Minéral bizarre à Th et REE...

Skaro · 13/05/2008, 08h55

Salut à tous,

Je requiers l'avis d'experts en minéralogie du forum (je sais qu'il y en a

)...

J'étudie des monazites (phosphate de terres rares légères) pour ma recherche de TER. Elle semble réactionnelle, avec un minéral secondaire qui apparaît en couronnes de tout petits grains autour.
Ce minéral a une composition très étrange, ça donne en gros :
SiO₂ ~ 30 %
P₂O₅ ~ 10 %
REE ~ 10 à 20 % (surtout La, Ce et Nd comme dans la monazite)
Y₂O₃ ~ 0,2 %
CaO ~ 1 à 2 %
ThO₂ ~ 20 %
UO₂ ~ 1 %

Les analyses ne bouclent pas à 100 %... cela vient je pense en partie du fait que comme les grains sont très petits, j'analyse un "mélange" entre le grain et le minéral adjacent. Celui-ci est d'ailleurs de la paragonite, SiO₂ est donc sans doute surestimé, et ce qui manque correspond peut-être en partie à Al₂O₃+Na₂O...
D'autre part, du coup, les REE, le Th et l'U sont peut-être quand à eux sous-estimés !
Bon, pas facile de se faire une idée, je sais...

Enfin bref, si vous connaissez un minéral avec des analyses de ce genre... faites moi signe.

Merci

Tawahi-Kiwi · 13/05/2008, 10h06

Pas vraiment le temps maintenant, j'y reflechis sur le chemin du retour a la maison....

Je penche tant qu'a present pour un melange. Les phospho-silicates etant tres rares mais ce n'est pas impossible car qui dit phospho-silicates dit aussi mineral poubelle ou on fait rentrer n'importe quoi dedans (du style ellestadite, britholite, bornemanite, eylettersite, karnasurtite etc etc)

@+,

T-K

Tawahi-Kiwi · 13/05/2008, 13h33

Bon, pas facile....

J'ai d'abord essayer en considerant tout le SiO2 comme paragonite mais y'en a trop et ca boucle a 111%. J'ai aussi considerer la partie indeterminee comme paragonite mais la, on a un residu de silice d'un peu moins de 15-20%.

Sur base de ca, on aurait deux choix. Un phospho-silicate. J'ai essaye mais je n'ai abouti a rien de serieux et les rapports cationiques que tu donnes sont trop variables pour etre certain de quoi que ce soit. Le seul rapport eventuellement reel serait un 2Si⁴⁺-1P⁵⁺ mais je crois que c'est plus accidentel qu'autre chose.

L'autre choix, ce serait un melange de phosphate et quartz. On ejecte le SiO₂. On se retrouve avec un phosphate qui pourrait (je dis pourrait parce que c'est pas tres contraint comme analyse, etre une variete de REE-cheralite. (REE,Ca) (Th,U)[(P,Si)O₄]₂ qui, malheureusement pour toi, s'est faite discreditee recemment (c'est pas pour ca que ca n'existe pas mais bon). Tu noteras qu'on peut mettre un peu de silice quand meme dans cette phase. (Tu peux toujours checker Linthout 2007, c'est a propos de la cheralite mais je n'ai pas lu, je ne sais pas ce que ca raconte).

L'ideal serait d'avoir un spectre EDS sur cette phase pour pouvoir definir avec precision quels sont les elements presents dans cette phase ainsi que les phases environnantes, voire un EDS quantitatif si tu en as a ta disposition.

T-K

Skaro · 15/05/2008, 14h20

Salut T-K,

D'abord merci pour ta réponse et pour ton intérêt !

J'avais aussi pensé à de la cheralite riche en REE... sans même savoir que ça existait

En effet j'avais vu la formule type de la cheralite, et m'était dit qu'elle pourrait sans doute poubelliser quelques terres rares au passage !!
Du reste, je ne sais pas avec quelles valeurs tu as fait tes calculs, mais les micas blancs du caillou (la paragonite, et il y a aussi de la phengite) ont des concentrations en SiO₂ entre 47 et 50 %.

Mais enfin, pas impossible qu'on ait un excès de silice dans cette histoire, parce que, pour faire rapide, les petits grains qu'on observe sont sans doute issus d'une réaction hydrothermale liée à la dissolution/recristallisation de la monazite. En bordure de celle-ci, on observe régulièrement qu'elle recristallise avec des teneurs en silice de quelques %, contre ~ 0,3 % pour la monazite "normale" (16 % de substitution huttonite [ThSiO₄] contre 1-2 % pour la monazite "normale").

Je vais me renseigner plus amplement sur la REE-cheralite, et voir si je peux tenter un coup d'EDS là-dessus... même qualitatif, ce serait bien, mais j'ai peur d'avoir les mêmes résultats qu'à la sonde vu la taille ridicule de ces grains ! (moins de 10 microns)
Encore merci de ton aide en tout cas.

Tawahi-Kiwi · 15/05/2008, 16h37

Sorry {bu un peu trop de bieres ce soir...

) je ne serais donc pas tres efficient.

J'en parle demain a un de mes promoteurs, specialiste des phases accessoires dans les roches metamorphiques (Jorg Hermann si tu connais

) pour voir ce qu'il en pense.

Si t'as plus d'infos a donner (ici ou par MP), n'hesites pas, je me pencherais activement sur le sujet.....

Tchuss,

T-K

Tawahi-Kiwi · 16/05/2008, 12h22

Hey,

Le pro du domaine me dit que la monazite, en facies schistes vert, peut eventuellement etre retromorphosee en allanite + apatite. les REE et Si vont dans l'allanite, P et Ca dans l'apatite. Les elements non presents dans la monazite initiale proviennent de la matrice phengitique ou paragonitique. C'est donc peut etre une autre voie que tu peux explorer. Mais 10 microns, ce n'est en effet pas super grand.

T-K

Skaro · 16/05/2008, 15h33

Salut T-K,

De l'apatite ? J'y crois pas trop... pas assez de calcium là-dedans non ? Même en considérant que la teneur en CaO de la paragonite est quasi nulle....

Oui je connais J.Hermann (de nom

), je l'ai même cité dans mon mémoire parce qu'il a bossé sur la stabilité des phases à REE dans le métam de HP ... et je suis en plein dedans avec ma monazite du Grand Paradis !

Si ça t'intéresse, je t'expliquerai plus amplement par MP en quoi consiste le sujet...
En attendant je vais consulter le papier de Linthout comme tu me l'as conseillé...

A+

Tawahi-Kiwi · 17/05/2008, 02h59

Hey Skaro,

Ouais, c'est ce qu'on en avait deduit aussi. Avec une matrice de ce type la, c'est pas le calcium qui abonde et generalement ce calcium doit provenir directement de la monazite ou de plus loin. Et de toute facon, il n'y a pas des masses de calcium dans l'analyse que tu donnes.
Maintenant, la structure apatite est aussi un machin assez souple. L'ellestadite (Britholite) peut contenir beaucoup de terres rares sur le site de Ca. On peut egalement y mettre de la silice a la place du phosphore car dans un cas allanite + apatite s.l. on a trop de silice de toute facon. Le seul probleme, c'est que je ne suis pas sur que ce mineral apparait dans le genre d'environnement que tu decris....mais bon...qui sait.

C'est juste une idee de toute facon. T'as plus qu'a verifier ce qui est faisable au vu des donnees que tu as.

T-K

Skaro · 21/05/2008, 09h13

Bonjour T-K,

Ta possibilité est intéressante, j'ai buché la biblio et plusieurs auteurs ont observé une rétromorphose de la monazite en couronnes d'apatite+allanite. Ca m'arrangerait bien

Le problème c'est qu'effectivement les roches ne sont pas vraiment les mêmes (plus calciques...)

Bon, j'en saurais peut-être plus la semaine prochaine, je vais enfin pouvoir faire quelques EDS là-dedans.... advienne que pourra....

Skaro · 21/05/2008, 10h01

Citation:

Posté par Tawahi-Kiwi

Le pro du domaine me dit que la monazite, en facies schistes vert, peut eventuellement etre retromorphosee en allanite + apatite.

Désolé, tu l'avais dit.....

J'essaye de faire des calculs pour voir ce que ça donnerait........ pas brillant pour l'instant. Il y a tellement de CaO et P₂O₅ dans l'apatite qu'il m'en faudrait à peine un ou deux %...

Tawahi-Kiwi · 22/05/2008, 14h12

Citation:

Posté par Skaro

Désolé, tu l'avais dit.....

J'essaye de faire des calculs pour voir ce que ça donnerait........ pas brillant pour l'instant. Il y a tellement de CaO et P₂O₅ dans l'apatite qu'il m'en faudrait à peine un ou deux %...

Ouais, le calcium est visiblement ce qui pose probleme...tu peux essayer de la cathodo dessus mais vu la taille des grains et la resolution que tu vas obtenir, pas sur que ca donnera non plus des resultats (meme a peu pres sur que ca ne donnera rien) pour savoir s'il y a de l'apatite ou de la britholite (et cette derniere semble etre plus liee a un contexte de phoscorites...pas vraiment ce qu'on trouve au Gran Paradiso

) Quant a la proportion des phases PO₄/SiO₄....il reste du FESEM...si ca aussi tu as a disposition... sinon...trop petit...trop petit...tant pis.....

T-K

Skaro · 29/05/2008, 19h07

Salut T-K,

Je ressuscite le post car je suis passé à l'EDS ce matin...
J'ai trouvé quelques grains assez gros pour avoir des analyses qui ne ressemblent pas (trop) à un mélange!!

Et voilà l'analyse quanti EDS (approximative) :

SiO₂ - 9.16
P₂O₅ - 28.49
ThO₂ - 33.95
CaO - 2.46
La₂O₃ - 5.63
Ce₂O₃ - 15.96
Nd₂O₃ - 4.35

J'ai été fouiner sur Webminéral : et cette poubelle-là à bien une tronche de (Ce)-cheralite, mais je resterai prudent quand même...

Enfin c'est quand même pas complètement ridicule, parce que ma monazite se déstabilise en ce machin ou en allanite dont la formule est dans mon cas en gros Ca(Ca,REE) Al₂(Fe²⁺,Fe³⁺,Mg) [(SiO₄) (Si₂O₇)] O (OH)
Donc quand la monazite se déstabilise, les REE se partagent entre la cheralite et l'allanite ; Th et P se barre dans la cheralite (les teneurs en ThO₂ de l'allanite sont quasi nulles). Si, (Ca), Fe, Mg et Al rappliquent depuis les micas alentours.... ça se tient, non ? Qu'en penses-tu ?

Au passage, voilà le spectre EDS de l'affaire... c'est quand même plus joli que mes analyses sonde, non ?