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AMPHIBOLES & PYROXÈNES

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 entre eux portent surtout sur la présence de radicaux OH dans les amphiboles, alors que les pyroxènes sont anhydres. Ce sont typiquement des minéraux ferromagnésiens, mais ils peuvent également contenir dans leur réseau Ca, Al, Na, Li, Ti, ce qui entraîne l'existence de nombreuses variétés.

Amphiboles

Propriétés physiques

Les amphiboles forment souvent des prismes allongés dont les dimensions sont en général centimétriques ; elles se présentent dans certains cas en aiguilles ou baguettes décimétriques groupées en gerbes ou en rosaces (actinote). La coloration est extrêmement variable : jaune pâle, rose ou bleutée, le plus souvent brune ou verdâtre, parfois pratiquement noire.

Structure

Couche tétraédrique Si<inf>4</inf>O<inf>11</inf>(OH) des phyllosilicates - crédits : Encyclopædia Universalis France

Couche tétraédrique Si4O11(OH) des phyllosilicates

On peut prendre comme exemple la trémolite de formule [Si4O11(OH)]2Ca2Mg5. Les doubles chaînes de tétraèdre SiO4 délimitent une cavité où se trouve placé l'ion OH ; elles forment un ruban parallèle à l'axe c du minéral, de section schématiquement trapézoïdale. Ces chaînes sont réunies latéralement, par des ions Mg2+, groupés par cinq sur les petits côtés des trapèzes dans des sites entourés de six atomes d'oxygène (que l'on note M1M2M3), et par les ions Ca2+ disposés suivant les grands côtés du trapèze, dans des sites plus volumineux (notés M4). Il existe également dans la structure un site supplémentaire, noté A, vacant dans le cas de la trémolite, et susceptible de contenir par exemple Na+ ou K+. L'existence de clivages formant un angle de 1240 découle directement de cet agencement des chaînes.

Agencement des chaînes silicatées - crédits : Encyclopædia Universalis France

Agencement des chaînes silicatées

Clivages basaux des amphiboles - crédits : Encyclopædia Universalis France

Clivages basaux des amphiboles

Cette structure se retrouve chez toutes les amphiboles, en tenant compte des substitutions isomorphiques habituelles :

Si4+ peut être remplacé au centre des tétraèdres par Al3+, mais la proportion n'excède pas 2 Al pour 6 Si.

Mg2+ peut être remplacé par de nombreux ions hexacoordonnés : Fe2+, Fe3+, Li2+, Ti4+, mais aussi Al3+.

Ca2+ peut céder la place à Na+, plus rarement K+, ainsi qu'à Mg ou Fe dans certains cas particuliers ; pour des ions de coordinance élevée il existe encore un site, vacant dans le cas de la trémolite comme chez la plupart des amphiboles, et qui est le plus souvent occupé par un sodium (noté Na).

L'ion OH peut être remplacé par Cl et surtout F ; on connaît des amphiboles presque entièrement fluorées.

Ainsi, en appelant Z, Y et X les cations de chacun des groupes précédents, la formule générale des amphiboles peut s'écrire :

Bien entendu le remplacement des cations de la trémolite par des ions de valence différente doit continuer à assurer la neutralité électrique, et l'on a par exemple les équivalences suivantes :

On conçoit aisément dans ces conditions que la composition chimique soit des plus variables, bien que la structure reste constante, en particulier l'angle des clivages et la présence des hydroxyles.

Principaux types et paragenèses

On peut distinguer trois grandes catégories d'amphiboles.

a) Les amphiboles purement ferromagnésiennes (Mg, Fe)7Si8O22 (OH)2, surtout présentes dans les roches métamorphiques, mais dont les termes riches en fer sont connus dans certaines roches volcaniques (dacites). L'ion Fe2+ (0,074 nm) peut s'intégrer sans modification à la structure de la trémolite, mais lorsque l'abondance d'ions Mg2+ amène ces derniers à occuper des sites X (Mg > 5), l'arrangement des chaînes est modifié et le système cristallin devient orthorhombique (anthophyllite), alors qu'il est toujours monoclinique du côté du pôle ferrifère (cummingtonite).

b) Les amphiboles calciques (1,5 < Ca < 2), qui peuvent[...]

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Écrit par

  • : professeur de géologie à l'université de Bretagne-Occidentale, Brest

Classification

Pour citer cet article

Jean-Paul CARRON. AMPHIBOLES & PYROXÈNES [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )

Médias

Couche tétraédrique Si<inf>4</inf>O<inf>11</inf>(OH) des phyllosilicates - crédits : Encyclopædia Universalis France

Couche tétraédrique Si4O11(OH) des phyllosilicates

Agencement des chaînes silicatées - crédits : Encyclopædia Universalis France

Agencement des chaînes silicatées

Clivages basaux des amphiboles - crédits : Encyclopædia Universalis France

Clivages basaux des amphiboles

Autres références

  • AMIANTE ou ASBESTE

    • Écrit par Universalis, Laurence FOLLÉA, Henri PÉZERAT
    • 3 488 mots
    ...variétés principales d'amiante : la serpentine, représentée notamment par la chrysotile, ou « amiante blanc » (95 p. 100 de la production mondiale), et les amphiboles, qui comprennent cinq espèces distinctes : le crocidolite ou « amiante bleu », l'amosite ou « amiante brun », la trémolite, l'anthophyllite...
  • AMPHIBOLITES

    • Écrit par Gérard GUITARD
    • 795 mots

    Les amphibolites sont des roches métamorphiques constituées essentiellement d'amphibole alumineuse (hornblende) et de feldspath plagioclase (généralement, andésine à labrador), en proportions variables, avec ou sans quartz. Il s'y associe parfois du pyroxène (diopside), du mica biotite, du grenat,...

  • ANDÉSITES ET DIORITES

    • Écrit par Jean-Paul CARRON, Universalis, Maurice LELUBRE, René MAURY
    • 2 066 mots
    • 2 médias
    ...distingue généralement les andésites basiques (SiO2 : de 52 à 57 p. 100) des andésites stricto sensu ou andésites acides (SiO2 : de 57 à 63 p. 100). Sur le plan minéralogique, la principale variation observée réside dans l'absence ou la présence de phénocristaux d'amphibole de type hornblende, qui...
  • BASALTES ET GABBROS

    • Écrit par Jean-Paul CARRON, Universalis, René MAURY
    • 3 670 mots
    • 2 médias
    Les basaltes sont des roches très sombres où l'on ne distingue guère à l'œil nu que quelques cristaux isolés de pyroxènes noirs ou éventuellement d'olivine jaune. La densité est élevée (voisine de 3), sauf pour les types vacuolaires ou les scories.
  • Afficher les 14 références

Voir aussi