FELDSPATHS

Composition chimique

L' analyse des feldspaths permet de les considérer comme des mélanges plus ou moins homogènes de trois constituants élémentaires : un feldspath sodique, NaAl Si₃O₈ (albite), un feldspath calcique, CaAl₂ Si₂O₈ ( anorthite), un feldspath potassique, KAlSi₃O₈ ( orthose, sanidine ou microcline). Ce sont des formules de tectosilicates, que l'on peut faire dériver de celle du quartz en imaginant le remplacement d'un silicium sur quatre par un aluminium, avec introduction corrélative d'un ion Na⁺ ou K⁺ pour compenser la différence de charge entre Si⁴⁺ et Al³⁺ ; dans le cas de l'anorthite, c'est le remplacement théorique d'un des alcalins par un Ca²⁺, qui implique la substitution d'un deuxième silicium par un aluminium. En désignant par x, y, z les pourcentages relatifs des constituants albite (Ab), anorthite (An), orthose (Or), tout feldspath peut donc se représenter par la formule :

Si l'on reporte sur un diagramme triangulaire la composition de quelque trois cents feldspaths naturels, on constate qu'ils se séparent très nettement en deux catégories.

Dans les feldspaths calcosodiques, ou plagioclases, très pauvres en potassium (z < 10) et tous tricliniques, on distingue suivant les valeurs croissantes de y : l'albite (0-10), l'oligoclase (10-30), l'andésine (30-50), le labrador (50-70), la bytownite (70-90) et l'anorthite (90-100). Les coupures ainsi établies sont purement arbitraires, car il existe une variation continue de la densité, qui s'élève de 2,62 au pôle sodique à 2,78 au pôle calcique, en même temps que l'indice de réfraction moyen passe de 1,53 à 1,58, et la biréfringence de 0,010 à 0,013. La détermination des plagioclases se fait non seulement par l'analyse chimique, mais aussi par des mesures précises de propriétés optiques ou à partir de diagrammes de rayons X : c'est une étape délicate, mais fondamentale, dans l'étude pétrographique des roches éruptives ou métamorphiques.

Les feldspaths alcalins, très pauvres en calcium (y < 10), sauf au voisinage du domaine des plagioclases, forment une série plus complexe, car on y reconnaît des formes monocliniques plus ou moins riches en sodium : orthoses (x de 20 à 40), sanidines (30-60) ; des formes pseudomonocliniques, en général très pures : microclines (0-10) ; des formes tricliniques de composition moyenne : anorthoses (60-90), ou presque purement sodiques : albites (95-100). Enfin, les perthites sont des associations hétérogènes dont la composition s'étend pratiquement entre Or₃₀ et Or₇₀. La distinction de toutes ces formes est fréquemment imprécise si l'on se limite aux seules observations microscopiques, et elle est compliquée par une certaine confusion de vocabulaire entre pétrographes et minéralogistes.

L'analyse chimique de tous ces minéraux peut révéler souvent la présence de petites quantités de fer qui est responsable de la teinte rouge de nombreuses orthoses ainsi que des traces d'éléments rares alcalins (Li, Rb, Cs) ou alcalino-terreux (Sr, Ba). Lorsque la quantité de baryum devient importante, on parle d'hyalophane ; on connaît même le celsian, de formule BaAl₂Si₂O₈, dont la densité atteint 3,4 et qui est une curiosité minéralogique.