THE CRYSTAL CHEMISTRY OF TELYUSHENKOITE AND LEIFITE, A Na₆ [Be₂ Al₃ Si₁₅ O₃₉ F₂], A = Cs, Na

The crystal structures of telyushenkoite, ideally Cs Na₆ [Be₂ Al₃ Si₁₅ O₃₉ F₂], trigonal, space group P3̅m1, a 14.3770(8), c 4.8786(3) Å, V 873.2(1) ų, Z = 1, and leifite, ideally Na Na₆ [Be₂ Al₃ Si₁₅ O₃₉ F₂], trigonal, space group P3̅m1, a 14.361(1), c 4.8570(5) Å, V 867.5(2) ų, Z = 1, have been refined to R indices of 2.4(2.9)% based on 874(837) observed (4σF) reflections measured with MoKα X-radiation. Electron-microprobe analysis of the crystals used to collect the X-ray intensity data gave the following unit formulae: telyushenkoite: (Cs_0.74 Na_0.31 K_0.14 Rb_0.02) Na₆ [Be₂ Al_2.06 Zn_0.30 Si_15.46 O₃₉ F₂]; leifite: (Cs_0.05 Na_0.57 K_0.10 Rb_0.11) Na₆ [Be₂ Al_1.96 Zn_0.17 Si_15.74 O₃₉ F₂]. There are four tetrahedrally coordinated T sites with the following site-occupancies: T(1) = (Si,Al,Zn), T(2) = T(3) = Si, T(4) = Be, and the Be coordination is O₃F with a Be–F distance of 1.576 Å. There is one Na site occupied by Na and coordinated by seven anions in an augmented trigonal-prismatic arrangement with a <Na–O,F> distance of ~2.545 Å. There is one A site occupied by large alkali cations with Cs dominant in telyushenkoite and Na dominant in leifite; the A site is coordinated by six O atoms in telyushenkoite in an octahedral arrangement, and by six O atoms and two (H₂O) groups in leifite. The B site is unoccupied in telyushenkoite and is partly occupied by (H₂O) groups in leifite. The T(1) tetrahedra link to form six-membered rings parallel to {001} that are linked together in both the {001} plane and along [001] by four-membered rings of T(2) and T(3) tetrahedra. The six-membered rings of T(1) tetrahedra stack along the c direction to form channels that accommodate the A and B sites. The Na polyhedra share edges with the T(4) (= Be) tetrahedron. The end-member formulae of telyushenkoite and leifite may be written as A Na₆ [Be₂ Al₃ Si₁₅ O₃₉ F₂], where A = Cs and Na, respectively.

Consideration of the possible end-members of the leifite group led to the following compositions:

Leifite and teylushenkoite are related by the substitution

Inspection of analytical data in the literature indicate that the K end-member is represented in Nature (although not yet described as a distinct species).

Nous avons affiné les structures cristallines de la telyushenkoïte, dont la composition idéale est Cs Na₆ [Be₂ Al₃ Si₁₅ O₃₉ F₂], trigonale, groupe spatial P3̅m1, a 14.3770(8), c 4.8786(3) Å, V 873.2(1) ų, Z = 1, et de la leifite, dont la composition idéale est Na Na₆ [Be₂ Al₃ Si₁₅ O₃₉ F₂], trigonale, groupe spatial P3̅m1, a 14.361(1), c 4.8570(5) Å, V 867.5(2) ų, Z = 1, jusqu’à un résidu R de 2.4(2.9)% en utilisant 874(837) réflexions observées (4σF) mesurées avec rayonnement MoKα. Une analyse à la microsonde électronique des cristaux utilisés pour le prélèvement des données en diffraction X a mené aux formules suivantes: telyushenkoïte: (Cs_0.74 Na_0.31 K_0.14 Rb_0.02) Na₆ [Be₂ Al_2.06 Zn_0.30 Si_15.46 O₃₉ F₂]; leifite: (Cs_0.05 Na_0.57 K_0.10 Rb_0.11) Na₆ [Be₂ Al_1.96 Zn_0.17 Si_15.74 O₃₉ F₂]. Il y a quatre sites T à coordinence tétraédrique, remplis selon le schéma suivant: T(1) = (Si,Al,Zn), T(2) = T(3) = Si, T(4) = Be; le Be est coordonné par O₃F, avec une distance Be–F de 1.576 Å. Il y a un site Na, occupé par le Na et coordonné par sept anions agencés dans un arrangement trigonal prismatique augmenté, avec une distance <Na–O,F> d’environ 2.545 Å. Il y a un site A site qu’occupe de cations alcalins à large rayon, le Cs étant dominant dans la telyushenkoïte et le Na l’étant dans la leifite; le site A est entouré de six atomes d’oxygène dans une agencement octaédrique dans la telyushenkoïte, et de six atomes d’oxygène et de deux groupes (H₂O) dans la leifite. Le site B est vide dans la telyushenkoïte, et serait partiellement occupé par des groupes (H₂O) dans la leifite. Les tétraèdres T(1) sont liés pour former des anneaux à six membres parallèles à {001}qui sont interliés à la fois dans le plan {001} et le long de [001] par des anneaux à quatre membres, tous des tétraèdres T(2) et T(3). Les anneaux à six membres de tétraèdres T(1) sont empilés le long de la direction c pour former des canaux qui accommodent les sites A et B. Les polyèdres Na partagent des arêtes avec les tétraèdres T(4) (= Be). On peut écrire la formule des pôles telyushenkoïte et leifite comme suit: A Na₆ [Be₂ Al₃ Si₁₅ O₃₉ F₂], dans laquelle A représente Cs et Na, respectivement.

Une considération des formules de pôles possibles dans le groupe de la leifite mène aux compositions suivantes:

La leifite et la teylushenkoïte ont une relation exprimée par la substitution

Une inspection des données analytiques déjà dans la littérature montre que le pôle à dominance de K est représenté dans la nature, quoiqu’il n’a pas encore été décrit comme espèce distincte.

(Traduit par la Rédaction)