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Lonsdaléite

Lonsdaleite

Une espèce de Minéral

La lonsdaléite est un minéral qui est, avec le diamant et le graphite, l'une des trois formes cristallisées naturelles du carbone. Le nom « lonsdaléite » vient de Kathleen Lonsdale (1903-1971), cristallographe anglaise. La lonsdaléite est l'allotrope hexagonal du diamant. L'empilement des atomes de carbone dans la lonsdaléite est de type AABB, au lieu de AABBCC dans le diamant : ce sont deux polytypes, qui diffèrent par l'empilement des atomes de carbone. Dans les deux polytypes, ceux-ci ont une coordination tétraédrique. Cette forme est très rare à l'état natif ; elle a été découverte en 1967 dans le cratère météoritique de « Canyon Diablo » en Arizona. En février 2009, une équipe internationale de chercheurs, menée par Zicheng Pan à l'université Jiao-tong de Shanghai, a montré que la lonsdaléite résiste à 58 % de pression de plus que le diamant ; cependant, les échantillons naturels sont d'une dureté inférieure, 7 à 8 sur l’échelle de Mohs ; on suppose que cela est dû à des défauts dans le cristal et des impuretés. Plusieurs méthodes de synthèse chimique sont connues, la première depuis au moins 1966 : compression à haute température de graphite ou de diamant, dépôt chimique en phase vapeur, décomposition thermique d'un polymère de poly(hydridocarbyne) sous argon à pression atmosphérique à 1 000 °C.

Dureté:

7 - 8

Densité:

3.51 g/cm³

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Propriétés physiques de Lonsdaléite

Couleurs

Transparent jaune brunâtre, grisâtre

Dureté

7 - 8 , Extrêmement dur

Densité

3.51 g/cm³, Poids manifestement lourd

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Propriétés chimiques de Lonsdaléite

Formule

Éléments répertoriés

Caractéristiques de Lonsdaléite

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Caractéristiques de Lonsdaléite

Selon l'image traditionnelle, la lonsdaléite possède une maille unitaire hexagonale, liée à la maille unitaire du diamant de la même manière que les systèmes cristallins hexagonal et cubique à empilement compact sont liés. La structure du diamant peut être considérée comme composée d'anneaux imbriqués de six atomes de carbone, en conformation de chaise. Dans la lonsdaléite, certains anneaux sont en conformation de bateau à la place. À l'échelle nanométrique, le diamant cubique est représenté par des diamantoïdes tandis que le diamant hexagonal est représenté par des wurtzoïdes. Dans le diamant, toutes les liaisons carbone-carbone, à la fois au sein d'une couche d'anneaux et entre elles, sont en conformation décalée, ce qui fait que les quatre directions diagonales cubiques sont équivalentes ; tandis que dans la lonsdaléite, les liaisons entre les couches sont en conformation éclipsée, ce qui définit l'axe de symétrie hexagonale. La lonsdaléite est simulée pour être 58 % plus dure que le diamant sur la face <100> et pour résister à des pressions d'indentation de 152 GPa, alors que le diamant se briserait à 97 GPa. Cela est encore surpassé par la dureté de pointe <111> du diamant IIa de 162 GPa.

Formation de Lonsdaléite

La lonsdaléite se trouve sous forme de cristaux microscopiques associés au diamant dans plusieurs météorites : Canyon Diablo, Kenna, et Allan Hills 77283. Elle se trouve également naturellement dans les dépôts de diamant placérien non bolidiques de la République de Sakha. Du matériel aux espacements d correspondant à la lonsdaléite a été trouvé dans des sédiments à dates très incertaines au lac Cuitzeo, dans l'état de Guanajuato, au Mexique, par des partisans de l'hypothèse controversée de l'impact du Dryas récent. Sa présence dans les dépôts de tourbe locaux est revendiquée comme preuve que l'événement de Tunguska a été causé par une météorite plutôt que par un fragment cométaire.

Questions fréquentes posées

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