CHLORURES NATURELS

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Parmi les composés naturels du chlore, les chlorures sont les plus répandus. Prenant difficilement place dans la charpente des silicates, le chlore ne se rencontre que dans quelques minéraux des roches magmatiques, mais il est souvent présent sous forme d'acide chlorhydrique dans les fumerolles volcaniques. L'altération de ces roches magmatiques à la surface des continents libère des ions Cl-, mais dans des proportions trop faibles pour expliquer l'abondance relative de cet élément dans les océans (18 980 ppm en moyenne contre 95 dans la lithosphère) : son origine reste problématique. Inversement, une partie du chlore stocké dans les océans est restituée aux continents sous forme de roches sédimentaires salines, à la faveur surtout de concentrations des eaux par évaporation. Les chlorures ont ainsi deux origines principales, l'une profonde, de type magmatique, l'autre sédimentaire, de type évaporitique ; il convient aussi de signaler la présence de chlorure de fer dans les météorites.

Le tableau présenté plus loin précise quelques caractères des principaux chlorures simples ou composés. En fait, les chlorures sédimentaires, et en particulier la halite, la sylvine et la carnallite, sont les plus importants pour l'industrie ; il convient de souligner cependant l'intérêt de la cérargyrite, AgCl2, notable minerai d'argent, et de l'atacamite, de formule Cu2(OH3)Cl, qui sont exploités dans certains « chapeaux » de gisements sulfurés.

Chlorures naturels : caractères principaux

Tableau : Chlorures naturels : caractères principaux

Caractères principaux de chlorures naturels. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Halite

Le chlorure de sodium naturel ou « sel gemme » se rencontre presque uniquement dans des séquences salines nées de l'évaporation de bassins marins épicontinentaux ou de lacs salés. Il provient aussi, en très petites quantités, de la condensation de vapeurs volcaniques et d'efflorescence en régions arides.

La structure du cristal de halite fut la première à être analysée aux rayons X (Bragg, 1914) : chaque ion Na+ ou Cl- se trouve à égale distance de six ions de l'autre type, figurant les sommets d'un octaèdre dont l'ion considéré occupe le centre : système cubique à faces centrées (cf. alcalins, fig. 1) avec une distance 2a (a = côté du cube) égale à 1,1278 nm.

Les cristaux se présentent communément en cubes, rarement en octaèdres, mais plus souvent en assemblages plus ou moins ordonnés de cubes (trémies). Il existe des clivages parfaits parallèles aux faces du cube. Ce minéral, généralement incolore, se reconnaît surtout à sa saveur salée.

La solubilité de la halite est forte mais n'augmente que peu avec la température (360 grammes par litre d'eau à 20 0C et 393 g à 100 0C), si bien que l'évaporation est le facteur dominant de la précipitation de la halite ; elle ne se dépose qu'après une forte concentration des eaux (réduction au dixième du volume initial dans le cas de l'eau de mer), c'est-à-dire au-dessus des carbonates et après le dépôt de la plus grande partie du gypse. La précipitation de 1 m3 de sel gemme demande l'évaporation de 85 m3 d'eau de mer.

La halite joue un grand rôle en tectonique grâce à sa plasticité qui se manifeste pour des contraintes de quelques dizaines de kg/cm2. Plus léger que la plupart des roches, le sel donne naissance à des « dômes » ascendants (halocinèse) et constitue parfois avec le gypse la « semelle » des chevauchements ou des nappes.

La halite est utilisée pour les besoins de l'alimentation humaine et animale et par de nombreuses industries, en général après transformation en Na2CO3 (procédé Solvay) ou après électrolyse : industries des phosphates, verres, cyanures, sels organiques, fabrication du chlore, du sodium et des lessives alcalines.

Sur la production mondiale, qui dépasse 2 × 108 t/an, une faible part provient d'exploitations en bassins artificiels : les marais salants.

L'hydrohalite se forme par sous-refroidissement intense d'une solution saturée ou, d'une façon fugace, lors d'une sursaturation brusque : elle apparaît dans l'eau résiduelle de la glace marine ou dans les précipitations d'hiver de lacs salés (Sibérie).

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Écrit par :

  • : professeur à la faculté des sciences de l'université de Paris-VI-Pierre-et-Marie-Curie, directeur du laboratoire de géologie de l'École normale supérieure de Paris

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Pour citer l’article

André JAUZEIN, « CHLORURES NATURELS », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 08 décembre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/chlorures-naturels/