II- RÉSULTATS DES ÉTUDES DE LABORATOIRE

1. INTRODUCTION

À l'exception des études de monocristaux, mesures des densités et détermination des indices de réfraction réalisés en collaboration avec le Dr. SARP au Muséum d'Histoire naturelle de Genève, des spectres Raman obtenus au Laboratoire Itodys de l'Université de Paris VI avec M. PINET et pour finir l'âge U/Th de la métazeunérite déterminé à l'Université de Lausanne grâce au concours de N. MEISSER ; tous les résultats présentés ici ont été obtenus au Centre Scientifique du BRGM à Orléans.

2. MOYENS ANALYTIQUES

Les études de laboratoire ont principalement porté sur la minéralisation secondaire de Cap Garonne. Nous nous sommes aussi intéressés, mais de manière plus succincte à la minéralisation primaire. Les procédures analytiques pour les 2 types de minéralisation sont composées par les étapes suivantes :

– Minéralisation primaire :

  1. échantillonnage des minerais et choix des spécimens selon le double critère de représentativité et richesse de la minéralisation ;

  2. réalisation de sections polies au service de polissage (litholamelleur : D. GUEANT) ;

  3. détermination des phases constituantes (analyste : C. LAFORÊT) au microscope métallographique (Leitz orthoplan à lampe à arc). Photographies des textures typiques et des différentes phases ;

  4. analyse quantitative à la microsonde électronique (dans le cas de ces analyses, nous n'avons utilisé que la Cameca Microbeam du BRGM/CNRS) des différentes phases métalliques (analyste C. GILLES) ;

  5. analyse ICP/MS, pour le dosage des mineurs et des traces dans la tennantite, principal sulfure de la minéralisation de Cap Garonne (analyste A. BATEL) ;

  6. détermination de la composition isotopique du Pb dans la galène par spectrométrie de masse (spectromètre Finnigan MAT 261) (analystes D. LANDES, A.M. GALLAS ).

– Minéralisation secondaire : sa procédure d'étude commence toujours par l'étape essentielle de l'observation à la loupe binoculaire :

  1. observation à la loupe binoculaire. Nous avions à notre disposition un binoculaire Wild grossissement 50 x. Cette observation a permis dans de nombreux cas, en raison de l'expérience acquise sur les minéraux secondaires de Cap Garonne, de déterminer la nature des phases rencontrées et leur ordre respectif de cristallisation ;
    En cas de doute sur la nature exacte d'une phase, l'étape suivante consistait soit en une analyse qualitative EDS, pour des minéraux présentant des caractéristiques extérieures proches mais différenciables par un élément chimique, soit en l'établissement d'un cliché RX dans le cas de minéraux non reconnus ou pour lesquels la caractérisation du chimisme était insuffisante ;

  2. analyse GEDS :
    Le BRGM est équipé d'un microscope électronique à balayage Cambridge stereoscan 250 couplé à un analyseur EDS TRACOR TN 2000. L'analyse qualitative ne nous a pas été utile pour les arséniates de cuivre sensu stricto, par contre elle nous a servi soit comme moyen de sélection des échantillons à analyser aux RX (gain de temps), soit pour différencier des minéraux des minéraux isomorphes ;

  3. RX :
    Le laboratoire de radiocristallographie du BRGM est équipé de deux générateurs Philips. L'un d'eux fonctionne uniquement pour un diffractomètre automatique (en radiation Co Kα), l'autre est équipé d'un tube à anticathode de Cu dont les sorties (filtre Ni) sont utilisées pour deux chambres Debye-Scherrer Ø 76,4 mm et une chambre Gandolfi Ø 114,6 mm. Suivant la quantité de minéral disponible, nous avons utilisé, soit une des chambres D.S, soit la caméra Gandolfi. Précisons que l'essentiel des clichés a été réalisé avec la chambre Gandolfi, du fait de la petite taille générale des minéraux secondaires à la mine de Cap Garonne (≈ 0,5 mm ).
    Pour les minéraux possédant des d(hkl) principaux > à 14 Å, nous avons parfois eu recours au diffractomètre. Ces plans correspondant généralement à des directions de clivage, l'orientation préférentielle des cristaux sur la préparation permettait la diffraction selon ces plans malgré parfois les très petites quantités de matière.
    L'étude des minéraux secondaires de Cap Garonne s'est le plus souvent terminée après l'emploi de ces techniques, avec la simple détermination de l'espèce. Nous n'avons procédé à des analyses quantitatives à la microsonde électronique que pour les espèces nouvelles rencontrées ou pour déterminer les compositions chimiques d'échantillons représentatifs des arséniates de cuivre connus à Cap Garonne, ou encore pour étudier des arséniates de cuivre d'autres gisements présentants d'intéressantes substitutions ;

  4. analyse quantitative :

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