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Cristallisation précoce et cristallisation tardive de mégacristaux feldspathiques dans les granites du Bas-Livradois (Massif central français)
Authors: Saint-Joanis Robert , Mergoil-Daniel Juliette 
Published: March 2019

Le batholite granitique intrusif, qui forme l'essentiel du socle cristallin du Bas-Livradois, groupe une dizaine de types granitiques révélant une différenciation centrifuge et une mise en place en plusieurs stades. Une étude radiocristallographique et géochimique a été menée sur les feldspaths potassiques de deux d'entre eux, l'un précoce (granite de l'Alligier), l'autre tardif (granite du Bois de Bérat), remarquables par leur caractère porphyroïde, ainsi que sur le feldspath du type dominant (granite équigranulaire de Saint-Dier) . Il en ressort que les mégacristaux du granite de l'Alligier ont cristallisé précocement au sein du magma granitique encore peu différencié, alors que ceux du granite du Bois de Bérat ont cristallisé rapidement, lors d'un stade d'évolution très poussé du même magma.
Ainsi ces deux granites illustrent-ils deux modes possibles de cristallisation des mégacristaux dans les granites.
Nouvelles données sur la griphite, d'après un échantillon non métamicte des pegmatites du massif des Albères (Pyrénées orientales)
Authors: Fontan François , Orliac Marcel , Permingeat François 
Published: March 2019

In a pegmatite of the Alberes massif (département des Pyrénées-Orientales), non-metamict griphite has been found in little nodules. Study of these has given us new data concerning griphites, of which all the samples previously described were metamict. The crystal structure was determined by R. Rinaldi (1978 b). The new mineralogical data (X-ray powder pattern, physical and optical properties, chemical composition and thermal behaviour) are compared with those previously published. The powder pattern contains 35 lines of which the most intense are : 2,720 (10) ; 3,04 (5) ; 2,482 (5) ; 2,951 (4) ; 1,625 (4) ; 3.36 (3) ; 2.275 (3) ; they are indexed in the cubic space-group Pa3, with a = 12. 206 Å. Densities are dmeas. = 3,64 ± 0.02 ; dcalc. = 3,65. Transparent, very pale yellow, isotropic n = 1,683 ± 0,002. Taking into consideration its structure, the chemical analysis gives the formula (TC = Trash Can) :
TC24Ca4 (Fe++2,810Al0,190) Al8 [(PO4)23,256 (H4O4)0,744] [F6,374 (OH)1,476]
with :
TC = Na4,139 Ca1,628 Mn14,251 Fe++1,257 Mg0,249 Li2,094 Fe+++0,352
The differential thermal and thermogravimetric analysis (DTA and TG) carried out in air and argon atmosphere, are discussed. The mode of occurrence and the paragenetic relationships are defined.
Saline fluid inclusions associated with retrograde metamorphism
Authors: Crawford Maria-Luisa , Filer Jon , Wood Cynthia 
Published: March 2019

La composition des inclusions fluides de filons et lentilles de quartz dans deux séries de roches métamorphiques rétromorphosées suggère un équilibre entre les fluides et les assemblages de minéraux rétromorphiques.
Les métagraywackes et amphibolites riches en calcium contiennent des saumures à CaCl2 et NaCl tandis que les métapélites pauvres en calcium contiennent des saumures riches en NaCl. La présence dans ces saumures d'autres constituants dissous comme KCl est possible mais n'a pas été confirmée.
Les réactions rétromorphiques suivantes suggèrent un mécanisme pour la concentration de Na+, K+ et Ca2+ dans les fluides, pour produire des filons et des lentilles de quartz et pour créer des conditions oxydantes durant la rétromorphose :
3 microcline + H2O = muscovite + 6 quartz + 2K+ + O-2 ;
3 albite + H2O + K+ = muscovite + 6 quartz + 3Na+ + O-2 ;
3 anorthite + 1 1/2H2O + K+ = épidote + muscovite + Ca+2 + 1/2O-2 ;
2 biotite + 4H2O = chlorite + 3 quartz + 2K+ + (Mg, Fe)+2 + O-2.
Recherches géochimiques sur les eaux thermales de la bordure ouest de la Limagne
Authors: Baubron Jean-Claude , Bosch Bernard , Degranges Philippe , Leleu Michel , Marcé Adrien , Rissler Jean-Jacques , Sarcia Claudine 
Published: March 2019

Vingt-deux-sources s'étendant sur la bordure ouest de Limagne de Montpensier au nord à Saint-Diery au sud sont étudiées ; des mesures chimiques aux émergences (pH, teneurs en SiO2, réserve alcaline), ainsi que des analyses en laboratoire sur la composition chimique et isotopique (δ34SSO4, 3H, δD, δ18O, δ13CHCO3-) des eaux et des gaz libres (δ13CCO2, δ13CCH4, δ18OCO2) permettent d'en tirer les conclusions suivantes :
Les eaux thermales sont des eaux météoriques réchauffées au cours de leur trajet en profondeur ; le gaz carbonique de ces eaux carbogazeuses provient partiellement du dégazage de la croûte ; il en est de même pour l'argon comme l'attestent les données isotopiques δ13C du CO2,g et les valeurs 40Ar/36Ar.
La grande hétérogénéité observée dans les familles chimiques tant pour les éléments majeurs que les éléments en traces peut être mise en relation avec les données géologiques locales des émergences, et la nature probable des réservoirs en profondeur.
La détermination des températures atteintes par les eaux en profondeur est faite par les méthodes classiques : SiO2, Na-K, Na-K-Ca ; la comparaison des résultats obtenus par ces différents géothermomètres permet :
— de confirmer les phénomènes de mélange entre certaines eaux profondes chaudes et des eaux superficielles peu minéralisées et froides ;
— d'indiquer que la teneur en silice pour certaines des émergences (Châtelguyon, Royat) pourrait être réglée par le dépôt de silice amorphe à une température légèrement supérieure à celle de l'émergence ;
— de déterminer, sur les eaux où les conditions d'emploi du thermomètre Na-K-Ca semblent être réalisées, la nature des plagioclases en profondeur, en réalisant alors l'accord entre les deux thermomètres Na-K et Na-K-Ca.
L'utilisation des données isotopiques du carbone pour les gaz CO2 et CH4 permet de déterminer la température de leur équilibre ; cette température est systématiquement plus élevée que celle déterminée par les géothermomètres chimiques.
L'ensemble de ces résultats est confronté aux données du flux géothermique et du gradient de température dans cette zone.
Données nouvelles sur les paragenèses du champ filonien à wolframite de Lacoste, district de Montredon-Labessonnié (Tarn)
Authors: Guion Jean-Louis , Beziat Pierre Victor , Tollon Francis 
Published: March 2019

L'essentiel du potentiel minier connu actuellement dans le district de Montredon-Labessonnié (Tarn) est constitué par le champ filonien de Lacoste-La Frégère situé près du village de Montredon. Il est formé par deux groupes de filons de quartz composés par des filons métriques et un réseau de filons minces. Sur les épontes micaschisteuses, un liseré de muscovite-illite croît de façon centripète.
La minéralisation est essentiellement constituée par de la wolframite accompagnée de : scheelite, cassitérite, fluorine, feldspaths, béryl et tourmaline rares. Une paragenèse sulfurée (0,01 %) est représentée par pyrite, mispickel, blende et chalcopyrite.
La mise en place du remplissage filonien peut être décomposée en trois phases : la première (phase potassique) débute par la cristallisation du liseré de muscovite-illite suivie de celle des feldspaths potassiques accompagnés de rares scheelites ; la seconde (phase siliceuse à tungstène) est la plus abondante ; la wolframite, accompagnée par cassitérite et fluorine, cristallise dans du quartz laiteux ; enfin la troisième phase correspond à une bréchification des stades précédents et au dépôt des sulfures.
Le milieu devient de plus en plus réducteur. La température de cristallisation des minéraux, décroît jusqu'à 330 °C.
Some recent advances in the mineralogy and geochemistry of Nb and Ta in rare-element granitic pegmatites
Authors: Černý Petr , Ercit T. Scott 
Published: March 2019

On a procédé à l'examen des données existantes sur la composition chimique et les propriétés structurales de columbite-tantalite, ferrotapiolite-manganotapiolite, ixiolite, wodginite, rutile tantalifère et niobifère, cassitérite niobo-tantalifère, et du groupe de pyrochlore. La compréhension de la cristallochimie de certaines de ces espèces apparaît quelque peu erronée.
La synthèse des observations sur les paragenèses primaires des minéraux de Nb-Ta, caractéristiques des différents types de pegmatites à éléments rares, met en évidence des lacunes considérables lorsque l'on réinterprète les anciennes données partiellement désuètes. Par contre, les données sur les minéraux "exotiques" niobo-tantalifères, récemment découverts, sont complétées par un résumé bien documenté des phénomènes de remplacement et d'altérations tardives.
On met en évidence des variations considérables du fractionnement chimique de la columbite-tantalite dans certaines pegmatites et districts pegmatitiques. Afin de comprendre les facteurs qui président à ce fractionnement, il est indispensable d'acquérir les données supplémentaires sur différents types de pegmatites, complétées par des études expérimentales.
Les conditions de stabilité chimique et structurale sont mal connues. Leur compréhension nécessite une étude expérimentale détaillée, menée dans des conditions comparables à celles de la cristallisation des bains et fluides pegmatitiques .
Interactions géochimiques liées à la mise en place de dikes pyroxénitiques et gabbroïques dans des harzburgites ophiolitiques. Exemple du Massif du Humboldt (Nouvelle-Calédonie)
Authors: Podvin Pascal , Berger Emmanuel Tobie , Vannier Michel 
Published: March 2019

Un cortège filonien pyroxénitique et gabbroïque très dense s'est mis en place dans les harzburgites profondes de la série ophiolitique du Humboldt (Nouvelle-Calédonie) au cours de la dernière phase de déformation plastique. Les dikes cristallisent aux dépens d'un magma probablement saturé en eau, en déséquilibre chimique avec les péridotites encaissantes.
L'interaction chimique entre ce magma et les péridotites se traduit par 1) la "fertilisation" locale des péridotites (principalement, apport de Fe, Ti), dont les minéraux sont en outre corrodés, 2) l'enrichissement en magnésium du magma, 3) la mobilisation de Ca, Cr, à la fois dans les péridotites et dans les dikes, par circulation d'une phase fluide tardi-magmatique riche en eau. Cette circulation provoque des remobilisations chimiques dans tout le volume des faciès profonds de la série.
Conditions de stabilité des sulfures dans les filons de haute température du district de Brioude-Massiac (Massif Central français)
Authors: Bril Hubert 
Published: March 2019

A study of composition variations in arsenopyrite and sphalerite in Sn-W, W-Au, Sb and Sn-Pb-Ag mineralized veins from the Brioude-Massiac district (French Massif Central) allows further precision of previous paragenetic and thermometric data with respect to :
— equilibrium-disequilibrium relations with löllingite-arsenopyrite-sphalerite-Fe sulphides and sphalerite-arsenopyrite-pyrite-stibnite in high temperature mineralizations ;
— certain deposition conditions in T-aS2 and T-f O2 fields and the evolution of these parameters during successive phases of mineralization.
Distinct evolutionary processes are shown to have operated for which fluid compositions and deposition temperatures are comparable.
Mineralogy of two peralkaline, arfvedsonite-bearing minettes. A new occurrence of Zn-rich chromite
Authors: Wagner Christiane , Velde Danielle 
Published: March 2019

Deux minettes, l'une paléozoïque qui affleure à Saint-Hélier (Jersey, Iles anglo-normandes), l'autre oligocène provenant de Plan d'Albard (Val d'Aoste, Italie), sont décrites. Leur composition minéralogique est semblable, comportant olivine (altérée), clinopyroxène, micas trioctaédriques, arfvedsonite et feldspath potassique. Les minéraux accessoires sont dans la minette de Saint-Hélier l'ilménite et l'acmite ; dans la minette de Plan d'Albard, pseudobrookite, rutile, sphène et deux types de chromites, l'une riche, l'autre pauvre en zinc.
Ces roches sont, par leurs caractères minéralogiques et chimiques, proches des lamproïtes. La présence d'arfvedsonite, en place de richtérite, pourrait être due à une température de cristallisation moins élevée et une fugacité en oxygène plus élevée.
Comportement chimique et orthogneissification d'une granodiorite en faciès schistes verts (Massif de l'Aar, Alpes centrales)
Authors: Marquer Didier , Gapais Denis , Capdevila Raymond 
Published: March 2019

The Grimsel granodiorite (Aar Massif, Central Alps) shows a heterogeneous strain pattern which developed during Alpine greenschist metamorphism. With increasing deformation, the initial isotropic material is progressively replaced by a fine-grained recrystallised matrix. At sample scale, the matrix/clasts ratio is shown to be a simple function of strain intensity. We show that across ductile deformation zones : (1) the composition (minerals and major elements) is homogeneous before deformation and evolves towards that of a pelitic gneiss (quartz, micas, albite) with increasing strain, (2) each mobile element (Ca, Na, K. Mg, Mn and combined water) behaves specifically, depending on the concerned minerals, (3) composition changes depend on strain gradients and are independent of the size of deformation zones, (4) the chemical system shows no or little volume changes if constant aluminium content is assumed.
Composition changes reflect the evolution of the rock/fluids system during progressive deformation. They are controlled by deformation at grain scale rather than by large scale percolation phenomena.
Domaine de stabilité, propriétés thermodynamiques et modèle de distribution des sites dans les magnétites substituées
Authors: Perrot Pierre 
Published: March 2019

Presentation of spinel solid solutions based on magnetite with ions Fe++ substituted by Mg++ or Ni++, and whith ions Fe3+ by V3+ or Cr3+ ; phase diagrams, oxygen pressure-composition diagrams. Experimental determination of tie-lines in two phases areas spinel-corindon, spinel-wüstite or spinel-alloy. Calculation of activities from these results : magnetite substituted by Mg++ present a net positive deviation to ideality ; those substituted by Ni++ have an irregular behaviour and those substituted with Cr+ or V3+ present a great negative deviation to ideality.
Development of a solid solution model based on octaedral site preference energy considerations. Calculation of thermodynamical activities and comparison with experimental results. The best fit is observed with Fe304-FeV204 solid solution. Discussions of some particularities and limitations of the model which takes in account neither interactions between different ions on the same site, nor oxygen pressure in equilibrium with the spinel.
Coefficients de distribution et mesures isotopiques 18O/16O : comparaisons thermométriques et barométriques sur quelques éclogites et micaschistes de la zone Sesia-Lanzo (Alpes italiennes)
Authors: Robert Christian , Javoy Marc , Kienast Jean-Robert 
Published: March 2019

Equilibration temperatures on eclogites and eclogitic micaschists from the Sesia-Lanzo zone are determined by using two techniques : Fe-Mg partition data in coexisting phases (clinopyroxene and garnet ; phengite and garnet) and oxygen stable isotope measurements on quartz, clinopyroxene, white mica and rutile.
Two groups of temperatures have been observed : around 520 °C for the eclogites and around 800 °C for the micaschists.
Several hypotheses have been considered to interpret this result :
— the role of the bulk chemistry of the rock : the phengite, massively present in the micaschists, fixes the magnesium and consequently the KD Fe-Mgcpx-gt decreases, which leads to an overestimation of the temperature estimation ;
— an evolution of the rocks through several stages : a high temperature one, followed by a low temperature (down to 350 °C) one, suggested by the isotopic fractionation measures ;
— an isotopic general re-equilibration of assemblages around 500 °C.
The formation pressure of those rocks determined, from the jadeite content in clinopyroxene, is around 13 ± 1 kbar.
Preliminary investigation of the processes governing the solubility of uranium in silicate melts
Authors: Dominé Florent , Velde Bruce 
Published: March 2019

The chemical mechanisms responsible for the incorporation of uranium into the silica rich part of the SiO2-Al2O3-K2O and SiO2-Al2O3-Na2O systems, are investigated. Fluorescence and optical absorption spectroscopy indentify UVI, UV and UIV ions, which are stabilized with decreasing oxygen fugacity. Raman spectroscopy shows the depolymerization of the silicate network with uranium oxide addition, indicating the network modifying role of uranium.
Uranium solubility is measured in both systems as a function of melt composition, oxygen fugacity and temperature. Results show a positive linear correlation of uranium solubility with melt peralkalinity : uranium is more soluble under oxidizing conditions and in the sodic system. Interpretation of the data suggests two coupled solubility mechanisms : uranium substitutes for Al charge compensating alkali ions or is stabilized in the melt as uranium-alkali complexes as :
1) U(oxide) + alkali(charge compensator) → U(charge compensator) + alkali(network modifier),
2) U(oxide) + alkali(network modifier) → (U, alkali)(network modifying complex).
Consideration of the environments of uranium in the above sites leads to the conclusion that an increase in silicate melt basicity stabilizes the reduced forms of uranium.
Les "vermiculites métamorphiques" des métasédiments encaissant l'amas sulfuré de Rouez (Sarthe)
Authors: Beaufort Daniel , Champanhet Jean-Michel , Meunier Alain , Safa Philippe , Sauvan Pierre-Emmanuel 
Published: March 2019

Les métasédiments encaissant l'amas sulfuré de Rouez (Sarthe) sont caractérisés par la présence de "vermiculites métamorphiques". Ces minéraux présentent les propriétés suivantes :
— leurs caractères optiques sont voisins de ceux des biotites, mais les formes cristallines sont irrégulières avec des indentations ;
— leurs caractères cristallographiques sont assez proches de ceux des interstratifiés irréguliers chlorite-phyllosilicate trioctaédrique expansible ;
— leurs compositions chimiques sont variables d'un cristal à l'autre, mais sont toujours différentes de celles des chlorites : concentrations moyennes en CaO + Na2O + K2O élevées (0,50 % en poids), concentrations moyennes en TiO2 élevées (0,50 à plus de 3 % en poids). Le titane remplace le fer et le magnésium des sites octaédriques.
L'étude pétrographique des échantillons provenant de wackes montre que ces minéraux sont authigènes. L'épisode diagénétique qu'ils caractérisent a précédé l'apparition de la schistosité dans les métasédiments lors du métamorphisme hercynien. Les "vermiculites métamorphiques" ont été déstabilisées durant cet épisode métamorphique et remplacées par l'association illite-phengite + chlorite + leucoxène ± sulfures. Les "vermiculites métamorphiques" présentent une extension régionale dans le Briovérien du Massif armoricain oriental.
An equilibrium theory of polytypism
Authors: Yeomans Julia M. , Price Geoffrey D 
Published: March 2019

We show that statistical mechanical models with short range competing interactions, the axial Ising models, have equilibrium phase diagrams which mirror many of the features of polytypism. In particular (because of a subtle balance between energy and entropy), phases of arbitrarily long wavelength can result from interactions extending only to second neighbours.
We describe the phase diagrams of axial Ising models with interactions up to third neighbours and discuss their relation to polytypism in silicon carbide, cadmium iodide, the spinelloids and other mineral phases.
Zimbabweite, a new alkali-lead-arsenic tantalate from St Anns mine, Karoi District, Zimbabwe
Authors: Foord Eugene E. , Taggart Joseph E. , Gaines Richard V. , Grubb Patrick L.C. , Kristiansen Roy 
Published: March 2019

La zimbabwéite, (Na, K)2PbAs4(Ta, Nb, Ti)4O18 est une nouvelle espèce minérale contenant de l'arsenic trivalent. Elle a été trouvée dans la mine de Sainte-Anne, au sud-est du village de Miami, district de Karoi, au Zimbabwe, dans une pegmatite kaolinisée et dans des déblais de celle-ci.
Le minéral se présente en gros cristaux miel foncé, qui atteignent jusqu'à 2 cm3 ; en fragments minces, il est jaune pâle limpide. L'oxydation rend plus foncée la couleur du minéral. Il y a un seul clivage excellent, {010} . Sa dureté (Mohs) est de 5 à 5,5 ; il a une rayure blanche, un éclat adamantin et se casse facilement. Il est non-magnétique et sans fluorescence sous lumière ultraviolette d'ondes courtes ou longues. dmes = 6,20(3) et dcalc = 6,16. Optiquement le minéral est biaxe (+), 2VZ = 80°. Les réflectances dans l'air pour un clivage {010} = X-Z sont 589 nm-16,6 %, 470 nm-17,7 %, 546 nm-17,1 %, 650 nm-16,4 %. Les indices de réfraction déterminés par immersion sont tous au-dessus de 2,10. La dispersion de l'axe optique est très forte avec ν > r, a = Z, b = Y et c = X. Le minéral est jaune très pâle et modérément pléochroïque avec X = jaune brunâtre pâle ; Y = brun rougeâtre pâle et Z = brun rougeâtre. La zimbabwéite est insoluble dans les acides ou bases communs. Une analyse chimique a donné (pour cent de poids) Ta2O5 46,5, As2O3 26,5, PbO 15,0, Nb2O5 4,8, Na2O 3,1, K2O 1,5, TiO2 1,4, BaO 0,4, UO2 0,3, Bi2O3 0,2, H2O (total) 0,19, SnO2 0,1, F 0,04, SiO 0,02. Total 100,05.
Une formule calculée a donné :
(Na1,5K0,48Ba0,04)Σ2,03Pb1.01(As4.03Bi0.01)Σ4,04(Ta3.17Nb0.55Ti0,26U0,02Sn0,01)Σ4,01O18.
La zimbabwéite est orthorhombique, groupe spatial Ccma ou Cc2a, avec a = 12,233(2)Å, b = 15,292(2)Å, c = 8,665(2)Å, V = 162l,0(4)Å3, et Z = 4. Il n'y a pas de relation structurale entre la zimbabwéite et aucun autre minéral de tantale.
Transfert de matière et déformation synmétamorphique dans un pli. II. Pseudomorphoses de lawsonite et caractérisation des fluides interstitiels
Authors: Sicard Emmanuelle , Caron Jean-Michel , Potdevin Jean-Luc , Déchomets Roland 
Published: March 2019

Des lawsonites et des pseudomorphoses variées coexistent dans un pli décimétrique des Schistes lustrés corses. Les pseudomorphoses partielles ou totales dépendent, pour une lithologie donnée, du site microstructural. Les lawsonites sont quasiment intactes en charnière. Dans les flancs, elles donnent naissance tout d'abord à des assemblages à kaolinite, puis plus loin à des associations à micas blancs.
Ces divers assemblages sont interprétés comme le résultat de différents équilibres minéraux-solutions, décrits dans des diagrammes d'activité. Certains équilibres ont été calculés. Les conditions de transformation de l'échantillon sont ainsi compatibles avec celles que l'on a déterminées par ailleurs dans cette unité pour le même épisode tectonique (environ 300 °C, pour 8 kbar). Des différences d'activité des éléments en solution Ca2+, SiO2aq, Na+, Mg2+, H+ sont aussi mises en évidence entre les flancs et les charnières de ce pli mineur. Ces différences rendent compte de la différenciation chimique et minéralogique entre flancs et charnière du pli étudié, par transfert de matière en solution.