Turmalin

Dravit (Yinnietharra)

Strukturformel

(Na_0,7Ca_0,25K_0,01[]_0.04)^[9] (Mg_2,34Fe²⁺_0,58Mn_0,01[]_0.07)^[6] (Al_5,57Ti_0,09Mg_0,34)^[6]
O₃ (OH,F) (BO₃)₃ [Si^[4]₆O₁₈]

Verfeinerte Variablen

82

Datenpunkte (N)

6920

Z/Elementarzelle

3

Absorptionsfaktor (µ)

13,14 cm^-1

Raumgruppe

R3m

a [Å]

15,963 (1)

c [Å]

7,194 (1)

Volumen der EZ

1587,66 ų

R (isotrop)

4,68% für alle Daten

Abb. 1: Struktur des Dravits aus Yinnietharra, Projektion auf (001)

Abb. 2: Struktur des Dravits aus Yinnietharra, Projektion auf (100)

Das Verhältnis Mg²⁺/Al³⁺ auf Y für den beobachteten mittleren Y-O-Abstand von 2.048(3)Å kann nach Abb. 3 wie folgt berechnet werden:
%Mg_Y = (2.048) - (Al-O) * 100 / (Mg-O) - (Al-O)
Die Differenz der nach [5] berechneten Bindungsabstände von Mg-O=2.080 Å und Al-O=1.895 Å beträgt 0.185 Å. Der durch die Strukturdaten ermittelte Abstand von Y-O=2.048(3) Å wird durch Al, Mg, Fe und Mn auf Y verursacht.
Die Berechnung der Besetzung der Y-Position nach obiger Formel ergibt folgende Werte, nachdem der Fe-Gehalt auf Y (0,58 Fe_Y/FE) und der Mn-Gehalt (0,01 Mn_Y/FE) von der Summe der Kationen auf Y (2,93 Me_Y/FE) abgezogen wurde:
(Mg²⁺_1,94 Fe²⁺_0,58 Mn²⁺_0,01Al_0,41[]_0,06) , das Mg/Al-Verhältnis auf Y liegt bei 4,73/1.
 
Zur Untersuchung der Al-Substitution durch Mg auf der Z-Position (Abb.4)  wird die Korrelation des mittleren Z-O-Abstands mit dem aus der Kationenbesetzung in Z berechneten MKR_Z (mittlerer Kationenradius auf Z) verwendet. Die aus den effektiven Ionenradien von [5] ermittelten Al-O- und Mg-O-Abstände wurden in dieser Korrelation berücksichtigt. Die mittleren Z-O-Abstände der Mg-haltigen Turmaline und der berechnete Mg-O-Abstand korrelieren sehr gut mit den Werten der MKR _Z, dagegen weicht der reine Al-O-Abstand stark von der Regressionsgeraden ab. Der Dravit D4 könnte sich mit einem größeren Wert von MKR_Z in Richtung der Geraden bewegen, d.h. auf Z wird keine vollständige Besetzung mit Al³⁺ beobachtet. In Mg-reichen Turmalinen werden die Kationen Ti⁴⁺, Cr³⁺, V³⁺, Fe³⁺, Mg²⁺ und Fe²⁺ der Z-Position zugeordnet.

In Mg-reichen Turmalinen scheint die Verteilung der Mg-Kationen auf Y und Z in der Art eines Gleichgewichts zu erfolgen. Der überwiegende Teil des Mg²⁺ wird auf Y eingebaut, ein nicht unerheblicher Prozentsatz ersetzt Al³⁺ auf Z.

Für die untersuchte Probe ergibt sich:
Na_0,70Ca_0.25K_0,01[]_0,04   Mg_1,94Fe²⁺_0,58Al_0,41Mn²⁺_0,01[]_0,06   Al_5,16Ti_0,09Mg_0,75  [(Si_5,99 Al_0,01 O₁₈]  (BO₃)₃  (O,OH)₃  (OH,F)
Es wird folgende gemeinsame Formel für die Mischkristallreihe Dravit-Uvit vorgeschlagen:
X (Mg_3-yAl_y)₃ (Al_6-zMg_z)₆ [Si₆O₁₈] (BO₃)₃ (O,OH)₃ (OH,F)