Groupe des chlorites

Le nom « chlorite » vient du latin chloritis (« pierre de couleur verte »), lui-même transcrit du grec χλωρῖτις (khlôritis). Ce dernier terme dérive de χλωρός (chloros), « vert », en référence à la couleur de ces minéraux. Ils ne contiennent pas de chlore, mais partagent seulement avec lui une étymologie commune.

La première mention connue d'une chlorite, en français, date de 1578 ; on l'y décrit comme une « pierre précieuse de couleur verte »^[2].

La plupart des chlorites sont de couleur verte, mais il existe des spécimens de couleurs différentes : jaune, rouge ou blanc. Leur aspect est vitreux, perlé ou mat, et leur trait est vert pâle ou gris. Elles sont peu dures, entre 2 et 2,5 sur l'échelle de Mohs, et peuvent être rayées par l'ongle, produisant une poudre verte. Leur densité varie entre 2,6 et 3,3 en fonction de leur composition chimique.

Les chlorites forment très rarement des cristaux bien formés avec des faces prismatiques et pyramidales. Elles forment le plus souvent des feuillets ou des plaques fines, pseudo-hexagonales parallèles au plan {001} et flexibles, ainsi que des sphérules. Elles présentent toutes un clivage parfait sur le plan {001}^[3].

Les chlorites sont des phyllosilicates hydratés. Elles contiennent des cations de taille moyenne comme le fer, le magnésium et l'aluminium. Le lithium, le vanadium, chrome, le manganèse, le nickel, le cuivre et le zinc se rencontrent également. Le silicium peut être partiellement substitué par le béryllium, le bore, le fer ou le zinc^[3].

Selon la classification de Dana, les chlorites appartiennent au groupe 71.04.01. Ce sont des phyllosilicates (classe 71) dont les couches sont formées d'anneaux à six membres, avec une alternance de feuillets 2:1 ou TOT (deux couches de tétraèdres T enserrant une couche centrale d'octaèdres O) et d'une couche de type brucite, Mg(OH)₂ ou de type gibbsite, Al(OH)₃ (couche isolée d'octaèdres) occupant l'espace entre les feuillets TOT (71.04)^[4].

Les chlorites font partie du groupe des phyllosilicates micacés composés de réseaux tétraédriques et octaédriques selon la classification de Strunz, avec la franklinfurnacéite, la gonyérite, l'odinite et la glagolévite qui ne font pas partie du groupe des chlorites.

Les chlorites ont le plus souvent un système cristallin monoclinique, mais elles peuvent aussi être tricliniques^[3]. L'orthochamosite est un polymorphe de la chamosite qui cristallise dans le système orthorhombique^[5].

La structure des chlorites est proche de celle des micas. Elle consiste en un empilement de couches parallèles au plan (001), qui contiennent les éléments métalliques et de couches d'aluminosilicates. Le polyèdre de coordination des éléments métalliques est un octaèdre dont les sommets sont les anions O²⁻ ou des groupes hydroxyles (OH)⁻. Les couches d'aluminosilicates contiennent une couche d'aluminium en coordination octaédrique et deux couches d'aluminosilicates formées par des anneaux à six-membres (Si,Al)₆O₁₈ de tétraèdres (Si,Al)O₄. Les couches sont reliées entre elles par des liaisons hydrogène^[6].

Il existe deux types de couches d'octaèdres, notées O et O', qui diffèrent par leur taux de remplissage. Les couches O' sont entourées par deux couches d'anneaux à six membres de tétraèdres d'aluminosilicate, notées T, pour former des couches T-O'-T.

Les couches O sont constituées d'octaèdres M(OH)₆ reliés entre eux par leurs arêtes, où M peut être le fer, le magnésium, l'aluminium, le nickel, le lithium… Les sites M sont à « occupation mixte », c'est-à-dire que la distribution des différents cations n'est pas ordonnée dans la structure : les sites octaédriques ne peuvent accueillir qu'un seul cation à la fois, leur occupation chimique varie d'une maille à l'autre de façon non périodique. L'occupation d'un site par différentes espèces chimiques est décrite par ses pourcentages d'occupation, c'est-à-dire par la probabilité d'y trouver une certaine espèce chimique.

Les couches T-O'-T sont constituées d'une couche O' d'octaèdres M'O₄(OH)₂, où les sites M' peuvent être occupés par plusieurs cations, entourée de deux couches T de tétraèdres, (Si,Al)₄O₁₀, constituées d'anneaux à six membres (Si,Al)₆O₁₈ dans lesquels les tétraèdres (Si,Al)O₄ ont généralement une occupation mixte de silicium et d'aluminium. Dans certains minéraux, les tétraèdres peuvent contenir du bore (borocookéite).

Pour tenir compte de la structure cristalline, la formule des chlorites est souvent écrite M'₃(Si,Al)₄O₁₀(OH)₂·M₃(OH)₆, M et M' reflétant la distribution différente des cations métalliques dans les couches O et T-O'-T.

À partir de leurs structures cristallines, les chlorites sont classées en quatre sous-groupes :

• les chlorites di,dioctaédriques ;
• les chlorites tri,trioctaédriques ;
• les chlorites di, trioctaédriques ;
• les chlorites tri, dioctaédriques.

• Le groupe Tri-Tri est le plus répandu sur Terre. Les groupes Di-Tri et Di-Di sont plus rares. Le groupe Tri-Di reste encore inconnu, aucun minéral de ce type n'a encore été découvert.

Les chlorites se trouvent dans les roches magmatiques, métamorphiques et sédimentaires. Les chlorites sont, avec la kaolinite, des minéraux secondaires des dépôts de bauxite. En particulier, la sudoïte et la donbassite sont présentes en France dans les Pyrénées, aux États-Unis dans le comté de Gasconade de l'État du Missouri ainsi que dans certaines mines de Hongrie^[7]. Dans les roches métamorphiques, les chlorites apparaissent dans les micaschistes à base de quartz, albite, séricite et grenat. Dans les roches ultramicacées, le métamorphisme peut produire de la clinochlore associée au talc. Les chlorites sont aussi trouvées dans les minerais hydrothermaux et sont y souvent associées à l'épidote, la séricite, l'adulaire et aux sulfures.

Les chlorites sont produites par la décomposition de minéraux ferro-magnésiens (altération de minéraux tels que les pyroxènes, les amphiboles et les biotites)^[8]. Cette chloritisation est généralement associée à une très forte altération des plagioclases.

Les chlorites sont des pierres semi-précieuses qui ont été l'objet de commerce très ancien, par exemple sur le site de Jiroft, en Iran.

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  Quartz contenant des inclusions de chlorite.
  Taille : 10x9x63,3 cm.
  Bourg d'Oisans, Isère, Rhône-Alpes, France
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  Calcite et chlorite.
  Taille : 6 × 5 × 3,5 cm.
  Lobbentorl, Venediger, Autriche.
•  
  Pseudomorphose de grenat en chlorite.
  Taille : 3,5 × 3,1 × 2,7 cm.
  Mine Michigamme, comté de Marquette, États-Unis.

  : document utilisé comme source pour la rédaction de cet article.

• (en) Sturges W. Bailey (dir.), Hydrous Phyllosilicates (exclusive of micas), Mineralogical Society of America, coll. « Reviews in Mineralogy » (n^o 19), 1988 (ISBN 0-939950-23-5, présentation en ligne).  
• (en) S.W. Bailey et J.S. Lister, « Structures, compositions, and X-ray diffraction identification of dioctahedral chlorites », Clays Clay Min., vol. 37, n^o 3,‎ 1989, p. 193-202

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