Beudantite
La beudantite est une espèce minérale du groupe des arséniates et du sous-groupe des arséniates anhydres avec anions étrangers, de formule PbFe3(AsO4)(SO4)(OH)6.
| Beudantite Catégorie VIII : phosphates, arséniates, vanadates[1] | |
 Tsumeb, Otjikoto, Namibie, 2 x 2 x 1 cm | |
| Général | |
|---|---|
| Classe de Strunz | 08.BL.05
|
| Classe de Dana | 43.4.1.1
|
| Formule chimique | PbFe3(AsO4)(SO4)(OH)6 |
| Identification | |
| Masse formulaire[2] | 711,8 ± 0,1 uma H 0,85 %, As 10,53 %, Fe 23,54 %, O 31,47 %, Pb 29,11 %, S 4,5 %, |
| Couleur | noir, brun, vert, rouge, orange, jaune |
| Classe cristalline et groupe d'espace | ditrigonale-scalénoédrique ; R 3m |
| Système cristallin | trigonal |
| Réseau de Bravais | rhomboédrique R |
| Clivage | bon à parfait sur {0001} |
| Cassure | non observée, fragile, cassant |
| Habitus | tabulaire, pseudo-cubique, pseudo-octaédrique, rhomboédrique, hexaédrique |
| Échelle de Mohs | 3,5 à 4,5 |
| Trait | jaune grisâtre, jaune verdâtre, verdâtre, vert |
| Éclat | vitreux, résineux, adamantin, gras |
| Propriétés optiques | |
| Indice de réfraction | nω = 1,957 ; nε = 1,943 |
| Pléochroïsme | O = jaune à rouge-brun ; E = incolore à jaune |
| Biréfringence | uniaxial (-) ; 0,014 biréfringence anomale possible (biaxial) |
| Fluorescence ultraviolet | aucune |
| Transparence | transparent à translucide |
| Propriétés chimiques | |
| Masse volumique | 4,48 g/cm3 |
| Densité | 4,48 |
| Solubilité | soluble dans HCl |
| Propriétés physiques | |
| Magnétisme | aucun |
| Radioactivité | aucune |
| Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire. | |
Historique de la description et appellations
Inventeur et étymologie
La beudantite a été décrite en 1826 par Armand Lévy[3] (1795-1841), minéralogiste français. Elle fut nommée ainsi en l'honneur de François Sulpice Beudant (1787-1850), minéralogiste et géologue français de l'Université de Paris[4].
Topotype
Les échantillons servant à la description ont été découverts à la mine Louise, Bürdenbach, Altenkirchen, Westerwald, Rhénanie-Palatinat en Allemagne.
Synonymes
Il existe une autre appellation de la beudantite que l'on peut rencontrer : la bieirosite.
Caractéristiques physico-chimiques
Critères de détermination
La beudantite est un minéral qui peut être noir, brun, vert, rouge, orange ou jaune se présentant sous la forme de cristaux tabulaires, pseudo-cubiques ou pseudo-octaédriques pouvant atteindre 5 millimètres ou encore sous la forme de masses microcristallines. Son éclat peut être vitreux, résineux, adamantin ou gras et elle est transparente à translucide. Elle est fragile et cassante et présente un clivage bon à parfait sur {0001}. La beudantite est un minéral plutôt tendre dont la dureté varie entre 3,5 et 4,5 sur l'échelle de dureté de Mohs. Elle est dense, sa densité mesurée étant de 4,48. Son trait est jaune grisâtre, jaune verdâtre, verdâtre ou vert. Elle présente un pléochroïsme jaune à rouge-brun selon la direction optique O (ordinary ray) ou incolore à jaune selon la direction optique E (extraordinary ray). Une biréfringence anomale biaxiale peut être détectée parfois sur certains échantillons.
La beudantite est soluble dans l'acide chlorhydrique.
Composition chimique
La beudantite de formule PbFe3(AsO4)(SO4)(OH)6 a une masse moléculaire de 711,8 u, soit 1,182 × 10−24 kg. Elle est donc composée des éléments suivants :
| Élément | Nombre (formule) | Masse des atomes (u) | % de la masse moléculaire |
|---|---|---|---|
| Oxygène | 14 | 223,99 | 31,47 % |
| Hydrogène | 6 | 6,05 | 0,85 % |
| Fer | 3 | 167,54 | 23,54 % |
| Plomb | 1 | 207,2 | 29,11 % |
| Arsenic | 1 | 74,92 | 10,53 % |
| Soufre | 1 | 32,07 | 4,5 % |
| Total : 26 éléments | Total : 711,8 u | Total : 100 % |
Cette composition place ce minéral :
- selon la classification de Strunz : dans la classe des arséniates (VIII), plus précisément dans la classe des arséniates anhydres avec anions étrangers (08.B) contenant des cations de moyenne et grande tailles et où le rapport des cations (OH, etc.) avec le groupe d'éléments RO4 (où R représente le phosphore, l'arsenic ou le soufre) est égal à 3:1 (08.BL) ;
- selon la classification de Dana : dans la classe des composés de l'arsenic (43), plus précisément dans la classe des arséniates contenant le groupe hydroxyle ou des halogènes (43.4).
Les impuretés souvent rencontrées dans la beudantite sont l'aluminium et le phosphore.
Variétés et mélanges
Il existe une variété de beudantite enrichie en cuivre : la cupro-beudantite.
Cristallochimie
La beudantite forme une série avec la segnitite (it).
Elle fait partie du groupe de l'alunite et sert de chef de file à un sous-groupe de minéraux isostructuraux :
| Minéral | Formule | Groupe ponctuel | Groupe d'espace |
|---|---|---|---|
| Beudantite | PbFe3(AsO4)(SO4)(OH)6 | 3 m | R 3m |
| Corkite | PbFe3(PO4)(SO4)(OH)6 | 3m | R 3m |
| Gallobeudantite (de) | PbGa3[(AsO4),(SO4)]2(OH)6 | 3m | R 3m |
| Hidalgoïte (en) | PbAl3(AsO4)(SO4)(OH)6 | 3 m | R 3m |
| Hinsdalite (it) | (Pb,Sr)Al3(PO4)(SO4)(OH)6 | 3 m | R 3m |
| Kemmlitzite (de) | (Sr,Ce)Al3(AsO4)(SO4)(OH)6 | 3 m | R 3m |
| Orphéïte (it) | PbAl3(PO4,SO4)2(OH)6 | 3 m | R 3m |
| Svanbergite (en) | SrAl3(PO4(SO4)(OH)6 | 3 m | R 3m |
| Weilérite (it) | BaAl3H[(As,P)O4]2(OH)6 | 3 m | R 3m |
| Woodhouséïte (en) | CaAl3(PO4)(SO4)(OH)6 | 3 m | R 3m |
Cristallographie
La beudantite cristallise dans le système cristallin trigonal. Son groupe d'espace est R 3m, avec Z = 3 unités formulaires par maille conventionnelle. Les paramètres de sa maille conventionnelle hexagonale sont = 7,315 Å et = 17,036 Å (volume de la maille V = 789,45 Å3). La masse volumique calculée de la beudantite est 4,43 g/cm3 (sensiblement égale à la densité mesurée)[5].
Gîtes et gisements
Gîtologie et minéraux associés
La beudantite est un minéral secondaire des zones oxydées de dépôts polymétalliques.
Elle est souvent associée aux minéraux suivants : carminite, scorodite, mimétite, dussertite (it), arséniosidérite (en), pharmacosidérite, olivénite, bayldonite, duftite, anglésite, cérusite, azurite.
Gisements producteurs de spécimens remarquables
La beudantite est présente dans de très nombreux gisements à travers le monde, en voici quelques-uns parmi les plus remarquables :
- Allemagne
- Mine Louise, Bürdenbach, Altenkirchen, Westerwald, Rhénanie-Palatinat[6] - [7]
- Mine Schöne Aussicht, Dernbach, Arrondissement de Neuwied, Rhénanie-Palatinat[8] - [9]
- Australie
- Mine Elura, Booroondarra, Cobar, Comté de Robinson, Nouvelle-Galles du Sud[10]
- Belgique
- Carrière Hourt, Grand-Halleux, Vielsalm, Massif de Stavelot, Province de Luxembourg
- États-Unis
- Blue Bell claims, Baker, Comté de San Bernardino, Californie[11]
- France
- Lachaux, Puy-Guillaume, Puy-de-Dôme, Auvergne[12]
- Mine de fluorite de Barlet, Barlet, Langeac, Haute-Loire, Auvergne[13]
- Mas-Dieu, Mercoire, Gard, Languedoc-Roussillon[14]
- La Verrière, Les Ardillats, Beaujeu, Rhône, Rhône-Alpes[15]
- Grèce
- Namibie
- Royaume-Uni
- Carrière de la colline Sandford, Sandford, Somerset, Angleterre[18]
Notes et références
- La classification des minéraux choisie est celle de Strunz, à l'exception des polymorphes de la silice, qui sont classés parmi les silicates.
- Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
- « Serve-Dieu Abailard (dit Armand) LEVY (1795-1841) », sur annales.org (consulté le )
- (en) Armand Lévy, « Descriptions of two new minerals », Annals of Philosophy, vol. 11,‎ , p. 194-196 (lire en ligne)
- ICSD No. 67 455 ; (en) J.T. Szymański, « The crystal structure of beudantite, Pb(Fe,Al)3[(As,S)O4]2(OH)6 », The Canadian Mineralogist, vol. 26,‎ , p. 923-932 (lire en ligne)
- (en) Charles Palache, Harry Berman et Clifford Frondel, The System of Mineralogy of James Dwight Dana and Edward Salisbury Dana, Yale University 1837–1892, vol. II : Halides, Nitrates, Borates, Carbonates, Sulfates, Phosphates, Arsenates, Tungstates, Molybdates, etc., New York (NY), John Wiley & Sons, , 7e éd., 1124 p., p. 913
- (en) Ernest H. Nickel et Monte C. Nichols, Mineral Reference Manual, Springer, (ISBN 978-0412078118), p. 22
- (en) Charles Palache, Harry Berman et Clifford Frondel, The System of Mineralogy of James Dwight Dana and Edward Salisbury Dana, Yale University 1837–1892, vol. II : Halides, Nitrates, Borates, Carbonates, Sulfates, Phosphates, Arsenates, Tungstates, Molybdates, etc., New York (NY), John Wiley & Sons, , 7e éd., 1124 p., p. 14
- (de) dans Lapis, vol. 17, no 9, p. 31-36
- (en) J. Chapman et K. Scott, « Supergene minerals from the oxidised zone of the Elura (Endeavor) lead-zinc-silver deposit », Australian Journal of Mineralogy, vol. 11,‎ , p. 83-90
- (en) Anthony R. Kampf, George R. Rossman et Robert M. Housley, « Plumbophyllite, a new species from the Blue Bell claims near Baker, San Bernardino County, California », American Mineralogist, vol. 94, nos 8-9,‎ , p. 1198–1204 (résumé)
- Bernard Bavoux, Georges Favreau et Pierre-Christian Guiollard, L'uranium du Morvan et du Forez, Pierre-Christian Guiollard, , 95 p.
- Pierre G. Pélisson, Étude minéralogique et métallogénique du district filonien polytype de Paulhaguet (Haute-Loire, Massif Central français), thèse de doctorat, Orléans, France, 1989
- R. Pecorini, « Les mines de Durfort (Gard) », Le Cahier des micromonteurs, no 4,‎ , p. 14-29
- G. Favreau, J.-R. Legris et M. Dardillac, « La Verrière (Rhône): Histoire et Minéralogie », Le Cahier des Micromonteurs, no 3,‎ , p. 3-28
- Alfred Lacroix, « Sur la beudantite du Laurion et sur la non-existence de la lossénite comme espèce distincte », Bulletin de la Société française de Minéralogie, vol. 38,‎ , p. 35 (lire en ligne)
- (en) G. Gebhard, Tsumeb II. A Unique Mineral Locality, Grossenseifen, Allemagne, GG Publishing,
- (en) A. Livingstone et N. Cogger, « A new British locality for beudantite: Sandford Hill, Somerset », Mineralogical Magazine, vol. 35,‎ , p. 1013-1016
Voir aussi
Bibliographie
- (en) John Percy, « On the composition of beudantite », Philosophical Magazine and Journal of Science, 3e série, vol. 37, no 249,‎ , p. 161-169 (résumé)
- (de) H. Dauber, « Ueber Svanbergit und Beudantit », Annalen der Physik, vol. 176, no 4,‎ , p. 579-580 (DOI 10.1002/andp.18571760408)
- (de) C. Rammelsberg, « Ueber die Zusammensetzung des Beudantits », Annalen der Physik, vol. 176, no 4,‎ , p. 581-583 (DOI 10.1002/andp.18571760409)
- (de) F. Sandberger, « Ueber den Beudantit und seine Modificationen », Annalen der Physik, vol. 176, no 4,‎ , p. 611-619 (DOI 10.1002/andp.18571760415)
- (de) Carl Hintze, Handbuch der Mineralogie, vol. 1 [4A], , p. 110
- (en) Simpson, dans Journal of the Royal Society of Western Australia, vol. 24, 1938, p. 110
- (en) Charles Palache, Harry Berman et Clifford Frondel, The System of Mineralogy of James Dwight Dana and Edward Salisbury Dana, Yale University 1837–1892, vol. II : Halides, Nitrates, Borates, Carbonates, Sulfates, Phosphates, Arsenates, Tungstates, Molybdates, etc., New York (NY), John Wiley & Sons, , 7e éd., 1124 p., p. 1001-1002
- (de) Kurt Walenta, « Beiträge zur Kenntnis seltener Arsenatmineralien unter besonderer Berücksichtigung von Vorkommen des Schwarzwaldes », Mineral Petrography Mitt., vol. 11, nos 1-2,‎ , p. 121-164 (DOI 10.1007/BF01127708)
- (en) G. Giuseppetti et C. Tadini, « Beudantite: PbFe3(SO4)(AsO4)(OH)6, its crystal structure, tetrahedral site disordering and scattered Pb distribution », Neues Jahrbuch für Mineralogie, Monatshefte,‎ , p. 27-33
- (en) John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh et Monte C. Nichols, The Handbook of Mineralogy : Arsenates, Phosphates, Vanadates, vol. IV, Mineral Data Publishing, , p. 66
- (en) J. Sejkora, J. Čejka et J. Plášil, « Cu-rich members of the beudantite-segnitite series from the Krupka ore district, the Krušné hory Mountains, Czech Republic », Journal of Geosciences, vol. 54, no 4,‎ , p. 355-371 (DOI 10.3190/jgeosci.055)