Lien entre la présence de niobium et titane dans les fentes alpines

[greg la veine]

Dans les sujets http://www.geoforum.fr/topic/21441-gitologie-liste-des-roches-htes-des-fissures-tio2-dans-les-alpes/ et http://www.geoforum.fr/topic/12346-gtologie-le-titane-des-labradorites-des-pyrnes/ , nous avons essayé de regarder les liens entre la nature des roches et la présence de Ti, notamment sous forme d'oxydes.

De manière connexe et dans la continuité du sujet sur le Bore, je voulais mettre sur le tapis la question du Niobium. N°41 sur le tableau de Mendeleïev, il semble particulièrement enclin à se mélanger avec le Ti. J'ai en tête notamment la théorie que j'ai vu avancée plusieurs fois pour expliquer la présence de "l'âme noire" des brookites (présence de niobium). Cette idée ne m'a jamais convaincu sachant que :

• le niobium est par ailleurs extrêmement rare dans les fentes alpines (à part aeschynite et niobanatase et niobrutile dans le Binntal)
  
• les âmes des brookites sont en revanche quasi-systématiques
  

Donc, soit c'est un élément assez commun dans la chimie des fentes alpines pour que cela explique la présence importante dans les brookites (> à ce moment là, le niobium apparaitrait-il dans d'autres minéraux ?), soit il est super rare et alors, quelle théorie réaliste pour expliquer les âmes des brookites ?

Comme pour le Bore, cet élément est bien méconnu et il serait bon de collationner les connaissances des uns et des autres pour y voir plus clair. Si de solides chimistes passent par là, on veut bien aussi quelques détails concernant cet élément : propriété, conditions, taille des atomes...

greg la veine

[JexSavoie]

Pour les brookites, on parle seulement de traces de niobium : quantité trop faible pour nous proposer des minéraux dignes de ce nom?

Il faudrait déjà que l'on reprenne le débat de base sur les brookites, pour savoir ce qui est sous-entendu lorsqu'on parle de traces.

[EricT]

Dans certains gisements (par exemple Brésil - Seis Lagos : minéraux secondaires de déstabilisation d'une forme de pyrochlore et Namibie - Gross Bukkaros), les teneurs en niobium des brookites (Namibie et Brésil) et du rutile (Brésil) sont très importantes, ce ne sont plus des traces (mais étrangement, rien sur le grand compère du niobium qu'est le tantale). Cependant ces gisements sont situés dans des carbonatites modifiées et ce n'est pas le cas des brookites des fentes alpines. Je ne connais pas les "dosages" moyens (qui doivent être très variables) dans les brookites des fentes mais vue l'affinité certaine Ti - Nb, il est possible que les teneurs en Nb de ces oxydes de titane aient été assez sous-estimées. Existe-t-il des analyses fines des brookites (d'un ou de plusieurs gisements) de contexte "alpin"? Même questionnement que pour le titane, qu'elle source naturelle pour le niobium (minéral, minerai ...)?

[rives_3]

Bon, voilà encore un sujet plus que captivant... Je peux fournir des débris de brookite du Tourmalet avec et sans âme... si ça peut aider à comprendre les teneurs de cet élément... C'est vrai que cette affinité, ça en devient troublant. Et pour la roche support de la brookite du Tourmalet, la labradorite (curieux mais j'ai du mal à accepter cette désignation, je n'y arrive pas encore toujours très bien...), et bien je serai curieux d'en savoir plus sur ces phénomènes locaux de concentration.

Eric

[zunyite]

Il y a des différences notables dans les environnements alpins et pyrénéens en ce qui concerne les terres rares ; pour celles associées au titanes , dans les pyrénées, on retrouve en premier le cérium et le lanthane, le niobium venant bien après ( grossièrement autour de 100à 150ppm de cerium , 30à 50 de lanthane pour 5 à 30 de niobium : valeurs obtenues en total roche sur des échantillons riches en titane : entre 0,5 et 1,5%)

Cela n'empêche pas d'avoir des anomalies plus élevées en lanthane ( sup au %) comme à Lansac, mosset, bari ou , bien évidemment, luzenac mais pas dans les autres terres rares.

Ces valeurs sont plus élevées dans les fentes alpines : une des explication est la teneur plus élevée du fluor dans les granitoïdes alpins et le fluor est le porteur prédominant des terres rares.

[JexSavoie]

J'ai passé du temps à essayer de trouver de la documentation sur la coloration de l'âme centrale des anatases (plus particulièrement les anatases miel, qui ont un fantôme brun), voir si nous pouvions la aussi faire une concordance avec le niobium, et... rien!

J'ai pu voir que le niobium avait cette grande facilité de venir se fixer sur le titane. En reprenant les brookites du Bresil, le titane ne jouerait-il pas le rôle d'un aimant à niobium, supprimant alors rapidement cet élément des équations chimiques des fluides?

[Lionel-R]

Le niobium n'est pas une terre rare mais un élément de transition qui se trouve sous le vanadium et au dessus du tantale, son grand copain avec lequel il possède nombre de propriétés chimique commune, au point qu'il est difficile de les isoler l'un de l'autre.

J'ai fait une recherche sur mindat, et il y a énormément de minéraux ou le titane et le niobium sont associés, plus fortement, au vu des notations des compositions chimiques ces deux éléments occupent les mêmes sites et ainsi pour des raisons d'électroneutralité, aux vues de formules il s'agit souvent de niobium IV. Cela m'a beaucoup étonné au début, je n'ai vu que du niobium V dans ma courte carrière de chimiste mais j'ai calculé les rayons ioniques du titane IV et du Niobium IV on a en gros 0.66 angström pour chaque atome en site octaédrique (j'ai utilisé la méthode de Brown et Altermatt pour les curieux). Ils ont donc même taille ce qui est un facteur facilitant grandement les substitutions.

Les électronégativité des deux atomes sont quasi identiques. De ce point de vu une liaison oxygène niobium sera à peine plus covalente qu'une liaison titane oxygène. La structure cristalline de n'importe quel minéral ne sera que très peu affectée par la substitution du niobium au titane. Les différences se verront au niveau des propriétés faisant appel à la polarisabilité, le niobium à des orbitales atomiques plus diffuses que le titane, la substitution du niobium au titane doit se traduire par une augmentation de la dureté et de l'indice de réfraction.

Maintenant il faut voir si ce cation peut être responsable d'une coloration. Le niobium possède 41 électrons, sa dernière couche est une 5s2 4d3 , il a donc 2 électrons sur la couche 5s et 3 sur la 4d. On comprend mieux pourquoi il peut perdre facilement 5 électrons : il s'agit du départ des électrons des couches externes. Quand il n'en perd que quatre, il va rester un électron,qui doit être sur une des orbitales d. Dans ce cas, (un électron sur une des 5 orbitales d) une couleur devrait être observée (ne me demandez pas laquelle, je ne peux pas le prévoir...). Après le niobium quatre n'est pas hyper stable en milieu oxygéné, il va s'oxyder partiellement, dans le composé NbO2, il y a indubitablement du niobium V et le composé devient noir, je ne peux donc pas savoir s'il y a des transitions dd ou un transfert de charge je suis coincé.

Quant à parler d'aimant à Niobium, je n'aime pas l'expression, la chimie de ces deux éléments est complètement différente en solution. Idem pour la "facilité pour se fixer sur le titane" tu dois vouloir dire : "occuper les mêmes sites dans une structure hôte" je pense, ce qui est plus rigoureux. Dans la nature, il y a trois "forces" qui gouvernent l'existence des cristaux. La première c'est que le désordre augmente, ensuite, on obtient toujours les structures organisées les plus stables et enfin on obtient les structures qui se forment le plus vite. Si le niobium substitue le titane dans les brookite et ailleurs sans trop de difficulté c'est parce qu'il ne contrevient à aucune de ces trois règles. Plus fortement le composé NbO2 a une structure rutile, ainsi le niobium se place dans un site qui a exactement la même symétrie que celui du titane dans le rutile. Le titane étant très peu polarisable (en fait il est carrément polarisant) la géométrie de ses sites est quasi identique quelque soit la structure : il déteste la déformation. Ainsi on peut conjecturer que substituer du niobium au titane, dans le rutile, la brookite et l'anatase est d'une "facilité" déconcertante. Cela pour moi oriente vers une distribution homogène du niobium dans les oxydes de titane, je ne vois pas pourquoi il resterait uniquement dans l'âme, ça ne me convient pas, la structure s'en accommode très bien alors pourquoi le séquestrer au beau milieu du cristal ?

Les notions que j'ai développées sont un peu délicates, si le message n'est pas passé, surtout n'hésitez pas à me demander des détails ou des explications ça sera avec grand plaisir.

[EricT]

Bonjour,

Beau développement !! Il convient effectivement parfaitement (enfin, sur ce que j'ai compris) à expliquer ce qui était noté (abusivement) "affinité Ti-Nb" dans mon premier message. On "admet", selon une hypothèse plausible, que le Ti des oxydes de titane des fentes provient sans doute d'une altération somatique d'un minéral hôte type biotite ou ilménite et que ce Ti a sans doute peu voyagé. Mais quel est le minéral hôte "primaire" du niobium ? Je n'ai pas souvent (jamais) vu de référence à des pyrochlores (c'est peut-être normal vu le contexte non carbonatitiques), à des "colombites" ou des Coltan que ce soit pour les roches alpines ou les roches pyrénéennes (mais j'ai très certainement de grosses lacunes de connaissances)...

[JexSavoie]

Les notions que j'ai développées sont un peu délicates.

En ce qui me concerne, cela a été très très clair (et ce fut même un régal!)

Pour ce qui est de "l'âme" colorée des brookites, si la distribution homogène du niobium n'est pas en remettre en cause, on peut néanmoins imaginer que cet élément n'est pas forcément présent durant toute la croissance du cristal principal. Une fois la totalité du niobium disponible épuisé après s'être substitué au titane, si les fluides n'en apportent plus, il n'y en a plus. Reste l'étrange forme de "l'âme" de la brookite, qui contredirait en quelque sorte la distribution homogène.

[greg la veine]

houlà, ça commence fort les copains et ça promet d'être passionnant ! L'intervention de Lionel-R est en particulier notable : merci donc.

Je note que les tailles des atomes sont très voisines et facilement "interchangeables" tant d'un point de vue ionique qu'en taille / volume. Une bonne avancée dans nos connaissances partagées donc.

Tu disais pourtant que la liaison Nb était légèrement plus covalente que celle de Ti. Pour expliquer notre âme noire de la brookite, ne pourrait-on pas imaginer l'apétence à la fixation en priorité du Nb (> âme noire) jusqu'à épuisement et après du Ti seulement (> couleur brune) ? cela irait à l'encontre de ton idée de dispersion bien homogène mais expliquerait bien la création de l'âme. D'autant qu'à te lire, l'idée de teinte noire en présence de Nb ne parait pas incohérente.

Je veux bien ton complément sur ce point.

Je note aussi que le Nb est proche du Ta qui est souvent présent dans les "minéraux de terres rares" de nos montagnes. A défaut d'analyses possibles, on pourrait emettre l'idée qu'il y ait dans nos oxydes de Ti du Nb mais aussi du Ta. Cela ne nous expliquerait cependant pas à quoi cela pourrait correspondre en matière cristallo / couleur / propriété. Juste une idée en passant.

Au sujet des carbonatiques : question pour nos géologues pointus > cela donnerait quelle roche en métamorphisme alpin ?

Si certains ont repéré des articles ou doc sur le web sur le sujet, on peut peut-être les partager ?! En particulier, sur le gisement brésilien, si on a des photos...

@u plaisir de vous lire

greg la veine

[Lionel-R]

Pour ce qui est de "l'âme" colorée des brookites, si la distribution homogène du niobium n'est pas en remettre en cause, on peut néanmoins imaginer que cet élément n'est pas forcément présent durant toute la croissance du cristal principal. Une fois la totalité du niobium disponible épuisé après s'être substitué au titane, si les fluides n'en apportent plus, il n'y en a plus. Reste l'étrange forme de "l'âme" de la brookite, qui contredirait en quelque sorte la distribution homogène.

Cette remarque est vraiment très pertinente ! J'avais pensé à une croissance en une seule étape. C'est vraiment intéressant, du coup une intervalence Niobium 4 - Niobium 5 expliquerait la couleur noir, ou alors un transfert de charge très marqué. Il faudrait des spectres mais avant tout une analyse élémentaire, pourquoi pas une RPE vu qu'il y a un électron célibataire. Je suis trop loin de mon labo... je ne peux plus faire d'analyse !

Tu disais pourtant que la liaison Nb était légèrement plus covalente que celle de Ti. Pour expliquer notre âme noire de la brookite, ne pourrait-on pas imaginer l'apétence à la fixation en priorité du Nb (> âme noire) jusqu'à épuisement et après du Ti seulement (> couleur brune) ? cela irait à l'encontre de ton idée de dispersion bien homogène mais expliquerait bien la création de l'âme. D'autant qu'à te lire, l'idée de teinte noire en présence de Nb ne parait pas incohérente.

Je veux bien ton complément sur ce point.

Je note aussi que le Nb est proche du Ta qui est souvent présent dans les "minéraux de terres rares" de nos montagnes. A défaut d'analyses possibles, on pourrait emettre l'idée qu'il y ait dans nos oxydes de Ti du Nb mais aussi du Ta. Cela ne nous expliquerait cependant pas à quoi cela pourrait correspondre en matière cristallo / couleur / propriété. Juste une idée en passant.

La covalence est plus marquée parce que l'electronégativité est du niobium est plus importante que celle du titane et parce que le niobium est plus polarisable. Mais cela n'a pas de rapport avec l'âme noire. Je crois que l'explication la plus élégante est une cristallisation en plusieurs étapes une avec beaucoup de niobium mais qui ne forme que l'âme. Puis une reprise de croissance avec moins de niobium et de nouvelles faces qui apparaissent à la faveur d'évolution des conditions thermodynamiqeus de cristallisation.

Je n'ai pas les paramètres de brown et altermatt pour le tantale donc je suis coincé sur les rayons ioniques. Il est encore plus polarisable que le Niobium, il aura des liaisons avec une covalence plus marqué. Après je ne peux pas aller plus loin. En plus je ne connais pas la chimie des ces deux éléments, je suis plus à l'aise avec le titane que je connais déjà très mal :)

Il y a des preuves de présence de niobium ? Qu'est ce qu'il y a d'autre ?

[JexSavoie]

Ta réflexion sur le sujet vient de m'ouvrir les yeux sur une grosse erreur que j'avais commis : l'âme des brookites suit la croissance de l'arrête sommitale (lorsqu'il y en a une), et parfois des faces 111. Cette âme disparait parfois. Tout comme on peut imaginer que lors de la croissance du cristal, sa forme évolue en fonction des impuretés/températures/pressions, l'arrête sommitale peut parfois être très importante comme complètement absente. L'âme se dessine alors en formes étranges, tantôt bombées, tantôt fines.

Conclusion : si la coloration est due au niobium, il y en a du début jusqu'à la fin de la cristallisation de la brookite (mais peut être pas uniformément). La véritable question serait de savoir si le niobium a une faculté, en tant qu'impureté, de modifier l'habitus de la brookite, et qu'en s'installant précisément sur la partie sommitale, il perdrait 4 électrons au lieu de 5 (et en perdrait 5 ailleurs, d'où l'absence de coloration). Si c'est le cas, on pourrait dire que la présence de niobium varie durant la cristallisation (pourquoi? Reprendre la théorie précédente sur l'épuisement du niobium dans la solution minéralisatrice, avant un ré-enrichissement lors de la venue de nouveaux fluides? ---> agrandissement/rétrécissement de l'arrête sommitale de la brookite).

Si le niobium n'est pas responsable du changement d'habitus, on le considèrera comme étant une impureté opportuniste (qui attend la cristallisation du titane pour se substituer à ce dernier), et cela nous compliquera la tâche d'expliquer pourquoi nous ne le retrouvons pas ailleurs ensuite (sauf si on prouve que le niobium présent ne peut que se substituer au titane, puisqu'il s'agit de niobium IV et pas V).

Je joue dans une cours que je ne maitrise pas franchement

[Augustin]

L'âme des brookites n'est pas en forme de sablier normalement ?

[JexSavoie]

L'âme des brookites n'est pas en forme de sablier normalement ?

Uniquement lorsque la croissance est régulière. Je vous envoie sur Mindat pour mieux vous rendre compte.

On voit clairement que l'âme est de la taille de l'arrête sommitale, et que la taille de cette arête a fluctué durant la croissance.

[zunyite]

en consultant ma doc, j'ai trouvé les éléments suivant

d'après Cerny, Ercit, Wise le niobium trouvé dans les brookite a comme origine des solutions solides de columbite "

Columbite, FeNb2O6, has the same basic unit but the b-axis is tripled. Thus, solid solution exists between the two. The substitution mechanism being 3Ti = Fe + 2Nb."

d'après P.Hartman il y a échanges entre fer/titane " Calculation of the analytical data indicates evolving Fe2+/(Fe2++Fe3+) ratios during crystallization and two distinct substitution mechanisms in operation: 2Ti4+<>Nb5+ + Fe3+ and 3Ti4+<> 2Nb5+ + Fe2+"

pour lui les "incorporations" de niobium ne changent pas la structure cristalline. Par contre le cristal "idéal" d'une brookite est le facies "arkansite" de magnet cove et que les lames alpines sont une perturbation de la phase cristalline par des micros inclusions de quartz.

[Lionel-R]

Si la coloration est due au niobium, il y en a du début jusqu'à la fin de la cristallisation de la brookite (mais peut être pas uniformément). La véritable question serait de savoir si le niobium a une faculté, en tant qu'impureté, de modifier l'habitus de la brookite, et qu'en s'installant précisément sur la partie sommitale, il perdrait 4 électrons au lieu de 5 (et en perdrait 5 ailleurs, d'où l'absence de coloration). Si c'est le cas, on pourrait dire que la présence de niobium varie durant la cristallisation (pourquoi? Reprendre la théorie précédente sur l'épuisement du niobium dans la solution minéralisatrice, avant un ré-enrichissement lors de la venue de nouveaux fluides? ---> agrandissement/rétrécissement de l'arrête sommitale de la brookite).

Chimiquement, le fait qu'il y ait un cation dans la solution peut induire un changement d'habitus mais il faudrait vérifier, le fait que ça soit possible n'implique pas que la modification soit réelle. Sinon attention, le degré d'oxydation le plus stable du niobium est V dans l'eau (de mémoire). Il est très fortement improbable qu'un réducteur si puissant soit stable dans l'eau. Ce qui pourrait se passer c'est une substitution du Ti IV par le Nb V suivi d'une réduction du Nb V en Nb IV du fait de la meilleure stabilité du cristal après réduction du Niobium qui se retrouve entouré d'oxygène, la réduction après substitution est tout à fait envisageable, ce genre de phénomène a déjà été observé en labo (impossible de mettre du fer III en site 8, il se réduit en fer II). Cela dit, vu ce qu'avance Zuniyite, cette possibilité un peu complexe est tout juste intéressante en tant qu'hypothèse, mais j'y reviendrai.

Le changement d'habitus peut être simplement relié à des variations de température/pression ou de composition du fluide avec des cations et anions qui n'ont peut être pas laissés de traces, on ne peut pas relier l'arrête somitale uniquement à la présence de niobium.

Si le niobium n'est pas responsable du changement d'habitus, on le considèrera comme étant une impureté opportuniste (qui attend la cristallisation du titane pour se substituer à ce dernier), et cela nous compliquera la tâche d'expliquer pourquoi nous ne le retrouvons pas ailleurs ensuite (sauf si on prouve que le niobium présent ne peut que se substituer au titane, puisqu'il s'agit de niobium IV et pas V).

Je joue dans une cours que je ne maitrise pas franchement...

Tout est une question d'énergie réticulaire, de stabilité du cristal. Le niobium ira là ou il sentira bien et là ou il sera accepté par la structure hôte, donc fondamentalement, il attendra la brookite puisque de toute façon les concentrations en niobium sont trop faibles pour former des germes puis des cristaux d'une phase riche en niobium (ils auraient été récoltés).

D'après Cerny, Ercit, Wise le niobium trouvé dans les brookite a comme origine des solutions solides de columbite "

Columbite, FeNb2O6, has the same basic unit but the b-axis is tripled. Thus, solid solution exists between the two. The substitution mechanism being 3Ti = Fe + 2Nb."

D'après P.Hartman il y a échanges entre fer/titane " Calculation of the analytical data indicates evolving Fe2+/(Fe2++Fe3+) ratios during crystallization and two distinct substitution mechanisms in operation: 2Ti4+<>Nb5+ + Fe3+ and 3Ti4+<> 2Nb5+ + Fe2+ pour lui les "incorporations" de niobium ne changent pas la structure cristalline.

La première hypothèse est délicieuse : la columbite est noire d'une fait d'une intervalence Fe2+/Fe3+, une intercroissance des deux phases explique le coté opaque de l'âme. C'est plus élégant que la présence de Niobium IV et c'est appuyé par des données cristallographique : rien à dire c'est solide et séduisant. Par la même, il n'y a plus qu'à faire trainer un peu de fer dans la brookite pour expliquer la teinte brune et c'est terminé. Quand à la non déstabilisation de la structure, c'est évident puisqu'il s'agit d'une croissance par épitaxie parfaitement plastique vu l'ajustement des paramètres de maille des deux solides. Vraiment j'adore, c'est simple, élégant, rigoureux : efficace ! Toutes mes hypothèses étaient donc fausses ^^

[JexSavoie]

Heu... fausses, fausses, faut vite le dire. Car l'explication de l'intervalence Fe2-/Fe3+, je veux bien, mais pourquoi uniquement le long de l'arête sommitale de la brookite et pas ailleurs? Pour rappel, même si c'est probablement différent, les impuretés dans le quartz jouent sur son habitus (croissance du prisme beaucoup plus importante que la croissance du rhomboèdre lorsqu'il y a des impuretés). En examinant les brookites, si nous devions avoir des variations température/pression, cela sous entendrait d'autres cristallisations, et des dépôts solides (sans parler d'éventuelles cassures recristallisées). Ce n'est visiblement pas le cas. Lorsque l'on voit les formes étranges de l'âme de la brookite, on ne peut pas exclure que Fe et Nb jouent un rôle sur l'arrête sommitale?

[EricT]

Dans le sens de la ref d'Hartman de Zunyite, une ref (web) sur les brookites namibiennes qui pourrait aider (?) même si ce n'est pas de l'envrionnement "alpin" :

Nb-rich brookite from Gross Brukkaros, Namibia: substitution mechanisms and Fe2+/Fe3+ ratios

M. Werner1 and N. J. Cook2

1 Institut für Geologie der Universität Würzburg, D-97070 Würzburg, Germany

2 Geological Survey of Norway, N-7491 Trondheim, Norway

Idioblastic, mm-scale brookite is reported from SiO2-Ba-Fe-rich metasomatic rocks from the carbonatitic Gross Brukkaros Volcanic Field, Southern Namibia. Electron probe microanalysis shows significant concentrations of Nb (12-17 wt.% Nb2O5), coupled with Fe, substituting for Ti in the structure. Calculation of the analytical data indicates evolving Fe²⁺ /(Fe²⁺+Fe³⁺ ) ratios during crystallization and two distinct substitution mechanisms in operation: 2Ti⁴⁺ <> Nb⁵⁺ + Fe³⁺ and 3Ti⁴⁺ <> 2Nb⁵⁺ + Fe²⁺. The compositional patterns observed are explained in terms of initial growth in an environment which evolved from oxidizing to reducing. The outermost 10 µm rims of the crystals are characterized by oxidizing conditions, resulting from a subsequent metasomatic overprint.

Mineralogical Magazine; June 2001; v. 65; no. 3; p. 437-440

© 2001 Mineralogical Society of Great Britain and Ireland

[Orlean]

juste des détails en passant, ils ont peut-être de l'importance...

il existe des brookites totalement "noires" (en admettant que c'est opaque) -> brookite du pakistan

je pense que si l'âme suit le sommet du cristal c'est aussi parce que c'est la première zone du cristal qui croît..la coloration disparait ou réapparait par la suite..

la coloration peut-elle être liée à la vitesse de croissance ?

certaines fluorines présentent des colorations uniquement sur les troncatures, se pourrait-il que ce soit le même principe avec la bande noire de la brookite ?

une autre image très intéressante : http://www.mindat.or...oto-248085.html ...ici on dira juste qu'il y a des fantômes mais pas une ligne continue

sur la photo qui suit on peut voir une diagonale à gauche du cristal comparable à l'âme centrale et d'autres colorations étranges mais apparemment pas due au hasard

[Lionel-R]

Heu... fausses, fausses, faut vite le dire. Car l'explication de l'intervalence Fe2-/Fe3+, je veux bien, mais pourquoi uniquement le long de l'arête sommitale de la brookite et pas ailleurs? Pour rappel, même si c'est probablement différent, les impuretés dans le quartz jouent sur son habitus (croissance du prisme beaucoup plus importante que la croissance du rhomboèdre lorsqu'il y a des impuretés). En examinant les brookites, si nous devions avoir des variations température/pression, cela sous entendrait d'autres cristallisations, et des dépôts solides (sans parler d'éventuelles cassures recristallisées). Ce n'est visiblement pas le cas. Lorsque l'on voit les formes étranges de l'âme de la brookite, on ne peut pas exclure que Fe et Nb jouent un rôle sur l'arrête sommitale?

Le fait que le niobium et le fer se concentrent uniquement le long de l'arrête sommitale est imposée par la croissance épitaxiale de la columbite sur la brookite. Le seul endroit ou la columbite peut croitre sur un plan de brookite c'est sur l'arrête sommitale, c'est imposé par la cristallographie. Autrement ça doit être faisable avec d'autre plan mais ça doit coûter plus cher sinon ça serait observé.

Les variations de température/pression n'ont pas besoin d'être importantes pour changer la morphologie d'un cristal, par ailleurs le changement de morphologie peut se traduire uniquement par l'émergence d'une face. Concernant les impuretés : Une face pour un cristal est un plan dense. Plus loin, les faces des cristaux sont les plans cristallographiques contenant les plus importantes densités atomiques car construire une face revient à couper des liaisons chimiques et la façon d'en couper le moins possible est de choisir les plans les plus denses car il y a moins de liaisons entre les plans les plus denses. Ensuite les impuretés peuvent fonctionnaliser la surface d'une face, bloquer sa croissance et conduire à un changement de morphologie, les plans présentées étant ceux s'étant formés les plus vite. Le niobium IV ne va rien changer il prend la place du titane et a la même taille mais de toute façon, il n'y en a pas. Par contre si on ajoute du fer III/II et du niobium V ça peut changer pas mal de chose en effet ! On peut comprendre l'épitaxie comme une fonctionnalisation de la face sommitale ce qui la stabilise. A ce moment on peut comprendre la taille de l'âme comme une compétition entre l'épitaxie FeNb2O6 et la croissance de la brookite. Ça me parait très plausible, plus il y a de fer et de niobium et plus l'arrête est large.

Je pense que si l'âme suit le sommet du cristal c'est aussi parce que c'est la première zone du cristal qui croît..la coloration disparait ou réapparait par la suite..

la coloration peut-elle être liée à la vitesse de croissance ?

Certaines fluorines présentent des colorations uniquement sur les troncatures, se pourrait-il que ce soit le même principe avec la bande noire de la brookite ?

Une autre image très intéressante : http://www.mindat.or...oto-248085.html ...ici on dira juste qu'il y a des fantômes mais pas une ligne continue

Toutes les faces croissent en même temps mais à des vitesses différentes ! Et je ne crois pas que l'on puisse lier la couleur à la vitesse de croissance. Pour la coloration des troncatures, pourquoi pas, je ne sais pas. On peut concilier les traces noires avec notre âme, il suffit de stopper l'alimentation en fer et niobium puis de la reprendre ensuite.

[rives_3]

Photo déjà postée mais sous un autre angle... les brookites du Tourmalet ne sont pas commodes à donner une âme nette. En tout cas, on cherche la symétrie hypothétique... Ca en est déroutant parfois...

Eric

[greg la veine]

On peut comprendre l'épitaxie comme une fonctionnalisation de la face sommitale ce qui la stabilise. A ce moment on peut comprendre la taille de l'âme comme une compétition entre l'épitaxie FeNb2O6 et la croissance de la brookite. Ça me parait très plausible, plus il y a de fer et de niobium et plus l'arrête est large.

Bon on progresse alors. Merci aussi à Zunyite qui a apporté un éléments intéressant de référence biblio.

Qu'est ce qu'on sait sur le Nb dans les autres minéraux de Ti ? Il y a bien les niobanatases et niorutile du Binntal. Des éléments complémentaires ?

greg la veine

[greg la veine]

on était bien partis : si on continuait ?

greg la veine

[greg la veine]

Up !

Rien de neuf ?

Greg la veine

[Invité titane]

pour les anatases au nobium: lire

bulletin du club de minéralogie de Chamonix N° 62 -aout 2012 article de Mr.. Alexandre Salzmann

et Le cristallier Suisse - 1980 - vol 5 Nr.7