Feldspath

Feldspath
Catégorie IX : silicates [1]
Feldspath plagioclase

Feldspath plagioclase
Général
Formule chimique (Ba,Ca,Na,K,NH4)(Al,B,Si)4O8
Identification
Couleur variable, incolore, blanc, rose, vert, bleu, marron
Système cristallin triclinique ou monoclinique
Clivage uniforme
Échelle de Mohs 6 - 6,5
Trait blanc
Éclat vitreux
Propriétés optiques
Indice de réfraction 1,518 - 1,588
Pléochroïsme incolore
Biréfringence Δ= 0,005 - 0,013
Dispersion 2 vz ~ 2vx = 50-105°
Propriétés chimiques
Densité 2,5 - 2,8
Propriétés physiques
Magnétisme aucun
Radioactivité aucune
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.
Gammes de composition de la série des feldspaths, à 900 °C. Dans la zone marquée Immiscibilité on n'observe pas à l'équilibre un minéral homogène, mais la coexistence d'un plagioclase et d'un feldspath alcalin. D'après (en) N.N. Greenwood et A. Earnshaw, Chemistry of the elements, Oxford Oxfordshire New York, Pergamon Press, , 1542 p. ( ISBN  978-0-080-22056-7 et 978-0-080-22057-4), p. 357.

Un feldspath est un minéral de la famille des tectosilicates, dont la composition est celle d'un aluminosilicate de sodium, de potassium ou de calcium. Il existe de nombreux feldspaths, dont les principaux sont l' orthose ou le microcline ( potassique), l' albite ( sodique) et l' anorthite ( calcique).

On distingue les feldspaths alcalins, souvent translucides, blanchâtres ou roses et riches en alcalins (Na+, K+), des plagioclases qui diffèrent des précédents par la présence de calcium (Ca2+) et l'absence de potassium (K+). Les plagioclases constituent une série continue de minéraux (une solution solide), dont les pôles purs sont l'albite et l'anorthite. Les feldspaths alcalins constituent aussi une série continue (dont les pôles sont l'albite et l'orthose) à haute température, mais avec une miscibilité seulement partielle à basse température.

Les feldspaths forment le groupe de minéraux le plus important volumétriquement de la croûte terrestre. Ils forment le plus souvent des cristaux bien développés, automorphes, présentant souvent des macles. Sur le terrain, leur détermination utilise souvent leur propriété de rayer le verre standard (lame de verre blanc à vitre) et d'être rayé par une lame d'acier dur (type scie à métaux) ( dureté de Mohs de l'ordre de 6 à 6,5). En combinaison avec d'autres minéraux, les feldspaths potassiques (ou alcalins ou orthoses) participent de la composition minéralogique modale des roches plutôt acides, telles les syénites et les granites ( grenues) ou les trachytes et les rhyolites ( microlithiques). Les plagioclases participent quant à eux et pour ce qui concerne les roches grenues, de la composition minéralogique modale des diorites, des gabbros, plus rarement des tonalites, et parfois des syénites. Lorsque l'on en retrouve dans les roches microlithiques, il s'agit la plupart du temps d' andésites ou de basaltes.

Feldspath alcalin

Les feldspaths alcalins sont des feldspaths sodi-potassiques. À haute température, les deux pôles NaAlSi3O8 et KAlSi3O8 sont miscibles en toutes proportions. À température ordinaire, la miscibilité est très limitée, à l'équilibre on n'observe que des feldspaths essentiellement sodiques ou essentiellement potassiques.

Albite

Article détaillé : Albite.

Anorthose

L'anorthose, parfois désigné sous son nom anglais d' anorthoclase, est un minéral de composition (Na,K)AlSi3O8 avec 10 à 36 % de KAlSi3O8 (64 à 90 % de NaAlSi3O8). Triclinique comme la haute albite, l'anorthose n'est stable qu'au-dessus de 600 °C.

Feldspath potassique

Articles détaillés : Microcline, Orthose et Sanidine.

Le feldspath potassique KAlSi3O8 existe en trois polymorphes qui diffèrent par l'ordonnancement aluminium - silicium dans les tétraèdres :

  • la sanidine correspond au degré maximal de désordre : chaque tétraèdre contient en moyenne 25 % d' aluminium et 75 % de silicium. C'est le polymorphe qui intervient à la plus haute température, son groupe d'espace est C2/m ;
  • l' orthose, ou orthoclase, correspond à l'ordre partiel aluminium - silicium compatible avec la symétrie monoclinique : c'est le polymorphe de température intermédiaire, son groupe d'espace est le même que celui de la sanidine : C2/m. Son nom provient de sa faculté à se cliver selon deux plans orthogonaux. Elle est présente dans les roches plutoniques et métamorphiques, mais ne se trouve que rarement dans les laves. Sa dureté est précisément de 6 puisqu'elle est une des références de l' échelle de Mohs. Sa densité est comprise entre 2,56 et 2,58 g/cm3. La macle de Carlsbad est fréquente ;
  • le microcline (voir aussi amazonite) est le polymorphe de basse température : l'ordre aluminium - silicium n'est plus compatible avec la symétrie monoclinique et, en fait, le microcline est triclinique. Il ne peut être différencié de l'orthose que par un examen optique. Le microcline montre souvent des macles polysynthétiques (également nommées macles du microcline). L' anorthose (K,Na)AlSi3O8 est un microcline sodique.

Perthite

Article détaillé : Perthite.

Une perthite est un enchevêtrement de deux feldspaths alcalins : un feldspath potassique (composition proche de KAlSi3O8) et un feldspath sodique (proche de NaAlSi3O8). Il s'agit le plus souvent de lamelles ou d'imbrications irrégulières de feldspath sodique ( albite) au sein d'un grain-hôte de feldspath potassique ( orthose ou microcline).

La texture perthitique se forme par exsolution lors du refroidissement d'un grain de feldspath alcalin ayant une composition intermédiaire entre feldspath potassique et albite. La miscibilité des deux pôles NaAlSi3O8 et KAlSi3O8 est en effet totale à des températures proches de 700 °C et des pressions crustales, mais elle devient très limitée à des températures plus basses. Si un grain de feldspath alcalin de composition intermédiaire se refroidit suffisamment lentement, des domaines respectivement riches en Na et K se séparent.

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