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Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie
UMR 7590 - UPMC/CNRS/IRD/MNHN

Cristallochimie des minéraux supergènes : approches théoriques et expérimentales

La spéciation des impuretés en traces (localisation cristallographique, état de valence) est une mémoire du fluide originel de formation du minéral.

L'accumulation au cours du temps de défauts ponctuels induits par les rayonnements ionisants naturels témoigne du vieillissement du minéral et peut permettrent de dater sa formation.  Les méthodes physiques, et en particulier les méthodes spectroscopiques, permettent une étude directe de la spéciation mais leur application aux systèmes naturels nécessite des développements méthodologiques. 

  • La modélisation des surfaces des minéraux (50 KB)et des réactions aux interfaces solide-solution, qui jouent un rôle central dans la croissance cristalline et le piégeage des polluants est abordée au travers de la modélisation des grandeurs spectroscopiques dans des minéraux désordonnés et/ou nano-divisés (e.g. modélisation numérique des spectres infrarouge des espèces présentes aux interfaces solide-solution (e.g., propriétés vibrationnelles des hydroxyles).
  • L' étude des relations entre le caractère défectif et les propriétés surfaciques des minéraux de basse température et leurs propriétés thermodynamiques, en particulier celles qui contrôlent les fractionnements isotopiques. Cet axe concernera notamment les "nouveaux" isotopes (silicium, fer) dont l'utilisation par les géochimistes est en plein essort.  Ces recherches ont été fortement soutenues par le projet ANR blanc SPIRSE (2006-2008) "Spectroscopie Infrarouge pour les Sciences de l'Environnement: mesures et modélisations" et le projet Eurocores EuroMinSci "Hydromin" (2006-2008).
  • Les spectroscopies d’absorption des rayons X sont également utilisées pour déterminer l’environnement moléculaire des ions adsorbés sur, ou incorporés dans, les minéraux. Les techniques de diffusion inélastique des rayons X sont développées sur les synchrotrons ESRF (Grenoble) et SOLEIL(Saclay) pour déterminer la spéciation des éléments de transition.

 

Cécile Duflot - 02/03/16

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