Abstract

Carbobystrite, ideally Na8[Al6Si6O24](CO3)·4H2O, trigonal, a 12.6678(5), c 10.3401(4) Å, V 1437.0(2) Å3, c:a = 0.8162, space group P31c, Z = 2, R = 0.0271 (for 4861 observed reflections collected with a four-circle X-ray diffractometer), is a new cancrinite-group mineral species from Mount Koashva, Khibina alkaline massif, Kola Peninsula, Russia. It formed in a pegmatitic environment. Associated minerals are: microcline, sodalite, megakalsilite, natrolite, pectolite, aegirine, natrite, nacaphite, vitusite-(Ce), fluorcaphite, belovite-(Ce), umbite, lemmleinite-K, lomonosovite, lovozerite, phlogopite, sphalerite and galena. The mineral was found in only one hand specimen of pegmatite as a corroded irregularly shaped grain about 3 mm across, intergrown with sodalite, megakalsilite and natrite. It is transparent, colorless with a white streak, a vitreous luster, and fluoresces pale yellow under ultraviolet light. Carbobystrite has a Mohs hardness of 6, is brittle with a conchoidal fracture, and has no cleavage. The calculated density is 2.366 g/cm3. Carbobystrite is uniaxial negative, non-pleochroic, ω 1.500(2), ε 1.488 (2). The strongest six reflections in the X-ray powder-diffraction pattern [d in Å(I)(hkl)] are: 4.689(100)(012), 3.249(100)(1̅32, 122), 6.378(80) (1̅20), 2.661(80)(041, 123, 133), 3.867(70)(1̅31, 121), and 3.664(70)(030). An electron-microprobe analysis gives Na2O 22.66, K2O 1.75, SiO2 35.74, Al2O3 30.42, CO2 4.37, H2O 6.26, sum 101.20 wt.%, with CO2 and H2O calculated from structural data. The empirical formula (based on O = 30.5 atoms per formula unit) is (Na7.40K0.38)∑7.78(Al6.04Si6.02)∑12.06O24(CO3)·3.5H2O; the simplified formula is Na8[Al6Si6O24](CO3)·4H2O. The name carbobystrite denotes the compositional relation between the new mineral and bystrite, (Na,K)7Ca[Al6Si6O24](S)1.5·H2O; they are related by the substitution Na+ + (CO3)2− + 2.5H2O → Ca2+ + (S2−)1.5. The framework of Si,Al–O tetrahedra can be described as an ABAC stacking sequence. In the crystal structure, there are two LOSOD cages, and two ε (cancrinite) cages per unit cell, giving a maximum of two (CO3) groups and six H2O groups for the LOSOD-type cages and two H2O groups for the cancrinite cages, respectively. This is the first complex-sequence cancrinitegroup mineral with (CO3) groups in cages larger than the cancrinite cages. Carbobystrite suggests a new series of carbonate equivalents of all known complex sequences in the cancrinite group.

Abstract

Nous décrivons la carbobystrite, de composition idéale Na8[Al6Si6O24](CO3)·4H2O, trigonale, a 12.6678(5), c 10.3401(4) Å, V 1437.0(2) Å3, c:a = 0.8162, groupe spatial P31c, Z = 2, R = 0.0271 (utilisant 4861 réflexions observées prélevées avec un diffractomètre à quatre cercles), nouvelle espèce minérale du groupe de la cancrinite provenant du mont Koashva, massif alcalin de Khibina, dans la péninsule de Kola, en Russie. Elle s’est formée dans un milieu pegmatitique. Lui sont associés: microcline, sodalite, mégakalsilite, natrolite, pectolite, aegyrine, natrite, nacaphite, vitusite-(Ce), fluorcaphite, belovite-(Ce), umbite, lemmleinite-K, lomonosovite, lovozerite, phlogopite, sphalérite et galène. Le minéral a été découvert dans un seul échantillon de pegmatite; il semble corrodé, et la forme du cristal d’environ 3 mm est xénomorphe, en intercroissance avec sodalite, mégakalsilite et natrite. Il est transparent, incolore avec une rayure blanche, un éclat vitreux, et avec une fluorescence jaune pâle en lumière ultraviolette. La carbobystrite possède une dureté de Mohs de 6; elle est cassante avec une fracture conchoïdale, et semble sans clivage. La densité calculée est 2.366 g/cm3. La carbobystrite est uniaxe négative, non pléochroïque, ω 1.500(2), ε 1.488 (2). Les six réflections les plus intenses du spectre de diffraction X, méthode des poudres [d en Å(I)(hkl)] sont: 4.689(100) (012), 3.249(100)(1̅32, 122), 6.378(80)( 1̅20), 2.661(80)(041, 123, 1̅33), 3.867(70)( 1̅31, 121), et 3.664(70)(030). Une analyse avec une microsonde électronique a donné Na2O 22.66, K2O 1.75, SiO2 35.74, Al2O3 30.42, CO2 4.37, H2O 6.26, pour une somme de 101.20% (poids), les teneurs en CO2 et H2O étant calculées à partir des données structurales. La formule empirique, fondée sur 30.5 atomes d’oxygène par unité formulaire), est (Na7.40K0.38)∑7.78(Al6.04Si6.02)∑12.06O24(CO3)·3.5H2O; la formule simplifiée est Na8[Al6Si6O24](CO3)·4H2O. Le nom carbobystrite rappelle la relation compositionelle liant la carbobystrite à la bystrite, (Na,K)7Ca[Al6Si6O24](S)1.5·H2O: Na+ + (CO3)2− + 2.5H2O → Ca2+ + (S2−)1.5. On peut décrire la charpente de tétraèdres Si,Al–O en termes d’une séquence d’empilement ABAC. Dans la structure, il y a deux cages de type LOSOD et deux cages ε de type cancrinite par maille élémentaire, ce qui donne un maximum de deux groupes (CO3) et six groupes H2O pour les cages de type LOSOD et deux groupes H2O pour celles du type cancrinite, respectivement. Il s’agit du premier minéral du groupe de la cancrinite ayant une séquence complexe et des groupes (CO3) dans des cages plus volumineuses que celles de la cancrinite. La carbobystrite serait représentative d’une nouvelle série d’équivalents carbonatés de toutes les séquences connues du groupe de la cancrinite.

(Traduit par la Rédaction)

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