V.3 Analyse des diffractogrammes
La diffraction des rayons X sur un échantillon de poudre
est une technique qui permet de détecter les phases minérales
présentes dans celui-ci. Chaque pic correspond à une phase
minérale particulière qui sera déterminée sans
ambiguïté, sauf pour les pics situés en dessous de 13°
20 qu'on observera sur tous les diffractogrammes. Ces pics correspondent
à des phases argileuses dont la détermination
nécessiterait une méthode d'analyse différente.
V.3.1 Echantillons sains
Echantillon K 55
Le diffractogramme de l'échantillon K 55 (annexe 11)
montre trois phases minérales : la rhodocrosite, la spessartine et la
braunite. D'après Doyen (1974), dans ce gisement, la braunite est en
très faible proportion et habituellement associée à la
matière graphiteuse et se présente en petits grains de teinte
gris-brun. Elle est en partie d'origine sédimentaire.
Echantillon K67
Le diffractogramme de l'échantillon K 67 (annexe 12)
montre les mêmes phases minérales que l'échantillon K 55
(la rodochrosite, la spessartine et la braunite).
V.3.2 Echantillons altérés
Echantillon Kis 1-30
Le difractogramme du Kis 1-30 (annexe 13) montre cinq phases
minérales : la pyrolusite, la cryptomélane, la lithiophorite, la
braunite, et l'hématite.
Echantillon Kis 1-58
Le diffractogramme de cet échantillon (annexe 14) n'a
montré qu'une seule phase minérale : la cryptomélane. Sur
ce diffractogramme on peut voir un pic à 38,895° 20. Ce pic est
probablement une crasse qui s'est introduite dans l'échantillon, car il
n'a rien donné comme information.
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Echantillon Kis 1769 RG
En tout, trois phases minérales ont été
observées dans cet échantillon : la pyrolusite, la
cryptomélane et la lithiophorite (voir annexe 15).
Echantillon Kis 13200 RG
Le diffractogramme de cet échantillon (annexe 16) montre
trois phases : la cryptomélane, la romanèchite et la
hollandite.
Echantillon Kis 13201 RG
Sur les neuf pics retenus (voir annexe 17), cinq sont des pics de
la cryptomélane, deux sont des pics de la pyrolusite, un pic est
attribué à la romanèchite, et un autre à la
hollandite. Sur ce diffractogramme on peut voir un pic à 23,290°
2è. Ce pic est probablement une crasse qui s'est introduit dans
l'échantillon, car il n'a rien donné comme information.
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Echantillons
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Phases minérales
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Formules de base
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K 55
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Rhodocrosite
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MnCO3
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Spessartine
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Mn3Al2(SiO4)3
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Braunite
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Mn2+Mn3 6 +SiO12
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K 67
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Rhodocrosite
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MnCO3
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|
Spessartine
|
Mn3Al2(SiO4)3
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Braunite
|
Mn2+Mn3 6 +SiO12
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Kis 1-30
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Pyrolusite
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MnO2
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Cryptomélane
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Kx(Mn4+, Mn3+)8O16
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Lithiophorite
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LiAl2(Mn24+Mn3+)O6(OH)6
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Hématite
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Fe2O3
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Braunite
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Mn2+Mn3 6 +SiO12
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Kis 1-58
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Cryptomélane
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Kx(Mn4+, Mn3+)8O16
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Kis 1769 RG
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Pyrolusite
|
MnO2
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Cryptomélane
|
Kx(Mn2+, Mn3+)8O16
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Lithiophorite
|
LiAl2(Mn24+Mn3+)O6(OH)6
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Kis 13200 RG
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Cryptomélane
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Kx(Mn4+, Mn3+)8O16
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Romanéchite
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Ba2(Mn4+,Mn3+)5O102H2O
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Hollandite
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Bax(Mn4+,Mn3+)8O16
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Kis 13201 RG
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Cryptomélane
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Kx(Mn4+, Mn3+)8O16
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Pyrolusite
|
MnO2
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Romanèchite
|
Ba2(Mn4+,Mn3+)5O102H2O
|
|
Hollandite
|
Bax(Mn4+,Mn3+)8O16
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Tableau V.3.1 : Phases minérales présentes dans les
différents échantillons
Discussion
I1 s'avère que, les roches les plus évoluées
(les plus "terminales"), soient les plus pauvres en pyrolusite et soient
constituées principalement de cryptomélane. Ceci s'explique par
le fait que la pyrolusite est considérée comme le bioxyde de
manganèse le plus stable en milieu oxydant à 25°C, 1 atm.,
et à pH moins acide (Giovanoli et al., 1975). Par ailleurs, la
cryptomélane est la phase la plus stable dans les milieux riches en
potassium. Les schistes
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sériciteux, encaissant des formations
manganésifères, représentent un tel milieu (Doyen, 1974).
Les autres oxydes de manganèse (la romanèchite et la hollandite
dans notre cas, la lithiophorite sera évoquée plus tard) sont
associés à des milieux acides (Giovanoli et al., 1975). Ça
serait la situation à plus faible profondeur dans ce gisement lorsque
l'altération se met en place.
Ainsi s'expliquerait l'importance de la pyrolusite dans les
minerais oxydés profonds issus de l'altération directe des
dépôts primaires carbonatés qui retardent l'acidification
du milieu (l'échantillon Kis 1-30 illustre bien ce cas), et l'aspect
dominant de la cryptomélane et des autres oxydes de manganèse
dans les minerais superficiels (les échantillons Kis 13200 et Kis 13201
illustrent bien ce cas). La pyrolusite reste donc une phase décrite
comme relativement instable en fonction de l'acidité et la richesse en
potassium du milieu, et pour nombreux auteurs il s'agit donc d'une phase de
transition.
L'échantillon Kis 1-58 qui pourtant provient à
environ 8 mètres sous l'échantillon Kis 1-30 ne contient que de
la cryptomélane. Ceci s'expliquerait par le fait que le potassium issu
du lessivage des schistes supérieurs se concentre dans cette zone.
D'où la pyrolusite disparait au profit de la cryptomélane.
L'échantillon Kis 1769 qui est supposé provenir du
même environnement que les échantillons Kis 13200 et Kis 13201
montre pourtant un rapprochement avec l'échantillon Kis 1-30. Ceci pose
des questions sur sa provenance exacte.
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