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Pressure-induced dehydration of dioptase: A single-crystal X-ray diffraction and Raman spectroscopy study - 09/05/19

Doi : 10.1016/j.crte.2018.07.007 
Fei Qin a, b, 1, Xiang Wu c, Shan Qin a, , Dongzhou Zhang d, Vatali B. Prakapenka e, Steven D. Jacobsen b
a Key Laboratory of Orogenic Belts and Crustal Evolution, MOE, Peking University and School of Earth and Space Sciences, Peking University, Beijing, China 
b Department of Earth and Planetary Sciences, Northwestern University, Evanston, IL, USA 
c State Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources, China University of Geosciences, Wuhan, China 
d School of Ocean and Earth Science and Technology, Hawai’i Institute of Geophysics and Planetology, University of Hawaii at Manoa, Honolulu, Hawaii, USA 
e Center for Advanced Radiation Sources, University of Chicago, Chicago, IL, USA 

Corresponding author.

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Abstract

We present a synchrotron-based, single-crystal X-ray diffraction and Raman spectroscopy study of natural green dioptase (Cu6Si6O18·6H2O) up to ∼30GPa at room temperature. The lattice parameters of dioptase exhibit continuous compression behavior up to ∼14.5GPa, whereupon a structural transition is observed. Pressure–volume data below 14.5GPa were fitted to a second-order Birch–Murnaghan equation of state with V0=1440(2) Å3 and K0=107(2) GPa, with K0=4(fixed). The low-pressure form of dioptase exhibits anisotropic compression with axial compressibility βa>βc in a ratio of 1.14:1.00. Based on the diffraction data and Raman spectroscopy, the new high-pressure phase could be regarded as a dehydrated form of dioptase in the same symmetry group. Pressure-induced dehydration of dioptase contributes broadly to our understanding of the high-pressure crystal chemistry of hydrous silicates containing molecular water groups.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Dioptase, Pressure-induced dehydration, Synchrotron single-crystal X-ray diffraction, Compressibility


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Vol 351 - N° 2-3

P. 121-128 - février 2019 Retour au numéro
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