Lawsonite - Lawsonite

Lawsonite
Échantillon de la localité type en Californie avec deux cristaux allongés, brillants et translucides de rose pastel, Lawsonite dans micaschiste (taille : 6,1 x 3,2 x 2,5 cm)
Général
Catégorie	Sorosilicate
Formule (unité répétitive)	CaAl 2 Si 2 O 7 (OH) 2 ·H 2 O
Classement de Strunz	9.BE.05
Système de cristal	orthorhombique
Classe de cristal	Dipyramidale (mmm) Symbole HM : (2/m 2/m 2/m)
Groupe d'espace	cmcm
Cellule unitaire	a = 5,847, b = 8,79 c = 13,128 [Å] ; Z = 4
Identification
Couleur	Incolore, blanc, bleu pâle à bleu grisâtre
Habit de cristal	Généralement prismatique, tabulaire ; aussi granuleux, massif
Jumelage	Commun sur {101} lamellaire
Clivage	Parfait sur {100} et {010}, imparfait sur {101}
Ténacité	Fragile
Dureté à l'échelle de Mohs	7.5
Lustre	Vitreux, gras
Traînée	blanche
Diaphanéité	Translucide
Densité spécifique	= 3,05 - 3,12
Propriétés optiques	Biaxial (+)
Indice de réfraction	n α = 1,665 n β = 1,672 à 1,676 N γ = 1,684 à 1,686
Biréfringence	= 0,019 - 0,021
Pléochroïsme	Faible; X = bleu, jaune brunâtre pâle ; Y = vert bleuâtre profond, vert jaunâtre ; Z = incolore, jaunâtre
Angle 2V	Mesuré : 84° à 85°
Dispersion	Fort, r > v
Les références

La lawsonite est un minéral sorosilicate d' aluminium et de calcium hydraté de formule CaAl ₂ Si ₂ O ₇ (OH) ₂ ·H ₂ O. La lawsonite cristallise dans le système orthorhombique en cristaux prismatiques, souvent tabulaires. Le jumelage de cristal est courant. Il forme des cristaux transparents à translucides incolores, blancs et bleuâtres à gris rosé, vitreux à gras. Les indices de réfraction sont nα=1,665, nβ=1,672 - 1,676 et nγ=1,684 - 1,686. Elle est généralement presque incolore en lames minces, mais une certaine Lawsonite est pléochroïque de l'incolore au jaune pâle au bleu pâle, selon l'orientation. Le minéral a une dureté Mohs de 8 et une densité de 3,09. Il présente un clivage parfait dans les deux sens et une fracture fragile.

La Lawsonite est un minéral métamorphique typique du faciès des schistes bleus . Il est également présent comme minéral secondaire dans le gabbro et la diorite altérés . Les minéraux associés comprennent l' épidote , la titanite , le glaucophane , le grenat et le quartz . C'est un constituant rare de l' éclogite .

Il a été décrit pour la première fois en 1895 pour des occurrences dans la péninsule de Tiburon, dans le comté de Marin, en Californie . Il a été nommé en l'honneur du géologue Andrew Lawson (1861-1952) de l' Université de Californie par deux des étudiants diplômés de Lawson, Charles Palache et Frederick Leslie Ransome .

Composition

La lawsonite est un minéral de silicate métamorphique lié chimiquement et structurellement au groupe de minéraux de l' épidote . Elle est proche de la composition idéale de CaAl ₂ Si ₂ O ₇ (OH) ₂ . H ₂ O lui confère une composition chimique proche de l' anorthite CaAl ₂ Si ₂ O ₈ (son équivalent anhydre), pourtant la Lawsonite a une densité plus élevée et une coordination Al différente (Comodi et al., 1996). La quantité substantielle d'eau liée à la structure cristalline de la Lawsonite est libérée lors de sa décomposition en minéraux plus denses au cours du métamorphisme prograde . Cela signifie que la Lawsonite est capable de transporter une quantité d'eau appréciable à de faibles profondeurs dans la lithosphère océanique subductrice (Clarke et al., 2006). L'expérimentation sur la Lawsonite pour faire varier ses réponses à différentes températures et différentes pressions est l'un de ses aspects les plus étudiés, car ce sont ces qualités qui affectent ses capacités à transporter l'eau jusqu'aux profondeurs du manteau , comme d'autres phases contenant de l'OH comme l' antigorite , le talc , la phengite. , staurolite et épidote (Comodi et al., 1996).

Occurrence géologique

La lawsonite est un minéral très répandu et a suscité un intérêt considérable en raison de son importance en tant que marqueur des conditions de pression modérée (6-12  kb ) et de basse température (300 - 400 °C) dans la nature (Clarke et al., 2006). Cela se produit principalement le long des marges continentales ( zones de subduction ) telles que celles trouvées dans : la formation Franciscan en Californie à Reed Station, péninsule de Tiburon du comté de Marin, Californie ; les roches métamorphiques piémontaises d' Italie ; et des schistes en Nouvelle-Zélande , en Nouvelle-Calédonie , en Chine , au Japon et en divers points de la ceinture orogénique circum-Pacifique .

Structure en cristal

Bien que la Lawsonite et l'Anorthite aient des compositions similaires, leurs structures sont assez différentes. Alors que l'anorthite a une coordination tétraédrique avec Al (Al se substitue au Si dans les feldspaths), la Lawsonite a une coordination octaédrique avec Al, ce qui en fait un sorosilicate orthorhombique avec un groupe spatial de Cmcm qui se compose des groupes Si ₂ O ₇ et O, OH, F , et H ₂ O avec des cations en coordination [4] et/ou > [4]. Ceci est très similaire au groupe épidote avec lequel la Lawsonite est souvent associée, qui sont également des sorosilicates car leur structure se compose de deux tétraèdres SiO ₄ connectés plus un cation de connexion. L'eau contenue dans sa structure est rendue possible par des cavités formées par des anneaux de deux groupes octaédriques Al et deux groupes Si ₂ O ₇ contenant chacun une molécule d'eau isolée et un atome de calcium. Les unités hydroxyle sont liées à l'octaèdre Al à bords partagés (Baur, 1978).

Propriétés physiques

Lawsonite a des habitudes cristallines de prismatique orthorhombique, qui sont des cristaux en forme de prismes minces, ou des figures tubulaires, qui sont des dimensions de forme minces dans une direction, les deux avec deux clivages parfaits. Ce cristal est transparent à translucide et sa couleur varie du blanc au bleu pâle à l'incolore avec une rayure blanche et un éclat vitreux ou gras. Il a une densité relativement faible de 3,1 g/cm3, et une dureté assez élevée de 7,5 sur l'échelle de dureté de Mohs, légèrement supérieure à celle du quartz. Au microscope, la Lawsonite peut être vue sous la forme d'une lumière bleue, jaune ou incolore sous une lumière polarisée plane pendant la rotation de la platine. Lawsonite a trois indices de réfraction de nα = 1,665 nβ = 1,672 - 1,676 nγ = 1,684 - 1,686, ce qui produit une biréfringence de δ = 0,019 - 0,021 et une figure d'interférence biaxiale optiquement positive .

Importance de la Lawsonite

La lawsonite est un minéral métamorphique important car elle peut être utilisée comme minéral d'indice pour des conditions de haute pression. Les minéraux index sont utilisés en géologie pour déterminer le degré de métamorphisme d'une roche. De nouveaux minéraux métamorphiques se forment à travers des échanges de cations à l'état solide suite à des conditions changeantes de pression et de température imposées au protolithe (roche pré-métamorphisée). Ce nouveau minéral qui est produit dans la roche métamorphisée est le minéral index, qui indique la pression et la température minimales que le protolithe doit avoir atteint pour que ce minéral se forme.

La lawsonite est connue pour se former dans des conditions de haute pression et de basse température, le plus souvent trouvée dans les zones de subduction où la croûte océanique froide s'enfonce dans les tranchées océaniques dans le manteau (Comodi et al., 1996). La température initialement basse de la dalle et les fluides entraînés avec elle parviennent à déprimer les isothermes et à maintenir la dalle beaucoup plus froide que le manteau environnant, ce qui permet ces conditions inhabituelles de haute pression et de basse température. Le glaucophane , la kyanite et la zoisite sont d'autres minéraux communs dans le faciès des schistes bleus et coexistent couramment (Pawley et al., 1996). Cet assemblage est diagnostique de ce faciès.

Les références