Wollastonite

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Wollastonite
Catégorie IX : silicates[1]
Wollastonite - Monte Somma, Italie - (Vue 9 mm)

Wollastonite - Monte Somma, Italie - (Vue 9 mm)
Général
Classe de Strunz
Classe de Dana
Formule brute CaO3SiCaSiO3
Identification
Masse formulaire[2] 116,162 ± 0,005 uma
Ca 34,5 %, O 41,32 %, Si 24,18 %,
Couleur incolore blanche à grise
Classe cristalline et groupe d'espace Pinacoïdale, P1
Système cristallin triclinique
Réseau de Bravais Primitif P
Macle commun sur {010}
Clivage Parfait sur {100}, bon sur {102} et, {001}
Cassure irrégulière ; esquilleuse
Habitus Rare cristaux tabulaire formation fibroradiée
Échelle de Mohs 4.5 to 5.0
Trait blanc
Éclat vitreux à nacré
Propriétés optiques
Indice de réfraction nα = 1.616 - 1.640 nβ = 1.628 - 1.650 nγ = 1.631 - 1.653
Biréfringence biaxial (-) ; 0.015
Dispersion 2vz ~ 44-50
Fluorescence ultraviolet oui et luminescent
Transparence Transparent, translucide
Propriétés chimiques
Densité 2.86 - 3.09
Température de fusion 1540 °C
Solubilité Dans HCl
Propriétés physiques
Magnétisme aucun
Radioactivité aucune
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

La wollastonite est une espèce minérale du groupe des silicates sous-groupe des inosilicates de la famille des pyroxénoïdes de formule CaSiO3 avec des traces : Al;Fe;Mn;Mg;Na;K;H2O;S.

Inventeur et étymologie[modifier | modifier le code]

Décrite dès 1818 par le minéralogiste J. Léhman, elle est dédiée au chimiste anglais William Hyde Wollaston[3]. Le minéralogiste allemand A. Stütz dans Neue Einrichtung der k.-k. Naturalien-Sammlung zu Wien, en avait fait une description incomplète sous le nom de Tafelspath en 1793.

Cristallochimie[modifier | modifier le code]

La wollastonie sert de chef de file à un groupe de minéraux isostructuraux qui porte son nom.

groupe de la wollastonite
  • Wollastonite-1A CaSiO3 P1 1
  • Wollastonite-2M CaSiO3 P 21 2
  • Wollastonite-3A-4A-5A-7A CaSiO3 P1 1
  • Bustamite (Mn,Ca)3Si3O9 P1 1
  • Ferrobustamite Ca(Fe,Ca,Mn)Si2O6 P1 1
  • Pectolite NaCa2Si3O8(OH) P1 1
  • Serandite Na(Mn,Ca)2Si3O8(OH) P1 1
  • Cascandite Ca(Sc,Fe)Si3O8(OH) C1 1
  • Denisovite (K,Na)Ca2Si3O8(F,OH) Mono
  • Tanohataite! LiMn2Si3O8(OH) P1 1

Structure[modifier | modifier le code]

En dépit de sa ressemblance chimique avec le spectre de la composition du groupe de minéraux de pyroxène – où le magnésium et le fer se substituent au calcium respectivement dans le diopside et l’hedenbergite – elle est structurellement très différente, avec trois tétraèdres de SiO4 dans sa chaine (à l’opposé de deux seulement pour les pyroxènes) Schéma 1.

Polymorphes[modifier | modifier le code]

  • wollastonite-1A : C'est l'ancienne espèce de référence. Nouvelle description moderne par Henmi & al. en 1978, le topotype est : Ciclova Montana (Csiklovabanya) Roumanie[4].
Synonyme : wollastonite, wollastonite-1T.
  • wollastonite-2M : Décrite par Peacock en 1935 c’est la forme monoclinique, réseau primitif P.
Synonyme : manganoparawollastonite, parawollastonite
  • wollastonite-3A : décrite par Henmi & al. en 1983 le topotype est : Kushiro, Hiroshima Japon comme les 3 autres polytypes suivants.
  • wollastonite-4A
  • wollastonite-5A
  • wollastonite-7A

Cristallographie[modifier | modifier le code]

La wollastonite cristallise dans le système triclinique, dans le groupe d'espace P1; dans la classe cristalline pinadoïdale.

  • Dimensions de la maille conventionnelle a = 7,94 Å, b = 7,32 Å, c = 7,07 Å ; α = 90,03 °, β = 95,37 °, γ = 103,43 °
  • Six unités de formule par maille conventionnelle. Schéma 2


Données cristallographiques pour la wollastonite
Nom Wollastonite-1A
Wollastonite
Wollastonite-2M
Parawollastonite
Wollastonite-4A
Pseudowollastonite
Système cristallin Triclinique Monoclinique Monoclinique
Classe cristalline 1 2/m 2/m
Groupe d'espace P1 P2_1/a C2/c
Paramètres de maille a = 794 pm
b = 732 pm
c = 707 pm
α = 90,03 °
β = 95,37 °
γ = 103,43 °
a = 1 543 pm
b = 732 pm
c = 707 pm
α = 90 °
β = 95,40 °
γ = 90 °
a = 684 pm
b = 1 187 pm
c = 1 963 pm
α = 90 °
β = 90,67 °
γ = 90 °
Nombre d'unités de formule dans la cellule 6 12 8
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Synonymie[modifier | modifier le code]

  • gillebachite ; gillebäckite ; gjellebäckite : variantes orthographiques sur le nom de la ville de Gjellabäk en Norvège.
  • grammite[5]
  • okénite (Rink)[6]
  • parawollastonite
  • photolite synonyme partagé avec la pectolite[7]
  • rivaite : d'après le Dr Riva qui a fourni les premiers échantillons du Vésuve[8]
  • spath en tables (René Just Haüy)[9]
  • stellite (Thomson)[10]. Le nom rappelle la disposition en étoile de cristaux, de fait il semble que les échantillons écossais qui ont servi à la description soient de la pectolite.
  • tafelspath (Stütz 1793)[11]
  • vilnite[6]. Nommé d'après la ville de Vilna en Lituanie.
  • zurlite (Rimondini) : espèce déclassée décrite au XIXe siècle par le minéralogiste italien Rimondini et dédiée à Giuseppe Zurlo « Zélé amateur des sciences naturelles »[12].
  • zurlonite : variante orthographique sur le mot précédent[5].

Variété[modifier | modifier le code]

  • Manganoparawollastonite : Variété de wollastonite riche en manganèse décrite en 1994 en tant qu'espèce mais déclassée en 2007 au rang de variété[13]

Gîtologie[modifier | modifier le code]

  • La wollastonite se forme dans les calcaires impurs ou dans les dolomies soumis à des conditions de hautes températures et des pressions en présence de solution de silice. Dans la grande majorité des cas, la formation de la wollastonite est le résultat de la réaction suivante entre la calcite et la silice avec perte de dioxyde de carbone :
CaCO3 + SiO2 \rightarrow CaSiO3 + CO2[14].

Minéraux associés[modifier | modifier le code]

Grenats, vésuvianite, diopside, trémolite, épidote, plagioclase, pyroxène et calcite.

Utilité[modifier | modifier le code]

La wollastonite est très appréciée pour sa haute luminosité et sa blancheur, son faible taux d'humidité, sa possibilité d'absorption des huiles et enfin sa faible teneur en matières volatiles. Pour toutes ces raisons, la wollastonite est utilisée dans les céramiques, les produits de friction (freins et embrayages), et en produit de charge pour la peinture et les plastiques.

Production[modifier | modifier le code]

En 2005, la Chine était le premier producteur mondial de wollastonite avec au moins 50 % de parts de marché, suivie par l'Inde et les États-Unis, suivant le rapport du « British Geological Survey ». Aux États-Unis, la wollastonite est exploitée à Willsboro, État de New York. Les dépôts ont également été exploités commercialement dans le nord ouest du Mexique (Schéma 3).

Galerie[modifier | modifier le code]

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Gisements remarquables[modifier | modifier le code]

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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. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  3. Nouveau dictionnaire d’histoire naturelle appliquée aux arts à l’agriculture 1818
  4. Klaproth, M.H. (1802): Chemische Untersuchung des Tafelspaths, Beiträge zur chemischen Kenntniss der Mineralkörper, Dritter Band, Rottmann Berlin, 289-291
  5. a et b "Traité de minéralogie, Volume 4 Par Armand Dufrénoy 1819 P.291
  6. a et b "An index of mineral species & varieties arranged chemically 1955 P.97 Par Max Hutchinson Hey,British Museum (Natural History). Dept. of Mineralogy
  7. Cours de minéralogie Par Albert Auguste Cochon de Lapparent 1908 P.742
  8. Wollastonite Par R. W. Andrews,Institute of Geological Sciences (Great Britain). Mineral Resources Division
  9. Tableau comparatif des résultats de la cristallographie et de l'analyse Par René Just Haüy 1809 P.229
  10. Traité de minéralogie, Volume 4 Par Armand Dufrénoy P.136
  11. Neue Einrichtung der k.-k. Naturalien-Sammlung zu Wien 1793
  12. Scipion Breislak Institutiones géologiques, Volume 3 p.210
  13. Burke, Ernest A.J. (2007) A Mass Discreditation of GQN Minerals. Canadian Mineralogist: 44(6): 1557-1560.
  14. Deer, Howie and Zussman. Rock Forming Minerals; Single Chain Silicates, Vol. 2A, Second Edition, London, The geological society, 1997.
  15. Mineral. Rec. 1979
  16. Eytier JR, Eytier Ch, Favreau G, Devouard B, Vigier J (2004). Minéraux de pyrométamorphisme de Lapanouse-de Sévérac (Aveyron). Cahier des Micromonteurs 85: 3-58
  17. Favreau, G., Meisser, N. & Chiappero, P.J. (2004): Saint-Maime (Alpes-de-Haute-Provence): un exemple de pyrométamorphisme en région provençale, Le Cahier des Micromonteurs, 85, 59-92.