Muscovite

La muscovite est un minéral du groupe des silicates (sous-groupe des phyllosilicates). C'est un silicate hydroxylé d'aluminium et de potassium, de composition KAl2(AlSi3O10)(OH,F)2 avec des traces de Cr, Li, Fe, V, Mn, Na, Cs, Rb, Ca, Mg et H2O. C'est le minéral le plus commun du groupe des micas ; Il forme une série avec la céladonite d'une part et avec la paragonite d'autre part. Des cristaux géants peuvent atteindre 4,5 m et 77 t[3].

Muscovite
Catégorie IX : silicates[1]

Muscovite; sud-est de Minas Gerais, Brésil
Général
Classe de Strunz
09.EC.15
Classe de Dana
71.02.2a.01
Formule chimique HAl3FKO11Si3 KAl2(AlSi3O10)(OH,F)2
Identification
Masse formulaire[2] 400,2992 ± 0,0044 uma
H 0,25 %, Al 20,22 %, F 4,75 %, K 9,77 %, O 43,97 %, Si 21,05 %,
398.71 uma
Couleur blanc, gris argent, vert, jaune, brun, violet, rose, rouge, incolore
Classe cristalline et groupe d'espace prismatique ; 2/m
Système cristallin monoclinique
Réseau de Bravais centré C
Macle dans le plan {001} et un axe de {310} formant des étoiles à 6 branches
Clivage parfait sur {001}
Cassure irrégulière
Habitus tabulaire, pseudohexagonal, lamellaire, écaille,massif pyramidal, grenu
Échelle de Mohs 2.5
Trait incolore à blanc
Éclat vitreux, nacré, soyeux
Propriétés optiques
Indice de réfraction α=1,552-1,574
β=1,582-1,610
γ=1,586-1,616
Pléochroïsme absent
Biréfringence Δ=0,034-0,042 ; 0,04-0,055, forte, polarise dans
les teintes du 2e ordre
Dispersion 2 vz ~ 30° à 47°
Fluorescence ultraviolet aucune
Transparence transparent à translucide
Propriétés chimiques
Densité 2,8 - 3
Solubilité Insoluble dans les acides
Propriétés physiques
Magnétisme aucun
Radioactivité détectable
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Historique de la description et appellations

Inventeur et étymologie

Décrite par James Dwight Dana en 1850[4], son nom est inspiré de la traduction de vitrum muscoviticum (« verre de Moscou »), le minéral étant utilisé comme vitre, notamment pour les fourneaux.

Synonymie

Caractéristiques physico-chimiques

Variétés et mélange
Variétés
  • Adamsite : variété de muscovite initialement décrite à Derby, Comté d'Orleans, Vermont, États-Unis[12].
  • Alurgite : variété de muscovite de couleur pourpre de formule K2(MgAl)4-5(Al,Si)8O20(OH)4, reconnue depuis 1959 comme un intermédiaire entre la leucophyllite et la muscovite. Elle a été initialement décrite par Breithaupt en 1865 sur des échantillons de St Marcel d'Aoste (Italie)[13].
  • Astrolite : variété de muscovite composée d’agrégats sphériques de cristaux tabulaires initialement décrite dans la carrière de Pelz, Neumark, Reichenbach, Vogtland, Saxe Allemagne. Discréditée du rang d'espèce en 1972.
  • Chacaltaïte (M. Kaloczkowska 1936) : variété de muscovite verte décrite à la mine de Chacaltaya (qui a inspiré le nom), province de Murillo, Bolivie[14],[15].
  • Damourite (Achille Delesse 1845) : variété de muscovite à reflets verdâtres décrite sur des échantillons de Pontivy, en remplissage des interstices laissés par le disthène et dédié au minéralogiste français Alexis Damour[16].
  • Fuchsite : variété verte de muscovite riche en chrome, où le chrome remplace l'aluminium dans la molécule. Initialement décrite à Schwarzenstein, Zemmgrund, Zillertal, Tyrol, Autriche. Dédiée à Johann Nepomuk von Fuchs, minéralogiste allemand du XIXe siècle. Synonymes :
  • Gieseckite : variété de muscovite en pseudomorphose d'un minéral encore inconnu découvert par Charles Giesecke à Akulliarasiarfsuk au Groenland ; le minéral lui a été dédié[18].
  • Gilbertite (Thomson 1831) : variété de muscovite compacte[19].
  • Muscovite à baryum (barium muscovite) : variété riche en baryum décrite initialement dans la vallée de Vizze, Trentino-Alto Adige Italie. Synonymes :
  • Muscovite à lithium (lithian muscovite) : variété de muscovite riche en lithium.
  • Pinite (ou pinnite) : variété de muscovite en pseudomorphose de cordiérite, néphéline ou de scapolite décrite à Pini adit, Aue, Erzgebirge, Saxe, Allemagne. Synonymes :
    • Cataspilite : pour une pseudomorphose après cordiérite[21] ;
    • péplolite : pour une pseudomorphose après iolite décrite sur des échantillons de Ramsberg en Norvège[22] ;
    • polychroïlite (Weibye) décrite sur des échantillons de Gneiss de Krageröe en Norvège[23] ;
    • polyargite (Svanberg) pour une pseudomorphose après l'anorthite sur des échantillons de Tunaberg en Suède.
  • Séricite : variété de muscovite à grain très fin à reflets verts, ce terme est commun avec la paragonite. Synonymes :
    • épiséricite ;
    • lépidomorphite.
Mélange
  • Margarodite : mélange de muscovite et de paragonite décrite initialement à Großer Greiner Mt. et Talgenkopf Mt., Zemmgrund, Zillertal, Tyrol, Autriche[24].

Cristallochimie

L'équivalent sodique de la muscovite est la paragonite NaIAlO2(AlTSiT3O10)(OH)2 (I = interfoliaire, O = octaédrique, T = tétraédrique).

La forme de haute pression de la muscovite est la phengite KI(Fe,Mg)xAlO2-x(AlT1-xSiT3+xO10)(OH)2 avec 0 ≤ x ≤ 1. On passe de la muscovite à la phengite par la substitution de Tschermak : 2 Al ↔ (Fe,Mg) + Si. La composition de la phengite est un bon indicateur de la pression régnant lors de sa formation car la substitution de Tschermak est d'autant plus poussée que la pression est élevée, donc la teneur en silicium de la phengite augmente d'autant plus.

Muscovite, phengite et paragonite appartiennent à la famille des micas blancs. Les micas sont des phyllosilicates ou silicates en feuillet de structure TOT avec cation interfoliaire. La couche tétraédrique (T) est composée de tétraèdres SiO4 (Al pouvant se substituer à Si) associés en feuillet. Chaque tétraèdre partage 3 de ses 4 atomes d'oxygène avec 3 autres tétraèdres. Sur ce feuillet se trouve une couche octaédrique (O), dite parfois brucitique. Les oxygènes apicaux tétraédriques sont partagés avec la couche octaédrique mais cette dernière possède aussi des groupements OH. Cette couche octaédrique peut être trioctaédrique (remplissage par des cations divalents) ou bien dioctaédrique (remplissage au 2/3 par des cations trivalents tel que Al). Enfin, entre chaque empilement de structure TOT réside un cation. Dans le cas de la muscovite, la couche T est composée de AlSi3, la couche O de Al2 (couche O dioctaédrique) et le cation interfoliaire I est K+.

La muscovite est enrichie en aluminium par rapport à la biotite, sa présence dans les granites est une preuve d'anatexie crustale.

Elle fait partie du groupe des micas et sert de chef de file à un sous-groupe qui porte son nom.

Sous-groupe de la muscovite (71.02.02a, classification de Dana)
Minéral Formule Groupe ponctuel Groupe d'espace
MuscoviteKAl2(Si3Al)O10(OH,F)22/mC2/m
ParagoniteNaAl2(Si3Al)O10(OH)2m ou 2/mCc ou C2/c
Chernykhite(Ba,Na)(V,Al,Mg)2(Si,Al)4O10(OH)22/mC2/c
RoscoéliteK(V,Al,Mg)2AlSi3O10(OH)22/mC2/m
Glauconite(K,Na)(Fe,Al,Mg)2(Si,Al)4O10(OH)22/mC2/m
CéladoniteK(Mg,Fe)(Fe,Al)[Si4O10](OH)22/mC2/m
FerrocéladoniteK2Fe2+Fe3+Si8O20(OH)42/mC2/m
FerroaluminocéladoniteK2Fe2Al2Si8O20(OH)42/mC2/m
AluminocéladoniteKAl(Mg,Fe)2Si4O10(OH)22/m
ChromcéladoniteKCrMg(Si4O10)(OH)22C2
Tobélite(NH4,K)Al2(Si3Al)O10(OH)22/mC2/m
NanpingiteCs(Al,Mg,Fe,Li)2(Si3Al)O10(OH,F)22/mC2/c
BoromuscoviteKAl2(Si3B)O10(OH,F)22/mC2/m
Montdorite(K,Na)(Fe,Mn,Mg)2,5Si4O10](F,OH)22/mC2/c
Chromphyllite(K,Ba)(Cr,Al)2[AlSi3O10](OH,F)22/mC2/c
ShirokshiniteKNaMg2Si4O10F22/mC2/m

Cristallographie

Il existe plusieurs polytypes pour ce minéral, les plus fréquents étant :

  • Muscovite-1M, monoclinique, prismatique (C 2/m)
  • Muscovite-2M1, monoclinique, prismatique (C 2/c)
  • Muscovite-2M2, monoclinique, prismatique (C 2/c)
  • Muscovite-3T, trigonal (P 3112 ou P 3212)

Pour le polytype 2M1

  • les paramètres de la maille conventionnelle sont : a = 5,19 Å, b = 9,03 Å, c = 20,05 Å, Z = 4; beta = 95,5 ° V = 935,33 Å3
  • Densité calculée = 2,83.

Gîtes et gisements

Gîtologie et minéraux associés

La muscovite se rencontre souvent dans les roches plutoniques (granite, pegmatite) et dans les roches métamorphiques (gneiss, micaschiste). On trouve aussi la muscovite comme minéral secondaire dans les roches altérées (Séricite).

Gisements producteurs de spécimens remarquables
Kårarvet (Kararfvet ; Korarfvet), Falun, Dalarna (pour la variété Damourite)[25].

Exploitation des gisements
Utilisations
  • Dans l'industrie électrique, isolants en électronique, optique, céramique.
  • Comme substitut du verre à la fin du XVIIIe siècle. "En Sibérie, on le substitue au verre dont on garnit les fenêtres. On lit dans l'Histoire générale des Voyages que la marine russe fait une grande consommation de mica pour les vitrages des vaisseaux,et qu'on le préfère au verre, parce qu'il n'est pas sujet à se briser par les commotions qu'occasionne l'effet de la poudre à canon. On s'est servi aussi du mica pour faire des lanternes, et il y a de l'avantage à le substituer à la corne parce qu'il est plus diaphane et n'est pas susceptible d'être brûlé par la flamme d'une bougie." René Just Haüy[26]

Galerie
  • Alurgite - St Marcel d'Aoste Italie (11 cm)
  • Fuchsite - Île de Groix France (2,5 cm)
  • Damourite - Kårarvet, Suède - (8 cm)

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. The Handbook of Mineralogy Volume II, 1995 Mineralogical Society of America by Kenneth W. Bladh, Richard A Bideaux, Elizabeth Anthony-Morton and Barbara G. Nichols
  4. James Dwight Dana (1850) A System of Mineralogy, George P. Putnam, New York (NY), 3e éd., 711 p.
  5. Dictionnaire universel des fossiles propres et des fossiles accidentels . p. 33 1763 Par Élie Bertrand
  6. H. Meixner: Der Karinthin 60:93-103 1969
  7. Dictionnaire des sciences naturelles Par Andée Jean François Marie Brochant de Villers,Alexandre Brongniart,Frédéric Georges Cuvier p. 511 1816
  8. Schafhäutl, K. E.; Ann. Ch. Phram., 1843 J. pr. Ch., LXXVL. 136
  9. Dictionnaire classique des sciences naturelles Volume 7 Par Pierre Auguste Joseph Drapiez p. 331 1853
  10. F. v. Kobell: Journ. pr. Chem. (1834)
  11. Glossaire des matériaux de la couleur et des termes techniques employés dans les recettes de couleurs anciennes Par Bernard Guineau 2005
  12. Clark, 1993 - "Hey's Mineral Index, 3 rd Edition"
  13. Bulletin de minéralogie, Volumes 18-19 Par Société française de minéralogie et de cristallographie p. 152 1895
  14. Bulletin de la Société française de minéralogie, volumes 71-72, 1948, p. 329
  15. M. Kaloczkowska, Sprawozdania z posiedzen Tovvazrystwa Naukowego Warszavskiezo, vol. 29, 1936, p. 1–3
  16. Delesse, Annales de Chimie et de Physique, v. 15, no. 3, p. 248-255 1845
  17. Traité de minéralogie, Volume 4 Par Armand Dufrénoy p. 705 1859
  18. Traité de minéralogie, Volume 4 Par Armand Dufrénoy p. 105 1859
  19. T. Thomson (1831) Transactions of the Royal Society of Edinburgh, 11, 383
  20. A. Blanchard, Précis de minéralogie, 1965 p. 393
  21. Cours de minéralogie Par Albert Auguste Cochon de Lapparent 1906
  22. Manuel de minéralogie, Volume 1 Par Alfred Des Cloizeaux p. 395 1862
  23. Manuel de minéralogie, Volume 1 Par Alfred Des Cloizeaux p. 558 1862
  24. Schafhäutl, K. E. v.; Ann. Chem. Pharm. (1834)
  25. Zittel, K. (1860): Mittheilungen an Prof. Bronn (Mineralogische Bemerkungen einer Reise durch Schweden und Norwegen), Neues Jahrbuch für Mineralogie, Geognosie, Geologie und Petrefaktenkunde, Jahrgang 1860, 788 ff
  26. Traité de minéralogie, Volume 3 Par René Just Haüy 1822
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