The crystal structure of a 2M ₁ lepidolite

Summary

The crystal structure of a 2M ₁ lepidolite from Biskupice, Moravia, Czechoslovakia, has been determined and refined by least-squares methods using three-dimensional data collected by the Weissenberg method with CuKα radiation; the final residual isR=11.3% using isotropic temperature factors. The mica, chemically about halfway between polylithionite and trilithionite, belongs to the monoclinic space groupC2/c witha=5.209(6),b=9.053(8),c=20.185(12)Å, β=99° 7.5(2.5)′. In the light of the refinement, the structural formula may be shown from the chemical composition as:

$$\begin{gathered} [K_{0.78} Na_{0.03} Rb_{0.06} Cs_{0.02} Ca_{0.01} (H_3 O)_{0.10}^ + ][Al_{0.58} Li_{0.35} (Mg,Mn,Fe^{ + 2} )_{0.06} Fe_{0.01}^{ + 3} ]_2 \hfill \\ (Li_{0.92} \square _{0.08} )(Si_{3.58} Al_{0.042}^{} )O_{10} (OH)_{0.485} F_{1.515} , \hfill \\ \end{gathered}$$

where □ means a vacant position. Despite the peculiar character of the stacking sequence, so far not found in other natural lepidolites, the Biskupice lepidolite has a structure of the mica-layer similar to those of the other more common 2M ₂ and 1M polytypes. Remarkable ordering of the octahedral cations, distortion of the tetrahedra and a rather low deviation from the hexagonality of the surface oxygen ring (α=6.43°) once again are the structurally distinctive features.

Résumé

La structure cristalline d'une lépidolite 2M ₁ provenant de Biskupice, Moravie, Tchécoslovaquie, 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 CuKα. Le facteur d'incertitude, en isotropie des coefficients d'agitation thermique pour tous les atomes, a atteint la valeur finale deR=0.113. Ce mica, qui pour sa composition chimique se place à peu près au milieu entre la polylithionite et la trilithionite, a une maille monoclinique de parametresa=5.209(6),b=9.053(8),c=20.185(12) Å, β=99° 7.5(2.5)′. La groupe d'espace estC2/c. La formule structurale qu'on déduit des résultats de l'affinement et des données de l'analyse chimique est la suivante:

$$\begin{gathered} [K_{0.78} Na_{0.03} Rb_{0.06} Cs_{0.02} Ca_{0.01} (H_3 O)_{0.10}^ + ][Al_{0.58} Li_{0.35} (Mg,Mn,Fe^{ + 2} )_{0.06} Fe_{0.01}^{ + 3} ]_2 \hfill \\ (Li_{0.92} \square _{0.08} )(Si_{3.58} Al_{0.042}^{} )O_{10} (OH)_{0.485} F_{1.515} , \hfill \\ \end{gathered}$$

oú□ répresente un site inocupé. Malgré le caractère exceptionnel du mode d'impilement, jusqu'ici pas découvert dans d'autres lépidolites naturelles, la lépidolite de Biskupice a une structure de la monocouche semblable à celles des polytypes plus communs 2M ₂ et 1M. Un ordre considerable dans la distribution des cations octaédriques, la déformation des tétraèdres et une ditrigonalité faible de la disposition des oxygènes de surface (α=6.43°) une fois davantage représentent les caractéristiques structurales principales.