Assemblage III

C’est l’assemblage le plus abondant des laitiers de Příbram, caractéristique en particulier des échantillons provenant du traitement des minerais et formant la majeure partie des haldes échantillonnées. Cet assemblage a également été observé dans l’échantillon prélevé sur la route à Podlesí (PSII).

La diffraction aux rayons X, mais aussi les observations microscopiques, montrent que le pourcentage, ainsi que la composition des différentes phases au sein de cet assemblage peuvent varier. La figure III-4 montre les diffractogrammes de deux échantillons provenant de

la fusion des minerais et constitués par les mêmes phases, mais formés fort probablement dans les conditions différentes. La cristallisation de l’échantillon PSIIc débute par la formation de très rares spinelles et de mélilites peu abondantes. Le clinopyroxène est une phases dominante et forme des cristaux squelettiques de plusieurs centaines de µm de longueur (planche photos 3-b, 4-a). L’ordre de cristallisation s’achève par la formation d’une olivine en fines aiguilles, à composition de fayalite. Par contre l’échantillon 30 (figure III-4) est principalement constitué d’une olivine à composition de monticellite cristallisant tardivement, alors que les spinelles, les mélilites et les clinopyroxènes précoces sont minoritaires. Apparemment, pour l’échantillon PSIIc, la vitesse de refroidissement plus lente a permis la formation des phases riches en Ca (mélilite, clinopyroxène) et le liquide résiduel (appauvri en Ca) a donné naissance à la fayalite. Dans le cas de l’échantillon 30, la cristallisation plus rapide n’a permis que la formation de petits cristaux de mélilite ou de clinopyroxène ; le liquide résiduel, contenant toujours des quantités notables de Ca, a permis la formation d’olivines riches en Ca et Fe à forte teneur en monticellite. Il faut souligner que la taille des différentes phases, et plus particulièrement des silicates, varie en fonction des conditions de refroidissement.

En règle générale, la formation des spinelles au début de la cristallisation semble limitée, et le nombre de leurs cristaux au sein d’un échantillon demeure faible. Les cristaux de spinelle sont systématiquement inclus dans les phases plus tardives (en particulier les clinopyroxènes et/ou les mélilites). Les mélilites forment soit des baguettes (planche photo 3-2), soit des cristaux squelettiques (planches photos 4-e) sans zonation optique. Le clinopyroxène apparaît soit en cristaux automorphes à section carrée, dont la taille est de l’ordre de quelques dizaines de µm (planches photos 3-d, 4-e, 5-a), soit en cristaux squelettiques en peigne. Pour ce dernier type de cristaux, Bard (1990) et Bates & Jackson (1980) utilisent le terme des cristaux harristiques (« harrisitic crystals ») ; ce type de cristaux est souvent observé dans les laves ultrabasiques (planches photos 3-b, 4-a). La zonation optique est fréquemment observée pour tous les types de cristaux de clinopyroxène appartenant à l’assemblage III. La cristallisation du laitier s’achève par la formation d’olivines aciculaires, en baguettes ou en peignes fins (planches photos 3-b, 4-a, 5-b). La taille des individus englobés dans une matrice vitreuse est parfois proche de 1 µm ce qui rend leur analyse à la microsonde électronique délicate (planche photos 5-a). Ainsi, les olivines ne sont pas visibles en lumière transmise (planche photo 3-d). Cependant, une observation en lumière réfléchie révèle qu’il s’agit d’un verre interstitiel à inclusions microscopiques de phases silicatées de composition proche de l’olivine.

2.1.2.4. Assemblage IV

L’assemblage IV est caractéristique des échantillons issus du traitement des batteries automobiles (technologie de « convoyeur à coulée » et technologie actuelle) (figure III-5), mais il existe également dans les échantillons provenant du traitement historique des minerais (planche photos 4-f). La cristallisation débute par la formation des cristaux de spinelles à section carrée, souvent zonés, dont la taille est de l’ordre quelques dizaines de µm. La zonation oscillatoire que présentent ces phases a été mise en évidence au MEB (planche photo 5-d,e,f). Les spinelles sont le plus souvent inclus dans les grands cristaux de mélilite (planche photo 5-c, e, f) ou par d’autre phases plus tardives n’ayant ainsi aucun contact avec le verre résiduel. La mélilite est une phase prédominante qui se présente soit sous forme de cristaux automorphes à section carrée (planche photos 5-c), soit sous forme de cristaux squelettiques à texture « spinifex » (planches photos 4-f, 5-e). Les cristaux de mélilite peuvent avoir quelques centaines de µm de longueur. En ce qui concerne l’olivine, qui est la phase silicatée la plus tardive de cet assemblage, la diffraction aux rayons X a mis en évidence une maille de monticellite (olivine riche en Ca) (figure III-5, 6). Elle s’y développe sous forme de cristaux à section carrée, de baguettes ou de lattes remplissant les interstices entre les mélilites (planche photo 5-c,e).

2.1.2.5. Assemblage V

C’est l’assemblage le plus complexe des laitiers de Příbram. Il a été observé exclusivement au sein de l’échantillon 57 provenant du traitement actuel des batteries automobiles. Contrairement à l’assemblage IV qui constitue la plupart de cet échantillon fournie par le directeur de l’usine, l’assemblage V provient d’une zone cristallisée de plus grande profondeur (> 15 cm). La diffraction aux rayons X a mis en évidence la présence du grenat (figure III-6). La mélilite et le spinelle ont les caractéristiques comparables à celles de l’assemblage précédent. En lumière transmise, le grenat possède un relief très élevé, mais, il est difficilement observable au microscope optique dû à la petite taille de cristaux. Etant précoce, il est parfois inclus dans le clinopyroxène. Le clinopyroxène s’y développe sous forme de cristaux xénomorphes d’une couleur vert pâle. Les cristaux de grenat et de clinopyroxène sont de petite taille (maximum 30 µm).

Par rapport aux autres assemblages, les olivines se présentent plutôt sous forme de plages que sous forme d’aiguilles. L’échantillon de cette assemblage contient une très faible quantité de verre en comparaison avec d’autres laitiers ou scories.

2.1.2.6. Assemblage VI

Cet assemblage a été observé uniquement au sein des échantillons de Bohutín (scories du Moyen Age provenant du traitement des minerais de Pb et Ag). La diffraction aux rayons X a montré la présence d’un seul silicate : olivine ferrifère (fayalite)(figure III-7). L’olivine apparaît en baguettes quasi automorphes (planche photo 6-c), en cristaux squelettiques (planche photo 6-a) ou dendritiques (planche photos 6-b,f), baignant dans une matrice vitreuse contenant des gouttelettes métalliques (galène, wurtzite). La petite quantité de scorie produite par le procédé bas fourneau permet un refroidissement extrêmement rapide ; aussi, ces scories contiennent un pourcentage élevé de verre. Sur les diagrammes de poudre (figure III-7), cette richesse en verre de ce type de scorie se manifeste par des valeurs élevées du bruit de fond typique des phases amorphes. Parfois, des fragments de gangue non fondus ont été observés dans le verre. Ils sont composés principalement de quartz et contiennent des gouttelettes métalliques (planche photos 6-d). Le quartz a été également détecté par la diffraction aux rayons X (figure III-7). Après sept siècles, les scories médiévales contiennent un verre montrant des signes de dévitrification : les fissures et les éclats de taille micrométrique. En lumière transmise, les verres peuvent être colorés, le plus souvent blanchâtres et jaunâtres.