- Cristobalite
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α-Cristobalite
Catégorie IX : silicates[1]
Cristobalite dans des vacuoles d'obsidienne - Californie USA Général Numéro CAS (α)
(β)Classe de Strunz 4.DA.15 Formule brute SiO2 Identification Masse formulaire[2] 60,0843 ± 0,0009 uma
O 53,26 %, Si 46,74 %,Couleur Incolore, blanc, bleu gris, brun Classe cristalline et groupe d'espace 422 - Ditétragonale-trapézoédrique Système cristallin Tétragonal Réseau de Bravais Primitif P Macle fréquent sur {111} Clivage {0001} indistinct, {1010} imparfait Cassure conchoïdal Habitus Pseudo-octaèdre, dendritique, en sphérules Échelle de Mohs de 6 à 7 Trait blanc Éclat vitreux Propriétés optiques Indice de réfraction nω = 1.487 nε = 1.484 Biréfringence Uniaxe(-) δ = 0.003 Fluorescence ultraviolet Vert ou rouge Transparence Transparent à translucide Propriétés chimiques Densité de 2,32 à 2,36 Propriétés physiques Magnétisme aucun Radioactivité aucune Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire. La cristobalite est un minéral, composé de dioxyde de silicium de formule Si O2 avec des traces : Fe;Ca;Al;K;Na;Ti;Mn;Mg;P. La cristobalite est stable seulement au-dessus de 1470 degrés, mais elle peut cristalliser et persister dans un état métastable à des températures plus basses. La persistance de la cristobalite en dehors de sa stabilité thermodynamique est rendu possible par une « reconstruction » qui passe par une réorganisation moléculaire (Cf. Cristallographie).
Sommaire
Inventeur et étymologie
La cristobalite a été décrite en 1887 par le minéralogiste allemand, Gerhard vom Rath (1830 - 1888). Le nom dérive de la localité type.
Topotype
Cerro San Cristóbal, Mun. de Pachuca, Hidalgo, Mexique. C'est également le gisement type pour la tridymite.
Cristallographie
Il faut attendre 1925 et l’application des Rayons X à la cristallographie pour avoir une première approche de sa structure[3] .
C'est la phase cubique de haute température de la silice. Le même type de couche qui existe dans la tridymite est présente aussi dans la cristobalite, mais la topologie des liaisons entre couches successives est différente : les tétraèdres sont ici en configuration trans au lieu de cis et par conséquent les canaux continus qui existent dans la tridymite sont remplacés dans la cristobalite par des cages.
La transition cristobalite → tridymite est reconstructive et la cristobalite peut donc subsister dans une région métastable. À basse température elle donne un polymorphe tétragonal (α), phase entièrement métastable.
Cristallographie de la cristobalite Nom α-Cristobalite[4] β-Cristobalite[5] Système cristallin tétragonal cubique Classe cristalline 
groupe d'espace 
Cellule élémentaire a = 497,8 pm
c = 694,8 pma = 716,6 pm Nombre de formules chimiques par unité de cellule 4 8 Gîtologie
- La cristobalite se forme à haute température dans les roches ignées acides
- Elle peut se former à plus basse température dans des dépôts biochimiques
- Elle est présente dans les météorites
- Elle est un des constituants des roches lunaires
Minéraux associés
- Augite, hornblende, Quartz Beta, olivine, pseudobrookite, sanadine, tridymite
Variété
Il existe une variété associant étroitement la cristoblite et la tridymite : la lussatite (ou opale-CT).
Gisements remarquables
Elle est très largement répandue dans le monde.
En France
- Mont Denise, Espaly-Saint-Marcel, Le Puy-en-Velay, Haute-Loire, Auvergne[6]
- Sarliève, Cournon-d'Auvergne, Clermont-Ferrand, Puy-de-Dôme, Auvergne[7]
- Lussat, Pont-du-Château, Puy-de-Dôme, Auvergne
- Courgas ravine, Apt, Vaucluse, Provence-Alpes-Côte d'Azur [8]
Dans le Monde
- Francon quarry, Saint-Michel District, Montréal, Jacques Cartier Co., Québec, Canada [9]
- Morne Serpent, Grande Rivière Village, Sainte Lucie [10]
Galerie
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Structure cristalline de l'α-cristobalite -
Structure cristalline de la β-cristobalite -
Cristobalite dans l'obsidienne - Califronie USA - (14x8cm)
Utilité
- Pétrographie
- Elle renseigne sur la température de formation des roches dans lesquelles elle a été trouvée.
- Pigment
- la cristobalite se distingue par sa blancheur. Si elle n'est pas d’un blanc aussi pur que le dioxyde de titane (blanc de titane), elle est toutefois plus lumineuse. Cette particularité l’a fait utiliser comme pigment pour les couleurs, au vu de sa particulière inertie chimique elle est très utile pour les pigments de marquages en extérieur (peintures et revêtement muraux).
- Propriétés mécaniques
- Sa remarquable stabilité mécanique, associé à son inertie chimique en fait un des constituants des céramiques dentaires.
- Elle entre dans la composition de substances d'étanchéité.
- Pierre ornementale
- L’obsidienne contenant des cristaux de cristobalite est connue sous le nom d’« obsidienne flocons de neige ». Elle sert alors de pierre ornementale pour confectionner des bijoux et de petites sculptures.
Toxicologie, écotoxicologie
C'est un produit qui est source de silicose quand il est inhalé de manière chronique et qui est un cancérigène reconnu chez l'homme[11]
Voir aussi
Articles connexes
- Silicates, silice
- Silicose, mésothéliome, cancer du poumon
Notes et références
- La classification des minéraux choisie est celle de Strunz.
- Masse molaire calculée d’après Atomic weights of the elements 2007 sur www.chem.qmul.ac.uk
- R. W. G.Wyckoff: The crystal structure of the high temperature form of cristobalite. In: American Journal of Science. Serie 5, Nr. 9, 1925, S. 448-459.
- W. A. Dollase: Reinvestigation of the structure of low Cristobalite. In: Zeitschrift fuer Kristallographie, Kristallgeometrie, Kristallphysik, Kristallchemie. Nr. 121, 1965, S. 369-377
- D. R. Peacor: High-temperature single-crystal study of the cristobalite inversion. In: Zeitschrift fuer Kristallographie, Kristallgeometrie, Kristallphysik, Kristallchemie. Nr. 138, 1973, S. 127-220
- - De Ascencao Guedes, R. , Médard, E. and Mergoil, J. (2005). "Minéralogie des volcans du mont Denise, Espaly-Saint-Marcel, Haute Loire." Le Règne Minéral,(62),pp:9-22.
- Aimé Rudel : "Curiosités Géologiques d'Auvergne et du Velay", Editions Volcans, 1970
- F. Roulin et al. , 1986, 109, pp. 349-357.
- - Tarassoff, P., Horvath, E. and Pfenninger-Horvath, E. (2006): Francon Revisited. Mineralogical Record 37 (3): 257-263
- M. Le Guen de Kerneizon et al. , Bull. Minéral. , 1982, 105, pp. 203-211
- Fiche de sécurité
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