Olivine - Définition

Introduction

Olivine
Olivine produite par le Piton de la Fournaise, à La Réunion
Général
Formule brute	(Mg, Fe)2[SiO4]
Identification
Couleur	vert jaune à sombre
Classe cristalline et groupe d'espace	orthorhombique-dipyramidale (D2h) ; Pnma
Système cristallin	orthorhombique
Clivage	{001} bon et {010} imparfait
Habitus	grains arrondis, rarement en cristaux
Fracture	conchoïdale
Échelle de Mohs	6,5 - 7
Éclat	vitreux
Propriétés optiques
Indice de réfraction	α=1,630-1,650 β=1,650-1,670 γ=1,670-1,690
Biréfringence	Δ=0,040 ; biaxe positif
Dispersion	2vz ~ .
Trait	blanc
Autres propriétés
Densité	3,2 - 3,6
Température de fusion	forstérite : 1890 °C fayalite : 1208 °C
Fusibilité	Ne fond pas, les membres de Fe fondent et donnent une boulette magnétique
Solubilité	Soluble dans HNO3, les membres de Mg dans les acides chauds
Caractères distinctifs
Magnétisme	aucun
Radioactivité	aucune
Principales variétés
fayalite (Fe)	forstérite (Mg)
tephroite (Mn)	bredigite (Ca)
monticellite (Ca,Mg)	kirchsteinite (Ca,Fe)
picrotephroite (Mn,Mg)	knebelite (Mn,Fe)

Une olivine est un minéral du groupe des silicates, sous-groupe des nésosilicates. Elle n'a pas le statut d'espèce reconnue par l'Association internationale de minéralogie, c'est le terme médian dans la série fayalite-forstérite. Elle cristallise dans le système cristallin orthorhombique. Sections souvent automorphes dans les roches volcaniques, plutôt xénomorphes dans les roches grenues. Possède un fort relief à l'observation au microscope polarisant, ainsi qu'une forte biréfringence, teintes vives du 2^e au 3^e ordre au microscope polarisant en lumière analysée. C'est une pierre fine utilisée en joaillerie sous le nom de péridot.

Inventeur et étymologie

Décrite par le minéralogiste allemand Abraham Gottlob Werner en 1790, le nom dérive de sa couleur vert olive.

Paragenèse

Dans la croûte terrestre, les membres riches en Mg sont des constituants importants des roches ignées mafiques et ultramafiques ; ils se trouvent également dans les calcaires dolomitiques métamorphisés thermiquement. Les membres riches en Fe sont des phases mineures des roches ignées alcalines et des sédiments ferrifères métamorphisés. À teneurs élevées en magnésium la forstérite coexiste avec le périclase (MgO). En revanche, à teneurs élevées en SiO₂ la forstérite se transforme en enstatite.

L'olivine est le minéral dominant des péridotites, roches constituant le manteau. Une dunite est une roche contenant au moins 90 % d'olivine.

L'olivine est le premier minéral à cristalliser lorsqu'un magma refroidit. C'est pourquoi il est souvent présent dans les basaltes. Il peut cristalliser à une température d'environ 1 000 °C. C'est le premier minéral de la suite réactionnelle :

Olivine (Mg) --> Olivine (Fe,Mg) --> Pyroxène (Mg) --> Pyroxène (Fe,Mg) --> Amphiboles --> Biotite (des hautes températures vers les basses températures).

La forstérite n'est jamais associée avec du quartz ; en fait, la présence simultanée de forstérite et de quartz conduirait à la formation spontanée de pyroxène.

Des olivines plus riches en fer peuvent coexister avec du quartz dans certains granites et syénites quartzifères, où elles sont associées avec des autres silicates ferrifères, comme le pyroxène hédenbergite CaFeSi₂O₆, le pyroxène ægyrine NaFeSi₂O₆ et l’amphibole arfvedsonite Na₃(Fe²⁺₄Fe³⁺)Si₈O₂₂(OH)₂.

Les olivines métamorphiques sont moins communes, mais sont quand même des minéraux importants dans certains marbres impurs et dans les roches ultramafiques métamorphosées.

Étant formées à haute température et en absence d’eau, les olivines sont très sensibles aux agents atmosphériques, à l’altération hydrothermale, au métamorphisme de bas degré impliquant l’hydratation, l’oxydation, la silicification ou la carbonatation. Elles s’altèrent en serpentine, chlorite, amphibole, oxydes de fer, talc. Les olivines répondent parfaitement à la loi de Goldich : « les minéraux sont d’autant plus vulnérables que leurs conditions de genèse diffèrent plus de celles qui règnent à la surface ».