Onion morphology and microstructure of polyhedral serpentine

We describe the shape and internal structure of polyhedral spheroids found in serpentinized peridotites which correspond to a new serpentine microstructure. Serpentine spheroids resemble geodesic domes made of c. 160 to 180 triangular facets. At facet edges, the nested layers bend by c. 14° along their three crystallographic directions, resulting in an onion-like structure with lateral continuity of the layers. The stacking of the serpentine layers within sectors is controlled by interlayer bonding. These polyhedral onions are made of a novel type of spherical nanostructure for layered materials

Avant-propos

Baronnet Alain. Avant-propos. In: Bulletin de Minéralogie, volume 109, 1-2, 1986. Polytypes

Fundamentals of Crystal Growth I. Macroscopic Equilibrium and Transport Concepts, par F. Rosenberger, 1979

Baronnet Alain. Fundamentals of Crystal Growth I. Macroscopic Equilibrium and Transport Concepts, par F. Rosenberger, 1979. In: Bulletin de Minéralogie, volume 103, 6, 1980. pp. 662-663

Avant-propos

Baronnet Alain. Avant-propos. In: Bulletin de Minéralogie, volume 109, 1-2, 1986. Polytypes

Fundamentals of Crystal Growth I. Macroscopic Equilibrium and Transport Concepts, par F. Rosenberger, 1979

Baronnet Alain. Fundamentals of Crystal Growth I. Macroscopic Equilibrium and Transport Concepts, par F. Rosenberger, 1979. In: Bulletin de Minéralogie, volume 103, 6, 1980. pp. 662-663

Croissance cristalline et pétrologie

Baronnet Alain. Croissance cristalline et pétrologie. In: Bulletin de Minéralogie, volume 104, 2-3, 1981. 12e assemblée générale de l'I.M.A. - Orléans – Juillet 1980. Première partie : croissance cristalline / Physique des minéraux / Microscopie électronique

Growth spirals and complex polytypism in micas. II. Occurrence frequencies in synthetic species

Experimental frequencies of growth spirals as a function of the dislocation strength are reported for synthetic phlogopite 1M and 1Mrn(120) as well as for muscovite, paragonite and Mg-Al phengite with 1M and 2M1 as basic structures. There is a much greater propensity of the spirals to grow further ordered basic structures than to create new polytypes based on them. Also extended to 2M2 and 3T basic structures, a semi-quantitative model is proposed which accounts fairly well for the shapes of the frequency histograms. It is based on the assumption that the elastic energy, as well as the energy of the lattice mismatch across the cut plane, of the dislocations control those frequencies. Crystal-chemical considerations on this lattice mismatch allows one to understand why complex polytypes appear in some natural trioctahedral micas while they are absent in natural dioctahedral micas.Les fréquences expérimentales des spirales de croissance en fonction du pas des dislocations sont présentées pour la phlogopite synthétique 1M et 1Mrn(120), la muscovite, la paragonite et une phengite Al-Mg admettant toutes 1M et 2M1 comme structures de base. Les spirales préfèrent largement perpétuer la croissance des structures de base ordonnées que de créer de nouveaux polytypes architecturés sur ces dernières. On propose un modèle semi-quantitatif qui rend bien compte des histogrammes de fréquence, et dont l'application est étendue aux structures de base 2M2 et 3T. Il est fondé sur l'hypothèse que l'énergie élastique stockée par des dislocations aussi bien que l'énergie de désaccord de réseau dans le plan de cisaillement des dislocations contrôlent essentiellement ces fréquences. Des considérations cristallochimiques portant sur ce désaccord de réseau nous permettent de comprendre pourquoi le polytypisme complexe affecte quelques micas trioctaédriques naturels alors qu'il est absent dans les espèces dioctaédriques naturelles.Baronnet Alain, Amouric Marc. Growth spirals and complex polytypism in micas. II. Occurrence frequencies in synthetic species. In: Bulletin de Minéralogie, volume 109, 5, 1986. pp. 489-508

On computed and observed HRTEM images of perfect mica polytypes

Extensive image simulations using the n-beam dynamical theory have been carried out for 1M-phlogopite and 1M, 2M₁ and 3T muscovite viewed down the close-packed directions of the mica structure. The results compare rather well with experimental HRTEM images recorded on natural biotite and synthetic and natural muscovites and phengite. It is shown that contrast details are very sensitive to experimental parameters like defocus and specimen thickness. Reliable calculated structure images with a strict one-to-one correspondence with the projected charge density were simulated for lM-micas only. For 2M₁ and 3T dioctahedral micas, even with very thin specimens examined under Scherzer defocus, the contrast of empty M(1) sites is not fully correct, thus precluding for the moment any intuitive interpretation of octahedral contrasts in terms of degree of ordering of cations among M(1) and M(2) sites. As soon as optimum imaging conditions are left, erroneous apparent stacking sequences as well as apparent thicknesses of component single layers may be misleadingly inferred by a crude examination of the 2M₁ and 3T images. It is also shown that the brightest spots on micrographs do not always correspond to interlayer tunnels. These calculations forced themselves as indispensable in any attempt to localize growth or deformation faults within the mica structure.Des simulations d'images en théorie dynamique à n ondes ont été conduites pour la phlogopite 1M, la muscovite 1M, 2M₁ et 3T vues le long des rangées denses de la structure mica. Les résultats obtenus sont en accord satisfaisant avec les images expérimentales obtenues en MET à haute résolution sur la biotite naturelle, muscovites et phengites naturelles et synthétiques. Il est montré que les détails du contraste sont très sensibles aux paramètres expérimentaux tels que défocalisation et épaisseur de l'échantillon. Des images structurales calculées très sûres, montrant une correspondance parfaite avec la densité de charge projetée, n'ont été obtenues que sur les micas 1M. En ce qui concerne les micas dioctaédriques 2M₁ et 3T, même pour des échantillons ultraminces examinés sous défocalisation critique de Scherzer, le contraste des sites vacants M(1) n'est pas tout à fait correct. Ceci repousse pour l'instant toute interprétation intuitive des contrastes octaédriques en termes de degré d'ordre de substitution des cations entre, les sites M(1) et M(2). Dès que l'on s'écarte des conditions optima d'imagerie, de trompeuses séquences d'empilement et épaisseurs apparentes des monocouches sont évoquées par examen rapide des images des polytypes 2M₁ et 3T. Il est aussi montré que les tâches claires les plus intenses des micrographies ne correspondent pas toujours aux canaux interfoliaires alternant avec les rangées denses d'ions alcalins. Ces calculs se révèlent indispensables lors de toute tentative de localisation des fautes de croissance ou de déformation au sein de la structure mica.Amouric Marc, Mercuriot Geneviève, Baronnet Alain. On computed and observed HRTEM images of perfect mica polytypes. In: Bulletin de Minéralogie, volume 104, 2-3, 1981. 12e assemblée générale de l'I.M.A. - Orléans – Juillet 1980. Première partie : croissance cristalline / Physique des minéraux / Microscopie électronique

Crystallization in organo-mineral micro-domains in the crossed-lamellar layer of Nerita undata (Gastropoda, Neritopsina)

International audienceCrossed-lamellar shell microstructure consists of a sophisticated arrangement of interspersed lamellae, which is very commonly found in Gastropoda or Bivalvia shell layers. Its smallest constitutive microstructural units are usually described as sub-micrometric fibers, or rods, and form very ordered and regular patterns. Atomic force microscopy (AFM) and transmission electron microscopy (TEM) imaging confirms the presence of even smaller building units in the form of organo-mineral granules, and we further investigate their internal structure within aragonite crossed-lamellar internal layer of Nerita undata (Gastropoda, Neritopsina) shell. Their coalescence may have controlled anisotropically the propagation of the crystallographic coherence through this complex microstructure, as suggested by the propagation of the microtwinning pattern between neighboring granules. -------------------------------------------------------------------------------