Abstract

The structure of an intermediate scapolite (Me36.6) from Lake Clear, Ontario, was obtained using synchrotron high-resolution powder X-ray diffraction (HRPXRD) data and Rietveld structure refinement in space group P42/n. The chemical formula obtained by electron microprobe is Na2.19Ca1.35K0.16[Al3.95Si8.05O24]Cl0.55(CO3)0.41(SO4)0.04, equivalent to Me36.6. The unit-cell parameters are a 12.07899(1), c 7.583467(9) Å, and V 1106.443(2) Å3. The average distances are <T1–O> = 1.617(1) Å, <T2–O> = 1.744(1) Å, and <T3–O> = 1.601(1) Å. Therefore, the T1 and T3 sites contain only Si atoms, and the T2 site contains only Al atoms, so the Al and Si atoms are completely ordered. Complete Al–Si order was predicted for Me37.5, ideally Ca3Na5[Al8Si16O48]Cl(CO3), and is confirmed in this study. Antiphase domain boundaries (APBs) in scapolite cannot arise from Al–Si order because the average <T–O> distances indicate complete Al–Si order in Me36.6. If APBs were to arise from Al–Si order, switching of the T sites across the APBs will occur, and complete Al–Si order cannot be observed. Therefore, Al–Si order, which is present to various extents across the scapolite series, can be ruled out as the cause for the APBs. Order involving Cl and CO3 is the cause for the APBs in scapolite.

Abstract

Nous avons établi la structure d’une scapolite intermédiaire (Me36.6) provenant du lac Clear, en Ontario, au moyen de la diffraction X sur poudre réalisée à résolution élevée avec un synchrotron (HRPXRD) et un affinement Rietveld dans le groupe spatial P42/n. La formule a été établie avec une microsonde électronique: Na2.19Ca1.35K0.16[Al3.95Si8.05O24]Cl0.55(CO3)0.41 (SO4)0.04, ce qui est équivalent à Me36.6. Les paramètres réticulaires sont a 12.07899(1), c 7.583467(9) Å, et V 1106.443(2) Å3. Les distances moyennes sont <T1–O> = 1.617(1) Å, <T2–O> = 1.744(1) Å, et <T3–O> = 1.601(1) Å. Il en découle que les sites T1 et T3 ne contiennent que le Si, et que le site T2 ne contient que des atomes Al, de sorte que les atomes Al et Si sont ordonnés. Une mise en ordre complète de Al et Si avait été prédite pour Me37.5, de formule idéale Ca3Na5[Al8Si16O48]Cl(CO3), et elle est confirmée dans ce travail. Les interfaces antiphasées des domaines dans la scapolite ne pourraient être causés par le degré d’ordre de Al et Si parce que les distances moyennes <T–O> indiquent un degré d’ordre complet dans Me36.6. Si ces interfaces antiphasées étaient atribuables au degré d’ordre, on verrait un interchangement des sites T sites en traversant l’interface, et une mise en ordre Al–Si complète ne serait pas possible. Il semble donc qu’un certain ordre impliquant Al et Si, présent à divers degrés dans la série des scapolites, ne pourrait rendre compte de ces interfaces antiphasées, qui seraient plutôt attribuables à une mise en ordre de Cl et CO3.

(Traduit ar la Rédaction)

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