Pyroxène : qu'est-ce que c'est ?

Les pyroxènes sont des minéraux faisant partie du groupe des inosilicates. Ils forment une grande famille qui se divise en deux groupes : les clinopyroxènes et les orthopyroxènes. Au sein de chacun de ces groupes, des variations de composition s'observent entre trois pôles chimiques.

Caractéristiques des pyroxènes

Les pyroxènes sont des minérauxminéraux de couleurcouleur sombre, allant du noir au vert. Leur duretédureté est de 5,5 sur l'échelle de Mohs, ce qui signifie que les cristaux rayent l'acieracier mais sont rayés par le verre. La formule chimique générale des pyroxènes est XY(SiO₃)₂. Le X et le Y peuvent être occupés par différents éléments chimiqueséléments chimiques, ce qui produit la grande diversité de minéraux qui se retrouve dans la famille des pyroxènes. Le X peut ainsi être occupé par un cationcation imposant comme Na⁺, Ca²⁺, Li⁺, Mg²⁺, Fe²⁺, Mn²⁺... Le Y peut être occupé par un cation plus petit, comme Mg²⁺, Fe²⁺, Mn²⁺, Fe³⁺, Al³⁺, Cr³⁺, Ti⁴⁺...

Les pyroxènes sont des minéraux typiques des roches magmatiques et métamorphiques, mais également dans les roches ultramafiques. Les pyroxènes sont en effet l'un des minéraux principaux entrant dans la composition du manteau terrestre, avec l'olivine. Il s'agit donc d'une famille de minéraux très importante sur Terre.

Pyroxène (diopside). © Rob Lavinsky, iRocks.com, Wikimedia Commons, CC by-sa 3.0

Lors de l'étude d'échantillons de roches, ils peuvent être confondus avec les amphibolesamphiboles qui présentent les mêmes couleurs, même si celles-ci forment généralement de fines baguettes alors que les pyroxènes forment des prismes plus trapus et présentent deux clivagesclivages quasi-orthogonaux.

Lors de la cristallisation, les pyroxènes peuvent cristalliser soit dans le système monocliniquesystème monoclinique -- on parle alors de clinopyroxènes --, soit dans le système orthorombique -- il s'agit alors d'orthopyroxènes.

Origine du nom

Le terme pyroxène provient du grec pyro (feufeu) et xenos (étrange), en lien avec l'observation de ces minéraux dans des verresverres volcaniques comme l'obsidienne. Dans ces roches à l'aspect vitrifié, seuls les pyroxènes apparaissent sous une forme bien cristallisée, ce qui a longtemps laissé les observateurs dubitatifs, pensant que ce minéralminéral était donc particulièrement résistant à la chaleurchaleur.

On sait aujourd'hui que les pyroxènes sont parmi les premiers minéraux à cristalliser au sein d'un magmamagma. Ce sont des minéraux qui cristallisent en effet à haute température et haute pressionpression et qui donc sont déjà présents sous leur forme automorpheautomorphe lorsque le magma remonte vers la surface. Dans le cas d'une remontée très rapide avec refroidissement brutal, les autres minéraux ne vont pas avoir le temps de cristalliser correctement et vont venir former la « pâte » vitrifiée, à l'intérieur de laquelle on retrouvera donc des cristaux de pyroxènes.