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.     

The crystal structure of 2O brittle mica: Anandite

Summary Anandite has an approximate formula of Ba(Fe³⁺, Fe²⁺)₃[Si₂(Fe³⁺, Fe²⁺, Si)₂O_10–x(OH)_x] (S, Cl) (OH), withx=0–1, and belongs to the 2 O brittle mica group. It is orthorhombic; space groupPnmn;a=5.468(9) Å,b=9.489(18)Å,c=19.963(11) Å;Z=4.The structure was determined from 3dim. Weissenberg-data, starting with an approximate structure in the pseudo space groupCcmm. Least squares refinement resulted inR=0.061 for 409 photometric intensities, andR=0.131 for all 853 observedhkl-reflexions.The iron of the tetrahedral layer is concentrated in one of the two crystallographically different kinds of tetrahedra. The basal oxygen rings of the tetrahedral layer form approximate hexagons and have not the ditrigonal configuration of the common micas. This peculiarity is considered to be a consequence of the size and charge of the barium ion. The role of OH in the common micas is played partly by S^2– and Cl^– in anandite.

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Die Kristallstruktur des 2 O Sprödglimmers Anandit

Zusammenfassung Anandit hat die ungefähre Formel Ba(Fe³⁺, Fe²⁺)₃[Si₂(Fe³⁺, Fe²⁺, Si)₂O_10–x(OH)_x] (S, Cl) (OH) mitx=0–1 und gehört zur 2O Sprödglimmergruppe. Er ist rhombisch; RaumgruppePnmn; a=5,468(9) Å,b=9,489(18) Å,c=19,963(11) Å;Z=4.Die Struktur wurde aus Weissenberg-Daten bestimmt, wobei mit einer approximativen Struktur in der PseudoraumpruppeCcmm begonnen wurde. Die Verfeinerung nach der Methode der kleinsten Quadrate führte für 409 photometrierte Reflexe aufR=0,061 und für alle 853 beobachtetenhkl-Reflexe aufR=0,131.Der Eisengehalt der Tetraederschicht ist in einer der beiden kristallographisch verschiedenen Tetraederarten konzentriert. Die basalen Sauerstoffringe der Tetraederschicht bilden annäherungsweise Sechsecke und haben nicht die ditrigonale Konfiguration der gewöhnlichen Glimmer. In Anandit spielen S^2– und Cl^– teilweise die Rolle der Hydroxylgruppen in den gewöhnlichen Glimmern.

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With 4 Figures     

Die Röntgenkristallographie von Laumontit von Stainz (Steiermark)

Inhalt Die röntgenographisch bestimmten Daten an einem bergfrischen Laumontit mit etwas mehr als drei Molekülen H₂O pro Formeleinheit sind a₀=14·67±0·15 Å, b₀=13·12±0·07 Å, c₀=7·52±0·10 Å, =111°36. Das Diffraktionssymbol ist 1 2/m 1 C ... mit den möglichen Raumgruppen C 2-C ₂ ³ Cm-C _s ³ und C 2/m-C _2h ³ . Falls die in der Literatur aufscheinende Angabe der Kristallklasse von Laumontit mit 2/m-C_2h als gesichert angesehen werden kann, ist die Raumgruppe C 2/m-C _2h ³ . Nach dem positiven piezoelektrischen Effekt, bestimmt durch D.S. Coombs (1952) ist die Raumgruppe Cm-C _s ³ oder C 2-C ₂ ³ . In der bestimmten Zelle haben vier Formeleinheiten CaAl₂Si₄O₁₂. 4 H₂O Platz.Mit 1 Textabbildung.     

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     

Composition of rhodizite

Summary A chemical analysis of rhodizite from Manjaka, Madagascar, establishes the new formula CsAl₄Be₄B₁₁(OH)₄O₂₅. Space group P43m; a₀ 7.317±0.001 Å; density 3.44±0.01 (meas.), 3.47 (calc.); Z=1. The index of refraction, 1.693±0.001 (Na), and the unit cell dimension are identical within the limits state for material from lithia-pegmatites at Manjaka, Antsongombato, Antandrokomby and Ambalalehifotsy, in Madagascar. Hardness 81/2.

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Zusammenfassung Eine chemische Analyse von Rhodizit an Material von Manjaka, Madagaskar, liefert die neue Formel CsAl₄Be₄B₁₁(OH)₄O₂₅. Raumgruppe P43m, a₀=7,317±0,001 Å; Dichte 3,44±0,01 (exp.), 3,47 (ber.); Z=1. Der Brechungsindex, 1,693±0,001 (Na), und die Gitterkonstante sind innerhalb der angegebenen Grenzen für Material von den Lithium-Pegmatiten bei Manjaka, Antsongombato, Antandrokomby und Ambalalehifotsy auf Madagaskar gleich. Härte 81/2.

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

Die Kristallstruktur des Norsethit,BaMg(CO3)2

Zusammenfassung Künstlicher Norsethit, BaMg(CO₃)₂, hat die hexagonalen Gitterkonstanten:a=5,017±0,001 Å undc=16,77±0,01 Å; Z=3. Die Struktur wurde auf Grund von 30 unabhängigen Röntgenpulverreflexen bestimmt. Sie wird in der Raumgruppe R32 mit R=0,035 durch die Sauerstoffparameter (hexagonal): x=0,199; y=–0,089 und z=0,242 beschrieben. Die übrigen Atome haben analoge Lagen wie im Dolomit. Das Magnesium ist verzerrt oktaedrisch durch Sauerstoff umgeben. Das Barium ist in Form eines trapezoedrisch verzerrten ditrigonalen Prismas durch 12 Sauerstoffatome koordiniert. Die wichtigsten Abstände sind: Mg–O=2,09₃Å (6X); Ba–O (kurz) =2,71₅Å (6X) und Ba–O (lang)=3,18₄Å (6X).

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Summary Artificial norsethite, BaMg(CO₃)₂ has the hexagonal lattice constants:a=5,017±0,001 Å andc=16.77±0.01 Å; Z=3. The structure was determined on the basis of 30 independent X-ray powder reflections. In the space group R32 it is described with R=0.035 by the following oxygene parameters (hex.):x=0.199;y=–0.089 andz=0.242. The other atoms occupy analogous positions as in dolomite. Magnesium has a distorted octahedral coordination by oxygene. Barium is surrounded by 12 oxygenes at the corners of a trapezohedrally distorted ditrigonal prism. Important bond lengths are Mg–O=2.09₃Å (6X); Ba–O (short)=2.71₅Å (6X) and Ba–O (long)=3.18₄Å (6X).

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Mit 4 Textabbildungen     

Thaumasite from the Tschwinning mine,South Africa

Summary Thaumasite from the manganese mine of Tschwinning, South Africa, has the formula Ca_3.097 Si_1.062OH_6.372(CO₃)_0.994(SO₄)_1.000·11.596 H₂O. Unit cell parameters (a=11.013(2) Å,c=10.379(5) Å,V=1090.1(6) ų) and refraction indices (n_e=1.458(2),n _o=1.498(2)) compare well with the best ones available in the literature. The IR spectrum and DT-TG profiles are given. Contradictions between the IR spectrum, a recent structural refinement and the DT-TG are discussed, but cannot be explained satisfactorily.

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Thaumasit aus der Mangan-Mine von Tschwinning, Süd-Afrika

Zusammenfassung Thaumasit aus der Mangan-Mine von Tschwinning, Süd-Afrika, besitzt die Formel Ca_3.097 Si_1.062OH_6.372(CO₃)_0.994(SO₄)_1.000·11.596 H₂O. Die Parameter der Elementarzelle (a=11.013(2) Å,c=10.379(5) Å,V=1090.1(6) ų) und die Brechungsindizes (n _e=1.458(2),n _o=1.498(2)) zeigen gute Übereinstimmung mit verfügbaren Literaturdaten. Es werden ein IR-Spektrum und DT-TG-Profile präsentiert. Gegensätze zwischen dem IR-Spektrum, einer neueren Strukturverfeinerung und dem DT-TG werden diskutiert, können jedoch nicht zufriedenstellend erklärt werden.

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With 2 Figures     

The crystal structure of meta-uranocircite II,Ba(UO2)2(PO4)2·6H2O

Summary The crystal structure of meta-uranocircite II, Ba(UO₂)₂(PO₄)₂·6H₂O, has been determined with a synthetic crystal using three-dimensional X-ray techniques.R=0.071 andR _w =0.064 were obtained for 1743 observed reflections. Ba(UO₂)₂(PO₄)₂·6H₂O is monoclinic, space groupP112₁/a, a=9.789,b=9.822,c=16.868 Å, =89.95° andZ=4. The structure consists of slightly corrugated UO₂PO₄ layers parallel (001). The layers are connected by Ba atoms and H₂O molecules. Uranium exhibits a (2+4)-coordination with mean U-O bond lengths of 1.78 Å for the uranyl oxygens and 2.28 Å for the phosphate oxygens. The average P-O bond length is 1.52 Å. Barium is coordinated by two uranyl oxygens. two phosphate oxygens and five water molecules. The Ba–O bond lengths vary from 2.74 to 3.11 Å. Two of the six water molecules of the formula are not bonded to barium.

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Die Kristallstruktur des Meta-Uranocircits II, Ba(UO₂)₂(PO₄)₂·6H₂O

Zusammenfassung Die Kristallstruktur des Meta-Uranocircits II, Ba(UO₂)₂(PO₄)₂·6H₂O, wurde anhand eines künstlichen Kristalls mit dreidimensionalen Röntgendaten bearbeitet und für 1743 Reflexe aufR=0,071 undR _w =0,064 verfeinert. Ba(UO₂)₂(PO₄)₂·6H₂O kristallisiert monoklin in der RaumgruppeP112₁/a, a=9,789,b=9,882,c=16,868 Å, =89,95° und einem Zellinhalt von vier Formeleinheiten. Die Struktur besteht aus schwach gewellten UO₂PO₄-Schichten parallel (001), die durch Ba-Atome und H₂O-Moleküle miteinander verknüpft sind. Uran besitzt oktaedrische (2+4)-Koordination mit mittleren U-O-Abständen von 1,78 Å für die Uranylsauerstoffatome und 2,28 Å für die Phosphatsauerstoffatome. Die P-O-Abstände der Phosphattetraeder messen im Mittel 1.52 Å. Barium ist von je zwei Uranyl- und Phosphatsauerstoffatomen sowie von fünf Wassermolekülen koordiniert. Die Ba-O-Abstände betragen 2,74–3,11 Å. Von den sechs H₂O-Molekülen der Formel sind zwei nicht an Barium gebunden.

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With 3 Figures     

Über ein dem Greenalit nahestehendes Mineral der Serpentingruppe aus den subvulkanisch-hydrothermalen Erzvorkommen der Sierra de Cartagena in Spanien

Zusammenfassung Die subvulkanisch-hydrothermalen Erzvorkommen der Sierra de Cartagena in Spanien enthalten neben Siderit, Quarz, Magnetit und sulfidischen Erzmineralien in großer Menge eine feinkörnig-dichte, grüne Substanz, die makroskopisch chamo sitischen Erzen sehr ähnlich ist. Durch chemische, röntgenographische und optische Untersuchungen konnte nachgewiesen werden, daß es sich um ein Mineral mit Zweischichtanordnung (diphormische Familie = Gruppe der 7 Å-Chlorite) handelt.Das Mineral hat einen hohen Si- und Fe²⁺-Gehalt bei niedrigem Al-Gehalt. Da die Si-Ionen restlos zur Besetzung der Tetraederplätze ausreichen, muß angenommen werden, daß die Al-Ionen Oktaederplätze besetzen. Damit ergibt sich zwangsläufig eine Zuordnung zur Serpentingruppe (Silikatgruppe der 7 Å-Chlorite). Die Oktaederplätze sind bevorzugt von Fe²⁺, untergeordnet von Fe³⁺, Al; Mg, Mn und Ca besetzt. Die 3/3-Besetzung in den Oktaederschichten ist beinahe erreicht. Die Alkalien haben vermutlich Zwischenschichtbesetzung oder besetzen Oktaederplätze. Das Cartagena-Mineral hat die Formel:Es unterscheidet sich von dem reinen Fe-Serpentin (Greenalit) im wesentlichen durch seinen Al-Gehalt und das Vorhandensein von Alkalien.Die Entstehungsbedingungen sind denen des Mg-Serpentins sehr ähnlich, der durch die Umwandlung von Dolomit durch heiße, SiO₂-haltige Lösungen gebildet werden kann. Der Cartagena-Fe-Serpentin entstand durch hydrothermale Umwandlung von Siderit.

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The subvolcanic-hydrothermal ore deposits of the Sierra de Cartagena in Spain contain a fine grained, green mineral beside siderite, quartz, magnetite and sulphide ore minerals. Macroscopically the mineral looks like chamositic ore. The material was investigated by chemical, X-ray and optical methods. It belonges to the septechlorites.The mineral has a high Si- and Fee+-content, and a low Al-content. It can be supposed, that the Al ions occupy octahedral positions, because the Si ions suffice for the occupation of the tetrahedral positions. Hence the mineral is necessarily allocated to the serpentine group. The octahedral positions are mainly occupied by Fe²⁺, subordinately by Fe³⁺, Al, Mg, Mn and Ca. Na and K ions occupy positions between the layers or octahedral positions. The Cartagena mineral has the following formula:It differs from the pure Fe-serpentine (greenalite) by the presence of Al and alkalies.The genesis of the mineral is similar to the genesis of Mg-serpentine, which can be originated from dolomite hydrothermally by hot SiO₂ containing solutions. The Cartagena Fe-serpentine is formed by hydrothermal transformation of siderite.

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Auszugsweise vorgetragen während der DMG-Tagung 1961 in Tübingen.     

Rooseveltit von San Francisco de los Andes und Cerro Negro de la Aguadita,San Juan,Argentinien

Zusammenfassung Rooseveltit findet sich in der Oxidationszone der Lagerstätten San Francisco de los Andes und Cerro Negro de la Aguadita, in der Provinz San Juan, Argentinien, auf 30°22 S und 69°33 W. Er bildet sehr feinkörnige, weiß-graue, nach Bismuthinit pseudomorphe Aggregate. Die Brechungsindizes liegen zwischenn=2,10 und 2,30. Die Vickershärte beträgt 513 (4–5 der Mohs'schen Härteskala). Mittels Elektronenmikrosonde wurde folgende chemische Zusammensetzung bestimmt: As=21,5±1%, Bi=60,9±2%. Rooseveltit ist monoklin mita ₀=6,878(1)Å, b₀=7,163(1) Å, c₀=6,735(1) Å, =104° 46±1, Z=4, _calc.=6,94 g·cm^–3, RaumgruppeP 2₁/n.Rooseveltit wurde nach drei verschiedenen Methoden synthetisiert. Die Pulverdiagramme der synthetischen Produkte stimmen mit dem des Minerals überein. Die Brechungsindizes wurden mitn =2,13(2) bzw. n=2,25(2) und die Dichte mit _obs.=7,01 g·cm^–3 bestimmt. Zellparameter: a₀-6,882(1) Å, b₀=7,164(1) Å, c₀=6,734(1) Å, =104° 50,5±0,7, _calc.=6,94 g·cm^–3. Das synthetische Material schmilzt um 950°C. Selbst nach mehrstündigem Erhitzen auf 920°C läßt sich keine Veränderung im Pulverdiagramm des Minerals festellen.Es wird versucht, die natürliche Bildung des Rooseveltits zu erklären.

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Rooseveltite from San Francisco de los Andes and Cerro Negro de la Aguadita, San Juan, Argentina

Summary Rooseveltite occurs in the weathering zone of the San Francisco de los Andes and Cerro Negro de la Aguadita mines, located in the San Juan Province, Argentina, at 30° 22S and 69° 33W. It appears in grey, finegrained aggregates pseudomorph after bismuthinite. Refraction index ranges fromn=2.10 to 2.30. The Vickers microhardness is 513 (4–5 of Mohs' scale). Chemical composition from electron micro probe measurements is As 21.5±1% and Bi 60.9±2%. Rooseveltite is monoclinic, with a₀=6.878(1) Å, b₀=7.163(1) Å, c₀=6.735(1) Å, =104° 46±1, Z=4, _calc.=6,94 g·cm^–3, space groupP 2₁/n.The synthetic compound was prepared by three different methods. The powder pattern are the same as that of the mineral. Refraction index n=2.13(2) and n=2.25(2). The measured specific gravity is _pobs.=7,01 g·cm^–3. Cell parameters: a₀=6.882(1) Å, b₀=7.164(1) Å,c ₀=6.734(1) Å, =104° 50.5±0.7, _calc.=6,94 g·cm^–3. The synthetic material melts at about 950°C. After heating to 920°C no variations were observed in the powder diagram of the mineral.It is tried to explain the formation of rooseveltite in natural environment.

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Mit 2 Abbildungen     

Chemical and crystallographic study of cronstedtite in the matrix of the Cochabamba (CM2) carbonaceous chondrite

Summary The principal mineral component in the matrix of the Cochabamba carbonaceous chondrite is a phyllosilicate, which is identified as cronstedtite mainly on the basis of its chemical composition. Its approximate idealized formula is given by M₆ Fe _0.7 ³⁺ Al_0.5Si_2.7O₁₀ (OH)₈ with M=Fe²⁺, Fe³⁺, and Mg in somewhat variable amounts. TEM studies reveal the presence of three polytypes, and show a high degree of stacking disorder parallel to (001) with the displacement vector ±b/3 or ±2b . Crumpled amorphous masses in the matrix may contain structural building blocks of phyllosilicates. They, rather than the anhydrous minerals, seem to be the most likely progenitors of cronstedtite. Some constraints on its origin are reviewed. In addition to cronstedtite, observations on some other matrix phases are also reported.

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Chemische und kristallographische Untersuchung von Cronstedtit in der Matrix des kohligen Chondrits (CM2) Cochabamba

Zusammenfassung Der Hauptbestandteil der Matrix im kohligen Chondrit Cochabamba ist ein Schichtsilikat, das hauptsächlich aufgrund seiner chemischen Zusammensetzung als Cronstedtit identifiziert wurde. Die idealisierte Formel entspricht ungefähr M₆Fe _0.7 ⁺³ Al_0.5Si_2.7O₁₀(OH)₈ mit M=Fe²⁺, Fe³⁺ und Mg in wechselnden Mengen. TEM-Untersuchungen zeigen das Vorkommen von drei Modifikationen, sowie einen hohen Grad von Versetzungsfehlern parallel zu (001), mit dem Versetzungsfaktor ±b/3 oder ±2b/3. Deformierte amorphe Aggregate in der Matrix scheinen primitive Bausteine der Schichtsilikate zu sein. Sie (und nicht die wasserfreien Mineralien) dürften das Material darstellen, aus dem Cronstedtit gebildet wurde. Die Bildungsbedingungen von Cronstedtit werden diskutiert. Außerdem wird über Beobachtungen an anderen Matrixmineralien berichtet.

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With 4 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     

First occurrence of the rare mineral Barylite in Greenland

Summary Barylite has been identified for the first time in Greenland in several specimens from the nepheline syenite pegmatite pockets at Narssârssuk. The crystals are orthorhombic, showing the forms {100}, {210} and {201}, and form thin plates parallel to {100}. Electron microprobe analysis and emission spectrography show a composition close to the ideal formula. The refined unit cell paramters are:a=9.835(2) Å,b=11.654(3) Å andc=4.673(1) Å. The barylite is biaxial negative, 2V =66^o±2^o,n =1.694,n = 1.697 andn _calc.=1.698.

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Das erste grönländische Vorkommen des seltenen Minerales Barylith

Zusammenfassung Der seltene Barylith wurde zum ersten Mal in Grönland in verschiedenen Proben aus Nephelin-Syenit-Pegmatit-Drusen bei Narssârssuk identifiziert. Die Kristalle sind orthorhombisch mit den Formen {100}, {210} und {201}, sie bilden dünne Tafeln nach {100}. Elektronensonden-Analyse und Emissions-Spektrographie ergeben eine chemische Zussammensetzung, die der Idealform nahekommt. Die verfeinerten Zellparameter sind folgende:a=9,835(2) Å,b=11,654(3) Å undc=4,673(1) Å. Barylith ist zweiachsig negativ, 2V =66^o±2^o,n =1,694,n =1.697 undn _calc.= 1,698.

     

Die Kristallstruktur von Poughit,Fe2[TeO3]2[SO4]·3H2O

Zusammenfassung Poughit, Fe₂[TeO₃]₂[SO₄]·3H₂O, kristallisiert in der Raumgruppe C_2v ⁹=P 2₁nb;a ₀=9,66 Å,b ₀=14,20 Å,c ₀=7,86 Å; Z=4. Die Kristall-struktur wurde aus photographischen Röntgendaten mit Hilfe dreidimensionaler Patterson- und Fourier-Funktionen ermittelt. In der Atomanordnung ist das Eisen verzerrt oktaedrisch von sechs Sauerstoffen umgeben. Die Telluratome bilden mit drei Sauerstoffen trigonale Pyramiden, welche die Eisenoktaeder in zwei Dimensionen verknüpfen.

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The crystal structure of Poughite, Fe₂[TeO₃]₂[SO₄]·3H₂O

Summary Poughite, Fe₂[TeO₃]₂[SO₄]·3H₂O, crystallizes in space group C_2v ⁹=P 2₁nb;a ₀=9.66 Å,b ₀=14.20 Å,c ₀=7.86 Å; Z=4. The crystal structure is derived from photographic X-ray data by means of 3-dimensional Patterson-and Fourier-functions. In the atomic arrangement the iron has a distorted octahedral coordination. The Te-atoms form with three oxygens trigonal pyramids which connect the iron-octahedra to 2-dimensional sheets.

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Mit 2 Abbildungen     

Phase relations and mineral assemblages in the Ag-Bi-Pb-S system

Phase relations within the Ag-Bi-S, Bi-Pb-S, and Ag-Pb-S systems have been determined in evacuated silica tube experiments. Integration of experimental data from these systems has permitted examination and extrapolation of phase relations within the Ag-Bi-Pb-S quaternary system. — In the Ag-Bi-S system liquid immiscibility fields exist in the metal-rich portion above 597±3°C and in the sulfur-rich portion above 563±3°C. Ternary phases present correspond to matildite (AgBiS₂) and pavonite (AgBi₃S₅). Throughout the temperature range 802±2°C to 343±2°C the assemblage argentite (Ag₂S) + bismuth-rich liquid is stable; below 343°C this assemblage is replaced by the assemblage silver + matildite. — Five ternary phases are stable on the PbS-Bi₂S₃ join above 400°C — phase II (18 mol-% Bi₂S₃), phase III (27 mol-% Bi₂S₃), cosalite (33.3 mol-% Bi₂S₃), phase IV (51 mol-% Bi₂S₃), and phase V (65 mol-% Bi₂S₃). Phase IV corresponds to the mineral galenobismutite and is stable below 750±3°C. Phases II, III, and V do not occur as minerals, but typical lamellar and myrmekitic textures commonly observed among the Pb-Bi sulfosalts and galena evidence their previous existence in ores. Phase II and III are stable from 829±6°C and 816±6°C, respectively, to below 200°C; Phase V, stable only between 730±5°C and 680±5°C in the pure Bi-Pb-S system is stabilized to 625±5°C by the presence of 2% Ag₂S. Experiments conducted with natural cosalites suggest that this phase is stable only below 425±25°C in the presence of vapor. — In the Ag-Pb-S system the silver-galena assemblage is stable below 784±2°C, whereas the argentite + galena mineral pair is stable below 605±5°C. — Solid solution between matildite and galena is complete above 215±15°C; below this temperature characteristic Widmanstätten structure-like textures are formed through exsolution. Schematic phase relations within the quaternary system are presented at 1050°C, at 400°C, and at low temperature.

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Zusammenfassung Die Phasenbeziehungen in den Systemen Ag-Bi-S, Bi-Pb-S und Ag-Pb-S wurden durch Versuche in evakuierten Quarzglasröhrchen bestimmt. Die Auswertung aller experimentellen Daten gestattete eine Extrapolation der Phasenbeziehungen im quaternären System Ag-Bi-Pb-S. — Im System Ag-Bi-S besteht ein Zwei-Schemlzenfeld im metallreichen Teil über 597±3°C und im schwefelreichen Teil über 563±3°C. Die ternären Phasen entsprechen den Mineralien Schapbachit (AgBiS₂) und Pavonit (AgBi₃S₅). Zwischen 802±2°C und 343±2°C ist die Paragenese Silberglanz (Ag₂S) + Bi-reiche Schmelze stabil; unterhalb 343°C wird sie jedoch ersetzt durch die Paragenese Silber + Schapbachit. — Fünf ternäre Phasen sind stabil im Schnitt PbS-Bi₂S₃ oberhalb von 400°C: Phase II (18 Mol-% Bi₂S₃), Phase III (27 Mol-% Bi₂S₃), Cosalite (33.3 Mol-% Bi₂S₃), Phase IV (51 Mol-% Bi₂S₃) und Phase V (65 Mol-% Bi₂S₃). Phase IV entspricht dem Mineral Galenobismutit und ist stabil unterhalb 750±3°C. Die Phasen II, III und V kommen zwar nicht in der Natur vor, jedoch weisen typische myrmekitische und lamellare Gefüge, die man häufig in Pb-Bi-Sulfosalzen und deren Verwachsungen mit Bleiglanz beobachtet, auf die ehemalige Existenz solcher Phasen in diesen Erzen hin. Die Phasen II und III sind stabil von 829±6°C bzw. 816±6°C bis unter 200°C. Die Phase V, die im reinen System Bi-Pb-S zwischen 730±5°C und 680±5°C auftritt, wird in Gegenwart von 2% Ag₂S stabilisiert bis herab zu 625±5°C. Versuche mit natürlichen Cosaliten lassen darauf schließen, daß diese Phase nur unterhalb 425±25°C in Gegenwart einer Gasphase stabil ist. — Im System Ag-Pb-S ist die Paragenese Silber-Bleiglanz unterhalb von 784±2°C stabil, die Paragenese Silberglanz-Bleiglanz dagegen unterhalb 605±5°C. — Die Mischkristallreihe von Schapbachit und Bleiglanz ist vollständig oberhalb 215±15°C; unterhalb dieser Temperatur entstehen charakteristische Entmischungsgefüge ähnlich den Widmannstättenschen Figuren. Für das quaternäre System werden schematische Phasenbeziehungen für 1050°C, 400°C und eine noch tiefere Temperatur gegeben.

     

The system Ag-Fe-S: Phase equilibria and mineral assemblages

Phase relations in the Ag-Fe-S system were determined from 700 to 150 °C by quench experiments with the use of evacuated, sealed, silica tubes as reaction vessels; these data were then used to interpret various aspects of natural occurrences of Ag-Fe-S minerals (e.g. argentiferous pyrite). The assemblages Ag₂S+Fe_1–x S and Ag₂S+FeS₂ become stable, with decreasing temperature, at 622±2 ° and 607±2 °C, respectively; their establishments involve ternary invariant conditions. The three condensed phases Ag₂S+Fe_1–x S+FeS₂ become stable together at 532±2 °C through a ternary eutectic reaction near Ag₂S in composition. An invariant reaction at 248±8 °C results in the formation of the Ag+FeS₂ pair from the Ag₂S+Fe₇S₈ assemblage, which is stable at higher temperatures. The associations of native silver and pyrite are found in certain massive sulfide deposits, whereas natural coexistence of argentite and pyrrhotite has not been documented. Experiments demonstrate the feasibility of retrograde reequilibration in ores to produce the silver+pyrite pair from argentite+pyrrhotite. Less than 0.05 and 0.1 at. % Ag are soluble in FeS₂ and Fe_1–x S, respectively, at 600 °C and less than 0.8 at. % Fe in Ag₂S at 500 °C. Silver does not measurably affect the d _10.2 values of Fe_1–x S or the cell dimension of FeS₂ (a _{25 °C}=5.4175±0.0001 Å). This study also demonstrates that at low temperatures the binary fugacity data are applicable to ternary assemblages of the Ag-Fe-S system because of these very limited solubilities. The presence of Fe lowers the fcc bcc inversion temperature of Ag₂S more than 50 °C; the exact amount of lowering is dependent on the associated Ag-Fe-S phases. The bcc mono. inversion temperature, however, is not measurably affected. No ternary solid phases were encountered above 150 °C. Heating of sternbergite and argentopyrite (both AgFe₂S₃) mineral samples shows instability at 152 °C (e.g. partial breakdown of sternbergite in 405 days); rate studies show that a 10 °C temperature increase results in approximately a 5-fold increase in breakdown rate.

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Zusammenfassung Für die Interpretation von natürlichen Ag-Fe-S-Mineralen (z. B. silberhaltiger Pyrit) werden die Phasenbeziehungen im System Ag-Fe-S durch quenching Experimente bei Temperaturen von 700 ° bis 150 °C untersucht. Evakuierte und zugeschmolzene Quarzglasröhren dienen dabei als Reaktionsgefäße. Die Phasenassoziationen Ag₂S+Fe_1–x S (Argentit+Magnetkies) und Ag₂S+FeS₂ (Argentit+Pyrit) werden mit fallender Temperatur bei 622±2 °C und 607±2 °C stabil. Ihre Bildung ist nur unter ternären, invarianten Bedingungen möglich. Bei 532±2 °C bilden sich durch eutektische Reaktion (nahe der Ag₂S-Zusammensetzung) als stabile Phasen Ag₂S+Fe_1–x S+FeS₂. Bei 248±8 °C reagieren Ag₂S+Fe₇S₈, die zwischen Temperaturen von 292 °C bis 248 °C stabil sind, zu Ag+FeS₂. Paragenesen von gediegen Silber+Pyrit kommen in einigen massiven Sulfidlagerstätten vor; die Paragenese Argentit+Magnetkies ist dagegen noch nicht beobachtet worden. Die bisherigen experimentellen Ergebnisse machen eine retrograde Wiedereinstellung des Gleichgewichtes von gediegen Silber+Pyrit aus Argentit+Magnetkies wahrscheinlich. Bei 600 °C sind <0,05% bzw. 0,1% Ag in FeS₂ und Fe_1–x S löslich. Bei 500 °C lösen sich <0,8% Fe in Ag₂S. Die Zellkonstanten von Magnetkies (gemessen als d _10,2) und von Pyrit (a _{25 °C}=5,4175±0,0001 Å) werden durch die Aufnahme von Ag nicht meßbar beeinflußt. Die vorliegenden Ergebnisse zeigen, daß die Fugazitäten bei niederen Temperaturen entlang den binären Schnitten Fe-S und Ag-S auch auf das ternäre System Ag-Fe-S angewendet werden können, weil nur sehr beschränkte Mischbarkeiten existieren. Die Gegenwart von Fe erniedrigt die Inversions-temperatur fcc bcc für Ag₂S um mehr als 50 °C. Die genaue Inversions-temperatur wird durch die assozierten Ag-Fe-S Phasen festgelegt. Die bcc mono. Inversionstemperatur wird dagegen nicht meßbar beeinflußt. Oberhalb 150 °C werden keine ternären Phasen beobachtet. Sternbergit und Argentopyrit (beides AgFe₂S₃-Minerale) werden oberhalb 152 °C instabil (z. B. bricht Sternbergit teilweise nach 405 Tagen zusammen). Eine Temperaturerhöhung um ca. 10 °C erhöht die Zerfallsrate um ein Fünffaches.

     

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     

Röntgenuntersuchung der wasserfreien Sulfate der dreiwertigen Metalle Eisen,Chrom und Gallium

Zusammenfassung Wasserfreies Eisen(III)sulfat, Fe₂(SO₄)₃, existiert in zwei Modifikationen. Nach Einkristallaufnahmen kristallisiert die eine wahrscheinlich in Raumgruppe (a_rh=8,791±0,004 Å, =55°52±2; Z=2), die andere in Raumgruppe C _2h ⁵ –P2₁/n (a=8,296±0,002 Å, b=8,515±0,002 Å, c=11,60±0,002 Å, =90°30; Z=4). Von Cr₂(SO₄)₃ und Ga₂(SO₄)₃ konnten für die rhomboedrischen Modifikationen, die isotyp zu jener von Fe₂(SO₄)₃ sind, aus Pulveraufnahmen die Gitterkonstanten bestimmt werden.

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Summary Anhydrous iron(III)sulfate exists in two modifications. From single-crystal work, one of the modifications crystallizes probably in space group (a_rh=8.791±0.004 Å, =55°52±2; Z=2), whereas the other in space group C _2h ⁵ –P2₁/n (a=8.296±0.002 Å, b=8.515±0.002 Å, c=11.60±0,002 Å, =90°30; Z=4). The lattice constants of the rhombohedral modifications of Cr₂(SO₄)₃ and Ga₂(SO₄)₃, which are isomorphous with rhombohedral Fe₂(SO₄)₃, have been determined from powder photographs.

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Herrn Professor Dr.F. Machatschki zum 70. Geburtstag gewidmet.     

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.

     

Switzerite: Its chemical formula and crystal structure

Summary Switzerite has the following schematical chemical formula Mn ₄ ^2+(VI) (Me ^3+,2+,1+,)^(VI) (Me ^3+,2+,1+,)^(V) (PO₄)₄. 8 H₂O, whereMe is mainly iron; the mineral is monoclinic, space groupP2₁/c, Z=4; lattice parameters area=8.496,b=13.173,c=17.214 Å, -96.65°. The atomic arrangement was determined by direct methods and refined by least-squares method. FinalR index is 0.077 for 3038 observed reflections. The crystal structure of switzerite can be described as built up by octahedral sheets parallel to (001), with formula [Mn₄O₁₀(H₂O)₄]₂.Me coordination bipyramidal dimers link these units in thec direction whileMe coordination octahedra stick out from the sheets to which they are connected through a vertex. The atomic arrangement of switzerite is compared with that in ludlamite, Fe₃(PO₄)₂·4H₂O, and in whitmoreite, Fe²⁺Fe ₂ ³⁺ (OH)₂(PO₄)₂·4 H₂O. The only analogy in all these structures is the presence of octahedral slabs exhibiting, however, different shapes.

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Switzerit: Chemische Formel und Kristallstruktur

Zusammenfassung Switzerit hat die schematische chemische Formel Mn ₄ ^2+(VI) (Me ^3+,2+,1+,)^(VI) (Me ^3+,2+,1+,)^(V) (PO₄)₄·8 H₂O, wobeiMe hauptsächlich Eisen ist. Das Mineral ist monoklin, RaumgruppeP2₁/c,Z=4; Gitterkonstanten:a=8,496,b=13,173,c=17,214 Å, =96,65°. Die Atomanordnung wurde mit direkten Methoden bestimmt und nach der Methode der kleinsten Quadrate verfeinert. Es wurde für 3038 beobachtete ReflexeR=0,077 erreicht. Man kann die Kristallstruktur des Switzerits als aus Oktaederschichten der Formel [Mn₄O₁₀(H₂O)₄]₂, die parallel zu (001) liegen, beschreiben. Dimere aus trigonalen Dipyramiden umMe verbinden diese Einheiten in Richtung derc-Achse, während Koordinationsoktaeder umMe aus diesen Schichten, an die sie über eine Ecke verknüpft sind, hervorragen. Die Atomanordnung des Switzerits wird mit denen des Ludlamits, Fe₃(PO₄)₂·4 H₂O und des Whitmoreits, Fe²⁺Fe ₂ ³⁺ (OH)₂(PO₄)₂·4 H₂O verglichen. Die einzige Analogie zwischen allen diesen Strukturen ist die Anwesenheit von Oktaederschichten, die aber verschiedene Gestalt haben.

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With 3 Figures