Exercice sur les silicates

Partie

Répondez aux questions suivantes :

Question

Retrouvez l'architecture des minéraux dont voici les formules structurales :

  • la jadéite : \(\textrm{Na}\left( \textrm{Al}, \textrm{Fe}^{\textrm{III}}\right) \left[\textrm{Si}_2\textrm{O}_6\right]\)

  • la glaucophane : \(\textrm{Na}_2\textrm{Mg}_3\textrm{Al}_2\left[ \textrm{Si}_8\textrm{O}_{22}\right]\left( \textrm{OH} \right)_2\)

Solution simple

La jadéite comprend un groupement \(\left[\textrm{Si}_2\textrm{O}_6\right]\). Il s'agit donc d'un inosilicate à chaîne simple. Il s'agit d'un pyroxène qu'on trouve dans certaines roches métamorphiques de très haute pression.

Le glaucophane comprend le groupement \(\left[\textrm{Si}_8\textrm{O}_{22}\right]\), soit 2 fois \(\left[\textrm{Si}_4\textrm{O}_{11}\right]\). Il s'agit donc d'un inosilicate à chaîne double. Il d'agit d'une amphibole bleue qu'on trouve dans certaines roches métamorphiques de haute pression.

Question

Trouvez la formule de base du diopside, sachant qu'il s'agit d'un inosilicate à chaîne simple avec autant de \(\textrm{Mg}\) que de \(\textrm{Ca}\).

Solution simple

Diopside \(\left[\textrm{Si}_2\textrm{O}_6\right]\textrm{CaMg}\)

Question

Trouvez la formule de base de la cordiérite, sachant qu'il s'agit d'un cyclosilicate avec un motif de base à six tétraèdres dont cinq \(\left[\textrm{SiO}_4\right]\), trois atomes d'aluminium supplémentaires et une quantité de \(\textrm{Fe}\) et de \(\textrm{Mg}\).

Solution simple

\(\left[\textrm{Si}_5\textrm{AlO}_{18}\right]\textrm{Al}_3\left(\textrm{Fe},\textrm{Mg}\right)_2\)

Question

Trouvez la formule de base de la forstérite et de la fayalite, sachant qu'il s'agit de nésosilicates avec \(\textrm{Mg}\) pour la forstérite et \(\textrm{Fe}\) pour la fayalite. Est-ce qu'un minéral de composition intermédiaire entre la forstérite et la fayalite peut exister ?

Solution simple

\(\left[\textrm{SiO}_4\right]\textrm{Mg}_2 \textrm{ (forstérite) } \longleftrightarrow \left[\textrm{SiO}_4\right] \textrm{Fe}_2 \textrm{ (fayalite) }\)

Question

La biotite forme une série isomorphe entre deux pôles dont l'un est ferreux \(\textrm{KFe}_3\left[\textrm{AlSi}_3\textrm{O}_{10}\right]\left(\textrm{OH}\right)_2\) et l'autre magnésien. Ecrire la formule générale de la biotite.

Solution simple

\(\textrm{K}(\textrm{Fe},\textrm{Mg})_3\left[\textrm{AlSi}_3\textrm{O}_{10}\right]\left(\textrm{OH}\right)_2\)

Question

Donnez la formule structurale de l'augite (pyroxène) sachant qu'il s'agit d'un inosilicate à chaîne simple qui constitue une solution solide entre le diopside (avec \(\textrm{Ca}\) et \(\textrm{Mg}\)) et de l'hédenbergite (avec \(\textrm{Ca}\) et \(\textrm{Fe}\)).

Solution simple

\(\left[\textrm{Si}_2\textrm{O}_6\right]\textrm{Ca}\left(\textrm{Fe},\textrm{Mg}\right)\)