Tourmaline

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Tourmaline
Catégorie IX : silicates[1]
Tourmaline Brésil

Tourmaline Brésil
Général
Classe de Strunz 9.CK.05
Classe de Dana 61.03a, 61.03b, 61.03c, 61.03d, 61.03e
Formule brute XG3Z6(BO3)3T6O18(OH,O)3(OH,F,O) X=(Ca,Na,K,[]), G=(Mg,Li,Al,Mn,Fe2+,3+,V,Cr,Ti,Cu,[]), Z=(Al,Mg,Cr,V,Fe3+,Ti), T=(Si,Al,B,Be)
Identification
Couleur variées
Classe cristalline et groupe d'espace ditrigonale pyramidale, R3m
Système cristallin trigonal
Clivage prismatique, massif avec agrégats
Habitus baguettes ou aiguilles allongées à section triangulaire et faces courbes
Échelle de Mohs 7-7,5
Trait blanc
Éclat vitreux
Propriétés optiques
Propriétés chimiques
Masse volumique 3-3,2 g/cm³
Fusibilité facile si pauvre en Fe et riche en Mg
Solubilité insolubles dans les acides
Propriétés physiques
Magnétisme aucun
Radioactivité aucune
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le terme tourmaline ne désigne pas une espèce minérale mais un groupe de minéraux de la famille des silicates, sous-groupe des cyclosilicates, de formule chimique XG3Z6(BO3)3T6O18(OH,O)3(OH,F,O) où X=(Ca,Na,K,[]), G=(Mg,Li,Al,Mn,Fe2+,3+,V,Cr,Ti,Cu,[]), Z=(Al,Mg,Cr,V,Fe3+,Ti), T=(Si,Al,B,Be). La tourmaline cristallise dans le système cristallin trigonal à réseau rhomboédrique en baguettes ou aiguilles allongées à section triangulaire et faces courbes.

Inventeur et étymologie[modifier | modifier le code]

Son nom vient de Thuramali (තුරමලි) ou Thoramalli (තෝරමල්ලි) en cingalais.

Caractéristiques physico-chimiques[modifier | modifier le code]

Critères de détermination[modifier | modifier le code]

Les tourmalines ont un éclat vitreux et des couleurs très variées. Leur trait est blanc.

La teinte rose des tourmalines de nombreux gisements est le résultat d’une irradiation naturelle continue. Lors de leur croissance, ces tourmalines incorporent du Mn2+ alors qu’à l’origine elles sont par nature très pales. Leur environnement granitique leur impose une exposition aux rayons gamma naturels dus à la désintégration du 40K radioactif, ce qui provoque la formation progressive des Mn3+, ions responsables des couleurs rose à rouge.

Les tourmalines forment des cristaux prismatiques à six pans, à faces alternativement larges et étroites, donnant une section plutôt triangulaire.

Elles sont insolubles dans les acides.

Cristallochimie[modifier | modifier le code]

Les tourmalines forment un groupe selon la classification de Strunz, noté 9.CK.05 : il s'agit de silicates (IX), plus précisément de cyclosilicates (9.C) contenant des anneaux à six membres Si6O18 avec des anions complexes insulaires (9.CK).

Selon la classification de Dana, les tourmalines sont divisées en plusieurs groupes en fonction de leur composition : elles font toutes partie des cyclosilicates contenant des anneaux à six membres Si6O18 où le silicium peut être substitué par de l'aluminium et pouvant contenir des groupements hydroxyle OH (groupe noté 61). On distingue les tourmalines déficientes en métaux alcalins (groupe 61.03a, les lacunes sont indiquées par [] dans leurs formules chimiques), celles contenant majoritairement du calcium (groupe 61.03b), du fer (groupe 61.03c), du lithium (groupe 61.03d) et du sodium (groupe 61.03e).

Schorl, variété de tourmaline noire.
Groupe de la tourmaline
Minéral Formule Groupe ponctuel Groupe d'espace Classe de Dana
Buergerite NaFe3Al6(BO3)3Si6O21F 3m R3m 61.03c
Chromdravite NaMg3(Cr,Fe)6(BO3)3(Si6O18)(OH)4 3m R3m 61.03e
Dravite NaMg3Al6(BO3)3(Si6O18)(OH)4 3m R3m 61.03e
Elbaïte Na(Li,Al)3Al6(BO3)3(Si6O18)(OH)4 3m R3m 61.03d
Feruvite (Ca,Na)(Fe,Mg,Ti)3(Al,Mg,Fe)6(BO3)3 (Si6O18)(OH)4 3m R3m 61.03b
Foitite []Na<0,5(Fe,Al)3Al6(BO3)3(Si6O18)(OH)4 3m R3m 61.03a
Hydroxyuvite CaMg3(Al5Mg)(Si6O18)(BO3)3(OH)3(OH) 3m R3m 61.03b
Liddicoatite Ca(Li,Al)3Al6(BO3)3(Si6O18)(O,OH,F)4 3m R3m 61.03b
Magnésiofoitite [](Mg2Al)Al6(BO3)3(Si6O18)(OH)4 3m R3m 61.03a
Olenite NaAl3Al6(BO3)3(Si6O18)(O,OH)4 3m R3m 61.03d
Povondraite (Na,K)(Fe2+,Fe3+)3(Fe,Mg,Al)6(BO3)3 (Si6O18)(OH)4 3m R3m 61.03c
Rossmanite []LiAl2Al6(Si6O18)(BO3)3(OH)4 3m R3m 61.03a
Schorl NaFe3Al6(BO3)3(Si6O18)(OH)4 3m R3m 61.03e
Schorl-F NaFe3Al6(BO3)3(Si6O18)(OH)3(F,OH) 3m R3m 61.03e
Uvite (Ca,Na)(Mg,Fe)3Al5Mg(BO3)3(Si6O18)(OH,F)4 3m R3m 61.03b
Vanadiumdravite NaMg3V6(BO3)3(Si6O18)(OH)4 3m R3m 61.03e

Cristallographie[modifier | modifier le code]

Structure du schorl[2], projetée sur le plan (a, b). Rouge : Fe, jaune : Si, gris : Al, cyan : Na, bleu : O, vert : B.

La tourmaline cristallise dans le système cristallin trigonal, de groupe d'espace R3m (Z = 3 unités formulaires par maille conventionnelle). Ses paramètres de maille et sa masse volumique varient en fonction de sa composition chimique.

Sa structure est constituée d'octaèdres ZO6 (Z = Al, Mg, Cr, V, Fe3+ ou Ti), de groupes G3O13 (G = Mg, Fe, Mn, Li ou Al), de triangles BO3 et d'anneaux Si6O18.

Gîtologie et minéraux associés[modifier | modifier le code]

La tourmaline est un minéral commun des roches magmatiques et métamorphiques, ainsi que des veines hydrothermales de haute température. Il s'agit d'un minéral caractéristique des pegmatites.

Exploitation des gisements[modifier | modifier le code]

Tourmaline taillée.

Tout comme pour les diamants, les tourmalines possèdent des propriétés pratiques.

La tourmaline fut utilisée jadis pour nettoyer les pipes grâce à son effet piézoélectrique. De plus, elle possède des propriétés pyroélectriques : quand elle est chauffée, ses deux extrémités accumulent des charges électriques opposées, ce qui peut attirer la poussière via l'électricité statique. Pour cette raison, on retrouve également ce minéral dans les fers à lisser pour cheveux[3], dans le but d'éliminer l'électricité statique.

Il s'agit également d'une pierre fine utilisée en joaillerie pour les variétés colorées.

La tourmaline est aussi utilisée en exploration minière en tant que signe géologique précurseur de la formation de gisement d'or.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. La classification des minéraux choisie est celle de Strunz, à l'exception des polymorphes de la silice, qui sont classés parmi les silicates.
  2. ICSD No. 4 380 ; (en) Suzanne Fortier et G. Donnay, « Schorl refinement showing composition dependence of the tourmaline structure », The Canadian Mineralogist, vol. 13, no 2,‎ 1975, p. 173-177
  3. (en) « What are Tourmaline Hair Styling Tools? », sur wiseGEEK (consulté le 23 mai 2011)

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Liens externes[modifier | modifier le code]