Abstract

Martinite, ideally (Na,□,Ca)12Ca4(Si,S,B)14B2O38(OH,Cl)2F2·4H2O, is a new mineral species from the Poudrette quarry, Mont Saint-Hilaire, Quebec. The mineral arose through the interaction of highly fractionated, hyperagpaitic fluids with sodalite syenite xenoliths. Martinite develops both as single crystals and as rosettes of triangular to roughly hexagonal plates varying from 50 μm to a maximum of about 1 mm across. Individual crystals are typically <10 μm in thickness and dominated by {001}, and colorless to mauve to purple in color. Associated minerals include aegirine, albite, erdite, eudialyte-group minerals, galena, langite, lueshite, lovozerite-group minerals, molybdenite, posnjakite, rasvumite, sérandite, sazhinite-(Ce), sphalerite, terskite, ussingite, villiaumite, wurtzite and a number of unknown minerals, including several Cu2−xS minerals (UK55 group), UK53a, UK73, UK82, UK91 and a löllingite-like mineral. The mineral has a vitreous luster, is transparent, has a white streak and shows no fluorescence in either short- or long-wave ultraviolet radiation. It has a Mohs hardness of 4; the crystals are inelastic, and have a perfect cleavage on {001}. It is brittle with an uneven fracture. The calculated density is 2.51 g/cm3. Martinite is non-pleochroic, optically biaxial (−), with α 1.529(1), β 1.549(1), γ1.551(1) (for λ = 590 nm), 2Vmeas = 38(1)°, 2Vcalc = 35(1)°; no dispersion was noted. The optical orientation is Xc. On average, 19 electron-microprobe analyses gave: Na2O 17.70, MgO 0.03, CaO 16.71, MnO 0.07, B2O3 (calc.) 5.02, SiO2 48.85, TiO2 0.06, SO3 2.30, F 2.18, Cl 1.09 and H2O (calc.) 4.44, O=F+Cl −1.17, total 97.28 wt.%. The empirical formula (based on 46 anions) is: (Na9.191.99Ca0.82)∑12(Ca3.97Mn0.02Mg0.01)∑4 (Si13.08S0.46B0.45Ti0.01)∑14.00B2O38 (OH1.50Cl0.50)∑2.00 (F1.84OH0.16)∑2·4H2O. The principal absorption bands in the infrared spectrum include 3437, 1634 and 1011 cm−1 (shoulders at 1137, 1081, 898 and 862 cm−1) and five bands in the region 786–498 cm−1. The mineral is triclinic, space group P1̅, a 9.5437(7), b 9.5349(6), c 14.0268(10) Å, α 108.943(1), β 74.154(1), γ119.780(1)°, V 1038.1(1) Å3, Z = 2. The strongest seven lines in the X-ray powder-diffraction pattern [d in Å(I)(hkl)] are: 13.18(100)(001), 6.58(43)(002), 2.968(37)(13̅0), 3.29(34)(004,2̅20), 2.908(27)(32̅3), 3.02(17)(2̅1̅1), 2.800(17)(2̅12). The structure of martinite has been refined to R = 6.30, wR2 = 13.82%. The mineral is strongly layered, with sheets of tetrahedra (T), octahedra (O) and interlayer cations (X). The T layers are composed of six-membered rings of SiO4 tetrahedra linked by [(Si,B)]O4 and (BO4) tetrahedra. The sheets of octahedra are composed of edge-sharing Mϕ6 octahedra (M: Na,Ca; ϕ: unspecified ligand) arranged in a closest-packed arrangement. The O sheets are effectively sandwiched between two symmetrically equivalent T layers (T2, &Tmacr;2), producing a strongly bonded TOT unit. The interlayer component (X) houses poorly ordered Na polyhedra and H2O molecules. Stacking of these principal components perpendicular to [001] results in a OT2X&Tmacr;2O module. Martinite is a member of the reyerite–gyrolite group. It represents the first B-bearing mineral of the group and the first mineral known to possess the OT2X&Tmacr;2O module. The name honors Robert François Martin (b. 1941), Professor of Geology at McGill University and long-time editor of The Canadian Mineralogist.

Abstract

La martinite, de composition idéale (Na,□,Ca)12Ca4(Si,S,B)14B2O38(OH,Cl)2F2·4H2O, est une nouvelle espèce minérale découverte à la carrière Poudrette, au mont Saint-Hilaire, Québec. Ce minéral s’est formé suite à l’interaction de fluides hyperagpaïtiques fortement évolués avec des xénolithes de syénite à sodalite. La martinite se présente en monocristaux ou bien en rosettes de cristaux triangulaires ou en plaquettes à peu près hexagonales variant de 50 μm jusqu’à environ 1 mm. Les cristaux individuels ont une épaisseur typique de moins de 10 μm, possèdent {001} comme forme dominante, et varient d’incolore à mauve ou à violette. Lui sont associés aegyrine, albite, erdite, minéraux du groupe de l’eudialyte, galène, langite, lueshite, minéraux du groupe de la lovozérite, molybdénite, posnjakite, rasvumite, sérandite, sazhinite-(Ce), sphalérite, terskite, ussingite, villiaumite, wurtzite, et plusieurs minéraux méconnus, y inclus plusieurs membres de la série Cu2−xS (groupe UK55), UK53a, UK73, UK82, UK91, et un minéral du groupe de la löllingite. La martinite possède un éclat vitreux et une rayure blanche, est transparente, et ne montre pas de fluorescence en lumière ultraviolette (longueur d’onde courte ou longue). La dureté de Mohs est 4, et le clivage sur {001} est parfait, et les cristaux, inélastiques. Ils sont cassants, avec fracture inégale. La densité calculée est 2.51 g/cm3. La martinite est non pléochroïque, optiquement biaxe (−), avec α 1.529(1), β 1.549(1), γ1.551(1) (pour λ = 590 nm), 2Vmes = 38(1)°, 2Vcalc = 35(1)°, sans dispersion évidente. L’orientation optique est Xc. Les dix-neuf analyses faites avec une microsonde électronique ont donné, en moyenne, Na2O 17.70, MgO 0.03, CaO 16.71, MnO 0.07, B2O3 (calc.) 5.02, SiO2 48.85, TiO2 0.06, SO3 2.30, F 2.18, Cl 1.09 et H2O (calc.) 4.44, O = F+Cl −1.17, pour un total de 97.28% (poids). La formule empirique, sur une base de 46 anions, serait (Na9.191.99Ca0.82)∑12(Ca3.97Mn0.02Mg0.01)∑4 (Si13.08S0.46B0.45Ti0.01)∑14.00B2O38 (OH1.50Cl0.50)∑2.00 (F1.84OH0.16)∑2·4H2O. Parmi les bandes d’absorption du spectre infrarouge, on trouve d’abord 3437, 1634 et 1011 cm−1 (épaulements à 1137, 1081, 898 and 862 cm−1), et cinq bandes dans la région 786–498 cm−1. Il s’agit d’un minéral triclinique, groupe spatial P1̅, a 9.5437(7), b 9.5349(6), c 14.0268(10) Å, α 108.943(1), β 74.154(1), γ119.780(1)°, V 1038.1(1) Å3, Z = 2. Les sept raies les plus intenses du spectre de diffraction X, méthode des poudres [d en Å(I)(hkl)] sont: 13.18(100)(001), 6.58(43)(002), 2.968(37)(13̅0), 3.29(34)(004,2̅20), 2.908(27)(32̅3), 3.02(17)(2̅1̅1), 2.800(17)(2̅12). Nous en avons affiné la structure jusqu’à un résidu R de 6.30%, wR2 = 13.82%. La martinite possède une structure stratifiée, avec couches de tétraèdres (T), octaèdres (O) et des cations interfeuillets (X). Les couches T contiennent des anneaux à six membres de tétraèdres SiO4 interconnectés par des tétraèdres [(Si,B)]O4 et (BO4). Dans les couches O, les octaèdres Mϕ6 (M: Na,Ca; ϕ: ligand non spécifié) à arêtes partagées sont agencés de façon compacte. Ces couches sont intercalées entre deux couches T symétriquement équivalentes (T2, &Tmacr;2); il en résulte une unité TOT à liaisons fortes. L’interstratification X contient les polyèdres Na et les molécules de H2O faiblement ordonnées. De l’empilement de ces composantes principales perpendiculaire à [001], il résulte un module OT2X&Tmacr;2O. La martinite fait partie du groupe de la réyerite–gyrolite. C’est en fait le premier minéral de ce groupe à contenir du bore et le module OT2X&Tmacr;2O. Le nom choisi honore Robert François Martin (né en 1941), professeur de géologie à l’université McGill, et rédacteur en chef de la revue The Canadian Mineralogist de longue date.

(Traduit par la Rédaction)

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