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Halite bleue et sylvite, mine Kerr McGee, Carlsbad,

Nouveau Mexique, Etat-Unis.
Le bleu est le résultat de dizaines de millions d'années d'exposition au potassium (40K) dans la sylvite (chlorure de potassium).

FORMATION
     DES

          MINÉRAUX
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évaporites

Halite bleue et sylvite - Carlsbad NM USA.png

MODE DE FORMATION . . .

Les évaporites, également connues sous le nom de roches évaporitiques, se composent principalement de sels minéraux dissous dans un sous-sol saturé en eau. Ce processus de précipitation, appelé « évaporation », résulte d’une concentration accrue des ions (atomes chargés) dans la solution saline, provoquée soit par une

  • évaporation lente en surface, comme c’est le cas pour l’halite extraite des marais salants, ou dans des régions arides, peu humides et bien ventilées, où l’apport en eau est inférieur à celui de l’évaporation, soit par des facteurs géologiques tels que la pression, la température et la composition chimique. 

  • assèchement lors de la diagenèse[*] pour les solutions en profondeur. Il ne faut pas qu’il y ait un apport d’eau trop important qui dépasse l’assèchement, mais suffisant pour réguler l’apport d’ions.

 

L’évaporation de l'eau ne se limite pas à sa disparition sous forme gazeuse, elle peut également se produire lorsque l'eau s'écoule dans le substrat rocheux environnant. Cela peut entraîner un écoulement progressif ou une absorption sous l’effet d’une pression.

* Pour augmenter sa stabilité, un atome peut éventuellement perdre ou gagner des électrons, adoptant ainsi la configuration électronique d'un gaz rare. Il devient ainsi un ion et ce processus se nomme l'ionisation. Un ion est un atome ou un ensemble d'atomes possédant une charge électrique, car il compte un nombre différent d'électrons et de protons.

** La diagenèse représente l'ensemble des transformations physico-chimiques et biochimiques subies par les dépôts de sédiments meubles, les faisant évoluer en roches sédimentaires. Ce processus se produit généralement à des profondeurs relativement faibles, c’est-à-dire sous des niveaux de pression et de température plutôt bas, et où les interactions entre l’eau et les roches dominent les mécanismes de solidification. Ces changements impliquent divers mécanismes, tels que la compression, le dessèchement, la dissolution, la solidification, la modification génétique, la transformation chimique.

LES MINERAUX DE FORMATION EVAPORITIQUE . . .
Source 
Wikipédia

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Minéraux primaires

Les « minéraux évaporitiques primaires » désignent des minéraux qui se sont formés initialement par dépôt d'ions provenant de saumures après évaporation, sans subir aucune altération. Ils peuvent se développer dans des milieux marins ou continentaux, et peuvent précipiter à partir d'eaux libres ou par hydrothermalisme.

Les types de minéraux qu’on trouve le plus souvent sont :

·         Le sulfate de calcium : gypse (sulfate de calcium dihydraté)7

·         Les composés chlorés : halite (NaCl), sylvinite (une combinaison solide de NaCl et KCl), sylvine (KCl) et carnallite (KCl.MgCl2.6H2O), les trois derniers composants qualifiés de potasse.

·         Les chromates

·         Les vanadates

Lors de l'évaporation, les matériaux formés se déposent selon l'ordre de précipitation des sels constituant une séquence évaporitique.

Séquence évaporitique marine.

Les recherches de deux chimistes Italien,  Usiglio et Jacobus Henricus Van't Hoff ont abouti à une relation entre l’origine primaire des évaporites marines, résultant de la cristallisation des sels dissous, et la concentration saline. Il s'agit d'un modèle simplifié, mais qui est très utile pour les sauniers, car ils en avaient déjà compris les implications pratiques.

L'eau de mer, dont la densité moyenne est de 1,03, reste stable, malgré sa forte teneur en sel.

À partir d'une densité supérieure à 1,5, des carbonates de calcium commencent à se déposer. De même, la précipitation de divers oxydes commence.

Une saumure à une densité de 1,13 libère du sulfate de calcium hydraté le gypse, tandis que le chlorure de sodium, le sel marin, ne se dépose naturellement qu’à partir d’une densité de 1,22.

Au-delà d'une concentration spécifique de 1,25, les solutions salines ont tendance à rejeter des sels hydratés, composés principalement de chlorure de magnésium, de potassium et de sulfate de magnésium,.

Minéraux secondaires

Les « minéraux évaporitiques secondaires » sont des évaporites qui ont été remaniées par diagenèse, qu’elle soit précoce ou tardive.

  • Les transformations diagénétiques les plus courantes sont :

    •          La transformation du gypse en anhydrite, due à l’apport de chaleur, qui entraîne la perte d'eau. Cette transformation se produit à 90 °C.

    •          La transformation de l'anhydrite en gypse, qui est la réaction inverse de la première. Elle se produit par hydratation.

    •          La transformation des carbonates en sulfates.

    •          La transformation des sulfates en carbonates.

    •          Transformation de sulfates en silice

    •          ​On observe également des modifications structurales.

Anhidrite  de Naica Mexique.jpg
Gypse pseudomorphe d'anhidrite.jpg

UN EXEMPLE . . .

Dans les zones arides, sous des conditions bien spécifiques, la teneur en sel des lagunes, des mers intérieures et des lacs saumâtres peut augmenter grâce à l’apport de sels lessivés par les précipitations sur les montagnes environnantes et à l’évaporation accrue causée par la chaleur. Lorsque la saturation est atteinte, ces sels cristallisent et se déposent au fond du bassin, parfois jusqu’à évaporation totale de l’eau. Ces minéraux sont des évaporites, telles que l’halite, le gypse, la sylvite ou les borates (plus rares).

Schéma de formation des évaporites
gypse.jpg
halite.jpg

Pour y mettre fin voilà l'antimythe !

Pour en finir avec le mythe de la rose des sables issue de l’urine de chameaux, dromadaires et autres quadrupèdes ou bipèdes…

gypse rds.jpg

Une splendide rose de gypse du désert tunisien.

Les roses des sables, sont du gypse, CaSO4·2H2O, un sulfate de calcium hydraté qui appartient aux quelques minéraux évaporitiques dont le plus célèbre est la halite, NaCl (la page halite ici). Les roses des sables sont des minéraux qui se forment par sursaturation, dans des roches tendres, argiles et déformables, sables.
 

Dans les régions désertique et chaudes si l’on a une nappe phréatique riches en sulfates et en calcium, l’eau sous l’effet de la chaleur percole à travers le sable par capillarité, arrivée en subsurface, quelques mètres, l’eau commence à s’évaporer, la concentration ionique de l’eau augmente et très vite elle est sursaturée en sulfate de calcium qui commence à se cristalliser sous cette forme de roses tout en emprisonnant des grains de sable plus ou moins fins.

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