Kalsilite
| Kalsilite Catégorie IX : silicates[1] | |
| Cristaux hexagonaux prismatiques de kalsilite, provenant de Löhley, à Üdersdorf en Allemagne (plan très rapproché) | |
| Général | |
|---|---|
| Symbole IMA | Kls |
| Classe de Strunz | 9.FA.05
|
| Classe de Dana | 76.2.1.1
|
| Formule chimique | KAlSiO4 |
| Identification | |
| Masse formulaire | 158,16 uma |
| Couleur | incolore, blanc, gris |
| Système cristallin | hexagonal |
| Classe cristalline et groupe d'espace | 6 2 2 - trapézoédrique
P63 2 2[2]. |
| Clivage | mauvais/Indistinct. Mauvais sur {1010}, {0001} |
| Jumelage | omniprésent à l’échelle microscopique, sur {10-10}, {33-65} et {11-22} |
| Échelle de Mohs | 6 |
| Trait | blanc |
| Éclat | vitreux, gras |
| Propriétés optiques | |
| Indice de réfraction | nω = 1,538 - 1,543, nε = 1,532 - 1,537 |
| Biréfringence | δ = 0,006 - uniaxe(-) |
| Transparence | oui, translucide |
| Propriétés chimiques | |
| Densité | 2,59 - 2,62 (mesurée) |
| Solubilité | par acide chlorhydrique dilué donnant un liquide gélatineux. |
| Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire. | |
La kalsilite est une espèce minérale de la famille des silicates, et de formule chimique KAlSiO4. C'est un feldspathoïde, rare sous forme concentrée, mais commun en tant que composant de certaines roches ignées riches en potassium et déficientes en silice[3]. Elle se présente généralement sous forme de grains incolores, d'une taille jusqu'à 0,1 mm, intégrés dans des laves sous-saturées en silice et des roches ignées contenant de la néphéline[4].
Découverte dans la zone du cratère de Kamengo, dans le district de Gomba, en Ouganda, elle a été décrite par Bannister et Hey en 1943[5], validée à postériori par l'IMA[6] qui lui attribue le symbole Kls[7]. Elle est baptisée en fonction de sa composition chimique : potassium (latin, kalium), aluminium et silicium[4].
Membre du groupe des feldspathoïdes avec le groupe de la cancrinite (aluminosilicates à la structure complexe), la carnégiéite, la davidsmithite, la leucite, la métaleucite, la néphéline, le groupe de la sodalite (caractérisé par un empilement de type sodalite d’unités constitutives d’aluminosilicates souvent cubiques), la trikalsilite, la trinéphéline et la yoshiokaïte, elle a pour synonymes parakalinéphéline et parakaliophilite[4].
Structure et classification
La kalsilite est de structure hexagonale décrite dès 1943, et de classe cristalline 6 2 2. Le groupe d'espace validé P63 2 2[2], a été précédé de plusieurs versions : P63[8], P63mc[9] et P31c[10].
Dans la classification de Strunz recense le minéral dans le groupe des silicates, plus précisément des tectosilicates non-hydratés zéolithique, sans anions non-tétraédriques supplémentaires. Dans la classification de Dana, la kalsilite figure comme tectosilicate de structure Al-Si, feldspathoïdes et espèces apparentées[11].
Chimie et formation
La kalsilite a une masse molaire de 158,16 g/mol. Elle est fortement oxydée — l'oxygène en est l'élément principal — et l'oxyde le plus présent est le dioxyde de silicium (SiO2) à 37,99 %.
| Composition[11] | |
|---|---|
| Potassium | 24,72 % |
| Aluminium | 17,06 % |
| Silicium | 17,76 % |
| Oxygène | 40,46 % |
La kalsilite est un polymorphe de la kaliophilite (dimorphe), de la panunzite, et de la trikalsilite[12].
Plusieurs paragenèses peuvent expliquer l'apparition du minéral.
- Au stade 3a, dans la première croûte hadéenne de la Terre, il y a plus de 4,5 millards d'années, il se forme dans les roches ignées ultramafiques (mode 7).
- Au stade 4b, dans ces mêmes roches ignées hautement évoluées âgées de 3 milliards d'années, dans les roches ignées ultra-alcalines et agpaïtiques (mode 35) ou dans les carbonatites, kimberlites et roches ignées apparentées (mode 36).
- Au début de la tectonique des plaques entre il y a 3,5 et 2,5 milliards (stade 5), lors d'un métamorphisme régional (faciès à schiste vert, à amphibolite et à granulite) au mode 40.
- Ou plus récemment, au stade 10a, lors de l'oxygénation néoprotérozoïque, il y a 360 millions d'années, dans les minéraux pyrométamorphiques (mode 51, voire 54 et 56).
La kalsilite peut être formée par la décomposition de leucite riche en silice dans des roches ultramafiques alcalines à partir d'un dépôt d'émeri au faciès à granulite[3].
Elle possède une radioactivité, négligeable, provenant de la part de potassium dans sa formule.
Gîtologie et gisements
D'une manière générale, le minéral est trouvé dans la matrice de certaines laves et tufs riches en potassium et pauvres en silice.
Les gîtes minéraux de roche ignée cristalline à gros grains (« plutonique ») qui accueillent la kalsilite sont les syénites kalsilitiques (assez rares) et les pyroxénites kalsilite-biotite.
Dans la roche mélilitique à grains fins, on trouve une mélilitite, de type kalsilite-phlogopite (parfois nommée coppaélite), et 2 mélilitites à olivine (kalsilite-leucite-olivine ou katungite, et kalsilite-phlogopite-olivine à leucite ou euktolite). Dans les gîtes de roche ignée cristalline exotique, on la trouve à faible teneur dans la kamafugite, et dans la roche kalsilitique, elle se concentre à plus de 10 %.
La kalsilite est associée dans sa la localité type à la calcite, la diopside, les minéraux de la série fayalite-forstérite et la phlogopite.
La base de données minéralogiques Mindat.org recense 76 gisements sur tous les continents, même l'Antarctique (2), en 2025. La majorité se trouve en Europe (33). En France un seul site est connu : les abords du lac de la Cisba à Lapanouse-de-Sévérac, près de Rodez dans l'Aveyron[4].
Notes et références
- ↑ La classification des minéraux choisie est celle de Strunz, à l'exception des polymorphes de la silice, qui sont classés parmi les silicates.
- H. Uchida, R.T. Downs et H. Yang, « Crystal-chemical investigation of kalsilite from San Venanzo, Italy, using single-crystal X-ray diffraction and Raman spectroscopy », Geochimica et Cosmochimica Acta, vol. 70, no 18, , A677 (ISSN 0016-7037, DOI 10.1016/j.gca.2006.06.1267, lire en ligne, consulté le )
- (en) « Kalsilite », dans J. W. Anthony, R. Bideaux, K. Bladh et al., Handbook of mineralogy, (lire en ligne [PDF]) (consulté le )
- (en) « Kalsilite », sur Mindat.org (consulté le )
- ↑ (en) F. A. Bannister et Max H. Hey, « Kalsilite, a polymorph of KAlSiO4, from Uganda », Mineralogical Magazine and Journal of the Mineralogical Society, vol. 26, no 177, , p. 218–224 (ISSN 0369-0148, DOI 10.1180/minmag.1942.026.177.02, lire en ligne, consulté le )
- ↑ (en) « The New IMA List of Minerals : A Work in Progress – Updated: July 2024 » [PDF], sur CNMNC, (consulté le )
- ↑ (en) Laurence N. Warr, « IMA–CNMNC approved mineral symbols », Mineralogical Magazine, vol. 85, no 3, , p. 291-320 (DOI 10.1180/mgm.2021.43 ).
- ↑ (en) A. J. Perrotta et J. V. Smith, « The crystal structure of kalsilite, KAlSiO4 », Mineralogical Magazine and Journal of the Mineralogical Society, vol. 35, no 272, , p. 588–595 (ISSN 0369-0148, DOI 10.1180/minmag.1965.035.272.02, lire en ligne, consulté le )
- ↑ (en) W. A. Dollase et W. P. Freeborn, « The structure of KAlSiO4 with P63 mc symmetry », American Mineralogist, vol. 62, nos 3-4, , p. 336–340 (ISSN 0003-004X, lire en ligne, consulté le )
- ↑ (en) Daniela Cellai, Paola Bonazzi et Michael A. Carpenter, « Natural kalsilite, KAlSiO2, and P31c symmetry; crystal structure and twinning », American Mineralogist, vol. 82, nos 3-4, , p. 276–279 (ISSN 0003-004X, DOI 10.2138/am-1997-3-405, lire en ligne, consulté le )
- (en) « Kalsilite Mineral Data », sur www.webmineral.com (consulté le )
- ↑ François Permingeat, « Revue des espèces minérales nouvelles », Bulletin de Minéralogie, vol. 73, no 1, , p. 93–131 (lire en ligne, consulté le )
Voir aussi
Liens externes
- Photos et données (diagramme de diffraction) : (en + de) « Mineralienatlas - Fossilienatlas », sur Mineralienatlas (consulté le ).
- Photos et données : (en) « Kalsilite », sur Mindat.org (consulté le )
- Portail des minéraux et des roches