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Wollastonite

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 de : Al, Fe, Mn, Mg, Na, K, H2O, et S.

Wollastonite
Catégorie IX : silicates[1]
Image illustrative de l’article Wollastonite
Wollastonite – Monte Somma, Italie – (vue 9 mm)
Général
Nom IUPAC silicate de calcium
Classe de Strunz
Classe de Dana
Formule chimique CaO3Si CaSiO3
Identification
Masse formulaire[2] 116,162 ± 0,005 uma
Ca 34,5 %, O 41,32 %, Si 24,18 %,
Couleur incolore blanche Ă  grise
Classe cristalline et groupe d'espace pinacoĂŻdale,
1
Système cristallin triclinique
RĂ©seau de Bravais primitif P
Macle commun sur {010}
Clivage parfait sur {100}, bon sur {102} et {001}
Cassure irrégulière ; esquilleuse
Habitus rares cristaux tabulaires, formation fibroradiée
Échelle de Mohs 4,5 à 5,0
Trait blanc
Éclat vitreux à nacré
Propriétés optiques
Indice de réfraction nα = 1,616 - 1,640
nβ = 1,628 - 1,650
nÎł = 1,631 - 1,653
Biréfringence biaxial (–) ; 0,015
2V = 44-50°
Fluorescence ultraviolet oui et luminescent
Transparence transparent, translucide
Propriétés chimiques
Densité 2,86 – 3,09
Température de fusion 1540 °C
Solubilité soluble dans HCl
Propriétés physiques
Magnétisme aucun
Radioactivité aucune

Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Inventeur et Ă©tymologie

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

La wollastonite 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
  • SĂ©randite Na(Mn,Ca)2Si3O8(OH) P1 1
  • Cascandite Ca(Sc,Fe)Si3O8(OH) C1 1
  • Denisovite (K,Na)Ca2Si3O8(F,OH) Mono
  • TanohataĂŻte! LiMn2Si3O8(OH) P1 1

Structure

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’hédenbergite – elle est structurellement très différente (voir Fig. 1), avec trois tétraèdres de SiO4 dans sa chaine (à l’opposé de deux seulement pour les pyroxènes).

Polymorphes

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

Cristallographie

La wollastonite cristallise dans le système triclinique, dans le groupe d'espace 1 ; dans la classe cristalline pinacoïdale.

  • Dimensions de la maille conventionnelle a = 7,94 Ă…, b = 7,32 Ă…, c = 7,07 Ă… ; α = 90,03 °, β = 95,37 °, Îł = 103,43 °
  • Six unitĂ©s de formule par maille conventionnelle (voir Fig. 2).


Données cristallographiques pour la wollastonite
NomWollastonite-1A
Wollastonite
Wollastonite-2M
Parawollastonite
Wollastonite-4A
Pseudowollastonite
Système cristallinTricliniqueMonocliniqueMonoclinique
Classe cristalline1
Groupe d'espace1
Paramètres de maillea = 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 cellule6128

Synonymie

  • gillebachite ; gillebäckite ; gjellebäckite : variantes orthographiques sur le nom de la ville de Gjellabäk en Norvège.
  • grammite[5]
  • okĂ©nite (Rink)[6]
  • parawollastonite
  • photolite synonyme partagĂ© avec la pectolite[7]
  • rivaite : d'après le Dr Riva qui a fourni les premiers Ă©chantillons du VĂ©suve[8]
  • spath en tables (RenĂ© Just HaĂĽy)[9]
  • stellite (Thomson)[10]. Le nom rappelle la disposition en Ă©toile de cristaux, de fait il semble que les Ă©chantillons Ă©cossais qui ont servi Ă  la description soient de la pectolite.
  • tafelspath (StĂĽtz 1793)[11]
  • vilnite[6]. NommĂ© d'après la ville de Vilna en Lituanie.
  • zurlite (Rimondini) : espèce dĂ©classĂ©e dĂ©crite au XIXe siècle par le minĂ©ralogiste italien Rimondini et dĂ©diĂ©e Ă  Giuseppe Zurlo « ZĂ©lĂ© amateur des sciences naturelles »[12].
  • zurlonite : variante orthographique sur le mot prĂ©cĂ©dent[5].

Variété

  • Manganoparawollastonite : VariĂ©tĂ© de wollastonite riche en manganèse dĂ©crite en 1994 en tant qu'espèce mais dĂ©classĂ©e en 2007 au rang de variĂ©tĂ©[13]

Gîtologie

  • La wollastonite se forme dans les calcaires impurs ou dans les dolomies soumis Ă  des conditions de hautes tempĂ©ratures et des pressions en prĂ©sence de solution de silice. Dans la grande majoritĂ© des cas, la formation de la wollastonite est le rĂ©sultat de la rĂ©action suivante entre la calcite et la silice avec perte de dioxyde de carbone :
CaCO3 + SiO2 CaSiO3 + CO2[14].

Minéraux associés

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

Utilité

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

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 (Fig. 3).

Galerie

Gisements remarquables

  • Canada
    • Jeffrey mine, Asbestos, les Sources RCM, Estrie, QuĂ©bec[15]
  • Espagne
    • Aroche, Huelva, Andalousie
  • France
  • Italie
  • Madagascar

Notes et références

  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. "Traité de minéralogie, Volume 4 Par Armand Dufrénoy 1819 P.291
  6. Max Hutchinson Hey, An index of mineral species & varieties arranged chemically, British Museum (Natural History), Dept. of Mineralogy, 1955, p. 97
  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.

Voir aussi

Articles connexes

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