Cristallochimie des chromites : étude sur des produits de synthèse du système Mg(Al,Cr)2O4

Résumé En Fr

Spectrometries (Raman Laser microprobe, visible spectrometry and microreflectrometry) have been applied to the crystallochemical calibration of members of the Mg(Al,Cr)2O4 series, synthesized by melting in a solar furnace, then analyzed with an electron microprobe and by X-ray diffraction. This study shows that octahedral sites of Cr3+ are more and more distorted when Cr replaces progressively Al, leading possibly to a lowering of the lattice symmetry from O7h, to T2d. The stabilization energy of Cr decreases and the covalent factor increases with the substitution Al → Cr. Two spectral signatures have been shown on polished sections for Cr3+ in the chromite series. First, the reflectance at 600 nm increases linearly from 7 to 12 % with the Cr content increasing. Secondly, the location of the high frequency Raman band varies from 760 cm-1 for the Al-rich end member to 680 cm-1 for the Cr-rich end member, on synthetic members of the quaternay system (Mg,Fe) (Al,Cr)2O4 as well as on natural chromites of different compositions.

Plusieurs spectrométries (microsonde Raman Laser, spectrométrie visible, microréflectométrie) ont été appliquées à l'étude de la cristallochimie de termes du système Mg(Al,Cr)2O4, synthétisés par cofusion dans un four solaire, puis analysés à la microsonde électronique et par diffraction de rayons X. De cette étude on a conclu que les sites octaédriques de CrIII sont de plus en plus distordus quand on remplace progressivement Al par Cr, ce qui aurait pour effet d'abaisser simultanément la symétrie d'ensemble du réseau, qui passerait du groupe O7h, au groupe T2d. Au cours de la substitution, l'énergie de stabilisation de Cr3+ diminue et le caractère covalent augmente. Par ailleurs, deux signatures spectrales ont été mises en évidence pour Cr3+ dans les chromites. En effet la réflectance à 600 nm, en section polie, varie linéairement de 7 à 12 % du pôle alumineux au pôle chromifère. De la même manière, la position de la bande Raman de plus haute fréquence varie de 760 à 680 cm-1 lors de la substitution Al → Cr. Ceci a été vérifié sur des chromites synthétiques du système quaternaire (Mg,Fe) (Al,Cr)2O4 et sur des chromites naturelles de compositions variées.