Etude expérimentale et spectroscopique de la cristallochimie du manganèse dans les silicates hydroxylés

par Arnaud Papin

Thèse de doctorat en Sciences de la Terre. Matériaux, minéraux

Sous la direction de Jean-Louis Robert.

Soutenue en 2001

à Orléans .


  • Résumé

    Cette étude porte sur la cristallochimie du manganèse dans les clino-amphiboles et les phyllosilicates 2:1, abordée par voie expérimentale en milieu hydrothermal, sous différentes conditions de P, T et fO2 et diverses approches analytiques et spectroscopiques. Dans les trémolites et richtérites prises comme modèle des clino-amphiboles, comme dans les phyllosilicates 2:1, talc, phlogopite et clintonite, l'importance des contraintes stériques sur la capacité d'incorporation du manganèse et sa distribution dans les différents sites des structures concernées a été démontrée. La multiplicité des sites aptes à accueillir Mn2+ doit permettre sa distribution sur l'ensemble des sites M des clino-amphiboles et des phyllosilicates 2:1 et potentiellement en position interfoliaire. Mn2+ peut effectivement se distribuer sur l'ensemble des sites M dans la manganocummingtonite, équivalent manganifère de la trémolite. Dans les richtérites, synthétisées en conditions oxydantes, la présence du manganèse en sites octaédriques M1,2,3 n'est possible que grâce à un changement d'état de valence 2+ ? 3+, qui entraîne une non-protonation de l'amphibole, comme dans la ungarettiite, NaNa2( )Si8O22O2 dont les conditions de stabilité ont été déterminées dans ce travail. Dans les phyllosilicates 2:1, on montre la possibilité d'occupation de différents sites par Mn2+, les sites M, mais aussi le site interfoliaire dans la clintonite. Dans le talc, le remplacement de Mg2+ par Mn2+ est très restreint, pour des raisons d'adaptation dimensionnelle entre couches tétra- et octaédriques. Par contre, la souplesse structurale des micas permet une incorporation plus élevée de Mn2+. L'association Mn2+ avec des cations de plus faible taille, tels que Al3+, Mg2+ ou Zn2+, dans les micas de type phlogopite, permet, pour des raisons stériques, de stabiliser leur structure. En conditions oxydantes, Mn3+ contribue aussi à cette adaptation, comme dans la norrishite, K( Li)Si4O12, entraînant également une non-protonation du mica.

  • Titre traduit

    Experimental and spectroscopic study of the crystal-chemistry of manganese in the hydroxyl silicates


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Informations

  • Détails : 1 vol. (211 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : En appendice, choix de documents. Bibliogr. p. 163-173

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université d'Orléans. Service commun de la documentation.Section Sciences.
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  • Cote : TS 19-2001-75
  • Bibliothèque : Observatoire des Sciences de l’Univers en région Centre.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : I 03-2471
  • Bibliothèque : Muséum national d'histoire naturelle. Bibliothèque centrale.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 134 059
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