Abstract

The crystal structure of cannizzarite, ideally Pb48Bi56(S124Se8)132, a fumarole sublimate from the La Fossa crater, on the island of Vulcano, Italy, with a nominal composition Pb47.9 Bi55.8(S121.8Se10.5)∑132.3 and unit-cell parameters a 38.86(3), b 4.090(3), c 39.83(3) Å, β 102.30(3)°, Z = 1, has been solved and refined in space group P21/m from X-ray single-crystal diffraction data, to an R1 of 10.7% on the basis of 3612 unique reflections with [Fo > 4σ(Fo)]; the data were collected on a Bruker P3 diffractometer with a CCD detector and MoKα radiation. The cannizzarite crystal studied has 104 cations and 132 anions in a unit cell. Refinement shows that about eight anions per cell contents are selenium, the bulk being sulfur. The crystal structure is composed of pseudotetragonal layers (Q layers), two cation–anion planes thick, of the (100)PbS type that alternate with double-octahedron pseudohexagonal layers (H layers) of the (111)PbS type. Both types of layer contain Pb and Bi; their distribution was studied by means of bond-valence calculations, polyhedron characteristics and bond-length ratios of the opposing Me–anion bonds. The unit-cell contents are Me48X48 for the Q layers, and Me56X84 for the H layers. Selenium was found only in H layers. The structure determined represents the shorter of the two modules, Pb12Bi14S33 and Pb17Bi20S47, found in the structure of synthetic cannizzarite proposed earlier, and proves their independent existence.

Abstract

Nous avons résolu et affiné la structure cristalline de la cannizzarite, de formule idéale Pb48Bi56(S124Se8)132, ayant une composition globale Pb47.9Bi55.8(S121.8Se10.5)∑132.3 et les paramètres réticulaires a 38.86(3), b 4.090(3), c 39.83(3) Å, β 102.30(3)°, Z = 1, groupe spatial P21/m. Le minéral a été prélevé sur les parois d’une fumerolle au cratère La Fossa, île de Vulcano, en Italie. Le traitement des données en diffraction X, prélevées sur monocristal, ont été enregistrées avec un diffractomètre Bruker P3 muni d’un détecteur CCD et utilisé avec rayonnement MoKα, et ont mené à un résidu R1 de 10.7% sur une base de 3612 réflexions uniques [Fo > 4σ(Fo)]. Le cristal étudié contient 104 cations et 132 anions par maille. L’affinement montre qu’environ huit anions par maille sont des atomes de sélénium, le reste étant du soufre. La structure est composée de couches pseudotétragonales (Q) d’une épaisseur de deux liaisons cation–anion de type (100)PbS qui alternent avec une couche pseudohexagonale (H) d’octaèdres doubles de type (111)PbS. Les deux sortes de couches contiennent Pb et Bi; nous en avons étudié leur distribution au moyen de calculs de valences de liaison, des caractéristiques des polyèdres, et des rapports de longueurs des liaisons Me–anion opposantes. La maille élémentaire contient Me48X48 dans les couches Q, et Me56X84 dans les couches H. Le sélénium ne se trouve que dans les couches H. La structure déterminée représente le plus court des deux modules, Pb12Bi14S33 et Pb17Bi20S47, décrits antérieurement dans la structure de la cannizzarite synthétique, ce qui prouve ainsi leur existence indépendante.

(Traduit par la Rédaction)

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