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Calcite : couleurs et cristallisations de ce minéral

le sablais

Par le sablais
dans Forum Minéraux et Minéralogie

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Messages recommandés

  • 1 mois après...
coccolite Newbie

coccolite

Posté(e)
Posté(e)

Bonjour,

Ma question est tout simplement la même que le titre de ce sujet : les différentes formes de la calcite, POURQUOI ?

La réponse a peut être été donnée dans ce post, mais il est très long, je n'ai donc pas encore pris le temps de tout lire, et je n'ai pour l'instant lu aucune explication (bien qu'il soit très bien illustré ! ). Si elle existe je vous serai reconnaissante de simplement m'indiquer la page où se trouve la réponse...

Je suppose qu'il peut s'agir de points précis en température et en pression, de contraintes sur la maille cristalline, d'espace pour se développer.... Mais j'aimerais avoir une explication scientifique à ce problème :

Pourquoi, la calcite, bien que tout le temps de système rhomboédrique ou quasi-rhomboédrique, adopte-elle telle ou telle forme ?

Sachant que pour un même lieu, une carrière par exemple, il est possible de répertorier déjà de nombreuses formes différentes.

Merci beaucoup

EricT Newbie

EricT

Posté(e)
Posté(e)

Salut,

Sur le lien de Redsun, moi c'est surtout ça que j'aime bien : "Elle est largement utilisé en plastiques comme remplisseur dû à son ignominie élevée, basse huile

absorption, résistance à haute impression...". A moins que cela ait un autre sens en anglais, c'est sévère pour cette pauvre calcite !!

EricT

Lionel-R Newbie

Lionel-R

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Posté(e)

Je vais me lancer dans l'exercice périlleux de l'auto citation... Ça évitera de donner laconiquement un lien vers un message et permet en plus de donner une réponse plus documentée à la question. Pour information, la deuxième citation est issue de cette discussion :triste: allez c'est parti !!!

Alors pour commencer il faut créer les cristaux d'où la théorie de la germination-croissance que j'ai développée en partie et approximativement dans le post relatif aux "améthystes dans le monde"

...

Je vais me permettre de faire une digression rapide sur ce que l'on appelle la "germination-croissance". Si on prend une solution a une température T et une pression P elle peut dissoudre une certaine quantité d'un composé chimique. En modifiant les conditions de pression et de température on peut modifier la solubilité maximale du composé chimique et arriver à un état dit de saturation : il y a trop de composé dissout, mais cela demande trop d'énergie pour fabriquer les premier cristaux. A la faveur d'un défaut "thermodynamique" qui peut être la rencontre d'une surface accidentée, ou une nouvelle modification de la pression et de la température, la saturation est trop importante et le système va préférer payer de l'énergie pour créer les premiers germes. C'est là que tout se joue. Si la surface est très "accidentée" il y aura de nombreux point de germination, si la modification de la pression ou de la température est brutale et conséquente on obtiendra aussi beaucoup de germes. On arrive désormais à l'étape de croissance, les germes formés sont eux aussi des "défauts thermodynamiques", ainsi le composé dissout dans le fluide va continuer à précipiter (du fait de la saturation) en favorisant la croissance des germes. Si le fluide qui alimente la croissance des germe est "trop" sursaturé on observera aussi la création de nouveaux germes de façon concomitante à la croissance des autres germes. C'est surtout ce qui se passe dans un becher lors de la formation d'un précipité ou dans une enceinte hydrothermale pour la croissance du quartz en laboratoire, je ne sais pas si on peut extrapoler à un milieu naturel, mais normalement il n'y a pas d'obstacle.

...

Pour finir il faut maintenant s'intéresser à la forme des cristaux et là on fait un peu de cristallographie géométrique.

....

Pour comprendre la forme d'un cristal il faut s'intéresser à la cristallographie, plus précisément, l'ensemble des relations de symétrie existant dans une maille (groupe d'espace) ainsi que les positions des atomes dans cette maille. Avec ces informations on peut calculer l'énergie nécessaire à la création d'un plan atomique à la surface d'un cristal à l'aide de ce qu'on appelle les reconstructions de Wulf. Il faut aussi savoir que la nature est fainéante et que lorsqu'on lui laisse le choix et le temps, elle choisit toujours les solutions qui lui coûte le moins d'énergie. Ainsi, la forme d'un cristal témoigne indirectement (ou directement ?) des conditions physiques qui prévalaient lors de sa croissance, car c'est la forme qui a couté le moins d'énergie.

Une ébauche de ce raisonnement a été donnée en début de post, par un membre présentant la forme en fonction de la température, chose très judicieuse, c'est une façon de montrer les plans cristallins qui coûte le moins en énergie lors de la croissance en fonction de la température.

Après cette ébauche de raisonnement, il faut savoir que les choses ne sont pas toujours aussi simples. Quand la nature crée une face, on est face à une discontinuité ou les atomes de la surface ne sont pas liés chimiquement comme les atomes du cœur du minéral. Cela revient en quelque sorte à casser des liaisons (l'approximation est un peu brutale mais correcte). Or si dans le milieu de croissance, des espèces solubles sont capables de s'adsorber à la surface en "entourant" les atomes de la surface, on peut stabiliser des plans qui coutent normalement très chers, et en déstabiliser d'autre qui sont normalement facile à payer. Ainsi on modifie la forme du cristal final cette fois ci sans modifier les conditions physiques.

Les choses étant rarement aussi tranchées, on peut à mon sens invoquer les deux effets, c'est dire les conditions physiques (pression, température, vitesse de cristallisation), ainsi que les conditions chimiques (pH, espèces en solution) pour expliquer les diverses formes adoptées par la calcite et plus globalement pour n'importe quel minéral.

C'est en gros ce que j'ai compris d'une présentation d'un collègue qui s'amuse à contrôler la morphologie de l'oxyde de cérium CeO2. C'est passionnant, le système est cubique mais s'il veut il peut faire des bâtonnets et des plaquettes hexagonales en plus des octaèdres et des cubes. J'espère que mon explication a été claire car ce n'est pas du tout ma spécialité :)

La clé de voute c'est l'énergie. La nature est une feignasse invétérée très avare de cette énergie ! Elle fera son maximum pour se bouger le moins possible. La forme et l'existence des minéraux sont donc des conséquences directes de la fainéantise à son paroxysme le plus absolu. Ça rend philosophe ...

EricT Newbie

EricT

Posté(e)
Posté(e)

"La nature est une feignasse invétérée très avare d'[e cette] énergie ! Elle fera son maximum pour se bouger le moins possible. La forme et l'existence des minéraux sont donc des conséquences directes de la fainéantise à son paroxysme le plus absolu". Lionel-R, 2010 in "memory of a cristal", Geoforum eds.

Magistral !!

alain martaud Newbie

alain martaud

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Posté(e)

chère coccolite

il existe de très nombreuses publications sur le sujet que tu dois pouvoir trouver en bibio à la fac. C'est vrai que la présence, parfois délirante, de troncatures( exemple: Pau ou Mont sur Marchienne) m'a toujours posé question et je ne suis pas sûr du tout que quelqu'un s'y soit intéressé: peut-être serait-ce un beau sujet d'étude pour ton cursus?

si tu pouvais éclairer les forumeurs après que tu aies trouvé des choses sur le sujet, ça serait super!

moi en 89 j'avais tenter d'expliquer les fameux cristaux géants de l'Estremadura portugaise, ma zone d'étude: la question reste entière...

bravo Lionnel-R pour les explications

Alain

  • 5 semaines après...

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