tourmaline et mica

[Next50MY]

Next50MY, personnellement, la tourmaline me parait assez évidente: couleur, forme de prismes striés, cassure concoïdale.

(...)

Parcontre, pour le coté "muscovite + tourmaline en plaque", il y a un truc qui m'intrigue, indiqué par les flèches:

J'ai vraiment l'impression qu'il y a quelque chose! Qu'est ce que c'est à votre avis? En premier lieu j'ai pensé à du quartz, mais de cette couleur, la citrine est rare à l'état naturel, ça pourrai être de l’améthyste qui à chauffé? Tourmaline d'une autre couleur? Ou encore...du topaze? (Et je ne dit pas ça à cause de mon idée de Greisen )...

La on pourrai avoir un probleme avec le test de dureté...

À vous!

Joyeux centenaire !

Ce sujet est un cas d'école dans l'approche.

Stoof a eu le bon réflexe. Je pense avoir trouvé le minéral mystère que l'on devinait dans ces tons bruns orangés. mais ce serait super si quelqu'un d'autre avait le même tilt...

[Next50MY]

Voici la reaction hydrothermale (avec fracturation secante aux tourmaline) que je verrais:

Quartz + Si3AlO8 (Ca, Na) + Muscovite + H2O hydrothermale => kaolinite et qz microcristallin + biotite + sillimanite

Sillimanite, tourmaline et biotite concentrés dans les failles en domaine semi ductile (catazone a discuter),

Le reste oui diatexite rubannée identique à l'exemple breton discuté plus haut.

[mr42]

Elémentaire mon cher Watson.

J'ai juste un petit souci avec la dureté, je ne vois rien au delà de 4 ou 5 mais c'est tellement désagrégé que la vraie dureté passe probablement inaperçue. De plus, la sillimanite doit être métastable dans les conditions ambiantes et a pu s'altérer à son tour.

[Next50MY]

Constituer un petit dossier sur la sillimanite et les conditions de cristallisations HP HT (zones de failles, metamorphismes de contact, filons, metatexite & diatexites, gisements français...)

http://en.wikipedia.org/wiki/Sillimanite

http://pubs.usgs.gov/bul/1796/report.pdf

http://petrology.oxfordjournals.org/content/44/6/995.full.pdf

Le fait que ce soit associé aux tourmalines vriées n'est pas dû au hasard. Haute pression + haute temp ( cf le diagramme andalousite, disthene (kyanite), sillimanite), correspond bien à l'histoire de ton secteur bien résumé dans la notice, limite anatexie, migmatite et zones faillées intrudées par quartz, microgranites à tourmalines. Tout ça se tient bien en effet mais c'est un peu plus complexe qu'un simple jus pegmatitique.

Le dernier article donne un exemple d'analyse géochimique et lame mince realisable a partir d'un simple echantillon et lame mince (qui est realisable ici quoi qu'on en dise). Mais il nous manque un bel affleurement des migmatites pour avoir une idée de la chronologie paleosome, leucosome,

filon, frac, altération. Je te passerai quelques images d'affleurements du secteur tirés de google street qui montrent la densité de la fracturation et quelques filons à examiner...

Pour ton histoire de dureté si il s'agit de fibrolite qui est la variété aciculaire en aiguille, cela signifie que tu ne pourra pas effectuer de test simplement:

http://www.minersoc.org/pages/Archive-MM/Volume_40/40-311-303.pdf

http://petrology.oxfordjournals.org/content/45/7/1467.full

Plusieurs articles mentionnent la fibrolite dans ce contexte.

Mais de toute façon sur ce type de texture, on n'a pas d'autre choix que la lame mince pour confirmer avec certitude la minéralogie :

http://www.und.nodak.edu/instruct/mineral/320petrology/opticalmin/sillimanite.htm

Mais l'association biotite / sillimanite fibrolitique semble être assez fréquente dans l'abondante biblio sur le sujet du metamorphisme.

[Kayou]

[Stoof]

On avance bien!

Parcontre, pourquoi forcement de la sillimanite et pas de la kyanite?

[mr42]

La dureté ne me dérange pas trop, il y a assez d'explications en faveur d'une dureté inférieure.

Par contre, je ne vois pas de fibres ou d'aiguilles, ça se débite en lamelles d'où la confusion possible avec du mica.

OK pour une sillimanite mais la fibrolite n'est pas évidente.

[Next50MY]

On avance bien!

Parcontre, pourquoi forcement de la sillimanite et pas de la kyanite?

Simplement a cause du contexte migmatique.

Cf cours sur le sujet

Par ex

http://www.ac-aix-marseille.fr/pedagogie/upload/docs/application/vnd.openxmlformats-officedocument.presentationml.presentation/2013-07/pps_metamorphisme_maures_el.pptx

[Stoof]

Simplement a cause du contexte migmatique.

Cf cours sur le sujet

Par ex

http://www.ac-aix-ma..._maures_el.pptx

Dans la mesure où les exemples de migmatites à kyanite ne sont pas rares (vous pourrez en trouver de nombreux sur le net), je repose ma question.

Pourquoi pensez vous que l'on ai forcement atteint le grade sillimanite?

[Next50MY]

Simplement pour la meme raison que l'exemple que je donne : proximité du granite, d'ailleurs je vois mieux la tourmaline cristalliser en HT avant cristallisation de la sillimanite sur la peripherie des prismes.

Mais sur ce coup là c'est plutot a toi de demontrer que ca peut etre du disthene !

[Stoof]

Simplement pour la meme raison que l'exemple que je donne : proximité du granite, d'ailleurs je vois mieux la tourmaline cristalliser en HT avant cristallisation de la sillimanite sur la peripherie des prismes.

Mais sur ce coup là c'est plutot a toi de demontrer que ca peut etre du disthene !

Je suis d'accord sur le fait qu'il y ai de grande chance que ce soit de la sillimanite, mais je n’exclus pas encore totalement le disthène, un peu de la même façon qu'il nous a fallu 4 pages de discussion pour que tu acceptes que ce soit de la tourmaline

Pour la possibilité de la présence de disthène, je reviendrais dessus en fin de journée, la je vais filer au boulot.

[Next50MY]

oui on a une excellente qualité d'image à présent sur les dernières vues.

Là ou ce n'est pas encore clair c'est si ces tourmalines peuvent cristalliser juste avant les biotites et "famille Sillimanite" ou bien si elle sont là en périphérie de réseau aplitiques avant reprise des jeux de failles et fractures sous contrainte. Comme les prismes ont souffert. c'est plutot cette deuxième hypothese qui prévaut.

Réponse possible dans les échantillons granitiques que nous signale mr42 en début de sujet.

[Stoof]

Aprés quelques lectures, j'ai pu organiser mes idées.

J'abandonne pour le moment l'idée du disthène sur la face A comme étant le minéral jaune-orange.

Parcontre, je me pose une question quand à l'éventuelle association kaolinite-sillimanite. Il me semble que l'on trouve la kaolinite surtout pour les facies au grade schistes verts, ce qui contrasterai avec la sillimanite qui elle apparait à un grade bien plus haut. un souci?

J'ai d'autres trucs en tête, dont je vous ferai part un peu plus tard.

[Next50MY]

Oui ça pose probleme effectivement j'y pensais aussi.

Mais on pourrait voir une chronologie du style

1. tourmaline : stade filon aplitique avec Q + F + musco

2. sillimanite + biotite : rejeu au niveau des filons d'aplites et recristallisation des Q + F + musco selon réaction classique sous contrainte + temp

3. kaolinite : cristallisation ultime dans les fractures qui recoupent les tourmalines (refroidissement, mais reste au stade hydrothermal)

je remets une référence sur un sujet qui résume bien les discussions habituelles sur les lames LN / LP

http://www.geoforum.fr/topic/19065-lame-mince/#entry307973

[Stoof]

On observe également ce mineral couleur miel dans la zone C.

Concernant la tourmaline, sommes nous sûr d'une origine filonnienne? Les tourmalines peuvent également se former dans les phases progrades du métamorphisme.

Un autre truc qui pourrai éventuellement poser problème: j'ai lu plusieurs papiers qui parlait de l'apparition de sillimanite fibrolitique en pseudomorphose de la tourmaline, car on passait au dela de la zone de stabilité de la tourmaline en entrant dans celui de la sillimanite. Dans quelle mesure ces phases peuvent elles coexister? (Je n'ai pas encore réussi a mettre la main sur un diagramme P/T qui inclus la tourmaline)

[Stoof]

Il ya aussi le fait que la tourmaline soit présente en moindre quantité dans la zone B qui me fait me poser la question de l'origine purement filonienne

[Next50MY]

oui si la sillimanite est confirmée en lame mince en périphérie des tourmalines, ça simplifierait bien l'explication. En tout cas les biotites ne donnerait pas cette cristallisation qui épouse parfaitement les prismes avec il me semble un caractère légèrement translucide.

Pour aller au delà il faudra avoir une idée encore plus précise de la composition minéralo. Avant les lames minces, si on pouvait voir les minéraux qui s'effritent sur une coupelle, cela permettrait peut-être d'observer d'autres choses grâce à leurs propriétés optiques - reflexion et transparence, clivages etc.

[Next50MY]

Un autre truc qui pourrai éventuellement poser problème: j'ai lu plusieurs papiers qui parlait de l'apparition de sillimanite fibrolitique en pseudomorphose de la tourmaline, car on passait au dela de la zone de stabilité de la tourmaline en entrant dans celui de la sillimanite. Dans quelle mesure ces phases peuvent elles coexister? (Je n'ai pas encore réussi a mettre la main sur un diagramme P/T qui inclus la tourmaline):

ici tu devrais trouver de la matière :

http://www.minsocam.org/MSA/AmMin/TOC/Articles_Free/1999/Dutrow_p794-805_99.pdf

"Fluid-mineral phase boundaries aredefined by equilibrium constants for hydrolysis reactions of stable phases found in the pseudomorph assemblage; tourmaline, mus-covite, biotite, sillimanite, albite, quartz, and H2O" (...) "Thermochemical data for tourmaline, consistent withthis data base, were retrieved from experiments of Kuyunko etal. (1984). These diagrams use actual chemical compositionsof the major mineral phases (Table 4; cf. Lynch and Ortega1997) and include appropriate adjustments to the thermochemi-cal data for binary Fe-Mg solid-solution in tourmaline (dravite-schorl) and biotite and Na-K in the muscovite." (...) "Additional increases in a B(OH)3, holding other variables constant, cause the tourmaline field to expand further, inter-secting the sillimanite field." (... p803:) The model texture (Fig. 7d) matches the features observed in many tourmaline-rich rockswhere small amounts of sillimanite grew at the expense of all of the earlier-formed features. " (...) When tourmaline nucleates and grows in rocks with early sillimanite, it can grow at the expense of sillimanite by a reaction that is the reverse of the reaction involving tourmaline shown in Fig. 7d."

Du coup cela pourrait être la sillimanite qui préexiste et les tourmalines qui se mettent en place à posteriori, mais cela reste à démontrer dans notre cas.

référence de l'article: B.L. DUTROW, C.T. FOSTER jr., & D.J. HENRY. 1999 - Tourmaline-rich pseudomorphs in sillimanite zone metapelites: Demarcation of aninfiltration front. American Mineralogist, Volume 84, pages 794–805.

Mais il nous manque au moins 1 minéral pour être dans un cas identique !

=> rechercher en lames minces des inclusions de staurotide dans les tourmalines.

En tout cas cet article montre bien la place de la tourmaline dans la paragénèse sans forcément impliquer le contexte filonien. On peut etre dans un système migmatique fermé, sauf pour l'apport de Bore évidemment.

La réponse la plus facile étant donnée dans la conclusion de l'article : "Boron-rich pneumatolytic aqueous fluids infiltrating the surrounding metapelites from the adjacent granitic source is likely for several reasons."

ce qui confirmerait l'implication hydrothermale (de haute température ?) d'origine granitique en périphérie du pluton.

[mr42]

Next, ta référence sur les lames minces tombe à pic. J'étais justement entrain d'essayer d' analyser des minéraux pulvérisés en lumière polarisée et je me demandais si ce n'était pas débile.

La procédure n'est pas aussi élaborée que celle de Pachy mais elle donne quand même des résultats.

Je prends un petit fragment du minéral à tester, je le broie entre deux bouts de corindon jusqu'à obtenir une poudre translucide que je pose sur une lame de verre (je n'ai pas rajouté d'huile comme Pachy, je suppose qu'il faudrait un truc genre baume du Canada) et ensuite je passe le montage en lumière polarisée et analysée. Bien sur, on ne contrôle pas l'épaisseur et les cristaux ont tendances à s'aligner selon les plans de clivage mais on voit quand même des différences.

Voici un essai comparatif entre ce qui pourrait être de la sillimanite et un disthène du Minas.

Chaque série comprend 6 fois la même vue sous 6 éclairages différents: éclairage normal, rétroéclairage puis lumière polarisée selon 4 angles différents. Pour chaque vue, le champ est de 5x5 mm.

Le disthène passe par toutes les couleurs de l'arc-en-ciel alors que l'échantillon conserve sa coloration ocre quel que soit l'éclairage...

Il ne manque plus qu'un échantillon de sillimanite dûment authentifié pour conclure mais je n'ai pas ça sous la main.

Est-ce que j'ai raté quelque chose?

[Next50MY]

la démarche reste valable, of course puisque les propriétés optiques restent identiques même sur du pulvérulent.

Reste à voir que les lames ont une épaisseur standard pour déterminer correctement les minéraux à partir des couleurs. Ce qui n'est pas évident à réaliser sur du pulvérulent pour les plus gros grains, SAUF à travailler sur avec de la résine et réaliser un polissage avec de la poudre fine de corborundum.

Si notre "inconnu" allias possible sillimanite est celui de gauche, effectivement cela donne une distinction avec le disthène (à droite).

regarde si tu n'a pas quelque chose qui ressemble à de la staurotide... ou du grenat !

vérifier pendant qu'on y est le pléochroisme de la tourmaline et de la biotite.

déjà cité dans le sujet sur les lames :

http://www.kasuku.ch/pdf/microscope/microscope.pdf

[mr42]

Un autre essai avec une muscovite du même secteur.

J'avais sous-estimé la résistance au déchirement des feuillets de mica, on ne peut pas vraiment parler de poudre.

Je me demande s'il y a autant de mica que le pensais au début.

En ce qui concerne l'ordre de cristallisation, la sillimanite (ou supposée telle) a clairement rempli les espaces entre les tourmalines, elle est arrivée après. C'est net au niveau du placage mais ça pose problème pour la zone de transition, les tourmalines ont poussé sur un support qui aurait disparu?

[Stoof]

Du coup cela pourrait être la sillimanite qui préexiste et les tourmalines qui se mettent en place à posteriori, mais cela reste à démontrer dans notre cas.

référence de l'article: B.L. DUTROW, C.T. FOSTER jr., & D.J. HENRY. 1999 - Tourmaline-rich pseudomorphs in sillimanite zone metapelites: Demarcation of aninfiltration front. American Mineralogist, Volume 84, pages 794–805.

Je l'ai lu aujourd'hui, et je cherche justement plus d'infos pour voir si la présence de staurotide peut coller...

[Next50MY]

(...)

En ce qui concerne l'ordre de cristallisation, la sillimanite (ou supposée telle) a clairement rempli les espaces entre les tourmalines, elle est arrivée après. C'est net au niveau du placage mais ça pose problème pour la zone de transition, les tourmalines ont poussé sur un support qui aurait disparu?

L'une des conclusions de l'article de 1999 autorise cette possibilité.

pas très loin, le gneiss du Velay à sillimanite :

http://www2.ac-lyon.fr/enseigne/biologie/photossql/photos.php?RollID=images&FrameID=gneiss_velay

[Next50MY]

Bonsoir,

Pour aller dans le sens de ta dernière remarque, Nicollet (et Jordie Carreiras) présente(nt) quelque-part dans ses nombreux exemples qui traînent sur le web, la zone anatectique de Cap de Creus où il y a concomitance de la migmatisation (métamorphisme) et de la déformation qui force les tourmalines présentes dans les jus pegmatitiques (qui se mettent en place de façon syncinématique = en gros même timing pour migmatisation, tectonique et filonien-magmatisme) dans un premier temps à s'orienter dans le sens de la linéation minérale, puis à se tronçonner dans la direction de l'allongement max ...

Peut-être quelque-chose d'assez voisin ici avec un filonien non pegmatitique ?

vérifier le contenu minéralogique de ces affleurements du Cap de Creus:

http://www.geoforum.fr/topic/21033-est-ce-bien-un-granite/page-6#entry352571

[Stoof]

deux articles sympa:

Le premier:

Tourmaline breakdown in the migmatite zone of the Ryoke metamorphic belt, SW Japan
T. KAWAKAMI, J. metamorphic Geol., 2001, 19, 61±75

Le deuxieme:

Formation of diatexite migmatite and granite magma during anatexis of semi-pelitic metasedimentary rocks: an example from St. Malo, France

I Milord, EW Sawyer, M Brown - Journal of Petrology, 2001