La fayalite, est une espèce minérale du groupe des silicates et du sous-groupe des nésosilicates constituée de dioxyde de silicium (SiO2) et de fer. Elle possède ainsi la formule chimique Fe2SiO4 avec des traces ou impuretés en manganèse (Mn). Relativement rare dans la nature elle est très fréquente dans les scories de l'industrie du fer. La fayalite est ainsi le pôle pur ferreux de l'olivine (le pôle pur magnésien étant la forstérite).
Inventeur et étymologie Décrite en 1840 par Christian Gottlieb GmelinG. C. Gmelin, „Chemische Untersuchung des Fayalits“, in Annalen der Physik und Chemie, vol. li, p. 160–164, son nom vient de celui de l’île de Fayal dans les Açores, où elle fut découverteJacques Lapaire, MINER Database - Minéraux et étymologieAlbert Huntington Chester, A Dictionary of the Names of Minerals, John Wiley & Sons, New York, 1896, p. 93 (l’attribution à Johann Friedrich Gmelin est erronée).
Topotype Île Faial, Açores, Portugal.
Propriétés physiques Très dure, de densité de 6,5 – 7 selon l’échelle de Mohs, la fayalite se forme à des températures en dessous de , plus basses que celle de la formation de la forstérite. Elle nécessite également un fort rapport eau/minéral et une pression élevée correspondant à un fort rapport .
Cristallographie Paramètres de la maille conventionnelle : a = 4.76, b = 10.2, c = 5.98, Z = 4 ; V = 290.34 Densité calculée = 4,66
Cristallochimie Elle forme une série avec la forstérite d'une part et la téphroïte d'autre part. Elle fait partie du groupe de l'olivine.
Groupe de l’olivine Les membres de ce groupe répondent à la formule Me2SiO4 où Me peut être le calcium, le magnésium, le manganèse, le fer, et/ou le nickel. Fayalite Forstérite Glaucochroïte Kirschsteinite Laihunite Larnite (monoclinique) Liebenbergite Monticellite Olivine Téphroïte
Gîtologie La fayalite se trouve communément dans les roches basiques et ultrabasiques, donc volcanique et plutonique, un peu moins dans les roches plutoniques felsiques et très rarement dans les granites pegmatitiques, dans les lithophyses, les obsidiennes, les roches métamorphiques riches en sédiments métalliques et dans les phylosilicates. La fayalite coexiste habituellement avec de la troïlite, kamacite, magnétite, chromite, Ca-Fe pyroxène, les roches carbonatées impures. La fayalite avec le quartz est stable à faibles pressions, alors que l’olivine magnésienne ne l’est pas. La fayalite réagit avec l’oxygène afin de produire de la magnétite et du quartz, ces trois minéraux composant le tampon oxygéné « FMQ ». La réaction est alors utilisée pour calculer la fugacité des enregistrements d’oxygène dans les assemblages des minéraux métamorphiques et les processus des roches ignées.
La fayalite est présente dans certaines météorites. Minéraux associés La fayalite est souvent associée à : l’augite, le plagioclase, le microcline, le quartz, l’apatite, la magnétite, l’ilménite, aux spinelles, l'hedenbergite, l’arfvedsonite, et l’amphibole.
Synonymie Chrysolite-fer Péridot ferrugineux (Fellenberg 1840)Ludwig Rudolf von Fellenberg (1840), „Analyse des Eisenperidots, eines neuen vulkanischen Minerals von den Azoren“, Annalen der Physik und Chemie, vol. 127 (2/051), p. 261
Variété Hortonolite, variété de la série fayalite-forstérite qui peut aussi être considérée comme une variété de fayalite riche en Mg. Décrite par G.J.Brush en 1869G.J. Brush (1869): Am. Journal of Science, 48, 17-23.. Knébélite, Terme intermédiaire de la série fayalite-tephroite, elle peut être considérée comme une fayalite riche en Mn. Décrite par J.W. Dobereiner en 1817 le mot dérive du patronyyme du découvreur le major KnebelJ.W. Dobereiner (1817): Jour. Ch. Ph., xxi, p. 49Traité de minéralogie, Volume 4 Par Armand Dufrénoy p.337 1859.
Gisements remarquables Allemagne Nickenicher Sattel (Eicher Sattel), Eich, Andernach, Eifel, Rhin-Palatinat Hentschel, G., Zur Morphologie der Eifel-Olivine, Der Aufschluss, 391-396, 1983 Canada Blue Bell mine, Riondel, Colombie-Britannique États-Unis St. Peters Dome area, near Pikes Peak, El Paso Co., Colorado; at Obsidian Cli, Coso Hot Springs, parc national de Yellowstone, Wyoming Inyo Co., California; at Rockport, Essex Co., Massachusetts; from Monroe, Orange Co., New York; in the Iron Hill mine, Cumberland, Rhode Island, Comté de Providence France Charbonnier, Landos, Pradelles, Haute-Loire, Auvergne Rascas - Valpayette Mines, Les Mayons, Var Évisa, Corse-du-Sud, Corse
Critères de reconnaissance Quand elle fond, elle donne une boulette magnétique et elle est soluble dans l'acide nitrique ().
Notes et références
Voir aussi
Bibliographie
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Roberts, W. L., Campbell, T. J., & Rapp, G. R. (1990). Encyclopedia of minerals. Van Nostrand Reinhold. H. St. C. O'Neill (1987) "The quartz-fayalite-magnetite equilibria and free energies of formation of fayalite () and magnetite ()", American Mineralogist, 72: 67-75 Redfern, S. A., Knight, K. S., Henderson, C. M. B., & Wood, B. J. (1998). Fe-Mn cation ordering in fayalite–tephroite (FexMn1−x)2SiO4 olivines: a neutron diffraction study. Mineralogical Magazine, 62(5), 607-615. G. Hartung (1860) Die Azoren in ihrer äußeren Erscheinung und nach ihrer geognostischen Natur, Verlag von Wilhelm Engelmann, Leipzig Anthony, J. W., Bideaux, R. A., Bladh, K. W. & Nichols, M. C. (1997). Handbook of Mineralogy. Volume III. Halides, Hydroxides, Oxides. XI 628 pp. Mineral Data Publishing, Tucson, Arizona. . Mikhail Yu. Zolotov, Mikhail V. Mironenko, Everett L. Shock (2006) Meteoritics & Planetary Science, volume 41, no. 11, pages 1695–1835 (novembre)
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