Abstract

The crystal structure of faizievite, ideally K2 Li6 Na (Ca6Na) Ti4 [Si6O18]2 [Si12O30] F2, a 9.8156(9), b 9.8249(9), c 17.3087(16) Å, α 99.209(2), β 94.670(2), γ 119.839(1)°, V 1403.7(4) Å3, space group P1̅, Z = 1, Dcalc. 2.846 g/cm3, has been solved and refined to an R1 index of 7.5% based on 5044 unique (F0 > 4σF) reflections collected on a Bruker single-crystal P4 diffractometer with a 4K CCD detector and MoKα X-radiation. Electron-microprobe analysis gave SiO2 60.65, TiO2 13.44, Nb2O5 0.11, CaO 14.52, K2O 3.93, Na2O 1.99, SrO 0.72, Rb2O 0.13, F 1.30, Li2O 3.76, sum 100.24 wt.%. Concentrations of Li2O, Rb2O, SrO and BaO were determined by ICP–OES. There are fifteen tetrahedrally coordinated sites: twelve sites are occupied by Si, with a grand <Si–O> of 1.613 Å; three sites are occupied by Li, with a grand <Li–O> distance of 1.928 Å. There are six octahedrally coordinated sites. The two Ti(1) and Ti(2) sites are occupied by Ti2.00 with <Ti–O> = 1.937 and 1.934 Å, respectively. The four M sites are occupied by Ca with minor Sr and Na: the M(1) site (= Ca2.00), with <M(1)–O> = 2.441 Å, the M(2) site [= (Ca1.87 Sr0.13)], with <M(2)–O> = 2.424 Å, the M(3) site [= (Ca1.56 Na0.40 Sr0.04)], with <M(3)–O> = 2.415 Å, and the M(4) site [= (Ca0.73 Na0.27)], with <M(4)–O> = 2.418 Å. There are two interstitial A sites: the A(1) site is [12]-coordinated and is occupied by (K1.93 Ba0.04 Rb0.03), with <A(1)–O> = 3.092 Å; the A(2) site is [9]-coordinated and is occupied by (Na0.860.14), with <A(2)–O> = 2.718 Å. The crystal structure of faizievite consists of four types of (001) sheets. The Si tetrahedra form two types of six-membered rings: a single (Si6O18) ring, as in baratovite, and a double (Si12O30) ring, as in milarite-group minerals, in the ratio 2:1. Each type of ring forms a distinct sheet (Na atoms occur in a sheet of milarite double rings). Two other sheets are: a sheet of corner-sharing (LiO4) tetrahedra and (TiO6) octahedra with K atoms in large voids, and a sheet of edge-sharing M octahedra (M = Ca >> Na). Each sheet is characterized by a planar cell based on translation vectors, t1 and t2, with t1t2 ≈ 9.8 Å and t1t2 close to 120°. The composition of the four individual sheets within the planar cell t1,t2 is: (1) (Si6O18), (2) (Si12O30)Na, (3) KLi3Ti2, (4) (Ca6Na)F2. The crystal structure of faizievite is a hybrid of the structures of baratovite, KLi3Ca7Ti2(Si6O18)2F2, and berezanskite, KLi3Ti2(Si12O30) (milarite group). The baratovite block of composition [KLi3(Ca6Na)Ti2(Si6O18)2F2] comprises sheets (3)(1)(4)(1). The berezanskite block of composition [KNaLi3Ti2(Si12O30)] comprises sheets (3)(2). In the faizievite structure, baratovite and berezanskite blocks alternate along [001] and sum to the following sequence: (3)(1)(4)(1)(3)(2). There are minor differences between the chemical compositions of baratovite and berezanskite and analogous blocks in the crystal structure of faizievite. Baratovite, K Li3 Ca7 Ti2 (Si6O18)2 F2, and the baratovite block in faizievite, KLi3(Ca6Na)Ti2(Si6O18)2F2, are related by the substitution: [6]Ca2+[6]Na+. Berezanskite, K[9] □ Li3 Ti2 (Si12O30), and the berezanskite block in faizievite, K[9]NaLi3Ti2(Si12O30), are related by the substitution: [9]□ ⇔ [9]Na+. Assembly of faizievite from baratovite and berezanskite components is accompanied by the following substitution: [6]Ca2+ + [9]□ ⇔ [6]Na+ + [9]Na+.

Abstract

Nous avons résolu la structure cristalline de la faizievite, de composition idéale K2 Li6 Na (Ca6Na) Ti4 [Si6O18]2 [Si12O30] F2, a 9.8156(9), b 9.8249(9), c 17.3087(16) Å, α 99.209(2), β 94.670(2), γ 119.839(1)°, V 1403.7(4) Å3, groupe spatial P1̅, Z = 1, Dcalc. 2.846 g/cm3, et nous l’avons affiné jusqu’à un résidu R1 de 7.5% en utilisant 5044 réflexions uniques (Fo > 4σF) prélevées sur monocristal avec un diffractomètre Bruker P4 muni d’un détecteur CCD 4K et avec rayonnement MoKα. Une analyse par microsonde électronique a donné SiO2 60.65, TiO2 13.44, Nb2O5 0.11, CaO 14.52, K2O 3.93, Na2O 1.99, SrO 0.72, Rb2O 0.13, F 1.30, Li2O 3.76, pour un total de 100.24% (poids). La concentration de Li2O, Rb2O, SrO et BaO a été déterminée par ICP–OES. Il y a quinze sites ayant une coordinence tétraédrique: douze contiennent Si, avec une moyenne globale <Si–O> de 1.613 Å; trois sites contiennent Li, avec une moyenne globale <Li–O> de 1.928 Å. La structure contient six sites à coordinence octaédrique. Les deux sites Ti(1) et Ti(2) contiennent Ti2.00, avec <Ti–O> = 1.937 et 1.934 Å, respectivement. Les quatre sites M contiennent Ca et des quantités moindres de Sr et Na: le site M(1) (= Ca2.00), avec <M(1)–O> = 2.441 Å, le site M(2) [= (Ca1.87Sr0.13)], avec <M(2)–O> = 2.424 Å, le M(3) site [= (Ca1.56 Na0.40 Sr0.04)], avec <M(3)–O> = 2.415 Å, et le site M(4) [= (Ca0.73 Na0.27)], avec <M(4)–O> = 2.418 Å. La structure contient deux sites A interstitiels: Le site A(1), à coordinence [12], contient (K1.93 Ba0.04 Rb0.03), avec <A(1)–O> = 3.092 Å; le site A(2), à coordinence [9], contient (Na0.860.14), avec <A(2)–O> = 2.718 Å. La structure cristalline de la faizievite est faite de quatre types de feuillets (001). Les tétraèdres Si sont disposés en deux types d’anneaux à six membres, un anneau (Si6O18) simple, et un anneau (Si12O30) double, tout comme dans les minéraux du groupe de la milarite, dans une proportion 2:1. Chaque type d’anneau forme un feuillet distinct (les atomes Na se trouvent dans le feuillet à anneaux doubles de type milarite). Les deux autres feuillets contiennent les tétraèdres (LiO4) à coins partagés et les octaèdres (TiO6) avec les atomes K situés dans les larges trous, et un feuillet d’octaèdres M (M = Ca >> Na) à arêtes partagées. Chaque feuillet possède une maille planaire fondée sur les vecteurs de translation t1 et t2, avec t1t2 ≈ 9.8 Å et t1t2 voisin de 120°. La composition des quatre feuillets individuels au sein de la maille planaire t1,t2 est: (1) (Si6O18), (2) (Si12O30)Na, (3) KLi3Ti2, (4) (Ca6Na)F2. La structure de la faizievite est un hybride des structures de la baratovite, KLi3Ca7Ti2(Si6O18)2F2, et de la berezanskite, KLi3Ti2(Si12O30) (groupe de la milarite). Le bloc baratovite, de composition [KLi3(Ca6Na)Ti2(Si6O18)2F2], est constitué des feuillets (3)(1)(4)(1). Le bloc berezanskite, de composition [KNaLi3Ti2(Si12O30)], est constitué des feuillets (3)(2). Dans cette structure, les blocs de baratovite et de berezanskite alternent le long de [001] et définissent la séquence (3)(1)(4)(1) (3)(2). Il existe de légères différences entre les compositions de la baratovite et de la berezanskite et les blocs analogues faisant partie de la structure de la faizievite. La baratovite, K Li3 Ca7 Ti2 (Si6O18)2 F2, et le bloc baratovite dans la faizievite, KLi3(Ca6Na) Ti2(Si6O18)2F2, sont apparentés selon la substitution: [6]Ca2+[6]Na+. La berezanskite, K[9] □ Li3 Ti2 (Si12O30), et le bloc berezanskite dans la faizievite, K[9]NaLi3Ti2(Si12O30), sont apparentés selon la substitution: [9]□ ⇔ [9]Na+. L’assemblage des composantes baratovite et berezanskite pour constituer la faizievite se fait selon la substitution [6]Ca2+ + [9]□ ⇔ [6]Na+ + [9]Na+.

(Traduit par la Rédaction)

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