FORME DES ZIRCONS EN RELATION AVEC LA RADIOACTIVITE ??

[Invité phénacite]

Je me demandais si la radioactivité de certains zircons avait un lien avec les formes cristallines des zircons???

[cascaillou]

la radioactivité peut entrainer un etat metamicte du zircon, c'est a dire desorganiser son reseau cristallin entrainant changement éventuel de couleur et altération jusqu’à apparition d’un état amorphe (j'ai deja vu une photo de zircon vert illustrant la chose: l'eclat du zircon etait devenu completement gras, ce qui pourrait correspondre a tes photos)

[1frangin]

oui c'est sur que la radioactivité a eu un effet au moment de la formation !!

notament pour le zircon , comme le dit cascaillou : jusqu'a obtenir un état amorphe !!!

on a eu le même cas pour de l'allanite enrichie en thorium (a un point qu'elle peut se rechercher directement au compteur geiger!!) qui lui donne le même état amorphre et gras !!

[Invité phénacite]

Merci pour ces renseignements. On a une idée sur la durée de la radioactivité ?? Est-elle perpétuelle?? J'ai entendu dire que les géologues se servaient des zircons pour la datation de certaines roches . Exact ??

[1frangin]

aucune idée pour la durée d'exposition ....

pour ce qui est de notre cas (allanite) c'est directement lié a la composition chimique (élément pertubateur = thorium) et pas lié a la géologie du secteur : carr. d'éclogite !!!

oui pour la datation : je crois que c'est la radioactivité résiduelle qui est mesurée au sein des zircons .....

[EB93]

Il faut distinguer deux choses:

- la formation du zircon (ZrSiO4) pendant laquelle il incorpore de l uranium (U4+) et du thorium (Th4+) à la place du zirconium (Zr4+)(jusqu a des concentrations de l ordre du % mais souvent plus faibles). La présence de ces impuretés peut avoir un effet (chimique) sur la vitesse de croissance du zircon et du coup sur sa morphologie.

- l histoire du zircon pendant laquelle l uranium et le thorium se desintegrent (radioactivité). Lors des désintegrations radioactives, les noyaux fils reculent sur quelques nanomètres, entrainant une amorphisation de la structure du zircon (métamictisation). C est un processus progressif (typiquement sur plusieurs centaines de millions d années), le zircon devenant amorphe au bout d un temps dépendant de la concentration en radio-éléments et de la température (susceptible de faciliter la recristallisation du zircon). Les géochimistes utilisent les concentrations en isotopes fils (isotopes du plomb) pour déterminer l age des zircons.

Bonne soirée,

EB

[1frangin]

merci EB !!! (beaucoup plus précis que mon explication !!!)

[trenen23]

Pas mieux!!!!

Serge

PS: pour la forme des zircons, l'important est surtout les conditions de pression température, J.P. Pupin à Nice dans les années 80 en avait tiré une classification des granites et une de mes collègues de DEA travaillait sur les laves

[Papyfred]

Merci EB93 ! ta réponse me permet d'écourter celle que je voulais faire !

Les processus qui affectent le zircon, se reproduisent pour d'autres minéraux, c'est le cas pour la monazite, par exemple ; il suffit de comparer les grosses monazites malgaches (métamictes, ternes, …) avec les monazites alpines, petites mais aux faces lisses et brillantes, bien colorées !

[₣lorent]

En effet les géochimistes utilisent des couples de radioéléments pour effectuer des datations dites absolues, ainsi ils utilisent classiquement les couples uranium/plomb, thorium/plomb, rubidium/strontium, samarium/néodyme, potassium/argon , argon/argon. Dans la roche ou le minéral, une fraction du premier élément du couple se désintègre pour donner le second, à une "fréquence" régulière qui obéis à une loi de désintégration :

A(t) = Ao x Exp(-λ.t)

Où A(t) correspond à la quantité de l'élément à un instant t.

Ao : la quantité initial du même élément.

λ : la constante de désintégration.

t : le temps.

Les zircons sont un peu les joujoux favoris des géochimistes, car ces derniers extrêmement résistants voir quasi indestructibles (géologiquement parlant) sont capables de résister à plusieurs cycles de création/altération des roches. Ils peuvent même présenter plusieurs phases de cristallisation qui peuvent être séparées d'un temps considérable. Grâce à ces caractéristiques, les géochimistes ont pu dater des zircons (provenant des vieux cratons archéens) âgés de 4,2 milliard d'années et même de 4,4 milliard d'années pour un zircon provenant de jack hills en Australie (à titre indicatif la terre est datée à 4,5 milliard d'années). Ce dernier ne correspond ni plus ni moins qu'au plus vieux matériau terrestre connu.

[parfaitelumiere]

J'avais entendu parler de ce zircon qui était le plus vieux matériau connu.

J'ai lu que la metamictisation peut être inversée par traitement,je ne sais plus comment.

Sans dire n'importe quoi,je penserais à un chauffage.

Y a t'il d'autre minéraux qui ont cette particularité de se metamictiser avec la radioactivité(xenotime par ex?)

[EB93]

De nombreux minéraux porteurs d éléments radioactifs sont susceptibles d être métamictes, par exemple titanite (sphene), betafite, allanite, thorite, ...

Cela dépend de la concentration en radio-éléments, de la température et leur "capacité" de recristallisation. Ainsi, les phosphates sont souvent endommagés mais rarement complètement amorphisées car les phosphates recristallisent plus facilement que les silicates. Le chauffage d un minéral métamicte conduit effectivement à sa recristallisation ou à la cristallisation d autres minéraux (par exemple, chauffer un zircon metamicte peut conduire à sa recristallisation ou à la formation d un mélange de ZrO2 et SiO2).

Les paramètres contrôlant la métamictisation sont très étudiés dans le contexte du stockage des déchets nucléaires et la recherche de matrices résistant de façon optimale à l irradiation.

Par ailleurs, concernant les zircons de Jack Hills datés à 4.4 milliards d années, la composition isotopique de l oxygene qu ils contiennent pourrait suggérer la présence d eau liquide et par conséquent une surface de la Terre qui s est refroidie rapidement après sa formation. Evidemment, il faut être certain que pendant tout ce temps les zircons n ont pas été métamicte et n ont pas réagi avec de l'eau pendant leur histoire. De façon générale, ces zircons sont étudiés de façon très détaillée car il s agit vraiment de messagers de la Terre primitive!

Bonne soirée,

EB

[1frangin]

"Y a t'il d'autre minéraux qui ont cette particularité de se metamictiser avec la radioactivité(xenotime par ex?) "

allanite-(Th) st philbert de bouaine 85 (dans éclogite)

métamictation due à une forte présence de thorium dans les allanites .

[Benj]

Mais ce n'est pas dangereux de collectionner des zircons alors que c'est très radioactif ????!! :desert:

Apparament on en trouverai dans le Riou Pezzouliou dans le velay selon Geopolis

[1frangin]

tous les zircons ne sont pô radioactifs ...........!!

et puis ça n'a rien a voir avec les échantillons d'uranium : la radioactivité n'est pas aussi forte !!