Biotite

La biotite est la plus courante petit minéral et également connu sous le nom de mica noir, un minéral silicaté du groupe commun du mica. Formule chimique approximative K (Mg, Fe). Il peut être trouvé dans des couches de cristaux massifs pesant plusieurs centaines de livres. Il est abondant en roches métamorphiques (à la fois régional et de contact), pegmatites, et aussi dans granites et autres magmatiques envahissants roches. La biotite se présente généralement sous une variété brune à noire, vert foncé.

C'est un nom utilisé pour une gamme de mica noir minéraux avec des compositions chimiques différentes mais avec des propriétés physiques très similaires. Ces minéraux sont généralement impossibles à distinguer les uns des autres sans analyse en laboratoire. Il y a une petite liste de minéraux de biotite qui étaient en baisse.

Cristallographie: Monoclinique ; prismatique. En cristaux tabulaires ou prismatiques courts avec des plans basaux proéminents. Cristaux rares, souvent pseudorhomboédriques. Habituellement en masses foliées irrégulières; souvent en écailles disséminées ou en agrégats écailleux.

Composition chimique: La biotite est un minéral complexe dont la formule chimique est principalement représentée par K(Mg,Fe)_3AlSi_3O_10(OH)_2. Cette composition reflète le fait que la biotite contient du potassium (K), du magnésium (Mg), fonte (Fé), aluminium (Al), des atomes de silicium (Si) et d'oxygène (O), ainsi que des ions hydroxyde (OH).

Structure en cristal: La biotite appartient à la classe des minéraux phyllosilicates, caractérisée par sa structure en forme de feuille. Sa structure cristalline est constituée de couches de tétraèdres silicium-oxygène (Si-O), liées entre elles par des feuilles d'octaèdres aluminium-oxygène (Al-O). Ces couches créent les plans de clivage caractéristiques qui permettent à la biotite de se diviser en feuilles minces et flexibles.

Fonctionnalités de diagnostic: Caractérisé par son clivage micacé et sa couleur foncée

Nom: En l'honneur du physicien français, JB Biot.

Espèces similaires: Glauconite, communément trouvée en pastilles vertes dans les sédiments Cautions, est de composition similaire à la biotite.

MineraliComposition chimique
AnniteKfe3(Al Si3)O10(OH)2
Phlogopitekmg3(Al Si3)O10(OH)2
SidérophylliteKfe2Al(Al2Si2)O10(F, OH)2
Eastonitekmg2Al(Al2Si3)O10(OH)2
FluoranniteKfe3(Al Si3)O10F2
Fluorophlogopitekmg3(Al Si3)O10F2

Occurrence et formation

La biotite est présente dans un large éventail de contextes géologiques et se trouve couramment dans différents types de roches. Sa formation est étroitement liée aux processus de refroidissement et de métamorphisme du magma :

1. Roches ignées: La biotite se forme couramment dans les roches ignées, en particulier dans les contextes suivants :

  • Granit: La biotite peut être un composant important du granite, où elle cristallise à partir du magma refroidissant. La présence de biotite dans le granite contribue à sa couleur foncée caractéristique.
  • Diorite: On le trouve également dans la diorite, une roche ignée à gros grains.
  • gabbro: La biotite peut être trouvée dans le gabbro, une roche intrusive mafique.

2. Roches métamorphiques : La biotite peut être présente dans diverses roches métamorphiques, notamment schiste, gneisset une phyllite. Il se forme souvent par métamorphisme de minéraux préexistants, tels que des minéraux argileux, dans des conditions de haute pression et de haute température. Cette transformation entraîne la croissance de cristaux de biotite au sein de la roche.

Processus de formation :

La formation de biotite dépend principalement des processus géologiques mentionnés ci-dessus. Les processus clés impliqués dans la formation de la biotite sont :

  1. Cristallisation magmatique : Dans les roches ignées, les cristaux de biotite se forment à partir du magma lorsqu'il refroidit et se solidifie. La biotite est l'un des minéraux qui cristallise au début du processus de refroidissement en raison de son point de fusion relativement bas par rapport à d'autres minéraux comme quartz or feldspath.
  2. Métamorphisme : La biotite peut également se former lors d'un métamorphisme régional ou de contact. Dans ce processus, les minéraux préexistants subissent une recristallisation et une réorientation des grains minéraux dans des conditions de température et de pression élevées. La biotite peut croître et remplacer d'autres minéraux au cours du métamorphisme, conduisant à sa présence dans diverses roches métamorphiques.

Minéraux associés :

La biotite se retrouve souvent aux côtés d’autres minéraux, selon le contexte géologique. Les minéraux courants associés à la biotite comprennent :

  1. Feldspaths : La biotite est fréquemment trouvée en association avec des minéraux feldspathiques comme orthoclase et plagioclase dans de nombreuses roches ignées et métamorphiques.
  2. Quartz: Dans les roches ignées et métamorphiques, le quartz est souvent présent aux côtés de la biotite.
  3. Hornblende: La biotite et la hornblende se trouvent souvent ensemble dans de nombreuses roches ignées, comme la diorite et le gabbro.
  4. Moscovite: La muscovite est un autre mica que l'on trouve parfois dans les mêmes contextes géologiques que la biotite. Cependant, ils ont des compositions et des propriétés différentes.
  5. Grenat: Dans certaines roches métamorphiques à haute pression comme les schistes et les gneiss, la biotite peut être associée à des minéraux comme le grenat, formant des assemblages minéraux distinctifs.
  6. Calcite et dolomie: Dans certaines roches riches en carbonates et subissant un métamorphisme, la biotite peut coexister avec la calcite ou la dolomite.

Les associations minérales spécifiques peuvent fournir des indices importants aux géologues sur l’histoire géologique et les conditions dans lesquelles la roche s’est formée. La présence de la biotite, ainsi que de ces minéraux associés, contribue à la composition minéralogique globale et au caractère des roches dans divers contextes géologiques.

Propriétés physiques de la biotite

Classification chimiquemica foncé
CouleurNoir, vert foncé, marron foncé
TraînéeBlanc à gris, flocons souvent produits
LustreVitreux
DiaphanéitéLes feuilles minces sont transparentes à translucides, les livres sont opaques.
DécolletéBasique, parfait
Dureté de MohsEntre 2.5 et 3
densitéEntre 2.7 et 3.4
Propriétés diagnostiquesCouleur sombre, décolleté parfait
Composition chimiqueK(Mg,Fe)2-3Al1-2Si2-3O10(OH, F)2
Système cristallinMonoclinique
Les usagesTrès peu d'utilisation industrielle

Propriétés optiques de la biotite

La biotite au microscope PPL et XPL
Biens immobiliersValeur
Laits en poudreK(Mg,Fe)3Alsi3O10(OH, O, F)2
Système cristallinMonoclinique (2/m)
Habitude de cristalPrismes pseudo-hexagonaux ou plaques lamellaires sans contour cristallin.
Propriétés physiquesH = 2.5 – 3
G = 2.7 – 3.3 La couleur de la biotite dans l'échantillon manuel va du brun au noir (parfois verdâtre). Sa strie est blanche ou grise, et elle a un éclat vitreux.
Décolleté(001) parfait
Couleur/PléochroïsmeTypiquement brun, vert brunâtre ou brun rougeâtre
Signe optiqueBiaxial (-)
2V0-25o
JumelageAucun
Orientation optiqueOui=b
Z^a = 0 – 9o
X^c = 0 – 9o
plan optique (010)
Indices de réfraction
Alpha =
bêta =
gamma =
1.522-1.625
1.548-1.672
1.549-1.696
Biréfringence maximale0.03-0.07
ÉlongationOui
Extinction Parallèle ou presque parallèle
Dispersionv > r (faible)

Utilisations et applications

La biotite a plusieurs utilisations et applications importantes dans divers domaines en raison de ses propriétés et caractéristiques uniques :

  1. Études géologiques et minéralogiques :
    • Indicateur de la composition des roches : La biotite est un minéral précieux pour les géologues et les minéralogistes car sa présence dans les roches donne un aperçu de la composition minéralogique et de l'histoire de la roche.
    • Géochronologie : La biotite peut être utilisée dans des techniques de datation radiométrique comme la datation potassium-argon pour déterminer l'âge des roches et les événements géologiques. Ceci est particulièrement important pour comprendre le calendrier des processus et événements géologiques.
  2. Applications industrielles:
    • Matériau de remplissage: La biotite, bien que moins courante que la muscovite, peut être utilisée comme matériau de remplissage dans divers produits industriels. Il est parfois ajouté aux peintures, aux plastiques et à d’autres matériaux pour améliorer leurs propriétés.
    • Matériau isolant : Dans certaines applications spécialisées, de fines feuilles de biotite peuvent être utilisées comme matériau isolant en raison de ses propriétés d’isolation électrique.
  3. Gemme et utilisation ornementale :
    • Pierre précieuse rare : Des variétés transparentes de biotite avec une bonne clarté et des couleurs attrayantes, comme le vert ou le brun rougeâtre, peuvent être taillées et utilisées comme pierres précieuses. Cependant, les pierres précieuses de biotite sont relativement rares par rapport aux autres minéraux utilisés en bijouterie.
  4. Recherche scientifique:
    • Recherche minéralogique : La biotite est souvent étudiée en laboratoire et en recherche pour mieux comprendre sa cristallographie, ses propriétés physiques et son comportement dans différentes conditions. Ces recherches contribuent à notre connaissance des minéraux et de leurs propriétés.
  5. L'Education:
    • Enseigner et apprendre: La biotite est utilisée comme outil pédagogique en géologie et minéralogie cours. Il aide les étudiants à en apprendre davantage sur l'identification des minéraux, le clivage et d'autres concepts géologiques.
  6. Importance historique:
    • Documents historiques : La biotite a été utilisée dans le passé pour documenter des formations géologiques et des échantillons de roches. Il a joué un rôle dans les premières études géologiques et reste important pour la référence historique.

Il est important de noter que même si la biotite a ces applications, elle n’est pas aussi largement utilisée ni aussi précieuse commercialement que certains autres minéraux. Son importance réside principalement dans sa contribution à la recherche géologique, notamment dans la datation des roches et la compréhension de leur composition et de leurs processus de formation. Dans les applications industrielles et ornementales, il est souvent éclipsé par d’autres minéraux aux propriétés plus recherchées.

Biotite contre muscovite

La biotite et la muscovite sont deux minéraux étroitement liés qui appartiennent au groupe des micas de minéraux silicatés en feuille. Bien qu’ils partagent certaines similitudes, ils présentent également des différences distinctes en termes de composition chimique, de propriétés physiques et d’occurrences géologiques. Voici une comparaison entre la biotite et la muscovite :

Composition chimique:

  1. Biotite : La biotite a une composition chimique plus complexe que la muscovite. Sa formule générale est K(Mg,Fe)_3AlSi_3O_10(OH)_2, ce qui signifie qu'il contient du potassium (K), du magnésium (Mg), du fer (Fe), de l'aluminium (Al), du silicium (Si) et de l'oxygène (O). atomes, ainsi que des ions hydroxyde (OH).
  2. Moscovite: La muscovite, quant à elle, a une composition chimique plus simple avec une formule KAl2(AlSi3O10)(OH)2. Il contient des ions potassium (K), aluminium (Al), silicium (Si), oxygène (O) et hydroxyde (OH).

Couleur et apparence:

  1. Biotite : La biotite est généralement brun foncé à noire, bien qu'elle puisse également apparaître verte, rouge-brun ou même incolore dans certains cas. Il a une couleur plus foncée en raison de la présence de fer (Fe) dans sa structure.
  2. Moscovite: La muscovite est généralement de couleur claire, allant du blanc argenté au brun pâle. Sa couleur claire est due à l’absence de fer (Fe) dans sa composition.

Transparence:

  1. Biotite : La biotite est généralement translucide à opaque, ce qui signifie que la lumière ne la traverse pas facilement.
  2. Moscovite: La muscovite est généralement transparente ou translucide et possède un éclat nacré caractéristique, ce qui la rend précieuse en tant que minéral décoratif et ornemental.

Clivage:

  1. Biotite : La biotite présente un excellent clivage basal, ce qui signifie qu'elle peut être facilement divisée en feuilles minces et flexibles le long de ses plans de clivage.
  2. Moscovite: La muscovite possède également un excellent clivage basal, et cette propriété est l’une des raisons pour lesquelles elle est couramment utilisée dans la fabrication de feuilles minces et transparentes appelées mica.

Occurrences géologiques courantes :

  1. Biotite : La biotite se trouve couramment dans un large éventail de contextes géologiques, notamment dans les roches ignées comme le granite, la diorite et le gabbro, ainsi que dans diverses roches métamorphiques. Elle est associée au refroidissement du magma et aux processus métamorphiques.
  2. Moscovite: La muscovite est souvent associée à pegmatite roches et peut également être trouvé dans les schistes et les gneiss, qui sont des roches métamorphiques. C'est un minéral primaire dans certaines pegmatites et est extrait pour son utilisation dans l'isolation électrique et comme matériau décoratif.

En résumé, la biotite et la muscovite sont toutes deux des minéraux de mica dotés de structures en forme de feuille et d'un excellent clivage basal, mais elles diffèrent en termes de composition chimique, de couleur, de transparence et d'occurrences géologiques. La biotite a tendance à être de couleur plus foncée et se trouve plus couramment dans une gamme plus large de types de roches, tandis que la muscovite est connue pour sa couleur claire, sa transparence et ses utilisations spécifiques dans l'isolation électrique et les applications ornementales.

Bibliographie

• Bonewitz, R. (2012). Roches et minéraux. 2e éd. Londres : DK Publishing.
• Dana, JD (1864). Manuel de minéralogie… Wiley.
• Mindat.org. (2019) : Mineral information, data and localities.. [en ligne] Disponible sur : https://www.mindat.org/ [Consulté. 2019].
• Smith.edu. (2019). Géosciences | Collège Smith. [en ligne] Disponible sur : https://www.smith.edu/academics/geosciences [Consulté le 15 mars 2019].

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