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Distribution et contrôle cristallographique des éléments Ge, Ga et Cd dans les sphalérites des gisements de type Mississippi Valley dans les districts de Central et East Tennessee, USA

Résumé : Les gisements de type Mississippi Valley Type (MVT) du centre et de l’est du Tennessee, respectivement MTM (Middle Tennessee Mine) et ETM (East Tennessee Mine), renferment des réserves importantes de zinc sous forme de sphalerite, mais aussi de germanium en substitution du zinc dans la sphalerite. Cependant seuls les gisements du district de MTM contiennent des teneurs économiquement exploitables de germanium. Ces deux districts miniers, observés dans les mêmes formations géologiques et de minéralogies comparables, sont comparés afin de comprendre la distribution du germanium et des autres éléments traces dans les MVT. Les analyses à l’échelle de l’atome par spectroscopie d’absorption X, XANES et EXAFS, ont mis en évidence plusieurs configurations de germanium dans la sphalerite : le germanium peut être en substitution du zinc dans ZnS sous forme 2+ ou 4+, mais il peut aussi être sous forme d’oxyde de germanium en inclusions nanométriques dans la sphalerite. Les analyses à l’échelle du minéral, par microsonde électronique, LA-ICP-MS et spectroscopie Raman, ont mis en évidence deux groupes d’éléments traces : i) le premier composé des éléments Fe et Cd, est préférentiellement incorporé suivant les faces (110) de la sphalerite, ii) le second composé des éléments Cu, Ga et Ge, est préférentiellement incorporé suivant les faces (010) de la sphalerite. Le couplage de la spectroscopie Raman avec l’ablation laser ICP-MS a permis de mettre en évidence un partitionnement des éléments traces entre la forme cubique et hexagonale de ZnS : les éléments Fe et Cd sont plus concentrés dans la forme cubique, alors que les éléments Cu, Ga et Ge sont plus concentrés dans la forme hexagonale de ZnS
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Theses
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https://hal.univ-lorraine.fr/tel-01751395
Contributor : Thèses Ul <>
Submitted on : Thursday, March 29, 2018 - 1:18:28 PM
Last modification on : Friday, April 5, 2019 - 8:21:42 PM

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DDOC_T_2014_0298_BONNET.pdf
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  • HAL Id : tel-01751395, version 1

Citation

Julien Bonnet. Distribution et contrôle cristallographique des éléments Ge, Ga et Cd dans les sphalérites des gisements de type Mississippi Valley dans les districts de Central et East Tennessee, USA. Sciences de la Terre. Université de Lorraine, 2014. Français. ⟨NNT : 2014LORR0298⟩. ⟨tel-01751395⟩

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