Cristallochimie du fer dans les cassitérites bretonnes

Résumé En Fr

Iron crystallochemistry in cassiterites from various ore deposits from Brittany, France, has been studied using different techniques. Electron Paramagnetic Resonance (EPR) spectra show some variations among the studied ore deposits ; trivalent iron occupies four kinds of sites, two of which are of substitutional type and strongly deformed, and have not been yet described in synthetic cassiterites. Charge compensation processes were studied in order to understand these differences, particularly the presence of interstitial impurities. Some samples too show moreover the presence of vanadium (IV) or of finely divided iron oxides in various concentrations which can explain the weak ferromagnetism often encountered in natural cassiterites. Optical absorption spectra do not exhibit discrete transitions due to impurities, but rather show a strong coupling of the electronic levels of these impurities (mainly Fe(III)) with the cassiterite lattice via charge-transfer processes, which permit to discuss the substitutional sites of Fe(III) in this mineral. Electrical properties do not seem to be due directly to the presence of iron, but to oxygen vacancies perhaps as a charge compensation of a part of some low-charge impurities.

La cristallochimie du fer dans les cassitérites provenant de plusieurs gisements bretons a été étudiée à l'aide de différentes techniques. Les spectres de Résonance Paramagnétique Electronique (RPE), fortement variables selon les gisements, indiquent que le fer (III) occupe quatre types de sites différents, essentiellement deux sites substitutionnels fortement déformés, non connus dans les cassitérites synthétiques. Les processus de compensation de charge sont étudiés afin de comprendre ces différences, notamment l'influence d'impuretés situées en position d'interstitiels proches pour expliquer la déformation forte de certains sites occupés par le fer. Certains échantillons montrent en plus la présence de vanadium (IV) ou d'oxydes de fer finement divisés en concentration variable selon les gisements. Les spectres d'absorption optique montrent l'absence de transitions liées à des niveaux isolés : on constate un fort couplage avec le réseau via des processus de transfert de charge qui permettent de confirmer la position substitutionnelle de la majeure partie du fer dans le réseau de la cassitérite. Les propriétés électriques ne semblent pas liées directement à la présence du fer, mais plutôt à des lacunes d'oxygène compensant le déficit de charge lié à la présence d'impuretés.