Al–Mg DISORDER IN A GEM-QUALITY PARGASITE FROM BAFFIN ISLAND, NUNAVUT, CANADA

The crystal structure of gem-quality pargasite from Soper River, near Kimmirut, Baffin Island, Nunavut, Canada, (K_0.24Na_0.73)_∑0.97 (Ca_1.86Na_0.14)_∑2.00 (Mg_4.15Fe_0.07Mn_0.01Al_0.71Ti_0.06)_∑5.00 (Si_6.45Al_1.55) O₂₂ [(OH)_1.25F_0.63O²⁻_0.12]_∑2.00, a 9.8814(6), b 17.967(1), c 5.2927(4) Å, β 105.263(5)°, V 906.5 ų, C2/m, Z = 2, has been refined to an R index of 2.9% using 1506 observed intensities measured with MoKα X-radiation. The crystal used for collection of the X-ray intensity data was then analyzed with an electron microprobe. The amphibole composition is very close to that of end-member pargasite. There is significant disorder of Al over the M(2) [1.40 Mg + 0.54 Al + 0.06 Fe³⁺] and M(3) [0.81 Mg + 0.17 Al + 0.02 Fe²⁺] sites. Such disorder has been observed in Mg-rich pargasite from a high-pressure paragenesis in the western Alps. The infrared spectrum of this amphibole in the principal OH-stretching region shows a complex envelope that can be resolved into six bands by analogy with the spectra of synthetic (OH,F)-bearing pargasite in the literature. The relative intensities of the component bands are in accord with the observed OH:F ratio in this pargasite, and indicate complete short-range disorder of OH and F. The occurrence of Al–Mg disorder over M(2) and M(3) in the Soper River pargasite, from a lower-pressure environment, indicates that this disorder is a compositional feature of pargasite, rather than a result of crystallization or equilibration at high pressure and temperature. The pattern of electron density in the A cavity of the structure may be interpreted in terms of K and Na at the A(m) site and Na at the A(2) site. Moreover, the specific site-populations are conformable with the composition of this amphibole and the most favorable patterns of short-range order.

Nous avons affiné la structure cristalline d’un échantillon de pargasite gemme de la rivière Soper, près de Kimmirut, île de Baffin, Nunavut, Canada, (K_0.24Na_0.73)_∑0.97 (Ca_1.86Na_0.14)_∑2.00 (Mg_4.15Fe_0.07Mn_0.01Al_0.71Ti_0.06)_∑5.00 (Si_6.45Al_1.55) O₂₂ [(OH)_1.25F_0.63O²⁻_0.12]_∑2.00, a 9.8814(6), b 17.967(1), c 5.2927(4) Å, β 105.263(5)°, V 906.5 ų, C2/m, Z = 2, jusqu’à un résidu R de 2.9% en utilisant 1506 intensités observées, mesurées avec rayonnement MoKα. Le cristal a ensuite été analysé avec une microsonde électronique. La composition de l’amphibole est très proche de celle du pôle pargasite. Il y a un désordre important des atomes Al sur les sites M(2) [1.40 Mg + 0.54 Al + 0.06 Fe³⁺] et M(3) [0.81 Mg + 0.17 Al + 0.02 Fe²⁺]. Un tel désordre avait déjà été signalé dans un échantillon de pargasite magnésienne provenant d’une paragenèse équilibrée à plus haute pression dans les Alpes occidentales. Le spectre de cet échantillon dans l’infra-rouge, dans l’intervalle de l’étirement principal des groupes OH, montre une enveloppe complexe que nous pouvons résoudre en six bandes par analogie avec le spectre de la pargasite (OH, F) synthétique déjà dans la littérature. Les intensités relatives de ces bandes concordent avec le rapport OH:F observé dans cet échantillon, et indiquent un désordre complet à courte échelle de OH et F. La présence d’un désordre Al–Mg sur les sites M(2) et M(3) dans la pargasite de la rivière Soper, équilibrée à plus faible pression, indique que le désordre dépend de la composition de la pargasite plutôt que sa cristallisation ou son équilibrage à pression et à température élevées. Nous interprétons la distribution de la densité des électrons dans la cavité A de la structure en termes de l’occupation du site A(m) par K et Na, et du site A(2) par le Na. De plus, la distribution des atomes sur les divers sites est conforme à la composition de cette amphibole et aux exigeances d’une mise en ordre à courte échelle.

(Traduit par la Rédaction)