Pegmatite : Une roche ignée intrusive

La pegmatite est une roche ignée intrusive composée de grands cristaux entrecroisés. Le mot « pegmatite » vient du mot grec pegnymi, qui signifie « lier ensemble », en référence aux cristaux de feldspath et de quartz entrelacés que l’on trouve couramment dans la roche. Les roches qui présentent une structure cristalline granulaire de grande taille sont appelées « pegmatitiques ».

À l’origine, le mot « pegmatite » était utilisé par le minéralogiste français René Haüy comme synonyme de granit graphique. Le granit graphique est caractérisé par des minéraux qui forment des formes ressemblant à l’écriture. Dans l’usage moderne, la pegmatite décrit toute roche ignée plutonique constituée presque entièrement de cristaux d’au moins un centimètre de diamètre. Bien que la plupart des pegmatites soient constituées de granit, la roche est définie par sa structure, et non par sa composition. La définition contemporaine de la pegmatite a été donnée par le minéralogiste autrichien Wilhelm Heidinger en 1845.

Il vaut la peine de garder un œil sur la pegmatite. Parfois, les gros cristaux qui se forment dans la roche sont des pierres précieuses.

Comment la pegmatite se forme

Le Black Canyon of the Gunnison est un parc national du Colorado, connu pour sa pegmatite rose. La pegmatite forme des bandes pâles dans les falaises.

Une roche ignée se forme par la solidification de la matière en fusion. La pegmatite est appelée roche ignée intrusive car elle se forme lorsque le magma se solidifie sous la surface de la Terre. En revanche, lorsque le magma se solidifie en dehors de la surface de la Terre, il forme une roche ignée extrusive.

Le processus de formation de la pegmatite explique pourquoi ses cristaux sont si grands :

• Le magma formant la pegmatite a tendance à avoir une faible viscosité, ce qui permet aux minéraux de se déplacer dans le fluide. Malgré une diffusivité élevée, les taux de nucléation sont faibles, de sorte qu’un petit nombre de gros cristaux se forment (au lieu d’un grand nombre de petits cristaux).
• La fonte contient de l’eau et souvent du dioxyde de carbone et du fluor volatils. La pression de vapeur élevée et la mobilité de l’eau permettent à la masse fondue de retenir les ions dissous. Lorsque l’eau s’échappe, les ions se déposent pour former des cristaux.
• La masse fondue contient généralement une forte concentration de bore et de lithium, qui agissent comme élément fondant pour abaisser la température nécessaire à la solidification.
• La température élevée de la roche environnante et le faible gradient thermique permettent une cristallisation lente, ce qui favorise une plus grande taille des cristaux.

La pegmatite est présente partout dans le monde dans les ceintures métamorphiques du faciès vert et dans les principaux cratons, qui ont tendance à se trouver à l’intérieur des plaques tectoniques. La roche tend à être associée au granit. Aux États-Unis, un excellent endroit pour observer la pegmatite est le Black Canyon du parc national de Gunnison, dans le Colorado. Le parc contient des gneiss et des schistes métamorphiques, avec de la pegmatite rose ignée, datant de l’ère précambrienne.

Minéralogie et géochimie

Le corindon rouge (rubis) de la zoisite se trouve dans la roche métamorphique et dans la pegmatite.

Les minéraux les plus courants dans la pegmatite sont le feldspath, le mica et le quartz. Si la chimie minérale est très variable, la composition élémentaire ressemble souvent à celle du granit. Cependant, la pegmatite est enrichie d’oligo-éléments, ce qui la rend encore plus intéressante et importante sur le plan commercial. oligo-éléments qui rend la pegmatite si intéressante et importante sur le plan commercial.

La composition des pegmatites étant très diverse, elles peuvent être classées selon l’élément ou le minéral qui présente un intérêt économique. Par exemple, la « pegmatite lithienne » contient du lithium, tandis que la « pegmatite de bore » contient du bore ou donne de la tourmaline.

Utilisations et importance économique

Les grenats sont parmi les pierres précieuses les plus courantes que l’on trouve dans la pegmatite.

La pegmatite peut être taillée et polie pour la pierre d’architecture, mais la véritable importance économique de la roche est en tant que source d’éléments et de pierres précieuses.

Les minéraux lépidolite, spodumène et lithiophyllite de la pegmatite sont la source principale du métal alcalin qu’est le lithium. Le minéral pollucite est la principale source de césium. Les autres éléments qui peuvent être tirés de la pegmatite sont le tantale, le niobium, le bismuth, le molybdène, l’étain, le tungstène et les terres rares.

La pegmatite est parfois exploitée pour ses minéraux, notamment le mica et le feldspath. Le mica est utilisé pour fabriquer des éléments optiques dans l’électronique. Le feldspath est utilisé pour fabriquer du verre et de la céramique.

Les pegmatites peuvent également contenir des minéraux de qualité gemme, dont le béryl (aigue-marine, émeraude), la tourmaline, la topaze, le grenat, le corindon (rubis et saphir), la fluorine, l’amazonite, la kunzite, le zircon, la lépidolite et l’apatite.

Pegmatite : les clés à emporter

• La pegmatite est une roche ignée intrusive à grain extrêmement grossier composée de grands cristaux entrecroisés.
• Il n’existe pas de minéralogie définie pour la pegmatite ; toute roche plutonique peut former de la pegmatite. Le type de pegmatite le plus courant est constitué de granit. La pegmatite granitique contient généralement du feldspath, du mica et du quartz.
• La pegmatite est une roche économiquement importante parce qu’elle est la source du lithium, du césium et des éléments des terres rares et parce qu’elle peut contenir de grosses pierres précieuses.

Sources

• Linnen, R. L. ; Lichtervelde, M. Van ; Cerny, P. (2012-08-01). « Les pegmatites granitiques comme sources de métaux stratégiques ». Éléments. 8 (4) : 275–280.
• Londres, David ; Morgan, George B. (2012-08-01). « Le puzzle des pegmatites ». Éléments. 8 (4) : 263–268.
• Londres, D. (2008) : Pegmatites. Publication spéciale du minéralogiste canadien 10, 347 pp.
• Simmons, W. B. ; Pezzotta, F. ; Shigley, J. E. ; Beurlen, H. (2012-08-01). « Les pegmatites granitiques comme sources de pierres précieuses colorées ». Éléments. 8 (4) : 281–287.