Abstract

Sanjuanite, Al2(PO4)(SO4)(OH)·9H2O, is a microcrystalline fibrous mineral found in Pennsylvanian slates belonging to the Los Jejenes Formation at the Pocito Department, San Juan Province, Argentina. Sanjuanite is monoclinic, space group P21/n, with unit-cell dimensions a 13.9163(5), b 17.2422(5), c 6.1125(3) Å, β 98.255(4)°, V 1450.7(5) Å3 and Z = 4. Its crystal structure has been solved and refined from laboratory powder-diffraction data (Bragg–Brentano geometry, CuKα1,2 radiation, scintillation detector). Integrated intensities extending to a resolution of 1.15 Å were introduced in XLENS and processed with the S–FFT algorithm. Except for one O atom, the other atoms appeared in the Fourier map of the best direct-methods solution. Subsequent restrained Rietveld refinement converged to a χ2 value of 2.47. The structure of sanjuanite is composed of infinite aluminophosphate chains running parallel to c and located at (x, y) = (0,0) and (½,½). Isolated (SO4)2− groups and H2O molecules connect the groups of chains. Hydrogen bonding plays a key role in the stabilization of the structure. The group formed by pairs of double chains of alternating (PO4) and (AlO6) present in sanjuanite bears no close resemblance to any known mineral structure. The FTIR spectrum and DTA–TGA curves of sanjuanite are provided. Chemically related species include kribergite and hotsonite, whose structures remain unknown. The formation of sanjuanite is probably related to the oxidation of sulfides (mostly pyrite and marcasite) under arid conditions, which produces sulfuric acid that releases Al from silicates in pelitic rocks. The source of P remains unknown.

Abstract

La sanjuanite, Al2(PO4)(SO4)(OH) ·9H2O, minéral microcristallin fibreux, a été découvert dans les ardoises d’âge pennsylvanien faisant partie de la Formation Los Jejenes, département de Pocito, province de San Juan, en Argentine. La sanjuanite est monoclinique, groupe spatial P21/n, avec les paramètres réticulaires a 13.9163(5), b 17.2422(5), c 6.1125(3) Å, β 98.255(4)°, V 1450.7(5) Å3 et Z = 4. Nous en avons résolu la structure et nous l’avons affiné avec des données prélevées en laboratoire par diffraction X, méthode des poudres (géométrie de Bragg–Brentano, rayonnement CuKα1,2, détecteur par scintillation). Les intensités intégrées allant jusqu’à une résolution de 1.15 Å ont été introduites dans le logiciel XLENS et traitées avec l’algorithme S–FFT. Sauf pour un atome d’oxygène, les autres atomes étaient évidents dans la projection de Fourier de la meilleure solution obtenue par méthodes directes. Par la suite, un affinement de Rietveld avec contraintes a convergé à une valeur de χ2 égale à 2.47. La structure de la sanjuanite est faite de chaînes aluminophosphatées infinies parallèles à c et situées à (x, y) = (0,0) et (½,½). Des groupes (SO4)2− isolés et des molécules de H2O servent à connecter les groupes de chaînes. Des liaisons hydrogènes jouent un rôle essentiel dans la stabilisation de la structure. Le groupe formé de paires de chaînes doubles dans la sanjuanite, ayant un alternance de (PO4) et (AlO6), semble unique parmi les structures connues de minéraux. Nous présentons le spectre FTIR et les courbes DTA–TGA de la sanjuanite. La kribergite et la hotsonite, dont les structures demeurent méconnues, ont certains points de ressemblance compositionnelle. La formation de la sanjuanite serait liée à l’oxydation de sulfures (surtout pyrite et marcasite) en conditions arides, ce qui a produit l’acide sulfurique qui a mobilisé l’aluminium des silicates des roches pélitiques. La source du P demeure méconnue.

(Traduit ar la Rédaction)

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