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{{Infobox mineral
{{Infobox Minéral
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La '''cristobalite''' est un [[minéral]], composé de [[dioxyde de silicium]] de formule Si O<sub>2</sub> avec des traces : Fe;Ca;Al;K;Na;Ti;Mn;Mg;P. La cristobalite est stable seulement au-dessus de 1470 degrés, mais elle peut cristalliser et persister dans un état métastable à des températures plus basses. La persistance de la cristobalite en dehors de sa stabilité [[thermodynamique]] est rendu possible par une « reconstruction » qui passe par une réorganisation moléculaire (Cf. Cristallographie).
La '''cristobalite''' est un [[minéral]] composé de [[dioxyde de silicium]], de formule SiO<sub>2</sub> et qui contient des traces de Fe, Ca, Al, K, Na, Ti, Mn, Mg et P. Il est stable seulement au-dessus de {{tmp|1470|°C}}, mais il peut cristalliser et persister dans un état [[Métastabilité|métastable]] à des températures plus basses. La persistance de la cristobalite en dehors de son domaine de stabilité [[thermodynamique]] est possible, grâce à des barrières cinétiques qui empêchent la transformation de phase reconstructive par réorganisation atomique.


== Historique de la description et appellations ==
== Inventeur et étymologie ==
La cristobalite a été décrite en 1887 par le minéralogiste allemand, [[Gerhard vom Rath]] (1830 - 1888). Le nom dérive de la localité type.


=== Inventeur et étymologie ===
== Topotype==
La cristobalite a été décrite en 1887 par le minéralogiste allemand [[Gerhard vom Rath]] (1830-1888).
Cerro San Cristóbal, Mun. de [[Pachuca]], Hidalgo, Mexique. C'est également le gisement type pour la [[tridymite]].


Le nom ''cristobalite'' dérive de sa localité type, le [[Colline San Cristóbal de Santiago|cerro San Cristóbal]] à [[Santiago]] ([[Chili]]).
==Cristallographie ==
Il faut attendre 1925 et l’application des Rayons X à la cristallographie pour avoir une première approche de sa structure<ref>R. W. G.Wyckoff: ''The crystal structure of the high temperature form of cristobalite''. In: ''American Journal of Science''. Serie 5, Nr. 9, 1925, S. 448-459.</ref> .


=== Topotype ===
C'est la phase cubique de haute température de la [[silice]].
La localité type se trouve à Cerro San Cristóbal, Mun. de [[Pachuca]], Hidalgo, au Mexique. Ce site est également le gisement type de la [[tridymite]].
Le même type de couche qui existe dans la [[tridymite]] est présente aussi dans la cristobalite, mais la topologie des liaisons entre couches successives est différente : les [[tétraèdre]]s sont ici en configuration ''trans'' au lieu de ''cis'' et par conséquent les canaux continus qui existent dans la tridymite sont remplacés dans la cristobalite par des cages.


== Caractéristiques physico-chimiques ==
La transition cristobalite → tridymite est [[Polymorphisme (chimie)|reconstructive]] et la cristobalite peut donc subsister dans une région [[métastabilité|métastable]]. À basse température elle donne un [[Polymorphisme (chimie)|polymorphe]] tétragonal (α), phase entièrement métastable.


=== Variété ===
{| width="35%" class="prettytable"
Il existe une variété associant étroitement la cristobalite et la [[tridymite]] : la [[lussatite]] (ou [[opale-CT]]).

=== Cristallographie ===
À partir de 1925, l’application des [[rayons X]] à la [[cristallographie]] permet d'avoir une première idée de sa structure<ref>R. W. G.Wyckoff, ''The crystal structure of the high temperature form of cristobalite''. In: ''American Journal of Science''. Série 5, {{n°}}9, 1925, S. 448-459.</ref>.

La cristobalite est la phase cubique à haute température de la [[Dioxyde de silicium|silice]]. Le même type de couche qui existe dans la tridymite est présente aussi dans la cristobalite, mais la topologie des liaisons entre couches successives est différente : les [[tétraèdre]]s sont ici en configuration ''trans'' au lieu de ''cis'', et par conséquent les canaux continus qui existent dans la tridymite sont remplacés par des cages dans la cristobalite.

La transition cristobalite → tridymite est [[Polymorphisme (chimie)|reconstructive]] ; la cristobalite peut donc subsister dans une région métastable. À basse température, elle donne un [[Polymorphisme (chimie)|polymorphe]] tétragonal (α), une phase entièrement métastable.

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| colspan="3" align="center" | Cristallographie de la cristobalite
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| align="left" | Nom || '''&alpha;-Cristobalite'''<ref>W. A. Dollase: ''Reinvestigation of the structure of low Cristobalite.'' In: ''Zeitschrift fuer Kristallographie, Kristallgeometrie, Kristallphysik, Kristallchemie.'' Nr. 121, 1965, S. 369-377</ref><br /> || '''&beta;-Cristobalite'''<ref>D. R. Peacor: ''High-temperature single-crystal study of the cristobalite inversion.'' In: ''Zeitschrift fuer Kristallographie, Kristallgeometrie, Kristallphysik, Kristallchemie.'' Nr. 138, 1973, S. 127-220</ref><br />
| align="left" | Nom || '''α-Cristobalite'''<ref>W. A. Dollase, ''Reinvestigation of the structure of low Cristobalite''. In: ''Zeitschrift fuer Kristallographie, Kristallgeometrie, Kristallphysik, Kristallchemie'', {{n°}}121, 1965, S. 369-377</ref><br /> || '''β-Cristobalite'''<ref>D. R. Peacor, ''High-temperature single-crystal study of the cristobalite inversion''. In: ''Zeitschrift fuer Kristallographie, Kristallgeometrie, Kristallphysik, Kristallchemie'', {{n°}}138, 1973, S. 127-220</ref><br />
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==Gîtologie==
Image: A-cristobal.png|<Center>Structure cristalline de l'α-cristobalite.</Center>
*La cristobalite se forme à haute température dans les roches ignées acides
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*Elle peut se former à plus basse température dans des dépôts biochimiques
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*Elle est présente dans les [[météorite]]s
*Elle est un des constituants des [[Roche lunaire|roches lunaires]]


=== Minéraux associés ===
== Gîtes et gisements ==
* [[Augite]], [[hornblende]], [[Quartz Beta]], [[olivine]], [[pseudobrookite]], [[sanadine]], [[tridymite]]


=== Gîtologie et minéraux associés ===
==Variété==
La cristobalite se forme à haute température dans les roches ignées acides. Elle peut se former à plus basse température dans des dépôts biochimiques. Elle est également présente dans les [[météorite]]s et est l'un des constituants des [[Roche lunaire|roches lunaires]].
Il existe une variété associant étroitement la cristoblite et la [[tridymite]] : la [[lussatite]] (ou [[opale-CT]]).
== Gisements remarquables ==
Elle est très largement répandue dans le monde.


Les minéraux associés sont l'[[augite]], la [[hornblende]], le [[Quartz bêta|quartz β]], l'[[olivine]], la [[pseudobrookite]], la [[sanadine]] et la [[tridymite]].
'''En France'''
*Mont Denise, [[Espaly-Saint-Marcel]], [[Le Puy-en-Velay]], Haute-Loire, Auvergne <ref>- De Ascencao Guedes, R. , Médard, E. and Mergoil, J. (2005). "Minéralogie des volcans du mont Denise, Espaly-Saint-Marcel, Haute Loire." Le Règne Minéral,(62),pp:9-22.</ref>
*Sarliève, [[Cournon-d'Auvergne]], Clermont-Ferrand, Puy-de-Dôme, Auvergne <ref>Aimé Rudel : "Curiosités Géologiques d'Auvergne et du Velay", Editions Volcans, 1970</ref>
*Lussat, [[Pont-du-Château]], Puy-de-Dôme, Auvergne
*Courgas ravine, [[Apt]], Vaucluse, Provence-Alpes-Côte d'Azur <ref>F. Roulin et al. , 1986, 109, pp. 349-357.</ref>


=== Gisements producteurs de spécimens remarquables ===
'''Dans le Monde'''
Elle est très répandue dans le monde.
*Francon quarry, Saint-Michel District, Montréal, Jacques Cartier Co., '''Québec''', '''Canada''' <ref>- Tarassoff, P., Horvath, E. and Pfenninger-Horvath, E. (2006): Francon Revisited. Mineralogical Record 37 (3): 257-263 </ref>
* Morne Serpent, Grande Rivière Village, '''Sainte Lucie''' <ref>M. Le Guen de Kerneizon et al. , Bull. Minéral. , 1982, 105, pp. 203-211</ref>


''En France''
== Galerie ==
* Mont Denise, [[Espaly-Saint-Marcel]], [[Le Puy-en-Velay]], Haute-Loire, Auvergne<ref>Roger {{pc|De Ascenção Guedes}}, E. {{pc|Médard}}, J. {{pc|Mergoil}}, « Minéralogie des volcans du mont Denise, Espaly-Saint-Marcel, Haute Loire » in ''Le Règne minéral'', no. 62, 2005, p. 9-22</ref>
<Center>
* Sarliève, [[Cournon-d'Auvergne]], Clermont-Ferrand, Puy-de-Dôme, Auvergne<ref>Aimé Rudel, ''Curiosités Géologiques d'Auvergne et du Velay'', Éditions Volcans, 1970</ref>
<gallery>
* Lussat, [[Pont-du-Château]], Puy-de-Dôme, Auvergne
Image: A-cristobal.png|<Center>Structure cristalline de l'α-cristobalite</Center>
* Courgas ravine, [[Apt (Vaucluse)|Apt]], Vaucluse, Provence-Alpes-Côte d'Azur<ref>F. Roulin ''et al.'', 1986, 109, {{p.}}349-357.</ref>
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''Dans le monde''
== Utilité ==
* Francon quarry, Saint-Michel District, Montréal, Jacques Cartier Co., '''Québec''', '''Canada'''<ref>Tarassoff, P., Horvath, E. et Pfenninger-Horvath, E. (2006) : Francon Revisited. Mineralogical Record 37 (3) : 257-263</ref>
* Morne Serpent, Grande Rivière Village, '''Sainte Lucie'''<ref>M. Le Guen de Kerneizon ''et al.'', ''Bull. Minéral.'', 1982, 105, {{p.}}203-211</ref>


== Exploitation des gisements ==
* [[Pétrographie]]

:*Elle renseigne sur la température de formation des roches dans lesquelles elle a été trouvée.
=== Utilisation ===
* Pigment
[[Image:Cristobalite.jpg|vignette|Cristobalite dans l'[[obsidienne]] - Californie, États-Unis - (14×{{unité/2|8|cm}}).]]
:la cristobalite se distingue par sa blancheur. Si elle n'est pas d’un blanc aussi pur que le dioxyde de titane (blanc de titane), elle est toutefois plus lumineuse. Cette particularité l’a fait utiliser comme pigment pour les couleurs, au vu de sa particulière inertie chimique elle est très utile pour les pigments de marquages en extérieur (peintures et revêtement muraux).
* En [[pétrographie]]
**Elle renseigne sur la température de formation des roches dans lesquelles elle a été trouvée.
* Comme [[pigment]]
:La cristobalite se distingue par sa blancheur. Elle n'est pas d’un blanc aussi pur que le dioxyde de titane (blanc de titane), mais elle est toutefois plus lumineuse. Cette particularité l’a faite utiliser comme pigment pour les couleurs. Au vu de sa particulière inertie chimique, elle est très utile pour les pigments de marquages en extérieur (peintures et revêtement muraux). Elle peut donc se retrouver dans les poussières issues d'opérations de décapage des peintures par grenaillage ou sablage. C'est alors une cause potentielle de [[silicose]] et fait l'objet de normes de [[Valeur limite d'exposition|valeurs limites de moyenne d'exposition]] <ref>INRS [http://www.inrs.fr/dms/inrs/CataloguePapier/ED/TI-ED-121/ed121.pdf. Fiche de sécurité] sur le grenaillage : ref ED121</ref>
* Propriétés mécaniques
* Propriétés mécaniques
:*Sa remarquable stabilité mécanique, associé à son inertie chimique en fait un des constituants des céramiques dentaires.
**Sa remarquable stabilité mécanique, associée à son inertie chimique, en faitl' un des constituants des céramiques dentaires.
:*Elle entre dans la composition de substances d'étanchéité.
**Elle entre dans la composition de produits d'étanchéité.
*Pierre ornementale
*Pierre ornementale
:*L’[[obsidienne]] contenant des cristaux de cristobalite est connue sous le nom d’« obsidienne flocons de neige ». Elle sert alors de pierre ornementale pour confectionner des bijoux et de petites sculptures.
**L’[[obsidienne]], qui contient des cristaux de cristobalite, est connue sous le nom d’« obsidienne flocons de neige ». Elle sert alors de pierre ornementale pour confectionner des bijoux et de petites sculptures.


=== Précautions d'emploi ===
==Toxicologie, écotoxicologie==
C'est un produit qui est source de [[silicose]] quand il est inhalé de manière chronique et qui est un [[cancérigène]] reconnu chez l'homme<ref>[http://www.ilo.org/public/english/protection/safework/cis/products/icsc/dtasht/_icsc08/icsc0809.htm Fiche de sécurité]</ref>
Ce produit peut provoquer des [[silicose|silicoses]] quand il est inhalé de manière chronique, et c'est un [[cancérogène]] reconnu pour l'homme<ref>[http://www.ilo.org/public/english/protection/safework/cis/products/icsc/dtasht/_icsc08/icsc0809.htm Fiche de sécurité]</ref>.


== Notes et références ==
==Voir aussi==
{{références}}
===Articles connexes===
* [[Silicate]]s, silice
* [[Silicose]], [[mésothéliome]], [[cancer du poumon]]


== Voir aussi ==
{{Autres projets| wikt=cristobalite}}

=== Articles connexes ===
* [[Silicate]], silice
* [[Silicose]], [[mésothéliome]], [[cancer du poumon]]


===Notes et références===
=== Liens externes ===
* {{lien web| langue=en| url=https://www.mindat.org/min-1155.html| site=[[mindat.org]]| titre=Cristobalite| consulté le=5 octobre 2018}}
<references />


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[[et:Kristobaliit]]
[[he:קריסטובליט]]
[[is:Kristobalít]]
[[it:Cristobalite]]
[[ja:クリストバライト]]
[[nl:Cristobaliet]]
[[pl:Krystobalit]]
[[pt:Cristobalita]]
[[ro:Cristobalit]]
[[uk:Кристобаліт]]

Dernière version du 26 janvier 2024 à 22:37

α-Cristobalite
Catégorie IX : silicates[1]
Image illustrative de l’article Cristobalite
Cristobalite dans des vacuoles d'obsidienne - Californie USA
Général
Nom IUPAC Dioxyde de silicium
Numéro CAS 14464-46-1 (α)
99493-55-7 (β)
Classe de Strunz
4.DA.15
Formule chimique O2Si SiO2
Identification
Masse formulaire[2] 60,0843 ± 0,0009 uma
O 53,26 %, Si 46,74 %,
Couleur Incolore, blanc, bleu gris, brun
Système cristallin Tétragonal
Réseau de Bravais Primitif P
Classe cristalline et groupe d'espace 422 - Ditétragonale-trapézoédrique
Macle fréquent sur {111}
Clivage {0001} indistinct, {1010} imparfait
Cassure conchoïdal
Habitus Pseudo-octaèdre, dendritique, en sphérules
Échelle de Mohs de 6 à 7
Trait blanc
Éclat vitreux
Propriétés optiques
Indice de réfraction nω = 1,487 nε = 1,484
Biréfringence Uniaxe (-) δ = 0,003
Fluorescence ultraviolet Vert ou rouge
Transparence Transparent à translucide
Propriétés chimiques
Densité de 2,32 à 2,36
Propriétés physiques
Magnétisme aucun
Radioactivité aucune
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.
modifier 

La cristobalite est un minéral composé de dioxyde de silicium, de formule SiO2 et qui contient des traces de Fe, Ca, Al, K, Na, Ti, Mn, Mg et P. Il est stable seulement au-dessus de 1 470 °C, mais il peut cristalliser et persister dans un état métastable à des températures plus basses. La persistance de la cristobalite en dehors de son domaine de stabilité thermodynamique est possible, grâce à des barrières cinétiques qui empêchent la transformation de phase reconstructive par réorganisation atomique.

Historique de la description et appellations

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Inventeur et étymologie

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La cristobalite a été décrite en 1887 par le minéralogiste allemand Gerhard vom Rath (1830-1888).

Le nom cristobalite dérive de sa localité type, le cerro San Cristóbal à Santiago (Chili).

Topotype

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La localité type se trouve à Cerro San Cristóbal, Mun. de Pachuca, Hidalgo, au Mexique. Ce site est également le gisement type de la tridymite.

Caractéristiques physico-chimiques

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Variété

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Il existe une variété associant étroitement la cristobalite et la tridymite : la lussatite (ou opale-CT).

Cristallographie

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À partir de 1925, l’application des rayons X à la cristallographie permet d'avoir une première idée de sa structure[3].

La cristobalite est la phase cubique à haute température de la silice. Le même type de couche qui existe dans la tridymite est présente aussi dans la cristobalite, mais la topologie des liaisons entre couches successives est différente : les tétraèdres sont ici en configuration trans au lieu de cis, et par conséquent les canaux continus qui existent dans la tridymite sont remplacés par des cages dans la cristobalite.

La transition cristobalite → tridymite est reconstructive ; la cristobalite peut donc subsister dans une région métastable. À basse température, elle donne un polymorphe tétragonal (α), une phase entièrement métastable.

Cristallographie de la cristobalite
Nom α-Cristobalite[4]
 β-Cristobalite[5]
Système cristallin tétragonal cubique
Classe cristalline
groupe d'espace
Cellule élémentaire a = 497,8 pm
c = 694,8 pm 		a = 716,6 pm
Nombre de formules chimiques par unité de cellule 4 8
  • Structure cristalline de l'α-cristobalite.
    Structure cristalline de l'α-cristobalite.
  • Structure cristalline de la β-cristobalite.
    Structure cristalline de la β-cristobalite.

Gîtes et gisements

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Gîtologie et minéraux associés

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La cristobalite se forme à haute température dans les roches ignées acides. Elle peut se former à plus basse température dans des dépôts biochimiques. Elle est également présente dans les météorites et est l'un des constituants des roches lunaires.

Les minéraux associés sont l'augite, la hornblende, le quartz β, l'olivine, la pseudobrookite, la sanadine et la tridymite.

Gisements producteurs de spécimens remarquables

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Elle est très répandue dans le monde.

En France

Dans le monde

  • Francon quarry, Saint-Michel District, Montréal, Jacques Cartier Co., Québec, Canada[9]
  • Morne Serpent, Grande Rivière Village, Sainte Lucie[10]

Exploitation des gisements

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Utilisation

[modifier | modifier le code]
Cristobalite dans l'obsidienne - Californie, États-Unis - (14×8 cm).
  • En pétrographie
    • Elle renseigne sur la température de formation des roches dans lesquelles elle a été trouvée.
  • Comme pigment
La cristobalite se distingue par sa blancheur. Elle n'est pas d’un blanc aussi pur que le dioxyde de titane (blanc de titane), mais elle est toutefois plus lumineuse. Cette particularité l’a faite utiliser comme pigment pour les couleurs. Au vu de sa particulière inertie chimique, elle est très utile pour les pigments de marquages en extérieur (peintures et revêtement muraux). Elle peut donc se retrouver dans les poussières issues d'opérations de décapage des peintures par grenaillage ou sablage. C'est alors une cause potentielle de silicose et fait l'objet de normes de valeurs limites de moyenne d'exposition [11]
  • Propriétés mécaniques
    • Sa remarquable stabilité mécanique, associée à son inertie chimique, en faitl' un des constituants des céramiques dentaires.
    • Elle entre dans la composition de produits d'étanchéité.
  • Pierre ornementale
    • L’obsidienne, qui contient des cristaux de cristobalite, est connue sous le nom d’« obsidienne flocons de neige ». Elle sert alors de pierre ornementale pour confectionner des bijoux et de petites sculptures.

Précautions d'emploi

[modifier | modifier le code]

Ce produit peut provoquer des silicoses quand il est inhalé de manière chronique, et c'est un cancérogène reconnu pour l'homme[12].

Notes et références

[modifier | modifier le code]
  1. ↑ La classification des minéraux choisie est celle de Strunz, à l'exception des polymorphes de la silice, qui sont classés parmi les silicates.
  2. ↑ Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  3. ↑ R. W. G.Wyckoff, The crystal structure of the high temperature form of cristobalite. In: American Journal of Science. Série 5, no 9, 1925, S. 448-459.
  4. ↑ W. A. Dollase, Reinvestigation of the structure of low Cristobalite. In: Zeitschrift fuer Kristallographie, Kristallgeometrie, Kristallphysik, Kristallchemie, no 121, 1965, S. 369-377
  5. ↑ D. R. Peacor, High-temperature single-crystal study of the cristobalite inversion. In: Zeitschrift fuer Kristallographie, Kristallgeometrie, Kristallphysik, Kristallchemie, no 138, 1973, S. 127-220
  6. ↑ Roger De Ascenção Guedes, E. Médard, J. Mergoil, « Minéralogie des volcans du mont Denise, Espaly-Saint-Marcel, Haute Loire » in Le Règne minéral, no. 62, 2005, p. 9-22
  7. ↑ Aimé Rudel, Curiosités Géologiques d'Auvergne et du Velay, Éditions Volcans, 1970
  8. ↑ F. Roulin et al., 1986, 109, p. 349-357.
  9. ↑ Tarassoff, P., Horvath, E. et Pfenninger-Horvath, E. (2006) : Francon Revisited. Mineralogical Record 37 (3) : 257-263
  10. ↑ M. Le Guen de Kerneizon et al., Bull. Minéral., 1982, 105, p. 203-211
  11. ↑ INRS Fiche de sécurité sur le grenaillage : ref ED121
  12. ↑ Fiche de sécurité

Voir aussi

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