Saphirine

Général
Saphirine Catégorie IX : silicates^[1]
Cristal saphir bleu indigo de Fort Dauphin, Madagascar (taille : 2,1 × 1,9 × 1,4 cm)
Symbole IMA	Spr
Classe de Strunz	9.DH.45 9 Unclassified Strunz SILICATES (Germanates) 9.D Inosilicates Structural terminology according to Liebau (1985) 9.DH Inosilicates with 4-periodic single chains, Si4O12 9.DH.45 Aenigmatite (Na,Ca)4(Fe++,Ti,Mg)12Si12O40 Space Group P1 Point Group 1 9.DH.45 Dorrite Ca2Mg2Fe+++4(Al,Fe+++)4Si2O20 Space Group P1,P 1 Point Group Tri 9.DH.45 Krinovite NaMg2CrSi3O10 Space Group P1 Point Group 1 9.DH.45 Rhonite Ca2(Mg,Fe++,Fe+++,Ti)6(Si,Al)6O20 Space Group P1 Point Group 1 9.DH.45 Sapphirine (Mg,Al)8(Al,Si)6O20 Space Group P1 Point Group 1 9.DH.45 Serendibite Ca2(Mg,Al)6(Si,Al,B)6O20 Space Group P1 Point Group 1 9.DH.45 Khmaralite (Mg,Al,Fe)16(Al,Si,Be)12O40 Space Group P 2₁/c Point Group 2/m 9.DH.45 Welshite Ca4Mg9Sb3O4[Si6Be3AlFe2O36] Space Group P1 Point Group 1 9.DH.45 Wilkinsonite Na2Fe++4Fe+++2Si6O20 Space Group P1 Point Group 1 9.DH.45 Makarochkinite Ca2Fe++4Fe+++TiSi4BeAlO20 Space Group P1 Point Group 1
Classe de Dana	69.2.1b.1 Inosilicates 69. Chaînes avec branches latérales ou boucles
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	n_α = 1,701 - 1,729, n_β = 1,703 - 1,732, n_γ = 1,705 - 1,734 2V = 51° à 69° (mesuré), 78° à 88° (calculé)
Biréfringence	δ = 0,004 - 0,005 – biaxe (-)
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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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].

Groupe de la saphirine[modifier | modifier le code]

Elle 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(Mg_1,5Fe⁺²_0,3Fe⁺³_1,6Al_8,5)O₄[Si_1,7Al_10,3O₃₆]

Propriétés[modifier | modifier le code]

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[modifier | modifier le code]

Bien 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 | modifier le code]

↑ La classification des minéraux choisie est celle de Strunz, à l'exception des polymorphes de la silice, qui sont classés parmi les silicates.
↑ ^{a b et c} (en) « sapphirine », dans J. W. Anthony, R. Bideaux, K. Bladh et al., Handbook of mineralogy, 2005 (lire en ligne [PDF]) (consulté le 15 janvier 2024)
↑ ^{a b c d et e} (en) « sapphirine », sur Mindat.org (consulté le 15 janvier 2024)
↑ (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, n^o 6,‎ 1^er décembre 1998, p. 1283–1293. (ISSN 0935-1221, résumé)
↑ (en) « Sapphirine Mineral Data », sur www.webmineral.com (consulté le 15 janvier 2024)
↑ (en) Stefano Merlino, « Crystal structure of sapphirine-1Tc », Zeitschrift für Kristallographie - Crystalline Materials, vol. 151, n^os 1-4,‎ 1^er octobre 1980, p. 91–100 (ISSN 2196-7105 et 2194-4946, DOI 10.1524/zkri.1980.151.14.91, lire en ligne, consulté le 15 janvier 2024)
↑ ^{a et b} (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, n^o 4,‎ 1976, p. 397-412 (lire en ligne [PDF])
↑ (en) Paul B. Moore, « Crystal Structure of Sapphirine », Nature, vol. 218, n^o 5136,‎ avril 1968, p. 81–82 (ISSN 0028-0836 et 1476-4687, DOI 10.1038/218081b0, lire en ligne [PDF], consulté le 15 janvier 2024)
↑ 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, n^o 2,‎ 1^er mars 1987, p. 345–351 (ISSN 1777-5817 et 0037-9409, DOI 10.2113/gssgfbull.iii.2.345, lire en ligne, consulté le 15 janvier 2024)
↑ (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, n^o 3,‎ 1^er juin 1990, p. 717–745 (ISSN 0022-3530 et 1460-2415, DOI 10.1093/petrology/31.3.717, lire en ligne, consulté le 15 janvier 2024)

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[1] La classification des minéraux choisie est celle de Strunz, à l'exception des polymorphes de la silice, qui sont classés parmi les silicates.

[Handbook-2] {a b et c} (en) « sapphirine », dans J. W. Anthony, R. Bideaux, K. Bladh et al., Handbook of mineralogy, 2005 (lire en ligne [PDF]) (consulté le 15 janvier 2024)

[Mindat-3] {a b c d et e} (en) « sapphirine », sur Mindat.org (consulté le 15 janvier 2024)

[4] (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, n^o 6,‎ 1^er décembre 1998, p. 1283–1293. (ISSN 0935-1221, résumé)

[5] (en) « Sapphirine Mineral Data », sur www.webmineral.com (consulté le 15 janvier 2024)

[6] (en) Stefano Merlino, « Crystal structure of sapphirine-1Tc », Zeitschrift für Kristallographie - Crystalline Materials, vol. 151, n^os 1-4,‎ 1^er octobre 1980, p. 91–100 (ISSN 2196-7105 et 2194-4946, DOI 10.1524/zkri.1980.151.14.91, lire en ligne, consulté le 15 janvier 2024)

[Vikeså-7] {a et b} (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, n^o 4,‎ 1976, p. 397-412 (lire en ligne [PDF])

[8] (en) Paul B. Moore, « Crystal Structure of Sapphirine », Nature, vol. 218, n^o 5136,‎ avril 1968, p. 81–82 (ISSN 0028-0836 et 1476-4687, DOI 10.1038/218081b0, lire en ligne [PDF], consulté le 15 janvier 2024)

[9] 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, n^o 2,‎ 1^er mars 1987, p. 345–351 (ISSN 1777-5817 et 0037-9409, DOI 10.2113/gssgfbull.iii.2.345, lire en ligne, consulté le 15 janvier 2024)

[10] (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, n^o 3,‎ 1^er juin 1990, p. 717–745 (ISSN 0022-3530 et 1460-2415, DOI 10.1093/petrology/31.3.717, lire en ligne, consulté le 15 janvier 2024)

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