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FORMATION
     DES
          MINÉRAUX
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évaporites

Halite bleue et sylvite - Carlsbad NM USA.png

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).

MODE DE FORMATION . . .

Les évaporites ou roches évaporitiques, sont des roches sédimentaires primaires ou secondaires composées de sels minéraux dissouts dans un sous-sol aqueux. Leur précipitation des ions (atomes ayant une charge électrique) est due à une sursaturation de la solution saline par :

  • évaporation lente en surface tel la halite, récoltée dans les marais salants, milieu aride mais pas forcément très chaud, ventilé, avec un apport d’eau inférieur à l’évaporation ; 

  • asséchement lors de la diagenèse pour les solutions en profondeur (compassion, compaction), là aussi il ne doit pas y avoir d’apport d’eau important et supérieur à l’assèchement, mais suffisant pour réguler l’apport d’ions.

 

La dissipation de l'eau n'est pas seulement provoquée par une évaporation en phase aérienne, mais aussi par l'épanchement de l'eau dans le milieu rocheux environnemental. Il peut y avoir filtration ou aspiration par pression.

LES MINERAUX DE FORMATION EVAPORITIQUE . . .
Source Wikipédia

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Minéraux primaires

On entend par minéraux évaporitiques primaires les minéraux formés directement par précipitation d'ions de la saumure après évaporation, non remaniés. Ils se forment en milieu marin ou continental, et précipitent directement à partir d'eaux libres ou par hydrothermalisme.

Les minéraux formés par ordre de fréquence sont :

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

  • Les chlorures : halite NaCl, puis sylvinite une solution solide de NaCl et KCl, puis 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.

Les travaux d'Usiglio et van 't Hoff ont permis de corréler la formation primitive d'évaporites marines par précipitations des sels dissous et la densité des saumures. il s'agit d'une modélisation simpliste, mais utile aux sauniers qui la maîtrisaient déjà dans ses conséquences pratiques.

L'eau de mer de densité moyenne 1,03 est stable malgré sa salinité. À partir d'une densité supérieure à 1,5, la précipitation de carbonates de calcium se produit. De même, la précipitation de divers oxydes commence. Une saumure de densité 1,13 relargue le sulfate de calcium hydraté ou gypse, et ce n'est seulement qu'à partir de la densité 1,22, que le chlorure de sodium ou sel marin précipite naturellement. Les saumures tendent ensuite à abandonner des sels déliquescents, à base de chlorure de magnésium et de potassium, et de sulfate de magnésium, qu'à partir de la valeur 1,25.

Minéraux secondaires

On entend par minéraux évaporitiques secondaires les évaporites remaniées par diagenèse, précoce ou tardive.

Les transformations diagénétiques les plus courantes sont :

  • Transformation du gypse en anhydrite : par apport de chaleur, et perte de l'eau dans le gypse. On observe une déshydratation totale à 90 °C.

  • Transformation de l'anhydrite en gypse : réaction inverse de la précédente, par hydratation

  • Transformation des carbonates en sulfates

  • Transformation des sulfates en carbonates

  • Transformation des sulfates en silice

On observe aussi des transformations métamorphiques.

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

UN EXEMPLE . . .

Dans les régions arides, dans certaines conditions, la concentration saline des lagunes, mers fermées, lacs salés, augmente par apport de sels lessivés par les eaux pluviales sur les reliefs tout autour de ces bassins et par la forte évaporation provoquée par la chaleur. Lorsque la saturation est atteinte, les sels cristallisent et se déposent au fond du bassin, parfois jusqu’à évaporation totale de l’eau. Ces minéraux sont des évaporites, halite, gypse, sylvine, 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.

Séquence évaporitique marine.
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