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THE CRYSTAL STRUCTURE OF Si-DEFICIENT, OH-SUBSTITUTED, BORON-BEARING VESUVIANITE FROM THE WILUY RIVER, SAKHA-YAKUTIA, RUSSIA

Evgeny V. Galuskin^1,, Irina O. Galuskina¹, Katarzyna Stadnicka², Thomas Armbruster³ and Marcin Kozanecki⁴

¹ Faculty of Earth Sciences, Department of Geochemistry, Mineralogy and Petrography, University of Silesia, Bdziska 60, 41–200 Sosnowiec, Poland
² Faculty of Chemistry, Jagiellonian University, Ingardena 3, Cracow, 30–060, Poland
³ Laboratory for Chemical and Mineralogical Crystallography, University of Bern, Freiestr. 3, CH–3012 Bern, Switzerland
⁴ Technical University, Department of Molecular Physics, eromskiego 116, 90–924 ód, Poland

E-mail address: galuskin{at}us.edu.pl

Nous avons affiné la structure cristalline d’un monocristal de vésuvianite déficitaire en Si, groupe spatial P4/nnc, a 15.678(1), c 11.828(1) Å, provenant d’un site sur la rivière Wiluy, Sakha–Yakutia, en Russie, avec données en diffraction X jusqu’à un résidu R de 0.037. Les analyses obtenues avec une microsonde électronique indiquent que cet échantillon ne possède qu’environ 16 atomes de Si par unité formulaire, au lieu de 18 dans la vésuvianite régulière. Un affinement de l’occupation des sites révèle la présence de lacunes importantes au sites orthosilicate Z(1): 25% de lacunes, Z(2): 16% de lacunes. Les lacunes à ces sites tétraédriques sont associées à une augmentation des distances Z(1)–O et Z(2)–O, 1.687 et 1.660 Å, respectivement. La présence de lacunes et les distances Z(1)–O et Z(2)–O accrues seraient dues à la présence de défauts de type hydrogrenat, dans lesquels SiO₄ est remplacé par des tétraèdres H₄O₄. Le monocristal étudié témoigne du taux de substitution du type hydrogrenat le plus élevé parmi les cristaux de vésuvianite dont la structure a été affinée. Aucune lacune n’a été trouvée dans les groupes disilicatés. Le long de l’axe c, la plus grande dimension des tétraèdres Z(1) est contre-balancée par la compression des dodécaèdres à Ca [X(3)] adjacents. Cette flexibilité structurale explique pourquoi la longueur de la maille dans la direction de l’axe c demeure relativement insensible au taux de substitution de type hydrogrenat. Une flexibilité structurale correspondante n’existe pas le long de l’axe a, et explique l’allongement systématique de a à mesure qu’augmente la proportion de lacunes au site Si. D’après les spectres de Raman polarisés dans la région de l’étirement des groupes OH, les défauts de type hydrogrenat sont à l’origine de la polarisation plus isotrope des bandes d’absorption à environ 3650 cm^–1.

(Traduit par la Rédaction)

Mots-clés: vésuvianite déficitaire en Si, composition, structure cristalline, spectre de Raman, défauts de type hydrogrenat, Yakoutie, Russie.

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