Les sapins obscurs ont une âme claire

[phoscorite]

Bonsoir

 

Encore quelques vues des gypses sapins de l'Aude, trouvailles assez récentes sur un gisement très connu.

Pour l'essentiel, ce sont des cristaux flottants dans des marnes très noires (ampéliteuses) attribuées au Silurien dans un papier de Durand Delga et coll. La carte geol dit autre chose, mais le papier en question est nettement plus crédible sur ce coup.

 

Il n'est pas trop évident de voir quelle est la morphologie 3D des cristaux car la plupart sont incomplets, car ils se clivent facilement le long du plan (010).

La plupart des spécimens sont assez aplatis parallèlement a (010), mais je présume que c'est surtout par ce qu'ils ont perdu quelque chose, que l'on ne voit relativement bien que sur les photos 5 et 8. Vous me direz ce que vous en pensez, mais ces formes externes suggèrent que les dents des sapins ont la forme lenticulaire du gypse (i.e. comme dans une rose des sables).

 

Ça se corse quand on regarde en détail ce qu'il y a à l’intérieur des sapins.

J'en ai massacré quelques uns (des mochetés) pour extraire, par abrasion, une tranche fine (mm) parallèle a (010). Morceaux choisis :

 

 

Bon, dans l'opération, on perd pas mal des dents du sapin, mais quand il en reste on aperçoit très nettement le cœur clair du cristal, qui contraste avec la teinte miel des dents, quand celles-ci ne sont pas trop chargées en inclusions noires de matière organique. La partie centrale, claire, contient une série d'inclusions organisées de manière arborescente autour d'un axe central qui coïncide (le plus souvent) avec la trace du plan de macle. Cette dernière est la macle par accolement selon (100) (swallow tail), merci @BUT pour la revue des angles caractéristiques, ce qui est un ^peu étrange car d'habitude c'est plutôt la macle selon (101) (fer de lance) qui est associée aux formes lenticulaires du gypse.

On peut facilement imaginer deux stades de cristallisation, d'abord un prisme ordinaire maclé (100), puis une surcroissance qui évolue vers une forme lenticulaire en conservant la continuité optique avec le substrat.

 

La couleur miel des dents étant assez peu visible sur des tranches fines, la voici un peu mieux exprimée sur une tranche plus épaisse.

 

 

[le sablais]

Très intéressant !

[elasmo]

Jolis spécimens, j'en ai dont je n'étais pas certains de la provenance, merci

[me262]

Sujet bien documenté.

[alex.tre]

Ah , un chouette sujet , merci Daniel !

pour alimenter ton post , effectivement les sapins de ce site sont initialement  construits selon un empilement de lentilles " façon rose des sables" qui se clivent ensuite selon le même axe.

J'ai la chance d'en avoir un "originel" dont les photos sont biens parlantes.

Maintenant je ne connais pas la raison de ce manque sur la grande majorité de ceux trouvés

 

 

 

[phoscorite]

Merci pour les retours, ça fait bien plaisir.

il y a 14 minutes, alex.tre a dit :

Maintenant je ne connais pas la raison de ce manque sur la grande majorité de ceux trouvés

Je pense que c'est simplement le clivage facile selon le plan (010) : tu as une cassure de ce type sur la tête de ton sapin et il en manque un petit bout.

Sur le gisement Audois, il y a en plus le fait qu'il est à coté d'une faille (la limite Nord du massif Paléozoïque de Mouthoumet) qui a rejoué X fois.

Dans le gisement, tous les cristaux de gypse situés à moins de 3 m de la faille, et ils y sont très nombreux, sont hachés menu. Un peu à l'écart, on trouve pas mal de sapins un peu courbés, et dans ce cas les parties noires (les dents chargées en inclusions de matière organique) sont décapées et on arrive à voir l’âme transparente qui résiste un peu mieux, quitte à se courber : ceux-ci n'ont pas été travaillés, il ne reste guère que le trognon.

 

La courbure est peu mieux visible sur ce prisme, maclé, dont la queue est vrillée.

 

Bref, il y a eu de l'élagage sauvage, et pas du fait des collectionneurs pour une fois...

Peut-être dès la fin du Crétacé, ou à l'Oligocène, quand la nappe des Corbières Orientales vient baver sur Durban.

 

[BUT]

La genèse de ces sapins à partir d'un noyau initial constitué par une macle sur h¹(100) est en effet étonnante; en tout cas pas intuitive.

Et très belles images de lames minces en noir-blanc-sépia, ce qui leur donne un petit côté "art-déco".

[phoscorite]

il y a 7 minutes, BUT a dit :

La genèse de ces sapins à partir d'un noyau initial constitué par une macle sur h¹(100) est en effet étonnante; en tout cas pas intuitive.

C'est bien ce que je crois. Sans ce noyau allongé selon l'axe c pour stabiliser l'orientation cristallographique des dents, on irait probablement vers une structure de type rose des sables, un peu fractale, et avec de la nucléation secondaire sur les pétales.

 

Il y a un autre aspect intéressant de ce gisement qui éclaire un peu sa genèse.

Dans ces marnes noires du Silurien, et dans celles d'à coté ou il n'y a pas de sapins, on trouve des nodules carbonatés et pyriteux.

Certains sont des septarias ordinaires (on voit les fentes remplies de calcite), mais ils sont en général très aplatis et fracturés.

 

 

Dans la partie haute du gisement Audois, ces nodules, inclus dans la marne, sont fortement limonitisés :

 

Un peu plus bas, on trouve des nodules qui sont couronnés par une coiffe de gypse en cristaux prismatiques :

 

Ces tapis de cristaux ne couvrent pas l'ensemble du nodule, mais comme ceux-ci ont été malheureusement déplacés, l'orientation initiale de la coiffe est inconnue.

 

On ne peut s’empêcher d'imaginer que l'on voit le résultat du scenario habituel : oxydation de la pyrite >>> acide sulfurique qui réagit avec le carbonate >>> gypse.

Rien à voir avec le gypse d'origine évaporitique du Trias... Quoique... La phase d'oxydation est peut être juste la conséquence de l'émersion qui précède le dépôt du Trias, transgressif dans ce secteur, et lui-même passablement rubéfié.

 

[alex.tre]

Oui, j'ai remarqué que les macles ( parfois très belles et grandes ) se développent le plus souvent  autour d'un nodule de limonite presque gréseux, le tout, dans la marne glaiseuse très noire, la macle a malheureusement la fâcheuse tendance à se disloquer quand on la sort . Par contre dans ces cas précis je n'y ai jamais rencontré de sapin, uniquement des cristaux en queue d'hirondelle ou biens pointus .

[phoscorite]

il y a une heure, alex.tre a dit :

Oui, j'ai remarqué que les macles ( parfois très belles et grandes ) se développent le plus souvent  autour d'un nodule de limonite presque gréseux, le tout, dans la marne glaiseuse très noire, la macle a malheureusement la fâcheuse tendance à se disloquer quand on la sort . Par contre dans ces cas précis je n'y ai jamais rencontré de sapin, uniquement des cristaux en queue d'hirondelle ou biens pointus .

Je vois que tu as bien creusé (soupir) la question.

Cette observation m'a aussi traversé et c'est même elle qui m'a fait penser à la réaction d'oxydation comme moteur principal de la formation du gypse.

De fait, c'est au contact des nodules que les réactifs (carbonate et pyrite) sont le plus concentrés, et il me parait assez normal que la formation du gypse commence a cet endroit particulier. Donc rien de surprenant qu'on y voie la forme la plus précoce (prismatique) de ce gisement.

De plus, les données expérimentales (il y en a énormément sur le gypse) indiquent que la morphologie de croissance du gypse est sensible au pH (entre autres), les formes lenticulaires n’étant en général formées qu'en milieu alcalin. Je suis donc amené à penser que la forme initiale prismatique est créée au début de la réaction, dans un milieu aqueux relativement acide, au plus près de la source primaire d'acide sulfurique, puis que ça se développe ensuite en milieu plus alcalin, ex-situ, dans un contexte mieux tamponné par le carbonate.

 

[phoscorite]

Une tentative de capturer l’âme su sapin, au microscope, avec une goutte d'eau et entre deux lamelles de verre.

[alex.tre]

Très chouette , j'ai essayé à travers un sapin bien translucide , l'image n'est pas parlante par contre j'adore le résultat "artistique" 

ça sort du sujet, désolé

 

 

 

[phoscorite]

Merci Alex, et tu es en plein dans le sujet.

Je suis sur qu'il y a beaucoup d'aspects de la croissance du gypse qui bénéficieraient de l'étude de ces inclusions.

Notamment ce petit paradoxe, qui est que les inclusions sont courbées alors que l'orientation optique du cristal est constante.

 

[AMEDE]

Merci !

très intéressant

[Pointcarré]

Est ce que on peut voir l'orientation des inclusions car cela donne une indication sur le type de macle Cf. image.

Sur les photos présentées c'est pas facile à voir.

Par ailleurs, est ce qu'il est possible d'avoir des images identiques sur un sapin de Sinard ?

[Pointcarré]

Le 07/06/2023 à 11:05, phoscorite a dit :

Une tentative de capturer l’âme su sapin, au microscope, avec une goutte d'eau et entre deux lamelles de verre.

Sur cette photo de droite si les stries sont des traces de clivage alors la macle pourrait être : -101 . Cf. figure jointe. Ce qui serait cohérent avec l'orientation des quelques bulles que l'on voit si ce sont des inclusions. A confirmer car sur cette photo on ne voit pas où est l'angle de macle (Cad l'orientation cf image) et les inclusions sont difficiles à orienter.

[phoscorite]

Bonjour, et merci bien pour ces remarques.

Oui, il est tout-à-fait possible que je me sois planté sur l'orientation de la macle dans les sapins d'Albas.

En fait je n'ai pas exploité la proposition de Cotellucci (Journal of Applied Cryst 2023) sur l'orientation des inclusions fluides car je ne les voyais pas, et que j'avais un gros doute sur la nature des stries : plutôt des rayures que des clivages. Je me suis donc basé uniquement sur la position des axes optiques là ou j'ai pu la relever et estimé l'angle entre les orientations de part et d'autre du plan de macle, ce qui est l'autre méthode pour distinguer un fer de lance d'une queue d’hirondelle.

Mais cela été fait rapidement, sur un seul cas, et il faut que je refasse le travail plus proprement (repolissage des lamelles // 010 sans tout arracher cette fois, puis montage et observation au micro polarisant). On aura peut-être alors une orientation fiable des inclusions noires par rapport aux axes du cristal, de chaque coté des macles. Il serait peut être malin aussi qu'on les regarde dans une direction perpendiculaire au plan de clivage facile 010, mais la préparation risque d’être encore plus sportive.

 

Concernant une autre remarque de @Pointcarré dans le post sur "cinquante nuances de gypse", oui, je suis bien conscient que l'adsorption de molécules organiques (humiques ou autres) est de nature à empoisonner la croissance dans la direction de l'axe c, celle qui habituellement est rapide dans le gypse, et de favoriser par différence les croissances normales à cet axe, conduisant entre autres à la forme lenticulaire. C'est ce que disent Cody and Co, expérimentations à l'appui.

Il y a aussi le rôle éventuel de la nucléation secondaire sur des surfaces empoisonnées et son impact sur la nature des macles. A ce propos, je n'ai identifié aucune macle par pénétration dans les sapins d'Albas (11), pas de rosette non plus, alors que ça a l'air fréquent dans ceux de Sinard ; les connaisseurs me contrediront si besoin, merci d'avance à eux.

Mais discuter l'adsorption de molécules organiques nécessite des données expérimentales, alors que ce que nous voyons dans nos sapins ce sont seulement des différences de couleur du gypse (clair au cœur, miel dans les pointes à Albas), éventuellement des zonations dans la luminescence, et la répartition des inclusions noires qui ont été englobées ou repoussées par la croissance des cristaux. C'est avec ça qu'il faudrait raisonner, si on peut.

 

[Pointcarré]

Suite à cet article récent : Effect of Different Evaporation Rates on Gypsum Habit: Mineralogical Implications for Natural Gypsum Deposits Andrea Cotellucci, 2023

on peut peut être utiliser un critère plus simple.

Voici un extrait :

Aimed at favoring researchers to identify the twinning laws of gypsum crystals, we have proposed the measurement of crystal aspect ratio (length/width crystal ratio) as a potentially fast and useful tool to distinguish between 100 and 101 penetration twins.

Based on this data set, only 100 penetration twins have shown an AR > 2.51 ± 0.02, whereas exclusively -101 penetration twins show an AR < 1.97 ± 0.01 (Table S2; Figure 4). In the range 1.97 < AR < 2.51, the aspect ratio of both 100 and -101 penetration twinning laws are measured and thus this range does not allow
to distinguish between the two.

 

Traduction rapide : AR est le ratio d'aspect  AR= longueur/largeur de la macle.

Si AR >2.51 alors macle 100

Si AR<1.97 alors macle -101

sinon entre les deux, on repart sur inclusions et clivages.

 

A voir ce que ça donne avec les échantillons.

 

Il parle aussi de la courbure de certains gypses, curieux car cela ressemble à la courbure des filaments noirs, mais je n’ai pas poussé plus loin pour l'instant. C'est peut être une coïncidence. On en parle.

Bon courage pour les mesures.

[phoscorite]

il y a une heure, Pointcarré a dit :

Il parle aussi de la courbure de certains gypses, curieux car cela ressemble à la courbure des filaments noirs

Cette courbure m'avait titillé aussi, et je demandais qu'elle relation elle pourrait avoir avec l'apparition de la morphologie lenticulaire. 

[phoscorite]

Le 09/10/2024 à 10:58, phoscorite a dit :

Oui, il est tout-à-fait possible que je me sois planté sur l'orientation de la macle dans les sapins d'Albas.

Ben non, j'ai pas eu la berlue, c'est bien la macle en queue d'aronde (ou d'hirondelle). Mesures faites sur 5 individus, l'angle entre les positions d'extinction de part et d'autre du plan de macle tourne bien autour de 14°. Ce serait 26° pour une macle en fer de lance.

Cela donne ceci, en LPA  : on est toujours sur une tranche parallèle à (010) ; la trace du plan de macle est verticale et correspond a la direction de l'axe c. Les petites stries symétriques partant en épi vers le haut autour de la macle correspondent au clivage (-1 0 1) celui-la même qui sert de plan miroir pour la macle en fer de lance.

 

Les extinctions sont visibles ici, sur la même plage.

Les photos proviennent de la partie haute de cet échantillon, qui a perdu presque toutes ses dents le pauvre.

 

Dans le haut de l'échantillon, on voit qu'il y a en fait trois individus, séparés par deux plans de macle du même type selon (100).

Le plan de macle de droite a même un petit décrochement en baïonnette.

 

Si je résume, pour les sapins d'Albas, on part sur un cristal ayant la forme de base, ou un cristal allongé et maclé selon (100), sur lequel viennent se greffer des dents (en surcroissances coaxiales avec le support), lesquelles dents sont teintées de jaune et adoptent une morphologie lenticulaire.

 

 

 

[Pointcarré]

Magnifique travail

 

La mesure de l’angle d’extinction Δ est un critère formel à priori. Effectivement Δ(100) = 14° alors que Δ(-101)= 26°.

Vers le milieu de la vidéo on passe de l'extinction du cristal du bas à celle du cristal du haut. L'angle que je mesure est effectivement 14°. Je n'ai pas fait de LPA depuis un bout de temps. Est ce que cela correspond bien à la mesure prévue pour une macle ?

Donc si tu obtient 14° , c'est la macle en queue d'aronde.

Par ailleurs sur cette photo, on voit mieux les traces de clivage. Les "losanges" ont une face bien parallèle à l'axe C. Le critère de stries de clivage semble être cohérent avec une macle 100.

Encore merci pour ce super travail.

Je suis preneur d'une analyse identique sur les gypses en sapin de Sinard. On en parle en MP si tu veux.

[alex.tre]

Il y a 16 heures, phoscorite a dit :

pour les sapins d'Albas, on part sur un cristal ayant la forme de base, ou un cristal allongé et maclé selon (100), sur lequel viennent se greffer des dents (en surcroissances coaxiales avec le support)

Si je comprends bien ces cristaux trouvés également à Albas seraient des sapins sans "branches" : surcroissances coaxiales

 

 

 

 

[phoscorite]

Alex, c'est magnifique, ces spécimens sont très bien terminés, pas redissous, peu clivés, ce qui est plutôt sympa.

Ils ont des "gradins" prismatiques et qui ne montrent pas la coloration miel des "branches" lenticulaires.

Idéalement il faudrait pouvoir comprendre quelle relation il y a entre ces gradins et les inclusions.

Le fait d'avoir une indentation sans le deuxième stade de croissance jaune et lenticulaire est déjà une observation qui est bonne à prendre.

 

 

Il y a 2 heures, Pointcarré a dit :

Est ce que cela correspond bien à la mesure prévue pour une macle ?

Merci pour les compliments, mais je ne comprends pas très bien la question.

L'une de mes mesures est faite précisément à cet endroit. Quand on traverse le deuxième plan de macle, on revient exactement à la même orientation optique.

 

Pour les angles mesurés sur les lamelles de clivage selon (010), la figure de référence que j'utilise est celle de W.E. Troger (1979).

Z (Ng) désigne le grand axe de l’ellipsoïde des indices, X (Np) le petit. Quand on tourne la platine en LPA, une lamelle de clivage s'éteint 4 fois par rotation.

Pour une macle selon (100) // c, l'angle entre les deux orientations de Z est de 52+52 = 104 = 90 + 14°

 

 

[Pointcarré]

Une photo d'un groupement d'Albas.

Gros cristal monoclinique (14 cm) avec d'autres accolés sur gangue.

 

[phoscorite]

Le 13/10/2024 à 12:45, alex.tre a dit :

des sapins sans "branches"

J'en ai retrouvé un dans mes stocks, il était assez moche pour que je le sacrifie, et du coup j'ai pu relever les caractéristiques optiques du bébé.

Comme les autres il est maclé selon (100), comme sur la figure qui représente une lame // (010).

Les flèches vertes représentent les positions d'extinction en LPA, en trait plein pour le cristal de droite, en pointilles pour l'autre.

 

 

et il contient des inclusions noires enracinées dans le plan de macle et partant en éventail vers les pétales, comme dans les sapins "standard"

 

l'angle rentrant de la queue d'aronde (en haut) était bien net au départ, mais je l'ai salement émoussé au polissage