Synthèse hydrothermale et stabilité de la paragenèse triphylite-sarcopside-graftonite

Abstract

Dans le but de définir le domaine de stabilité et les conditions de formation de la paragenèse triphylite-sarcopside-graftonite, des synthèses hydrothermales ont été effectuées dans les systèmes LiFe2-xMnxCa0,5(PO4)2 (x = 0; 1; 2), Li2Fe1,5+xMn3-xCa0,5(PO4)4 (x = 0; 0,75; 1,5) et Fe1+xMn1+xCa1-2x(PO4)2 (x = 0; 0,25; 0,375), à des températures comprises entre 400°C et 700°C (P = 1 kbar). La diffraction des rayons X sur poudres montre la cristallisation de la paragenèse triphylite-sarcopside-graftonite pour les deux systèmes qui intègrent du lithium, mais pas systématiquement pour chaque température. La diffraction des rayons X sur poudres suggère que le sarcopside cristallise toujours pour des températures de 400°C et 600°C, mais plus rarement à 500°C et 700°C. La microscopie électronique à balayage nuance cette cristallisation et permet de confirmer la présence du sarcopside pour certain échantillon à 500°C et 700°C. Les diagrammes de phases expérimentaux montrent une incorporation de Ca2+ au sein du couple triphylite-sarcopside prétendument liée à des mécanismes de substitutions cationiques. Des corrélations établies sur base des proportions cationiques Fe2+/(Fe2+ + Mn2+) montrent une convergence des contenus en Fe2+ et Mn2+ à hautes températures au sein du couple triphylite-graftonite. L’hypothèse avancée pour expliquer ce phénomène est l’existence d’un précurseur commun à hautes températures pour la graftonite et la triphylite.