Clinopyroxène

Définition

Le clinopyroxène est un hôte majeur pour le sodium, le calcium, le chrome et le titane dans les xénolithes du manteau terrestre et montre une solution solide étendue vers l'orthopyroxène ou le grenat à pression et température élevées dans le manteau.

Le clinopyroxène est un minéral du groupe des pyroxènes cristallisant dans le système monoclinique.

Une diopside verte clinopyroxène :

Une diopside verte clinopyroxène. Le clinopyroxène se présente sous forme de gros cristaux anédriques avec des lamelles d'exsolution d'orthopyroxène et de plus petites exsolutions d'ilménite et de Cr-spinelle, sous forme de petits grains homogènes dans la matrice de l'échantillon et sous forme de lamelles d'exsolution dans l'orthopyroxène.

Explications

Les clinopyroxènes ont la formule générale (Ca,Mg,Fe,Na)(Mg,Fe,Al)(Si,Al)₂O6. La plupart des clinopyroxènes dans les roches ignées et métamorphiques (généralement appelées augite) peuvent être considérés comme (Ca,Mg,Fe)₂Si₂O₆, avec de petites quantités d'Al, Mn et Na se substituant à d'autres éléments.

La teneur en calcium du clinopyroxène est fortement dépendante de la température et se situe entre 40 % en moles et 50 % en moles de composant wollastonite. Les clinopyroxènes subcalciques (W_o < 35 %) apparaissent dans les suites cratoniques sous forme de mégacristaux ou de nodules discrets, et indiquent un e température d'équilibre très élevée.

Dans un faciès donné, la teneur en sodium et en titane du clinopyroxène montre une corrélation négative avec la déplétion (ou teneur en chrome) et peut augmenter sensiblement dans les xénolithes métasomatisés. La substitution du sodium, du chrome et de l'aluminium a une relation complexe avec T (température), P (pression) et le degré d'épuisement, mais en général, le clinopyroxène des échantillons à P plus élevée contient plus de sodium.

De nombreux xénolithes peuvent montrer deux générations de clinopyroxène. Le clinopyroxène de deuxième génération peut se présenter sous forme de phase mineure sur les bordures primaires ou le long des joints de grains, et est généralement lié à l'infiltration du magma hôte. Comparé au clinopyroxène primaire, le clinopyroxène secondaire est généralement très riche en calcium et pauvre en sodium, aluminium et/ou Mg. La contribution du clinopyroxène secondaire à la teneur en sodium, en calcium ou en fer de la roche en vrac peut être considérable.

Les pyroxénites (par opposition aux éclogites) ont généralement une augite alumineuse riche en sodium comme clinopyroxène. Les clinopyroxènes des xénolithes MARID sont des augites ou des diopsides Mg pauvres en aluminium et en titane.

Géothermométrie des terres rares

La distribution des éléments de terres rares entre le clinopyroxène et l'orthopyroxène a été développée comme un géothermomètre précieux pour les xénolithes du manteau et peut également être appliquée à la granulite mafique à haute température. Les taux de diffusion plus lents des éléments de terres rares par rapport à ceux des éléments majeurs permettent au géothermobaromètre des éléments de terres rares d'être assez performant en pétrologie métamorphique.

Les progrès majeurs dans le domaine de la géothermométrie des traces, des isotopes et des éléments de terres rares sont le résultat de techniques microanalytiques in situ à haute résolution des éléments traces, telles que la spectroscopie de masse des ions secondaires et la spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif par ablation laser (LA-ICP-MS).

L'avantage d'une telle géothermométrie réside dans la forte dépendance à la température de leur partition en différentes phases et les vitesses de diffusion plus faibles des cations tri- et tétravalents par rapport à celles des éléments majeurs. Par conséquent, ce type de géothermométrie offre généralement des températures raisonnables pour les complexes métamorphiques avec une histoire évolutive compliquée.

En rapport avec "clinopyroxène"

• grenat

  

  Le grenat est une pierre de silicate d'aluminium et calcium. Les grenats sont des minéraux souvent de couleur rouge sombre, du même nom et de même couleur...

• orthopyroxène

  

  L'orthopyroxène est un minéral du groupe pyroxène cristallisant dans le système orthorhombique (extinction droitesymétrique).

• pyroxène

  

  Un pyroxène est un minéral inosilicate d'un groupe important de silicates qui font partie de nombreuses roches magmatiques ignées et roches métamorphiques.

• xénolithe

  

  La xénolithe (xénolite) est un morceau de roche dans une roche ignée qui n'est pas dérivé du magma d'origine.