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1 Department of Physics and the A. E. Seaman Mineral Museum, Michigan Technological University, Houghton, Michigan, 49931–1295, USA
2 Department of Materials Science and Engineering and A.J. Drexel Nanotechnology Institute, Drexel University, 3141 Chestnut Street, Philadelphia, Pennsylvania 19104, USA
3 Department of Materials Science and Engineering, Michigan Technological University, Houghton, Michigan, 49931–1295, USA
4 Department of Geological and Mining Engineering and Sciences, and the A. E. Seaman Mineral Museum, Michigan Technological University, Houghton, Michigan, 49931–1295, USA
5 Via G. Mameli 52, I–21010 Cardano al Campo (VA), Italy
6 Department of Materials Science and Engineering and A.J. Drexel Nanotechnology Institute, Drexel University, 3141 Chestnut St., Philadelphia, Pennsylvania 19104, USA
E-mail address: jaszczak{at}mtu.edu
Nous décrivons plusieurs morphologies inhabituelles du graphite naturel trouvé dans une pegmatite alcaline recoupant la rischorrite dans la vallée de Hackman, massif de Khibiny, péninsule de Kola, en Russie. Le graphite se présente macroscopiquement sous deux formes, en aggrégats sphériques fibroradiés atteignant 2 cm de diamètre, faits de fibres alignées friables d’environ ~20 µm de diamètre, et en pellicules à grains fins sur les parois de cavités recouvrant l’aegyrine, la fluorapatite strontifère et le feldspath potassique. Nous démontrons par microscopie optique et par microscopie électronique à balayage avec champ d’émission (FESEM) que les fibres sont des structures tubulaires dont les parois sont faites de plaquettes de graphite fortement allongées dans la direction de l’axe des fibres, avec le plan des feuillets orienté parallèle aux parois des canaux. A l’intérieur et parmi les canaux, on trouve des structures de graphite enroulé, soit en rouleaux, en tubes ou en cones jusqu’à 2 µm de diamètre et 15 µm de long. Les pellicules de graphite à granulométrie fine sur les surfaces exposées des cavités, en revanche, sont faites presqu’entièrement de telles formes enroulées à une échelle micrométrique ou nanométrique. Les structures les plus grosses sont des rouleaux vides dans lesquels l’axe c est surtout orienté perpendiculaire à l’axe du rouleau. Ces structures montrent en général la morphologie d’un cigare, mais peuvent aussi être plutôt tubulaires. Les formes coniques sont développées à l’échelle micrométrique ou nanométrique. Les cones nanométriques n’ont pas tendance à être tubulaires, mais semblent adopter une structure hélocoïdale. D’après nos observations en microscopie électronique à transmission, en spectroscopie de Raman, et au FESEM, les structures enroulées seraient faites de couches de graphite bien ordonné, mais elles sont couramment recouvertes de carbone amorphe. Les morphologies et la paragenèse inhabituelles du graphite seraient conformes à un origine hydrothermale.
(Traduit par la Rédaction)
Mots-clés: graphite, microscopie électronique, croissance cristalline, morphologie des cristaux, spectroscopie de Raman, isotopes stables de carbone, massif de Khibiny, Russie.
This article has been cited by other articles:
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  M. Fries and A. Steele Graphite Whiskers in CV3 Meteorites Science, April 4, 2008; 320(5872): 91 - 93. [Abstract] [Full Text] [PDF]
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