SERPENTINE

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

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 vendue en Asie sous les noms fallacieux de new jade ou de Hunan jade.

Parmi les autres variétés de serpentine, plus rares, on peut citer la garniérite (riche en nickel), la stichite (produit d'altération de serpentine chromifère dont la couleur varie du rose au pourpre), la lizardite (antigorite jaune à verdâtre du cap Lizard en Cornouailles, Grande-Bretagne), la marmolite, à l'aspect micacé, et la picrolite, à la forme columnaire.

La serpentine résulte de l'altération (serpentinisation) de minéraux ferromagnésiens, notamment l'olivine et certains pyroxènes, dans les roches basiques ou ultrabasiques, c'est-à-dire principalement les roches de la croûte océanique. Ainsi, les gisements de serpentine et de serpentinite se trouvent-ils essentiellement dans les ophiolites (péridotites, gabbros, gabbros lités du complexe filonien et basaltes) qui sont des lambeaux d'ancienne croûte océanique obductés en milieu continental lors de la fermeture d'un océan et la formation d'une chaîne de montagnes : arc alpin, chaîne Himalaya-Tibet, Oural, etc. De grandes masses de serpentine proviennent aussi de l'altération d'intrusions magmatiques basiques plus ou moins anciennes, comme celles de Hunan (Chine), de Nouvelle-Zélande, d' Afrique du Sud, du Zimbabwe, des États-Unis (Pennsylvanie, Maryland, New York...) ou encore du Québec.

La serpentine est infusible, elle est attaquée par l'acide chlorhydrique (avec libération de silice, qui se sépare comme un gel), non pléochroïque, parfois fluorescente (jaune crème).

Plusieurs minéraux peuvent présenter un aspect proche de celui de la serpentine : le jade, mais il ne peut être rayé au couteau ; les chlorites (appelées parfois fausses serpentines), phyllosilicates de magnésium, de fer et d'aluminium, mais au clivage parfait micacé ; la fuchsite (un mica chromifère de type muscovite), mais au clivage parfait et légèrement plus dure et plus dense ; et la chrysoprase (une calcédoine vert pomme), mais nettement plus dure (6,5-7).

1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 3 pages

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

Classification

Autres références

«  SERPENTINE  » est également traité dans :

AMIANTE ou ASBESTE

  • Écrit par 
  • Laurence FOLLÉA, 
  • Henri PÉZERAT
  • , Universalis
  •  • 3 473 mots

Dans le chapitre « Minéraux et applications »  : […] L'amiante (ou asbeste) est un minéral fibreux de la famille des silicates, formé naturellement au cours du métamorphisme des roches. On distingue deux 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' […] Lire la suite

GEMMES

  • Écrit par 
  • Jean-Paul POIROT, 
  • Henri-Jean SCHUBNEL
  •  • 6 268 mots
  •  • 26 médias

Dans le chapitre « Silicates autres que les béryls »  : […] Le péridot est très anciennement connu. On y distingue trois nuances de vert : vert-jaune à jaune-vert (chrysolite) ; vert olive (olivine) ; vert mousse (péridot stricto sensu ). Ce minéral existe dans les roches ultrabasiques (Égypte, Birmanie). La famille des grenats donne plusieurs gemmes : le pyrope , rouge violacé, qu'on rencontre dans des roches ultrabasiques (Afrique du Sud, Bohême) ; l' […] Lire la suite

SILICATES

  • Écrit par 
  • Jean WYART
  •  • 8 510 mots
  •  • 22 médias

Dans le chapitre « Groupe kaolinite-serpentine (0,7 nm) »  : […] Le feuillet élémentaire est simplement l'association d'une couche tétraédrique et d'une couche octaédrique ; son épaisseur, mesurée avec les rayons X, est de 0,7 nm. Ce groupe est désigné, dans la nomenclature des argiles, par 1/1 . Le plus important des minéraux de ce groupe est la kaolinite Al 4 Si 4 O 10 (OH) 8 , qui est dioctaédrique. C'est l'élément essentiel des kaolins, utilisés en céramiq […] Lire la suite

Pour citer l’article

Yves GAUTIER, « SERPENTINE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 25 novembre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/serpentine/