Centric or acentric crystal structure for natural schmitterite, UTeO5? New evidence from a crystal from the type locality

Summary Schmitterite, UTeO₅, was found in a sample of the mineralogical collection of the Natural History Museum of the University of Florence. The sample is from the Bambolla mine, Moctezuma, Sonora, Mexico and the mineral occurs as very rare crystals associated with emmonsite. Schmitterite is orthorhombic, space group Pca2₁, with the following unit-cell parameters: a = 10.163(1), b = 5.361(1), c = 7.865(1) ?, V = 428.5(1) ?³, and Z = 4. EDS chemical analyses showed only uranium and tellurium to be present. The crystal structure has been solved and refined to R = 2.28%. It consists of edge-sharing chains of UO₇ pentagonal bipyramids parallel to [001] linked into a framework by TeO₄ polyhedra. The crystal-chemical reasons for the choice of the non-centrosymmetric arrangement and the structural relationships with other natural tellurites are outlined.     

The crystal structure of a triclinic roscherite

Summary The crystallography of roscherite is more complicated than previously thought. Single crystal X-ray work on material from Foote Mine (California) gave triclinic symmetry. The unit cell corresponding to the one adopted for monoclinic roscherite hasa=15.921,b=11.965,c=6.741 Å, =91°04, =94°21, =89°59 1/2, space group . The least-squares refinement of the structure using 2380 non zero reflections with anisotropic temperature factors resulted in a conventional reliability factorR=0.060.The X-ray study indicates the formula while that proposed for monoclinic roscherite is The atomic arrangements of both varieties of roscherite are very similar. The lowering of symmetry is caused by the segregation of the trivalent cations into only half of the sites of a monoclinic point position. Crystallochemical considerations suggest that the symmetry of roscherite does not depend on the kind of trivalent cations occupying the 6-coordinated position, but rather by the ratio between trivalent and divalent metal ions.

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Die Kristallstruktur eines triklinen Roscherites

Zusammenfassung Die Kristallographie des Roscherites ist komplizierter als man bisher annahm. Einkristall-Röntgenuntersuchungen an Material von Foote Mine (Kalifornien) ergaben trikline Symmetrie. Die Elementarzelle, welche der für monoklinen Roscherit angenommenen entspricht, hata=15,921,b=11,965,c=6,741 Å, =91°04, =94°21, =89°59 1/2, Raumgruppe . Die Verfeinerung der Struktur mit der Methode der kleinsten Quadrate ergab unter Verwendung anisotroper Temperaturfaktoren für 2380 beobachtete Reflexe einen konventionellen ZuverlässigkeitsindexR=0,060.Die Röntgenuntersuchung weist auf die Formel , während für monoklinen Roscherit vorgeschlagen wurde. Die Atomanordnungen beider Abarten des Roscherites sind sehr ähnlich. die Symmetrieerniedrigung wird dadurch hervorgerufen, daß die dreiwertigen Kationen nur die Hälfte der Positionen einer monoklinen Punktlage besetzen. Kristallchemische Überlegungen weisen darauf hin, daß die Symmetrie nicht von der Art der dreiwertigen Kationen, welche eine 6-koordinierte Punktlage besetzen, abhängt, sondern vielmehr von dem Mengenverhältnis zwischen 3-wertigen und 2-wertigen Metallionen.

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With 1 Figure     

新发现的含铬浅闪石的矿物学研究

应用电子探针、X射线粉晶衍射和红外吸收光谱等分析手段对新发现的含铬浅闪石进行了系统研究,结果表明:其分子式为(Na0 .50 Ca0 .17K0 .0 6) 0 .73 Ca2 .0 0 (Mg3 .92 ⅥAl0 .79Cr3 0 .0 6Ti0 .0 4Fe2 0 .0 1Co0 .0 1) 4 .83 (Si6.54ⅣAl1.46) 8.0 0 O2 2 (OH) 2 ,简写为NaCa2 (Mg4Al)Si7AlO2 2 (OH) 2 ,晶胞常数为a =9.84 37(19) ,b =17.94 74 (37) ,c =5 .2 796 (15 ) ,β=10 5 .2 2 2 (17)°,V =90 4 .4 0 4 3 ,其结构中确实存在Ca原子占据A位以及Cr代Mg和Al代Si的情况,说明它为新的富钙富铬的闪石类矿物,并形成于贫硅富钙富铬的环境中,其翠绿色由铬所致,故名为含铬浅闪石。     

蛋白石——新型的光子晶体

本文介绍蛋白石、宝石蛋白石的"颜色变彩"效应、光子晶体、以及蛋白石和反蛋白石光子晶体的研究现状。蛋白石可以分为非晶态蛋白石(蛋白石-AG和蛋白石-AN)和微晶蛋白石(蛋白石-C和蛋白石-CT)。蛋白石-AG中的Si O2球或蛋白石-CT的鳞球组成二维平板,以及球体与球体胶结物的折射率差异是贵蛋白石产生光学衍射的基础。衍射造成的蛋白石特有的"颜色变彩"表现为:蛋白石中的每个色区中都是一种纯的光谱颜色,和当样品或光源微小移动或转动时颜色的瞬变。光子晶体是一种新型的光学材料,指具有光子带隙特性的人造周期性电介质结构。蛋白石类物质是常用和廉价三维光子晶体材料,受到广泛关注。光子晶体正在与量子材料的结合,并在光学、光电子、微米波技术、量子工程、生物光子学、声学等领域有着巨大的应用前景。     

The crystal structure of a 1M lepidolite

Summary The crystal structure of a 1M lepidolite coexisting with the 2M ₂ form, from the Island of Elba, Tuscany, Italy has been determined and refined by least-squares methods using three-dimensional data collected by the Weissenberg method with CuK radiation. The lattice parameters are:a=5.20(2),b=9.01(2),c=10.09(1) Å and =99.28°(33). The space group isC2/m. The final residual isR=6.7% using isotropic temperature factors. Comparison of the 1M lepidolite structure with that of the coexisting 2M ₂ polymorph shows the absence of significant differences both in chemical composition and in structural parameters; also for the 1M structure the main features are, in fact, a remarkable octahedral ordering and a considerable distortion of the tetrahedra joined with a relatively low ditrigonality (=7.41°) of their arrangement.

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Structure cristalline d'une lépidolite 1M

Résumé La structure cristalline d'une lépidolite 1M de l'Île d'Elbe, Toscane, Italie, coexistant dans le même échantillon avec le polymorphe 2M ₂, a été resolue et affinée par la methode des moindres carrés en utilisant les données recueillies à partir de clichés de Weissenberg, enregistrés sous rayonnement CuK. Les dimensions de la maille sont les suivantes:a=5.20(2),b=9.01(2),c=10.09(1) Å, =99.28°(33). Le groupe d'espace estC2/m. L'affinement de la structure en isotropie des facteurs d'agitation thermique a amené à une valeur finale du facteurR de 6.7%. En comparant la structure de la lépidolite 1M avec celle du polymorphe 2M ₂ présent dans le même échantillon on peut noter qu'il n'y a pas, pratiquement, des differences significatives entre les deux, soit en composition chimique soit en paramètres structuraux; en effet on remarque que la lépidolite 1M aussi est caractérisée par un considerable ordre dans la distribution des cations dans la couche octaèdrique, par une forte déformation des tetraèdres et par une faible déviation de l'héxagonalitè (=7.41°) de la disposition de ces dernier polyèdres.

     

A new Cu-rich variety of lyonsite from fumarolic sublimates of the Tolbachik volcano (Kamchatka, Russia) and its crystal structure

A new Cu-rich variety of lyonsite has been found from fumarolic sublimates of the Tolbachik volcano (Kamchatka, Russia). The empirical formula is Cu_4.33Fe _2.37 ³⁺ Ti_0.26Al_0.26Zn_0.07(V_5.85As_0.07Mo_0.07P_0.01S_0.01)O₂₄. The crystal structure was studied on single crystal using synchrotron radiation, R = 0.0514. The mineral is orthorhombic, Pnma, a = 5.1736(7), b =10.8929(12), c = 18.220(2) Å, V = 1026.8(2) ų, and Z = 2. The structural formula is (Cu_0.6Ti_0.3Al_0.3Fe _0.2 ³⁺ □_0.6)_Σ2Cu₂(Fe _2.2 ³⁺ Cu_1.8)_Σ4(V_5.8As_0.1Mo_0.1)_Σ6O₂₄. It is proposed to recast the simplified formula of lyonsite as Cu_3+x (Fe _4?2x ³⁺ Cu_2x )(VO₄)₆, where 0 ≤ x ≤ 1.     

The crystal structure of sarcolite

Summary The crystal structure of sarcolite from Monte Somma (Vesuvius), Na(Na, K, Fe, Mg)<1 Ca₆[Al₄Si₆O₂₃](OH, H₂O)<2 [(Si,P)O₄]_0.5[(CO₃, Cl)]_0.5, space groupI4/m witha=12,343(5)Å,c=15,463(5)Å andZ=4, has been determined from X-ray data collected on an automatic diffractometer. The 1637 independent reflections withI>2 (I) converged to a conventionalR value of 0.054 with partially anisotropic factors.The tetrahedral framework in sarcolite has a sharing coefficient of 1.85. Mean Si–O and Al–O distances are 1.616 and 1.763 Å, respectively. Isolated (Si, P)O₄, CO₃, OH, H₂O and Cl species occupy cavities in the tetrahedral framework in a partially disordered way. The two crystallographically different Ca atoms coordinate respectively with 5 and 6 framework oxygens; further contacts occur with available anions. Ca–O distances range from 2.34 to 2.69 Å. Na atoms coordinate with 4 oxygens of the tetrahedral frame and one from the CO₃ groups.A structure analysis of a sarcolite crystal baked out at 1100°C confirmed some structural details involving atoms occupying cavities in the tetrahedral framework.

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Die Kristallstruktur des Sarkoliths

Zusammenfassung Die Kristallstruktur des Sarkoliths vom Monte Somma (Vesuv), Na(Na, K, Fe, Mg)<1 Ca₆[Al₄Si₆O₂₃](OH, H₂O)<2[(Si, P)O₄]_0,5[(CO₃, Cl)]_0,5, RaumgruppeI4/m,a ₀=12,343(5)Å,c ₀=15,463(5)Å,Z=4, wurde aus Röntgendaten, die auf einem automatischen Diffraktometer gesammelt worden waren, bestimmt. Der konventionelleR-Wert für 1637 kristallographisch unabhängige Reflexe mitI>2 (I) konvergierte mit partiell anisotropen Temperaturfaktoren auf 0.054.Der Verknüpfungskoeffizient des Tetraedergerüstes in Sarkolith ist 1,85. Die mittleren Si–O-bzw. Al–O-Abstände sind 1,616Å und 1,763 Å. Isolierte Strukturbestandteile (Si, P)O₄, CO₃, OH, H₂O und Cl besetzen zum Teil ungeordnet die Hohlräume des Tetraedergerüstes. Die beiden kristallographisch verschiedenen Ca-Atome werden von funf bzw. sechs Sauerstoffen des Gerüstes koordiniert, weitere Kontakte bestehen zu verfügbaren Anionen. Die Ca–O-Abstände variieren von 2,34 bis 2,69 Å. Die Na–Atome sind von vier Sauerstoffen des Tetraedergerüstes und von einem weiteren der CO₃-Gruppen koordiniert. Die Strukturanalyse eines bei 1100°C getemperten Sarkolithkristalls bestätigte einige Details über die Atome, welche die Hohlräume des Tetraedergerüstes besetzen.

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With 4 Figures     

The crystal structure of sudburyite

Sudburyite is known to occur in many copper and nickel sulfide deposits in China. Its ideal formula is PdSb. The three-dimensional parameters as determined by an automatic single crystal X-ray diffractometer PW 1100 are:a ₀=4.083,c ₀=5.602 Å,Z=2. Space groupD _6h ⁴ -P6³/mmc. It is isostructural with niccolite, with parametes Pd 000,00 1/2; Sb 2/3 1/3 ¼, 1/3 2/3 ¾ andR=0.11.     

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     

Sardignaite, a new mineral, the second known bismuth molybdate: description and crystal structure

The new mineral sardignaite, a bismuth molybdate with formula BiMo₂O₇(OH)·2H₂O, occurs in quartz veins within a granitic rock at Su Senargiu, near Sarroch, Sardegna, Italy. The name is after the locality. Sardignaite occurs a thin prismatic crystals up to 1 mm in length, with pale yellow color and a white streak. It is transparent with adamantine lustre, non fluorescent, and brittle with a conchoidal fracture. It is associated with bismuthinite, bismoclite, molybdenite, ferrimolybdite, koechlinite, wulfenite, and the new mineral IMA 2009–022. Mohs hardness is ca. 3. D _calc is 4.82 g/cm³. The mineral is monoclinic, space group P2₁/m, with a 5.7797(7), b 11.567(1), c 6.3344(8) Å, β 113.360(9)°, V 388.8(1) ų. The strongest lines in the powder X-ray diffraction pattern are d(I)(hkl): 3.206(100)(031), 5.03(80)(?101), 1.992(45)(221), 3.120(32)(130). The crystal structure of sardignaite was solved to R(F) 0.056 using single-crystal X-ray diffraction data, and is characterized by edge-sharing dimers of [MoO₅(H₂O)] octahedra, linked to each other through corner-sharing to give rise to corrugated columns running along b. Such columns are held together by Bi³⁺ cations, eight-fold coordinated by 7 O + 1 (OH). Both the mineral and its name were approved by the IMA-CNMNC.     

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 crystal structure of two clinoptilolites

Summary Clinoptilolite is a zeolite of the heulandite group which differs chemically from typical heulandite by virtue of its higher Si/Al ratio, higher alkali content and heat resistance up to 700°C. Refinement of two clinoptilolites shows that the mineral has the same framework as heulandite but exhibits a new cation site at the origin of the unit cell and a different coordination of another cation which is sevenfold-coordinated in heulandite but sixfold-coordinated in clinoptilolite. Comparison of the results of the two refinements and of the corresponding chemical analyses suggests that the difference in the disposition of cations and water molecules may essentially be due to different chemistry as the frameworks are always the same. It is probable that potassium preferably occupies only one of the three cation sites, thus influencing the thermal stability.

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Die Kristallstruktur von zwei Klinoptilolithen

Zusammenfassung Klinoptilolith ist ein Zeolith der Heulandit-Gruppe, der sich vom typischen Heulandit chemisch durch sein höheres Si/Al-Verhältnis und seinen höheren Alkalien-Gehalt, und thermisch durch seine Beständigkeit bis 700°C unterscheidet. Die Verfeinerung von zwei Proben von Klinoptilolith zeigt, daß dieses Mineral dasselbe Gerüst wie Heulandit hat, daß eine neue Kationenstelle am Zellursprung anwesend ist, und daß ein anderes Kation, das im Heulandit 7-koordiniert ist, eine 6-Koordination hat. Ein Vergleich der Resultate der zwei Verfeinerungen und der zwei entsprechenden chemischen Analysen zeigt, daß der Unterschied in der Kation- und Wassermolekül-Verteilung hauptsächlich nur auf die chemischen Unterschiede zurückzuführen ist, da die Gerüste praktisch unverändert bleiben. Es ist wahrscheinlich, daß die Kaliumatome nur in einer Kationenstelle sitzen und auf diese Weise die thermische Beständigkeit beeinflussen.