Bronzite : Caractéristiques physiques et optiques
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Profil minéral
Bronzite : caractéristiques physiques et optiques
La bronzite est l'expression chaude brun bronze de l'orthopyroxène contenant du fer, le plus souvent décrite comme une variété d'enstatite dans la série enstatite-ferrosilite. Son attrait vient d'une structure minérale contrôlée : deux clivages proches de l'angle droit, une couleur influencée par le fer, et un éclat bronze directionnel qui apparaît le plus fort lorsque la lumière frappe les surfaces de clivage ou de séparation à faible angle.
Aperçu
La bronzite est mieux comprise comme un orthopyroxène variable en composition contenant du fer plutôt que comme une espèce minérale distincte. À l'état de spécimen à main, elle se reconnaît par sa couleur brun à bronze, son comportement de silicate cassant, et son éclat submétallique à nacré sur les plans de clivage ou de séparation.
Ce qu'est la bronzite
La bronzite appartient au groupe des pyroxènes, plus précisément au sous-groupe des orthopyroxènes. Le nom s'applique au matériau de type enstatite contenant du fer dont les faces de clivage montrent un éclat semblable au bronze. En termes minéralogiques plus précis, un spécimen peut être décrit comme un orthopyroxène avec une composition enstatite-ferrosilite, souvent exprimée par ses proportions riches en magnésium et en fer.
Apparence de la bronzite
La bronzite typique apparaît brun chocolat, brun olive, brun verdâtre ou brun bronze. Les surfaces fraîches peuvent sembler vitreuses, tandis que les surfaces de clivage ou de séparation peuvent montrer un reflet métallique doux. Cette combinaison de couleur terreuse et de lueur métallique interne est la caractéristique que la plupart des gens associent à la bronzite.
Famille minérale
Groupe des pyroxènes, sous-groupe des orthopyroxènes.
Statut scientifique
Nom de variété pour l'orthopyroxène de type enstatite contenant du fer.
Caractéristique la plus distinctive
Éclat schiller semblable à du bronze ou submétallique sur les surfaces orientées.
Point de repère pour le lecteur : Le résumé visuel le plus rapide est « orthopyroxène brun avec un éclat bronze ». Le résumé technique le plus rapide est « enstatite contenant du fer dans la série enstatite-ferrosilite, avec deux clivages prismatiques proches de 90 degrés ».
Données physiques essentielles
Les valeurs de la bronzite varient car les spécimens naturels diffèrent par leur teneur en fer, leurs inclusions, leur altération, la taille des grains, et selon que le matériau est monocristallin, massif, granulaire ou taillé en agrégat gemme. Les plages ci-dessous sont des valeurs pratiques et adaptées à la publication pour l'identification et la description.
- Nom
- Bronzite
- Groupe minéral
- Groupe des pyroxènes ; sous-groupe des orthopyroxènes
- Relation de variété
- Variété d'orthopyroxène de type enstatite contenant du fer ; fait partie de la série de solution solide enstatite-ferrosilite
- Formule idéalisée
- (Mg,Fe2+)2Si2O6, souvent simplifié en (Mg,Fe)SiO3
- Système cristallin
- Orthorhombique
- Habitus
- Les agrégats massifs, granulaires, lamellaires et clivables sont courants ; les cristaux prismatiques courts distincts sont moins fréquents dans les spécimens ordinaires
- Couleur
- Bronze-brun, chocolat-brun, olive-brun, brun verdâtre, gris-brun ou tons verdâtres localement altérés
- Lustre
- Vitreux à nacré sur les surfaces fraîches ; semblable au bronze, submétallique ou soyeux sur les surfaces de clivage et de séparation
- Transparence
- Transparent à translucide dans certains matériaux liés à l'enstatite de qualité gemme ; communément translucide à opaque dans les spécimens à main et cabochons de bronzite
- Trace
- Blanc à gris pâle
- Dureté de Mohs
- Environ 5–6 ; de nombreuses références gemmologiques placent la bronzite près de 5,5
- Gravité spécifique
- Typiquement environ 3,2–3,4 pour un matériau de type bronzite ; les valeurs peuvent augmenter dans l'orthopyroxène plus riche en fer
- Clivage
- Deux clivages prismatiques s'intersectant près de 90 degrés, une caractéristique clé du pyroxène
- Fracture et ténacité
- Fracture inégale à éclatée ; cassant
- Altération courante
- Peut s'altérer en matériau du groupe des serpentines, en particulier des textures bastite après orthopyroxène
Chimie et classification
La bronzite appartient à une famille chimiquement continue. Les compositions riches en magnésium s'approchent de l'enstatite ; les compositions riches en fer s'approchent de la ferrosilite. La couleur bronze et la densité plus élevée sont liées à l'entrée du fer dans la structure du pyroxène.
La série enstatite-ferrosilite
Les orthopyroxènes de cette série sont construits autour d'une substitution magnésium-fer. L'enstatite est le membre magnésien, Mg2Si2O6, tandis que la ferrosilite est le membre ferreux, Fe2+2Si2O6La bronzite occupe une portion riche en magnésium et contenant du fer de cette gamme. À mesure que le fer augmente, les spécimens deviennent généralement plus foncés, plus denses et optiquement plus élevés en indice de réfraction.
Pourquoi le nom de variété persiste
« Bronzite » reste utile car il décrit un caractère visuel et matériel reconnaissable : un orthopyroxène lié à l'enstatite avec un lustre semblable au bronze. Pour un écrit scientifique rigoureux, l'étiquette la plus précise est souvent « orthopyroxène », suivie de la composition mesurée lorsque disponible.
Propriétés sensibles à la composition
La bronzite ne doit pas être considérée comme un matériau à valeur fixe unique. L'indice de réfraction, la gravité spécifique, le pléochroïsme, la profondeur de couleur et la réponse au microscope varient tous avec le rapport magnésium-fer et avec les inclusions accessoires ou l'altération. Un cabochon poli, un spécimen altéré à main et un grain pétrographique frais peuvent donc sembler liés sans se comporter de manière identique à chaque test.
Nommage scientifique en une phrase
La bronzite est un nom de variété descriptive pour l'orthopyroxène à lustre bronze contenant du fer, généralement considéré comme un membre lié à l'enstatite de la série enstatite-ferrosilite.
Structure cristalline et comportement physique
Le comportement physique de la bronzite découle de la structure du pyroxène. Les pyroxènes sont des silicates à chaîne simple : leurs tétraèdres de silice s'enchaînent, et l'agencement de ces chaînes contribue à produire le clivage prismatique caractéristique.
Structure en silicate à chaîne simple
La structure de la bronzite est construite à partir de chaînes de SiO liées4 tétraèdres. Le magnésium et le fer occupent des positions structurelles entre ces chaînes. Ce cadre confère aux orthopyroxènes leur caractère compact et fragile ainsi que leur tendance à se casser selon des plans prévisibles.
Clivage à angle presque droit
Les pyroxènes sont connus pour deux directions de clivage qui se rencontrent près de 90 degrés. Dans la bronzite, ces plans de clivage peuvent être évidents sur des cristaux cassés, subtils dans des masses granulaires ou exprimés comme des surfaces réfléchissantes de séparation dans le matériau poli.
Ténacité fragile
La bronzite ne se plie pas comme la mica. Elle se casse, s'ébrèche ou s'éclate lorsqu'elle est soumise à une contrainte perpendiculaire aux plans faibles.
Surfaces de séparation
La lueur bronze la plus réfléchissante apparaît souvent le long des surfaces liées au clivage, à la séparation ou aux lamelles internes.
Texture agrégée
De nombreux spécimens ne sont pas des cristaux uniques, donc le clivage observé peut être interrompu par des grains, des altérations ou la direction du polissage.
Observation pratique : Faites tourner lentement le spécimen sous une lumière fixe. Un éclat directionnel véritable s'éclaircira et s'assombrira selon l'orientation, tandis que le scintillement de surface, les revêtements semblables à de la peinture ou le scintillement aléatoire se comportent différemment.
Couleur, lustre et effet schiller de la bronzite
L'identité visuelle de la bronzite dépend de deux couches : la couleur de base brune créée par la composition et l'altération, et la réflexion de type bronze produite par des caractéristiques internes ou de surface orientées.
Couleur de base
La bronzite varie généralement du brun chaud au brun verdâtre. Des tons chocolat, châtaigne, olive, bronze et brun-gris peuvent coexister dans le même spécimen. Les zones verdâtres peuvent indiquer une altération vers des minéraux du groupe des serpentines, tandis que les tons brun foncé reflètent souvent une teneur en fer plus élevée ou des inclusions plus denses.
Variation de lustre
Les surfaces fraîchement cassées peuvent paraître vitreuses ou légèrement nacrées. Les surfaces de clivage et de séparation peuvent sembler soyeuses, bronzes ou submétalliques. Ce contraste est important : la bronzite peut paraître terne sous un angle et très réfléchissante sous un autre.
Schiller : la lueur bronze
Le schiller est un effet optique directionnel causé par la réflexion de la lumière sur des caractéristiques internes orientées telles que de fines lamelles, des films, des inclusions ou des altérations alignées par la structure cristalline. Dans la bronzite, cet effet est généralement large et de couleur bronze plutôt que net et arc-en-ciel. Il semble souvent flotter juste sous la surface polie, surtout lorsque la surface est taillée parallèlement aux plans réfléchissants.
| Caractéristique visuelle | Ce que cela signifie | Comment l'observer |
|---|---|---|
| Large éclat bronze | La lumière se réfléchit sur des plans ou des inclusions orientés plutôt que sur un scintillement aléatoire de surface. | Utilisez une lumière latérale unique et inclinez lentement l'échantillon. |
| Faces de clivage nacrées à submétalliques | Les surfaces de clivage fraîches ou exposées captent la lumière sous un angle favorable. | Comparez les bords cassés avec les faces polies. |
| Réflexion tachetée ou zonée | Orientation des grains, altération ou changements de texture lamellaire à travers l'échantillon. | Déplacez la lumière plutôt que l'échantillon pour cartographier les zones réfléchissantes. |
| Zones soyeuses verdâtres | Altération possible vers un matériau du groupe de la serpentine, y compris des textures de bastite. | Inspectez avec un grossissement pour détecter des textures fibreuses ou de remplacement. |
Le schiller n'est pas la même chose que le scintillement. La pierre de soleil et l'aventurine montrent des points ou des éclats provenant de plaquettes réfléchissantes. La bronzite montre plus souvent un éclat bronze lisse et en feuille contrôlé par l'orientation.
Caractéristiques optiques
Les propriétés optiques de la bronzite sont celles de l'orthopyroxène, ajustées par la composition et la texture. Lors des tests gemmologiques, les pièces en agrégat peuvent donner des lectures approximatives. En lame mince, l'extinction droite à presque parallèle et la faible à modérée biréfringence sont plus diagnostiques.
Observations gemmologiques
- Indice de réfraction : communément autour de 1,66–1,70 pour le matériau lié à la bronzite, avec des valeurs augmentant avec la teneur en fer.
- Birefringence : typiquement faible à modérée ; les références gemmologiques placent souvent la bronzite près de 0,014, tandis que les valeurs associées à l'énstatite peuvent être plus basses.
- Caractère optique : biaxial ; le signe optique et les valeurs exactes dépendent de la composition.
- Pléochroïsme : faible à distinct dans les matériaux bruns ou plus riches en fer, souvent avec des tons jaunâtres, verdâtres, brunâtres ou paille.
- Comportement au polariscope : les spécimens massifs et granulaires peuvent montrer des réactions d'agrégats plutôt qu'un comportement net de cristal unique.
Observations en lame mince
- Relief : modéré à élevé par rapport à de nombreux silicates courants.
- Couleurs d'interférence : généralement des gris, blancs, jaunes de premier ordre et des tons atténués.
- Extinction : droite à presque parallèle dans des sections prismatiques appropriées, un indice utile pour l'orthopyroxène.
- Clivage : deux directions proches de 90 degrés peuvent être visibles dans les sections basales ou quasi-basales.
- Altération : le remplacement par de la serpentine peut apparaître le long des fractures, des traces de clivage ou des bordures.
| Propriété | Plage typique liée à la bronzite | Note interprétative |
|---|---|---|
| Indice de réfraction | Environ 1,66–1,70 | Des valeurs plus élevées correspondent généralement à des compositions plus riches en fer. |
| Biréfringence | Environ 0,009–0,016, la bronzite étant souvent citée près de 0,014 | Faible à modéré ; des couleurs d'interférence atténuées sont attendues. |
| Caractère optique | Biaxial | Le signe optique exact doit être mesuré plutôt que supposé pour un matériau à composition mixte. |
| Pléochroïsme | Faible à distinct | Plus visible dans les grains plus foncés et plus riches en fer. |
| Extinction en lame mince | Droit à presque parallèle | Une caractéristique clé qui distingue l'orthopyroxène de nombreux clinopyroxènes et amphiboles. |
Prudence en laboratoire
La bronzite massive peut ne pas se comporter comme un cristal unique propre. Les mesures peuvent être affectées par les limites de grains, les inclusions orientées, l’altération en serpentine, la direction du polissage, et toute stabilisation utilisée sur un matériau poreux ou fracturé.
Identification et ressemblances
La bronzite s’identifie en combinant structure, densité, dureté, éclat et comportement optique. La couleur seule ne suffit pas : plusieurs matériaux bruns ou bronze peuvent l’imiter sous une lumière ordinaire.
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Commencer par l’éclat. Chercher un éclat bronze en feuille qui se renforce selon certaines orientations. Un scintillement aléatoire ou un revêtement de surface miroir n’est pas un comportement typique de la bronzite.
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Vérifier la structure et la fracture. La bronzite doit montrer un comportement minéral cassant, avec des surfaces de clivage ou de séparation visibles. Une fracture conchoïdale vitreuse indique plutôt de l’obsidienne ou un autre verre.
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Comparer le poids. La bronzite est plus dense que le verre volcanique commun et de nombreux imitations riches en quartz. Une densité spécifique mesurée est plus fiable que le poids en main.
-
Utiliser la dureté avec précaution. La bronzite a un Mohs d’environ 5–6. L’œil de tigre riche en quartz est plus dur ; les matériaux de type mica sont beaucoup plus tendres. Tout test de rayure doit être réservé aux zones peu visibles.
-
Confirmer avec l’optique si nécessaire. L’indice de réfraction, la pétrographie, la spectroscopie Raman ou l’analyse chimique peuvent résoudre les spécimens difficiles, surtout les agrégats altérés ou polis.
| Matériau | Pourquoi il peut sembler similaire | Comment le distinguer de la bronzite |
|---|---|---|
| Hypersthène ou orthopyroxène riche en fer | Structure similaire, couleur de corps plus sombre, et comportement optique apparenté. | Peut être plus sombre, plus fortement pléochroïque, et légèrement plus élevé en indice de réfraction et densité. « Hypersthène » est aussi un nom historique plutôt qu’une désignation moderne d’espèce. |
| Obsidienne à éclat doré | Un éclat bronze ou doré peut ressembler à la bronzite sous un éclairage d’exposition. | L’obsidienne est un verre volcanique : elle n’a pas de clivage, présente une fracture conchoïdale, et a une densité plus faible. |
| Œil de tigre | Le chatoyant brun doré peut être confondu avec l’éclat de la bronzite. | L’œil de tigre est riche en quartz, plus dur avec un Mohs de 7, et présente des bandes chatoyantes fibreuses plutôt qu’un schiller orthopyroxène large. |
| Feldspath soleil ou aventurescent | Des plaquettes réfléchissantes peuvent créer des éclairs métalliques chauds. | Le feldspath a un indice de réfraction plus faible, un clivage différent, et un scintillement plus particulaire plutôt qu’un éclat continu en feuille bronze. |
| Biotite ou mica bronze | Des flocons réfléchissants brun bronze peuvent ressembler à de la bronzite dans des échantillons rocheux. | La mica est beaucoup plus tendre, se divise en feuilles flexibles, et ne présente pas l’habitude de clivage presque à angle droit du pyroxène. |
| Bastite ou serpentine après orthopyroxène | La bronzite altérée peut conserver des textures de remplacement soyeuses ou bronze-vert. | La bastite est un pseudomorphose du groupe des serpentines après pyroxène ; elle est généralement plus tendre, plus cireuse ou soyeuse, et peut présenter des caractéristiques de remplacement verdâtres. |
| Pierres enduites ou teintées | Les effets de surface artificiels peuvent imiter la chaleur métallique. | Les revêtements ont tendance à se concentrer sur les surfaces exposées, les rayures, les creux ou les bords plutôt que d'apparaître contrôlés directionnellement par l'intérieur du cristal. |
Meilleure pratique d'identification : Combinez plusieurs observations à faible impact avant d'utiliser un test destructif. L'orientation de l'éclat, le style de fracture, la densité et la géométrie du clivage permettent généralement de restreindre rapidement le champ.
Occurrence géologique et contexte de formation
La bronzite se forme dans les contextes géologiques plus larges associés à l'orthopyroxène : roches ignées mafiques et ultramafiques, roches métamorphiques et assemblages altérés d'origine mantellique. Son apparence est souvent modifiée par une hydratation, une serpentinisation et une altération ultérieures.
Environnements ignés
L'orthopyroxène se trouve dans des roches ignées riches en magnésium et en fer telles que la norite, les roches gabbroïques, le pyroxénite, la péridotite et les assemblages mafiques à ultramafiques associés.
Environnements métamorphiques
L'orthopyroxène peut aussi se trouver dans des roches métamorphiques de haut grade, surtout lorsque la température, la pression et la chimie globale favorisent la stabilité du pyroxène.
Environnements altérés
Les roches contenant de la bronzite peuvent subir une hydratation et une serpentinisation, produisant des remplacements du groupe des serpentines et des textures de bastite après le pyroxène.
Pourquoi l'altération est importante
L'altération modifie plus que la couleur. Elle peut ramollir le matériau, introduire des textures fibreuses ou soyeuses, créer des zones verdâtres, perturber le clivage et modifier la façon dont la lumière traverse les surfaces polies. Un spécimen peut conserver la forme ou l'éclat de la bronzite tout en se transformant partiellement en matériau du groupe des serpentines.
La texture comme archive géologique
La bronzite massive avec réflexion lamellaire peut enregistrer l'histoire du refroidissement, de l'exsolution, de la déformation ou du remplacement. L'éclat visuel n'est donc pas seulement esthétique ; il peut aussi indiquer un tissu interne orienté et des processus post-cristallisation.
La bastite dans son contexte
La bastite n'est pas simplement une « bronzite verte ». C'est une texture de remplacement du groupe des serpentines après l'orthopyroxène, conservant souvent des traces de l'habit pyroxène original tout en modifiant la substance minérale et les propriétés physiques.
Stabilité, manipulation et entretien
La bronzite est suffisamment durable pour une manipulation et une exposition soigneuses, mais ce n'est pas un minéral à haute dureté. Son clivage, sa fragilité, son altération et sa possible stabilisation influencent la manière dont elle doit être nettoyée et stockée.
Durabilité mécanique
Avec une dureté d'environ 5 à 6, la bronzite peut être rayée par des matériaux plus durs courants comme le quartz. Les plans de clivage et de séparation peuvent aussi rendre les bords fins vulnérables aux éclats. Évitez les chocs, l'abrasion et le stockage contre des spécimens plus durs.
Méthode de nettoyage
Utilisez de l'eau tiède, un savon doux et un chiffon ou une brosse douce. Rincez soigneusement et séchez complètement. Évitez les acides forts, les alcalis puissants, les composés abrasifs, la chaleur élevée et le trempage prolongé, surtout si l'échantillon est altéré, fracturé, poreux ou stabilisé.
Nettoyage ultrasonique
Évitez le nettoyage ultrasonique pour les matériaux altérés, fracturés, poreux ou stabilisés. Les vibrations peuvent exploiter les plans faibles et les fractures cachées.
Nettoyage à la vapeur
Évitez la vapeur. Les variations rapides de chaleur et d’humidité peuvent fragiliser les microfissures ou ternir les surfaces vulnérables.
Stockage
Rangez séparément des minéraux plus durs. Un plateau doublé, un emballage doux ou une boîte à compartiments aide à prévenir l’abrasion.
Préservation de la surface : Le reflet bronze dépend de l’orientation de la surface et de la qualité du polissage. Un nettoyage abrasif peut réduire définitivement l’effet visuel même si le minéral reste intact.
Observation, éclairage et photographie
La bronzite est un minéral visuellement directionnel. Le même spécimen peut paraître plat, vitreux, soyeux ou métallique selon l’angle de lumière, le fond et l’orientation de ses plans réfléchissants.
Utilisez une lumière rasante
Un angle de lumière d’environ 20 à 45 degrés révèle souvent mieux le large reflet bronze qu’un éclairage frontal direct.
Faites pivoter lentement
Une inclinaison lente montre si le reflet est vraiment directionnel et contrôlé en interne.
Contrôlez les reflets
Utilisez une lumière d’appoint douce seulement après que le reflet soit visible. Une diffusion excessive peut effacer l’effet.
Choisissez un fond neutre
Des fonds mats charbon, gris chaud, crème ou brun foncé préservent la couleur bronze naturelle sans introduire de teintes trop marquées. Les fonds très réfléchissants peuvent concurrencer le reflet propre du minéral.
Photographiez la structure, pas seulement la brillance
Prenez au moins une image montrant la couleur de base et une image montrant le reflet à son maximum. Cela donne une représentation plus fidèle du comportement optique de l’échantillon.
Questions fréquemment posées
Ces réponses traitent des points de confusion les plus courants concernant l’identité, le reflet, la durabilité et la relation de la bronzite avec d’autres orthopyroxènes.
La bronzite est-elle une espèce minérale distincte ?
La bronzite est généralement considérée comme un nom de variété plutôt qu’une espèce minérale distincte. Elle désigne un orthopyroxène à lustre bronze contenant du fer, souvent lié à l’enstatite dans la série enstatite-ferrosilite.
Qu’est-ce qui cause le reflet bronze de la bronzite ?
Le reflet est un effet schiller : la lumière se réfléchit sur des caractéristiques internes orientées telles que des lamelles fines, des films, des inclusions, des surfaces de séparation ou des textures d’altération. L’effet est le plus fort lorsque la surface et l’éclairage s’alignent avec ces caractéristiques réfléchissantes.
En quoi la bronzite diffère-t-elle de l’obsidienne à reflet doré ?
La bronzite est un orthopyroxène cristallin avec clivage et densité plus élevée. L’obsidienne à reflet doré est un verre volcanique, sans clivage, présentant souvent une fracture concoïde et une gravité spécifique plus faible.
Pourquoi les valeurs des propriétés de la bronzite varient-elles selon les références ?
La bronzite naturelle varie en teneur en fer, altération, inclusions, taille des grains et type d’échantillon. Les cristaux uniques, les agrégats massifs et les cabochons polis peuvent produire des mesures légèrement différentes.
Quelle est la relation entre la bronzite et l'hypersthène ?
Les deux noms se rapportent aux compositions d'orthopyroxène dans la série enstatite-ferrosilicate. L'hypersthène désignait historiquement un orthopyroxène plus riche en fer, mais ce nom n'est plus préféré comme espèce formelle.
Qu'est-ce que la bastite ?
La bastite est une texture de remplacement du groupe serpentine après orthopyroxène, en particulier le matériau lié à l'enstatite. Elle peut conserver un aspect soyeux ou fibreux tout en représentant l'altération du pyroxène d'origine.
La bronzite peut-elle être transparente ?
Certains matériaux liés à l'enstatite peuvent être transparents à translucides, mais les spécimens courants de bronzite sont généralement translucides à opaques en raison des inclusions, de l'altération, des limites de grains et des caractéristiques internes produisant un éclat.
La bronzite est-elle sûre à nettoyer avec de l'eau ?
Un nettoyage rapide à l'eau tiède et au savon doux est généralement approprié pour les spécimens stables. Évitez le trempage, la vapeur, le nettoyage ultrasonique, les produits chimiques agressifs et la chaleur lorsque le matériau est fracturé, altéré, poreux ou stabilisé.
Glossaire des termes clés
Quelques termes minéralogiques facilitent la compréhension et la description précise de la bronzite.
Références scientifiques sélectionnées
Les données minérales de cet article suivent les descriptions minéralogiques et gemmologiques standard de la bronzite, de l'enstatite, de l'orthopyroxène, du clivage du pyroxène et des textures de remplacement par la serpentine.
- Données minérales Mindat sur les relations entre bronzite et orthopyroxène enstatite-ferrosilicate.
- Données gemmologiques Gemdat pour la bronzite : dureté, gravité spécifique, indice de réfraction, biréfringence et transparence.
- Références universitaires en minéralogie sur le clivage du pyroxène, la structure des silicates à chaîne simple et le comportement de l'orthopyroxène en lame mince.
- Références minéralogiques du groupe serpentine décrivant la bastite comme une serpentine après l'enstatite ou l'orthopyroxène.