Abstract

The crystal structure of barytolamprophyllite, ideally (BaK) Na3 Ti3 (Si2 O7)2 O2 (OH)2, a 19.8971(7), b 7.1165(3), c 5.4108(2) Å, β 96.676(2)°, V 760.96(3) Å3, space group C2/m, Z = 2, Dcalc. 3.521 g.cm−3, from Mt. Yuksporr, Khibina alkaline massif, Kola Peninsula, Russia, has been refined to R1 = 2.82% on the basis of 1175 unique reflections (Fo > 4σF) collected on a Bruker AXS SMART APEX diffractometer with a CCD detector and MoKα radiation. An electron-microprobe analysis gave (wt.%): SiO2 29.31, Al2O3 0.16, Nb2O5 0.11, TiO2 28.39, Fe2O3 0.49, FeO 2.66, MnO 2.42, MgO 0.26, CaO 0.88, SrO 4.11, BaO 16.37, K2O 3.52, Na2O 7.90, F 1.69, H2O 0.77 (calculated from structure refinement), O=F −0.71, for a total of 98.33. The empirical formula is (Ba0.88 K0.61 Sr0.33 Ca0.050.13)∑2.00 (Na2.09 Fe2+0.30 Mn2+0.28 Ca0.08 Mg0.050.20) ∑3.00 (Ti2.91 Fe3+0.05 Al0.03 Nb0.01)∑3.00 (Si2O7)2 O2 [F0.73 (OH)0.70 O0.57] ∑2.00, Z = 2, calculated on the basis of 4 Si apfu. The crystal structure of barytolamprophyllite can be described as a combination of two blocks, a TS (titanium silicate) block and an I (intermediate) block. The TS block consists of HOH sheets (H heteropolyhedral, O octahedral), which occur in 24 Ti disilicate minerals. In the TS block, there are six cation sites, a [4]-coordinated Si site with <Si–O> = 1.631 Å, two Ti-dominant sites, the [5]-coordinated MH site and [6]-coordinated M°(1) site, and two [6]-coordinated Na-dominant sites, M°(2) and M°(3). The MH site (= Ti1.97Al0.03pfu) is coordinated by five O atoms, with < MH–O> = 1.914 Å; the M°(1) site (= Ti0.94 Fe3+0.05 Nb0.01pfu) is coordinated by four O atoms and two OH groups, with <M°(1)–O> = 1.993 Å; the M°(2) and M°(3) sites (= Na1.00 and Na1.09 Fe2+0.30 Mn2+0.28 Ca0.08 Mg0.050.20pfu, respectively) are coordinated by six O atoms with <M°(2)–O> = 2.441 Å, and four O atoms and two OH groups, with <M°(3)–O> = 2.296 Å, respectively. The MH square pyramid and (Si2O7) groups constitute the H sheet. The M°(1–3) octahedra form the close-packed O sheet. Linkage of H and O sheets occurs via common vertices of MH square pyramids and (Si2O7) groups with M°(1–3) octahedra. The second or intermediate I block includes the [10]-coordinated AP site (= Ba0.88 K0.61 Sr0.33 Ca0.050.13pfu) with <AP–O> = 2.843 Å. The TS block and the I block (which ideally is a layer of Ba and K atoms) alternate along a. The ideal formula of barytolamprophyllite is (BaK) Na3 Ti3 (Si2O7)2 O2 (OH)2, Z = 2. The topology of its structure is identical to that of lamprophyllite, (SrNa) Na3 Ti3 (Si2O7)2 O2 (OH)2, and nabalamprophyllite, Ba Na Na3 Ti3 (Si2O7)2 O2 (OH)2. We explain why, for lamprophyllite, barytolamprophyllite and nabalamprophyllite, the chemical composition of the I block is of the form (A2+ A+) with a total charge of 3+, and the ideal formula of the minerals is (A2+A+) Na3 Ti3 (Si2O7)2 O2 (OH)2, where A2+ = Sr2+, Ba2+, Ca2+; A+ = Na+, K+.

Abstract

Nous avons affiné la structure cristalline de la barytolamprophyllite, de formule idéale (BaK) Na3 Ti3 (Si2 O7)2 O2 (OH)2, a 19.8971(7), b 7.1165(3), c 5.4108(2) Å, β 96.676(2)°, V 760.96(3) Å3, groupe spatial C2/m, Z = 2, Dcalc. 3.521 g.cm−3, provenant du mont Yuksporr, complexe alcalin de Khibina, péninsule de Kola, en Russie, jusqu’à un résidu R1 de 2.82% en utilisant 1175 réflexions uniques (Fo > 4σF) prélevées avec un diffractomètre Bruker AXS SMART APEX muni d’un détecteur CCD et avec un rayonnement MoKα. Une analyse avec une microsonde électronique a donné (en %, poids): SiO2 29.31, Al2O3 0.16, Nb2O5 0.11, TiO2 28.39, Fe2O3 0.49, FeO 2.66, MnO 2.42, MgO 0.26, CaO 0.88, SrO 4.11, BaO 16.37, K2O 3.52, Na2O 7.90, F 1.69, H2O 0.77 (calculé à partir de l’affinement de la structure), O=F −0.71, pour un total de 98.33. La formule empirique est (Ba0.88 K0.61 Sr0.33 Ca0.050.13) ∑2.00 (Na2.09 Fe2+0.30 Mn2+0.28 Ca0.08 Mg0.050.20) ∑3.00 (Ti2.91 Fe3+0.05 Al0.03 Nb0.01) ∑3.00 (Si2O7)2 O2 [F0.73 (OH)0.70 O0.57] ∑2.00, Z = 2, calculé sur une base de 4 Si apfu. On peut décrire la structure de la barytolamprophyllite comme une combinaison de deux blocs, un bloc TS (silicate de titane) et un bloc I (intermédiaire). Le bloc TS contient des feuillets HOH (H hétéropolyèdres, O octaèdres), qui se retrouvent aussi dans 24 minéraux disilicatés de Ti. Dans le bloc TS, il y a six sites pour cations, un site Si à coordinence [4], avec <Si–O> = 1.631 Å, deux sites où dominent le Ti, un site MH à coordinence [5], le site M°(1), à coordinence [6], et deux sites où dominent Na à coordinence [6], M°(2) et M°(3). Le site MH (= Ti1.97Al0.03pfu) est lié à cinq atomes d’oxygène, avec < MH–O> = 1.914 Å; le site M°(1) (= Ti0.94 Fe3+0.05 Nb0.01pfu) est lié à quatre atomes d’oxygène et deux groupes OH, avec <M°(1)–O> = 1.993 Å; les sites M°(2) et M°(3) (= Na1.00 et Na1.09 Fe2+0.30 Mn2+0.28 Ca0.08 Mg0.050.20pfu, respectivement) sont liés à six atomes d’oxygène avec <M°(2)–O> = 2.441 Å, et quatre atomes d’oxygène et deux groupes OH, avec <M°(3)–O> = 2.296 Å, respectivement. Une pyramide carrée MH et les groupes (Si2O7) constituent le feuillet H. Les octaèdres M°(1–3) forment un feuillet O à empilement compact. Les agencements des feuillets H et O sont assurés par les coins communs des pyramides carrées MH et des groupes (Si2O7) avec les octaèdres M°(1–3). Le second bloc, I ou intermédiaire, inclut le site AP à coordinence [10] (= Ba0.88 K0.61 Sr0.33 Ca0.050.13pfu), avec < AP–O> = 2.843 Å. Le bloc TS et le bloc I (qui est idéalement un niveau d’atomes de Ba et K) alternent le long de a. La formule idéale de la barytolamprophyllite est (BaK) Na3 Ti3 (Si2O7)2 O2 (OH)2, Z = 2. La topologie de sa structure est identique à celle de la lamprophyllite, (SrNa) Na3 Ti3 (Si2O7)2 O2 (OH)2, et celle de la nabalamprophyllite, Ba Na Na3 Ti3 (Si2O7)2 O2 (OH)2. Nous expliquons pourquoi, dans le cas de la lamprophyllite, barytolamprophyllite et nabalamprophyllite, la composition chimique du bloc I prend la forme (A2+ A+) avec une charge totale de 3+, et la formule idéale de ces minéraux est (A2+A+) Na3 Ti3 (Si2O7)2 O2 (OH)2, avec A2+ = Sr2+, Ba2+, Ca2+; A+ = Na+, K+.

(Traduit par la Rédaction)

You do not currently have access to this article.