Abstract
Scapolite-group minerals are a group of rock-forming framework aluminosilicates common in a wide variety of igneous and metamorphic rocks. They have the general formula M4 [T12 O24] A, where M represents Na, K, Ca, Sr, Ba and Fe2+, T stands for Si, Al, (Fe3+), and A represents Cl, (CO3), (SO4). They constitute a non-binary solid-solution series involving the end members marialite (Na4 [Al3 Si9 O24] Cl, Ma) and meionite (Ca4 [Al6 Si6 O24] CO3, Me). The crystal structures of eighteen scapolite-group minerals from Me4.9 to Me92.8 [Me = 100 ∑M2+/∑(M2+ + M+)] have been refined with MoKα X-radiation. The crystals, a 12.045–12.208, c 7.564–7.586 Å, V 1099.7–1130.1 Å3, I4/m or P42/n, Z = 2, were analyzed with an electron microprobe subsequently to collection of the X-ray intensity data. There are subtle differences between the behavior of the distinct T tetrahedra in the I4/m and P42/n structures. For Si and Al, determinative curves for the assignment of site populations from <T–O> distances were developed for each T site in each structure type, and T-site populations were assigned from these curves. In I4/m marialite, there is no Al at the T(1) site. In P42/n scapolite, Al is strongly ordered at T(2), and Si is strongly ordered at T(3), but this order is never complete. The A-site cation (Na, Ca, K) is [8]-coordinated in end-member marialite and is (on average) [8.5]-coordinated in end-member meionite. Each (Mϕn) polyhedron shares two edges with adjacent (Mϕn) polyhedra, forming a three-dimensional framework that interpenetrates the [T12O24] silicate framework. In (CO3)-bearing structures, the model proposed by previous workers, four (CO3) groups arranged about the 4 axis (I4/m) or 4 axis (P42/m), is consistent across the series from marialite to meionite. Any (SO4) present is disordered by rotation of 90° about the central 4̅-fold axis; in I4/m structures, each arrangement is 50% occupied, whereas in P42/n structures, the occupancies of the two arrangements are not required to be equal.
Abstract
Les minéraux du groupe de la scapolite forment une famille d’aluminosilicates à trame répandus dans les roches ignées et métamorphiques. Dans leur formule générale, M4 [T12 O24] A, M représente Na, K, Ca, Sr, Ba et Fe2+, T représente Si, Al, (Fe3+), et A représente Cl, (CO3) et (SO4). Ils forment une solution solide non binaire entre les pôles marialite (Na4 [Al3 Si9 O24] Cl, Ma) et méionite (Ca4 [Al6 Si6 O24] CO3, Me). Nous avons affiné la structure cristalline de dix-huit membres de la série allant de Me4.9 à Me92.8 [Me = 100 ∑M2+/∑(M2+ + M+)] par diffraction X avec rayonnement MoKα. Par la suite, nous avons analysé ces cristaux, a 12.045–12.208, c 7.564–7.586 Å, V 1099.7–1130.1 Å3, I4/m ou P42/n, Z = 2, avec une microsonde électronique. Nous signalons la présence de légères différences dans le comportement des tétraèdres entre les structures I4/m et les structures P42/n. Pour Si et Al, des courbes utilisées pour assigner la population des sites à partir des distances <T–O> ont été développées pour chaque site T dans chaque type de structure, et les populations aux sites T ont été assignées en fonction de ces courbes. Dans la marialite I4/m, il n’y a pas de Al dans le site T(1). Dans la scapolite P42/n, l’aluminium est fortement concentré sur le site T(2), et le Si est fortement ordonné sur le site T(3), mais cette mise en ordre demeure incomplète. Le cation sur le site A (Na, Ca, K) possède une coordinence [8] dans le pôle marialite et, en moyenne, [8.5] dans le pôle méionite. Chaque polyèdre (Mϕn) partage deux arêtes avec des polyèdres (Mϕn) adjacents, pour former une trame tridimensionnelle qui interpénêtre la trame de tétraèdres [T12O24]. Dans les structures contenant le (CO3), le modèle proposé antérieurement, avec quatre groupes (CO3) disposés autour de l’axe 4 (I4/m) ou 4̅ (P42/m), s’applique sur toute la série, de marialite à méionite. Là où des groupes (SO4) sont présents, ils sont désordonnés par rotation de 90° par rapport à l’axe central d’ordre 4; dans les structures I4/m, chaque arrangement a une occupation de 50%, tandis que dans les structures P42/n, les taux d’occupation des deux arrangements ne sont pas nécéssairement égaux.
(Traduit par la Rédaction)
