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Les minéraux

Olivine



Un groupe de minéraux rocheux trouvés dans la croûte terrestre. Un minéral abondant dans le manteau terrestre.Un constituant de nombreuses météorites.


Olivine en basalte: Nodules de lherzolite (une variété de péridotite) dans un xénolithe prélevé dans un flux de basalte à Peridot Mesa, Arizona. Ces xénolithes contiennent souvent des cristaux d'olivine dont la couleur et la clarté conviennent à une utilisation comme pierre précieuse de péridot. Ce spécimen mesure environ 3 pouces (7,6 centimètres) de diamètre.

Qu'est-ce que Olivine?

Olivine est le nom d'un groupe de minéraux rocheux que l'on trouve généralement dans les roches ignées mafiques et ultramafiques telles que le basalte, le gabbro, la dunite, la diabase et la péridotite. Ils sont généralement de couleur verte et ont des compositions qui varient généralement entre Mg2SiO4 et Fe2SiO4. Beaucoup de gens connaissent l'olivine car c'est le minéral d'une pierre précieuse verte très populaire connue sous le nom de péridot.

Pierre gemme Olivine: La pierre précieuse connue sous le nom de péridot est une variété d'olivine. Ces deux pierres facettées sont de beaux spécimens de péridot vert jaunâtre. Le joyau de gauche est un péridot de 1,83 carat taille coussin d'environ 8 x 6 millimètres du Myanmar. La pierre précieuse à droite est un péridot en damier de 1,96 carat coupé d'environ 10 x 8 millimètres en provenance de Chine.

Présence géologique d'Olivine

La plupart des olivines trouvées à la surface de la Terre se trouvent dans des roches ignées de couleur foncée. Il cristallise généralement en présence de plagioclase et de pyroxène pour former du gabbro ou du basalte. Ces types de roches sont les plus communs aux frontières de plaques divergentes et aux points chauds au centre des plaques tectoniques.

L'olivine a une température de cristallisation très élevée par rapport à d'autres minéraux. Cela en fait l'un des premiers minéraux à cristalliser à partir d'un magma. Pendant le refroidissement lent d'un magma, des cristaux d'olivine peuvent se former puis se déposer au fond de la chambre magmatique en raison de leur densité relativement élevée. Cette accumulation concentrée d'olivine peut entraîner la formation de roches riches en olivine telles que la dunite dans les parties inférieures d'une chambre magmatique.

Des cristaux d'olivine se forment parfois lors du métamorphisme d'un calcaire ou dolomite dolomitique. La dolomite apporte du magnésium et la silice est obtenue à partir du quartz et d'autres impuretés du calcaire. Lorsque l'olivine est métamorphosée, elle se transforme en serpentine.

L'olivine est l'un des premiers minéraux altérés par les intempéries. Parce qu'elle est si facilement altérée par les intempéries, l'olivine n'est pas un minéral commun dans les roches sédimentaires et n'est un constituant abondant de sable ou de sédiments que lorsque le dépôt est très proche de la source.

Sable d'olivine: Sable d'olivine verte de Papakolea Beach, Hawaii. Les grains blancs sont des fragments de corail et les grains gris-noir sont des morceaux de basalte. Si vous pensez que les grains ont une apparence "gemme", l'olivine est le nom minéral d'une pierre précieuse appelée "péridot". La largeur de cette vue est d'environ 10 millimètres. Photographie de Siim Sepp, utilisée ici sous licence Creative Commons.

Composition d'Olivine

Olivine est le nom donné à un groupe de minéraux silicatés qui ont une composition chimique généralisée de A2SiO4. Dans cette composition généralisée, "A" est généralement Mg ou Fe, mais dans des situations inhabituelles, il peut s'agir de Ca, Mn ou Ni.

La composition chimique de la plupart des olivines se situe quelque part entre la forstérite pure (Mg2SiO4) et de fayalite pure (Fe2SiO4). Dans cette série, Mg et Fe peuvent se substituer librement l'un à l'autre dans la structure atomique du minéral - dans n'importe quel rapport. Ce type de variation de composition continue est connu comme une «solution solide» et est représenté dans une formule chimique comme (Mg, Fe)2SiO4.

Le nom "olivine" est utilisé à la place de "forstérite" ou "fayalite" car une analyse chimique ou d'autres tests détaillés sont nécessaires pour déterminer lequel est dominant - si l'un ou l'autre est dominant. Le nom "olivine" est un moyen rapide, pratique et peu coûteux de mettre un nom sur le matériau. Une liste des minéraux d'olivine les plus courants et leur composition est donnée dans le tableau ci-dessous.

Olivine Minerals

MinéralComposition chimique
ForstériteMg2SiO4
FayaliteFe2SiO4
MonticelliteCaMgSiO4
KirschsteiniteCaFeSiO4
TephroiteMn2SiO4

Olivine tire son nom de sa couleur vert olive habituelle. De nombreux étudiants en géologie se souviennent de la couleur de l'olivine en utilisant une rime: «l'olivine est verte». Cette rime est vraie avec la plupart des spécimens de classe; cependant, il existe de rares olivines riches en fer (fayalites) de couleur brunâtre.

Olivine: Olivine du comté de Mitchell, Caroline du Nord. L'échantillon mesure environ 3 pouces (7,6 centimètres) de diamètre.

Olivine dans le manteau terrestre

On pense que l'olivine est un minéral important dans le manteau terrestre. Sa présence en tant que minéral du manteau a été inférée par un changement dans le comportement des ondes sismiques lorsqu'elles traversent le Moho - la frontière entre la croûte terrestre et le manteau.

La présence d'olivine à l'intérieur de la Terre est également confirmée par la présence d'olivine dans les xénolithes, qui seraient des morceaux du manteau supérieur livrés à la surface de la Terre dans les magmas des éruptions volcaniques profondes. L'olivine est également un minéral abondant dans la partie inférieure de nombreuses ophiolites. Ce sont des plaques de croûte océanique (avec une partie du manteau supérieur attachée) qui ont été projetées sur une île ou un continent.

Propriétés physiques de l'olivine

Classification chimiqueSilicate
CouleurHabituellement vert olive, mais peut être jaune-vert à vert vif; les spécimens riches en fer sont vert brunâtre à brun
TraînéeIncolore
LustreVitreux
DiaphanéitéTransparent à translucide
ClivageMauvais clivage, fragile avec fracture conchoïdale
Dureté Mohs6,5 à 7
Gravité spécifique3.2 à 4.4
Propriétés de diagnosticCouleur verte, éclat vitreux, fracture conchoïdale, texture granulaire
Composition chimiqueTypiquement (Mg, Fe)2SiO4. Ca, Mn et Ni occupent rarement les positions Mg et Fe.
Crystal SystemOrthorhombique
Les usagesLes pierres précieuses, une utilisation en déclin dans les briques et le sable réfractaire

Olivine en pallasite: Une partie de la pallasite Esquel de Chubut, Argentine. Les gros cristaux d'olivine colorés et oblongs sont typiques de cette météorite. Notez la façon dont les cristaux près du bord rugueux (naturel) sont devenus orange et jaune en raison des intempéries terrestres, tandis que les cristaux plus proches du centre de la masse d'origine ont conservé leur véritable couleur vert olive. Photographie de Geoffrey Notkin, copyright Aerolite Meteorites, utilisée avec permission.

Propriétés physiques de l'olivine

L'olivine est généralement de couleur verte, mais peut également être jaune-vert, jaune verdâtre ou brune. Il est transparent à translucide avec un éclat vitreux et une dureté comprise entre 6,5 et 7,0. C'est le seul minéral igné commun possédant ces propriétés. Les propriétés de l'olivine sont résumées dans le tableau.

Péridot de pallasite: C'est l'une des pierres précieuses les plus incroyables. C'est un morceau d'olivine (péridot) de qualité gemme d'une météorite pallasite, et il a été facetté en une merveilleuse petite pierre précieuse. C'est peut-être le matériau gemme le plus rare sur Terre - mais il provient en fait de l'espace. Cette pierre mesure 2,85 millimètres de diamètre et pèse une dizaine de points. Photo de TheGemTrader.com.

Olivine extraterrestre

L'olivine a été identifiée dans un grand nombre de météorites pierreuses et pierreuses. On pense que ces météorites proviennent du manteau d'une planète rocheuse qui occupait une orbite entre Mars et Jupiter - ou qu'elles pourraient provenir d'un astéroïde suffisamment grand pour avoir développé une structure interne différenciée composée d'un manteau rocheux et d'un noyau métallique.

On pense que les pallasites représentent la partie d'un astéroïde ou d'une planète qui était près de la frontière manteau-noyau où les matériaux rocheux du manteau ont été mélangés avec les matériaux métalliques du noyau. Les pallasites ont généralement des cristaux d'olivine distincts (généralement de la fayalite) entourés d'une matrice nickel-fer. Une photographie d'une tranche d'une météorite pallasite est présentée sur cette page.

Pluie d'olivine: Le concept d'un artiste de pluie d'olivine cristalline sur une étoile en développement, inspiré par le télescope spatial Spitzer. Image de la NASA / JPL Caltech / Université de Tolède.

Olivine Rain sur une étoile en développement

En 2011, le télescope spatial Spitzer de la NASA a observé ce qui aurait été de minuscules cristaux d'olivine tombant comme de la pluie à travers le nuage de gaz poussiéreux d'une étoile en développement. On pensait que cette "pluie d'olivine" était survenue alors que de forts courants d'air soulevaient des particules d'olivine nouvellement cristallisées de la surface de l'étoile en formation, dans son atmosphère, puis les laissaient tomber lorsque les courants perdaient leur élan. Le résultat fut une pluie de cristaux d'olivine vert scintillant.

La meilleure façon d'en apprendre davantage sur les minéraux est d'étudier avec une collection de petits spécimens que vous pouvez manipuler, examiner et observer leurs propriétés. Des collections minérales peu coûteuses sont disponibles dans la boutique Geology.com.

Utilisations d'Olivine

L'olivine est un minéral peu utilisé dans l'industrie. La plupart de l'olivine est utilisée dans les procédés métallurgiques comme conditionneur de laitier. De l'olivine à haute teneur en magnésium (forstérite) est ajoutée aux hauts fourneaux pour éliminer les impuretés de l'acier et former un laitier.

Olivine a également été utilisée comme matériau réfractaire. Il est utilisé pour fabriquer des briques réfractaires et utilisé comme sable de coulée. Ces deux utilisations sont en déclin car les matériaux alternatifs sont moins chers et plus faciles à obtenir.

Olivine péridot brute: Ces trois spécimens sont du péridot, une variété de gemme d'olivine, provenant d'un gisement en Arizona. Dans ce gisement, l'olivine se trouve dans des xénolithes qui ont éclaté avec un flux de basalte. Ces spécimens mesurent environ 12 millimètres de diamètre.

Olivine et le péridot de pierres précieuses

Olivine est également le minéral de la pierre précieuse connue sous le nom de «péridot». Il s'agit d'une pierre précieuse jaune-verte à verte qui est très populaire dans les bijoux. Péridot sert de pierre de naissance pour le mois d'août. Les couleurs les plus appréciées sont le vert olive foncé et le vert lime brillant. Ces spécimens appartiennent à la forstérite minérale car la fayalite riche en fer est généralement d'une couleur brunâtre, moins désirable.

Une grande partie du péridot du monde utilisé dans les bijoux de production de masse est extraite de la réserve de San Carlos en Arizona. Là, quelques coulées de basalte contenant des nodules d'olivine granulaire sont à l'origine du péridot. La plupart des pierres produites ont une taille de quelques carats ou moins et contiennent souvent des cristaux visibles de chromite ou d'autres minéraux. Ils sont taillés en Asie et retournés aux États-Unis dans des bijoux commerciaux.

Des cristaux de péridot de meilleure qualité et plus gros sont extraits au Pakistan et au Myanmar. Là, des cristaux d'olivine se trouvent dans les roches métamorphiques. Ceux-ci se trouvent généralement en association avec le marbre serpentin ou dolomitique.