A unified geometrical scheme for polytypism in phyllosilicates

Résumé En Fr

A unified treatment of polytypism in 2:1 and 1:1 layer silicates is described, considering the idealized geometry of the two kinds of anionic single layers (planes) necessary to build up the multi-stored unit structures : oxygens in a hexagonal kagomé pattern corresponding to a lacunar four-pointer triangular net with three filled nodes (symbolized □ T4), and oxygens-plus-hydroxyl, or hydroxyls alone, in a triangular array with three nodes per multiple cell (symbolized ). The triangular character of both anionic planes, and the geometric constraints imposed by multiple cell commensurability and by polyhedral regularity of the generated interstices, give rise to a small number of distinct plane stacking positions - three for and nine for □ T4. Five regular stacking modes of the two anionic planes account for all the relative situations Ti/Tj (i,j = 3 or 4). The application of this unified scheme to the ideal modelling and condensed representation of phyllosilicate structures is explained, as well as the deviation of closest-packed and analogues by maximum trigonalization of the tetrahedral sheet.

Le polytypisme dans les phyllosilicates est traité d'une façon unifiée en tenant compte de la géométrie idéale des deux sortes de plans anioniques qui forment l'unité structurale multi-couche : d'une part, des atomes d'oxygène avec une configuration hexagonale du type Kagomé correspondant à un réseau plan triangulaire à quatre nœuds par maille dont trois sont occupés (symbole □ T4), et d'autre part, deux atomes d'oxygène et un groupe OH, ou seulement des OH, dans une couche aussi triangulaire mais avec une maille multiple à trois nœuds (symbole ). En résultat de la configuration, aussi bien que des contraintes induites par la commensurabilité des mailles multiples et par la régularité géométrique des polyèdres de coordination, la succession des plans anioniques dans les structures cristallines des phyllosilicates utilise un petit nombre de positions d'empilement : trois pour , et neuf pour □ T4. Toutes les situations relatives Ti/Tj (i,j = 3, 4) peuvent être décrites avec seulement cinq modes d'empilement différents. On explique l'application de ce schéma à la modélisation structurale des phyllosilicates et à l'établissement de leurs modèles condensés. On commente aussi la dérivation des analogues denses des phyllosilicates basés sur des empilements compacts obtenus par densification de la couche tétraédrique après trigonalisation maximale.