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SILICATES

Les inosilicates

Chaîne simple

Parmi les inosilicates à chaîne simple, les plus importants du point de vue pétrographique sont ceux dont le maillon comprend deux tétraèdres avec une période égale à deux fois le diamètre de l'ion oxygène, soit 0,52 nm, et la chaîne constitue l'anion (Si2O6)4-. Ils forment le groupe des pyroxènes silicates de magnésium, de fer et de calcium, qui sont des constituants importants des roches éruptives. Si les espèces minérales de ce groupe sont nombreuses, leur parenté cristalline est étroite et se manifeste dans les formes cristallines, les deux clivages faisant un angle voisin de 930, et leur spectre de rayons X. On distingue cependant : les orthopyroxènes, orthorhombiques, solutions solides de formule (Mg,Fe)2Si2O6, avec l'enstatite Mg2Si2O6 et, avec des teneurs croissantes en fer, la bronzite, l'hypersthène et l'orthoferrosilite Fe2Si2O6 ; les clinopyroxènes, monocliniques, plus variés du point de vue chimique et dont les principaux sont le diopside CaMgSi2O6, l'hédenbergite CaFeSi2O6, le spodumène LiAlSi2O6 (dont la variété verte, l'hiddénite, et la variété rose, la kunzite, sont utilisées en joaillerie), la jadéite NaAlSi2O6, l'aegyrine NaFeSi2O6, la pigeonite (Mg,Fe,Ca)2Si2O6, l'augite (Ca,Na)(Mg,Fe,Al,Ti)(Si,Al)2O6.

Pyroxènes - crédits : Encyclopædia Universalis France

Pyroxènes

Kunzite - crédits : fabreminerals.com

Kunzite

Wolastonite - crédits : Encyclopædia Universalis France

Wolastonite

La chaîne se complique dans la wollastonite CaSiO3 avec un maillon de trois tétraèdres, la rhodonite (Mn,Ca)SiO3 avec un maillon de cinq tétraèdres, la pyroxmangite (Mn,Fe,Ca,Ng)SiO3 avec un maillon de sept tétraèdres.

Rhodonite - crédits : Encyclopædia Universalis France

Rhodonite

Pyroxmangite - crédits : Encyclopædia Universalis France

Pyroxmangite

Chaîne double

Sillimanite - crédits : Encyclopædia Universalis France

Sillimanite

Deux chaînes simples peuvent, en mettant certains de leurs atomes d'oxygène en commun, former une chaîne double ou ruban. La période la plus courte que l'on puisse concevoir a pour valeur 0,27 nm, diamètre de l'ion oxygène, et sa formule serait (Si2O5)2- ; mais on ne l'observe pas dans les silicates, car une telle distance Si-Si est trop courte. Cependant, elle existe dans la sillimanite, dans laquelle chaque tétraèdre Si a pour voisins trois tétraèdres Al et réciproquement ; les chaînes sont associées par des ions Al+3 hexacoordonnés par les oxygènes des chaînes, et la formule de la sillimanite s'écrit Al(AlSi)O5 pour distinguer entre eux les aluminiums de coordinations 4 et 6.

Amphiboles - crédits : Encyclopædia Universalis France

Amphiboles

La double chaîne la plus importante résulte de l'association de deux chaînes (Si2O6) des pyroxènes ; sa formule (Si4O11) est celle des amphiboles, constituants importants des roches. Les cristaux présentent deux clivages parfaits dont l'angle varie entre 540 et 560. Leur formule générale est X2-3Y5Z8O22(OH,F)2, dans laquelle X désigne des cations mono- ou bivalents volumineux, les rayons ioniques étant compris entre celui de Mg2+ (0,066 nm) et celui de K+ (0,133 nm) ; Y des cations bi- ou trivalents de rayons ioniques compris entre 0,051 nm (Al3+) et 0,080 nm (Mn2+) ; et Z, essentiellement Si, pouvant être remplacé partiellement (1/4) par Al ou Fe3+. Les minéralogistes distinguent : les amphiboles du groupe de l'antophyllite, orthorhombique, (Mg,Fe)7Si8O22(OH,F)2 ; les amphiboles calciques, monocliniques, comme la trémolite Ca2Mg5Si8O22(OH,F)2, utilisée dans l'industrie de l'amiante, l'actinolite, où Fe2+ remplace partiellement Mg, et la forme la plus commune, la hornblende ; enfin, le groupe des amphiboles sodiques telles que le glaucophane Na2Mg3Al2Si8O22(OH,F)2 et la riébeckite, plus riche en fer.

On rapproche des amphiboles l'aenigmatite (Na,Ca)(Fe2+,Ti,Al,Fe3+)5O3(Si4O11).

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Écrit par

  • : membre de l'Académie des sciences, professeur honoraire de l'université de Paris-VI-Pierre-et-Marie-Curie

Classification

Médias

Cristobalite - crédits : R. Appiani/ De Agostini/ Getty Images

Cristobalite

Roches éruptives : composition - crédits : Encyclopædia Universalis France

Roches éruptives : composition

Tectosilicate - crédits : Encyclopædia Universalis France

Tectosilicate

Autres références

  • AMÉTHYSTE

    • Écrit par
    • 2 339 mots
    • 1 média

    Tectosilicate, l'améthyste est la variété gemme la plus prisée des nombreuses espèces du groupe du quartz auquel elle appartient. À l'état naturel, elle se reconnaît aisément par ses cristaux prismatiques pseudohexagonaux de couleur violacée, terminés à chaque extrémité par un rhomboèdre. La couleur...

  • AMIANTE ou ASBESTE

    • Écrit par , et
    • 3 488 mots
    L'amiante (ou asbeste) est un minéral fibreux de la famille des silicates, formé naturellement au cours du métamorphisme des roches. On distingue deux variétés principales d'amiante : la serpentine, représentée notamment par la chrysotile, ou « amiante blanc » (95 p. 100 de la production...
  • AMPHIBOLES & PYROXÈNES

    • Écrit par
    • 3 855 mots
    • 8 médias

    Les amphiboles et les pyroxènes, deux groupes de minéraux parfois réunis sous l'appellation de « pyriboles », sont des constituants essentiels des roches métamorphiques et des roches magmatiques. Ils appartiennent à la catégorie des inosilicates ou silicates en chaîne ; les différences...

  • ANDALOUSITE

    • Écrit par
    • 282 mots

    Avec la sillimanite et le disthène, l'andalousite (qui tire son nom de l'Andalousie, province espagnole où ce minéral fut décrit) fait partie du groupe des silicates d'alumine anhydres.

    C'est un subnésosilicate : la structure cristalline montre des chaînes d'octaèdres AlO...

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