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PEGMATITES

PEGMATITES

On appelle pegmatite une roche magmatique silicatée formée par des minéraux de grande taille, généralement de l’ordre du centimètre au décimètre, pouvant atteindre, voire dépasser, le mètre. La composition minéralogique de cette roche est souvent complexe: les principaux minéraux sont les mêmes que ceux des autres types de roches magmatiques; on y trouve aussi des minéraux particuliers (dits pneumatolytiques) riches en éléments chimiques rares (béryllium, lithium, rubidium, césium, niobium, tantale, thorium), dans la composition desquels entrent souvent des constituants dits volatils (eau, fluor, bore,gaz carbonique, chlore). Lorsque ces roches sont associées au granite, ce qui est souvent le cas, les principaux minéraux sont alors le quartz, le feldspath et le mica.

Généralement, les pegmatites se présentent plutôt sous forme de filons ou de corps irréguliers, recoupant les roches qui les encaissent avec des contacts habituellement brusques. Leur dimension est habituellement d’ordre métrique à hectométrique mais elle peut atteindre exceptionnellement quelques kilomètres de longueur pour une épaisseur de l’ordre de la centaine de mètres. Elles se groupent en «champ pegmatitique», où l’on peut rencontrer plusieurs centaines de filons.

On distingue différents types de pegmatites en fonction de leur composition minéralogique.

– Les pegmatites granitiques ont un feldspath sodi-potassique (microcline perthitique, rarement orthose), du quartz, un plagioclase sodique. Il y a toujours, en moindre abondance, de la muscovite, de la biotite, de la tourmaline et du grenat. Beaucoup de pegmatites ont une proportion d’albite lamellaire (clevelandite) très importante et contiennent du béryl, des micas ou des tourmalines lithinifères, du spodumène et de nombreux minéraux rares.

– Les pegmatites alcalines , liées génétiquement aux roches magmatiques alcalines (syénites), sont constituées de néphéline, microcline, sodalite, natrolite, hornblende alcaline, aegyrine, biotite, avec de très nombreux minéraux d’éléments rares (Zr, Ti, Be, Li, Th, Nb...).

– Les pegmatites basiques apparaissent dans les massifs de diorites, gabbros et péridotites. Elles sont constituées de plagioclase basique et de hornblende, avec magnétite, ilménite, apatite, sulfures.

La grosseur extraordinaire du grain est l’aspect le plus caractéristique des pegmatites, de même que les variations de texture très rapides. Le feldspath et le quartz peuvent atteindre des dimensions de quelques mètres. On a signalé des muscovites de 3 mètres, des béryls et des spodumènes de 15 mètres. Fréquemment, deux minéraux s’associent en syncristallisation: le quartz et le feldspath forment ainsi des structures graphiques d’apparence cunéiforme.

Les pegmatites les plus abondantes sont homogènes, avec une répartition régulière des minéraux. Certaines ont au contraire leurs minéraux disposés en zones concentriques. Ces pegmatites zonées ont été très étudiées, car ce sont toujours elles qui contiennent les minéraux exploitables. Les associations minérales, dans chaque zone successive, suivent un ordre d’apparition défini. On a distingué ainsi une douzaine d’associations paragénétiques, mais aucune pegmatite ne les présente au complet.

La majorité des pegmatites sont encaissées dans des roches magmatiques grenues dont elles ont sensiblement la composition chimique. Seules les pegmatites granitiques peuvent s’écarter des massifs de granite, parfois au point qu’il est impossible de percevoir leur liaison avec eux.

Les progrès considérables effectués dans le domaine de l’anatexie expérimentale et de la physico-chimie des magmas granitiques permettent de concevoir la majorité des pegmatites comme résultant de la cristallisation progressive de bains magmatiques saturés en eau, provenant de résidus de cristallisation de massifs granitiques, enrichis en alcalins, silice, constituants volatils (eau, chlore, fluor, CO²) et en éléments rares (bore, phosphore, lithium, béryllium). La teneur en eau peut être fortement augmentée (face=F0019 礪 10 p. 100 en poids) si la pression fluide est très forte (encaissant imperméable ou profond). Elle conditionne la faible viscosité du magma pegmatitique permettant la cristallisation géante.

Les pegmatites sont fréquemment associées, dans les mêmes champs filoniens ou dans le même filon, avec des aplites , de même composition minéralogique mais de grain fin (env. 1 mm), souvent régulièrement rubannées. On pense que la cristallisation fine de ces dernières est provoquée par une sursaturation rapide du magma, elle-même déclenchée par une chute brusque de pression fluide.

Le passage des stades les plus évolués des pegmatites à des filons ou à des amas métasomatiques hydrothermaux de quartz ou de greisen (roche formée de quartz et micas) donne lieu à des concentrations d’étain et de certains sulfures.

Les gîtes exploitables en pegmatite n’ont jamais un gros tonnage, mais ils représentent souvent la seule concentration utilisable de certains métaux. Ils sont la source principale de feldspath pour l’industrie de la céramique et du verre, de mica et de quartz pour l’électronique, de pierres précieuses ou semi-précieuses: émeraude, phénacite, chrysobéryl, kunzite, tourmaline, améthyste. On extrait aussi des pegmatites les éléments chimiques rares tels que le béryllium, le lithium, le rubidium, le césium, le niobium, le tantale.