Comportement du chrome dans les minéraux d'altération du gisement de chromite de Campo Formoso (Bahia, Brésil)

Résumé En Fr

Chromiferous ultramafic rocks from Campo Formoso (Bahia State, Brazil) exhibit various stages of hydrothermal alteration and weathering, each being characterized by distinct chromiferous parageneses. These Cr-bearing minerals are mainly phyllosilicates, but other phases are also present as chromiferous opal and hydroxycarbonates. Optical absorption spectra and K-edge fine structure allow a better knowledge of chromium crystal chemistry in these minerals. The first stages of chromite oxidation have been precised, and particularly the influence of structural factors was pointed out : the inversion grade of these spinels controls the evolution from a mainly direct chromite to the inverse forms (ferritchromit). Chromium ions inserted in mineral structures do not exhibit any change in the oxidation state during alteration processes. In contrast, crystal field stabilization energy (CFSE) of Cr3+ ions exhibits important variations among the studied minerals. Study of EXAFS spectra demonstrated that Cr-O distances do not change significandy among the investigated minerals, the effective oxygen charge playing the main role in the observed CFSE variations. This latter parameter explains the concentration of chromium in these minerals and contributes to the stability of some phases like clinochlores and hydroxycarbonates, where trivalent chromium has the highest CFSE.

Les ultrabasites chromifères de Campo Formoso (Etat de Bahia, Brésil) montrent plusieurs stades successifs d'altération hydrothermale puis superficielle qui s'accompagnent de paragenèses chromifères variées. Les minéraux caractéristiques de ces dernières sont essentiellement des phyllosilicates, mais on note aussi d'autres phases comme la stichtite et l'opale chromifère. Les spectres d'absorption X ont permis de caractériser la cristallochimie du chrome dans ces minéraux. Les premiers stades d'oxydation des chromites ont été précisés, en particulier l'influence de la structure réelle du spinelle (degré d'inversion) qui contrôle les conditions d'évolution de la chromite. Le degré d'oxydation +3 du chrome est conservé lors des processus d'altération et seule l'énergie de stabilisation liée au champ cristallin montre des changements importants. L'étude des spectres EXAFS (Extended X-ray Absorption Fine Structure) a montré que, les distances Cr-O ne changeant pas entre les minéraux étudiés, seule la nature des ligandes a une influence sur la valeur de l'énergie de champ cristallin. Ceci explique la forte concentration en chrome de ces minéraux d'altération et contribue à la stabilité des phases comme les clinochlores ou les hydroxycarbonates où les ions Cr3+ ont la plus forte énergie de stabilisation.