Les pyroxènes sont un ensemble de minéraux inosilicates essentiels à la formation des roches, présents dans de nombreuses roches ignées et métamorphiques . Leur formule générale est XY(Si,Al)₂O₆. Bien que l'aluminium se substitue largement au silicium dans les silicates tels que les feldspaths et les amphiboles , cette substitution est beaucoup plus faible dans la plupart des pyroxènes. Ils présentent une structure relativement simple, composée de chaînes de tétraèdres de silice. Les pyroxènes qui cristallisent dans le système monoclinique sont appelés clinopyroxènes, et ceux qui cristallisent dans le système orthorhombique, orthopyroxènes.
Nomenclature
La structure en chaîne de silicate des pyroxènes offre une grande flexibilité dans l'incorporation de divers cations et les noms des minéraux pyroxènes sont généralement décrits au moyen de leur composition chimique. Les minéraux pyroxènes sont nommés en fonction des espèces chimiques occupant la page Web X (ou M2), le site Web Y (ou M1) et le site T tétraédrique. Les cations du site Web Y (M1) sont étroitement liés à 6 oxygènes en coordination octaédrique. Les cations du site Web X (M2) peuvent être coordonnés avec 6 à 1989 atomes d'oxygène, selon la longueur du cation. Vingt noms de minéraux sont reconnus avec l'aide de la Commission sur les nouveaux minéraux et les noms de minéraux de l'Association minéralogique internationale et cent cinq noms anciennement utilisés ont été écartés (Morimoto et al., XNUMX).
En attribuant des ions aux sites, la règle simple est de travailler de gauche à droite dans ce bureau, en attribuant d'abord tout le silicium à la page Web T, puis en remplissant le site Web avec l'aluminium ultime et finalement le fer (III); de l'aluminium ou du fer supplémentaire peut être logé sur le site Web Y et des ions plus volumineux sur le site Web X. Tous les mécanismes résultants pour atteindre la neutralité de charge ne sont pas conformes à l'exemple de sodium ci-dessus, et il existe de nombreux schémas alternatifs :
- Substitutions couplées des ions 1+ et trois+ sur les sites X et Y respectivement. Par exemple, Na et Al donnent la jadéite (NaAlSi2O6).
- Substitution couplée d'un ion 1+ sur le site X et combinaison des mêmes nombres d'ions two+ et 4+ sur la page Web Y. Il en résulte par exemple NaFe2+zéro,5Ti4+0.5Si2O6.
- La substitution Tschermak où un ion 3+ occupe le site web Y et un site T conduisant à eG CaAlAlSiO6.
Minéraux du groupe pyroxène
Clinopyroxènes (monoclinique ; abrégé CPx)
Égirine, NaFe3+Si2O6
Augité, (Ca,Na)(Mg,Fe,Al,Ti)(Si,Al)2O6
Clinoenstatite, MgSiO3
Diopside, CaMgSi2O6
Essénéite, CaFe3+[AlSiO6]
Hédenbergite, CaFe2+Si2O6
Jadéite, Na(Al,Fe3+)Si2O6
Jervisite, (Na,Ca,Fe2+)(Sc,Mg,Fe2+)Si2O6
Johannsénite, CaMn2+Si2O6
Kanoïte, Mn2+(Mg,Mn2+)Si2O6
Kosmochlore, NaCrSi2O6
Namansilite, NaMn3+Si2O6
Natalyite, NaV3+Si2O6
Omphacite, (Ca,Na)(Mg,Fe2+,Al)Si2O6
Pétedunnite, Ca(Zn,Mn2+,Mg,Fe2+)Si2O6
Pigeonite, (Ca,Mg,Fe)(Mg,Fe)Si2O6
Spodumène, LiAl(SiO3)2
Orthopyroxènes (orthorhombique; abrégé OPx)
Hypersthène, (Mg,Fe)SiO3
Donpéacorite, (MgMn)MgSi2O6
Enstatite, Mg2Si2O6
Ferrosilite, Fe2Si2O6
Nchwaningite, Mn2+2SiO3(OH)2•(H2O)
Propriétés physiques des minéraux pyroxènes
À l'œil nu, le pyroxène se reconnaît généralement aux caractéristiques suivantes : deux plans de clivage s'intersectant à des angles quasi droits (environ 87° et 93°), une morphologie cristalline prismatique trapue à section presque carrée perpendiculaire aux plans de clivage, et une dureté Mohs comprise entre 5 et 7. La densité du pyroxène varie d'environ 3,0 à 4,0. Contrairement aux amphiboles, le pyroxène ne libère pas d'eau lorsqu'il est chauffé en tube fermé. Typiquement, le pyroxène est de couleur vert foncé à noire, mais sa couleur peut varier du vert foncé au vert pomme et du lilas à l'incolore, selon sa composition chimique. Le diopside présente des variations de couleur du blanc au vert clair, sa couleur s'assombrissant avec l'augmentation de sa teneur en fer. L'hedenbergite et l'augite sont généralement noires. La pigeonite est brun verdâtre à noire. La jadéite (voir photo) est blanche à vert pomme, voire vert émeraude, ou encore blanche et verte mouchetée. L'aegirine (acmite) se présente sous forme de longs cristaux prismatiques et fins, de couleur brune à verte. L'enstatite est brun jaunâtre ou brun verdâtre et possède parfois un éclat bronze submétallique. Les orthopyroxènes ferrosilites, riches en fer, varient du brun au noir. Le spodumène est incolore, blanc, gris, violet, jaune ou vert. Parmi les gemmes, on trouve une variété lilas clair appelée kunzite , et une variété vert émeraude pur appelée hiddenite.
Propriétés physiques de l'augite
| Classification chimique | Un inosilicate à chaîne unique |
| Couleur | Vert foncé, noir, marron |
| Traînée | Blanc à gris à vert très pâle. L'augite est souvent cassante, se brisant en fragments d'éclats sur la plaque striée. Ceux-ci peuvent être observés avec une loupe. Frotter les débris avec un doigt produit une sensation granuleuse avec une fine poudre blanche en dessous. |
| Lustre | Vitreux sur les faces de clivage et de cristal. Mat sur d'autres surfaces. |
| Diaphanéité | Habituellement translucide à opaque. Rarement transparent. |
| Décolleté | Prismatique dans deux directions qui se croisent à un peu moins de 90 degrés. |
| Dureté de Mohs | 5.5 à 6 ans, qui |
| densité | 3.2 à 3.6 ans, qui |
| Propriétés diagnostiques | Deux directions de clivage se croisant à un peu moins de 90 degrés. Couleur verte à noire. Gravité spécifique. |
| Composition chimique | Un silicate complexe. (Ca, Na)(Mg,Fe,Al)(Si,Al)2O6 |
| Système cristallin | Monoclinique |
| Utilisations | Pas d'utilisation commerciale significative. |
Propriétés optiques de l'augite
| Type | Anisotrope |
| Habitude de cristal | Grains souvent anédriques ; peuvent être granuleux, massifs, colonnaires ou lamellaires |
| Couleur / Pléochroïsme | x = vert pâle ou vert bleuté y = vert pâle, marron, vert ou vert bleuté z = vert brunâtre pâle, vert ou vert-jaune |
| Extinction optique | Z : c = 35°-48° |
| 2V: | Mesuré : 40° à 52°, Calculé : 48° à 68° |
| Valeurs IR : | nα = 1.680 – 1.735 nβ = 1.684 – 1.741 nγ = 1.706 – 1.774 |
| Jumelage | Présente fréquemment des macles simples et lamellaires sur {100} et {001} ; elles peuvent se combiner pour former un motif en chevrons. Des lamelles d'exsolution peuvent être présentes. |
| Signe optique | Biaxiale (+) |
| Biréfringence | δ = 0.026 – 0.039 |
| Soulagement | Haute |
| Dispersion: | r > v faible à distinct |
Propriétés optiques de
Orthopyroxène (Opx) Minéral
| Propriétés | Valeur |
| Laits en poudre | Enstatite (membre terminal Mg): MgSiO3 Ferrosilite (membre terminal Fe) : FeSiO 3 |
| Système cristallin | Orthorhombique |
| Habitude de cristal | Prismatique massif, irrégulier, trapu. Sections longitudinales généralement rectangulaires. |
| Dureté | 5-6 |
| densité | 3.20-4.00 |
| Décolleté | Bon décolleté sur (210) Séparation sur (100) et (010) |
| Couleur de l'échantillon de main | Brun à vert/brun à vert/noir. |
| Traînée | Blanc à gris. |
| Couleur/Pléochroïsme | Blanc grisâtre, jaunâtre ou verdâtre à vert olive/brun. Pléochroïsme rose pâle à vert |
| Signe optique | Biaxial (+ ou -) |
| 2V | 50-132º |
| Orientation optique | X = b, Y = a, Z = c |
| Indices de réfraction alpha = bêta = gamma = delta = | 1.649-1.768 1.653-1.770 1.657-1.788 0.007-0.020 |
| Biréfringence maximale | 0.020 |
| Élongation | parallèle à l'axe c |
| Extinction | Parallèles dans les coupes longitudinales et symétriques dans les coupes basales. |
| Dispersion | r > v |
| Caractéristique | Faible biréfringence, couleurs de premier ordre. Extinction parallèle en coupes longitudinales, pléochroïsme rose pâle à vert. Plans de clivage d'environ 90º. Fines lamelles irrégulières et ondulées communes. |
| Minéraux associés | Feldspaths, clinopyroxène, grenat, biotite et hornblende. |
| Editeurs | Elizabeth Thomas (2003), Andrea Gohl (2007) et Emma Hall (2013). |
| Références | Introduction à la Minéralogie, William D.Nesse, 2000. Introduction à la minéralogie optique, William D.Nesse, 1991. Minéraux en lame mince, Dexter Perkins et Kevin R. Henke. |
Origine et occurrence
Les minéraux de la famille des pyroxènes sont abondants dans les roches ignées et métamorphiques . Leur sensibilité à l'altération chimique et mécanique en fait un constituant exceptionnel des roches sédimentaires . Les pyroxènes sont classés parmi les minéraux ferromagnésiens en raison de leur forte teneur en magnésium et en fer. Leur formation est presque exclusivement liée à des environnements de haute température, de haute pression, ou les deux. Les pyroxènes les plus courants se trouvent typiquement dans les roches ignées mafiques et ultramafiques , où ils sont associés à l'olivine et au plagioclase riche en calcium, ainsi que dans les roches métamorphiques de haut grade telles que les granulites et les éclogites. L'enstatite, la clinoenstatite et le kosmochlore sont présents dans les météorites.
Répartition de l'augite
Répandu; seules quelques localités classiques, très étudiées ou fournissant de beaux exemples, sont répertoriées.
- D'Arendal, Norvège.
- In Italie, du Vésuve, Campanie ; autour de Frascati, Alban Hills, Latium ; sur le mont Monzoni, Val di Fassa, Trentin-Haut-Adige ; à Traversella, Piémont ; et sur le mont. Etna, en Sicile.
- Autour du Laacher See, district de l'Eifel, Allemagne.
- Aux Açores et aux îles du Cap-Vert. Au Canada, de Renfrew et Haliburton Cos., Ontario; à Otter Lake, Pontiac Co., Québec; et bien d'autres localités.
- Dans l' États-Unis, de Franklin et Sterling Hill, Ogdensburg, Sussex Co., New Jersey ; et chez Diana, Lewis Co. et Fine, St. Lawrence Co., New York. De Tomik, district de Gilgit, Pakistan. À Kangan, Andhra Pradesh, Inde.
Références
- C.Michael Hogan. 2010. Calcium. éd. A.Jorgensen, C.Cleveland. Encyclopédie de la Terre. Conseil national des sciences et de l'environnement.
- N. Morimoto, J. Fabries, AK Ferguson, IV Ginzburg, M. Ross, FA Seifeit et J. Zussman. 1989. "Nomenclature des pyroxènes" Canadian Mineralogist, Vol.27, pp. 143–156 http://www.mineralogicalassociation.ca/doc/abstracts/ima98/ima98(12).pdf
- Mindat.org. (2019). Halite: Mineral information, data and localities.. [en ligne] Disponible sur : https://www.mindat.org/ [Accessed. 2019].
- Smith.edu. (2019). Géosciences | Collège Smith. [en ligne] Disponible sur : https://www.smith.edu/academics/geosciences [Consulté le 15 mars 2019].
