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The crystal chemistry of the "nickelalumite"-group minerals

Auteur(s) / Author(s)

UVAROVA Yulia A. ; SOKOLOVA Elena ; HAWTHORNE Frank C. ; KARPENKO Vladimir V. ; AGAKHANOV Atali A. ; PAUTOV Leonid A. ;

Résumé / Abstract

Nous avons résolu la structure cristalline de la "nickelalumite", dont la formule idéale serait NiAl₄(S04)(OH)₁₂(H20)3, provenant du gisement d'uranium de Kara-Tangi, région de Batken, au Kyrgyzstan, monoclinique, a 10.2567(5), b 8.8815(4), c 17.0989(8) Å, β 95.548(1)°, V 1550.3(1) ų, groupe d'espace P2₁/n, Z ≃ 4, D_calc 2.231 g/cm³, par méthode de Patterson, et nous l'avons affiné jusqu'à un résidu R₁ de 5.7% en utilisant 1554 réflexions uniques (F_o > 4σF), prélevées avec un diffractomètre Bruker P4 muni d'un détecteur CCD 4K, avec rayonnement MoKα. On trouve la "nickelalumite" avec quartz, calcite, alumohydrocalcite, allophane, crandallite et kyrgyzstanite. Une analyse avec une microsonde électronique a donné Al₂O₃ 39.94, SiO₂ 0.17, SO₂ 12,16, V₂O₃ 0.29, FeO 0.15, NiO 8.00, ZnO 6.21, (H₂O)_calc 31.87, pour une somme de 98.79% (poids); la quantité de H₂O a été établie par ébauche de la structure cristalline. Il y a un site S à coordinence tétraédrique, avec <S-O> 1.468 Å. Il y a cinq sites à coordinence octaédrique. Au site M, le Ni est dominant par rapport au Zn, avec <M-O> = 2.079 Å. Quatres sites sont remplis uniquement par Al, avec une longueur moyenne <Al-O> de 1.900 Å. Il y a 19 sites anioniques: quatre sites sont occupés par des atomes O, 12 sites par des groupes (OH), et trois sites par des groupes (H₂O). L'unité structurale principale de la "nickelalumite" est un feuillet (001) d'octaèdres Al et M. Les octaèdres Al et M partagent des arêtes communes pour former un feuillet interrompu de composition [MAl₄(OH)₁₂]²⁺. Des couches de tétraèdres (SO₄) et des groupes (H₂O) sont intercalés entre les feuillets M-Al-OH. Tous les atomes H des groupes (OH) et (H₂O) ont été situés, et les détails des liaisons hydrogène sont évalués. La structure de la "nickelalumite" est semblable à celle de l'alvanite, ZnAl₄((VO₃)₂(OH)₁₂(H₂O)₂, et de l'ankinovichite, NiAl₄(VO₃)₂(OH)₁₂(H₂O)₂, et la stoechiométrie et les dimensions de la maille font penser que la mbobomkulite et la hydrombobomkulite sont aussi apparentées à la "nickelalumite". Toutes ces structures seraient fondées sur la présence de feuillets d'octaèdres à charges positives de la forme [□M²⁺ M³⁺₄ (OH)₁₂]²⁺ qui sont intercalés avec des complexes interstitiels d'oxyanions et de groupes (H₂O). L'acidité de Lewis de l'unité structurale est 0.167 unités de valence, et le caractère des complexes interstitiels est régi par la règle des sommes des valences dans le contexte de la théorie des valences de liaisons. Les oxyanions possibles sont (SO₄)^2-, (NO₃)^1-₂ et [VO₃]^1-₂, tandis que (SiO₄)^4-, (BO₃)^3-₂, (PO₄)^3- et (BO₄)^5- possèdent une basicité de Lewis trop élevée, ce qui ne leur permettrait pas de former des structures de type "nickelalumite".

Revue / Journal Title

Canadian mineralogist   ISSN 0008-4476   CODEN CAMIA6 

Source / Source

2005, vol. 43 (5), pp. 1511-1519 [9 page(s) (article)]

Langue / Language

Anglais
Revue : Multilingue

Editeur / Publisher

Mineralogical Association of Canada, Ottawa, On, CANADA  (1957) (Revue)

Mots-clés d'auteur / Author Keywords

nickelalumite ; structure cristalline ; données de moicrosonde électronique ; liaisons hydrogène ;

Localisation / Location

INIST-CNRS, Cote INIST : 12015, 35400011514628.0050