L aragonite, comment se forme t-elle ?

[cathycat07]

bonjour à tous.

Sachant (j'espère) que le carbone de calcium se trouve dans les roches sédimentaires précisément dans les couches calcaires donc:

par mouvement + température se change en marbre.

J'ai des problèmes pour situer la formation de l'argonite?.

par mouvement + température + gaz carbonique + eau puis évaporation = ARGONITE?

???????????????????????????????????????????????????????????= VATERITE?

???????????????????????????????????????????????????????????= CALCITE?

il y a surement le facteur temps pour vaterite et calcite

Je dois faire erreur dans ma logique

merci pour vos réponses.

cathy

[jacques33]

Fouillouillou!!! Tu t'en poses des questions toi à 7h00 du mat!!

[IznogoudBis]

Carbonates plutôt que carbone non?

Je ne sais pas si il y a de grandes différences entre eux dans leur mode de formation (température ou autre), la formule est la même, seul le système cristallin change.

[Kayou]

Ta chaudière qui coince ?

http://www.thetishp.fr/formation-tartre.php

[cathycat07]

oui je sais que l'argonite systhème orthorombique

........................la vatérite systhème hexagonal

........................la clcite systhème rhomboédrique

mais les interventions et les étapes?

[cathycat07]

Ta chaudière qui coince ?

http://www.thetishp.fr/formation-tartre.php

je viens de voir le lien merci kayou

[fluopathe]

L'origine de l'aragonite et accessoirement de la vatérite ont une origine biochimique en partie!

Formation des coquilles qui deviendront fossilles et qui composeront les roches, cela dit l'aragonite est instable dans le temps et la diagénèse la transformera en calcite

c'est bien le problème de la perte des structures des coquilles en aragonite pour les paléonto, la transformation en calcite efface beaucoup de choses !

Pour la formation chimique pure, je ne peux pas t'aider, le lien donne quelques réponses,

concernant la vatérite je ne connais sa présence que chez les gastéropodes, existe t'elle ailleurs ?

[cathycat07]

bonjour

petit problème, dans la chronologie de la formation de la calcite,aragonite et vaterite

1° roche

2° érosion (particules arrachées par vent eau gel ect...)

3° déplacement (vent eau)

4° sédimentation (accumulation, strates)

5° compression (roches sédimentaires stratifiées)

6°infiltration (grottes veines)

7°déshydratation

calcite au dessus de 30°

aragonite en dessous de 30°

où placer la température?

est -ce la compression qui maintient cette chaleur dans les failles ou y a t'il une action chimique qui dégage la chaleur?

[Kayou]

Pourquoi de l'aragonite plutôt que de la calcite, c'est une question...qui nous entraîne en profondeur...l'occasion de visiter un peu.

http://www.grottedeclamouse.com/concretions.shtml

.

[cathycat07]

merci kayou

peux tu m'expliquer simplement

dans la diagénèse la différence entre:

épigénisation et métasomatose?

[Kayou]

• l'épigénisation et la métasomatose :
• l'épigénisation correspond à la transformation d'un minéral préexistant en un autre de même composition ; il s'agit souvent d'un changement dans la structure du minéral : par exemple, l'aragonite, contenue généralement dans des restes calcaires d'organismes, se transforme en calcite ;
• la métasomatose a lieu à plus grande échelle et correspond à la substitution d'un minéral par un autre sans changement de volume : par exemple, le carbonate calcique (CaCO₃) est parfois remplacé par du sulfate de fer (ammonites pyriteuses)

.Question posée sur google, 1ère réponse = (et merci de me donner l'occasion de réviser un peu les classiques )

http://fr.wikipedia.org/wiki/Diagen%C3%A8se

[phénacite2]

Hello !

Effectivement Claude la calcite épigénise souvent l'aragonite car l'aragonite est beaucoup plus instable. Pour en revenir à la formation de l'aragonite, elle est issue de précipités de sources chaudes : est-ce cela qui introduit une différence

chimique assez subtile pour que bien souvent on les confonde ?

[cathycat07]

donc dans la diagénèse (en profondeur) l'épigénèse = transformation et la métasomatose = subtitution

mais voilà, je croyais que la calcite et l'aragonite se formaient après la compression l'ors de l'etape suivante d'infiltrations (eau chaude pour l'argonite + magnesium +percolation très faible)

ou alors la compression se passe sur un temps très long et les infiltrations dans le même temps. c'est à dire qu'il n'y a pas, une étape suivante pour l'infitration.

cela veut dire? qu'il y a une compression continuelle si toujours apport d'éléments.

Que de questions!!!!

Si déjà je comprends cela j'aurai fais un grand pas merci à vous

[fluopathe]

Les réponses sont tellement vastes qu'il faut que tu réduises ton champ de questionnement !

de quel calcite et aragonite parles tu ?

car j'ai l'impression que tu te diriges vers les spéléothemes ?

[Lionel-R]

Alors pour savoir comment se forme l'aragonite, la calcite et la vatérite il faut commencer par faire un peu de chimie. Quand on prend une solution qui contient des ions calciums et des ions carbonates, lors que la limite de solubilité est atteinte, à température ambiante la nature va faire trois choses, comme pour nous compliquer l'existence : De la calcite, de l'aragonite et de la vatérite sans distinction et chose étrange, la calcite sera minoritaire par rapport à la vatérite et l'aragonite.

C'est très contre intuitif, mais il existe une explication simple. Lorsque l'on fait une réaction chimique, quelle qu'elle soit, on peut obtenir des produits cinétiques, et des produits thermodynamiques. Les produits cinétiques sont ceux qui sont obtenus le plus vite, les produits thermodynamiques sont ceux qui sont les plus stables. Dans le cas de notre système de carbonate, l'aragonite et la vatérite sont des produits cinétiques, donc ceux que l'on obtient le plus vite, et la calcite est le produit thermodynamique. Partant de cette constatation, si on laisse sous agitation, une solution contenant de la calcite, de l'aragonite et de la calcite, à terme, les produits cinétiques vont disparaître pour laisser place uniquement au produit thermodynamique, à savoir la calcite. Il y a également une explication à cette transformation car la réaction de précipitation est équilibrée. C'est à dire qu'une espèce qui vient de précipiter, à tout autant de chance de se dissoudre et comme une partie de la vatérite et de l'aragonite dissoute va se transformer en calcite stable, alors lentement, les phases instables vont devenir de la calcite stable. Somme toute, le paradoxe est maintenant levé, mais un forumeur attentif me dira : certes, tu viens d'expliquer que l'on observe de la calcite majoritairement, mais cependant, tu sais tout comme nous qu'il y a de l'aragonite dans pas mal de site et que la vatérite quoique rare, est toute de même non négligeable.

Ce forumeur attentif aura bien raison et cette fois il faut passer de la cinétique et la thermodynamique à la chimie du solide pour expliquer comment on peut observer des phases instables alors que par définition on ne devrait pas pouvoir le faire. Dans la calcite, l'ion calcium se trouve au centre d'un octaèdre CaO6 très régulier alors qu'il se trouve dans un site moins régulier et très gros de type CaO9 dans l'aragonite. Pour avoir de l'aragonite stable, il faut donc stabiliser les sites CaO9 et c'est précisément ce qui se passe dans la nature. En effet on observe une substitution du baryum ou du strontium au calcium et ces deux gros alcalinoterreux sont des fans invétérés des sites volumineux comme ceux du calcium dans l'aragonite. Cette substitution va donc se traduire par une stabilisation de l'aragonite à température ambiante sans que celle ci ne se convertisse en calcite.

Mes connaisses "vraies" car vérifiées en laboratoire et appuyées par la littérature s’arrêtent là et maintenant je vais vous amener dans une zone un peu spéculative car je ne sais pas si les choses se passent comme ça pour les carbonates de calcium. Une troisième façon d'avoir une phase instable là où elle ne devrait pas se trouver exploite le concept de métastabilité. Un minéral se forme nécessairement dans plage de stabilité, c'est à dire un domaine "abstrait" de pression, température et composition chimique. Hors de ce domaine, il ne se forme pas et puis c'est tout, j'y peux rien, c'est comme ça, un minéral est forcément un témoins des conditions physicochimiques qui lui ont données naissance. Ces conditions qui prévalent à l'existence de tel ou tel minéral peuvent disparaître et à ce moment la thermodynamique impose alors que le minéral formé soit totalement détruit sans autre forme de procès. Ce qui compte c'est la stabilité et rien d'autre, hors de sa plage de stabilité le minéral doit réagir et se transformer. Mais parfois, la vitesse de transformation est si lente, que l'on peut quand même observer des cristaux alors qu'ils sont parfaitement instables dans d'autres conditions de pression et de température. C'est grâce à cela que l'on peut avoir des diamants qui sont complètement instables à 20°C sous un 1bar, en effet la vitesse de transformation du diamant en graphite est si lente qu'elle n'est pas observée. On parle alors de cinétique bloquée, et la phase en question est dite métastable. Il me semble que les grenats sont métastables eux aussi mais cela demanderait confirmation et j'ai la flemme ^^.

N.B. je connais pas la structure de la vatérite et je suis crevé, donc j'ai aussi la flemme de chercher, mais j'ai poster ce troisième paragraphe sur la stabilité sans doute pour dire à demi mot que la vatérite serait juste métastable à température ambiante, sans pour autant écarter une stabilisation par des cations étrangers.

Si je ne suis pas clair, le forum est fait pour poser des questions :)

[Kayou]

Là c'est pour la calcite, pour l'aragonite c'est un peu pareil ?

http://pegase.scd.in...8_SELLAMI_J.pdf

[Lionel-R]

C'est pareil pour tous les cristaux en croissance dans une solution saturée. C'est un travail très complet, quiconque lit les 50 première pages aura un aperçu concis et rigoureux des processus de cristallisation, au passage je lui souhaite bon courage c'est un peu dense :)

[cascaillou]

ce fut un plaisir de te lire, merci pour ces explications.

[phénacite2]

La calcite est souvent associée à la baryte, et lorsqu'il est difficile de la différencier de l'aragonite, ça peut être un "test" en plus !!

exemple( bon notez l'effort pour la micro.... et on se moque pas !) : environs du PUY

[cathycat07]

Je vous remercie tous pour vos réponses.

Lionel, ce travail est impressionnant et aux vues de ma formation sur le sujet (aucune: niveau scolaire 3° 53 ans: l'école est bien loin).

Il va me falloir des jours pour comprendre. mais une chose est certaine je vais le comprendre et l'intégrer

Même si des heures de lecture et de relecture se préparent je tiendrai bon et je deviendrai incollable sur

la formation du polymorphisme du CaCO3

A venir probablement encore des questions.

[cathycat07]

je crois que j'ai fais erreur. la thèse est elle à un de vous?

[smoky]

Bonjour

Je vais apporter ma pierre à l'édifice par les observation de terrain.

Il faut en effet un élément "stabilisateur" pour conserver l'aragonite. La présence de strontium est certainement ce qui explique l'abondance des aragonite dans le keuper espagnol.

La présence de Baryum peut expliquer aussi l'abondance de l'aragonite dans les calcaires griottes du dévonien pyrénéen qui sont souvent roches en barytine.

Toutefois, on a également abondance d'aragonite dans des contextes où la présence de ces deux éléments n'est pas prouvée ou décelée (il y en peut être en infimes traces et c'est peut être suffisant). Il se peut que mes souvenirs me trompent mais il me semble qu'un ami géologue avait évoqué la présence de Zinc mais également le magnésium. Absurde ? Qu'en dit le chimiste ?

[Lionel-R]

Si on se base sur la chimie du solide, la solution du magnésium et du zinc ne me parait pas judicieuse car sous forme cationique le magnésium occupe des sites octaédriques réguliers comme pour le zinc qui en plus occupe suivant les structures des sites tétraédriques encore plus petits, donc je ne pense pas que ces cations puissent stabiliser l'aragonite. Après on peut trouver des traces de Mg et Zn dans l'aragonite quand il n'y pas de Ba et Sr, mais ça ne veut pas dire que c'est ça qui stabilise l'aragonite !

Ce qui est possible c'est qu'il y ait un peu de baryum ou de strontium au moment de la création des germes, stabilisant un germe et le transformant en cristal stable, puis l'alimentation en calcium continue et comme le germe est plus grand que le rayon critique permettant sa dissolution alors l'aragonite continue à croître. C'est spéculatif, mais je pense que c'est possible, et des traces infimes peuvent être invoquer, dans mon bêcher j'ai une majorité d'aragonite sans aucune trace de baryum ou de strontium pourtant. La calcite a beau être stable, les différences d'énergie entre la calcite et l'aragonite ne doivent pas être très importante.

[Kayou]

Si les mollusques qui s'en construisent des coquilles pouvaient nous parler de leur choix minéralogique...

[fluopathe]

Surtout que certains comme les rudites faisaient une couche interne d'aragonite et une couche externe en calcite ! avec des épaisseurs qui varient fortement en fonction des genres ou familles ! En effet le ratio 1/10 par exemple pouvait être inversé chimiquement suivant les familles !