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Les différentes sortes d'inclusions

Dossier - La croissance des minéraux
DossierClassé sous :géologie , minéraux , pierres précieuses

Par leurs couleurs, leurs formes et leur beauté intrinsèque, les minéraux suscitent intérêt et fascination. Comment se forment-ils ? Pourquoi les flocons de neige ont-ils un aspect particulier ? Quelles sont les méthodes de cristallisation artificielle ? Vous trouverez les réponses à ces questions dans ce dossier.

  
DossiersLa croissance des minéraux
 

Elles peuvent exister avant la formation du cristal, sous forme de germe. Dans le cas d'une solution mère mixte, plusieurs cristaux peuvent se former à l'intérieur même du cristal hôte. Il peut aussi arriver qu'une goutte de solution mère reste emprisonnée.

Rutile. © Didier Descouens, Wikimedia commons, DP

Les inclusions protogéniques

Elles existent avant la formation du cristal. Un cristal qui sert de germe par exemple, s'il n'est pas de la même nature que le cristal qui se forme deviendra une inclusion. Un cristal incorporé dans un autre aussi, ce qui peut entraîner des fractures lors du refroidissement de la solution parce que les coefficients de contraction ne sont pas les mêmes pour les deux cristaux.

Fluorine avec inclusion de tourmaline.

Un cristal radioactif aura aussi une influence sur le cristal hôte et provoquera une auréole de couleur due à l'effet de la radioactivité sur l'hôte. On peut ainsi avoir de l'apatite dans une saphirine, de la calcite dans du quartz.

Inclusion d'or dans du quartz.
Pyrite dans du quartz.

Les inclusions syngénétiques

Si la solution mère est mixte, plusieurs cristaux peuvent se former simultanément et on peut obtenir des aiguilles d'amiante dans du quartz, disposées selon les plans du quartz en une sorte de « treillage » à l'intérieur même du cristal hôte. Ou encore du rutile, s'il cristallise en même temps que le quartz : ceci est assez « facile » les deux minéraux ayant la même formule TiO2 et SiO2, ils ont des rangées communes et peuvent donc se mêler facilement...

Rutile dans du quartz.

Les exemples les plus spectaculaires de ces cristallisations simultanées sont les saphirs étoile, ou rubis étoile. Dans ce cas, il s'agit aussi de rutile cristallisé en aiguilles très fines à l'intérieur du saphir et qui vont réfléchir la lumière, provoquant ainsi l'apparition d'une étoile très brillante sur la pierre.

Saphir étoilé.
Schéma du saphir étoilé.

Les cavités : il peut arriver que le cristal emprisonne, lors de sa croissance, une petite goutte de la solution mère. Il se formera un peu de vide puisque lors du refroidissement il y a rétractation et une goutte résiduelle de liquide qui va rester prisonnière.

Les inclusions épigénétiques

Elles se forment après la croissance du cristal et sont souvent liées aux précédentes. Dans le cas que nous avons vu ci-dessus, si le liquide résiduel pris dans la cavité permet la cristallisation d'un autre cristal, à l'intérieur de la cavité, il est évident que ce deuxième cristal est épigénétique parce que postérieur au premier.

Liquide et gaz dans du quartz.

On a ainsi toute une série de quartz biterminé de Berbes en Espagne qui se développent dans des milieux sédimentaires chauds et assez agités dans lesquels se trouvent des hydrocarburesIl reste une goutte de pétrole liquide dans la cavité après cristallisation de la silice résiduelle de la solution mère, et parfois il y a un autre petit cristal avec la goutte ou une bulle de gaz, probablement du méthane.

Quartz de Berbes avec inclusion fluide de pétrole observé en lumière fluorescente bleue à ultraviolets courts.

On pourrait ainsi avoir plusieurs inclusions proto-syn et épigénétiques dans le même cristal qui vont nous raconter l'histoire mouvementée de ce dernier.