Die Kristallstruktur von Brenkit,Ca2F2CO3

Zusammenfassung Brenkit, Ca₂F₂CO₃, kristallisiert in der RaumgruppePbcn mita=7,650(2),b=7,550(2) undc=6,548(2) Å. Die Kristallstruktur wurde bis zu einemR-Wert von 0,023 für 840 unabhängige Reflexe verfeinert. Kalzium ist unregelmäßig von vier Fluor-und drei Sauerstoff-Atomen koordiniert mit mittleren Ca-F und Ca-O-Abständen von 2,388 Å bzw. 2,426 Å. Die CO₃-Gruppe ist vollständig eben mit C-O-Abständen von 1,279 (2×) und 1,297 Å.

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The crystal structure of Brenkite, Ca₂F₂CO₃

Summary Brenkite crystallizes in space groupPbcn witha=7.650(2),b=7.550(2),c=6.548(2) Å. The crystal structure has been refined toR=0.023 for 840 unique reflections. Calcium is irregularly coordinated by four flourine and three oxygen atoms with mean distances Ca-F and Ca-O of 2.388 and 2.426 Å respectively. The CO₃-group is planar with C-O-distances of 1.279 (2×) and 1.297 Å.

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Mit 2 Abbildungen     

Neutron diffraction refinement of the crystal structure of aragonite

Summary The crystal structure of aragonite (a=4.9611(4),b=7.9672(6),c=5.7407(4) Å, cell content: 4×CaCO₃, space group:Pmcn) was refined with 1180 neutron diffraction data toR _w =0.014 The atomic parameters of earlier X-ray refinements were essentially confirmed, but were now determined with considerably higher accuracy. The aplanarity of the carbonate group is 0.0280(5) Å, a value greater by 0.010 Å than that in dolomite.

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Neutronenbeugungsverfeinerung der Kristallstruktur des Aragonits

Zusammenfassung Die Kristallstruktur des Aragonits (a=4,9611(4),b=7,9672(6),c=5,7407(4) Å, Zellinhalt: 4×CaCO₃, Raumgruppe:Pmcn) wurde mit 1180 Neutronenbeugungsdaten zu einemR _w =0.014 verfeinert. Die Atomparameter früherer Röntgenverfeinerungen wurden im Prinzip bestätigt, nun jedoch mit beträchtlich höherer Genauigkeit bestimmt. Die Aplanarität der Karbonatgruppe beträgt 0.0280(5) Å, ein Wert, der um 0.010 Å größer ist als der im Dolomit.

     

Die Ladungsbilanz für eine verfeinerte Kristallstruktur von Stranskiit,Zn2 Cu(AsO4)2

Zusammenfassung Die Kristallstruktur des Stranskiits wurde mit neuen Meßdaten, die an einer aus Tsumeb stammenden Probe gewonnen worden waren, bis zuR=0,034 für 1239 unabhängige beobachtete Reflexe verfeinert. Von der verfeinerten Struktur wurde die Ladungsbilanz aufgestellt und besonders im Hinblick auf die Ladungsdeformation des Cu²⁺ diskutiert. Eine Mikrosondenanalyse derselben Probe ergab, daß die tatsächliche Zusammensetzung der angegebenen Formel entspricht.

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Charge balance of a refined crystal structure of stranskiite, Zn₂Cu (AsO₄)₂

Summary The crystal structure of stranskiite was refined with new intensity data obtained from a specimen from Tsumeb toR=0.034 for 1234 observed independent reflections. The charge balance was calculated and discussed particularly with respect of the charge deformation of Cu²⁺. An electron probe microanalysis gave the result that the actual composition of the specimen corresponds to the given formula.

     

Refinement of the crystal structure of wöhlerite

Summary The crystal structure of wöhlerite (monoclinicP2₁,a=10.823(3,b=10.244(3),c=7.290(2) Å, =109.00(4)^o) was refined using 2343 independent diffractions toR ₁=0.019 andR ₂=0.025.The refinement confirms the main features of the structure model proposed byShibayeva andBelov (1962), namely the walls of large cation polyhedra interconnected as in cuspidine, with Si₂O₇ groups linked to the polyhedra. At difference from the structure proposed by the quoted authors, both the Si₂O₇ groups are clinging to edges of calcium polyhedra.The cation distribution in the polyhedral walls and the location of fluorine anions are clarified and discussed, resulting in the following crystal chemical formula Na₄(Ca_7.48Mn_0.20Fe_0.32)Zr₂(Nb_1.6Ti_0.4) (Si₂O₇)₄O₄F₂(O_1.6F_0.4).

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Verfeinerung der Kristallstruktur des Wöhlerits

Zusammenfassung Die Kristallstruktur des Wöhlerits (monoklinP2₁,a ₀=10,823(3),b ₀=10,244(3),c ₀=7,290(2) Å, =109,00(4)^o) wurde mit 2343 unabhängigen Reflexen aufR ₁=0,019 undR ₂=0,025 verfeinert.Die Verfeinerung bestätigt im wesentlichen Züge des vonShibayeva undBelov (1962) vorgeschlagenen Strukturmodells, nämlich Bänder aus den Polyedern um die großen Kationen, die — wie im Cuspidin — durch an den Polyedern hängenden Si₂O₇-Gruppen verknüpft sind.Die Kationenverteilung in den Polyederbändern und die Lokalisation der Fluor-Anionen wurden aufgeklärt und werden diskutiert; es ergibt sich folgende kristallchemische Formel Na₄(Ca_7,48 Mn_0,20Fe_0,32)(Zr₂(Nb_1,6 Ti_0,4) (Si₂O₇)₄O₄F₂(O_1,6F_0,4).

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With 3 Figures     

Amphiboles and biotites of the hornblende gneisses in an area to the North-East of the fjord Qagssit,Frederikshåb district,South-West Greenland

Summary The chemical characteristics of coexisting biotites and hornblendes and host rocks are examined and discussed. The field data indicate that biotite derives from hornblende at decreasing metamorphism. A chemical equilibrium has been reached for Fe²⁺, Mg and Mn and approached, but not reached, for tetrahedral ions, Fe³⁺, Al^vi and Ti. The disequilibrium is mainly dependent on biotite and is tentatively ascribed to the oxidizing conditions of the environment, at the time of biotite crystallization. The composition of biotite is thus partly related to that of hornblende and partly to the environment, while intracrystalline variations of hornblende are related to the chemical composition of the host rock and to varying metamorphic grade.

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Amphibole und Biotite der Hornblendegneise in einem Gebiet nordöstlich des Qagssit-Fjordes, Frederikshåb-Distrikt, Südwest-Grönland

Zusammenfassung Der Chemismus koexistierender Biotite und Hornblenden sowie von deren Muttergesteinen wird untersucht und diskutiert. Die Felddaten weisen darauf hin, daß der Biotit aus Hornblende bei abnehmender Metamorphose entsteht. Ein chemisches Gleichgewicht wurde für Fe²⁺, Mg und Mn erreicht; für die tetraedrisch koordinierten Ionen sowie Fe³⁺, Al^vi und Ti fand eine Annäherung in seine Richtung statt, es wurde aber nicht erreicht. Das Ungleichgewicht hängt im wesentlichen mit dem Biotitgehalt zusammen, und es wird versuchsweise den Oxidationsbedingungen der Umgebung bei der Biotitkristallisation zugeschrieben. Die Zusammensetzung des Biotits hängt folglich teilweise mit jener der Hornblende und teilweise mit der Umgebung zusammen, während die intrakristallinen Variationen der Hornblende von der chemischen Zusammensetzung des Muttergesteins und dem variierenden Metamorphosegrad abhängen.

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With 7 Figures     

The crystal structure of stringhamite

Summary The crystal structure of stringhamite, Ca[Cu(SiO₄)](H₂O),a=5.030(2),b=16.135(3),c=5.343(1) Å, =102.96(1)^o,V=422.7(2) ų,Z=4, space groupP2₁/c, has been solved by direct methods and refined by a full-matrix least-squares procedure to anR index of 3.7% for 1009 observed (3 ) reflections measured on a twinned crystal. The structure has one H₂O molecule in its unit formula, rather than two as reported by previous study. As suggested by its formula, stringhamite is a neosilicate with Cu²⁺ in square planar coordination and Ca in [7]-coordination that approximates a diminished square antiprism.The fundametal building block of the stringhamite structure is a [Cu(SiO₄)O₃]^8– heteropolyhedral cluster that polymerizes in two dimensions by corner-sharing between the squares and tetrahedra to form the structure module, a [Cu(SiO₄)]^2– heteropolyhedral sheet parallel to (010). These sheets are linked together by Ca atoms and hydrogen-bonding involving the H₂O anioris in the structure.

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Die Kristallstruktur des Stringhamits

Zusammenfassung Die Kristallstruktur des Stringhamits, Ca[Cu(SiO₄)](H₂O),a=5,030(2),b=16,135(3),c=5,343(1) Å, =102,96(1)^o,V=422,7(2) ų,Z=4, RaumgruppeP2₁/c, wurde mit direkten Methoden gelöst und für 1009 beobachtete (3 ) Reflexe, die an einem verzwillingten Kristall gemessen worden waren, aufR=3,7 verfeinert. Die Struktur enthält nur ein H₂O-Molekül pro Formeleinheit und nicht zwei, wie in einer früheren Arbeit angegeben wurde. In Übereinstimmung mit seiner Formel ist Stringhamit ein Nesosilikat, Cu²⁺ hat eine planare 4-Koordination und Ca eine 7-Koordination, die einem tetragonalen Antiprisma mit einer unbesetzten Ecke ähnelt.Der fundamentale Baublock in der Struktur des Stringhamits ist eine heteropolyedrische [Cu(SiO₄)O₃]^8–-Gruppe. Diese polymerisieren über gemeinsame Ecken zwischen den Quadraten und den Tetraedern in zwei Richtungen zur Baueinheit, einer heteropolyedrischen [Cu(SiO₄)]^2–-Schicht parallel (010). Diese Schichten werden durch Ca-Atome und Wasserstoffbrücken, welche die H₂O-Anionen einbeziehen, miteinander verknüpft.

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With 3 Figures     

Machatschkiite: Crystal structure and revision of the chemical formula

Summary Single crystal X-ray investigation shows that machatschkiite crystallizes in space groupR3c witha _hex =15.127(2) Å andc _hex =22.471(3) Å. The crystal structure was determined by direct methods and Fourier syntheses; the refinement by least squares methods led toR=0.04 for 645 independent reflections. Our X-ray results, supplemented by a partial electron microprobe analysis, indicate that the chemical formula of machatschkiite is close to Ca_6–x Na _x (AsO₄)(AsO₃OH)₃(PO₄)_1–x (SO₄) _x ·15H₂O (x0.3) withZ _hex =6. The atomic arrangement of machatschkiite represents a new structure type and seems to be the first example of a crystal structure in which three oxygens of an AsO₄ group are acceptors of each one hydrogen bond from three surrounding AsO₃(OH) groups.

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Machatschkiit: Kristallstruktur und Revision der chemischen Formel

Zusammenfassung Röntgenographische Einkristalluntersuchungen zeigten, daß Machatschkiit in der RaumgruppeR3c mita _hex =15,127(2) Å undc _hex =22,471(3) Å kristallisiert. Die Kristallstruktur wurde mit direkten Methoden und mit Fourier-Synthesen bestimmt; die Verfeinerung nach der Methode der kleinsten Quadrate führte für 645 Reflexe aufR=0.04. Unser Röntgenbefund, der durch eine partielle Elektronenstrahlmikroanalyse ergänzt wird, weist darauf hin, daß die chemische Formel des Machatschkiites mit guter Näherung Ca_6–x Na _x (AsO₄)(AsO₃OH)₃ (PO₄)_1–x (SO₄) _x ·15H₂O (x0,3) mitZ _hex =6 lautet. Die Atomanordnung des Machatschkiites stellt einen neuen Strukturtyp dar und ist anscheinend das erste Beispiel, in welcher drei Sauerstoffe einer AsO₄-Gruppe Akzeptoren von je einer Wasserstoffbindung dreier benachbarter AsO₃OH-Gruppen sind.

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With 4 Figures

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Dedicated to the memory of Prof. Dr.F. Machatschki, Editor of Tschermaks Mineralogische und Petrographische Mitteilungen 1948–1968.     

Wollastonite formation during variscan post-tectonic cooling in the Schwarzwald, Germany

Summary Metaquartzdioritic plagioclase-biotite-quartz-gneiss at Artenberg, Schwarzwald, Germany, contains up to 10 cm wide calcite veins partially replaced and surrounded by a zoned calcsilicate sequence. The calcsilicate veins consist of two parts: (a) a zoned mineral sequence of reaction products deposited in the vein itself (wollastonite, garnet, clinopyroxene, quartz with relics of calcite) and (b) a zoned alteration sequence in the wall rock gneiss extending from the vein-gneiss contact several cm into the plagioclase-bearing gneiss (hornblende, chlorite). Based on hornblende-plagioclase thermobarometry and on chlorite stability, the P-T conditions of calcsilicate formation are estimated to be about 450 °C at c. 2 kbar.The zoned mineral sequence formed by a bi-metasomatic reaction in an open system of the hydrothermal carbonate with the orthogneiss in the presence of an externally derived fluid. The reaction was started by H₂O and SiO₂ infiltration along the vein-gneiss contact. The stability of wollastonite at the above P-T conditions records an X_{CO 2}, of the fluid phase below 0.05. Chemical potential gradients of Ca, Al, Fe, Mg and probably Si between vein and gneiss resulted in diffusional mass transfer perpendicular to the vein-gneiss contact. The sequence of stable calcsilicate minerals suggests Ca diffusion from vein to gneiss, while Fe, Mg and Al were transported in the opposite direction, from gneiss to vein. It is inferred that the calcsilicates formed during Variscan post-tectonic cooling.

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Die bildung von wollastonit während der variskischen abkühlung im Schwarzwald, Deutschland

Zusammenfassung Metaquarzdioritische Plagioklas-Biotit-Quarz-Gneise vom Steinbruch Artenberg bei Steinach, Schwarzwald, enthalten etwa 10 cm breite Calcit-Gänge, die von einer zonierten Kalksilikat-Vergesellschaftung teilweise ersetzt und umrandet werden. Die Kalksilikat-Gänge bestehen dann aus zwei Teilen: (a) eine zonierte Mineralsequenz aus Reaktionsprodukten im Gang selbst (Wollastonit, Granat, Klinopyroxen, Quarz mit Relikten von Calcit) und (b) eine zonierte Alterationssequenz im Nebengesteins-Gneis, die vom Gang-Gneis-Kontakt einige Zentimeter in den Gneis hinein reicht (Hornblende, Chlorit). Hornblende-Plagioklas-Thermobarometrie und Chlorit-Stabilität zeigen P-T Bedingungen während der Kalksilikat-Bildung von etwa 2 kbar und 450 °C an.Die zonierte Mineralsequenz bildete sich bei der bi-metasomatischen Reaktion in einem offenen System von hydrothermalem Gangkarbonat mit dem Orthogneis in der Anwesenheit eines externen Fluids. Die Reaktion begann durch die Infiltration von H₂O und SiO₂ entlang des Gang-Gneis-Kontaktes. Die Stabilität von Wollastonit bei den obigen P-T-Bedingungen zeigt, daß die Fluidphase weniger als 5 Mol-% CO₂ enthielt. Chemische Potential-Gradienten von Ca, Al, Fe, Mg und möglicherweise Si führten zu diffusivem Elementtransport senkrecht zum Gang-Gneis-Kontakt. Die Abfolge der Kalksilikat-Vergesellschaftungen zeigt, daß Ca vom Gang zum Gneis, Fe, Mg und Al dagegen in umgekehrter Richtung diffundierten. Die Kalksilikate bildeten sich wahrscheinlich während der posttektonischen Abkühlung in der Folge der variskischen Orogenese.

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With 10 Figures     

Refinement of the crystal structure of beryllonite,NaBePO4

Summary The refined lattice parameters of beryllonite are:a=8.178 (3) Å,b=7.818 (2) Å,c=14.114 (6) Å, =90.00° (2); space groupP2₁/n,Z=12. Integrated Weissenberg photographs were taken by using CuK radiation and multiple film packs. The anisotropic refinement of the crystal structure by means of least-square methods gave a finalR value of 0.063 for the 1388 observed reflections. In the crystal structure PO₄ and BeO₄ tetrahedra, linked by shared oxygen atoms in a three-dimensional network, form pseudo-ditrigonal rings perpendicular to theb axis. The independent Na atoms lying in the channels formed by the rings are coordinated as an irregular nine-cornered polyhedron and as distorted octahedra.

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Verfeinerung der Kristallstruktur des Beryllonits,NaBePO ₄

Zusammenfassung Verfeinerte Gitterkonstanten des Beryllonits lauten:a=8,178 (3) Å,b=7,818 (2) Å,c=14,114 (6) Å, =90,00 (2)°; Raumgruppe:P2₁/n,Z=12. Integrierte Weissenbergaufnahmen wurden mit CuK-Strahlung und multiplen Filmpaketen aufgenommen. Die anisotrope Verfeinerung der Kristallstruktur nach der Methode der kleinsten Quadrate ergab für 1388 beob. Reflexe einen abschließendenR-Wert von 0,063. In der Kristallstruktur bilden PO₄-und BeO₄-Tetraeder, die über gemeinsame Sauerstoffe zu einem dreidimensionalen Gerüst verknüpft sind, pseudo-ditrigonale Ringe senkrecht zurb-Achse. Die kristallographisch unabhängigen Arten von Na-Atomen, welche in den aus Ringen gebildeten Kanälen liegen, sind in der Form eines unregelmäßigen neuneckigen Polyeders bzw. in der Form verzerrter Oktaeder koordiniert.

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With 2 Figures     

Crystal structure refinement and reflectance measurements of hausmannite,Mn3O4

Summary The crystal structure of hausmannite from Langbån, Sweden, was refined with 462 independent X-ray diffraction data toR = 0.036 (R_W = 0.034). The Jahn-Teller distortion of the Mn³⁺O6 octahedron is relatively strong: Mn³⁺ -O = 1.930 (1) Å (4 x), 2.282 (1) Å (2 x), and the anisotropies of the thermal vibrations of Mn^3- and O differ clearly from those of the corresponding atoms in cubic spinels. It is shown that, from a stereochemical point of view, the hausmannite structure-type is not the only geometrically possible Jahn-Teller distortion of the spinel-type. The reflectance of hausmannite was measured on an oriented cut plate with polarized light (k = 400–700 nm) in air and in oil immersion, and the refractive indices and absorption coefficients were derived.

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Kristallstrukturverfeinerung und reflexionsmessungen am Hausmannit, Mn₃O₄

Zusammenfassung Die Kristallstruktur eines Hausmannits von Langbån, Schweden, wurde an Hand von 462 unabhängigen Einkristall-Röntgendiffraktometerdaten zu einemR = 0.036 (R _w = 0.034) verfeinert. Die Jahn-Teller-Verzerrung des Mn3+O_6-Oktaeders ist relativ stark: Mn^3--O = 1.930 (1) Å (4 x); 2.282 (1) Å (2 x), und die Anisotropien der thermischen Schwingungen von Mn3 und O unterscheiden sich deutlich von denen analoger Atome in kubischen Spinellen. Es wird gezeigt, daß aus einer stereochemischen Sicht der Strukturtyp des Hausmannits nicht die einzig geometrisch mögliche JahnTeller-Verzerrung des Spinell-Typs ist. Das Reflexionsvermögen des Hausmannits wurde an einer orientiert geschnittenen Platte mit polarisiertem Licht ( = 400–700 nm) in Luft und in Ölimmersion gemessen und Brechungsindizes und Absorptionskoeffizienten wurden bestimmt.

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With 2 Figures     

Zur Kristallstruktur des Bismuthinits,Bi2S3

Zusammenfassung Es wurde eine Bestimmung der Kristallstruktur des Bismuthinits Bi₂S₃, die bisher nur als Analogie der Antimonitstruktur bekannt war, durchgeführt. Es zeigte sich, daß die Kristallstruktur des Bismuthinits weitgehend mit der von Antimonit übereinstimmt. Die Koordinationspolyeder sind allerdings regelmäßiger als beim Sb₂S₃ und bei einem der beiden kristallographisch unabhängigen Bi-Atome zeigt sich bei genauer Betrachtung ein deutlicher Unterschied, so daß die Koordination von diesem als 3+3+1 gegenüber 3+2+1 beim Antimonit bezeichnet werden kann.

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The crystal structure of bismuthinite

Summary The crystal structure of bismuthinite Bi₂S₃ was determined. It showed that the analogy to the structure of stibnite is correct in general. The coordination polyhedra are more regular compared to those in Sb₂S₃. One of the crystallographic independent Bi-atoms shows a distinct difference in coordination, 3+3+1, compared to the equivalent atom in antimonite, 3+2+1.

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Mit 1 Abbildung     

Zur Petrologie der Hornblendegarbenschiefer der Ostalpen

Zusammenfassung Die Bildung der Hornblendegarbenschiefer in den Ostalpen, die am Beispiel verschiedener Probengebiete (Greinerserie-Zillertal, Schneebergerzug-Ötztal, Donnersbachwald-Wölzer Tauern, Radenthein-Millstätter Alpe) diskutiert wird, erfolgte bei den Vorkommen des Penninikums im Zuge der alpinen Metamorphose. Alle Garbenschiefer des mittelostalpinen Kristallins sind ein Produkt der variskischen Metamorphose und haben nur eine geringfügige alpine Überprägung erfahren. Für die Vorkommen im Schneebergerzug läßt sich zusätzlich ein früh- oder vorvariskisches Ereignis auf Grund von Reliktstrukturen nachweisen. Die Bildung der Garbenschiefer erstreckt sich vom Metamorphosebereich der obersten Grünschieferfazies bis in die Amphibolitfazies. Für die einzelnen Probengegebiete konnten diepT-Bedingungen der Metamorphose auf Grund koexistierender Mineralphasen festgelegt werden. Im Pauschalchemismus der Garbenschiefer sind neben den für die Bildung der tschermakitischen Hornblenden notwendigen Konzentrationen an Al, Ca und Mg, noch zum Teil sehr beträchtliche TiO₂-Gehalte und hohe Na₂O-Werte, bei gleichzeitig niederen K₂O-Werten, bermerkenswert. Meist variabel sind die Si- und Fe-Konzentrationen.Als Ausgangsmaterial kann man folgende Sedimente in Betracht ziehen: Si- und Al-reiche dolomitische Mergel oder tuffitische Lagen in einem tonigen, sandigen bzw. karbonatreichen Sediment.In einigen Fällen ist eine Entstehung aus dolomitischem Mergel möglich, dies trifft vor allem für die epidot- und karbonatreichen Garbenschiefer zu. Auf Grund der hohen TiO₂-Gehalte (bis über 4 Gew-% TiO₂) und des hohen Na-Überschuß, ist für die größere Anzahl der Garbenschiefer ein Tuffit als Ausgangsmaterial anzunehmen.

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Petrography and genesis of the Hornblendegarbenschiefer of the Eastern Alps

Summary The genesis of the Hornblendegarbenschiefer in the Eastern Alps is discussed as an example of the more important occurrences (Greinerserie-Zillertal, Schneebergerzug-Ötztal, Donnersbachwald-Wölzer Tauern, Radenthein-Millstätter Alpe) formed in the Penninic Area during the Alpine metamorphism. All of the Garbenschiefer in the mittelostalpines Altkristallin are a-product of the Variscian metamorphism and have experienced only a relatively insignificant Alpine influence. Relicts structures indicate an additional earlier event for the occurrences in the Schneebergerzug. The formation of the Garbenschiefer extends from the highes green schist facies to the amphibolit facies. The metamorphicpT conditions for the individual sample locations could be determined from coexisting mineral phases. The Al, Ca and Mg concentrations necessary for tschermakitic hornblende formations are present. What is particularly interesting in the chemical composition of the Garbenschiefer is the presence of high TiO₂-concentrations and of Na₂O in large amounts but coupled with low K₂O values. The most variable concentrations are those for Si and Fe.The Garbenschiefer can be formed from Si- and Al-rich dolomitic marl or tuffitic layers. The development from a dolomitic marl is possible mainly for epidote- and carbonate-rich Garbenschiefer. Because of the high TiO₂-contents (up to 4 wt.% TiO₂ and the high Na-excess, one can assume a formation from a tuffite for most Garbenschiefer.

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Mit 8 Abbildungen

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Herrn Prof. DDr.H. Wieseneder zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Die Kristallstruktur des Minerals Eclarit, (Cu,Fe) Pb9Bi12S28

Zusammenfassung Die Kristallstruktur des zuerst vonPaar, Chen undMeixner beschriebenen neuen Minerals wurde an der Originalprobe bestimmt. Für die prinzipielle Lösung der Struktur war eine Kombination von direkten und Pattersonmethoden erforderlich. Anhand von 2774 kristallographisch unabhängigen Röntgenreflexen (davon 1828 beobachtet) wurde die Struktur bis zu einem gewichtetenR-Wert von 10.7% isotrop verfeinert. Das Mineral ist orthorhombisch, RaumgruppePnma mit den Gitterkonstantena ₀=54.76Å,b ₀=4.030 Å,c ₀=22.74 Å undZ=4. Die Kristallstruktur ist durch galenitähnliche Bereiche, deren [110] Richtung parallel zurb ₀-Achse verläuft, gekennzeichnet. Die gegenseitige Anordnung dieser Bereiche ist teils kobellit-, teils cosalitähnlich. Die galenitähnlichen Bereiche sind vorwiegend wismuthhaltig (Koordination 3+2+1), während die Ph-Atome in einer trigonal-prismatischen Koordination mit 2 zusätzlichen Schwefelatomen vorwiegend als Bindeglieder dazwischen liegen.

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The crystal structure of eclarite, (Cu,Fe)Pb₉Bi₁₂S₂₈

Summary The crystal structure of the new mineral eclarite, first described byPaar, Chen andMeixner was determined using the original material. It was necessary to apply a combination of direct and Patterson methods. The structure was refined for 2774 independent reflections (1828 observed) with isotropic temperature factors to a weightedR-value of 10.7%. Eclarite crystallizes in the orthorhombic space groupPnma with lattice parametersa ₀=54.76 Å,b ₀=4.030 Å,c ₀=22.75 Å,Z=4. The structure is characterized by galena-like building units with [110] (galena) parallel to theb-axis. These units are linked to each other partly as in kobellite, partly as in cosalite structures. Bi prefers to occupy the metal positions in the galena-like units, coordinated by 3+2+1S, whereas Pb occupies preferably the positions coordinated trigonal prismatic with two additional S. The latter groups serve to connect the galena-like units.

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Mit 3 Abbildungen

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Herrn Professor Dr.Josef Zemann zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Die Kristallstruktur von Warikahnit,Zn3[(H2O)2|(AsO4)2]

Zusammenfassung Die Kristallstruktur des neuen Minerals Warikahnit, Zn₃[(H₂O)₂|(AsO₄)₂], wurde mit Diffraktometerdaten bestimmt und bis zuR=0,038 für 3428 unabhängige Reflexe verfeinert.Warikahnit ist triklin, , mita=6,710(1),b=8,989(2),c=14,533(2) Å, =105,59(1), =93,44(1), =108,68(1)°,Z=4.Die Kristallstruktur des Warikahnits enthält sechs unterschiedliche Koordinationspolyeder des Zinks mit den Koordinationszahlen 6, 5 und 4 und mit fünf verschiedenen Ligandenkombinationen. Die Wasserstoffbrückenbindungen werden mit Hilfe der Ladungsbilanz und des IR-Spektrums diskutiert.

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The crystal structure of warikahnite, Zn₃[(H₂O)₂|(AsO₄)₂]

Summary The crystal structure of the new mineral warikahnite, Zn₃[(H₂O)₂|(AsO₄)₂], was determined from diffractometer data and refined toR=0,038 for 3428 observed independent reflections.Warikahnit is triclinic, , witha=6.710(1),b=8.989(2),c=14.533(2) Å, =105.59(1), =93.44(1), =108.68(1)°,Z=4.The crystal structure of warikahnite contains 6 different coordination polyhedra of zinc with the coordination numbers 6,5 and 4 and with 5 different combinations of ligand. The hydrogen bonds are discussed on the basis of charge balance and IR spectra.

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Mit 3 Abbildungen     

The crystal structure of Hiortdahlite II

Summary The crystal structure of Hiortdahlite II [triclinic P1,a = 11.012(6),b = 10.342(3),c = 7.359 (3) Å,a = 89.92(2)°, = 109.21(5)°,y = 90.06(3)°], was determined and refined using 1793 reflections toR ₁ = 0.069 and R₂ = 0.066. The results of the structural study indicated that hiortdahlite II presents the modules which characterize the whole family of minerals related to cuspidine and låvenite, namely octahedral walls, four columns large and running alongc, and Si₂O₇ groups. In hiortdahlite II the modules are connected according to the same topology realized in låvenite. The peculiar octahedral cations distribution, which is determined and discussed in this work, is responsible for the descent in symmetry to P1.[

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Die kristallstruktur des Hjortdahlits II

Zusammenfassung Die Kristallstruktur des Hjortdahlits II [triklin P1,a = 11,012(6),b = 10,342(3),c = 7,359(3)Å, a = 89,92(2), = 109,21 (5),y= 90,06(3)°] wurde mit 1793 Reflexen bestimmt und aufR ₁ = 0,069 bzw.R ₂ = 0,066 verfeinert. Das Ergebnis der Strukturuntersuchung zeigt, daß der Hjortdahlit II jene Baueinheiten enthält, welche die ganze mit Cuspidin und Låvenit verwandte Mineralgruppe auszeichnen: äoktaederwände", die vier Reihen breit sind und längsc verlaufen, sowie Si₂O₇-Gruppen. In Hjortdahlit II sind die Baueinheiten nach derselben Topologie wie in Låvenit verknüpft. Die besondere Verteilung der oktaedrisch koordinierten Kationen, die in der Arbeit bestimmt und diskutiert wird, ist für die Symmetrieerniedrigung nach P 1 verantwortlich.[

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Publication was delayed to await IMA-CNMMN decision on new name; the latter was accepted in December, 1986.

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With 2 Figures     

The nature of the chemical bonds in sulvanite,Cu3VS4 1

Summary It is shown that a completely tetrahedral structure for Cu₃VS₄ would be unstable because of a large residual electric charge on the vanadium atom. The observed structure of sulvanite places six copper atoms, as well as four sulfur atoms, within bonding distance of each vanadium atom. The consideration of alternative valence-bond structures that are compatible with the electroneutrality principle (atomic charges restricted to the range between–1 and +1) leads to the bond numbers 0.50 for Cu–S and 0.29 for V–Cu, with 1.00 assumed for V–S. These bond numbers correspond reasonably well with the observed bond lengths and with electroneutrality (charges-0.27 for Cu, +0.06 for V, +0.19 for S). The bond angles at the sulfur atom indicate some bond-bending strain, estimated at 0.85 kcal mole^–1 per sulfur atom. This study of the sulvanite structure thus provides an explanation of the concentration of the four bonds formed by the sulfur atom into a small solid angle on one side of the atom.

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Zusammenfassung Es wird gezeigt, daß eine Struktur mit durchgehend tetraedrischer Koordination für Cu₃VS₄ wegen der großen Restladung des Vanadiumatoms instabil wäre. In der beobachteten Struktur des Sulvanites liegen sowohl vier Schwefelatome wie sechs Kupferatome im Bindungsabstand zu jedem Vanadiumatom. Die Betrachtung anderer kovalenter Strukturen, die mit dem Elektroneutralitäts-Prinzip (Atomladungen auf den Bereich zwischen –1 und +1 beschränkt) verträglich sind, führt auf Bindungszahlen 0,50 für Cu–S und 0.29 für V–Cu, wenn 1,00 für V–S angenommen wird. Diese Bindungszahlen entsprechen den beobachteten Bindungslängen und der Elektroneutralität (Ladungen –0,27 für Cu, +0,06 für V, +0,19 für S) ziemlich gut. Die Bindungswinkel am Schwefelatom deuten auf eine gewisse Spannung durch Verbiegung der Bindungen hin, die auf 0,85 kcal·mol^–1 pro Schwefelatom geschätzt wird. Diese Untersuchung der Sulvanitstruktur liefert so eine Erklärung für die Konzentration der vier von Schwefel ausgehenden Bindungen in einem kleinen räumlichen Winkelbereich an einer Seite des Atoms.

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With 1 Figure

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Dedicated to ProfessorF. Machatschki on the occasion of his 70th birthday.     

Die Kristallstruktur von Koechlinit,Bi2MoO6

Zusammenfassung Die Kristallstruktur von Koechlinit,Bi₂MoO₆ (a = 5,50 Å,b =16,24 Å,c = 5,49 Å,Z = 4, Raumgruppe:C mca), wird aus Patterson- und Fourierprojektionen nach den beiden kürzeren Achsen bestimmt. Die Struktur enthält MoO₆-Oktaeder, die jeweils über 4 Ecken zu Mo^[6]O₃-Schichten parallel (010) verknüpft sind. Bi bildet mit einem Teil der Sauerstoffe (zumindest geometrisch) ähnliche BiO-Schichten wie etwa in BiOCl. Eindeutige Hinweise für eine Atomanordnung in der niedriger symmetrischen RaumgruppeC 2 ca werden nicht gefunden.     

Niocalite revised: Twinning and crystal structure

Summary Niocalite (monoclinicPa, a=10.863(3),b=10.431(3),c=7.370(2) Å, =110.1(1)°) belongs to the cuspidine group. Its crystal structure has been refined toR ₁=0.069 andR _w=0.046, using 2411 independent reflections. Niocalite is isostructural with cuspidine and lavenite, but topologically distinct from the related mineral wöhlerite.The present model differs, from the structure proposed byLi Te Yü et al. (1966) because of the different choice of space group (Pa instead ofP2₁). The previous erroneous space group identification was due to neglecting the usual twinning of niocalite. In fact, the X-ray diffraction patterns and the electron optical images show that the mineral occurs as a dense intergrowth of twinned lamellae, having (100) as the twin composition plane and 100–1000 Å thickness.The chemical analysis, together with the results of the structure refinement, gives the crystal chemical formula Nb₂Ca₁₄(Si₂O₇)₄O₆F₂.The structure refinement seemed to indicate disordered distribution of niobium and calcium atoms within two different sites. In any case, this apparent disorder is supposed to be fictitious and would be due to the occurrence of twinning. Namely, the crystal structure would consist of twin related domains, each of them being characterized by ordered distribution of calcium and niobium atoms.

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Zur Kristallstruktur und Verzwillingung von Niocalit

Zusammenfassung Niocalit (monoklinPa, a=10,863(3),b=10,431(3),c=7,370(2) Å, =110,1(1)°) gehört zur Cuspidin-Gruppe. Seine Kristallstruktur wurde verfeinert aufR ₁=0.069 undR _w=0,046, auf der Basis von 2411 unabhängigen Reflexen. Niocalit ist isotrukturell mit Cuspidin und Låvenit, aber topologisch verschieden von dem verwandten Mineral Wöhlerit.Das vorgelegte Modell unterscheidet sich von der Struktur, dieLi Te Yu et al. (1966) vorgeschlagen haben, vor allem wegen der verschiedenen Wahl der Raumgruppe (Pa anstatt vonP2₁). Die Tatsache, daß die Raumgruppe früher nicht korrekt bestimmt werden konnte, geht darauf zurück, daß die verbreitete Verzwillingung von Niocalit nicht beachtet wurde. Diffraktometeraufnahmen und elektronenoptische Bilder zeigen, daß das Mineral als eine enge Verwachsung von verzwillingten Lamellen, mit (100) als Verwachsungsebene und 500–1000 Å Durchmesser auftritt.Die chemische Analyse, zusammen mit den Ergebnissen der Strukturverfeinerung geben die kristallchemische Formel Nb₂Ca₁₄(Si₂O₇)₄O₆F₂.Die Strukturverfeinerung schien anzudeuten, daß eine ungeordnete Verteilung von Niobium- und Kalzium-Atomen innerhalb von zwei verschiedenen Positionen vorliegt. Diese scheinbare Unordnung ist nicht reell und ist dieser Verzwillingung zuzuschreiben. Die Kristallstruktur besteht aus zwillingsbezogenen Bereichen, jeder von ihnen wird durch eine geordnete Verteilung der Kalzium- und Niobium-Atome charakterisiert.

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With 7 Figures     

Fluid-rock interaction in the Mo-bearing Nebelstein greisen complex,Bohemian Massif (Austria)

Summary In the Nebelstein area, molybdenite-bearing greisens occur together with peraluminous leucogranites. In the compositional change of the granites to the greisens, there is an almost complete loss of Na, combined with a decrease in Ca, Mg, Sr, and Ti concentrations. The progressive alteration is reflected by lower homogenization temperatures and increasing salinity in aqueous fluid inclusions. The fluid regime prior to greisenization was water-dominated with low salt contents, while the early stage of the greisen development was characterized by a mixed fluid containing carbon dioxide and water. This was succeeded by a moderate saline aqueous fluid which caused the mineralization by exchange of metal ions for Na⁺(Ca²⁺, K⁺). A negative correlation between salt content in fluid inclusions and Na₂O concentrations in the bulk rocks supports this model. Mass balance calculations for this interaction yield a minimum fluid-rock ratio of approximately 2 : I. Greisenization took place at a minimum pressure of 180 MPa (1.8 kb) and in a temperature range between 200 and < 400 °C.

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Fluid-Gestein-Wechselwirkung in dem Molybdänit führenden Greisenkomplex Nebelstein, Böhmische Masse (Österreich)

Zusammenfassung Die Molybdänglanz führenden Greisengesteine des Nebelsteins sind an peraluminöse Granite gebunden. Bei der Alteration der Granite ist für den Übergang Biotitgranit zu Greisen eine weitestgehende Verarmung an Na zu beobachten, gleichzeitig nehmen auch die Gehalte an Ca, Mg, Sr und Ti ab. Die fortschreitende Greisenbildung dokumentiert sich in den wäßrigen Flüssigkeitseinschlüssen durch steigende Salinität bei sinkenden Homogenisierungstemperaturen. Die fluide Phase war vor der Greisenbildung H₂O dominiert und niedrig salinar. Der Beginn der Alterationsprozesse ist durch CO₂ und H₂O hältige Fluide gekennzeichnet. Danach folgt ein Anstieg der Salinität, der auf den Austausch von Metallchloridlösungen gegen Na⁺, K^- und Ca^2- zurückgeführt wird. Dies läßt sich durch eine negative Korrelation der Salinität in den Flüssigkeitseinschlüssen mit dem Na-Gehalt der Gesteine belegen. Daraus wurde die Volumsbeziehung der den Granit durchströmenden fluiden Phase relativ zum Gestein mit mindestens 2 : 1 abgeleitet. Die Mineralisation fand bei einem Minimaldruck von 1,8 kb in einem Temperaturbereich von 200 - < 400 °C statt.

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This paper was presented at the IGCP 291 Project Symposium Metamorphic Fluids and Mineral Deposits, ETH Zürich, March21–23,1991.     

Tunisit: Kristallstruktur und Revision der chemischen Formel

Zusammenfassung Die Kristallstruktur des Tunisits wurde zunächst an Material vom Originalfundort prinzipiell bestimmt; in Übereinstimmung mit einer neuen Analyse ergab sich eine Änderung der chemischen Idealformel auf NaCa₂ Al₄(CO₃)₄(OH)₈Cl. Die Strukturverfeinerung erfolgte an dafür besser geeignetem Material aus Frankreich; mit 692 kristallographisch unabhängigen Röntgenreflexen wurde ein konventioneller ZuverlässigkeitsindexR=0,059 erreicht. Die Atomanordnung stellt einen neuen Strukturtyp mit [Al^[6](OH)₂ CO₃]^1–-Schichten parallel zu {001} dar. Die Na-Atome sind von vier O-Atomen und einem Cl-Atom koordiniert. Um die Ca-Atome wurde eine (4+2+4)-Koordination von Sauerstoffen gefunden; da sich für dieses Atom ein stark ausgelängtes Schwingungs-ellipsoid ergab, scheint eine Aufspaltung der Ca-Punktlage um ca. 0,4 Å möglich.

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Tunisite: Crystal structure and revision of chemical formula

Summary The crystal structure of tunisite was principally solved on material from the type locality; in agreement with a new analysis the ideal chemical formula was found to be NaCa₂Al₄ (CO₃)₄(OH)₈Cl. The structure refinement was carried out on better suited material from France; with 692 crystallographically independent X-ray reflections a conventional reliability indexR=0.059 was reached. The atomic arrangement represents a new structure type with [Al^[6](OH)₂CO₃]^1–-sheets parallel to {001}. The Na atoms are coordinated by four O atoms and one Cl atom. Around the Ca atoms a (4+2+4)-coordination of O atoms was obtained; as the ellipsoid of thermal vibration for this atom is strongly elongated, a splitting of the Ca position by ca. 0.4 Å seems to be possible.

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Mit 3 Abbildungen