Saphirine
La saphirine (en anglais : (en) sapphirine) est un minéral rare, un silicate de magnésium et d'aluminium de formule chimique (Mg,Al)8(Al,Si)6O20[2] ou Mg4(Mg3Al9)O4[Si3Al9O36][3] (avec principalement le fer comme impureté). Nommée pour sa couleur rappelant celle du saphir, la saphirine est une gemme et intéresse chercheurs et collectionneurs : les cristaux bien formés sont précieux et parfois taillés en pierres précieuses. Elle a été synthétisée à des fins expérimentales par un processus hydrothermal[4].
| Saphirine Catégorie IX : silicates[1] | |
 Cristal saphir bleu indigo de Fort Dauphin, Madagascar (taille : 2,1 × 1,9 × 1,4 cm) | |
| Général | |
|---|---|
| Symbole IMA | Spr |
| Classe de Strunz | 9.DH.45
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| Classe de Dana | 69.2.1b.1
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| Formule chimique | Mg4(Mg3Al9)O4[Si3Al9O36] |
| Identification | |
| Couleur | bleu clair, bleu-gris, vert, gris verdâtre, rarement jaune-brun ou rose. |
| Système cristallin | monoclinique ou triclinique |
| Classe cristalline et groupe d'espace | 1 P1 |
| Clivage | pauvre/indistinct sur {100}, {001} et {010} |
| Cassure | irrégulière/inégale, sous-conchoïdale |
| Échelle de Mohs | 7,5 |
| Trait | incolore |
| Éclat | vitreux |
| Propriétés optiques | |
| Indice de réfraction | nα = 1,701 - 1,729, nβ = 1,703 - 1,732, nγ = 1,705 - 1,734 |
| Biréfringence | δ = 0,004 - 0,005 – biaxe (-) |
| Angle 2V | 51° à 69° (mesuré), 78° à 88° (calculé) |
| Pléochroïsme | visible : X = chamois rosé, jaunâtre, brun légèrement fumé, incolore. Y = bleu ciel, bleu saphir, bleu verdâtre. Z = bleu ciel foncé, bleu saphir foncé |
| Transparence | oui |
| Propriétés chimiques | |
| Densité | 3,4–3,5 g/cm3 (mesuré) |
| Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire. | |
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Groupe de la saphirine
modifierElle forme son propre groupe dont les autres membres sont[3] :
- Addibischoffite, Ca2Al6Al6O20
- Khmaralite, (Mg,Al,Fe)16[(Al,Si,Be)12O36]O4
- Louisfuchsite, Ca2(Mg4Ti2)(Al4Si2)O20
- Warkite, Ca2Sc6Al6O20
- Et une espèce encore sans nom, répertoriée sous UM2002-52-SiOAlFeMg, Mg4(Mg1,5Fe+20,3Fe+31,6Al8,5)O4[Si1,7Al10,3O36]
Propriétés
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Les couleurs typiques vont du bleu saphir clair au bleu foncé, du vert bleuâtre au vert brunâtre, du vert et du gris bleuâtre ou verdâtre au noir ; le jaune, le rouge pâle et le rose à rose violacé sont observés dans certains cas[5]. La saphirine est relativement dure (7,5 sur l'échelle de Mohs), généralement transparente à translucide, avec un éclat vitreux. Structurée dans le système cristallin monoclinique ou triclinique selon le polymorphe[6], la saphirine a un habitus généralement anédrique ou granuleux, mais peut également se présenter sous forme tabulaire ou en agrégats : le jumelage est rare[2]. La cassure est sous-conchoïdale à inégale et il existe une direction de clivage parfait. La densité de la saphirine est de 3,54 – 3,51 et son trait est incolore à blanc[3].
La saphirine montre un indice de réfraction (mesuré par la lumière monochromatique du sodium à 589,3 nm), variant de 1,701 à 1,718[7] tandis que sa biréfringence est de 0,006 à 0,007, biaxe négative[8]. Les valeurs de l'indice de réfraction peuvent correspondre à la couleur : les spécimens vert brunâtre posséderont les valeurs les plus élevées, les spécimens rose violacé, les plus faibles et les spécimens bleus seront intermédiaires entre eux. Le pléochroïsme de la saphirine peut être extrême, avec des couleurs trichroïques allant d'incolore, jaune pâle ou rouge ; ciel au bleu lavande ou vert bleuâtre; au bleu foncé. La saphirine n'est pas fluorescente[3].
Environnement et gisements
modifierBien qu'il existe des indications d'une origine magmatique dans certains gisements, la saphirine est principalement le résultat d'un métamorphisme de haut niveau dans des environnements caractérisés par une faible teneur en silice et riche en magnésium et en aluminium. Cependant, la saphirine se trouve dans divers types de roches, notamment dans les faciès des granulites et des amphibolites, les skarns calco-silicatés et les quartzites ; elle est également présente dans des xénolithes. Les minéraux associés à la saphirine comprennent : la calcite, le chrysobéryl, la cordiérite, le corindon, le grenat, la kornerupine, la cyanite, la phlogopite, la scapolite, la sillimanite, le spinelle et la surinamite[2].
La saphirine a également été identifiée comme le produit d'une réaction (avec le grenat) entre le spinelle Mg-Al et le clinopyroxène riche en Ca-Tschermak dans les pyroxénites du manteau contenant du corindon[9],[10].
Les grands cristaux d'une belle transparence et couleur sont connus de très rares endroits : la Province du Centre (Hakurutale et Munwatte) du Sri Lanka est depuis longtemps reconnue comme une source de matériau bleu verdâtre à bleu foncé pouvant être taillé, et des cristaux pouvant atteindre 30 mm ou plus ont été découverts à Fianarantsoa (district de Betroka) et dans la province de Toliara (régions d'Androy et d'Anôsy) dans le sud de Madagascar. La localité type de la saphirine est Fiskenaesset (Fiskenaes), région de Nuuk, à l'ouest du Groenland, où le minéral a été découvert en 1819.
La base de données minéralogique Mindat.org, recense près de 150 gisements dans le monde sur tous les continents à part l'Amérique du Sud[3]. Parmi eux : le Hoggar occidental, en Algérie ; le complexe de Napier dans la Terre d'Enderby et les collines de Vestfold en Antarctique ; Delegate. en Nouvelle-Galles du Sud, et la chaîne de Strangways dans le Territoire du Nord, en Australie ; le lac Wilson au Labrador ; Donghai en Chine ; Kittilä, Laponie de Finlande ; Peygerolles à Saint-Privat-du-Dragon, Chantel à Saint-Ilpize en Haute-Loire en France ; Waldheim en Saxe, Allemagne ; massif de Dora Maira, province de Coni en Italie ; Ulstein, Møre og Romsdal, Visekå[7] et Meløy, en Norvège ; le district de Messina dans la province de Limpopo et le district du cuivre d'Okiep dans la province du Cap-Nord, en Afrique du Sud ; la municipalité de Falkenberg, comté de Halland, Suède ; la colline de Mautia dans la région de Kongwa, province centrale en Tanzanie ; l'île de Harris dans les Hébrides extérieures (Écosse) ; la région de Bani Hamid dans l'ophiolite de Semail, Émirats arabes unis ; les montagnes Dome Rock du comté de La Paz en Arizona, Stockdale, le comté de Riley au Kansas ; Cortlandt, New York ; et le comté de Clay, Caroline du Nord ; en Inde, la ceinture mobile des Ghâts orientaux.
Notes et références
modifier- La classification des minéraux choisie est celle de Strunz, à l'exception des polymorphes de la silice, qui sont classés parmi les silicates.
- (en) « sapphirine », dans J. W. Anthony, R. Bideaux, K. Bladh et al., Handbook of mineralogy, (lire en ligne [PDF]) (consulté le )
- (en) « sapphirine », sur Mindat.org (consulté le )
- (en) Jacques Barbier, « Crystal structures of sapphirine and surinamite analogues in the MgO-Ga- 2 O 3 -GeO 2 system », European Journal of Mineralogy, vol. 10, no 6, , p. 1283–1293. (ISSN 0935-1221, résumé)
- (en) « Sapphirine Mineral Data », sur www.webmineral.com (consulté le )
- (en) Stefano Merlino, « Crystal structure of sapphirine-1Tc », Zeitschrift für Kristallographie - Crystalline Materials, vol. 151, nos 1-4, , p. 91–100 (ISSN 2196-7105 et 2194-4946, DOI 10.1524/zkri.1980.151.14.91, lire en ligne, consulté le )
- (en) Gerard A. E. M. Hermans, Anthonie L. Hakstege, J. Ben H. Jansen et René P. E. Poorter, « Sapphirine occurrence near Vikeså in Rogaland, Southwestern Norway », Norsk Geologisk Tidsskrift, vol. 56, no 4, , p. 397-412 (lire en ligne [PDF])
- (en) Paul B. Moore, « Crystal Structure of Sapphirine », Nature, vol. 218, no 5136, , p. 81–82 (ISSN 0028-0836 et 1476-4687, DOI 10.1038/218081b0, lire en ligne [PDF], consulté le )
- Jacques Kornprobst, Michel Piboule et Abdelhalim Tabit, « Diversité des clinopyroxénites à grenat associées aux massifs ultramafiques orogéniques; eclogites, ariégites, griquaïtes et grospydites : une discussion », Bulletin de la Société Géologique de France, vol. III, no 2, , p. 345–351 (ISSN 1777-5817 et 0037-9409, DOI 10.2113/gssgfbull.iii.2.345, lire en ligne, consulté le )
- (en) J. Kornprobst, M. Piboule, M. Roden et A. Tabit, « Corundum-bearing Garnet Clinopyroxenites at Beni Bousera (Morocco): Original Plagioclase-rich Gabbros Recrystallized at Depth within the Mantle? », Journal of Petrology, vol. 31, no 3, , p. 717–745 (ISSN 0022-3530 et 1460-2415, DOI 10.1093/petrology/31.3.717, lire en ligne, consulté le )
