Abstract

A new monoclinic (Cc) polytype, mckelveyite-(Y)-2M, NaBa3CaY(CO3)6·3H2O, was found in “Cava Fabi”, a talc quarry near Lanzada in Val Malenco, Lombardy, Italy, associated with anatase, brookite, brucite, calcite, dolomite, ilmenite, lindsleyite, magnesite, magnetite, pyrite, quartz, redledgeite and rutile, in hydrothermal carbonate veins intercalated in ultrabasic rocks and dolomitic marble in contact with serpentinites. The origin of the mineral is related to circulation of CO2-rich fluids in serpentinites, during the latest stages of Alpine metamorphism. The monoclinic mineral, space group Cc, has cell parameters a 15.8213(7), b 9.1364(4), c 13.7522(6) Å, β 112.44(1)°, V 1837.35(15) Å3, with marked pseudorhombohedral symmetry. The crystals are pseudopyramidal, up to 4 mm in length, with distinct trigonal character derived from intergrowth of three individuals twinned about a pseudo-threefold axis, in some cases showing re-entrant angles. The chemical analysis obtained by wavelengthdispersion electron-microprobe analysis, supplemented by structural data for CO2 and H2O, gave (wt%): Na2O 3.50, CaO 5.68, SrO 3.45, BaO 45.33, Y2O3 8.82, Sm2O3 0.05, Gd2O3 0.45, Dy2O3 1.10, Er2O3 0.85, Yb2O3 0.08, CO2 27.13, H2O 5.55, total 101.99, corresponding to the empirical formula (calculated on the basis of six metal sites in the asymmetric unit, as shown in the structure solution): Na1.00(Ca0.83Na0.07Sr0.11)∑1.01(Ba2.79Sr0.20)∑2.99(Y0.74REE0.13Ca0.12)∑0.99[CO3]6·3H2O. The crystal structure has been refined to a final R = 0.0283 for 4454 observed reflections [I > 2σ(I)], and corresponds to the first accurate determination of the structure of mckelveyite-(Y). The unit cell contains three independent atomic sites occupied by Ba plus minor Sr, and three sites occupied almost exclusively by Na+, Ca2+, and Y3+ (plus the REE), respectively; there are alternate double layers of pseudohexagonal rings perpendicular to the c* axis containing either the Ba atoms or the other metal atoms, with no substantial disorder; each double layer is the mirror image on {010} of the adjacent ones. The strongest six lines in the X-ray powder-diffraction pattern [dobs in Å(I)hkl] are: 3.106(100)(312), 4.299(48)(310), 6.369(36)(002), 2.029(29)(602), 3.180(28)(004), 2.635(27)(602̅). The pattern shows significant differences with respect to type triclinic mckelveyite-(Y).

Abstract

Nous décrivons un nouveau polytype monoclinique (Cc), mckelveyite-(Y)-2M, NaBa3CaY(CO3)6·3H2O, découvert dans la carrière de talc “Cava Fabi”, près de Lanzada, dans le Val Malenco, Lombardie, Italie, associé à anatase, brookite, brucite, calcite, dolomite, ilménite, lindsleyite, magnésite, magnétite, pyrite, quartz, redledgeite et rutile, dans des veines hydrothermales carbonatées intercalées dans des roches ultrabasiques et des marbres dolomitiques en contact avec des serpentinites. Le minéral a cristallisé lors de la circulation de fluides riches en CO2 dans les serpentinites, au cours des stades ultimes du métamorphisme alpin. Le minéral monoclinique, groupe spatial Cc, possède les paramètres réticulaires a 15.8213(7), b 9.1364(4), c 13.7522(6) Å, β 112.44(1)°, V 1837.35(15) Å3, avec symétrie pseudo-rhomboédrique marquée. Les cristaux sont pseudopyramidaux, atteignant une longueur de 4 mm, et possèdent un aspect distinctement trigonal, dérivé de l’intercroissance de trois individus maclés selon un pseudo-axe 3, dans certains cas avec des angles rentrants. L’analyse chimique, obtenue avec une microsonde électronique en dispersion d’énergie, et complétée avec données sur la teneur en CO2 et H2O obtenues par ébauche de la structure, a donné (en %, base pondérale): Na2O 3.50, CaO 5.68, SrO 3.45, BaO 45.33, Y2O3 8.82, Sm2O3 0.05, Gd2O3 0.45, Dy2O3 1.10, Er2O3 0.85, Yb2O3 0.08, CO2 27.13, H2O 5.55, total 101.99, ce qui correspond à la formule empirique (calculée sur une base de six sites pour métaux dans l’unité asymétrique, telle qu’indiquée dans la solution de la structure): Na1.00(Ca0.83Na0.07Sr0.11) ∑1.01(Ba2.79Sr0.20)∑2.99(Y0.74REE0.13Ca0.12)∑0.99[CO3]6·3H2O. Nous en avons affiné la structure crystalline jusqu’à un résidu R final de 0.0283 pour 4454 réflexions observées [I > 2σ(I)], et elle est en fait la première détermination exacte de la structure de la mckelveyite-(Y). La maille élémentaire contient trois sites indépendants qu’occupe le Ba et, en proportion mineure, le Sr, et trois sites remplis presqu’exclusivement par Na+, Ca2+, et Y3+ (avec les terres rares), respectivement; il y a une alternance de couches doubles d’anneaux pseudo-hexagonaux perpendiculaires à l’axe c* contenant soit les atomes de Ba ou les autres atomes métalliques, sans grand désordre; chaque couche double est l’image miroir sur {010} des couches adjacentes. Les six lignes les plus intenses du spectre de diffraction, méthode des poudres [dobs en Å(I)hkl] sont: 3.106(100)(312), 4.299(48) (310), 6.369(36)(002), 2.029(29)(602), 3.180(28)(004), 2.635(27)(602̅). Le spectre de diffraction diffère de façon importante de celui de la mckelveyite-(Y) triclinique holotypique.

(Traduit par la Rédaction)

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