PERTLIKITE, A NEW TETRAGONAL Mg-RICH MEMBER OF THE VOLTAITE GROUP FROM MADENI ZAKH, IRAN

Pertlikite, a new member of the voltaite group, is the tetragonal Mg-dominant analogue of the isometric phases voltaite and zincovoltaite. At its type locality, Madeni Zakh, Iran, the mineral occurs in a pyrite-bearing trachytic eruptive rock, and probably formed after the decomposition of pyrite. Pertlikite forms single crystals up to 1 cm; the phase is associated with metavoltine, botryogen, pyrite and alunite. In contrast to voltaite and zincovoltaite, the optical properties and the single-crystal study of the structure (R1 = 0.022) confirm the tetragonal symmetry, ω = 1.590(2), ε = 1.586(2), space group I4₁/acd, a 19.2080(3), c 27.2158(7) Å, V 10041.2(6) ų, and Z = 8. The results of the chemical analysis, in combination with the Mössbauer data and the crystal-structure refinement, give the formula (K_1.98Na_0.01)_∑1.99^M2(Fe²⁺_1.13Mg_0.49Mn²⁺_0.27Fe³⁺_0.10Zn_0.01)_∑2.00^M3(Mg_2.52Fe³⁺_1.49)_∑4.01^M1Fe³⁺_2.00 Al_1.00 (SO₄)_12.00·18 H₂O, which can be simplified to an ideal formula: K₂^M2(Fe²⁺,Mg)₂^M3(Mg,Fe³⁺)₄^M1Fe³⁺₂ Al (SO₄)₁₂·18 H₂O. The strongest eight lines of the powder pattern [d in Å(I)(hkl)] are: 5.543(28)(132), 3.396(100)(440), 3.136(21) (345), 3.038(39)(444), 2.848(31)(361), 2.534(21)(273), 2.078(29)(567) and 1.601(21)(6104). The unit-cell parameters refined from the powder data (CuKα radiation) are a 19.2167(2), c 27.1976(4) Å. The tetragonal structure of pertlikite results from Mg,Fe order at the Fe2 site. Relative to the isometric voltaite and zincovoltaite, the Fe2 site splits to create a site that is predominantly Mg (Mg3) and another that is dominantly Fe (Fe2) in pertlikite. For the three metal sites, the results of the refinement are Fe1: . Fe; Fe2: Fe >> Mg; Mg3: Mg >> Fe. The H₂O molecules that bond to the Al atom are extensively disordered, as has been observed in the isometric phases. The measured density is 2.59(3) g/cm³ (by pycnometer), and the calculated density is 2.56(1) g/cm³. The name honors Franz Pertlik, Professor of Mineralogy and Crystallography, University of Vienna, Austria, in recognition of his extensive work on the crystal chemistry of minerals.

Nous décrivons la pertlikite, nouveau membre du groupe de la voltaïte; il s’agit de l’analogue tétragonal à dominance de Mg de la voltaïte et de la zincovoltaïte, isométriques. A sa localité type, Madeni Zakh, en Iran, on trouve le minéral dans une roche éruptive trachytique, dans laquelle elle serait le produit de décomposition de la pyrite. La pertlikite forme des monocristaux atteignant 1 cm; lui sont associées métavoltine, botryogène, pyrite et alunite. En contraste avec la voltaïte et la zincovoltaïte, les propriétés optiques et l’ébauche de la structure effectuée sur monocristal (R1 = 0.022) confirment la symétrie tétragonale, ω = 1.590(2), ε = 1.586(2), groupe spatial I4₁/acd, a 19.2080(3), c 27.2158(7) Å, V 10041.2(6) ų, et Z = 8. Les résultats de l’analyse chimique, en combinaison avec les données de Mössbauer et l’affinement de la structure cristalline, mènent à la formule (K_1.98Na_0.01)_∑1.99^M2(Fe²⁺_1.13Mg_0.49Mn²⁺_0.27Fe³⁺_0.10Zn_0.01)_∑2.00^M3(Mg_2.52Fe³⁺_1.49)_∑4.01^M1Fe³⁺_2.00 Al_1.00 (SO₄)_12.00·18 H₂O ou, de façon idéale, K₂^M2(Fe²⁺,Mg)₂^M3(Mg,Fe³⁺)₄^M1Fe³⁺₂ Al (SO₄)₁₂·18 H₂O. Les huit raies les plus intenses du spectre de diffraction, méthode des poudres [d en Å(I)(hkl)] sont: 5.543(28)(132), 3.396(100)(440), 3.136(21)(345), 3.038(39)(444), 2.848(31) (361), 2.534(21)(273), 2.078(29)(567) et 1.601(21)(6104). Les paramètres de la maille élémentaire affinés à partir des données obtenues sur poudre (rayonnement CuKα) sont a 19.2167(2), c 27.1976(4) Å. La structure tétragonale de la pertlikite résulte de la mise en ordre de Mg,Fe au site Fe2. Par rapport à la voltaïte et la zincovoltaïte, le site Fe2 est subdivisé pour créer un site à dominance de Mg (Mg3) et un autre à dominance de Fe (Fe2). Pour les trois sites occupés par des métaux, les affinements ont donné Fe1: . Fe; Fe2: Fe >> Mg; Mg3: Mg >> Fe. Les molécules de H₂O liées à l’atome Al sont largement désordonnées, tout comme dans les phases isométriques. La densité mesurée avec un pycnomètre est 2.59(3) g/cm³, tandis que la densité calculée est 2.56(1) g/cm³. Le nom honore Franz Pertlik, professeur de minéralogie et de cristallographie, Université de Vienne, en Autriche, en reconnaissance de ses travaux importants portant sur la cristallochimie des minéraux.

(Traduit par la Rédaction)