Abstract

The crystal structures of four amphiboles from the Bear Lake diggings, in the Bancroft area of Ontario, fluorotremolite, fluororichterite and two samples of potassian fluor-magnesiokatophorite, have been refined to R indices in the range 1.5–2.2% using ~1380 unique reflections measured with MoKα X-radiation. The crystals used in the collection of the X-ray intensity data were subsequently analyzed by electron and ion microprobes, and formulae were calculated using the Fe3+ and Fe2+ contents established by crystal-structure refinement. Site populations were assigned from the results of site-scattering refinement and stereochemical analysis, taking into account the unit formula determined for each crystal. Difference-Fourier maps through the A(2/m) site show that the A(m) site is occupied and the A(2) site is vacant in all crystals. Occupancy of the A(m) site, and not the A(2) site, by Na imposes strong constraints on the possible patterns of short-range order in these amphiboles. The site populations of the A(m), M(4) and O(3) sites are in accord with the local arrangement A(m)(Na + K)–O(3)F–M(4)Na, with lesser amounts of A(m)(Na + K)–O(3)OH– M(4)Na and major to minor amounts of A□–O(3)OH–M(4)Ca. The coupling of elements to specific short-range-ordered arrangements in these crystals suggests that the overall chemical variability of amphiboles is strongly constrained by local bond-valence restraints in addition to overall electroneutrality.

Abstract

Nous avons affiné la structure cristalline de quatre échantillons d’amphibole provenant de l’indice de Bear Lake, près de Bancroft, en Ontario, fluorotrémolite, fluororichterite et deux cristaux de fluor-magnésiokatophorite potassique, jusqu’aux résidus R dans l’intervalle 1.5–2.2% en utilisant environ 1380 réflexions uniques, mesurées avec rayonnement MoKα. Les cristaux utilisés ont par la suite été analysés avec une microsonde électronique et une microsonde ionique, et les formules ont été calculées avec les proportions de Fe3+ et de Fe2+ établies par l’affinement structural. L’occupation des sites a été assignée à partir des affinements de la dispersion associée à chaque site et par analyse stéréochimique, en tenant compte des formules élémentaires de chaque cristal. La distribution des électrons obtenue par différence-Fourier au site A(2/m) montre que le site A(m) est rempli, mais le site A(2) est vide dans les quatre cas. Le taux d’occupation par Na au site A(m), et non au site A(2), impose de fortes contraintes sur les schémas possibles de mise en ordre à courte échelle dans ces amphiboles. La population des sites A(m), M(4) et O(3) concorde avec l’arrangement local A(m)(Na + K)–O(3)F–M(4)Na, avec une proportion moindre de A(m)(Na + K)–O(3)OH– M(4)Na, et des proportions majeures ou mineures de A□–O(3)OH–M(4)Ca. Le couplage des éléments dans ces agencements locaux bien spécifiques fait penser que la variabilité en composition des amphiboles est fortement régie par les contraintes imposées par les valences de liaisons locales, en plus des exigeances d’électroneutralité.

(Traduit par la Rédaction)

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