Abstract

X-ray microfluorescence and EuL3 micro-X-ray absorption near-edge structure (XANES) spectroscopy were conducted to determine the distribution and valence state of europium in two samples of scheelite (CaWO4) containing between 40 and 350 ppm Eu. The samples come from hydrothermal gold deposits: the Archean Drysdale deposit in Kalgoorlie, Western Australia (DRY1) and the Caledonian, intrusion-related Stepnyak deposit in Kazakhstan (USP31). Laser-ablation ICP–MS analyses reveal that both samples are characterized by bell-shape chondrite-normalized REE patterns with a maximum enrichment around Eu, and a small positive or no Eu anomaly. USP31 displays a complex zoning between this pattern and a strongly LREE-enriched pattern with a strong positive Eu-anomaly. The XANES spectroscopy reveals the coexistence of Eu2+ and Eu3+ in both scheelite samples DRY1 and USP31. The oxidation of Eu in USP31 appears to be inhomogeneous within a single crystal, with zones containing a mixture of Eu2+ and Eu3+ and zones containing more than 90% Eu2+. This study shows that it is possible to obtain semiquantitative element-distribution maps for LREE as well as, in optimal conditions, EuL3 XANES spectra on a bending magnet beamline equipped with a solid-state detector.

Abstract

Afin de caractériser la distribution et l’état d’oxydation de l’europium dans deux échantillons de scheelite (CaWO4) contenant entre 40 et 350 ppm Eu, nous avons effectué des analyses par micro-fluorescence X ainsi que par l’étude de la structure fine du seuil d’absorption L3 de l’europium obtenue par microspectroscopie des rayons X. Les échantillons proviennent de gisements aurifères hydrothermaux: le gîte Archéen de Drysdale à Kalgoorlie, Australie occidentale (DRY1), et le gîte Calédonien lié à une intrusion de Stepnyak, au Kazakhstan (USP31). Les analyses par ablation au laser – ICP–MS montrent que les deux échantillons possèdent des spectres de terres rares (normalisés par rapport aux chondrites) en cloche avec un enrichissement maximum au niveau de l’Eu, et une faible anomalie positive ou aucune anomalie en Eu. USP31 possède une zonation complexe, les domaines variant de ce spectre à un spectre fortement enrichi en terres rares légères avec une forte anomalie positive en Eu. La spectroscopie XANES révèle la coexistence d’Eu2+ et Eu3+ dans les deux échantillons. L’état d’oxydation de l’Eu dans USP31 semble être inhomogène au sein d’un même cristal, avec des zones contenant un mélange de Eu2+ et Eu3+ et des zones contenant plus de 90% d’Eu2+. Cette étude montre qu’il est possible d’obtenir des cartes de distribution des terres rares légères ainsi que, dans des conditions optimales, des spectres XANES EuL3 en utilisant une ligne sur aimant de courbure ainsi qu’un détecteur opérant à l’état solide.

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