Abstract

Demartinite, ideally K2SiF6, is a new hexagonal polymorph of potassium fluorosilicate, found in a fumarole at the rim of La Fossa crater, Vulcano Island, Aeolian Archipelago, Sicily, Italy. The mineral occurs as colorless hexagonal pyramidal crystals up to 0.3 mm across on a fragment of altered pyroclastic breccia, together with hieratite, avogadrite and knasibfite, a recently approved tetrafluoroborate-hexafluorosilicate of Na and K. The mineral is hexagonal (6mm), space group P63mc, with a 5.6461(8) and c 9.2322(18) Å, V 254.88(7) Å3 . The crystals are sharp hexagonal pyramids {112}, terminated by the {001̅} pedion. The crystal structure has been refined to a final R index of 0.018; its SiF62− groups have the same geometry as in the other natural fluorosilicates known. There are two independent twelve-coordinated K sites, displaying distorted cuboctahedral and hexagonal cuboctahedral coordination, respectively. The K–F distances are in the range 2.800(2) – 3.087(2) Å, with an average of 2.885 Å. The Si–F distances in the octahedral SiF62− anion range from 1.681(2) to 1.689(2) Å, with an average of 1.685 Å. The chemical analysis obtained by EDS microprobe gave (wt%) K 35.1, Si 12.4, F 51.0, Na 0.2, total 98.7, corresponding to the empirical formula (K2.00Na0.02)∑2.02Si0.99F5.99, based on nine atoms per formula unit. The calculated density is 2.87 g cm−3, the measured density obtained by flotation in heavy liquids is 2.85 g cm−3. The indices of refraction are: ω 1.350 ± 0.005; ε 1.340 ± 0.005 (589 nm). Demartinite is uniaxial (−) and nonpleochroic (colorless). The strongest six lines in the X-ray powder-diffraction pattern [dobs in Å(I) hkl] are: 2.301(100)(004), 4.62(75)(002), 2.155(54)(022), 4.32(43)(011), 4.90(25)(010) and 2.358(22)(021). The mineral is named in honor of Prof. Francesco Demartin (b. 1953), who has made significant contributions to the chemistry of metallic clusters and to the crystal structure of Alpine rare-earth minerals and uranium minerals. Both the mineral and the mineral name have been approved by the Commission on New Minerals and Mineral Names of the IMA (No. 2006–034).

Abstract

La demartinite, nouvelle espèce minérale de composition idéale K2SiF6, est un polymorphe hexagonal du fluorosilicate de potassium, découvert dans une fumerolle en bordure du cratère La Fossa, île de Vulcano, archipel aéolien, en Sicile, Italie. Le minéral se présente en cristaux incolores hexagonaux et pyramidaux atteignant 0.3 mm recouvrant un fragment de brèche pyroclastique altérée, accompagné de hiératite, avogadrite et knasibfite, un tétrafluoroborate-hexafluorosilicate de Na et K récemment approuvé. Il s’agit d’un minéral hexagonal (6mm), groupe spatial P63mc, avec a 5.6461(8) et c 9.2322(18) Å, et V 254.88(7) Å3 . Les cristaux ont une forme pyramides hexagonales {112} aigues, terminées par le pédion {001̅}. Nous en avons affiné la structure jusqu’à un résidu R de 0.018. Les groupes SiF62− possèdent la même géométrie que dans les autres fluorosilicates naturels connus. Il y a deux sites K à coordinence 12, cuboctaédrique difforme dans un cas et cuboctaédrique hexagonale difforme dans l’autre. Les distances K–F sont entre 2.800(2) et 3.087(2) Å, et en moyenne, 2.885 Å. Les distances Si–F des octaèdres SiF62− sont entre 1.681(2) et 1.689(2) Å, et en moyenne, 1.685 Å. Une analyse chimique obtenue par dispersion d’énergie a donné K 35.1, Si 12.4, F 51.0, Na 0.2, pour un total de 98.7% (poids), ce qui correspond à la formule empirique (K2.00Na0.02)∑2.02Si0.99F5.99, fondée sur neuf atomes par formule unitaire. La densité calculée est 2.87 g cm−3, la densité mesurée par flottation dans une liqueur dense est 2.85 g cm−3. Les indices de réfraction sont: ω 1.350 ± 0.005, ε 1.340 ± 0.005 (589 nm). La demartinite est uniaxe (−) et non pléochroïque (incolore). Les six raies les plus intenses du spectre de diffraction, méthode des poudres [dobs en Å(I) hkl] sont: 2.301(100)(004), 4.62(75)(002), 2.155(54)(022), 4.32(43)(011), 4.90(25)(010) et 2.358(22)(021). Le nom est choisi pour honorer Francesco Demartin, né en 1953, professeur, responsable de contributions importantes à la chimie des groupements métalliques et à la documentation de structures cristallines de minéraux alpins contenant les terres rares et l’uranium. Le minéral et le nom ont reçu l’approbation de la Commission des Nouveaux Minéraux et des Noms de Minéraux de l’IMA (no. 2006–034).

(Traduit par la Rédaction)

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