XÉNOTIME

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Essentiellement constitué par du phosphate d'yttrium, de formule (YPO4), le xénotime peut renfermer parfois de l'erbium et d'autres lanthanides (cérium, lanthane, scandium...) qui se substituent à l'yttrium dans la structure cristalline. Le thorium, l'uranium, le zirconium, le béryllium et le calcium peuvent se substituer à l'yttrium, mais dans une moindre proportion ; le xénotime constitue d'ailleurs une série isotopique et isomorphe avec le zircon et la thorite, et l'on trouve dans la nature des cristaux mixtes de ces trois minéraux : l'oyamalite est le mélange isomorphe du zircon et du xénotime, de formule (Zr, ...) (Si, P)O4 et qui contient environ 18 p. 100 de lanthanides ; l'auerlite (Th, ...) (Si, P)O4, cristallisant comme la précédente dans le système quadratique, est le produit du mélange de la thorite et du xénotime, avec également une certaine teneur en lanthanides. L'ion [SO4] peut remplacer l'ion [PO4] jusqu'à 1 p. 100 ; [Si O4] peut aussi entrer, pour une très faible proportion, dans la composition des xénotimes.

Le xénotime appartient au système quadratique. Il se présente parfois en cristaux prismatiques à section carrée ou, le plus souvent, en pseudo-octaèdres, semblables à ceux du zircon.

Sa couleur est jaune, jaune-brun, brunâtre, plus rarement jaune verdâtre et, très rarement, verte. Sa poudre est habituellement incolore ou jaunâtre. Le bord des grains de xénotime est translucide, voire transparent.

Les cristaux renferment souvent des inclusions de mica, de quartz, de rutile, de zircon. L'éclat du xénotime est faible, vitreux ou gras. Le clivage est net. La cassure est inégale, en marches d'escalier, parfois conchoïdale. Sa dureté est de 4,5 ; sa masse volumique varie de 4,4 à 4,6 grammes par centimètre cube. Il est infusible au chalumeau et, après calcination, il devient opaque, et blanc grisâtre. Il se dissout dans l'acide sulfurique à chaud, la solution colorant alors la flamme en bleu verdâtre.

Dans les gisements détritiques, le xénotime est plutôt rare : il y est habituellement associé à la monazite. Il peut, d'ailleurs, être confondu avec celle-ci, ou encore avec la clinozoïsite dont il se différencie par ses propriétés optiques.

Le xénotime est largement répandu, en tant que minéral accessoire, dans les roches ignées acides et alcalines, et en cristaux de plus grande taille dans les pegmatites, riches en muscovite, associées à celles-ci.

Il se rencontre également dans des veinules, au sein de gneiss riches en mica et en quartz, ainsi que dans des fissures et filons hydrothermaux de roches métamorphiques alpines et, plus rarement, de calcaires métamorphiques (de type skarnien).

Il se trouve aussi fréquemment dans les pegmatites et granites ; en Norvège méridionale, il est associé à la gadolinite, à l'euxénite, au polycrase, à l'allanite, au zircon, à l'yttrio-tantalite, à la thorite.

Aux États-Unis, on le trouve comme minéral de placers, associé à l'or, dans les gîtes de Polk, de Mac Dowell et de Burke Counties, ainsi que dans la totalité de la Caroline du Nord, de la Georgie et de l'Alabama. Dans le Colorado, il est associé à la fluorite, et à la bastnaesite dans le Cheyenne Canyon, ainsi que dans le district de El Paso et de Pikes Peak : en ce dernier gisement, il accompagne les fameuses occurrences à amazonite (en cristaux de plus de 12 cm d'arête).

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Écrit par :

  • : docteur ès sciences, chargé de recherche au C.N.R.S.

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LANTHANE ET LANTHANIDES

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Dans le chapitre « État naturel »  : […] On connaît actuellement plus de deux cents minéraux contenant des terres rares : ces éléments ne sont donc pas si rares, avec une teneur moyenne dans l'écorce terrestre d'environ 0,08 p. 100. Le problème vient de la grande dilution de la répartition, avec des minerais peu concentrés. La terre rare la plus abondante est le cérium (environ 48 p.p.m.), dont la concentration moyenne est supérieure à c […] Lire la suite

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Guy TAMAIN, « XÉNOTIME », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 05 janvier 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/xenotime/