The crystal structure of a natural phase NaK[(UO2)2V2O8] and its relation to strelkinite

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A single-crystal X-ray diffraction study of novel natrural uranyl-vanadate phase, discovered in the rocks of the Hatrurim formation and close in composition to the mineral strelkinite, has been carried out. The studied crystal is orthorhombic, space group Pccn, a = 13.355(3), b = 8.2368(7), c = 10.6180(11) Å, V = 1168.0(3) Å3, Z = 4, R1 = 0.179, CSD2409185. The crystall chemical formula obtained in a course of the X-ray diffraction experiment is (Na1.12K0.88)(UO2)2(V2O8), which is in a good agreement with that calculated from the chemical analysis data (Na1.16K0.78) Σ1.94(U1.005O2)2(V2O8). Despite the high convergence parameters, the structural model can be considered as quite reliable, especially in the part of the uranyl-vanadate layers of the carnotite type. Strong diffuse scattering does not allow more precise refinement of the partially disordered sites of the interlayer cations. The mutual arrangement of the vanadate pyramids dimers in neighbor layers is unique in comparison with the crystal structures of other carnotite group minerals and related synthetic phases. It can be assumed that the studied phase is potentially a new mineral species — a dehydrated analogue of strelkinite — which cannot be approved yet due to the lack of sufficient material. Then, by analogy with tyuyamunite—metatyuyamunite pair, it can be called “metastrelkinite”.

Full Text

Restricted Access

About the authors

I. V. Kornyakov

Saint Petersburg State University; Kola Science Centre, RAS

Email: vladgeo17@mail.ru

Institute of Earth Sciences, Nanomaterials Research Centre

Russian Federation, Saint Petersburg; Apatity

A. V. Kasatkin

Fersman Mineralogical Museum, RAS

Email: vladgeo17@mail.ru
Russian Federation, Moscow

M. N. Murashko

Saint Petersburg State University

Email: vladgeo17@mail.ru

Institute of Earth Sciences

Russian Federation, Saint Petersburg

V. V. Gurzhiy

Saint Petersburg State University

Author for correspondence.
Email: vladgeo17@mail.ru

Institute of Earth Sciences

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Alekseeva M. A., Chernikov A. A., Shashkin D. P., Konkova E. A., Gavrilova I. N. Strelkinite — a new uranyl vanadate. Zapiski VMO (Proc. Russian Miner. Soc.). 1974. Vol. 103. N 5. P. 576—580 (in Russian).
  2. Appleman D. E., Evans H. T. Jr. The crystal structures of synthetic anhydrous carnotite, K2(UO2)2V2O8, and its cesium analogue, Cs2(UO2)2V2O8. Amer. Miner. 1965. Vol. 50. P. 825—842.
  3. Burciaga-Valencia D. C., Reyes-Cortés M., Reyes-Rojas A., Rentería-Villalobos M., Esparza-Ponce H., Fuentes-Cobas L., Fuentes-Montero L., Silva-Sáenz M., Herrera-Peraza E., Muñoz A., Montero-Cabrera M. E. Characterization of uranium minerals from Chihuahua using synchrotron radiation. Rev. Mex. Sci. 2010. Vol. 56. P. 75—81.
  4. Burg A., Kolodny Y., Lyakhovsky V. Hatrurim-2000: The “Mottled Zone” revisited, forty years later. Israel J. Earth Sci. 1999. Vol. 48. P. 209—223.
  5. Gagné O. C., Hawthorne F. C. Comprehensive derivation of bond-valence parameters for ion pairs involving oxygen. Acta Cryst., Sect. B: Struct. Sci., Cryst. Eng. Mater. 2015. Vol. 71. P. 562—578.
  6. Gross S. The mineralogy of the Hatrurim formation, Israel. Geol. Survey Bull. 1977. Vol. 70. 80 p.
  7. Gurzhiy V. V., Kasatkin A. V., Chukanov N. V., Plášil J. Uramphite, (NH4)(UO2)(PO4)•3H2O, from the second world occurrence, Beshtau uranium deposit, Northern Caucasus, Russia: crystal-structure refinement, infrared spectroscopy, and relation to uramarsite. Amer. Miner. 2025. Vol. 110. https://doi.org/10.2138/am-2024-9313
  8. Kopchenova E. V., Skvortsova K. V., Silantyeva N. I., Sidorenko G. A., Mikhailova L. V. Mourite — a new hypergenic uranium-molybdenum mineral. Zapiski VMO (Proc. Russian Miner. Soc.). 1962. Vol. 91. N 1. P. 67—71 (in Russian).
  9. Kornyakov I. V., Gurzhiy V. V., Kuz’mina M.A., Krzhizhanovskaya M. G., Chukanov N. V., Chislov M. V., Korneev A. V., Izatulina A. R. Crystal Chemistry of the Copper Oxalate Biomineral Moolooite: The First Single-Crystal X-ray Diffraction Studies and Thermal Behavior. Int. J. Mol. Sci. 2023. Vol. 24. P. 6786.
  10. Kuporev I. V., Kalashnikova S. A., Gurzhiy V. V. Crystal Chemistry and Structural Complexity of the Uranyl Vanadate Minerals and Synthetic Compounds. Crystals. 2025. Vol. 15. N 1. P. 43. https://doi.org/10.3390/cryst15010043
  11. Lussier A. J., Lopez R. A. K., Burns P. C. A revised and expanded structure hierarchy of natural and synthetic hexavalent uranium compounds. Canad. Miner. 2016. Vol. 54. P. 177—283.
  12. Mereiter K. Crystal structure refinement of two francevillites, (Ba, Pb)[(UO2)2V2O8]•5H2O. Neu. Jahr. Miner. Monatsh. 1986. P. 552—560.
  13. Nazarchuk E. V., Tagirova Y. G., Charkin D. O., Krzhizhanovskaya M. G., Kasatkin A. V., Krivovichev S. V., Gurzhiy V. V. Crystal structure and high-temperature behavior of synthetic mourite, (UO2) Mo5O14(OH)4(H2O)2. Russ. Geol. Geophys. 2025. https://doi.org/10.2113/RGG20254846
  14. Nekrasova Z. A. Aqueous phosphate of uranyl and ammonium (uramphite) NH4(UO2)(PO4)•3H2O. In: Uranium Geology Issues. Moscow: Atomizdat, 1957. P. 67—72 (in Russian).
  15. Piret P., Declercq J. P., Wauters-Stoop D. Structure cristalline de la sengiérite. Bull. Minéral. 1980. Vol. 103. P. 176—178.
  16. Plášil J. Crystal structure of vanuralite, Al[(UO2)2(VO4)2](OH)•8.5H2O. Z. Kristallogr. — Cryst. Mater. 2017. Vol. 232. P. 807—814.
  17. Plášil J., Kampf A. R., Škoda R., Čejka J. Vandermeerscheite, a new uranyl vanadate related to carnotite, from Eifel, Germany. J. Geosci. 2019. Vol. 64. P. 219—227.
  18. Reverdatto V. V. Facies of contact metamorphism. Moscow: Nedra, 1970. 272 p. (in Russian).
  19. Sidorenko G. A. Crystal chemistry of uranium minerals. Moscow: Atomizdat, 1978. 216 p. (in Russian).
  20. Spano T. L., Olds T. A., Hall S. M., Van Gosen B. S., Kampf A. R., Burns P. C., Marty J. Finchite, Sr(UO2)2(V2O8)•5H2O, a new uranyl sorovanadate with the francevillite anion topology. Amer. Miner. 2023. Vol. 108. P. 383—388.
  21. Stern T. W., Stieff L. R., Girhard M. N., Meyrowitz R. The occurrence and properties of metatyuyamunite, Ca(UO2)2(VO4)2•3—5H2O. Amer. Miner. 1956. Vol. 41. P. 187—201.
  22. Suleimanov E. V., Somov N. V., Chuprunov E. V., Mayatskikh E. F., Alekseev E. V. A Detailed study of the dehydration process in synthetic strelkinite, Na[(UO2)(VO4)]•nH2O (n = 0, 1, 2). Z. Kristallogr. — Cryst. Mater. 2012. Vol. 227. P. 522—529.
  23. Wenrich K. J., Modreski P. J., Zielinski R. A., Seeley J. L. Margaritasite: a new mineral of hydrothermal origin for the Peña Blanca uranium district, Mexico. Amer. Miner. 1982. Vol. 67. P. 1273—1289.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Yellow crystals of NaUV on carbonate-hydrosilicate rock of the Hatrurim formation (a; field of view 10 cm) and enlarged areas (б, в) of the same sample.

Download (34KB)
3. Fig. 2. Precision h1l images of reciprocal space slices of crystal № 1 (a) and № 2 (б). See text for details.

Download (30KB)
4. Fig. 3. Uranyl vanadate layer (a) and side view (б) of the crystal structure of NaUV. U = yellow; V = purple; K = violet; Na = brown; O = red.

Download (29KB)
5. Fig. 4. Projection of layer stacking in the structures of Na2[(UO2)2V2O8] (Suleimanov et al., 2012) (a), Na2[(UO2)2V2O8]∙H2O (Suleimanov et al., 2012) (б), Na2[(UO2)2V2O8]∙2H2O (Suleimanov et al., 2012) (в) NaK[(UO2)2V2O8] (г), dehydrated analogue of carnotite K2[(UO2)2V2O8] (Appleman, Evans, 1965) (д), francevillite (Mereiter, 1986) (е), vanuralite (Plášil, 2017) (ж) и vandermeerscheite (Plášil et al., 2019) (з). For clarity, the first layer is represented by white polyhedra (VO5) and atoms (U), while the second layer is shown in gray; red = oxygen.

Download (42KB)

Copyright (c) 2025 Russian academy of sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».