Abstract

We describe important variations in the crystal chemistry of fluorapatite from the manganiferous deposit at the St. Marcel – Praborna mine in the Val d’Aosta, Italy. Three types of fluorapatite were observed. Their cathodoluminescence, coupled with in situ electron-microprobe analyses, reveal a direct relationship between the intensity of cathodoluminescence and the concentration of Mn2+ and As5+. The progressive replacement of P by As and of Ca by Sr, linked to the fracturing of the minerals and circulation of fluid, has been observed in the latest-stage apatite. Arsenic efficiently quenches the luminescence due to the incorporation of trace amounts of the rare-earth elements, and only partially quenches emission due to high concentrations of Mn2+. A drastic increase in As, up to 10 wt% As2O5, quenches all luminescence.

Abstract

Nous décrivons d’importantes variations dans la cristallochimie de la fluorapatite des concentrations manganésifères de la mine de St. Marcel – Praborna dans le Val d’Aoste, Italie. Trois types de fluorapatite ont pu être distingués. L’observation de leur propriétés de luminescence couplée à la microanalyse in situ par sonde électronique permet de mettre en évidence une relation directe entre l’intensité de cathodoluminescence et la concentration en Mn2+ et As5+. Un remplacement progressif du P par l’As et du Ca par le Sr, associés à une forte fracturation des minéraux et à la circulation de fluides, a été observé dans l’apatite la plus tardive. L’effet inhibiteur de l’arsenic est total vis-à-vis des émissions de luminescence dues à l’incorporation des terres rares à l’état de traces, alors qu’il n’est que partiel pour l’émission due à la présence de fortes concentrations en Mn2+. Par contre, l’augmentation drastique des teneurs en As, pouvant atteindre jusqu’à 10% As2O5 poids, fait disparaître toute luminescence.

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