SERPENTINE

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Phyllosilicate hydraté de magnésium qui se présente sous diverses formes minérales portant chacune une appellation. La serpentine, au sens large, cristallise en masse microcristalline compacte ou en agglomérats fibreux. Les cristaux visibles à l'œil nu sont inconnus. La « serpentine noble », variété prisée pour la fabrication de bijoux et de petits objets sculptés, apparaît en masse translucide de couleur vert olive pâle. Les caractéristiques principales qui permettent d'identifier la serpentine sont son aspect soyeux, qui rappelle celui du jade, son toucher gras et sa faible dureté (se rayant, selon les variétés, au couteau, avec le cuivre, voire avec l'ongle). La serpentine est le constituant essentiel des serpentinites, roches ophiolitiques (du grec ophis, serpent, et lithos, pierre) dont l'aspect rappelle la peau de ces reptiles.

formule : Mg6[Si4O10](OH)8,H2O ;

système : monoclinique, parfois orthorhombique ;

dureté : 2,4-4 ;

poids spécifique : 2,4-2,6 ;

éclat : soyeux, cireux ou gras ;

transparence : souvent opaque, parfois translucide ;

cassure : conchoïdale, esquilleuse, résistante.

La serpentine présente une structure atomique en feuillets qui peuvent glisser les uns sur les autres ; à l'échelle macroscopique, le minéral ne montre cependant aucun clivage distinct, contrairement à la plupart des autres phyllosilicates (micas, chlorites, talc, etc.). Le feuillet élémentaire est composé d'une couche de tétraèdres SiO4 (couche tétraédrique), dont les bases sont dans un plan et reliées entre elles par les atomes d'oxygène, et d'une couche contenant les cations magnésium (Mg2+), de coordination 6, situés au centre d'octaèdres réguliers. Cette seconde couche est dite octaédrique pour les phyllosilicates en général et, comme toutes les cavités octaédriques de la serpentine sont occupées par un ion bivalent Mg2+, elle est appelée plus précisément trioctaédrique. Les ions hydroxyles OH se logent quant à eux dans les cavités hexagonales plus grandes que ménagent les atomes d'oxygène des sommets des tétraèdres. Cette association (O, OH) est donc commune à la couche tétraédrique et à la couche trioctaédrique. Du nickel (Ni) et parfois du fer (Fe) viennent souvent se substituer partiellement au magnésium. L'épaisseur d'un feuillet élémentaire de serpentine est de 0,7 nanomètre (7 × 10—10 m).

Plusieurs variétés de serpentine méritent d'être citées. Les deux plus communes sont le chrysotile (fibreux) et l'antigorite (compacte microcristalline).

Le chrysotile – à ne pas confondre avec le chrysolite, qui est un péridot de couleur vert olive –, de couleur blanche, vert gris ou jaunâtre, se présente sous forme de fibres souples au toucher doux et à l'aspect soyeux. Encore appelé asbeste serpentine, il contient de l'eau, contrairement à l'asbeste amphibole : le noircissement et la libération d'eau que l'on peut obtenir en tube fermé le différencient facilement. Apprécié des collectionneurs mais difficile à conserver, il a longtemps été utilisé dans l'industrie du bâtiment comme isolant thermique, où il est appelé amiante. Nommé encore « amiante blanc » par les pneumologues, il est aujourd'hui interdit à cet usage car, inhalé, il provoque un certain nombre d'affections réunies sous le nom d'asbestose (pleurésies, cancers bronchiques, fibroses pulmonaires, etc.). Le chrysotile n'est utilisé aujourd'hui que dans la fabrication de certains tissus de protection contre le feu, car il est ininflammable même à haute température.

L'antigorite, de couleur jaune à verdâtre et cristallisant sous forme d'agrégats microcristallins, montre un éclat résineux ou gras cireux, bien moins soyeux que le chrysotile. À l'échelle microscopique, elle est lamellaire, alors que le chrysotile est toujours fibreux, car les faibles distances entre les atomes d'oxygène de la couche tétraédrique et de la couche trioctaédrique provoquent des tensions qui se traduisent par un enroulement des feuillets. L'antigorite est utilisée pour la taille d'objets divers.

La bowenite, variété de serpentine plus dure (4 sur l'échelle de Mohs), et la williamsite sont des serpentines de type antigoritique (compactes microcristallines), translucides, avec une couleur jaunâtre à vert olive rappelant le jade. De fait, la bowenite fut appelée initialement jade néphrite par G. T. Bowen, qui lui donna ensuite son nom. Elle est encore ven [...]

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Écrit par :

  • : docteur en sciences de la Terre, concepteur de la collection La Science au présent à la demande et sous la direction d'Encyclopædia Universalis, rédacteur en chef de 1997 à 2015

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Pour citer l’article

Yves GAUTIER, « SERPENTINE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 24 mai 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/serpentine/