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Staurolite

La staurolite ou staurotide est une espèce minérale du groupe des silicates et du sous-groupe des nésosubsilicates, de formule (Fe,Mg,Zn,Co)1,5-2Al9(SiO4)4O6(O,OH)2 avec des traces de Ti, Cr, Mn, Co et Li. Elle cristallise dans le système cristallin monoclinique. Les cristaux peuvent atteindre jusqu'à 12 cm[3].

Staurolite
Catégorie IX : silicates[1]
Image illustrative de l’article Staurolite
Staurolite Russie
Général
Classe de Strunz
9.AF.30
Classe de Dana
52.02.03.01
Formule chimique H2.3Al8.7Fe1.4LiMgO24Si3.9 (Fe,Mg,Zn,Co)1,5-2Al9(SiO4)4O6(O,OH)2
Identification
Masse formulaire[2] 811,884 ± 0,012 uma
H 0,29 %, Al 28,91 %, Fe 9,63 %, Li 0,09 %, Mg 0,3 %, O 47,3 %, Si 13,49 %,
Couleur brun, brun rougeâtre, brun jaunâtre, noir brunâtre, brun jaune, jaune pâle, jaune brun, bleu
Classe cristalline et groupe d'espace prismatique,
C2/m
Système cristallin monoclinique
Réseau de Bravais centré C
Macle cruciformes communes, par rotation autour de [013] : « croix grecque », de [313] : « croix de St André » ; ces macles peuvent être associées ou répétées : macles triples, macles cycliques.
Clivage distinct sur {010}
Cassure irrégulière, conchoïdale, esquilleuse
Habitus cristaux, grenus, massif
Faciès prismatique (combinaisons du prisme et de pinacoïdes)
Échelle de Mohs 7 - 7,5
Trait gris
Éclat vitreux à résineux
Propriétés optiques
Indice de réfraction a=1,736-1,747,
b=1,74-1,754,
g=1,745-1,762
Pléochroïsme x = incolore, jaune pâle, orangé ; y = incolore, jaune pâle, orangé
Biréfringence Biaxial (+) ; bire = 0,0090-0,0150
2V = 84-88° (calculé)
2V = 88° (mesuré)
Fluorescence ultraviolet aucune
Transparence transparent, translucide, opaque
Propriétés chimiques
Densité 3,7
Fusibilité ne fond pas
Solubilité partiellement soluble dans H2SO4
Propriétés physiques
Magnétisme aucun
Radioactivité aucune
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Historique de la description et appellations

Inventeur et étymologie

Elle a été décrite en 1792 par le minéralogiste français Jean-Claude Delamétherie, qui lui a donné le nom de staurolite, du grec σταυρός stauros (« pieu pour une palissade », « pieu pour le supplice », d'où « croix ») issu de la racine indoeuropéenne sta (« être debout »). René Just Haüy a tenté de la rebaptiser staurotide, mais l'antériorité de Delamétherie a été reconnue[4].

Topotype

Il n’existe pas de topotype reconnu pour cette espèce.

Synonymie

Caractéristiques physico-chimiques

Variétés et mélanges
  • Lusakite : variété de staurolite riche en cobalt de formule (Fe,Mg,Co)2Al9Si4O23OH. Le nom est inspiré du topotype de la variété : Lusaka, Zambie[9].
  • Zincian staurolite : variété de staurolite riche en zinc[10].

Cristallographie

La staurolite cristallise dans le système cristallin monoclinique, de groupe d'espace C2/m, avec Z=1 unité formulaire par maille conventionnelle. Ses paramètres de maille sont = 7,88 Å, = 16,63 Å, = 5,66 Å et β = 90,06°[11], conduisant à un volume de la maille V de 741,71 Å3 et une masse volumique calculée de 3,73 g/cm3.

  • Structure de la staurolite projetée sur le plan (a,b) (vue en perspective). Rouge et orange : Fe, gris : Al, jaune : Si, bleu : O. Les atomes d'hydrogène ne sont pas représentés.
    Structure de la staurolite projetée sur le plan (a,b) (vue en perspective). Rouge et orange : Fe, gris : Al, jaune : Si, bleu : O. Les atomes d'hydrogène ne sont pas représentés.
  • Structure de la staurolite projetée sur le plan (a,c) (vue en perspective). Rouge et orange : Fe, gris : Al, jaune : Si, bleu : O. Les atomes d'hydrogène ne sont pas représentés.
    Structure de la staurolite projetée sur le plan (a,c) (vue en perspective). Rouge et orange : Fe, gris : Al, jaune : Si, bleu : O. Les atomes d'hydrogène ne sont pas représentés.

Propriétés physiques
Les macles de la staurolite
  • « croix de saint André »
    « croix de saint André »
  • « croix grecque »
    « croix grecque »
  • trois cristaux maclés en roue
    trois cristaux maclés en roue

Les macles cruciformes de la staurolite sont des macles d'interpénétration de cristaux produites par rotation autour de l'un des axes binaires du réseau rhombique[12] - [13] :

  • la macle à « croix de saint André » a l'indice de macle 12 et est obtenue par rotation de 180° autour de l'axe [313] ou de 120° autour de l'axe [102] ;
  • la macle à « croix grecque » a l'indice de macle 6 et est obtenue par rotation de 90° autour de l'axe [100] ou de 180° autour de l'axe [013].

La macle à croix de saint André est plus fréquente à cause d'une sous-structure commune aux cristaux maclés plus importante que dans la macle à croix grecque[14].

En 2019 une nouvelle macle par réflexion sur le plan (202) a été découverte et appelée Macle de Coray, du nom de la commune du Finistère où elle a été trouvée[15].

Gîtes et gisements
Les « pierres de Coadry », dont celle en croix de Saint-André (à gauche, appelée « croisette de Bretagne ») qui est associée à de nombreuses légendes.

Deux filons traversent l'intérieur de la Cornouaille ; l'un va de Plogonnec à Guiscriff, les affleurements étant abondants près de Coadry dans la commune de Scaër ; le second gisement se trouve dans le triangle Baud - Locminé - Saint-Allouestre, aussi en Bretagne.

Gîtologie et minéraux associés
Gîtologie
Dans les roches alumineuses du métamorphisme de contact, micaschistes et gneiss
Minéraux associés
cyanite, les grenats, andalousite, sillimanite, les tourmalines.

Exploitation des gisements
Utilisations
Les pierres gemmes peuvent être taillées.

Gisements producteurs de spécimens remarquables
Musée de l'Amiral à Penhors : staurotide
Micaschiste à staurotides trouvé à Coray (Maison des minéraux de Crozon)

Drapeau du Brésil Brésil

Drapeau des États-Unis États-Unis

Drapeau de la France France

Drapeau de la Russie Russie

Drapeau de la Suisse Suisse

  • Alpe Sponda - Pizzo Forno, Val Chironico, Leventina, Tessin[20]
  • Forme gemme - Suisse
    Forme gemme - Suisse
  • Staurolite taillée - Brésil
    Staurolite taillée - Brésil

Notes et références
  1. La classification des minéraux choisie est celle de Strunz, à l'exception des polymorphes de la silice, qui sont classés parmi les silicates.
  2. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  3. (en) John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh et Monte C. Nichols, The Handbook of Mineralogy : Silica, Silicates, vol. II, Mineral Data Publishing, .
  4. Jean-Claude de La Métherie (extrait par), « Tableau comparatif : Des résultats de la cristallographie et de l'analyse chimique relativement à la classification des minéraux ; par M. l'abbé Haüy », Journal de physique, de chimie, d'histoire naturelle et des arts, Paris, Cuchet, vol. LXIX,‎ , p. 76 (ISSN 1770-6483, lire en ligne).
  5. Une société de naturalistes et d'agriculteurs, Nouveau dictionnaire d'histoire naturelle : appliquée aux arts, principalement à l'agriculture, à l'économie rurale et domestique, t. XXI, Paris, imp. de Crapelet, , 571 p. (BNF 34008854, lire en ligne), p. 218.
  6. Jean-Claude de La Métherie, Leçons de minéralogie données au Collège de France, t. 2d, Paris, Vve Courcier, , in-8° (BNF 30728833, lire en ligne), « Trente-unième leçon : quatrième genre des alumino-silicites », p. 121.
  7. Jean-Baptiste Louis de Romé de L'Isle, Cristallographie : ou Description des formes propres à tous les corps du règne minéral dans l'état de combinaison saline, pierreuse ou métallique, vol. 2, Paris, Impr. de Monsieur, , 2e éd., in-4° (BNF 31240944, lire en ligne), p. 435.
  8. Alfred Des Cloizeaux, Manuel de minéralogie, t. 1er, Paris, Dunod, , L-572 p., ill. (BNF 37258729, lire en ligne), p. 182.
  9. (en) C.M. Ward, « Magnesium staurolite and green chromian staurolite from Fiordland. New Zealand », American Mineralogist, vol. 69, nos 5-6,‎ , p. 531-532 (lire en ligne).
  10. (en) D.G. Thorpe et D.M. Burt, « A unique chloritoid-staurolite schist from near Squaw Peak, AZ », Arizona Geological Society Digest, Arizona Geological Society, vol. 12,‎ , p. 193-200.
  11. ICSD no 53151 ; (en) F.C. Hawthorne, L. Ungaretti, R. Oberti, F. Caucia et A. Callegari, « The crystal chemistry of staurolite. I. Crystal structure and site populations », The Canadian Mineralogist, vol. 31, no 3,‎ , p. 551-582.
  12. (en) V.J. Hurst, J.D.H. Donnay et G. Donnay, « Staurolite twinning », Mineralogical Magazine, no 31,‎ , p. 145-163 (ISSN 0026-461X).
  13. (en) Massimo Nespolo et Giovanni Ferraris, « Overlooked problems in manifold twins: twin misfit in zero-obliquity TLQS twinning and twin index calculation », Acta Cryst. A, vol. 63, no 3,‎ , p. 278-286 (DOI 10.1107/S0108767307012135).
  14. (en) Mohamed-Amine Marzouki, Bernd Souvignier et Massimo Nespolo, « The staurolite enigma solved », Acta Cryst. A, vol. 70, no 4,‎ , p. 348-353 (DOI 10.1107/S2053273314007335)
  15. (en) Massimo Nespolo et Yves Moëlo, « Structural interpretation of a new twin in staurolite from Coray, Brittany, France », European Journal of Mineralogy, vol. 31, no 4,‎ , p. 785-790 (DOI 10.1127/ejm/2019/0031-2849)
  16. (de) Paulo Henrique Da Silva Lopes, Júlo Cesar Mendes et Hubert Roeser, « Ein neues Smaragdvorkommen in Brasilien : Die Rocha Mineração Mine in Minas Gerais », Der Aufschluss, vol. 59, no 5,‎ , p. 301-315 (résumé).
  17. (en) Vandall T. King et Eugene E. Foord, Mineralogy of Maine, 1994, 2000, 418, 524, 2 vol. (présentation en ligne).
  18. Roland Pierrot, Louis Chauris et Claude Laforêt, Inventaire minéralogique de la France, vol. 3 : Finistère : 29, Paris, Éditions du BRGM, , 117 p., 24 cm (BNF 35124534).
  19. Gilbert Mari, Mines et minéraux de la Provence cristalline : Maures, Estérel, Tanneron, Nice, Serre, , 258 p., ill. en noir et en coul., couv. ill. en coul. ; 20 cm (ISBN 2-86410-007-X, BNF 34654479).
  20. (de) H.A. Stalder, A. Wagner, S. Graeser et P. Stuker, Mineralienlexikon der Schweiz, Bâle, Wepf, , 579 p. (ISBN 3-85977-200-7, BNF 37558906), p. 385.

Voir aussi

Articles connexes

Liens externes

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