Bobfergusonite from the Nancy pegmatite, San Luis range, Argentina: Crystal-structure refinement and chemical composition

Abstract

A second occurrence of bobfergusonite, ideally Na2 Mn2+ 5 Fe3+ Al (PO4 6, has been discovered at the Nancy pegmatite, San Luis Range, Argentina. The Nancy pegmatite is a small, poorly evolved pegmatite of the beryl-columbite-phosphate subtype of rare-element pegmatites. Bobfergusonite from the Nancy pegmatite is monoclinic, a 12.796(3), b 12.465(2), c 11.001(2) Å, 97.39(3)°, V 1740.1(5) Å3, P21/n, Z = 4, has been refined to an R-index of 2.6% for 2959 observed (Fo ≥ 4σF) reflections measured with MoK α X-radiation on a Bruker P4 diffractometer equipped with a CCD detector. The crystal used for the collection of the X-ray intensity data was subsequently analyzed with an electron microprobe. The unit formula derived from the refined site-scattering values and electron-microprobe results is (Na1.10 □0.90) (Na0.90 □0.10) Mn2+ (Mn2+ 0.89 Ca0.11) (Fe2+ 0.91 Fe3+ 0.49 Mn2+ 0.32 Mg0.28) (Fe3+ 0.42 Fe2+ 0.28 Mg0.30) (Al0.94 Fe3+ 0.06) (PO4)6. In bobfergusonite, there are six M sites, each coordinated by six O-atoms in an octahedral arrangement with distances ranging from 1.918 Å at M(6) to 2.237 Å at M(2). There is strong order between the divalent and trivalent cations over the six M sites, and there is also strong order between Al and Fe3+. There are five X sites, X(1)-X(5), each having a wide dispersion of X-O distances. The X(1) site is mainly occupied by Mn2+ and has octahedral coordination. The X(2) and X(3) sites are each [8]-coordinated, the X(4) and X(5) sites are [7]-coordinated, and X(2)-X(5) are all approximately half-occupied by Na. In all of the alluaudite-related structures, the M sites form linear edge-sharing trimers, and the alluaudite, wyllieite and bobfergusonite structures show subtly different patterns of cation order-disorder. Bobfergusonite crystals from both known localities, the Nancy pegmatite (Argentina) and the Cross Lake pegmatite (Manitoba), are considerably disordered.

Un deuxième exemple de bobfergusonite, de formule idéale Na2 Mn2+5 Fe3+ Al (PO4)6, a été découvert, celui-ci dans la pegmatite de Nancy, chaîne de San Luis, en Argentine. Cette pegmatite est de taille restreinte, et constitue un exemple peu évolué du sous-type à béryl – columbite – phosphate des pegmatites à éléments rares. La bobfergusonite de cet indice est monoclinique, a 12.796(3), b 12.465(2), c 11.001(2) Å, 97.39(3) , V 1740.1(5) Å3 , P21/n, Z = 4; nous en avons affiné la structure jusqu’à un résidu R de 2.6% pour 2959 réflexions observées (|Fo| ‡ 4F), mesurées avec un diffractomètre Bruker P4 muni d’un détecteur CCD (rayonnement MoK ). Le cristal utilisé a ensuite été analysé avec une microsonde électronique. L’unité formulaire dérivée à partir des valeurs affinées de la dispersion des sites et des résultats des données obtenues à la microsonde électronique est (Na1.10 0.90) (Na0.90 0.10) Mn2+ (Mn2+0.89 Ca0.11) (Fe2+0.91 Fe3+0.49 Mn2+0.32 Mg0.28) (Fe3+0.42 Fe2+0.28 Mg0.30) (Al0.94 Fe3+0.06) (PO4)6. La structure contient six sites M, chacun coordonné par six atomes d’oxygène dans un agencement octaédrique, avec les distances entre 1.918 Å pour M(6) jusqu’à 2.237 Å pour M(2). Il y a une forte mise en ordre entre les cations bivalents et trivalents sur les six sites M, et il y a aussi une forte mise en ordre entre Al et Fe3+. La structure contient cinq sites X, X(1)–X(5), chacun faisant preuve d’une grande dispersion des distances X–O. Le site X(1) est surtout rempli par le Mn2+ et possède une coordinence octaédrique. Les sites X(2) et X(3) ont chacun une coordinence [8], et les sites X(4) et X(5), une coordinence [7]; les sites X(2)– X(5) sont tous environ à moitié remplis par le Na. Dans tous les membres du groupe de l’alluaudite, les sites M forment des groupes trimériques linéaires d’octaèdres à arêtes partagées, et les structures de l’alluaudite, la wyllieïte et la bobfergusonite possèdent des degrés d’ordre et désordre subtilement différents. Les cristaux de bobfergusonite des deux localités, la pegmatite de Nancy, en Argentine, celle de Cross Lake, au Manitoba, sont considérablement désordonnés.