(*)Ce texte est un résumé actualisé de l'article que j'ai présenté au cours du congrès " Silica 96 " (Bologne 19 juillet 1996) et dont les actes contiennent une bibliographie exhaustive
- Propriétés physiques
Le tableau ci-dessous résume les propriétés qui nous paraissent les plus importantes.
| Densité |
2,200 - 2,206 |
| Dureté |
6 |
| Indice de réfraction |
1,462 |
Les informations relatives à l'histoire thermique du verre montrent qu'il a subi un refroidissement lent ce qui exclut la possibilité que ce verre soit une tectite.
La viscosité du verre -1010 poises à 1250 °C - tout en étant inférieure de 2 ordres de grandeur à celle de la silice pure, est de 3,5 ordres de grandeur supérieure à celle des moldavites et de 6,5 ordres de grandeur supérieure à celle des obsidiennes et des philippinites. Les chercheurs en tirent des enseignements intéressants : ayant remarqué que les bulles de gaz ont des diamètres voisins de 0,2 mm, les bulles de plus gros diamètre avaient dû être éliminées par migration vers la surface ce qui devait prendre 47 jours à 1600°C mais seulement 12 h à 1800 °C.
La structure moléculaire du verre étudiée par François Fröhlich , par spectrométrie quantitative infrarouge a montré que la structure de la chaîne des tétraèdres de silice et que les liaisons Si-O-Si sont typiques des verres obtenus par fusion
- Les inclusions
Les inclusions, de nature diverse, vont nous permettre de tirer des éléments intéressants quant à la formation de ce verre. On y trouve :
- des bulles.
- des sphérules de cristobalite visibles à l'oeil nu.
- des minéraux décelables au microscope.
- des inclusions - dans les verres foncés - et qui semblent être de nature organique.
- des traînées colorées, brunes plus ou moins foncées (schlieren).
Les bulles, lorsqu'elles sont très nombreuses, sont responsables de l'opacité du verre ; lorsqu'elles sont peu nombreuses, on constate leur alignement et souvent leur allongement dans un sens préférentiel, signe d'une structure fluidale. Leurs dimensions, leur caractère branchu, qu'elles héritent sans doute de la distribution des pores du matériau de base, donnent à penser que le verre est resté très visqueux.
Les sphérules de cristobalite sont souvent alignées, indiquant ainsi une structure fluidale. Il est impossible de savoir s'il s'agit de cristobalite de type haute ou basse température. Mais elle témoigne de la dévitrification du verre ; de la grosseur de ces sphérules et de leur distribution au sein du verre on peut déduire que le verre s'est refroidi sous la forme d'une couche de faible épaisseur.
Parmi les minéraux on peut signaler :
- des cristaux de tourmaline, de type elbaïte.
- de la lechateliérite, qui témoigne d'un passage à haute température.
- des zircons qui ont fait l'objet de 3 études. Elles ont montré d'une part une dégradation in situ de ces zircons en baddeleyite, ce qui implique une température supérieure à 1676°C et, d'autre part, que ces zircons avaient aussi été soumis à de fortes déformations mécaniques.
- de l'enstatite (MgSiO3) ayant la structure cristallographique de l'ilménite : on sait que cette variété de haute pression ne peut s'obtenir que si la roche a été soumise à une pression de 20 Gpa.
Quant aux inclusions qui semblent être de nature organique, elles posent problème. Le seul chercheur à les mentionner est le Dr. Ulrich Jux : il note la présence de sporomorphes, grains de pollen, débris de chitine, de diatomées(?) ; il a mis ce type d'inclusions en évidence aussi bien dans des lames que dans des macérats. Nous avons nous-mêmes réalisé 7 lames minces dans des morceaux de verre choisis pour leur diversité ; deux lames ont montré des inclusions : l'une de ces lames provenait d'un verre transparent contenant des sphérules de cristobalite et montrait des inclusions qui pouvaient rappeler des corps organiques ; l'autre avait été taillée dans les traînées brunâtres d'un échantillon de verre . Dans la première lame, il semble qu'il s'agit de sphérules de cristobalite ; les figures de la deuxième lame pourraient être des craquelures générées par les contraintes existant dans le verre. Certains cloisonnements, visibles dans ces figures, pouvaient faire penser à un tissu cellulaire, mais cette possibilité doit être écartée du fait des dimensions.
Des macérats ont été réalisés par Mme H. Méon de l'Université de Lyon: elle avait trouvé quelques grains de pollen dans le résidu d'une première attaque à l'acide fluorhydrique d'une centaine de grammes de verre. Mais comme il pouvait s'agir de pollens actuels en suspension dans l'air qui aurait pu contaminer le matériel d'analyse, une seconde préparation, menée avec beaucoup plus de précautions et réalisée dans des conditions quasi chirurgicales, n'a fourni aucune trace de résidu végétal. Quant à mes lames, elles ont été examinées par Jean Dejax, paléo-palynologue au Muséum qui n'a pas pu confirmer qu'il s'agissait de vestiges organiques.
- Comparaison du verre libyque avec d'autres verres naturels
Les figures 4 et 5 montrent déjà des comparaisons entre le verre libyque et quelques verres naturels en ce qui concerne les teneurs en silice, en alumine et en eau. Le tableau ci-dessous compare d'une façon plus détaillés le verre aux tectites de Muong Nong, aux urengoïtes et à la macusanite. Nous ne connaissons pas personnellement le site de Muong-Nong (Laos) mais d'après les rapports que nous avons étudiés, ces "tectites" se présentent en lits et l'on y trouverait des blocs comme cela est le cas pour le verre libyque ; c'est cette analogie qui a conduit des chercheurs à comparer ces deux verres.
Nous avons ajouté l'urengoïte, car les trois seuls morceaux trouvés à ce jour ont beaucoup de ressemblances avec le verre libyque. Enfin nous avons aussi inclus la macusanite - aussi appelée américanite - dont l'aspect est assez proche du verre libyque mais qui, du fait de son origine volcanique, ne peut dépasser 70 à 72 % de silice.
| Caractéristiques |
Verre libyque |
Muong-Nong |
Urengoites |
Macusanite |
| Aspect |
clair ou transparentjaune à vert quelquefois blanc laiteux, du fait de nombreuses bulles inclusescailloux et blocs |
noir et opaque |
vert bouteille à vert palestructure fluidale, bulles inclusesseuls 4 morceaux ont été trouvés (1-15 et 3,5 cm) |
vert translucide (quelquefois inclusions de fluide)opaque, laiteux, rouge-brun (oxydes de fer) morceaux < 5-10 cm |
| SiO2 (%) |
> 97 |
72 à 80 |
87-96 |
72 |
| Indice de réfraction |
1.460-1.465 |
1.490 1.510 |
|
|
| Al2O3 (%) |
1 |
10 |
1.6 à 5.4 |
16 |
| Eau (ppm) |
640-1800 |
150 |
absente |
5000 |
| Stratification |
Macroscopique et microscopique, reconnaissable par érosion et variation de couleur |
traînées colorées |
|
| Age |
28. 5 Ma |
700.000 ans |
24 Ma |
4.3 Ma |
 Sr |
120 |
|
155 à 174 |
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| Nd |
-18 |
|
-18 à -23 |
|
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