EVOLUTION DE L’OUVAROVITE A HAUTE PRESSION (50, 60, 70 GPa) LOCALISATION DU CHROME DANS LE MANTEAU INFERIEUR TERRESTRE (Sciences & Technology. A, exactes sciences, 2001)
Le chrome est un élément qui rentre en faible quantité dans la composition chimique globale de la Terre. Si la localisation de certains éléments est bien connue, pour d’autres, tels le calcium et le chrome, les phases-hôtes ne sont pas encore identifiées. Des expériences de haute pression et haute température sont conduites sur un grenat riche en chrome, l’ouvarovite, de formule chimique Ca3(Cr0.54, Al0.26, Fe0.09, Ti0.11)2Si3O12 en vue d’identifier les phases qui pourraient accueillir le chrome dans les conditions du manteau terrestre. Les échantillons d’ouvarovite sont soumis à des pressions variant entre 50 et 70 GPa, chauffés avec un laser YAG de 60 W jusqu’à des températures de l’ordre de 2500 K et observés en microscopie électronique en transmission. Les observations et analyses montrent que dans ces conditions extrêmes, l’ouvarovite se décompose en quatre phases de haute pression : la pérovskite calcique CaSiO3 renfermant 3% d’aluminium, l’oxyde de chrome Cr2O3, l’oxyde de fer Fe2O3 et l’oxyde d’aluminium Al2O3 probablement avec des structures de corindon. Aucune nouvelle phase de haute pression du type Cr2SiO5 n’a été mise en évidence dans nos expériences. Il est probable que cet élément mineur rentre comme substitut de l’aluminium dans la pérovskite magnésienne (Mg, Fe)(Si, Al, Cr)O3, la solubilité de l’aluminium dans cette dernière phase étant de l’ordre de 20% par mole, ou dans l’une des nombreuses phases alumineuses de haute pression telles (Ca, Mg)Al2Si2O8 ou Al2SiO5 mises en évidence récemment.