l`alteration directe de muscovites et de biotites en halloysite" mise en

Clay Minerals (1987) 22, 11-20
L'ALTERATION DIRECTE DE MUSCOVITES ET DE
BIOTITES EN HALLOYSITE" MISE EN EVIDENCE
PAR MICROSCOPIE ELECTRONIQUE A BALAYAGE
J. ESTEOULE-CHOUXET C. BLANCHET
Equipe de S~dimentologie et de Palynologie, lnstitut de Gkologie, Campus de Beaulieu, Universit~ de Rennes L
35042 Rennes C~dex, France
(Received 7 October 1986)
RESUME : L'alt6ration de biotites et de muscovites en halloysite a 6t6 mise en 6vidence par
l'6tude en MEB dans l'alt6ration de roches granitiques et de micaschistes. Cette transformation
d6bute par le d6veloppement d'un r6seau losangique ~ la surface des feuillets de micas. La
croissance par 6pitaxie de tubes d'halloysite est parfois accompagn~e par celle de cristaux de
goethite. Le MEB montre que l'halloysite se forme directement ~, partir du mica et qu'elle
apparait dans les tous premiers stades de l'alt/~ration, quelles que soient les conditions.
A B S T R A C T : Alteration of biotite and muscovite to halloysite is described in granitic rocks
and in mica-schists. The progressive change from mica to haUoysite is marked by the
development of a lozenge-like network. Epitaxic growth tubes of halloysite are sometimes
associated with goethite crystallization. SEM shows that halloysite is an initial mineral in the
transformation of biotite and of muscovite: this transformation takes place in different
environments and in the early stages of weathering.
L'alt~ration des micas a fait l'objet d'+tudes tr~s nombreuses et il n'est pas possible de
reprendre ici toutes les publications qui traitent de ce sujet. Cependant, il semble bien que la
transformation de biotite en halloysite n'ait 6t6 d6crite que par Eswaran & Heng (1976) et
mentionn6e par Abdo (1982); de plus si l'apparition directe de kaolinite ~ partir de muscovite
a 6t6 mise en ~vidence par Meunier (1980), la formation d'halloysite ~ partir de muscovite n'a
pas, fi notre connaissance, 6t~ signal~e.
Notre &ude porte sur l'alt6ration de micas des roches granitiques et des micaschistes de
Leuhan-Sca~r-Guiscriff (Finist6re) (Fig. I), qui avait particuli~rement retenu notre
attention lots d'un travail plus g6n~ral sur les formations superficielles de cette r6gion
(Blanchet, 1985).
Dans ce secteur, l'intensit6 de l'alt6ration est tr~s in+gale. Le leucogranite et l'aplite qui lui
est associ6e sont kaolinis6s aux environs de Guiscriff (ancienne carri6re de kaolin de
Kerhouriou (Nicolas 1958)) et au sud de Scafir (carri6re de Stang Blank). Dans le talus d'une
nouvelle route, de direction Nord-Sud passant ~t l'Est de Le Saint, le m~me leucogranite
simplement ar6nis6 passe lat+ralement ~ une roche enti~rement kaolinis6e.
Les micaschistes sont fr6quemment transform~s en un mat~riau tr+s friable dans lequel
peuvent persister des fragments de roches qui s'effritent sous la simple pression des doigts. La
fraction fine (inf~rieure ~. 2/zm) y est souvent, sinon inexistante, du moins tr6s faible.
Nous pr6sentons ici uniquement les donn+es apport6es par l'+tude en microscopic
61ectronique ~t balayage de micas contenus dans des fragments de roches plus ou moins
alt6r6es et aussi de micas isol6s: en effet le MEB permet d'observer la pr6sence de certains
9 1987 The Mineralogical Society

12 J. Estkoule-Choux et C. Blanchet
SITUATION
~Leuhan. Le Saint
?
FIG. 1. Localisation de la r6gion +tudi~s.
-L.
'::3
min6raux qui, &ant en trop petite quantit6 n'apparaissent pas aux rayons X, et de visualiser
les relations qui existent entre les min6raux de la roche m6re et les min~raux n~oform6s. Le
microscope 61ectronique en transmission a ~t6 utilis~ en particulier pour confirmer la
pr6sence de l'halloysite.
ETUDE AU MEB ET AU MET
Les diffOrentes figures d'altbration des micas
Au MEB les micas se pr6sentent sous trois aspects.
Developpement d'un r~seau losangique. Dans l'aplite encore tr~s compacte, apparemment
non alt6r6e, un r6seau losangique se d6veloppe ~ la surface de certains micas blancs (Fig.
2(1)). Ce r6seau tend ~. se r6soudre en tubes qui gardent l'orientation initiale dans l'aplite
FIG. 2. Micrographies au MEB montrant le d~veloppement d'un r+seau losangique ~ la surface
de feuillets de micas. (1) Alt+ration de la surface d'un feuillet de mica blanc en un r6seau
losangique (~ch. Sca 1, aplite consid6r6e comme fra]che). (2) Alteration plus pouss6e de la
surface d'un feuillet de mica blanc montrant des r~seaux superposes form6s de tubes imparfaits
(6ch. Sca 13, aplite kaolinis+e). (3) Alt+ration de la surface d'un feuillet de biotite en un r+seau
losangique (6ch. Gui 9, micaschiste alt6r6 en aiguilles). (4) Alt6ration de la surface d'un feuillet
de mica en un r6seau losangique et formation de tubes fi partir des autres feuillets de ce mica vus
par la tranche (+ch. Gui 8, micaschiste peu alt+r6). (5) R6seau losangique soulign~ par des
cristaux de goethite en surface d'un feuillet d'un mica blanc (+ch Le St 8, leucogranite kaolinis6).
(6) Plaquettes hexagonales plus ou moins allong+es de kaolinite se d+veloppant suivant un r~seau
losangique, en surface d'un feuillet de mica blanc (+ch. de Plo~meur).

L'altkration de muscovite et de biotite en halloysite 13

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kaolinis6e (Fig. 2(2)). Ces m~mes figures apparaissent sur certains micas d'un micaschiste de
Guiscriff (Fig. 2(3) et (4)). Parfois le r6seau n'est pas apparent, mais sa pr6sence est soulign6e
par l'orientation des cristaux de goethite qui s'alignent gtla surface du feuillet, suivant deux
directions nettes (Fig. 2(5)). Cette croissance orient6e a 6t6 mise en 6vidence 6galement sur
des micas blancs du leucogranite kaolinis6 de PloEmeur (Morbihan) off des hexagones de
kaolinite sont dispos6s suivant ces deux m~mes directions (Fig. 2(6)). En MET, il est possible
de retrouver cet arrangement losangique plus ou moins bien conserv6 et constitu6 par des
tubes d'halloysite (Fig. 4(1) et (2)).
Altkration massive en halloysite. Dans la m~me aplite encore 'fraiche', d'autres micas blancs
pr6sentent sur leur tranche d'abondants tubes d'halloysite dont l'axe d'enroulement est
orient6 dans le plan 00l des micas (Fig. 3(1)). Cette image correspond fi une 6tape plus
avanc6e de l'alt6ration des muscovites, car il est encore possible dans les cas favorables de
voir ~ partir du m~me feuillet, les tubes sortant de la tranche tandis que la surface montre un
r6seau losangique flou. Des muscovites extraites du leucogranite seulement ar6nis6 (Est de la
carri6re de Stang-Blank) pr6sentent tousles stades, entre un d6but de denticulation formant
une sorte de frange en bordure des feuillets jusqu'~ l'individualisation de tr6s nombreux tubes
d'halloysite qui peuvent recouvrir le feuillet sous-jacent (Fig. 3(2)). Le m~me type d'alt6ration
se trouve sur une biotite provenant de la m~me ar6ne (Fig. 3(3)).
Quelques muscovites extraites d'un micaschiste ont montr6 une disposition particuli6re de
l'halloysite : la surface du mica est microdivis6e en plaquettes d'allure hexagonale des bords
desquels sortent des tubes d'halloysite (Fig. 3(4)). Dans le m~me 6chantillon, l'observation
d'un fragment de roche a permis de voir la surface d'un feuillet de mica se desquamer en
particules ovo~des en m~me temps que de nombreux tubes d'halloysite semblent sortir du
feuillet sous-jacent (Fig. 3(5)). Sur le bord du mica, les particules ovoides se d&achent et il est
possible de voir qu'elles sont constitu6es par des rosettes de goethite dont les branches
seraient 'repli6es'. Dans ce cas precis, il n'est pas possible de dire si le mica alt6r6 est une
biotite ou une muscovite, l'6tat de d6sagr6gation de la roche ne permettant pas de faire un tri.
De nombreuses biotites de 2 mm de largeur en moyenne ont 6t6 extraites des micaschistes.
Ces biotites sont devenues mordor6es. Elles pr6sentent des degr6s d'alt6ration variables.
Certaines montrent seulement un 16ger 6cartement des feuillets, qui peuvent devenir ondul6s.
La formation d'halloysite a 6t6 observ6e dans deux 6chantillons sur 11 examin6s. Dans l'un
deux, les tubes d'halloysite se d6veloppent sur les bords des feuillets formant la paroi d'une
cavit6 laiss6e par la disparition d'une inclusion (Fig. 3(6)). Dans l'autre, les tubes d'halloysite
croissent 6galement ~ partir des bords des feuillets du mica et de la goethite cristallise sous
forme d'ovo~des (Fig. 5(6)).
FIG. 3. Micrographies au MEB mettant en 6vidence la formation d'halloysite /t partir de
feuillets de micas. (1) For~t de tubes d'halloysite se d+veloppent aux d~pens des feuillets d'une
muscovite (~ch. Sca 1, aplite consid6r6e comme fra~che). (2) Tubes d'halloysite masquant en
totalit+ les feuillets d'une muscovite (+ch. Sca 20, leucogranite ar6nis6). (3) Tubes d'halloysite
croissant sur les bords de plusieurs lamelles d'une biotite (+ch. Sca 20, leucogranite ar~nis6). (4)
Tubes d'halloysite se d+veloppent en bordures de plaquettes provenant de la microdivision de la
surface d'une muscovite (+ch. LCP 6, micaschiste alt+r6 en aiguilles). (5) Pellicule de goethite en
surface des feuillets de mica (pattie basse de la photo) se d+bitant en ovo~des en m~me temps que
des tubes d'halloysite se d~veloppent sur les bords des feuillets de ce m~me mica (+ch. LCP 6,
micaschiste alt+r+ en aiguilles). (6) Tubes d'halloysite d~velopp6s sur les bords des feuillets qui
forment la paroi d'une cavit~ laiss6e par la disparition d'une inclusion dans une biotite (+ch. Gui
18, micaschiste alt6rb en aiguilles).

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