Abstract

Metamict aeschynite-(Y) and polycrase-(Y) were studied by X-ray diffraction and Raman spectroscopy. To restore their crystal structure, the mineral samples were heated at various temperatures in air. The temperatures of 400, 500, 650, 800 and 1000°C were determined from TGA–DTA diagrams to be potentially important for structure restoration or changes, which generally correspond to the data available from previous studies. Raman spectroscopy was used to discover possible vibration bands characteristic of the metamict minerals investigated. The changes of vibration spectra are due to heating, but also reveal possible features of the crystal structure not observable by X-rays. Both X-ray diffraction and Raman spectroscopy data indicate a gradual increase in crystallinity with temperature increase. Transformation from the aeschynite to euxenite structure was observed for both minerals, but up to 1000°C, it is incomplete for aeschynite-(Y) and complete for polycrase-(Y). Raman spectra of both minerals are generally similar, a reflection of their similar chemical and structural properties, but the differences observed probably arise because of the different way the coordination polyhedra are stacked. These differences are the most pronounced in the wavenumber region from 200 to 550 cm−1, which is suitable for fingerprint recognition of the mineral phases with the aeschynite or euxenite structure.

Abstract

Nous avons étudié l’aeschynite-(Y) et le polycrase-(Y) métamictes par diffraction X et par spectroscopie de Raman. Afin de rétablir leur structure originelle, ces échantillons ont été chauffés à divers paliers de température. Les températures 400, 500, 650, 800 et 1000°C semblent, d’après les tracés thermogravimétriques et thermiques différentiels, être des étapes importantes dans la restauration ou le changement des structures, qui correspondent en général aux données déjà disponibles. Nous nous sommes servis de la spectroscopie de Raman pour découvrir des bandes de vibration possiblement caractéristiques des minéraux métamictes étudiés. Les changements de vibration dans ces spectres sont dus au réchauffement, mais révèlent aussi des effets possibles sur la structure non observables par rayons X. Les données en diffraction X et les spectres de Raman indiquent une augmentation graduelle de la cristallinité à mesure qu’augmente la température. Nous observons une transformation de la structure de l’aeschynite à celle de l’euxénite dans les deux minéraux, mais en chauffant jusqu’à 1000°C, elle est incomplète pour l’aeschynite-(Y) et complète pour le polycrase-(Y). Les spectres de Raman des deux minéraux sont semblables, réflexion de leur ressemblance chimique aussi bien que structurale, mais les différences observées dépendraient surtout de la façon dont les polyèedres de coordinence sont empilés. Ces différences sont le plus prononcées dans l’intervalle de fréquence entre 200 et 550 cm−1, qui semble approprié pour reconnaître les phases minérales ayant la structure de l’aeschynite ou de l’euxénite.

(Traduit par la Rédaction)

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