Phyllosilicate

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Les phyllosilicates sont des minéraux du groupe des silicates construits par empilement de couches tétraédriques (« T ») où les tétraèdres partagent trois sommets sur quatre (les oxygènes « basaux »), le quatrième sommet (l’oxygène « apical ») étant reliée à une couche octaédrique (« O ») occupée par des cations différents (Al, Mg, Fe, Ti, Li, etc.).

Étymologie[modifier | modifier le code]

Du grec antique φύλλον phyllon, qui veut dire feuille, et du nom du groupe les silicates.

Synonymie[modifier | modifier le code]

silicates lamellaires

Cristallochimie[modifier | modifier le code]

L’union des couches T et des couches O forme des feuillets, qui représentent l’unité de clivage des phyllosilicates.

Dans la couche T, l’aluminium peut se substituer au silicium, auquel cas la charge négative du groupement est plus élevée ; exemple les micas.

Phyllosilicates.jpg

Selon le type de feuillet, les phyllosilicates sont classés dans les groupes suivants :

  • Phyllosilicates TO ou 1 : 1,
    • où le feuillet est formé d’une couche T et d’une couche O, l’épaisseur du feuillet étant environ 7 Å : groupe de la kaolinite-serpentine ;
  • Phyllosilicates TOT ou 2 : 1,
    • où le feuillet est formé de deux couches T dans les deux côtés d’une couche O, l’épaisseur du feuillet étant environ 10 Å : groupe talc-mica-montmorillonite dont de nombreux minéraux sont les principaux constituants des argiles ;
  • Phyllosilicates TOT:O ou 2 : 1 : 1,
    • où le feuillet est formé de trois couches TOT et une autre couche O isolée, l’épaisseur du feuillet étant environ 14 Å : groupe des chlorites.


Les phyllosilicates sont classés en deux groupes et trois familles sur la base de l'occupation des trois site octaédriques indépendants dans la maille primitive.

Classification par groupes[modifier | modifier le code]

Selon que les trois sites cationiques sont occupés par des cations, ou seulement deux sur trois, on distingue deux groupes de phyllosilicates : les trioctaédriques et les dioctaédriques.

La couche O isolée forme aussi des minéraux, et notamment des hydroxydes : la brucite, Mg(OH)2, trioctaédrique, et la gibbsite, Al(OH)3, dioctaédrique.

La formule chimique idéale des minéraux les plus représentatifs est obtenue en partant de celle du couche tétraédrique - [SinO4n]4n- - et de celle du couche trioctaédrique - Mg3(OH)6 - ou dioctaédrique - Al2(OH)6 en remplaçant une partie des hydroxyles par des oxygènes apicaux.

Type de feuillet Région interfoliaire Groupe trioctaédrique Groupe dioctaédrique
O --- Brucite Mg3(OH)6 Gibbsite Al2(OH)6
TO ou 1 :1 --- Serpentine Mg3Si2O5(OH)4 Kaolinite Al2(OH)4Si2O5
TOT ou 2:1 --- Talc Mg3Si4O10(OH)2 Pyrophyllite Al2Si4O10(OH)2
cation M+ (micas communs) Phlogopite KMg3AlSi3O10(OH)2 Muscovite KAl2AlSi3O10(OH)2
M2+ (micas cassants) Clintonite CaMg3Al2Si2O10(OH)2 Margarite CaAl2Al2Si2O10(OH)2
TOT:O ou 2:1:1 couche O trioctaédrique chlorites tri-tri Mg6Si4O10(OH)8 chlorites di-tri Al2Mg3Si4O10(OH)8
couche O dioctaédrique chlorites tri-di Mg3Al2Si4O10(OH)8 chlorites di-di Al4Si4O10(OH)8

Classification par familles[modifier | modifier le code]

Les trois sites octaédriques peuvent être partiellement ou totalement équivalents en termes de leur occupation et dimension. Ce critère mène à une classification plus détaillée, en trois familles :

  1. Famille homo-octaédrique : les trois sites octaédriques sont tous équivalents (contiennent le même cation ou mélange de cations et ont une dimension égale ou très proche) ;
  2. Famille méso-octaédrique : deux des trois sites octaédriques sont équivalents, tandis que le troisième se différencie pour son occupation et/ou dimension ;
  3. Famille homo-hétéro-octaédrique : les trois sites octaédriques sont tous différents.

La classification par familles est plus précise que celle par groupes. En fait, les phyllosilicates présentent souvent une occupation intermédiaire entre 2 et 3 (un site partiellement occupé, les deux autres complètement occupés) : la classification par groupes devient alors approximative, tandis que celle par famille couvre tous les cas.



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