Chercheur scientifique, Minéralogie

Aaron J. Lussier.

Coordonnées

Courriel : alussier@nature.ca
Tél : 613.364.4044
Téléc. : 613.364.4027

Twitter : @AaronJLussier

Spécialité

Cristallographie et cristallochimie

L’étude des liens entre la structure cristalline et la composition cristalline des minéraux est essentielle à la minéralogie afin de comprendre comment et pourquoi un minéral donné se comporte comme il le fait dans l’environnement géologique. Les projets de recherche actuels de M. Lussier étudient cette question sous plusieurs angles.

[1] Zonation chimique des minéraux : La capacité de certaines espèces de minéraux formant des roches à varier dans leur composition chimique en fait des outils utiles pour comprendre de nombreux processus géologiques. De nombreux minéraux présentent des variations complexes à l’échelle du monocristal (Fig. 2). Lorsque cela se produit, les cristaux peuvent agir comme enregistreurs continus de leur historique de croissance, ce qui nous permet de lier les conditions externes, comme la pression et la température, aux mécanismes internes situés à l’interface cristal-fluide en progression. Cependant, pour de nombreux systèmes, les mécanismes qui entraînent une zonation de la composition restent mal encadrés, ce qui incite à poursuivre les recherches.

[2] Éléments de structures minérales : Les structures cristallines des minéraux sont complexes et variées. Cependant, quand on en étudie beaucoup de manière systématique, il devient évident que certaines caractéristiques structurelles sont plus courantes que d’autres. Celles-ci (telles que les chaînes d’octaèdres, fig. 3) semblent pouvoir se combiner de manières assez nombreuses pour former un très grand nombre de structures minérales différentes. Déterminer les facteurs responsables de cette situation représente une voie de recherche très intéressante.

[3] Nouveaux minéraux : La découverte et la caractérisation de nouveaux minéraux constituent un aspect important de la recherche minéralogique.

Nanominéralogie

Les minéraux dont la longueur est inférieure à 100 nm sont appelés nanominéraux. Ces particules souvent négligées se révèlent être omniprésentes dans la nature, résultat de processus naturels ou anthropiques. Elles constituent des voies importantes de transport d’éléments dans de nombreux systèmes géologiques. Les progrès réalisés dans les technologies d’imagerie et d’échantillonnage au cours des dernières décennies facilitent considérablement l’étude de ces particules, ce qui a permis une expansion rapide de cette sous-discipline. En outre, les nanominéraux présentent de l’intérêt, car ils se comportent souvent différemment de leurs homologues à l’échelle macro et changent la façon dont nous comprenons le comportement des minéraux dans les systèmes naturels. M. Lussier travaille actuellement sur des projets qui étudient la mobilité des nanoparticules dans des zones sensibles écologiquement et dans d’autres environnements géologiques, dont les gisements. Il s’intéresse également à la présence de nanominéraux dans les systèmes biominéralogiques.

Études

  • Bourse de recherche postdoctorale du CRSNG, faite à l’Université de Notre Dame, South Bend, Indiana, États-Unis (2014-2015); recherche portant sur la géologie, la géochimie et la classification des minéraux uranifères.
  • Doctorat en géologie à l'Université du Manitoba (2012). Titre de la thèse : Zonation in tourmaline from granitic pegmatites and the occurrence of tetrahedrally coordinated aluminum and boron in tourmaline.
  • Maîtrise ès sciences en géologie à l’Université McGill (2006).
  • Baccalauréat ès sciences (avec mention) en géologie à l’Université du Manitoba (2003).

Profil professionnel

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Figure 2 : Lame transversale polie d’un petit cristal (~3 cm) de tourmaline liddicoatite de Madagascar présentant un motif complexe de zonage par couleur.

Aaron s’est joint au Musée canadien de la nature à titre de chercheur en minéralogie en février 2017. À l’Université du Manitoba, ses travaux de doctorat portaient sur divers aspects de la cristallochimie des minéraux de tourmaline, présentant des motifs complexes de zonage compositionnel. Ses recherches postdoctorales à l’Université de Notre Dame portaient sur la géologie, la géochimie et la classification des minéraux uranifères.

Au Musée, Aaron poursuit ses travaux sur la variabilité de la composition des minéraux formant des roches et élargit ses domaines de recherche aux nanominéraux, aux biominéraux et à la découverte et la caractérisation de nouveaux minéraux.

Projet de recherche principal

  • Nanominéralogie.
  • Zonation de la composition des minéraux.

Services professionnels

  • Conseiller : Association minéralogique du Canada.
  • International Mineralogical Association – Commission sur les musées (IMA-CM); représentant canadien.

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Figure 3 : Une chaîne d’octaèdres à bords partagés, décorée de tétraèdres. Cette chaîne commune est observée dans la structure de dizaines de minéraux différents.

Liens

Mineralogical Association of Canada
www.mineralogicalassociation.ca

International Mineralogical Association
www.ima-mineralogy.org/

Publications

Schindler, M., Lussier, A.J., Principe, E. et Mykytczuk, N. (2018) Dissolution mechanisms of chromitite: understanding the release and fate of chromium in the environment. American Mineralogist, 103: 271-283.

Schindler, M., Lussier, A.J., Bellrose, J., Rouvimov, S., Burns, P.C., Kyser, K. et Hochella, M.F. (2017) Mobilization and agglomeration of uraninite nanoparticles: a nano-mineralogical study of samples from the Matoush Urnaium ore deposit. American Mineralogist, 102: 1776-1787.

Lussier, A.J. Rouvimov, S., Burns, P.C, Simonetti (2017) Nuclear-blast induced nanotextures in quartz and zircon within Trinitite . American Mineralogist. 102: 445-460.

Hellebrandt, S., Lee, S-.S., Knope, K., Lussier, A.J., Stubbs, J., Eng, P., Soderholm, L., Fenter, P., Schmidt, M. (2016) A Comparison of Adsorption, Reduction, and Polymerization of the Plutonyl(VI) and Uranyl(VI) Ions from Solution onto the Muscovite Basal Plane. Langmuir. 32: 10473-10482.

Lussier, A.J. Lopez, R.A.K. et Burns, P.C. (2016) A revised and expanded structure hierarchy of natural and synthetic hexavalent uranium compounds. 54: 177-283.

Lusser, A.J., Ball, N.A., Hawthorne, F.C., Henry, D.J., Shimizu, R., Ogasawara, Y., et Ota, R. (2016) Maruyamaite K(MgAl2)(Al5Mg)(Si6O18)(BO3)3(OH)3O, a potassium-dominant tourmaline from the ultrahigh-pressure Kokchetav Massif, northern Kazakhstan: description and crystal structure. American Mineralogist. 101: 355-361.

Lussier, A.J., Hawthorne, F.C., Abdu, Y, Ball, N.A., Tait, K.T., Back, M.E., Steede, A.H, Taylor, R. et MacDonald A.M. (2014) Ferro-ferri Nyboite, NaNa2(Fe2+3Fe3+2) Si8O22(OH)2, a new clino-amphibole from Mont Saint-Hilaire, Quebec, Canada: Description and Crystal Structure. Canadian Mineralogist. 52: 1019-1026.

Bosi, F., Andreozzi, G.B., Skogby, H., Lussier, A.J., Abdu, Y. et Hawthorne, F.C. Fluor-elbaite, Na(Li1.5Al1.5)Al6(Si6O18)(BO3)3(OH)F, a new mineral species of the tourmaline supergroup (2013). American Mineralogist. 98: 297-303

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Lussier, A.J., Aguiar, P.M., Michaelis, V.K., Kroeker, S. et Hawthorne, F.C. (2008) The occurrence of tetrahedrally coordinated B and Al in tourmaline: An 11B and 27Al MAS NMR study. American Mineralogist, 94: 785-792.

Lussier, A.J., Hawthorne, F.C., Herwig, S., Abdu, Y., Aguiar, P.M., Michaelis, V.K. et Kroeker, S. (2008) Mushroom elbaite from the Kat Chay Mine, Momeik, near Mogok, Myanmar: II. Zoning and crystal growth. Mineralogical Magazine, 72: 999-1010.

Lussier, A.J., Aguiar, P.M., Michaelis, V.K., Kroeker, S., Herwig, S., Abdu, Y. et Hawthorne, F.C. (2008) Mushroom elbaite from the Kay Chay Mine, Momeik, near Mogok, Myanmar: I. Crystal chemistry by SREF, EMPA, MAS NMR and Mössbauer spectroscopy. Mineralogical Magazine, 72: 747-761.