Spinelle
District concerné: Kerguelen

Le plus célèbre des spinelles, autrefois confondu avec un rubis, est sans aucun doute le "Black Prince's Ruby", pierre de 170 carats (34 g). L'histoire de cette pierre est digne d'un roman. Au gré des guerres ou des alliances elle passe par plusieurs mains : arabes, espagnoles, et pour finir anglaises, entre lesquelles elle resta jusqu'à l'exécution de Charles I dont les biens furent dispersés. Retrouvée chez un marchand, elle fut rachetée pour la somme de 4 livres par un inconnu qui la restitua à Charles II au moment de la Restauration. Ce spinelle rouge est à présent l'ornement central de la Couronne de l'Empire britannique.

Le nom spinelle désigne à la fois un minéral, c'est le spinelle sensu stricto, et un groupe de minéraux dont le point commun est d'être des oxydes métalliques cristallisant dans le système cubique, avec une densité variant de 3,6 à 4,1 selon leur composition chimique. La formule générale de ces minéraux est R2+R3+04, où R2+ et R3+ représentent respectivement des ions métalliques divalents (petites sphères noires sur la figure) et trivalents (sphères moyennes grises), entourés par des atomes d'oxygène (grosses sphères gris clair). Ces minéraux ne possèdent pas de clivage, mais il y existe des plans de cassure qui sont ceux de leur macle, c'est à dire de l'accolement de deux cristaux. Ces plans sont parallèles à ceux qui passent par un sommet du cube et par les sommets opposés, représentés sur la figure par les alignements d'ions trivalents.

La nature des ions trivalents permet de définir trois familles de spinelles :

• spinelles alumineux, R2+Al2O4, de dureté 8, c'est à dire intermédiaire entre celle du diamant et celle du corindon dont une des variétés est le rubis. Selon la nature de R2+, on trouve : le spinelle sensu stricto (Mg AI2O4), le pléonaste ou ceylonite (Mg,Fe2+)AI2O4), la hercynite (Fe2'AI2O4), la picotite (Fe2'(AI,Cr)2O4), la gahnite (Zn Al2O4), le gahnospinelle (Mg,Zn) AI2O4) et la galaxite (Mn AI2O4),
• spinelles ferriques, R2+Fe3'2O4, de dureté 6, dont la nature des ions divalents définit la magnésioferrite (Mg Fei*204), la magnétite (Fe2`Fe%04), qui peut être aimantée, la franklinite (Zn Fe3*2O4), la jacobsite (Mn Fe3`2O4) et la trévorite (Ni Fei+204),
• spinelles chromifères, R2+Cr2O4, de dureté 5,5, avec deux variétés principales, la chromite (Fe2'Cr2O4) et la magnésiochromite (Mg Cr2O4).

Plusieurs des variétés citées ci-dessus sont en fait des pôles de séries continues qui vont d'une composition à une autre par substitution d'ions dans les sites R2. ou R3+ , mais aussi par des substitutions 2 R3+ <-> R2+ + R4+.

Les spinelles se rencontrent rarement sous des formes géométriques, cubes ou octaèdres. Ils sont le plus souvent en grains ou en amas. Leur cassure est conchoïdale ou irrégulière, avec un éclat vitreux. Les variétés ferrifères et chromifères sont opaques et noires tandis que les variétés alumineuses montrent des couleurs qui reflètent leur composition chimique : rouge (Cr"), bleu (Fe2`), brun (Fe3'), jaune... ; certains sont fluorescents sous éclairage ultraviolet. La plupart des spinelles alumineux de qualité "gemme" sont des spinelles sensu stricto.

Les spinelles sont des minéraux accessoires, c'est à dire peu fréquents, que l'on trouve dans toutes sortes de roches ; toutefois chaque spinelle a ses hôtes privilégiés. Les spinelles alumineux affectionnent les roches basiques et ultrabasiques comme les gabbros, basaltes, pyroxénolites et péridotites, ainsi que les roches métamorphiques dépourvues de quartz, donc pauvres en silice. Dans cette famille, seules la hercynite et la gahnite peuvent exister dans des roches à excès de silice, donc en présence de quartz. Pour les spinelles ferriques, on retiendra que la magnétite et la magnésioferrite se rencontrent dans les roches ignées et dans certaines roches du métamorphisme de contact (skarns), alors que franklinite, jabcobsite et trévorite, se trouvent plutôt dans les roches métamorphiques. Les spinelles chromifères quant à eux se trouvent dans des roches ignées, où ils forment parfois des litages dus à la sédimentation par gravité ; c'est le cas des "chromitites", roches à plus de 90% de chromite, du complexe du Bushveld en Afrique du Sud. Les variétés riches en chrome peuvent aussi se trouver dans les enclaves péridotitiques des roches basaltiques ainsi que dans les météorites. Enfin, comme les spinelles sont denses et résistent plutôt bien à l'altération, ils font partie du cortège de minéraux "lourds" des roches sédimentaires détritiques.

ANDRÉ GIRET
Professeur Université Jean Monet
Saint-Etienne

(Notice n°363 reproduite avec l'aimable autorisaton de l'administration postale)