The OH–F substitution in “synthetic Rb-richterite” has been investigated along the join Rb(NaCa)Mg5Si8O22(OH)2–Rb(NaCa)Mg5Si8O22(F)2. Syntheses were done by conventional hydrothermal techniques (Tuttle-type vessels) at 800 °C, 1 kbar P(H2O). SEM microscopy showed very high yields of acicular to prismatic amphibole crystals up to XF = F/(F + OH) = 0.6. Beyond this value, a micaceous phase and a very fine-grained granular phase were present. Powder X-ray diffraction patterns show a single amphibole phase below XF = 0.6; above XF = 0.6, a distinct peak at d = 12.18 Å indicates the presence of a mica and there is a broad hump starting at ~ 20o 2θ and ~ 15o wide, both features increasing in intensity with increasing XF. Cell dimensions at XF = 0 are compatible with an ideal amphibole composition Rb(NaCa)Mg5Si8O22(OH)2 and evolve with increasing XF up to XF = 0.6, where there is a sharp discontinuity in a, β and V. The infrared OH-stretching spectrum of the OH end-member shows a main band at 3732 cm−1 which is assigned to the local MgMgMg–OH→ Rb arrangement, and a minor band at 3670 cm−1 assigned to the local MgMgMg–OH→ □ arrangement. This latter band indicates a slight departure toward tremolite. Intermediate OH–F compositions show the appearance of a second band at 3718 cm−1, whose intensity is proportional to the F content in the system, in accord with OH−OH and OH–F arrangements across the filled A-site. For XF > 0.6, the OH-stretching spectra are complicated by the appearance of two more peaks at 3705 and 3685 cm−1. Additional bands at lower wavenumbers, centered around 3595, 3540 and 3475 cm−1, respectively, are better resolved by collecting the spectra on disks heated at 250 °C to remove the adsorbed moisture in the pellet. Combining the behavior of unit-cell dimensions and the infrared spectra with mass-balance arguments indicates that at high XF values, Na replaces part of the Rb at the A-site in the amphibole and the tremolite component of the amphibole increases, while “Rb tetrasilicic magnesium mica” crystallizes, along with semi-amorphous nanophases. The variation in band intensities as a function of XF indicates that OH and F randomly occupy local pairs of O(3) sites across a (filled) A-site, and that there is no short-range order of OH and F.

中文翻译：

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Rb(NaCa)Mg5Si8O22(OH,F)2“铷铷”的合成及固溶体

已经研究了“合成 Rb-富铷石”中的 OH-F 取代，沿着连接 Rb(NaCa)Mg5Si8O22(OH)2-Rb(NaCa)Mg5Si8O22(F)2。合成是通过传统的水热技术（塔特尔型容器）在 800 °C、1 kbar P(H2O) 下完成的。SEM 显微镜显示针状到棱形闪石晶体的产量非常高，最高可达 XF = F/(F + OH) = 0.6。超过这个值，就会出现云母相和非常细粒度的颗粒相。粉末 X 射线衍射图显示低于 XF = 0.6 的单闪石相；在 XF = 0.6 以上，d = 12.18 Å 处的明显峰表明存在云母，并且在 ~ 20o 2θ 和 ~ 15o 宽处有一个宽的驼峰，两者的特征都随着 XF 的增加而增加。XF = 0 时的晶胞尺寸与理想的闪石组合物 Rb(NaCa)Mg5Si8O22(OH)2 相容，并随着 XF 的增加而演变至 XF = 0.6，其中 a、β 和 V 存在明显的不连续性。红外 OH- OH 端元的拉伸光谱显示 3732 cm-1 处的主带被指定为局部 MgMgMg-OH→ Rb 排列，3670 cm-1 处的次要带被指定为局部 MgMgMg-OH→ □ 排列。后一条带表明略微偏离透闪石。中间 OH-F 组合物在 3718 cm-1 处出现第二条带，其强度与系统中的 F 含量成正比，与填充 A 位点的 OH-OH 和 OH-F 排列一致。对于 XF > 0.6，OH 拉伸光谱因在 3705 和 3685 cm-1 处出现另外两个峰而变得复杂。低波数的附加波段，分别以 3595、3540 和 3475 cm-1 为中心，通过在 250 °C 加热的圆盘上收集光谱以去除颗粒中吸附的水分，可以更好地解析。将晶胞尺寸的行为和红外光谱与质量平衡参数相结合表明，在高 XF 值下，Na 取代了角闪石 A 位点的部分 Rb，并且角闪石的透闪石成分增加，而“Rb “四硅镁云母”与半无定形纳米相一起结晶。带强度随 XF 的变化表明 OH 和 F 随机占据了（填充的）A 位点的局部 O(3) 位点对，并且没有 OH 和 F 的短程顺序。通过在 250 °C 加热的圆盘上收集光谱以去除颗粒中吸附的水分，可以更好地解决这些问题。将晶胞尺寸的行为和红外光谱与质量平衡参数相结合表明，在高 XF 值下，Na 取代了角闪石 A 位点的部分 Rb，并且角闪石的透闪石成分增加，而“Rb “四硅镁云母”与半无定形纳米相一起结晶。带强度随 XF 的变化表明 OH 和 F 随机占据了（填充的）A 位点的局部 O(3) 位点对，并且没有 OH 和 F 的短程顺序。通过在 250 °C 加热的圆盘上收集光谱以去除颗粒中吸附的水分，可以更好地解决这些问题。将晶胞尺寸的行为和红外光谱与质量平衡参数相结合表明，在高 XF 值下，Na 取代了角闪石 A 位点的部分 Rb，并且角闪石的透闪石成分增加，而“Rb “四硅镁云母”与半无定形纳米相一起结晶。带强度随 XF 的变化表明 OH 和 F 随机占据了（填充的）A 位点的局部 O(3) 位点对，并且没有 OH 和 F 的短程顺序。Na 取代了角闪石 A 位的部分 Rb，角闪石的透闪石成分增加，而“Rb 四硅镁云母”结晶，以及半非晶纳米相。带强度随 XF 的变化表明 OH 和 F 随机占据了（填充的）A 位点的局部 O(3) 位点对，并且没有 OH 和 F 的短程顺序。Na 取代了角闪石 A 位的部分 Rb，角闪石的透闪石成分增加，而“Rb 四硅镁云母”结晶，以及半非晶纳米相。带强度随 XF 的变化表明 OH 和 F 随机占据了（填充的）A 位点的局部 O(3) 位点对，并且没有 OH 和 F 的短程顺序。