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Minéral amphibole

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Minéral amphibole
Minéral amphibole

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Amphibole, tout d'un groupe de minéraux communs silicatés formant des roches.

Considérations générales

Les amphiboles se trouvent principalement dans les roches métamorphiques et ignées. Ils se trouvent dans de nombreuses roches métamorphiques, en particulier celles dérivées de roches ignées mafiques (celles contenant des minéraux ferromagnésiens de couleur foncée) et des dolomites siliceuses. Les amphiboles sont également des constituants importants dans une variété de roches ignées plutoniques et volcaniques dont la composition varie du granitique au gabbroïque. Amphibole, du grec amphibolos, qui signifie «ambigu», a été nommée par le célèbre cristallographe et minéralogiste français René-Just Haüy (1801) en allusion à la grande variété de composition et d'apparence montrée par ce groupe minéral. Selon le minéralogiste britannique Bernard E. Leake, il existe 5 grands groupes d'amphiboles conduisant à 76 compositions d'amphiboles à extrémités définies chimiquement. En raison de la large gamme de substitutions chimiques autorisées dans la structure cristalline, les amphiboles peuvent cristalliser dans des roches ignées et métamorphiques avec une large gamme de chimies en vrac. Les amphiboles se forment généralement sous forme de longs cristaux prismatiques, de pulvérisations rayonnantes et d'agrégats asbestiformes (fibreux); cependant, sans l'aide d'une analyse chimique, il est difficile d'identifier mégascopiquement toutes les amphiboles des membres terminaux, sauf quelques-unes, plus distinctes. La combinaison de la forme prismatique et de deux directions de clivage en forme de diamant à environ 56 ° et 124 ° est la caractéristique diagnostique de la plupart des membres du groupe amphibole.

Composition chimique

La composition chimique complexe des membres du groupe amphibole peut être exprimée par la formule générale A 0–1 B 2 C 5 T 8 O 22 (OH, F, Cl) 2, où A = Na, K; B = Na, Zn, Li, Ca, Mn, Fe 2+, Mg; C = Mg, Fe 2+, Mn, Al, Fe 3+, Ti, Zn, Cr; et T = Si, Al, Ti. Une substitution presque complète peut avoir lieu entre le sodium et le calcium et entre le magnésium, le fer ferreux et le manganèse (Mn). Il existe une substitution limitée entre le fer ferrique et l'aluminium et entre le titane et d'autres cations de type C. L'aluminium peut partiellement remplacer le silicium dans le site tétraédrique (T). La substitution partielle du fluor (F), du chlore et de l'oxygène par l'hydroxyle (OH) dans le site hydroxyle est également courante. La complexité de la formule amphibole a donné lieu à de nombreux noms de minéraux au sein du groupe amphibole. En 1997, Leake a présenté une nomenclature précise de 76 noms qui englobent la variation chimique au sein de ce groupe. La nomenclature minérale des amphiboles est divisée en quatre subdivisions principales basées sur l'occupation des cations du groupe B: (1) le groupe amphibole fer-magnésium-manganèse, (2) le groupe amphibole calcique, (3) le groupe amphibole sodique-calcique, et (4) le groupe amphibole sodique. Les formules chimiques des amphiboles sélectionnées de chacun des quatre groupes de composition sont données dans le

Table.

De nombreuses amphiboles communes peuvent être représentées dans le Mg 7 Si 8 O 22 (OH) 2 (magnésio-anthophyllite) –Fe 7 Si 8 O 22 (OH) 2 (grunérite) - «Ca 7 Si 8 O 22 (OH) 2 » (hypothétique amphibole de calcium pur) champ de composition (figure 1). Ce diagramme est communément appelé quadrilatère amphibole. La substitution complète s'étend de la trémolite [Ca 2 Mg 5 Si 8 O 22 (OH) 2] à la ferro-actinolite [Ca 2 Fe 5 Si 8 O 22 (OH) 2]. L'actinolite est le membre intermédiaire de la série trémolite-ferro-actinolite. La plage de composition d'environ 0,9 Mg 7 Si 8 O 22 (OH) 2 à environ Fe 2 Mg 5 Si 8 O 22 (OH) 2 est représentée par l'amphibole orthorhombique connue sous le nom d'anthophyllite. La série monoclinique cummingtonite-grunérite existe d'environ Fe 2 Mg 2 Si 8 O 22 (OH) 2 à Fe 7 Si 8 O 22 (OH) 2. Il n'existe pas de compositions d'amphiboles intermédiaires entre l'anthophyllite et la série trémolite-actinolite. Des écarts de composition existent également entre la série cummingtonite-grunérite et d'autres amphiboles calciques. Par conséquent, des paires coexistantes d'anthophyllite-trémolite et de grunérite-ferroactinolite se trouvent ensemble dans certaines roches. Les amphiboles contenant du sodium sont représentées par la série glaucophane [Na 2 Mg 3 Al 2 Si 8 O 22 (OH) 2] –riebeckite [Na 2 Fe 2+ / 3 Fe 3+ / 2 Si 8 O 22 (OH) 2]. Du sodium supplémentaire est contenu dans le site A de la structure de l'arfvedsonite [NaNa 2 Fe 2+ / 4 Fe 3+ Si 8 O 22 (OH) 2]. Pour les amphiboles qui ne sont pas précisément caractérisées par leur chimie, il n'est pas possible d'attribuer un nom spécifique. Hornblende est le nom général utilisé pour les amphiboles calciques identifiées uniquement par des propriétés physiques ou optiques.

Les amphiboles diffèrent chimiquement des pyroxènes à deux égards majeurs. Les amphiboles ont des groupes hydroxyle dans leur structure et sont considérées comme des silicates hydratés qui ne sont stables que dans des environnements hydriques où l'eau peut être incorporée dans la structure sous forme de (OH) -. La deuxième différence de composition majeure est la présence du site A dans les amphiboles qui contient les gros éléments alcalins, généralement des cations sodium et parfois des cations potassium. Les pyroxènes n'ont pas de site équivalent pouvant accueillir le potassium. La présence de groupes hydroxyles dans la structure des amphiboles diminue leur stabilité thermique par rapport aux pyroxènes plus réfractaires (résistants à la chaleur). Les amphiboles se décomposent en minéraux anhydres (principalement des pyroxènes) à des températures élevées.