SPINELLES

Spinelle proprement dit

À la structure du minéral MgAl₂O₄ qui vient d'être décrite (spinelle normal) correspond la forme octaèdre {111} et beaucoup plus rarement le rhombododécaèdre {110}. La macle (111), dite « macle des spinelles », est fréquente. La densité, variable de 3,5 à 3,7, est la plus faible du groupe. Il existe une série continue de solutions solides entre le spinelle proprement dit MgAl₂O₄ et l'hercynite Fe²⁺Al₂O₄ ; lorsque le rapport Mg/Fe²⁺ varie de 1 à 3, le minéral est connu sous le nom de pléonaste. Il existe également une série continue de solutions solides entre MgAl₂O₄ et la chromite Fe²⁺Cr₂O₄ (magnésiochromites). Le spinelle est rarement incolore ; il peut être diversement coloré et utilisé comme gemme (dureté 8).

Le pléonaste n'est pas stable en présence de quartz ; il se produit, d'après G. M. Friedman, les réactions suivantes :

C'est un minéral de haute température commun des roches métamorphiques. Il est souvent associé à la forstérité, au diopside, à la chondrodite et à la phlogopite dans les calcaires métamorphiques, à la cordiérite et aux orthopyroxènes dans les roches argileuses pauvres en silice ayant subi un métamorphisme thermique.

Hercynite

L'hercynite (Fe²⁺Al₂O₄) a des caractères cristallographiques analogues au spinelle proprement dit avec un paramètre a égal à 0,816 nm. Le système FeAl₂O₄ (hercynite)-Fe₃O₄ (magnétite) a été étudié expérimentalement par A.C. Turnock en 1959. Au-dessus de 858 ⁰C, il existe une série complète de solutions solides ; au-dessous de cette température, deux domaines d'exsolutions apparaissent.

Les cristaux d'hercynite sont noirs et se trouvent dans des sédiments argileux métamorphisés plus riches en fer que ceux qui ont donné les pléonastes ; on rencontre aussi ce minéral dans les bauxites ferrugineuses métamorphisées, dans des roches basiques et ultrabasiques. On peut également trouver de l'hercynite dans des granulites, ce spinelle ferreux étant stable en présence de silice libre, contrairement au spinelle alumineux magnésien. Les exsolutions d'hercynite dans la magnétite sont fréquentes dans des roches basiques.

Gahnite et galaxite

La gahnite ZnAl₂O₄ a une structure de spinelle normal. Il existe probablement une série complète de solutions solides entre ZnAl₂O₄ et MgAl₂O₄, donnant toutes les compositions que l'on trouve dans les gahnites des pegmatites granitiques ou dans les gîtes zincifères de Franklin (New Jersey) et de Falun (Suède).

La galaxite Mn²⁺Al₂O₄ est un minéral rare associé à la téphroïte, à la rhodonite et aux oxydes de manganèse dans certains gisements manganésifères.