ROGERMITCHELLITE, Na₁₂(Sr,Na)₂₄Ba₄Zr₂₆Si₇₈(B,Si)₁₂O₂₄₆(OH)₂₄·18H₂O, A NEW MINERAL SPECIES FROM MONT SAINT-HILAIRE, QUEBEC: DESCRIPTION, STRUCTURE DETERMINATION AND RELATIONSHIP WITH HFSE-BEARING CYCLOSILICATES

Rogermitchellite is a new, complex species of zirconosilicate found in igneous breccia at the Poudrette quarry, Mont Saint-Hilaire, Quebec. It is associated with aegirine, annite, galena, a labuntsovite-group mineral, manganoneptunite, microcline, pyrrhotite, sodalite and zircon. Paragenetically, the mineral crystallizes after aegirine and before microcline. Isolated, single crystals are colorless to grey, prismatic along [001], and slightly flattened perpendicular to this direction, with a maximum dimension of 0.1 × 0.25 mm. It develops as euhedral crystals displaying the prominent forms prism {100} and pinacoid {001}, with a minor, very shallow ditrigonal scalenohedron {10l}. The mineral is transparent with a vitreous luster and a white streak and is non-luminescent. The Mohs hardness is 5, and no cleavage is evident. It is brittle with a conchoidal to splintery fracture. The calculated density is 3.34 g/cm³. Rogermitchellite is non-pleochroic, uniaxial positive, with ω 1.640(1) and ε 1.663(1). Four analyses made on one crystal gave, as an average: Na₂O 3.45, CaO 0.10, SrO 18.54, BaO 5.18, B₂O₃ (calc.) 2.34, SiO₂ 39.12, ZrO₂ 26.39, TiO₂ 0.63 and H₂O (calc.) 6.96, for a total of 102.71 wt.%. The empirical formula, based on 288 anions and the sum of (Si + B) = 90 apfu, is: Na₁₂(Sr_21.16Na_1.17Ca_0.21)_∑22.54Ba_4.00 (Zr_25.33Ti_0.93)_∑26.26(Si_77.02B_0.98)_∑78B₁₂O₂₄₆(OH)₂₄·18H₂O or, ideally, Na₁₂Sr₂₄Ba₄Zr₂₆Si₇₈B₁₂O₂₄₆(OH)₂₄·18H₂O. The mineral is trigonal, space group P3̅c1, a 26.509(4), c 9.975(2) Å, V 6070.6(1) ų and Z = 1. The strongest six lines on the X-ray powder-diffraction pattern [d in Å(I)(hkl)] are: 2.760(100)(442), 3.761(90)(402), 1.991(70)(444), 3.150(50)(441), 5.762(40)(400) and 3.924(30)(312). The crystal structure was refined to R = 4.62% and wR² = 12.73% for 1588 reflections [F_o > 4σ(F_o)]. It consists of pairs (Si₃O₉) rings (offset 30° relative to one another along [001]) linked to isolated ZrO₆ octahedra in a motif similar to that in benitoite. Additional (Si₃O₉) and [Si₂BO₇(OH)₂] rings along with ZrO₆ octahedra complete a three-dimensional heteropolyhedral framework. Channels along [001] within this framework are occupied by Ba, Na, (Sr + Na) and H₂O. Rogermitchellite has chemical and crystal-structure features common to benitoite, wadeite and catapleiite, and should be considered as a structural hybrid of these minerals. It possesses additional features (presence of essential B, Sr, H₂O; trigonal symmetry) that make it unique.

Nous décrivons la rogermitchellite, nouvelle espèce de zirconosilicate découverte dans une brèche ignée à la carrière Poudrette, au mont Saint-Hilaire, Québec. Lui sont associés aegyrine, annite, galène, un minéral du groupe de la labuntsovite, manganoneptunite, microcline, pyrrhotite, sodalite et zircon. Le minéral cristallise après l’aegyrine et avant la microcline. Les monocristaux individuels sont incolores à gris, prismatiques selon [001], et légèrement applatis perpendiculaire à cette direction, avec une diension maximale de 0.1 × 0.25 mm. Les cristaux idiomorphes montrent comme formes prédominantes le prisme {100} et le pinacoïde {001}, avec un scalénoèdre ditrigonal mineur {10l} à inclinaison très faible. C’est un minéral transparent ayant un éclat vitreux et une rayure blanche; il est non-luminescent. La dureté de Mohs est 5, et aucun clivage n’est évident. C’est un minéral cassant, avec une fracture conchoïdale et esquilleuse. La densité calculée est 3.34 g/cm³. La rogermitchellite est non pléochroïque, uniaxe positive, avec ω 1.640(1) et ε 1.663(1). Quatre analyses effectuées sur un cristal ont donné, en moyenne: Na₂O 3.45, CaO 0.10, SrO 18.54, BaO 5.18, B₂O₃ (calc.) 2.34, SiO₂ 39.12, ZrO₂ 26.39, TiO₂ 0.63 et H₂O (calc.) 6.96, pour un total de 102.71% (poids). La formule empirique, fondée sur une base de 288 anions et la somme (Si + B) = 90 apfu, est: Na₁₂(Sr_21.16Na_1.17Ca_0.21)_∑22.54Ba_4.00 (Zr_25.33Ti_0.93)_∑26.26(Si_77.02B_0.98)_∑78B₁₂O₂₄₆(OH)₂₄·18H₂O ou, de façon idéale, Na₁₂Sr₂₄Ba₄Zr₂₆Si₇₈B₁₂O₂₄₆(OH)₂₄·18H₂O. Le minéral est trigonal, groupe spatial P3̅c1, a 26.509(4), c 9.975(2) Å, V 6070.6(1) ų et Z = 1. Les six raies les plus intenses du spectre de diffraction (méthode des poudres) [d en Å(I)(hkl)] sont: 2.760(100)(442), 3.761(90)(402), 1.991(70)(444), 3.150(50)(441), 5.762(40)(400) et 3.924(30)(312). Nous en avons affiné la structure cristalline jusqu’à un résidu R de 4.62%, wR² égal à 12.73%, avec 1588 réflexions observées [F_o > 4σ(F_o)]. Elle contient des paires d’anneaux Si₃O₉ déplacés de 30° l’un par rapport à l’autre le long de [001], connectés à des octaèdres ZrO₆ isolés selon un motif semblable à celui de la bénitoïte. Des anneaux (Si₃O₉) et [Si₂BO₇(OH)₂] et des octaèdres ZrO₆ additionnels complètent la charpente hétéropolyédrique tri-dimensionnelle. Des canaux de long de [001] dans cette charpente contiennent Ba, Na, (Sr + Na) et H₂O. De par sa composition et sa structure, la rogermitchellite possède des points communs avec bénitoïte, wadeïte et catapléiite, et devrait en être considérée comme structuralement hydride. Elle possède des attributs additionnels (présence de B, Sr, H₂O essentiels; symétrie trigonale) qui la rendent unique.

(Traduit par la Rédaction)