- Groupe des chlorites
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Pour les articles homonymes, voir chlorite (homonymie).Groupe des chlorites
Catégorie IX : silicates[1]
Titanite et chlorite — Langer Kopf, Habachtal, Autriche Général Classe de Strunz 09.EC.55 Classe de Dana 71.04.01 Formule brute (Fe,Mg,Al)6(Si,Al)4O10(OH)8 Identification Couleur variations de vert ; rarement jaune, rouge ou blanc Classe cristalline et groupe d'espace 2/m Clivage parfait sur {001} Cassure lamellaire Échelle de Mohs 2 - 2,5 Trait vert pâle à gris Éclat vitreux, perlé, mat Propriétés optiques Indice de réfraction 1,57 -1,67 Propriétés chimiques Densité 2,6 - 3,3 Propriétés physiques Magnétisme aucun Radioactivité aucune Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire. En minéralogie, le groupe des chlorites désigne un groupe de phyllosilicates de formule générale (Fe,Mg,Al)6(Si,Al)4O10(OH)8.
Les chlorites sont des alumino-silicates de fer ou de magnésium, généralement de couleur verdâtre, et voisins du mica par leurs structure et propriétés physico-chimiques. Les chlorites sont produites par la décomposition du mica noir.
Sommaire
Historique de la description et appellations
Le nom « chlorite » vient du grec chloros (χλωρός), qui signifie « vert », en référence à la couleur des minéraux.
Caractéristiques physico-chimiques
Critères de détermination
La plupart des chlorites ont une couleur verte, mais il existe des specimens de couleurs variables : jaune, rouge ou blanc. Elles possèdent un éclat vitreux, perlé ou mat et produisent un trait vert pâle à gris. Elles sont peu dures, entre 2 et 2,5 sur l'échelle de Mohs, et peuvent être rayées par l'ongle, produisant une poudre verte. Leur densité varie entre 2,6 et 3,3 en fonction de la composition chimique.
Les chlorites forment très rarement des cristaux bien formés, avec des faces prismatiques et pyramidales. Le plus souvent, elles forment des feuillets ou plaques fines pseudo-hexagonales parallèles au plan {001} et flexibles, ainsi que des sphérules. Elles présentent toutes un clivage parfait sur le plan {001}[2].
Composition chimique
Les chlorites sont des phyllosilicates hydratés. Elles contiennent des cations de taille moyenne. Les cations souvent présents sont le fer, le magnésium et l'aluminium. Le lithium, le vanadium, chrome, le manganèse, le nickel, le cuivre et le zinc peuvent également être rencontrés. Le silicium peut être partiellement substitué par le béryllium, le bore, le fer et le zinc[2].
Cristallochimie
Selon la classification de Dana, les chlorites appartiennent au groupe 71.04.01 et sont des phyllosilicates (classe 71) dont les couches de silicate sont formées par des anneaux à six membres avec une alternance de couches 2:1 (deux couches de tétraèdres T autour d'une couche d'octaèdres O) et de couches 1:1 (couche isolée d'octaèdres) (71.04)[3].
Groupe des chlorites Minéral Formule Groupe ponctuel Groupe d'espace Donbassite Al2[Al2,33][Si3AlO10](OH)8 2/m C2/m Baileychlore (Zn,Al)3[Fe2Al][Si3AlO10](OH)8 1 ou 1 C1 ou C1 Clinochlore (Mg,Fe)5Al(Si3Al)O10(OH)8 2/m C2/m Cookéite LiAl4(Si3Al)O10(OH)8 1, 2 ou 2/m C1, C2 ou Cc Chamosite (Fe,Mg,Fe)5Al(Si3Al)O10(OH,O)8 2/m C2/m Nimite (Ni,Mg,Fe)5Al(Si3Al)O10(OH)8 2/m C2/m Orthochamosite (Fe,Mg,Fe)5Al(Si3Al)O10(OH,O)8 orthorhombique
pseudo-hexagonalinconnu Pennantite Mn5Al(Si3Al)O10(OH)8 2/m C2/m Sudoïte Mg2(Al,Fe)3Si3AlO10(OH)8 2/m C2/m Borocookéite Li1+3xAl4-x(BSi3)O10(OH,F)8 (x ≤ 0,33) 2/m C2/m Les chlorites font partie du groupe des phyllosilicates micacés composés de réseaux tétraédriques et octaédriques selon la classification de Strunz, avec la franklinfurnacéite, la gonyérite, l'odinite et la glagolevite qui ne font pas partie du groupe des chlorites.
Cristallographie
Les chlorites ont le plus souvent un système cristallin triclinique, mais elles peuvent aussi être monocliniques[2]. L'orthochamosite est un polymorphe de la chamosite cristallisant dans le système orthorhombique[4].
La structure des chlorites est voisine de celle des micas. Elle consiste en un empilement de couches parallèles au plan (001), contenant les éléments métalliques et de couches d'aluminosilicates. Le polyèdre de coordination des éléments métalliques est un octaèdre dont les sommets sont les anions O2− ou des groupes hydroxyles (OH)−. Les couches d'aluminosilicates contiennent une couche d'aluminium en coordination octaédrique et deux couches d'aluminosilicates formées par des anneaux à six-membres (Si,Al)6O18 de tétraèdres (Si,Al)O4. Les couches sont reliées entre elles par des liaisons hydrogène[5].
Il existe deux types de couches d'octaèdres, notées O et O', qui diffèrent par leur taux de remplissage. Les couches O' sont entourées par deux couches d'anneaux à six membres de tétraèdres d'aluminosilicate, notées T, pour former des couches T-O'-T.
Les couches O sont constituées d'octaèdres M(OH)6 reliés entre eux par leurs arêtes, où M peut être le fer, le magnésium, l'aluminium, le nickel, le lithium… Les sites M sont à « occupation mixte », c'est-à-dire que la distribution des différents cations n'est pas ordonnée dans la structure : les sites octaédriques ne peuvent accueillir qu'un seul cation à la fois, leur occupation chimique varie d'une maille à l'autre de façon non périodique. L'occupation d'un site par différentes espèces chimiques est décrite par ses pourcentages d'occupation, c'est-à-dire par la probabilité d'y trouver une certaine espèce chimique.
Les couches T-O'-T sont constituées d'une couche O' d'octaèdres M'O4(OH)2, où les sites M' peuvent être occupés par plusieurs cations, entourée de deux couches T de tétraèdres, (Si,Al)4O10, constituées d'anneaux à six membres (Si,Al)6O18 dans lesquels les tétraèdres (Si,Al)O4 ont généralement une occupation mixte de silicium et d'aluminium. Dans certains minéraux, les tétraèdres peuvent contenir du bore (borocookéite).
Pour tenir compte de la structure cristalline, la formule des chlorites est souvent écrite M'3(Si,Al)4O10(OH)2·M3(OH)6, M et M' reflétant la distribution différente des cations métalliques dans les couches O et T-O'-T.
Classification des chlorites
À partir de leurs structures cristallines, les chlorites sont classées en quatre sous-groupes :
- les chlorites dioctaédriques ;
- les chlorites trioctaédriques ;
- les chlorites di, trioctaédriques ;
- les chlorites tri, dioctaédriques.
Gites et gisements
Les chlorites se trouvent dans les roches magmatiques, métamorphiques et sédimentaires. Les chlorites sont, avec la kaolinite, des minéraux secondaires des dépôts de beauxite. En particulier, la sudoïte et la donbassite sont présentes en France dans les Pyrénées, aux États-Unis dans le comté de Gasconade de l'État du Missouri ainsi que dans certaines mines de Hongrie[6]. Dans les roches métamorphiques, les chlorites apparaissent dans les micaschistes à base de quartz, albite, séricite et grenat. Dans les roches ultramicacées, le métamorphisme peut produire de la clinochlore associée au talc. Les chlorites sont aussi trouvées dans les minerais hydrothermaux et sont y souvent associées à l'épidote, la séricite, l'adulaire et aux sulfures.
Formation des chlorites
Article détaillé : Chloritisation.Les chlorites sont produites par la décomposition du mica noir : elles proviennent de l'altération de minéraux tels que les pyroxènes, les amphiboles et les biotites.
Exploitation des gisements
Les chlorites sont des pierres semi-précieuses qui ont été l'objet de commerce très ancien, par exemple sur le site de Jiroft, en Iran.
Galerie
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Quartz contenant des inclusions de chlorite.
Taille : 4,2×3,9×3,3 cm.
Corinto, Minas Gerais, Brésil. -
Calcite et chlorite.
Taille : 6×5×3,5 cm.
Lobbentorl, Venediger, Autriche. -
Pseudomorphose de chlorite en grenat.
Taille : 3,5×3,1×2,7 cm.
Mine Michigamme, comté de Marquette, États-Unis.
Notes et références
- La classification des minéraux choisie est celle de Strunz.
- (en) Sturges W. Bailey (dir.), Hydrous Phyllosilicates (exclusive of micas), Mineralogical Society of America, coll. « Reviews in Mineralogy » (no 19), 1988 (ISBN 0-939950-23-5) [présentation en ligne], chap. 10 (« Chlorites: Structures and Crystal Chemistry »), p. 345
- (en) Dana Phyllosilicate Classification. Sheets of Six-Membered Rings sur webmineral. Consulté le 2 juillet 2011
- (en) G.W. Brindley, « The crystal structure of some chamosite minerals », dans Mineralogical Magazine, vol. 29, 1951, p. 502-523 [texte intégral]
- (en) B.E. Brown et S.W. Bailey, « Chlorite polytypism: I. Regular and semi-random one-layer structure », dans American Mineralogist, vol. 47, no 7-8, 1962, p. 819-850 [texte intégral]
- (de) György Bárdossy, R. Lauterbach et al., Tonminerale - Genese, Lagerstätten, industrielle Bedeutung und Nutzung, Berlin, Akademie-Verlag Berlin, 1976, « Die Tonminerale der Bauxitlagerstätten », p. 11-12
Bibliographie
: Ouvrage utilisé comme source pour la rédaction de cet article- (en) Sturges W. Bailey (dir.), Hydrous Phyllosilicates (exclusive of micas), Mineralogical Society of America, coll. « Reviews in Mineralogy » (no 19), 1988 (ISBN 0-939950-23-5) [présentation en ligne]
- (en) S.W. Bailey et J.S. Lister, « Structures, compositions, and X-ray diffraction identification of dioctahedral chlorites », dans Clays and Clay Minerals, vol. 37, no 3, 1989, p. 193-202
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