Cristallochimie des amphiboles à lithium

Crystal-chemistry of Li-bearing amphiboles, an experimental approach

• Auteur / Autrice : Gianluca Iezzi
• Direction : Jean-Louis Robert, Giancarlo Della Ventura
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la Terre. Matériaux, minéraux
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Orléans

Mots clés

Mots clés contrôlés

Spectroscopie Mössbauer

Fourier, Spectroscopie infrarouge à transformée de

Synthèse hydrothermale

Lithium

Amphiboles

Cristallochimie

Résumé

Le développement de nouvelles méthodes de micro-analyse, a révélé l'importance des éléments légers dans les minéraux majeurs. Li+, cation de petite taille, peut parfois remplacer Na+, mais fréquemment iremplace Mg2+ en sites octaédriques, ce qui implique des substitutions compensatoires. Les amphiboles présentent plusieurs types de sites susceptibles d'accueillir Li+, selon les mécanismes de substitution indiqués ci-dessus. Malgré une bonne connaissance des relations d'ordre à longue distance (LRO) impliquant Li+, fournie par des échantillons naturels, les relations d'ordre à courte distance (SRO), les conditions de stabilité et les relations avec d'autres groupes d'amphiboles étaient inconnues. Un travail expérimental, en conditions hydrothermales, complété par des études en DRX, et des analyses spectrométriques, IRTF et Mössbauer a permis de combler ce manque, sur deux types d'amphiboles à Li+, la holmquistite, avec Li+ en sites [B], et la leakeite, avec Li+ en sites [C]. Les distributions cationiques dans les différents sites ont été déterminées. Les variables utilisées ont été la composition des systèmes, T, P et fO2. La holmquistite Al n'a jamais pu être obtenue dans les conditions adoptées. Par contre, l'introduction de Fe3+ dans le système stabilise sa structure. . On décrit la ferri-ferroholmquistite, amphibole très ordonnée, avec Li+ en sites [B], Fe2+ en sites [C], et Fe3+ exclusivement en sites octaédriques M(2). Les relations d'ordre à courte distance (SRO), dans les ferri-holmquistites obtenues dans différentes conditions expérimentales, et leur évolution le long du join ferro-magnésien ont aussi été étudiées. Enfin, les relations entre clinoamphiboles sodiques et clinoamphiboles à Mg-Mn-Fe-Li ont été établies. La lacune de miscibilité communément admise entre les deux groupes n'existe pas puisqu'un remplacement complet de Na+ par Li+ en sites [B] a pu être obtenu expérimentalement. Finalement, la spectrométrie IRTF montre que dans la leakeite, Li+ est ordonné en sites M(1,3), en accord avec les données précédemment obtenues sur monocristaux naturels.