Cristallochimie et propriétés physiques des borates magnésiens des skarns de la province banatitique de Roumanie

Crystallochemistry and physical properties of magnesian borates from skarns in the banatitic province of Romania

• Auteur / Autrice : Stefan Marincea
• Direction : Bernard Guy, Emil Constantinescu
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés. Minéralogie
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Grenoble INPG en cotutelle avec Saint-Etienne, EMSE

Mots clés

Mots clés contrôlés

Rayons X -- Diffraction

Spectroscopie Mössbauer

Spectroscopie infrarouge

Analyse thermique

Skarn

Résumé

L'étude apporte des nouvelles données sur les borates magnésiens de cinq gites de skarns de Roumanie : Baita Bihor, Pietroasa, Ocna de Fier, Masca-Baisoara et Cacova Ierii. Les aires de skarn sont developpées autour des intrusions calco-alcalines d'âge crétacé supérieur - paléogène, connues sous le nom collectif de banatites. Les borates qui ont été identifiés, à savoir la ludwigite, la kotoite, la szaibelyite, la suanite et la fluoborite sont caractéristiques d'une association géochimique très connue, Mg-B-O±Fe. Les minéraux de chaque occurrence ont été minutieusement analysés en utilisant la diffractométrie des rayons X sur poudres, l'absorption infrarouge, l'étude thermique, l'analyse chimique par voie humide et à la microsonde électronique. On peut distinguer deux types d'associations géochimiques : l'une riche en fer, à Ocna de Fier, Cacova Ierii, Masca-Baisoara et l'autre déficitaire en cet élément, à Baita Bihor et Pietroasa. La cristallisation des borates a eu lieu à des températures comprises entre 300°C et 650°C pour des pressions comprises entre 0,6 et 3 kb. Toutes les espèces sont remarquablement homogènes du point de vue chimique et optique et extrêmement riches en magnésium. La ludwigite montre un comportement superparamagnétique et un puissant effet d'anisotropie magnétique de forme. Elle est inerte thermiquement jusqu'à 1000°C. Une ludwigite alumineuse a été identifiée à Pietroasa et une kotoite ferreuse à Cacova Ierii. L'occurrence de la fluoborite est restreinte aux associations riches en fluor et bore de Baita Bihor, tandis que la suanite préfère les systèmes pauvres en fer de Baita Bihor et Pietroasa. Fe²⁺ est le principal substituant du magnésium dans toutes les espèces de borates analysées. La szaibelyite renferme usuellement des faibles teneurs en fluor et sa maille élémentaire comporte deux vibrateurs hydroxyles. La déshydratation thermique de la szaibelyite se produit à 650-670°C, quand elle passe en Mg₂B₂O₅ monoclinique.

The present study intends to obtain reliable data on magnesian borates from five skarn deposits in Romania: Baita Bihor, Pietroasa, Ocna de Fier, Masca-Baisoara and Cacova Ierii. These occurrences are typically related to metasomatic areas developed around calc-alkaline intrusive bodies of Late Cretaceous - Paleogene age, which are called by the collective term "banatites", firstly used by von Cotta (1864). The magnesian borates which were identified, namely the ludwigite, the kotoite, the szaibelyite, the suanite and the fluoborite are characteristic for a wellknown geochemical association, the Mg-B-O±Fe one. Minerals from each occurrence were subject to minute analytical investigation including X-Ray powder diffraction, infrared, thermal, electron microprobe and wet-chemical analyses. The thesis offers a good opportunity for a more fully crystallochemical and paragenetical characterization of the five mineral species and also for a desirable comparison with worldwide occurrences.