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THE CRYSTAL CHEMISTRY OF FAIZIEVITE, K₂ Li₆ Na (Ca₆Na) Ti₄ [Si₆O₁₈]₂ [Si₁₂O₃₀] F₂, A NOVEL STRUCTURE BASED ON INTERCALATED BLOCKS OF THE BARATOVITE AND BEREZANSKITE STRUCTURES

Yulia A. Uvarova^1,, Elena Sokolova¹, Frank C. Hawthorne¹, Atali A. Agakhanov² and Leonid A. Pautov²

¹ Department of Geological Sciences, University of Manitoba, Winnipeg, Manitoba R3T 2N2, Canada
² Fersman Mineralogical Museum, Russian Academy of Sciences, Moscow 117071, Russia

E-mail address: umuvarov{at}cc.umanitoba.ca

Nous avons résolu la structure cristalline de la faizievite, de composition idéale K₂ Li₆ Na (Ca₆Na) Ti₄ [Si₆O₁₈]₂ [Si₁₂O₃₀] F₂, a 9.8156(9), b 9.8249(9), c 17.3087(16) Å, 99.209(2), β 94.670(2), 119.839(1)°, V 1403.7(4) ų, groupe spatial P, Z = 1, D_calc. 2.846 g/cm³, et nous l’avons affiné jusqu’à un résidu R₁ de 7.5% en utilisant 5044 réflexions uniques (F_o > 4F) prélevées sur monocristal avec un diffractomètre Bruker P4 muni d’un détecteur CCD 4K et avec rayonnement MoK. Une analyse par microsonde électronique a donné SiO₂ 60.65, TiO₂ 13.44, Nb₂O₅ 0.11, CaO 14.52, K₂O 3.93, Na₂O 1.99, SrO 0.72, Rb₂O 0.13, F 1.30, Li₂O 3.76, pour un total de 100.24% (poids). La concentration de Li₂O, Rb₂O, SrO et BaO a été déterminée par ICP–OES. Il y a quinze sites ayant une coordinence tétraédrique: douze contiennent Si, avec une moyenne globale <Si–O> de 1.613 Å; trois sites contiennent Li, avec une moyenne globale <Li–O> de 1.928 Å. La structure contient six sites à coordinence octaédrique. Les deux sites Ti(1) et Ti(2) contiennent Ti_2.00, avec <Ti–O> = 1.937 et 1.934 Å, respectivement. Les quatre sites M contiennent Ca et des quantités moindres de Sr et Na: le site M(1) (= Ca_2.00), avec <M(1)–O> = 2.441 Å, le site M(2) [= (Ca_1.87Sr_0.13)], avec <M(2)–O> = 2.424 Å, le M(3) site [= (Ca_1.56 Na_0.40 Sr_0.04)], avec <M(3)–O> = 2.415 Å, et le site M(4) [= (Ca_0.73 Na_0.27)], avec <M(4)–O> = 2.418 Å. La structure contient deux sites A interstitiels: Le site A(1), à coordinence [12], contient (K_1.93 Ba_0.04 Rb_0.03), avec <A(1)–O> = 3.092 Å; le site A(2), à coordinence [9], contient (Na_{0.86 0.14}), avec <A(2)–O> = 2.718 Å. La structure cristalline de la faizievite est faite de quatre types de feuillets (001). Les tétraèdres Si sont disposés en deux types d’anneaux à six membres, un anneau (Si₆O₁₈) simple, et un anneau (Si₁₂O₃₀) double, tout comme dans les minéraux du groupe de la milarite, dans une proportion 2:1. Chaque type d’anneau forme un feuillet distinct (les atomes Na se trouvent dans le feuillet à anneaux doubles de type milarite). Les deux autres feuillets contiennent les tétraèdres (LiO₄) à coins partagés et les octaèdres (TiO₆) avec les atomes K situés dans les larges trous, et un feuillet d’octaèdres M (M = Ca >> Na) à arêtes partagées. Chaque feuillet possède une maille planaire fondée sur les vecteurs de translation t₁ et t₂, avec t₁ t₂ 9.8 Å et t₁ t₂ voisin de 120°. La composition des quatre feuillets individuels au sein de la maille planaire t₁,t₂ est: (1) (Si₆O₁₈), (2) (Si₁₂O₃₀)Na, (3) KLi₃Ti₂, (4) (Ca₆Na)F₂. La structure de la faizievite est un hybride des structures de la baratovite, KLi₃Ca₇Ti₂(Si₆O₁₈)₂F₂, et de la berezanskite, KLi₃Ti₂(Si₁₂O₃₀) (groupe de la milarite). Le bloc baratovite, de composition [KLi₃(Ca₆Na)Ti₂(Si₆O₁₈)₂F₂], est constitué des feuillets (3)(1)(4)(1). Le bloc berezanskite, de composition [KNaLi₃Ti₂(Si₁₂O₃₀)], est constitué des feuillets (3)(2). Dans cette structure, les blocs de baratovite et de berezanskite alternent le long de [001] et définissent la séquence (3)(1)(4)(1) (3)(2). Il existe de légères différences entre les compositions de la baratovite et de la berezanskite et les blocs analogues faisant partie de la structure de la faizievite. La baratovite, K Li₃ Ca₇ Ti₂ (Si₆O₁₈)₂ F₂, et le bloc baratovite dans la faizievite, KLi₃(Ca₆Na) Ti₂(Si₆O₁₈)₂F₂, sont apparentés selon la substitution: ^[6]Ca^{2+ [6]}Na⁺. La berezanskite, K^[9] Li₃ Ti₂ (Si₁₂O₃₀), et le bloc berezanskite dans la faizievite, K^[9]NaLi₃Ti₂(Si₁₂O₃₀), sont apparentés selon la substitution: ^{[9] [9]}Na⁺. L’assemblage des composantes baratovite et berezanskite pour constituer la faizievite se fait selon la substitution ^[6]Ca²⁺ + ^{[9] [6]}Na⁺ + ^[9]Na⁺.

(Traduit par la Rédaction)

Mots-clés: faizievite, nouvelle espèce minérale, affinement de la structure, baratovite, berezanskite, trames intercalées.

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