Tourmaline

Tourmaline Catégorie IX : silicates[1]
Tourmaline Brésil
Général
Classe de Strunz	9.CK.05
Classe de Dana	61.03a, 61.03b, 61.03c, 61.03d, 61.03e
Formule brute	XY3Z6(BO3)3T6O18(OH,O)3(OH,F,O) X=(Ca,Na,K,[]), Y=(Mg,Li,Al,Mn,Fe2+,3+,V,Cr,Ti,Cu,[]), Z=(Al,Mg,Cr,V,Fe3+,Ti), T=(Si,Al,B,Be)
Identification
Couleur	variées
Classe cristalline et groupe d'espace	ditrigonale pyramidale, R3m
Système cristallin	trigonal
Clivage	prismatique, massif avec agrégats
Habitus	baguettes ou aiguilles allongées à section triangulaire et faces courbes
Échelle de Mohs	7-7,5
Trait	blanc
Éclat	vitreux
Propriétés optiques
Propriétés chimiques
Masse volumique	3-3,2 g/cm³
Fusibilité	selon la composition, elles fondent (pauvres en Fe et riches en Mg) ou ne fondent pas
Solubilité	insolubles dans les acides
Propriétés physiques
Magnétisme	aucun
Radioactivité	aucune
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le terme tourmaline ne désigne pas une espèce minérale mais un groupe de minéraux de la famille des silicates, sous-groupe des cyclosilicates. De formule chimique Al₆Y₃Na[(Si₆O₁₈)(BO₃)₃(OH,F)₄] avec Y=Mg, (Fe, Mn) ou (Li, Al). La tourmaline cristallise dans le système cristallin trigonal à réseau rhomboédrique en baguettes ou aiguilles allongées à section triangulaire et faces courbes.

Inventeur et étymologie

Son nom vient de Thuramali (තුරමලි) ou Thoramalli (තෝරමල්ලි) en cingalais.

Caractéristiques physico-chimiques

Critères de détermination

Les tourmalines ont un éclat vitreux et des couleurs très variées. Leur trait est blanc.

La teinte rose des tourmalines de nombreux gisements est le résultat d’une irradiation naturelle continue. Lors de leur croissance, ces tourmalines incorporent du Mn²⁺ alors qu’à l’origine elles sont par nature très pales. Leur environnement granitique leur impose une exposition aux rayons gamma naturels dus à la désintégration du ⁴⁰K radioactif, ce qui provoque la formation progressive des Mn³⁺, ions responsables des couleurs rose à rouge.

Les tourmalines forment des cristaux prismatiques à six pans, à faces alternativement larges et étroites, donnant une section plutôt triangulaire.

Elles sont insolubles dans les acides.

Cristallochimie

Les tourmalines forment un groupe selon la classification de Strunz, noté 9.CK.05 : il s'agit de silicates (IX), plus précisément de cyclosilicates (9.C) contenant des anneaux à six membres Si₆O₁₈ avec des anions complexes insulaires (9.CK).

Selon la classification de Dana, les tourmalines sont divisées en plusieurs groupes en fonction de leur composition : elles font toutes partie des cyclosilicates contenant des anneaux à six membres Si₆O₁₈ où le silicium peut être substitué par de l'aluminium et pouvant contenir des groupements hydroxyle OH (groupe noté 61). On distingue les tourmalines déficientes en métaux alcalins (groupe 61.03a, les lacunes sont indiquées par [] dans leurs formules chimiques), celles contenant majoritairement du calcium (groupe 61.03b), du fer (groupe 61.03c), du lithium (groupe 61.03d) et du sodium (groupe 61.03e).

Groupe de la tourmaline

Minéral	Formule	Groupe ponctuel	Groupe d'espace	Classe de Dana
Buergerite	NaFe3Al6(BO3)3Si6O21F	3m	R3m	61.03c
Chromdravite	NaMg3(Cr,Fe)6(BO3)3(Si6O18)(OH)4	3m	R3m	61.03e
Dravite	NaMg3Al6(BO3)3(Si6O18)(OH)4	3m	R3m	61.03e
Elbaïte	Na(Li,Al)3Al6(BO3)3(Si6O18)(OH)4	3m	R3m	61.03d
Feruvite	(Ca,Na)(Fe,Mg,Ti)3(Al,Mg,Fe)6(BO3)3(Si6O18)(OH)4	3m	R3m	61.03b
Foitite	[]Na<0,5(Fe,Al)3Al6(BO3)3(Si6O18)(OH)4	3m	R3m	61.03a
Hydroxyuvite	CaMg3(Al5Mg)(Si6O18)(BO3)3(OH)3(OH)	3m	R3m	61.03b
Liddicoatite	Ca(Li,Al)3Al6(BO3)3(Si6O18)(O,OH,F)4	3m	R3m	61.03b
Magnésiofoitite	[](Mg2Al)Al6(BO3)3(Si6O18)(OH)4	3m	R3m	61.03a
Olenite	NaAl3Al6(BO3)3(Si6O18)(O,OH)4	3m	R3m	61.03d
Povondraite	(Na,K)(Fe2+,Fe3+)3(Fe,Mg,Al)6(BO3)3(Si6O18)(OH)4	3m	R3m	61.03c
Rossmanite	[]LiAl2Al6(Si6O18)(BO3)3(OH)4	3m	R3m	61.03a
Schorl	NaFe3Al6(BO3)3(Si6O18)(OH)4	3m	R3m	61.03e
Schorl-F	NaFe3Al6(BO3)3(Si6O18)(OH)3(F,OH)	3m	R3m	61.03e
Uvite	(Ca,Na)(Mg,Fe)3Al5Mg(BO3)3(Si6O18)(OH,F)4	3m	R3m	61.03b
Vanadiumdravite	NaMg3V6(BO3)3(Si6O18)(OH)4	3m	R3m	61.03e

Cristallographie

Structure du schorl^[2], projetée sur le plan (a, b). Rouge : Fe, jaune : Si, gris : Al, cyan : Na, bleu : O, vert : B.

La tourmaline cristallise dans le système cristallin trigonal, de groupe d'espace R3m (Z = 3 unités formulaires par maille conventionnelle). Ses paramètres de maille et sa masse volumique varient en fonction de sa composition chimique.

Sa structure est constituée d'octaèdres ZO₆ (Z = Al, Mg, Cr, V, Fe³⁺ ou Ti), de groupes Y₃O₁₃ (Y = Mg, Fe, Mn, Li ou Al), de triangles BO₃ et d'anneaux Si₆O₁₈.

Gîtologie et minéraux associés

La tourmaline est un minéral commun des roches magmatiques et métamorphiques, ainsi que des veines hydrothermales de haute température. Il s'agit d'un minéral caractéristique des pegmatites.

Exploitation des gisements

Tourmaline taillée.

Tout comme pour les diamants, les tourmalines possèdent des propriétés pratiques.

La tourmaline est entre autres utilisée en modélisme, notamment en modélisme d'arsenal, pour noircir le laiton et lui donner l'apparence du fer.

La tourmaline fut utilisée jadis pour nettoyer les pipes grâce à son effet piézoélectrique. De plus, elle possède des propriétés pyroélectriques : quand elle est chauffée, ses deux extrémités accumulent des charges électriques opposées, ce qui peut attirer la poussière via l'électricité statique. Pour cette raison, on retrouve également ce minéral dans les fers à lisser pour cheveux^[3], dans le but d'éliminer l'électricité statique.

Il s'agit également d'une pierre fine utilisée en joaillerie pour les variétés colorées.

La tourmaline est aussi utilisée en exploration minière en tant que signe géologique précurseur de la formation de gisement d'or.

Notes et références

1. ↑ La classification des minéraux choisie est celle de Strunz.
2. ↑ ICSD No. 4 380 ; (en) Suzanne Fortier et G. Donnay, « Schorl refinement showing composition dependence of the tourmaline structure », dans The Canadian Mineralogist, vol. 13, n^o 2, 1975, p. 173-177 
3. ↑ (en) What are Tourmaline Hair Styling Tools? sur wiseGEEK. Consulté le 23 mai 2011

Voir aussi

Liens externes

• (de) Tourmalineum - Galerie tourmaline
• (fr) Tourmaline - Mythes et réalités
• (fr) La couleur des tourmalines, leur géologie et leur origine

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• « Tourmaline », sur le Wiktionnaire (dictionnaire universel)