Cerium Speciation in Durango Fluorapatite from X-Ray Photoelectron and X-Ray Absorption Spectroscopy: Implications for the Ce-in-Apatite Oxybarometer
Notice bibliographique
Résumé
Abstract As a redox-sensitive rare-earth element (REE) in apatites, knowledge about the speciation of cerium (Ce) has broad applications, from understanding geochemical and geological processes in the Earth’s crust and mantle to developing sustainable REE extraction techniques. However, Ce speciation in apatites has rarely been determined experimentally but is often inferred from the presence or absence of Ce anomalies in normalized REE patterns. In this contribution, Ce speciation in gem-quality fluorapatite from Durango (Mexico) has been determined by combined X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and synchrotron X-ray absorption near-edge structure (XANES) spectroscopy. The Ce4+/ΣCe (where ΣCe denotes the total Ce = Ce3+ + Ce4+) values in Durango fluorapatite from Ce 3d XPS and bulk Ce L3-edge XANES techniques are similar (0.32–0.34 versus 0.27–0.30). However, microbeam Ce L3-edge XANES (µXANES) spectra measured on oriented sections parallel and perpendicular to the crystallographic c-axis yielded significantly different Ce4+/ΣCe values (0.18–0.21 versus 0.34–0.36), suggesting a marked crystal-orientation effect of the µXANES technique. On the other hand, the Ce4+/ΣCe values of 0.27–0.31 from µXANES measured on an inclined section are similar to those from the XPS and bulk XANES techniques. The mixed Ce3+ and Ce4+ states in Durango fluorapatite are consistent with its formation under oxidizing magmatic-hydrothermal conditions but contradict the general lack of Ce anomalies (CeN/CeN* = 0.86–1.01, where CeN* = Sqrt(LaN × PrN)) in chondrite-normalized REE patterns. This study shows that the lack of Ce anomalies in chondrite-normalized REE patterns of apatites does not guarantee an absence of Ce4+ and that the development of the Ce-in-apatite oxybarometer requires direct determination of Ce speciation in apatites.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».