L'effet Schiller
Cette Earth Cache a pour but de vous faire découvrir l'effet Schiller.
📌 Questions
- 1 : Expliquez l'effet Schiller avec vos propres termes.
- 2 : Observez une des deux colonnes, décrivez la roche que vous voyez (agencement des cristaux, taille, couleur), puis fixez un cristal et déplacez vous lentement (gauche, droite, mais vous pouvez également vous abaisser ou vous grandir): qu'observez-vous?
- 3 : De quel minéral s'agit-il? Pourquoi?
- 4 : Une photo de vous ou d'un objet vous représentant est obligatoire pour valider cette Earth Cache.
L'effet Schiller
L'effet Schiller ou l’adularescence est en minéralogie un miroitement sous la surface de la pierre, dû à l’interférence de la lumière aux interfaces des couches internes (minces, alternées et d'épaisseur différentes). Pour imager l'effet, l'effet Schiller est comparable à la couleur métallique de la carapace de certains scarabées.
Le nom adularescence vient de l'observation du phénomène sur l'adulaire (une variété d'orthose), et le nom de l'effet Schiller vient du mot allemand "Schiller", qui signifie "éclat" ou "brillance".
Adulaire des Alpes suisses 🔽
L'adularescence est différente de la chatoyance: la chatoyance est un phénomène optique particulier qui se produit lorsque la lumière est réfléchie sur des fibres internes dans un minéral, créant une bande lumineuse mobile qui ressemble à la pupille d'un œil de chat.
Chatoyance sur un quartz fibreux "oeil de tigre" [par Ra'ike - Travail personnel, CC BY-SA 3.0] 🔽
Comment expliquer l'effet Schiller?
Le phénomène s'observe dans le groupe des feldspaths, que ce soit les feldspaths potassiques (riches en Potassium (K), comme l'Orthose) ou les plagioclases allant de l'Albite (riche en Sodium (Na)) à l'Anorthite (riche en Calcium (Ca)).
Il est particulièrement marqué pour:
- l'Andésine, un ensemble de minéraux proches de l'Albite.
- la Labradorite et la Bytownite, un ensemble de minéraux proche de l'Anorthite.
Répartition des minéraux en fonction des teneurs en Potassium, Sodium et Calcium (K, Na, Ca) 🔽
A haute température dans le magma (plus de 500°C), un cristal de fledspath plagioclase est plus ou moins bien formé, l'arrangement cristallin n'est pas parfait, la symétrie n'est pas totalement respectée, bien que sa formule chimique soit uniforme. Lorsque la température baisse, en dessous de 500°C environ, et avec un refroidissement lent, l'arrangement des atomes dans le cristal n'est plus stable, et des ions calcium, sodium, aluminium et une partie des ions silicium vont migrer et s'assembler pour former deux feldspaths plus ordonnés, avec des compositions bien distinctes. C'est la séparation lamellaire, qui donne cet empilement de couches minces de formule chimique différente. Ces couches ont une épaisseur moyenne d'environ 200 namomètres, soit 500 fois plus fine que le diamètre d'un cheveu.
En résumé, les minéraux présentant l'effet Schiller sont des millefeuille de feldspath sodique et calcique, ou de feldspath sodique et potassique. A l'interface des couches, une partie du spectre lumineux est absorbé, l'autre est renvoyée.
Quelques minéraux présentant l'effet Schiller
L'Andésine, la Labradorite et la Bytownite sont toutes des feldspaths plagioclase de formule générale (Ca,Na)[Al(Al,Si)Si2O8]. C'est leur proportion en Sodium / Calcium qui les différencie chimiquement.
L'Andésine a une proportion de Sodium par rapport au Calcium comprise entre 70% et 50%. Sa couleur est blanche, grise, vert olive, jaune, et rouge pour certaines variétés. Le nom fait référence aux Andes, en Amérique du Sud, où ce minéral est abondant dans les laves. Il est également présent dans les roches plutoniques.
Andésine de Virginie (Etats-Unis) 🔽
La Labradorite possède une proportion de Sodium par rapport au Calcium comprise entre 50% et 30%. Sa couleur est grise, vert pâle, bleu, jaune. Le nom provient du Labrador, au Canada, où ce minéral est abondant dans les gabbros (roche plutonique) du bouclier canadien (et scandinave également).
Labradorite du Canada 🔽
Labradorite de Finlande 🔽
La Bytownite a une proportion de Sodium par rapport au Calcium comprise entre 30% et 10%. Elle peut être incolore, blanche, grise ou verdâtre. Le nom fait référence à la localité type "Bytown," maintenant Ottawa au Canada. La Bywtonite se trouve dans les roches plutoniques.
Bytownite de Finlande 🔽
Sources
Comment valider cette Earth Cache
Petit rappel concernant les "Earth Caches": il n'y a pas de contenant à rechercher, ni de logbook. Il suffit de se rendre sur les lieux, de répondre aux questions ci-dessous. Vous pouvez loger en "Found it" et envoyez-moi vos propositions de réponses, soit via mon profil, soit via la messagerie geocaching.com (Message Center), et je vous contacterai en cas de problème.
Localisation
📌 Rappel des questions
- 1 : Expliquez l'effet Schiller avec vos propres termes.
- 2 : Observez une des deux colonnes, décrivez la roche que vous voyez (agencement des cristaux, taille, couleur), puis fixez un cristal et déplacez vous lentement (gauche, droite, mais vous pouvez également vous abaisser ou vous grandir): qu'observez-vous?
- 3 : De quel minéral s'agit-il? Pourquoi?
- 4 : Une photo de vous ou d'un objet vous représentant est obligatoire pour valider cette Earth Cache.
Merci par avance de ne pas poster de photo spoiler dans vos logs! 🙂
Bon Geocaching!
The Schiller effect
The aim of this Earth Cache is to introduce you to the Schiller effect.
📌 Questions
- 1: Explain the Schiller effect in your own words.
- 2: Look at one of the two columns, describe the rock you see (arrangement of crystals, size, colour), then look at a crystal and move slowly (left, right, but you can also move lower or higher): what do you observe?
- 3: Which mineral is it? Why or why not?
- 4 : A photo of you or an object representing you is mandatory to validate this Earth Cache.
The Schiller effect
In mineralogy, the Schiller effect or adularescence is a shimmering effect below the surface of the stone, due to the interference of light at the interfaces of the internal layers (thin, alternating and of different thicknesses). The Schiller effect can be compared to the metallic colour of the carapace of certain beetles.
The name adularescence comes from the observation of the phenomenon on adularia (a variety of orthoclase), and the name Schiller effect comes from the German word ‘Schiller’, meaning ‘shine’ or ‘brilliance’.
Adularia in the Swiss Alps 🔽
Adularescence is different from chatoyance: chatoyance is a particular optical phenomenon that occurs when light is reflected off internal fibres in a mineral, creating a moving band of light that resembles the pupil of a cat's eye.
Chatoyance on a fibrous ‘tiger's eye’ quartz [par Ra'ike - Travail personnel, CC BY-SA 3.0] 🔽
How can we explain the Schiller effect?
The phenomenon is observed in the feldspar group, whether potassic feldspars (rich in Potassium (K), such as Orthose) or plagioclases ranging from Albite (rich in Sodium (Na)) to Anorthite (rich in Calcium (Ca)).
It is particularly marked for:
- Andesine, a group of minerals close to Albite.
- Labradorite and Bytownite, a group of minerals close to Anorthite.
Distribution of minerals according to Potassium, Sodium and Calcium (K, Na, Ca) content 🔽
At high temperatures in magma (over 500°C), a plagioclase fledspath crystal is more or less well formed, the crystalline arrangement is not perfect and symmetry is not fully respected, although its chemical formula is uniform. When the temperature drops, below around 500°C, and with slow cooling, the arrangement of atoms in the crystal is no longer stable, and calcium, sodium, aluminium and some silicon ions will migrate and assemble to form two more ordered feldspars, with very distinct compositions. This is the lamellar separation that gives this stacking of thin layers with different chemical formulae. These layers have an average thickness of around 200 namometers, or 500 times thinner than the diameter of a human hair.
To sum up, the minerals showing the Schiller effect are millefeuille of sodic and calcic feldspar, or sodic and potassic feldspar. At the interface between the layers, part of the light spectrum is absorbed, while the rest is reflected.
Some minerals showing the Schiller effect
Andesine, Labradorite and Bytownite are all plagioclase feldspars with the general formula (Ca,Na)[Al(Al,Si)Si2O8]. It is their sodium/calcium ratio that differentiates them chemically.
Andesine has a Sodium to Calcium ratio of between 70% and 50%. Its colour is white, grey, olive green, yellow, and red in some varieties. The name refers to the Andes, in South America, where this mineral is abundant in lava. It is also present in plutonic rocks.
Virginia andesine (United States) 🔽
Labradorite has a proportion of Sodium to Calcium of between 50% and 30%. Its colour is grey, pale green, blue or yellow. The name comes from Labrador, in Canada, where this mineral is abundant in the gabbros (plutonic rock) of the Canadian (and Scandinavian) shield.
Canadian Labradorite 🔽
Finnish Labradorite 🔽
Bytownite has a Sodium to Calcium ratio of between 30% and 10%. It can be colourless, white, grey or greenish. The name refers to the type locality ‘Bytown,’ now Ottawa in Canada. Bywtonite is found in plutonic rocks.
Bytownite from Finland 🔽
References
How to validate this Earth Cache
A reminder about the "Earth Caches": there is no container to look for, nor a logbook. You just have to go to the place and answer the questions below. You can log in "Found it" and send me your suggestions for answers, either via my profile, or via the geocaching.com message center, and I will contact you if there is a problem.
Location
📌 Reminder of questions
- 1: Explain the Schiller effect in your own words.
- 2: Look at one of the two columns, describe the rock you see (arrangement of crystals, size, colour), then look at a crystal and move slowly (left, right, but you can also move lower or higher): what do you observe?
- 3: Which mineral is it? Why or why not?
- 4 : A photo of you or an object representing you is mandatory to validate this Earth Cache.
Thank you in advance for not posting spoilers in your logs! 🙂
Happy Geocaching!