Abstract

The new mineral species adranosite, (NH4)4NaAl2(SO4)4Cl(OH)2, was found in a medium-temperature (~250°C) active fumarole at La Fossa crater, Vulcano, Aeolian Islands, Sicily, Italy. The mineral occurs on a pyroclastic breccia as colorless to white sprays of prismatic crystals up to 0.3 mm in length, in association with aiolosite, alunite, anhydrite, bismuthinite, sassolite, demicheleite-(Br), demicheleite-(Cl), panichiite and IMA 2009–049. The mineral is tetragonal, space group: I41/acd (no. 142) with a 18.118(3), c 11.320(3) Å, V 3715.5(13) Å3 and Z = 8. The strongest six reflections in the X-ray powder-diffraction pattern [dobs in Å(I)(hkl)] are: 2.980(100)(152), 2.265(87)(080), 4.530(86)(040), 6.398(80)(220), 3.020(65)(060) and 3.202(47)(440). The average result of chemical analyses (wt.%) is: Na2O 5.88, Al2O3 17.40, K2O 0.90, (NH4)2O 16.52, SO3 51.31, Cl 5.68, H2O 2.99, –O=Cl −1.28, for a total of 99.40. The empirical formula (based on 19 anions) is: [(NH4)3.89K0.12]∑4.01Na1.16Al2.09S3.93O15.99 Cl0.98(OH)2.03. The end-member formula is (NH4)4NaAl2(SO4)4Cl(OH)2. The measured density is 2.15(1) g/cm3, and Dcalc is 2.176 g cm−3. The mineral is uniaxial (−) with ω = 1.55(1), ε = 1.54(1) (λ = 589 nm). Using single-crystal diffraction data, the structure was refined to a final R = 0.0355 for 596 independent observed reflections [I > 2σ(I)]. Adranosite is isostructural with the (NH4)4NaFe2(SO4)4Cl(OH)2 phase found in a burning coal dump. Building blocks of the structure are AlO6 octahedra [Al–O in the range 1.862(1)–1.923(1) Å] and SO4 tetrahedra, which are linked together to form spiraling chains parallel to [001]. There are also NaO4Cl2 square tetragonal bipyramids [Na–O 2.360(1), Na–Cl 2.830(1) Å], linked together by sharing the Cl atoms at the corners. The ammonium ions occupy the voids in the resulting framework and interact with the neighboring atoms via hydrogen bonds.

Abstract

Nous décrivons une nouvelle espèce minérale, l’adranosite, (NH4)4NaAl2(SO4)4Cl(OH)2, provenant d’une fumerolle active à environ 250°C au cratère La Fossa, à Vulcano, dans les îles Éoliennes, en Sicile, Italie. Le minéral se présente en gerbes de cristaux prismatiques blancs à incolores atteignant 0.3 mm de longueur sur une brèche pyroclastique, dans une association avec aïolosite, alunite, anhydrite, bismuthinite, sassolite, demicheleïte-(Br), demicheleïte-(Cl), panichiite, et une nouvelle espèce approuvée par l’IMA, #2009–049. Il s’agit d’un minéral tétragonal, groupe spatial I41/acd (no. 142), ayant a 18.118(3), c 11.320(3) Å, V 3715.5(13) Å3 et Z = 8. Les six raies les plus intenses du spectre de diffraction, méthode des poudres [dobs en Å(I)(hkl)] sont: 2.980(100)(152), 2.265(87)(080), 4.530(86)(040), 6.398(80)(220), 3.020(65)(060), et 3.202(47)(440). Le résultat moyen des analyses chimiques (en %, poids) est: Na2O 5.88, Al2O3 17.40, K2O 0.90, (NH4)2O 16.52, SO3 51.31, Cl 5.68, H2O 2.99, –O=Cl −1.28, pour un total de 99.40. La formule empirique, fondée sur 19 anions, est: [(NH4)3.89K0.12]∑4.01 Na1.16Al2.09S3.93O15.99Cl0.98(OH)2.03. La formule du pôle est (NH4)4NaAl2(SO4)4Cl(OH)2. La densité mesurée est 2.15(1) g/cm3, et Dcalc est égal à 2.176 g cm−3. Le minéral est uniaxe négatif, avec ω = 1.55(1), ε = 1.54(1) (λ = 589 nm). Au moyen de données diffractométriques obtenues sur monocristal, nous en avons affiné la structure, jusqu’à un résidu final R égal à 0.0355 pour 596 réflexions indépendantes observées [I > 2σ(I)]. L’adranosite est isostructurale avec la phase (NH4)4NaFe2(SO4)4Cl(OH)2 découverte dans des haldes brulées de charbon. Les éléments fondamentaux de la structure sont des octaèdres AlO6 [liaisons Al–O dans l’intervalle 1.862(1)–1.923(1) Å] et les tétraèdres SO4, qui sont interconnectés pour former des chaînes en spirales parallèles à [001]. Il y a aussi des bipyramides tétragonales carrées NaO4Cl2 [Na–O 2.360(1), Na–Cl 2.830(1) Å], connectées par partage d’atomes Cl aux coins. Les ions d’ammonium se trouvent dans les lacunes de la charpente, et interagissent avec les atomes avoisinants par un réseau de liaisons hydrogène.

(Traduit par la Rédaction)

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