LES GUIDES DU NÀTURALISTE
Guide des Roches et Minéraux Ce guide a été réalisé par:
FRÉDÉRIC H. POUGH traduit et adapté par: J. Pinet-Vigot avec 265 reproductions dont 150 en couleurs et nombreux dessins Deuxième édition Diffusion en France:
DELACHAUX ET NIESTLÉ S.A., 32 RUE DE GRENELLE, PARIS VIIe DELACHAUX ET NIESTLÉ, NEUCHATEL/SUISSE Cet ouvrage a paru en édition originale sous le titre: A field guide to rocks and minerais aux éditions Houghton Mifflin Co., Boston (U.S.A.) Tous droits réservés pour tous pays, y compris l'U.R.S.S. Pour l'adaptation européenne: © Delachaux et Niestlé s.a. éditeurs, Neuchâte (Switzerland) ( Switzerland) 1969, 1970 Imprimé en Suisse et aux Etats-Unis
Présentation La mise sur pied d'un tel guide, capable de satisfaire tant le collectionneur, l'étudiant que l'amateur, est une tâche délicate. Tous les minéraux connus y figurent; nous y avons ajouté quelques spécimens très rares que le collectionneur ne rencontrera sans doute jamais, mais qui auront, de ce fait, encore plus de prix à ses yeux. Nous avons tenté de simplifier le travail d'identification des minéraux du collectionneur, et de donner au débutant le plus grand nombre possible d'informations pour ses observations. Ce livr livree n'es n'estt pas pas conç conçu u comm commee un trai traité té de miné minéra ralo logi gie, e, c'es c'estt un guid guidee cons consac acré ré essentiellement à l'identification. Des descriptions d'essais chimiques, de procédés et de propriétés physiques déjà connus y figurent. Tous ces essais ont été vérifiés et bon nombre d'observations sont originales. originales. Certaines Certaines d'entre d'entre elles elles ont été reprises reprises après un demi-siècle demi-siècle d'oubli. d'oubli. Cela ne signifie évidem évidemmen mentt pas que nous nous repren reprenons ons des techni technique quess d'obse d'observa rvatio tion n désuèt désuètes. es. Mais, Mais, en plus plus des méthodes d'analyse au microscope et aux rayons X, trop ardues pour l'amateur, nous nous sommes attaché aux méthodes d'analyse chimique. L'emploi des rayons ultra-violets y trouve aussi sa place. En effet, cette méthode récente se révèle un moyen très rapide et efficace pour rétablissement de distinctions entre minéraux semblables. L'emploi du nitrate de cobalt, qui permet de mettre en évidence de faibles f aibles différences, y est également mis en valeur. On trouvera encore, dans la description de chaque minéral, sous la rubrique «essais», un certain nombre de suggestions relatives à de nouveaux réactifs. Nous avons jugé bon de les introduire dans ce guide où la description des multiples essais au chalumeau permettant de distinguer un minéral parmi plus d'un millier d'autres, ne pouvait être développée. Les photographies sont en grande partie extraites de la collection du Musée Américain d'Histoire Naturelle. Elles ne représentent évidemment pas des spécimens de musée particulièrement remarquables: nous avons tenté dans la plupart des cas de choisir des spécimens types que le collectionneur est à même de rencontrer dans la nature. Nous avons d'autre part essayé d'illustrer au mieux l'aspect et les composants de chaque minéral. Les dessins des cristaux montrent généralement deux habitas des espèces cristallines. Ceux de gauche ou les dessins du haut, lorsqu'ils sont présentés sur une même verticale, sont l'habitus le plus fréquent. Les dessins de droite ou décalés vers le bas illustrent un habitus moins fréquent, mais tout de même important, ou parfois c'est un croquis qui présente la façon de croître des cristaux. Enfin, l'intérêt croissant porté à l'uranium nous a incité à lui consacrer une partie spéciale comportant 8 photographies dont 5 en couleurs, ainsi qu'une carte des régions de prospection de l'uranium.
NOTE DE L'ÉDITEUR L'édition originale du présent ouvrage ayant paru en Amérique du Nord, nous avons jugé indispensable de lui adjoindre un très grand nombre de références précises concernant la répartition géographique des roches et des minéraux dans les différents pays d'Europe. Ainsi, le lecteur de langue française, qu'il soit collectionneur averti, étudiant ou amateur, aura à sa disposition un guide pratique, complet et actuel, lui donnant tous les renseignements désirés: consti constitut tution ion d'une d'une collec collectio tion, n, locali localisat sation ion des roches roches et des minéra minéraux, ux, leur leur classi classific ficati ation, on, leurs leurs propriétés physiques et chimiques, et et leur description.
Première Partie Introduction à l’étude des roches et des minéraux
CHAPITRE PREMIER Votre collection minéralogique Les roches roches et les minéra minéraux ux consti constitue tuent nt la meille meilleure ure introd introduct uction ion à l'étud l'étudee des scienc sciences es naturelles et à la connaissance de la nature, car ce sont des objets palpables, souvent très beaux, pouvant être conservés dans des collections. Ils ne se flétrissent et ne perdent pas leur beauté comme le font les fleurs et ne subissent pas les dégradations liées aux choses vivantes. Comme beaucoup d'autres objets ils peuvent être réunis en collections qui fourniront des renseignements aux générations futures. Il s'est avéré, en particulier ces dernières années, que d'anciennes collections minéralogiques pouvaient être utiles à l'étude scientifique et économique de mines aujourd'hui inaccessibles ou abandonnées. Un jour ou l'autre, d'anciennes mines peuvent reprendre leur activité; il suffit, en effet, qu'une nouvelle étude des échantillons autrefois prélevés montre l'existence de minéraux, jadis sans importance, mais actuellement activement recherchés. Pour le collectionneur novice il est préférable de commencer par une collection générale de sorte qu'il puisse se familiariser avec les grands principes de la minéralogie. Plus tard, il pourra se spécialiser dans un groupe ou dans un autre. Les échantillons minéralogiques doivent être assez gros et typiques pour que leurs caractères distinctifs puissent être aisément reconnus. Ils doivent être de taille suffisante, posséder une section fraîche ou bien être disposés de telle sorte que l'on puisse voir un endroit caractéristique. Lisez, observez et apprenez tout ce qu'il est nécessaire de savoir pour reconnaltre chaque minéral, de sorte que, la prochaine fois que vous le rencontrerez, il vous soit possible de l'identifier quel que soit son faciès. Faites connaissance avec les collectionneurs de votre région et voyez leur collection. Vous apprendrez rapidement à choisir les bons échantillons. Prenez soin d'indiquer la provenance de chacun d'eux. Demandez, dans la mesure du possible, la permission avant de pénétrer sur les haldes d'une mine ou d'une carrière. Certains minéraux, comme le béryl par exemple, même en faible quantité, ont une valeur marchande. Le propriétaire de la carrière ne serait guère content de trouver le lundi matin ses réserves pillées après les avoir laissées sans garde durant le week-end ! Lorsque vous obtenez la permission du propriétaire, n'abusez pas du privilège qui vous est accordé, la fraternité des collectionneurs de minéraux ne doit pas souffrir de l'inconséquence de l'un d'entre eux. Ne pillez pas un gise giseme ment nt,, ne bris brisez ez pas pas les les cris crista taux ux que que vous vous ne pouv pouvez ez pas pas extr extrai aire re vous vous-m -mêm ême, e, d'au d'autr tres es collec collectio tionne nneurs urs viendr viendront ont peut-ê peut-être tre après après vou vous. s. Encour Encourage agezz vos amis amis à se joindre joindre à vou vous, s, les collectionneurs d'aujourd'hui seront les minéralogistes professionnels de demain. Devenez membres de Sociétés minéralogiques et travalllez pour apporter votre contribution intellectuelle à leurs réunions. Etudiez quelques groupes de minéraux et devenez-en spécialiste; vous vous sentirez d'autant plus à l'aise dans cette science que vous améliorerez vos connaissances. Visitez les musées et voyez parmi les échantillons minéralogiques qu'ils possèdent quels sont ceux de votre région. Soyez fiers de leur donner des échantillons car les musées ne sauraient exister sans votre appui. Leurs seuls moyens d'acquérir de nouveaux spécimens sont souvent les dons que vous leur faites. Parmi les sciences de base, seule la minéralogie est un passe-temps éducatif; elle combine la chimie, la physique et les mathématiques. Son étude vous conduira donc à de nets progrès dans chacun de ces domaines. SOINS A APPORTER A LA CONSTITUTION D'UNE COLLECTION Récoltez des échantillons dont la taille s'accommode avec la place dont vous disposez. Avant tout, les échantillons bien cristallisés devront constituer le but de recherche essentiel du collectionneur. Enveloppez-les avec précaution et portez les indications nécessaires sur chaque emballage si vous avez l'intention de visiter plusieurs gisements au cours d'une même sortie. Chez vous, lavez-les toujours avec beaucoup de soin afin d'éliminer les impuretés et les taches. Si ces dernières persistent et si elles sont ferrugineuses vous pouvez les éliminer en plongeant l'échantillon dans une solution d'acide oxalique pour dissoudre la limonite, mais auparavant essayez la solution solution acide sur un petit échantillon échantillon afin d'être sûr qu'elle qu'elle ne risque pas d'attaquer d'attaquer le minéral minéral (une, solution d'acide oxalique légèrement diluée est préférable — dissoudre le plus possible de cristaux d'acide oxalique dans un becher, puis diluer un peu la solution).
Si vous voulez extraire des silicates insolubles ou des minéraux du groupe des oxydes qui se trouvent dans des remplissages filoniens calcaires, il suffit de dissoudre la calcite. Il faut plonger les échantillons dans une solution diluée d'acide chlorhydrique ou d'acide acétique versée dans un grand bêcher ou dans un aquarium tout en verre. Mais, comme précédemment, il est préférable de faire un essai sur un petit échantillon pour savoir si le minéral que l'on désire isoler ne risque pas d'être attaqué, lui aussi, par l'acide. L'emploi de l'acide acétique est de loin préférable à celui de l'acide chlorhydrique; la dioptase, par exemple, peut être détériorée par l'action de l'acide chlorhydrique mais elle aura un bel aspect après un bain prolongé dans l'acide acétique qui élimine la calcite. Tenez à jour un catalogue de numérotation de vos échantillons. Vous pouvez, par exemple, employer un système analogue à celui de Dana 1. Donnez en premier lieu le nombre employé par Dana, puis le vôtre. Votre premier échantillon de pyrite portera le n° 2911-1, votre sixième pyrite recevra le n° 2911-6. Peignez à la peinture blanche un petit rectangle bien net à un endroit peu dommage, au dos de l'échantillon, puis, lorsque la peinture est sèche, vous inscrirez le numéro de l'échantillon à l'encre de Chine. Une protection supplémentaire est réalisée en passant une couche de vernis incolore qui évitera aux numéros de s'effacer lorsque l'on manipule ou qu'on lave les spécimens. Disposez vos échantillons dans des tiroirs peu profonds ou sur des rayonnages, sans trop les serrer, et choisissez une classification soit par localités, soit selon Dana, soit par associations minérales, soit encore par systèmes cristallins. Eliminez les échantillons les moins beaux lorsque vous en avez d'autres qui vous paraissent meilleurs. Ne lalssez pas votre collection devenir poussiéreuse et trop touffue, éliminez les cristaux cassés ou brisés. Enfin, si l'espace dont vous disposez et si vos ressources sont limités, spécialisez-vous dans un minéral, un groupe de minéraux, une localité, un système cristallographique, etc. Vous ne pouvez pas prétendre concurrencer les collections réunies dans les musées mais vous pouvez alsément les surpasser dans certains domaines en vous spécialisant. ÉQUIPEMENT NÉCESSAIRE A LA RÉCOLTE DES ÉCHANTILLONS L'équipement nécessaire à la récolte des échantillons est facile à acquérir et peu onéreux. L'expérience aidant, vous le compléterez par d'autres instruments lorsque la nécessité s'en fera sentir. L'improvisation et l'originalité sont la marque des collectionneurs expérimentés qui savent mépriser ce qui est banal et encore plus, les outils onéreux. L'instrument de base est un marteau. N'importe quel marteau peut convenir, mais pour les roches dures seul le marteau de géologue est efficace (fig. i). Il a une tête plate pour frapper et une extrémité terminée en pointe. Celui qui trempe son marteau doit être prudent afin de ne pas trop le tremper, car des éclats d'acier peuvent se détacher d'une tête trop dure. L'idéal est d'avoir au centre un point dur entouré d'acier plus doux. Ceci peut être réalisé en chauffant la tête et en faisant couler, goutte à goutte et avec précaution, de l'eau sur le centre de la surface à tremper. L'extrémité pointue du marteau doit être très dure, sinon elle s'émousserait. Faites attention en l'employant. Fig. 1. Marteau de prospecteur. Des marteaux légers et des masses de forgeron sont nécessaires pour certains travaux. Un marteau léger est facile à transporter en voiture. Si vous ne devez n'en avoir qu'un, prenez celui-là. Des ciseaux à froid sont très utiles pour extraire, avec précaution, des cristaux inclus dans les roches. Ils seront prélevés par coups secs. Des marteaux très légers et des fraises de dentiste sont d'excellents instruments, bien adaptés pour achever l'extraction de l'échantillon ou pour ouvrir des géodes. Ensuite le collectionneur a besoin d'une loupe. Pour le travail sur le terrain les loupes bon marché sont aussi utiles que les loupes les mieux corrigées. Habituellement il suffit de regarder quelques petits cristaux que l'on aura sélectionnés de sorte que le fort grossissement des loupes chères est tout à fait inutile. Ne dépassez pas des grossissements de 8 à 10 x qui sont largement suffisants. Un observateur entraîné avec un grossissement de 10 verra plus de choses qu'un novice avec un grossissement double. Les loupes à fort grossissement ont un champ trop petit pour un usage commode sur le terrain. Il est nécessaire d'avoir un sac à échantillons, une boîte ou quelques sacs de toile avec suffisamment de papier d'emballage pour envelopper complètement tous les échantillons récoltés au cours d'une excursion un peu longue. Il est judicieux de ne pas emballer les échantillons du lever du jour à la tombée de la nuit — il faut éliminer rationnellement les premiers échantillons qui paraissaient au début excellents mais qui le sont beaucoup moins après quelques heures de récolte. 1
Les nombres de Dana peuvent être trouvés dans les livres classiques de minéralogie utilisés par les minéralogistes professionnels. Le System of Mineralogy, 7e édition, a été récrit et complété par Palache, Berman et Frondel (New York; John Wiley et Sons, 1944). Il est présenté en trois volumes dont deux ont déjà été publiés.
Si vous voulez recueillir des minéraux lourds dans un placer ou dans le lit d'une rivière, une pelle, un tamis et un râteau sont utiles. De nombreux minéralogistes préfèrent employer la batee qui est
également utilisée pour la recherche de l'or. Des géodes longues et profondes dans des roches compactes ne peuvent pas être rapportées à la maison, mais un tisonnier court est idéal pour libérer les cristaux tapissant les parois de cette géode. Un cric permettra de retourner des blocs trop lourds. Toutes les astuces qui permettent de surmonter les difficultés en tous genres qui se présentent, forment une partie des joies de la collection. Une lampe à ultra-violet permet de récolter, pendant la nuit, les minéraux fluorescents et un compteur Geiger facilite la prospection des minéraux radioactifs. Ce sont des instruments spéciaux qui donnent de bons résultats. Arrivés au laboratoire, les échantillons doivent être triés, lavés et si cela est nécessaire, nettoyés avant d'être catalogués et rangés. ÉQUIPEMENT NÉCESSAIRE A LA RECHERCHE Le laboratoire du minéralogiste doit comprendre quelques réactifs simples et l'équipement du chimiste. Parmi les méthodes de recherches employant un équipement plus onéreux, le minéralogiste professionnel emploie encore le chalumeau traditionnel et les essais chimiques de l'amateur (et du professionnel de la dernière génération) qui donnent des résultats satisfaisants. Ceux-ci peuvent être complétés par l'expérimentation à l'aide de nouveaux appareils, de nouveaux réactifs et de nouvelles techniques. Le bec Bunsen est une pièce fondamentale de l'équipement quand on a le gaz de ville. Sinon on emploie des bouteilles de gaz butane. Récemment un petit dispositif équipé d'une bouteille de gaz a été lancé sur le marché. A défaut, pour effectuer des essais sur le terrain, la flamme d'un réchaud à alcool, le bout allumé d'une cigarette ou la flamme d'une bougie peuvent être employés, mais les résultats ne sont pas aussi satisfaisants qu'avec une flamme de gaz. La virole du bec Bunsen (du nom d'un chimiste allemand, professeur à Heidelberg) sert à régler la flamme au bleu-violet et à faire apparaltre un cône interne brillant de gaz non brûlé. La pression du gaz doit être réglée pour que la flamme brûle tranquillement, sans ronronner (fig. 2). Il y a deux parties dans cette flamme. La partie la plus chaude est située juste au-dessus du centre, à l'endroit où il y a souvent une petite lueur jaune. La partie inférieure de la flamme, juste au sommet du cône bleu, possède du gaz en excès et enlève de l'oxygène à tout ce qui est placé à son contact. Pour cette ralson, elle est appelée flamme réductrice; les composés oxydés qui y sont placés perdent leur oxygène et sont «réduits». Plus haut que le sommet de la flamme, à l'endroit où les derniers gaz sont brûlés, l'oxygène est en excès, de sorte que les objets chauffés dans cette partie de la flamme peuvent capter de l'oxygène et s'oxyder. Cette partie de la flamme est appelée flamme oxydante. Pour certains essais (ceux à la perle qui seront décrits plus tard), ces deux parties de la flamme sont importantes. L'apprenti pourra facilement obtenir, dans les perles de borax, des composés oxydés ou réduits, de fer par exemple, et voir à quel endroit il obtient les meilleurs résultats. Il pourra étudier le temps nécessaire au changement de couleur d'une perle oxydée en perle réduite et vice versa. Le cône interne bleu est relativement froid, de sorte que la perle doit être tenue près du sommet de la flamme pour la maintenir au rouge sombre; si elle se refroidissait la réaction ne pourrait avoir lieu. Fig. 2. Bec Bunsen. Fig. 3. Chalumeaux. En plus du bec Bunsen, vous utiliserez vos poumons pour faire fonctionner le chalumeau, qui est également une pièce fondamentale de cet équipement de laboratoire. Les chalumeaux sont de deux types (fig. 3). Le premier est un simple tube coudé. On approche son extrémité du bord de la flamme du bec Bunsen, la pointe dirigée vers le bas, de sorte qu'un jet fin d'air traverse le sommet du brûleur et projette une flamme horizontalement ou en direction d'un morceau de charbon de bois placé de l'autre côté de la flamme. Ainsi de nombreux minéraux peuvent être chauffés dans une cavité creusée dans le charbon de bois, ce qui permet de connaître leur comportement. Ce premier essal sur les minéraux est appelé «frittage» (fig. 4). En faisant varier à la fois l'intensité du souffle et la position du chalumeau dans la flamme du bec Bunsen, on peut chauffer l'échantillon en flamme oxydante ou en flamme réductrice. Un jet d'air continu peut être obtenu en maintenant les joues gonflées et en respirant tranquillement. Les joues maintiennent la pression de l'air pendant que les poumons inspirent. Un peu d'entraînement permet de maintenir un souffle uniforme et continu pendant plusieurs minutes. En ce qui concerne les minéraux peu fusibles ou pour obtenir la fusion de composés métalliques, il est nécessaire d'avoir une chaleur intense. Des esquilles fines, tenues avec des pinces, donnent de bons résultats, si rien ne vient perturber la fusion. Un chalumeau plus perfectionné, mais moins utilisé, possède une connexion pour l'admission du gaz (fig. 3). Quand elle est mise hors circuit le chalumeau donne une flamme jaune. Il peut être
installé sur une table. Si on utilise cette connexion, le bloc de charbon de bois est placé à gauche, sur la table dont le revêtement doit être réfractaire et anticorrosif. Les dangers de se brûler les doigts sont donc éliminés. Une paire de petites pinces, de préférence en acier inoxydable, sont indispensables pour évaluer la fusibilité des minéraux qui ne fondent que difficilement dans la flamme du bec Bunsen. Fig. 4. Essai sur charbon de bois. On utilise des blocs de charbon de bois qui servent de support pour «essayer» les minéraux. Si l'on n'a pas de charbon de bois on peut brûler un morceau de bois à l'alde du chalumeau, à l'endroit où on a l'intention de placer le minéral à essayer. Ceci est un pis aller et si l'on compte effectuer de nombreux essais, il vaut mieux se procurer du charbon de bois chez un droguiste. Avant de commencer l'essai au chalumeau, on creuse un petit trou de 4 à 5 mm de large sur autant de profondeur. Le minéral est alors placé dans ce creux creux et attaqué par le dard du chalumeau chalumeau.. Un mortier d'Abich en acier sert à rédu réduir iree en poud poudre re les les miné minéra raux ux.. Un aimant est indisp indispens ensabl ablee pou pourr reconn reconnaît aître re les minéra minéraux ux magnétiques. On utilise également des tubes à essais de 10 cm de long sur 1 cm de diamètre. Ce sont des tubes, soit en verre ordinalre, soit en verre Pyrex. Ces derniers coûtent un peu plus cher mais sont moins fragiles et sont donc préférables. Ils sont utilisés dans les essais en milieu acide et dans toutes les réactions en milieu aqueux. Les tubes de verre de 0,5 cm de diamètre servent également aux essais minéralogiques en tubes ouverts ou fermés. Le plus simple est d'acheter du tube de verre de 2 m de long et de 0,5 cm de diamètre et de le couper ensuite aux dimensions désirées. Un couteau à verre permet de marquez le verre. Il suffit ensuite de rompre d'un coup sec pour obtenir un tube qui aura une cassure nette et propre. Lorsque L orsque l'on désire un tube fermé, on prend une longueur double de celle du tube ouvert, soit environ 20 cm, ensuite on porte le milieu du tube dans une flamme pour ramollir le verre en chauffant en un seul point tout en tournant le tube de manière régulière. On sépare ensuite rapidement les deux parties et les deux tubes obtenus sont alors fermés en portant aussitôt leur extrémité dans la flamme. Avant d'utiliser, soit les tubes ouverts, soit les tubes fermés (lorsque l'on désire constater la présence d'eau), il est préférable de les chauffer un peu avant d'y faire glisser le morceau de minéral, ceci afin d'éliminer l'humidité du tube. Celui-ci doit être assez long pour permettre de le tenir dans la flamme du bec Bunsen sans se brûler les doigts. Si, toutefois, le tube devient trop chaud, un peu de papier enroulé autour de son extrémité supérieure permet d'isoler les doigts. Ce procédé est aussi utilisé pour tenir les tubes à essai lorsque l'on n'a pas de pinces. PL01-02 Puisque la quantité d'alr contenue dans le tube fermé est négligeable, la réaction est simple. Noter seulement les effets de la chaleur sur l'échantillon. Les tubes ouverts, qui doivent toujours être tenus obliquement, permettent à un courant d'air, de débit constant, de passer sur l'échantillon. Les dépôts qui résultent de cette oxydation sont très différents de ceux obtenus par simple décomposition de la chaleur. Un fil de platine, dont l'une des extrémités est terminée par une boucle (réalisée en enroulant le fil fil auto autour ur de la mine mine d'un d'un cray crayon on), ), est est égal égalem emen entt indi indisp spen ensa sabl ble. e. Avec Avec le fil fil de plat platin ine, e, le collectionneur peut observer les couleurs données à la flamme par les solutions chimiques d'un minéral inconnu, qui prend généralement la forme d'un éclalr rapide lorsque le liquide se volatilise. D'autre part, le fil de platine sert à façonner les perles de borax, de sels de phosphore, de fluorure de sodium et de fluorure de lithium. RÉACTIFS Les réactifs en poudre utilisés en petites quantités sont le carbonate de sodium (Na 2CO3), le fluorure de lithium (LiF), le borax (Na 2B4O7 • 10 H2O), le fluorure de sodium (NaF) et le sel de phosphore [HNa(NH 4) (PO4) • 4H2O]. Il s'y ajoute les réactifs classiques employés en chimie. Le plus important est l'acide chlorhydrique (HC1) à deux dilutions: la première à 2 parties d'acide pour 3 d'eau et la seconde à 1 partie d'acide pour 5 d'eau (dans la plupart des cas il n'est pas nécessaire d'employer de l'eau distillée pour les réactions simples). Pour la calcite, la plus faible concentration est suffisante. L'acide nitrique (HNO 3) doit être dilué à 1 pour 2 et souvent plus. L'acide sulfurique (H 2SO4), dilué à 1 pour 6 n'est pas très souvent utilisé et peut être omis. Il est plus dangereux que les autres acides et peut se mettre à bouillir violemment quand on le dilue. Attention: ne jamais ajouter l'eau à l'acide mais faire le contraire. L'ammoniaque (NH4OH), à laquelle on ajoute 1 ou 2 parties d'eau, est le contraire d'un acide, c'est une base. On doit en plus se munir de produits qui ne sont pas vendus normalement chez un droguiste. On peut les obtenir dans les maisons spécialisées dans la vente des produits chimiques. Parmi ces
produits nous trouvons le nitrate de cobalt [Co(NO 3)2 • 6H 2O], le nitrate d'argent (AgNO 3), l'iodure de potassium (KI), la diméthyglyoxime, l'étain (Sn) qui est un métal en grains (on pouvait autrefois se servir des tubes de pâte dentifrice mais actuellement l'étamage est trop fin pour que l'on puisse les utiliser) et le zinc (Zn) (on peut s'en procurer facilement car il constitue l'enveloppe extérieure des piles de lampe de poche). Produits indispensables pour permettre l'identification des minéraux au laboratoire Equipement
chalumeau; blocs de charbon de bois; tubes de verre de 10 cm de long et de 0,5 cm de diamètre; une petite lime; un bec Bunsen (lampe à alcool, lampe à gaz ou bougie); une balance pour la détermination de la densité; fil de platine; pinces; aimant; porcelaine blanche non glacée; glacée; une échelle de dureté ou les minéraux constituant l'échelle de Mohs; une lampe à rayonnement ultra-violet, ou, ce qui est mieux, deux lampes: une de grande longueur d'onde et l'autre pour les courtes longueurs d'onde de l'ultraviolet; elles donnent des effets spectaculaires et sont bien souvent utilisées par les collectionneurs pour cette raison; — un mortier d'agate ou un mortier d'Abich; — des tubes à essais (12) et leurs supports. — — — — — — — — — — — —
Réactifs Liquides
— acide chlorhydrique; il est généralement vendu en solution concentrée; n'achetez que la
plus petite quantité qu'il vous est possible d'obtenir et diluez-la: 2 à 3 parties d'acide pour 1 à 5 d'eau; — acide nitrique, même chose que pour l'acide chlorhydrique; — acide sulfurique, de peu d'intérêt; le diluer 1 ou 6 fois d'eau; toujours ajouter l'acide à l'eau, ne jamais faire l'inverse; — ammoniaque, à diluer 1 à 2 fois avec l'eau; — alcool éthylique, pour dissoudre la diméthylglyoxime. Poudres (n'achetez que les plus petites quantités possibles, en général au gramme, exception faite pour le borax): — borax; — carbonate de sodium; — phosphate de sodium ammoniacal; ammoniacal; — fluorure de lithium; — fluorure de sodium; — nitrate de cobalt; — molybdate d'ammonium; — diméthylglyoxime; — acide oxalique, à dissoudre dans l'eau et à utiliser pour éliminer les taches rouille sur les échantillons; — iodure de potassium; — nitrate d'argent; — zinc des piles de lampe de poche; — étain.
CHAPITRE II Les roches, les minéraux et leur l eur localisation L'association de plusieurs minéraux constitue les roches qui forment la croûte terrestre. Ces minéraux résultent de la combinalson de un ou plusieurs des 92 éléments relativement stables que l'on trouve à la surface de la terre. Ils ont une formule chimique précise, les éléments entrant dans leur constitution étant les mêmes quel que soit l'endroit où on les recueille. Le sable de Fontainebleau est formé d'une partie de silicium pour deux d'oxygène (ce qui, en langage chimique, s'écrit SiO 2), tout comme le sable du Sahara. S ahara. Les savants ayant tenté de représenter toutes les variations possibles, la formule d'un minéral peut être si complexe qu'elle semble incompréhensible au débutant. Généralement, un minéral est un composé inorganique ayant des propriétés physiques et une composition chimique définie. Dans les formules chimiques le fer et le manganèse peuvent se remplacer; il en est de même pour le sodium et le calcium. Même si le remplacement est important, on admet que l'on a affaire à un minéral unique. Ainsi, l'albite peut ne contenir aucune trace de calcium et 11,8 % de sodium ou bien posséder 4,0 % de calcium et 9,5 % de sodium. On reconnaît les minéraux à leur aspect et à leurs propriétés physiques qui sont caractéristiques de leur formule chimique. Les roches, elles, seront définies comme l'assemblage de plusieurs minéraux en proportions variables. Elles forment une part importante de la croûte terrestre. On ne peut pas les identifier en effectuant simplement quelques essais, leur détermination est plus complexe. Nous donnerons, ici, une classification basée sur l'aspect des roches, ce qui, pour le collectionneur amateur, est suffisant. Le pétrographe (nom donné à celui dont la mission est d'étudier la composition des roches) devra obligatoirement faire des plaques minces de roches pour les examiner au microscope. L'étude détaillée d'une ou plusieurs plaques minces d'une roche provenant d'un même affleurement, permettra de donner un nom à cette roche, afin de la classer. Les pétrographes ont ainsi établi une liste de noms pour désigner les roches comme l'avaient fait, pour les minéraux, les minéralogistes. Mais la pétrographie est devenue très compliquée. Les noms de roche peu usités et récents sont parfois si peu employés, que même les géologues, lorsqu'ils les rencontrent, doivent vérifier, à chaque fois, leurs significations pétrographiques. Dans bien des cas il est préférable d'employer les termes de la simple description minéralogique. Les noms qui seront utilisés ci-après sont anciens, mais universellement acceptés et compris. On doit cependant rappeler qu'ils ne peuvent être employés que pour une détermination préliminaire sur le terrain. Il sera nécessaire de faire ensuite une étude de laboratoire pour connaître le nom précis des roches magmatiques et ignées. DISTRIBUTION GÉOGRAPHIQUE Le premier travail pour le collectionneur consiste à donner le nom de la région dans laquelle a été recueilli l'échantillon. Les différentes régions de France peuvent être grossièrement caractérisées par la basicité de» roches qui les constituent. Les volcans et les laves, ainsi que les intrusions proches de la surface du sol, sont abondantes dans le Massif Central français (chaîne des Puys). On trouve également dans cette région, dans le Massif Armoricain, les Alpes et les Pyrénées, des masses de roches profondes qui se sont solidifiées lentement et ont cristallisé. On fait actuellement la distinction entre les roches volcaniques et les roches plutoniques. Ces deux types de roches se sont solidifiés à partir d'un magma ou ont acquis leur texture cristalline et l'uniformité de la taille de leur grain par l'action conjuguée, à grande profondeur, de la chaleur, de la pression et des gaz. Ces affleurements de roches plutoniques sont cachés sous les dépôts de sédiments venus des massifs montagneux voisins dans le bassin Parisien, le bassin d'Aquitaine et la basse vallée du Rhône. On observe souvent des indices indices qui permettent permettent de dire que ces sédiments sédiments ont été plissés, plissés, ce qui prouve que des mouvements mouvements tectoniques se sont produits après leur dépôt, qui peut dater de plusieurs milliers d'années. Par places, une activité ignée ultérieure a produit des épanchements volcaniques, issus de magmas situés bien audessous de la surface du sol. Ici et là, recoupant les strates du manteau sédimentaire, on observe des filons sombres, à grain fin, qui révèlent une activité profonde. Fig 004b En se dirigeant vers le Jura, on arrive dans une région où l'on voit des roches sédimentaires plissées en grands dômes et en bassins, appelés respectivement anticlinaux et synclinaux. On atteint dans les Alpes, sur la bordure du Massif Central, dans les Pyrénées, des régions où la pression a été telle que les sédiments se sont transformés en roches métamorphiques. Par endroits, le poids des
sédiments ainsi que la pression ont été suffisants pour redonner les minéraux des roches ignées et même, en certains points, un véritable magma susceptible de donner naissance à de nouvelles roches plutoniques. Celles-ci auront une composition différente car elles auront été formées à partir de sédiments et non à partir du magma originel qui a produit les premières roches ignées. Les différentes variétés de roches que pourra recueillir le collectionneur seront assez peu nombreuses, s'il ne lui est pas possible de se rendre dans des régions autres que celles qu'il habite. Il en est d'ailleurs de même pour le collectionneur de minéraux. Les endroits où l'on peut trouver tous les types de roches sont relativement peu nombreux. Le collectionneur du Bassin Parisien devra se limiter à la récolte des échantillons de roches sédimentaires et des minéraux qui leur sont associés. Ceux qui habitent le Massif Central ou la Bretagne ont beaucoup plus de chance, car ils peuvent récolter des roches plutoniques, de nombreuses roches métamorphiques avec leur cortège de minéraux et leurs filons. Ailleurs, on peut récolter des roches sédimentaires, comme par exemple des argiles et des grès rouges. Ces derniers peuvent montrer des empreintes de Dinosaures et des ripple-marks (région de Lodève). CLASSIFICATION DES ROCHES Elles sont réparties en trois grands groupes: les roches ignées, les roches sédimentaires et les roches métamorphiques; ces groupes sont eux-mêmes subdivisés. Voir schéma p. 26-27. ( fig 004b) Les roches ignées Les roches ayant cristallisé à partir d'un fluide plus ou moins visqueux sont appelées roches ignées ou plutoniques, l'un ou l'autre terme étant indifféremment employé. Les roches ignées groupent les roches effusives et volcaniques, qui se répandent à la surface du sol, et les roches intrusives (ou magmatiques) qui se sont solidifiées rapidement. Les roches plutoniques se sont refroidies et solidifiées lentement à une certaine profondeur. Nous verrons plus tard l'influence des conditions de cristallisation sur le grain de la roche. Les roches ignées proviennent, sans doute, d'une masse en fusion qui s'est ensuite solidifiée. Elles sont caractérisées par une texture équigranulaire — sauf pour les porphyres qui possèdent de grands cristaux noyés dans une pâte finement grenue. Quand ces roches coulent à la surface du sol on parle de laves. Les roches ignées extrusives Obsidienne (p. 376). L'obsidienne est une roche vitreuse qui n'a pas eu le temps de cristalliser, son refroidissement ayant été trop rapide, de sorte qu'atomes et ions n'ont pas pu se grouper en édifices cristallins pour donner des minéraux. Les obsidiennes sont abondantes en certains points du Massif Central français. On les trouve aux endroits où l'activité volcanique est récente car elles tendent à cristalliser lentement en une roche à grain fin, ou bien à être décomposées par les agents atmosphériques. Elles ne sont jamais très anciennes. Elles sont le plus souvent grises ou noires, parfois striées de brun-rouge ou de noir. Les obsidiennes peuvent avoir une texture fluidale et réfléchir la lumière suivant certains plans internes. Leurs couleurs passent du vert au violet et présentent parfois des reflets argentés. Ce phénomène est appelé arc-en-ciel des obsidiennes. Les obsidiennes anciennes se chargent en eau, leur éclat vitreux devient plus terne. L'humidité qu'elles contiennent provoque un gonflement lorsqu'elles sont chauffées. Elles se transforment en une écume vitreuse qui ressemble à une pierre ponce artificielle. Cette substance, vendue sous le nom de «perlite», ne ressemble pas exactement aux véritables pierres ponces formées lorsque les masses de lave contenant des gaz ont été éjectées du volcan. Les bulles de gaz contenues dans cette lave s'échappent avant que celle-ci ne se soit refroidie, de sorte que l'on obtient un verre, très léger, vacuolaire. Ternie, partiellement altérée, l'obsidienne est connue sous le nom de pierre de poix. Quelquefois un réseau de craquelures se forme à l'intérieur et l'altération aidant, on obtient une série de petits grains arrondis de verre intact comme dans une véritable perlite. Lorsque cette lave est érodée, avant que le processus d'altération ne soit achevé, les petites boules arrondies de verre sont libérées. Elles sont souvent translucides et de couleur claire. En Amérique, les amateurs les ramassent sous le nom d'«oreilles d'Apaches». On trouve des obsidiennes en association avec des rhyolites effusives à la Banne d'Ordanche (Mont-Dore). Les obsidiennes étaient des roches importantes pour les Indiens, les Astèques et les Mayas, qui les employaient pour tailler des outils et pour réaliser des objets d'art. Au point de vue composition, les obsidiennes sont riches en silice. Elles représentent l'équivalent, non cristallisé, des rhyolites et du granité. Felsite. On appelle felsite toutes les roches ignées à grain fin qui sont peu colorées. Elles peuvent être gris pâle, jaunes, rouge clair. La texture est si fine qu'il est impossible de distinguer des
cristaux à l'oeil nu: il est nécessaire, pour les voir, d'employer un microscope. Les roches à grain fin, de couleur gris sombre ou gris verdâtre, sont appelées felsites, en attendant de leur donner un nom plus précis. On dit que ces roches ont une structure felsitique. D'autres noms sont employés pour caractériser les roches qui ont cette structure mais une composition différente; l'équivalent felsitique du granité est appelé rhyolite (p. 376). Par conséquent, à moins d'avoir une raison valable pour appeler une roche une rhyolite, il est préférable d'employer un terme ayant un sens plus général. Quoi qu'il en soit, seule l'étude des roches en lames minces, observées au microscope, permettra une bonne identification. Parfois des grès à grain fin et très compacts peuvent être pris pour des felsites. A moins de connaître l'origine précise de l'échantillon et de savoir le type de roche que l'on est susceptible de trouver dans une région, il est impossible de faire une identification précise à la seule vue de l'échantillon. Une évaluation de la dureté, qui peut être moindre ou supérieure à celle du quartz, peut être faite en essayant de rayer un morceau de quartz avec la roche. On peut ainsi savoir si elle contient des cristaux de quartz (s'ils existent, ce peut être une rhyolite). Les basaltes (p. 376). La plupart des volcans récents et de nombreux autres plus anciens ont émis une lave noire à grain fin, formée de nombreux cristaux microscopiques de feldspath calcosodique (plagioclase), de pyroxène, d'olivine, mais qui ne contient pas de quartz. Cette roche est appelée basalte. La température à laquelle le basalte fond et cristallise est beaucoup plus basse que celle à laquelle fond la rhyolite, car la lave basaltique est plus fluide. Les coulées basaltiques s'étendent plus loin et sont moins épaisses que les coulées de rhyolites. Plus la teneur en silice est importante, plus la viscosité des coulées de lave est grande. Les roches ignées intrusives Ce sont des roches fondues qui n'atteignent pas la surface du sol pour se répandre comme des coulées de lave. Elles peuvent se refroidir trop rapidement lorsqu'elles se rapprochent de la surface du sol et se figer sous forme de filons de teinte sombre qui recoupent les autres roches. Nous appelons ces étroits filons des dykes quand ils recoupent d'autres formations. Les sills sont de grandes coulées de roches fondues qui se sont injectées parallèlement à la structure des roches en place. S'il arrive que les lits de roche en place se déforment sous l'action du magma qui s'y injecte, on aura formation d'un laccolite. Si le refroidissement a lieu à grande profondeur, le magma peut être déjà partiellement cristallisé. Les cristaux peuvent avoir commencé leur croissance dans la chambre magmatique ou s'être formés en un point quelconque lors de la montée du magma. Même si aucun cristal n'a commencé à se former, les processus de refroidissement sont beaucoup plus lents qu'à la surface du sol et les cristaux ont des chances d'être un peu plus grands que ceux que l'on trouve dans les laves basaltiques. Porphyres (p. 376). Les porphyres sont des roches cristallines qui présentent des cristaux de feldspath noyés dans une pâte finement grenue. Les phénocristaux de feldspaths montrent des auréoles de croissance de chimisme différent car la solution mère a changé progressivement de composition. De tels exemples aldent à comprendre l'histoire des roches et jettent une lumière sur la théorie suivant laquelle toutes les roches ignées proviennent d'un même magma. Les premiers cristaux formés dépendent de la composition et de la nature du magma initial. Les feldspaths, le quartz, les pyroxènes et l'olivine peuvent former des phénocristaux dans les porphyres, ceux-ci seront des porphyres rhyolitiques ou basaltiques. Dolérites (p. 376). Généralement les minéraux foncés se forment les premiers et les feldspaths apparaissent plus tardivement en petits cristaux qui remplissent les espaces laissés libres. Parfois, cependant, les feldspaths peuvent cristalliser les premiers; ils constituent alors une trame et les minéraux sombres se disposent autour d'eux. Cette structure est appelée structure doléritique. Les roches magmatiques On ne peut pas, à proprement parler, faire de distinction entre les roches qui ont cristallisé à partir d'un magma et celles, d'aspect identique, que de nombreux géologues supposent s'être formées au sein d'une roche qui est toujours restée à l'état solide, par remplacement, atome par atome. On les groupe sous le nom de roches magmatiques. Nombreuses, sans doute, sont celles qui ont été fondues, car les granités, indiscutablement, ont été injectés dans d'autres roches. Leur composition minéralogique et chimique sont identiques à celles des roches éruptives qui ont été décrites ci-dessus. Pour une même composition chimique, la seule différence réside dans la taille des cristaux. Il y a beaucoup plus de variétés de roches magmatiques que de roches éruptives, cependant il n'existe pas toujours d'équivalent à grain fin pour chacune d'entre elles. Il ne saurait être question de reconnaître d'aussi nombreuses variétés sur le terrain. Granité (p. 16). Celui-ci, excepté quelques faciès particuliers, est la plus commune des roches du groupe des roches à grain moyen. Il est composé de quartz, d'orthose, avec habituellement quelques
cristaux de minéraux foncés. Le grain de la roche est compris entre 0,25 et 1 cm ou plus. Le nom de est employé pour une variété particulière de granité (voir p. 42, 52 et 396), où certains cristaux peuvent atteindre plusieurs mètres. Les minéraux sombres sont le mica, l'amphibole, ou le pyroxène. Le quartz entre parfois pour 27 % dans l'analyse totale de la roche. Le mica et les minéraux opaques pour 3 à 10 %. Si Palbite est présente et qu'elle est plus abondante que l'orthose, la roche est appelée granité sodi-potassique ou granité alcalin. Lorsque l'albite représente plus d'un dixième du feldspath calcique, Panorthite — qui est un feldspath du groupe des plagioclases — le granité est dit monzonitique. Il n'est pas nécessaire, pour le collectionneur, de connaltre les noms des différentes variétés de granité. A moins qu'il puisse faire une étude détaillée au microscope, pour être certain du nom de la roche, le nom de granité sera suffisant. Les granités sont généralement de couleur claire et les différents cristaux sont nettement visibles. Ils peuvent être gris, blancs, rosés ou brun-jaune. Comme ce sont des roches dures, ils peuvent former des escarpements dans la topographie. Ce sont des roches fréquemment employées pour la construction des monuments et le minéralogiste peut y observer de petites veines pegmatitiques, des géodes, dont les parois ont été recouvertes de cristaux datant des derniers stades de cristallisation du granité. La syénite (p. 376, 379) est identique au granité mais la silice libre (quartz) est absente. On l'utilise plus rarement comme pierre de construction. Diorites (p. 379). Ce groupe renferme des roches ayant même texture que le granité mais elles sont à plagioclases et sans quartz. La diorite est plus sombre que le granité mais sa texture est identique. Les diorites sodiques possèdent de l'albite comme feldspath, tandis que les diorites calciques sont à anorthose. On appellera anorthosite une diorite qui est composée presque entièrement de feldspath. On en trouve de bons exemples au Labrador. Il y a, dans ces roches, 3 % de quartz, 75 % ou plus de feldspath, 20 % de minéraux sombres, en général des amphiboles. Gabbros (p. 16). Les gabbros sont encore plus pauvres en silice et plus sombres. Chimiquement, ils se rangent dans un groupe équivalent à celui des dolérites. Ils contiennent des feldspaths plus riches en chaux que ceux des diorites et leurs minéraux sombres sont plus souvent les pyroxènes que les amphiboles. On peut parfois trouver de l'olivine. Péridotites et pyroxénites (p. 379). Ce sont des roches sombres composées presque entièrement de minéraux foncés comme l'olivine accompagnée ou non de pyroxène. Une roche constituée pratiquement que d'olivine est une dunite (du nom des Monts Dun en Nouvelle-Zélande) et une roche constituée uniquement de pyroxènes est une pyroxénite. La célèbre péridotite appelée kimberlite (Afrique du Sud) est composée de pyroxène et d'olivine mais elle est maintenant presque complètement altérée en serpentine. On trouve dans cette roche des diamants dans des cheminées volcaniques appelées «blue-ground» ou «terre bleue». pegmatite
Les roches sédimentaires Si une roche de nature quelconque affleure, le soleil, la pluie, l'air et le gel amorcent son altération et sa désagrégation. La lune, qui n'a pas d'atmosphère, possède des montagnes crénelées qui sont encore hautes et pointues car la chaleur et le froid ne sont pas des agents suffisants pour les détruire. C'est l'oxygène de l'air et l'eau, sous forme de pluies, qui altèrent vraiment les roches et les désagrègent. Dans les régions montagneuses, la décomposition des roches est très active car les roches sont fracturées par les changements rapides et violents de température. Sous les climats tropicaux, la température change peu mais l'altération chimique est intense sous l'action de l'eau, de l'oxygène et des acides mimiques. Les feldspaths se transforment en argile et les grains de quartz sont libérés. Les eaux qui circulent dans les roches peuvent mettre en solution la silice et des éléments métalliques. Les torrents qui circulent sur ces roches désagrégées emportent le sable et les argiles vers les niveaux inférieurs. Ensuite les torrents se calment et déposent leurs matériaux. Plus ils coulent lentement, plus les matériaux de grande taille se font rares, de sorte que, parfois, ce ne sont que les substances dissoutes dans l'eau qui ont la possibilité d'atteindre la mer. Au fur et à mesure que l'on se dirige vers l'embouchure de la rivière, on trouve les lits successifs de sédiments de même calibre. Dans les vallées, dans le lit des lacs ou sur le talus continental de la mer, on observe des lits successifs de dépôts horizontaux, appelés stratifications. Les roches sédimentaires se forment à partir de ces dépôts qui deviennent de plus en plus épais et émergent pour donner des roches cimentées. Les grains, qui jusqu'alors étaient libres, se soudent, ou sont joints par un ciment. Les roches sédimentaires sont disposées en couches épaisses, les unes au-dessus des autres, ce qui forme des dépôts de plusieurs centaines de mètres d'épalsseur. La plus grande partie du nord de l'Allemagne est couverte de roches sédimentaires. Celles-ci émergent maintenant alors qu'elles se sont déposées au fond de la mer, sur les vieilles roches cristallines qui constituent la croûte réelle de la terre. On peut avoir des dépôts marins, éoliens ou glaciaires. Les récentes glaciations ont recouvert de conglomérats friables et d'argiles le nord
de l'Allemagne. Des dépôts sableux se sont constitués lors de la fonte des glaciers. Mals aucune de ces formations ne peut être considérée comme une véritable roche par le collectionneur, car elles ne sont pas cohérentes, par exemple: le mélange d'argiles et de blocs qui constituent les moraines. Mals les sédiments anciens, cependant, sont cohérents et peuvent être considérés comme des roches. L'arkose est une roche qui résulte de la désagrégation mécanique (fragmentation par le gel et la chaleur) d'une roche granitique. Ceci peut se produire avant que les processus d'altération n'alent transformé les feldspaths en argiles. On aboutit à une sorte de grès dont les grains seraient quartzeux et feldspathiques. A moins que certains signes ne montrent l'origine secondaire de l'échantillon, on pourrait le prendre pour un granité, car les feldspaths sont souvent d'une grande fraîcheur. Le conglomérat (p. 379) est une roche formée, d'une part, par des galets souvent constitués de morceaux de quartz arrondis à la suite de leur transport par l'eau et, d'autre part, par un ciment composé d'éléments plus fins qui remplissent les vides disponibles. Il y a parfois un net contraste entre la couleur des galets et celle du ciment, ce qui fait dire que l'on a une roche qui ressemble à un «pudding». Ceci s'applique aux conglomérats bigarrés du Trias des Vosges. La brèche se présente comme un conglomérat mais les éléments qui la constituent sont anguleux et n'ont pas été arrondis par les eaux. Les brèches peuvent également se former dans des zones où ont eu lieu des mouvements de la croûte terrestre, c'est-à-dire bien au-dessous du niveau de la surface du sol. La pression que subissent les roches en place est telle qu'elles se brisent en fragments mais, au bout d'un certain temps, la cohésion des fragments sera de nouveau assurée. Les marbres bréchiques ont souvent été employés en décoration. Le grès (p. 16, 379) est une roche fréquente, constituée principalement de grains de sable plus ou moins bien cimentés. Suivant la nature du ciment la roche est blanche, grise, jaunâtre ou rouge foncé. Très souvent le ciment est fortement teinté par le fer. Les célèbres grès rouges du Trias germanique sont formés de grès colorés par des oxydes de fer. On rencontre ce faciès de roche dans la plupart des affleurements de grès des Vosges. Des empreintes de Dinosaures ont été découvertes sur d'anciens sols qui ont été mis à jour lors de l'exploitation des grandes carrières de grès de Portland dans le Connecticut et en France dans la région de Lodève. L'argile (p. 394) est une roche formée principalement de particules argileuses avec, parfois, un peu de sable interstratifié. Les boues transportées par les fleuves se déposent encore plus loin que le sable par rapport à la ligne des rivages. Les argiles se forment par dépôts successifs de fines particules qui ont été transportées au large par un courant tranquille avant de se sédimenter. Nous pouvons penser que le fond de la mer, qui lentement s'approfondit, est constitué d'une séquence sédimentaire commençant par des lits de grès, suivis par des argiles qui, à leur tour, sont recouvertes de sédiments plus fins. Les calcaires (p. 16,379) sont formés de carbonate de calcium (calcite) très finement cristallisé. Parfois le calcaire est précipité par voie chimique. D'autres calcaires résultent de l'accumulation de la calcite qui a été reprise à l'eau de mer par les organismes vivants. Les bancs de calcaire pur ne peuvent se former que plus loin dans la mer, en eaux plus profondes, au-delà de l'endroit où les particules argileuses et le sable apportés par les courants peuvent se déposer. Souvent des restes d'organismes marins déposés au cours de la période de sédimentation calcaire, sont pris dans ces lits, ce sont des fossiles. PL03-04 Les dolomies ressemblent aux calcaires sauf au point de vue chimique car elles se forment dans les mêmes conditions et sans doute représentent-elles une altération tardive des calcaires par l'eau de mer. Le sel, le charbon (p. 394) etie pétrole sont des substances économiquement importantes associées aux dépôts sédimentaires. Elles résultent de l'établissement de conditions spéciales. Vous avez entendu dire que le niveau du Grand Lac Salé change lorsque les eaux douces qui l'alimentent se tarissent. Plus tard, il sera complètement évaporé et sera recouvert par des sédiments. Il prendra la forme d'une couche typique de sel. De tels dépôts sont protégés de la dissolution par des roches formées de sable ou de boue qui se déposent au sommet des couches solubles de sel. De tels dépôts de sel ont une grande importance dans de nombreux endroits de Lorraine où le sel gemme est exploité (Dieuze, Château-Salins...). Ils sont souvent enfouis sous des centaines de mètres de roches plus récentes; quelques dépôts de sel sont exploités, quelques-uns par puits de mine, d'autres en envoyant de l'eau pure dans la couche et en repompant la saumure (eau salée). Caractéristiques spéciales des roches sédimentaires Les roches sédimentaires formées par dépôt le long des côtes et par sédimentation au fond de la mer, peuvent inclurent des substances étrangères et des témoins caractéristiques qui, plus tard, lorsque le sédiment se sera compacté, seront conservés. Ce seront des irrégularités de surface comme
les ripple-marks ou les gouttes de pluie, car les vagues, lorsqu'elles se déplacent sur les côtes, et la pluie, lorsqu'elle tombe, laissent des traces qui peuvent se conserver pendant des millions d'années et se présenter comme si elles étaient actuelles. Les restes d'animaux, les coquillages et les plantes peuvent être enchâssés dans les sédiments et préservés souvent avec leurs plus fins détails. De tels fossiles sont caractéristiques des roches sédimentaires et sont bien connus dans les argiles et les calcaires (p. 396). Les géologues les emploient comme guides pour dater les roches; ils savent, grâce à l'espèce de fossiles qu'ils trouvent dans une formation, si elle date d'un million d'années ou d'une centaine de millions d'années. L'étude des fossiles est une science appelée paléontologie; elle est aussi complexe et fascinante que la minéralogie. Ceux qui habitent dans des régions où les sédiments abondent pourront constater que leur collection de fossiles est plus variée que celle de leurs minéraux car, dans de telles régions, les espèces minérales sont peu nombreuses et d'aspect monotone. Les roches métamorphiques La pression et la chaleur qui accompagnent le profond enfouissement des roches sédimentaires rendent instables les minéraux oxydés et hydratés qui s'étaient formés à la surface du sol lorsque les roches primaires se sont décomposées et désagrégées. La chaleur et la pression créent un milieu analogue à celui qui règne en profondeur, sous la croûte terrestre et dans les volcans, où les minéraux des roches ignées se sont formés. Eventuellement, l'eau, l'oxygène, le gaz carbonique qui provenaient de l'air sont expulsés. Les sédiments constituant les argiles, les calcaires et les grès commencent à se transformer. Quelques minéraux — ceux qui changent le plus comme les argiles — se transforment complètement et donnent à nouveau des micas et des feldspaths. Cependant, en dépit du changement minéralogique, les roches métamorphiques conservent encore leur litage dû à leur origine sédimentalre. Les sédiments sont généralement formés par la concentration d'un ou deux minéraux, alors que la roche ignée était plus hétérogène. Ainsi les minéraux de haute température des roches cristallines renaissent, la complexité minérale originelle détruite, réapparaît. Le métamorphisme (changement de forme) se manifeste par l'apparition de nouveaux minéraux et la transformation des roches.
L'ardoise (p. 394) ressemble à une argile, à l'exception près que c'est la première étape de l'évolution de l'argile en mica. De petits feuillets de mica apparaissent le long des nouvelles surfaces de clivage et donnent à l'argile durcie un éclat que l'on ne remarque pas dans les argiles non métamorphiques. Les feuillets brillants de mica tendent à se placer de telle sorte que leurs faces planes se trouvent disposées perpendiculairement à la direction de pression; il en résulte que le clivage des ardoises suit la nouvelle direction donnée par les feuillets de mica, ceux-ci se trouvant disposés à angle droit par rapport à la direction de contrainte. Souvent les feuillets d'ardoise recoupent profondément les lits de l'argile à l'origine stratifiée, ces lits étant le trait structural principal des sédiments. Le schiste (p. 394) n'est pas très différent d'une ardoise mais le métamorphisme a été plus intense et les nouveaux cristaux de mica formés sont plus grands et donnent une direction nette de clivage micacé à la roche. Il est difficile de tracer une limite entre les ardoises, d'une part, et les schistes, d'autre part. En effet, les schistes possèdent souvent une surface ondulée plutôt que plane; l'éclat micacé, sur la face de clivage, est assez prononcé. Les schistes peuvent être verdâtres, grisâtres ou rou-geâtres comme les argiles. On ne les trouve que dans des régions de faible métamorphisme où les contraintes ont été de faible ampleur. On ne les signale pas dans les régions où les sédiments inaltérés prédominent. Le micaschiste est le produit final de la transformation par la chaleur et la pression d'un mélange de minéraux hydratés et oxydés. De telles argiles, par cristallisation totale, donneront naissance à une roche dans laquelle le mica prédominera (p. 394). Le mica est particulièrement fréquent dans la direction de cassure facile, c'est-à-dire la direction de clivage du micaschiste. Comme dans les schistes et dans les ardoises, les cristaux de mica sont disposés de telle sorte que leurs feuillets plats sont à angle droit par rapport à la direction de pression qui a affecté la roche. Souvent certains minéraux typiques de haute pression comme le grenat, la staurotide, l'andalousite, la kyanite ou disthène, se localisent dans les feuillets micacés du micaschiste. Le clivage micacé rend le micaschiste distinct de n'importe quelle autre roche primaire, même si les minéraux principaux sont identiques. Le gneiss (p. 16) représente la même intensité de métamorphisme que le micaschiste, mais dans sa composition le mica (ou la hornblende) est moins abondant. Son origine sédimentaire peut être une argile sableuse, ou un grès argileux. Le granité frais peut être également transformé en un gneiss par simple réarrangement de ses micas dont les feuillets sont alignés dans une direction au lieu de présenter toutes les orientations possibles comme dans un granité ordinaire. Les gneiss de couleur grise à presque blanche ressemblent beaucoup à un granité si l'on falt abstraction de cet alignement des micas. Une limite exacte entre les gneiss et les micaschistes est difficile à tracer, car de nombreux gneiss semblent être beaucoup plus riches en mica qu'ils ne le sont réellement, si on se limite à
l'observation d'un seul plan de clivage riche en mica. Le quartzite (p. 394) s'est formé par métamorphisme d'un grès. Comme les grains de quartz sont pratiquement les mêmes, qu'ils soient de basse ou de haute température, seuls de petits changements peuvent avoir lieu. Au cours de l'enfouissement profond et de la diagenèse, les grains de sable sont soudés si fermement les uns aux autres que les cassures traversent les grains. Les quartzites se trouvent parmi les roches les plus dures et les plus résistantes. Elles ont les mêmes couleurs que les grès: brun, jaune, gris, rougeâtre ou blanc. Le marbre (p. 16), comme les quartzites, se forme lors du métamorphisme régional à partir d'une autre roche sédimentaire à un seul constituant et, comme le grès, c'est une roche pour laquelle aucun changement important n'a lieu si ce n'est la croissance des individus cristallins et la cimentation de la roche. Les marbres se forment à partir des calcaires et des dolomies. Si les sédiments originels sont formés de carbonates pratiquement purs, les produits du métamorphisme donnent un marbre blanc ou coloré, cristallin, qui peut être utilisé pour la décoration. Les contraintes et la température du métamorphisme régional ne sont pas toujours nécessaires pour produire la recristallisation des calcaires. Quelquefois le temps, l'enfouissement et la circulation de solutions hydrothermales produisent les mêmes effets, mais dans ces cas-là, les fossiles préservés dans le sédiment calcaire originel sont conservés dans les marbres décoratifs. De tels marbres sont souvent de couleur chamois et leurs fossiles peuvent présenter des sections plus claires constituées par de la calcite pure. Le métamorphisme de contact La pression et la température ne sont pas les seuls facteurs de métamorphisme. L'intrusion d'un magma accompagné de gaz variés qui s'échappent de celui-ci et qui porte en solution des éléments métalliques et de la silice peut transformer les sédiments simples en un nouveau type de roche et permettre la croissance de différents minéraux silicates, comme le grenat et l'épidote. Les minéraux et les sulfures métalliques accompagnent souvent, lors du métamorphisme de contact, des silicates n'ayant aucune importance économique. Un calcaire impur est plus intéressant, c'est une formation aisément transformée et minéralisée, tandis qu'une roche ignée ou un gneiss sont moins transformés, de moindre intérêt et moins susceptibles de receler un dépôt minéralisé. La cornéenne est une roche noire, compacte, finement grenue, qui se forme près de la zone de contact des roches sédimentaires et d'un magma. Elle présente une zonalité à partir de la source chaude et des apports gazeux. Dans certaines conditions, de nouveaux minéraux peuvent se former et quelques-unes des localités les plus intéressantes au point de vue minéralogique sont situées dans des zones de métamorphisme de contact. Les blocs de calcaire altéré du Monte Somma, l'ancêtre du Vésuve, constituent un des plus beaux exemples. Les laves ont arraché des blocs de calcaire des parois de la cheminée et les ont rejetés à l'extérieur du cratère. Au cours de cette montée, les calcaires ont été saturés de gaz volatils et de solutions qui ont substitué certains éléments au calcium. Puis ces blocs furent éjectés et les cavités sont tapissées de minéraux typiques du métamorphisme de contact, comme la vésuvianite, le grenat, le scapolite, le spinelle et tous les minéraux de haute température associés. Caractéristiques sommaires des roches Ignées volcaniques:
finement grenues, un mélange de minéraux non reconnaissables à l'œil nu; leur seule structure est constituée par des lignes de fluidité comme dans les obsidiennes et les rhyolites; magmatiques: grenues, sans aucune structure notable dans un échantillon de la taille du poing, composées de minéraux primaires communs et identifiables (quartz, feldspath, mica, minéraux sombres). Sédimentaires: constituées principalement d'un seul minéral de basse température. Se présentant en lits, en strates et souvent fossilifères. Métamorphiques: avec des minéraux de haute température, comme ceux des roches magmatiques mais littées, stratifiées et aussi, en règle générale, avec concentration d'une espèce minérale spécifique. CONDITIONS DE FORMATION DES MINÉRAUX II est certain que l'environnement dans lequel se forment les minéraux change grandement leurs caractères. Nous n'avons qu'à considérer un volcan de type explosif et comparer les conditions qui régnent dans sa cheminée à celles que l'on trouve dans une grotte froide et tranquille. Des minéraux cristallisent dans les deux cas et nous pouvons observer que certains minéraux sont caractéristiques d'un certain type de conditions. Un groupe de minéraux secondaires qui se forment fréquemment dans les roches ignées, sont les silicates hydratés connus sous le nom de zéolites. Près des volcans en activité
nous pouvons trouver des minéraux solubles qui cristallisent près des évents. Dans les régions de volcanisme récent, nous trouverons des minéraux formés par des éléments qui ont été amenés par des solutions et qui ont été transportés loin de leur source d'origine. Ils se séparent de l'eau à basse température et à basse pression: la stilbite et le cinabre sont les mieux connus. D'autres éléments restent près de leur source magmatique si leur volatilité et leur solubilité sont faibles. Néanmoins, comme tous les magmas sont accompagnés de gaz, ces éléments traversent souvent une certaine distance dans les roches environnantes et constituent des filons. Ainsi nous avons un groupe important de minéraux de haute température qui se forment dans les filons profonds, près des roches plutoniques. Les plus profonds de ces filons ne sont pas très différents des «dykes de pegmatites» qui forment des bandes étroites ou des veines représentant les étapes les plus voisines de la formation des roches granitiques. Dès ce moment, tous les éléments volatils et tous les éléments rares, non encore combinés, se concentrent dans une phase résiduelle. Ce liquide est très fluide, de sorte; que les minéraux des roches (quartz, feldspath et mica) peuvent cristalliser en masse, souvent avec de nombreux minéraux rares. Le béryllium, l'étain, le tungstène, le tantale, le fluor et le bore sont des éléments rares résiduels; nous trouvons des minéraux les contenant dans les pegmatites granitiques. Quelquefois, ces pegmatites («pegmatites simples» ) sont attaquées tardivement par des solutions contenant d'autres éléments rares encore plus volatils que ceux contenus dans les premiers minéraux classiques des pegmatites. Ils donnent naissance à des feldspaths plus riches en calcium, le lithium entre dans le mica, le césium remplace une partie du béryllium dans le béryl. Dans les «pegmatites complexes» nous trouverons des minéraux lithiques, l'albite, des minéraux phosphores et fluorés que l'on ne rencontre pas dans les pegmatites simples. Les pegmatites sont fréquemment exploitées pour le mica, les minerais de béryllium, ou pour les métaux rares. Elles constituent les meilleurs gisements à visiter pour le collectionneur de minéraux. En dehors des dykes de pegmatites, il existe deux autres exemples de concentrations tardives d'eau et d'éléments volatils qui sont des gisements intéressants de minéraux. L'un est formé par les «cavités miaroli-tiques» du granité, dans lesquelles les gaz, au lieu de s'échapper du magma par des fissures, ont formé de grandes bulles closes. Les gaz inclus donnent naissance, au cours du refroidissement, à des minéraux pegmatitiques qui tapissent les parois de ces cavités. Quand les fissures, dues à la contraction du granité solidifié, forment des joints et des filons, avant que tous ces gaz ne se soient échappés, nous trouvons, quelquefois, de fines crevasses tapissées de cristaux très petits et parfaits de minéraux typiques des pegmatites. Les parois d'un filon, dans une carrière de granité, seront toujours attentivement examinées. Quelquefois nous trouvons plusieurs intersections de filons avec des types de minéraux différents dans chacun d'eux: les composés de haute température, comme la topaze, le béryl et la fluorine dans l'un, l'épidote de basse température et des zéolites dans l'autre, de la calcite et des sulfures dans un troisième. Quand le magma s'est totalement refroidi et solidifié, et que tous les minéraux de haute température ont été déposés, il y a encore apparition de solutions très riches en eau dans lesquelles sont dissous des métaux, des sulfures, la silice et d'autres éléments. Lorsque le liquide s'échappe, les éléments dissous se combinent et forment des dépôts minéralisés le long des parois des fissures dans lesquelles les solutions voyagent. Les fissures remplies de minéraux sont des filons et les minéraux, dans ces filons, forment souvent des minerais intéressants. Les roches qui les bordent peuvent être attaquées par les solutions s'échappant de ces fissures et les minéraux métallifères sont souvent déposés dans la roche encaissante en remplacement de substances plus solubles qui ont été dissoutes. L'expérience a permis de constater que certains minéraux se localisent dans des filons qui doivent se trouver près du magma, à grande profondeur et à haute température. L'étain et le tungstène, par exemple, sont des minerais que l'on trouve avec les minéraux des pegmatites, comme la topaze et le béryl. D'autres éléments, comme les minerais d'antimoine, d'arsenic, de mercure, migrent très loin et se déposent près de la surface du sol, à basse température. Il est nécessaire de savoir que ce sont les minéraux de haute température qui se déposent les premiers et qu'ensuite apparaissent les minéraux de basse température, plus tardifs. L'aspect d'un gisement est décrit dans le paragraphe intitulé «localisation» dans chaque étude minéralogique. La connalssance du mode de gisement permet d'éliminer certaines espèces qui peuvent être prises pour d'autres, d'aspect analogue mais de paragenèse différente. Comme les roches, les filons et les parois enrichies en minéraux sont soumis, par exposition, à l'action de l'air. Les sulfures peuvent s'oxyder et former des sulfates solubles. Certains peuvent être mis en solution, d'autres peuvent réagir avec des sulfures plus profonds et les enrichir en éliminant certains éléments: en remplaçant le fer par le cuivre, par exemple. Les sulfures peuvent se transformer en carbonates, en silicates, en oxydes, par réaction sur les roches des parois. Un nouveau groupe de minerais peut se former et la surface exposée à l'air {affleurement) peut être lessivée, ne laissant que des oxydes de fer et d'aluminium. Les latérites appartiennent à ce type de dépôt résiduel. Un filon riche
en pyrite peut se transformer et être lessivé pour former un «chapeau de fer» ou une croûte de limonite dans lequel l'or primitivement associé à la pyrite peut être retenu. Lorsque les roches se désagrègent et sont dispersées, quelques minéraux particulièrement résistants, comme le quartz, restent en place. Les minéraux lourds, comme l'or et le diamant, peuvent se trouver près de leur lieu d'origine. Us restent seuls lorsque les eaux vives éliminent les particules plus légères et plus petites. Ils peuvent donner enfin des gisements d'intérêt économique, car ils représentent une concentration de minéraux lourds qui s'accumuleut sur une grande épaisseur, car le processus d'érosion s'est poursuivi durant des milliers d'années. Les graviers riches en diamants, en de nombreux endroits du monde, ont sans doute été concentrés et «reconcentrés» de cette façon, peut-être pendant des millions d'années. Nous dirons qu'ils ont été «concentrés par altération». Quelques éléments métalliques entrent en solution et sont déposés, plus tard, dans la mer. Ils peuvent être extraits de l'eau de mer par adsorption par les sédiments ou être repris par les organismes marins. Les solutions d'eau de mer, imprégnant ces sédiments, aldent à la cimentation des grains, de sorte qu'il se forme des roches sédimentaires. Plus tard, quand ces roches émergeront, les eaux de surface s'infiltreront, dissoudront et transporteront au loin certains éléments. Les éléments métalliques disséminés pourront être concentrés lorsque l'eau circulera dans les sédiments et quelquefois elle se combinera aux sulfures et s'en séparera dans les cavités et les crevasses pour donner naissance à des filons minéralisés. Les sulfates de basse température, les sulfures, les carbonates sont fréquents dans les cavités des roches sédimentaires. Les carrières de calcaire sont souvent des endroits favorables pour faire des récoltes minéralogiques intéressantes. Par places, on trouve de grands dépôts sédimentaires dus à des précipités chimiques constitués de sel et de gypse, résultant de l'éva-poration directe de lagunes. Dans l'océan, des réactions locales semblent avoir précipité, par voie organique, des dépôts alternés de mineral de fer et de calcaire. Des lacs riches en bore peuvent s'évaporer pour former des gisements bores; nous ne nous préoccuperons pas de l'origine de cet élément. Les craquelures, les crevasses, les cavités des roches sédimentaires sont des lieux favorables aux précipitations minérales importantes. Dans les sédiments, nous pouvons espérer trouver des filons remplis de minéraux de basse température, comme le quartz, la calcite et quelques sulfures. Dans les grottes nous avons des stalactites de calcite et des rosettes de gypse. Même dans les fossiles nous pouvons trouver du quartz et de la pyrite. Enfin, lorsque les sédiments subissent une élévation de température et des compressions, les minéraux secondaires se transforment et donnent, à nouveau, des minéraux de haute température dont certains sont visibles dans les roches. Mais les conditions de contrainte, de chaleur et de pression conduisant aux schistes et aux gneiss favorisent également la formation d'un nouveau groupe de minéraux. Ce groupe a été reconnu comme caractéristique des roches fortement métamorphisées comprenant les séries de schistes à grenat, à disthène et staurotide. Ces roches de métamorphisme régional contiennent généralement du mica et d'autres minéraux à structure en feuillet. Lorsque les roches sont plissées, des fissures de tension apparaissent souvent et les éléments rares, dispersés dans les roches avoisinantes, migrent vers ces cassures. C'est l'origine des célèbres fentes alpines qui contiennent de si beaux et de si nombreux échantillons cristallisés. Lorsque le magma, avec ses fluides riches en éléments rares, pénètre dans une masse de roches déjà métamorphisée, des changements se produisent par addition, à la composition originelle, de silice, de bore et de magnésium. Une nouvelle série de minéraux de métamorphisme de contact se développe, en particulier dans les calcaires impurs, pour donner encore d'autres minéraux. Ceux-ci, à leur tour, peuvent être détruits par hydratation. Il est important de ne pas oublier qu'il existe un grand nombre de paragenèses et que chacune d'elles est caractérisée par son propre cortège de minéraux. De nombreuses localisations sont exclusives: le béryl ne se trouve pas dans les roches sédimentaires du Bassin Parisien, comme la célestine ne sera jamais signalée dans les pegmatites du Massif Central. La découverte d'un minéral bleu dans chacune de ces régions n'aura qu'une seule détermination possible quand on considère la couleur seule. Si cette leçon est clairement comprise, et si le lecteur connaît la paragenèse de chaque minéral qu'il essaie de déterminer, son problème sera beaucoup plus simple (voir le schéma, p. 26-27).
CHAPITRE III. Propriétés physiques des minéraux L'identification des minéraux par leurs propriétés physiques seules est une question de pratique pour de nombreux minéraux étudiés dans ce livre. Cependant il est impossible de distinguer tous les minéraux connus par cette méthode et, lorsque l'amateur sera plus avancé dans cette étude, il rencontrera souvent des minéraux qui ne sont pas étudiés dans ce livre. Il devra avoir recours à des minéralogistes entraînés ou bien il aura besoin de s'entraîner lui-même, afin de pouvoir utiliser les méthodes des professionnels. La valeur des propriétés physiques décrites ci-dessous change en fonction des facteurs individuels et de l'habitude à l'expérimentation. CARACTÈRES DISTINCTIFS Couleur Peu d'exemples remarquables peuvent être trouvés dans cette première liste. La couleur est la première propriété que l'on remarque quand on observe un minéral. Pour le novice, il est déconcertant d'apprendre que cette couleur, dans la plupart des cas, résulte d'inclusions, d'impuretés accidentelles qui n'ont aucune signification dans la composition du minéral et qui sont extrêmement variables. Par contre, le professionnel se sert constamment de la couleur, car ses yeux expérimentés remarquent les teintes et les nuances qui sont caractéristiques de l'un ou de l'autre minéral. Dans quelques cas, la couleur est une propriété fondamentale, en rapport direct avec la composition. Le bleu de l'azurite et le vert de la malachite sont les couleurs typiques des minéraux de cuivre, si typiques que la découverte d'enduits bleus et verts sur des affleurements de filons sont les meilleurs indices possibles pour le prospecteur, car ils indiquent que le filon primaire contient en profondeur des sulfures de cuivre. Pour les minéraux opaques sulfurés, à éclat métallique, la couleur a une importance fondamentale et est constante. Pour les minéraux peu colorés, transparents à translucides, la couleur est variable et a moins d'importance. Même avec ces derniers, elle peut être un bon guide; cependant, pour certains minéraux qui ne possèdent jamais certaines couleurs, ce caractère négatif peut aussi avoir son importance. Eclat L'éclat permet de distinguer deux classes principales: les minéraux à éclat métallique et ceux qui ne le possèdent pas. Les minéraux à l'éclat métallique paraissent réellement métalliques (ils peuvent être naturellement des métaux ou être des sulfures métalliques) et leur couleur est constante. La gamme des couleurs identifiables dans les minéraux à éclat métallique n'est pas très grande. L'éclat des minéraux non métalliques a reçu de nombreux qualificatifs; la plupart d'entre eux sont évidents et peuvent être trouvés dans tous les dictionnaires. L'éclat vitreux signifie que le minéral ressemble à un verre. Les minéraux durs, ayant des éléments fortement liés dans leur structure, et quelques minéraux mous contenant certains métaux, comme le plomb, le mercure, l'antimoine, ont un aspect brillant et gras comme le diamant et l'on dit qu'ils possèdent un éclat adamantin. Un éclat gras est un peu moins brillant que celui du diamant. Un éclat encore moins brillant, ressemblant à de la résine, est connu sous le nom d'éclat résineux. Un éclat soyeux est celui d'un minéral finement fibreux formé d'alguilles parallèles. Un éclat nacré ressemble à celui d'un coquillage irisé et on l'observe dans des minéraux ayant des craquelures, des clivages disposés parallèlement à la surface de réflexion. Dureté L'échelle de dureté utilisée par les minéralogistes a été établie en 1822 par Friedrich Mohs, minéralogiste allemand, et elle a été employée depuis. On a reconnu que ce n'est pas une échelle dont les relations sont exactement mathématiques: 10 de l'échelle est un peu plus dur que 9, tout comme 9 est un peu plus dur que 8, etc. Pour cette raison, les duretés fractionnaires, même quand elles sont exprimées en décimales, ne peuvent être indiquées qu'approximativement. Il existe des instruments qui donnent des essais de dureté exacts, ils indiquent que le diamant vaut 1000 dans l'échelle que l'on lit de o à 1000, tandis que le corindon (9 de l'échelle de Mohs) vaut 250 et la topaze 160. Echelle de dureté de Mohs
1 talc 2 gypse
6 orthose 7 quartz
3 calcite (face du rhomboèdre) 4 fluorite 5 apatite
8 topaze 9 corindon 10 diamant
Les minéraux possédant le nombre le plus haut peuvent rayer tous ceux qui se trouvent audessous d'eux ou de dureté égale. En d'autres termes, le verre peut rayer le verre ou n'importe quel corps plus mou. Si vous pouvez rayer quelque chose avec le quartz, mais pas avec l'orthose, et si cette chose peut rayer l'orthose (et naturellement pas rayer le quartz), vous direz que sa dureté est de 6,5. La dureté est généralement différente dans les différentes directions cristallographiques; les diamants sont plus durs parallèlement à la face octaédrique et ne peuvent pas du tout être coupés suivant cette direction. Pour quelques minéraux, cette différence est prononcée, comme par exemple: la calcite dont la base peut être rayée à l'ongle tandis que le rhomboèdre de clivage est plus dur; la phosgénite dont les faces prismatiques peuvent être rayées à l'ongle tandis que la direction transversale reste intacte; la kyanite (disthène) dont la direction prismatique peut être rayée à l'alde de la lame d'un couteau tandis que la direction perpendiculaire est plus dure. Nous n'avons que quelques instruments usuels qui peuvent nous aider, si une échelle de dureté n'est pas utilisée. L'ongle fait un peu plus de 2, un sou de cuivre falt environ 3, une lame de couteau, juste un peu plus de 5, le verre environ 5,5 et une bonne lime d'acier environ 6,5. Densité Elle exprime le poids d'une substance par rapport au poids d'un même volume d'eau. Une substance qui a une densité de 2,5 sera 2,5 fois plus lourde que le même volume d'eau. C'est une propriété importante des minéraux; elle est évidente quand on soupèse de nombreux échantillons et que l'on apprécie s'ils sont plus lourds ou plus légers par rapport à d'autres échantillons de même taille. La détermination de la densité se fait en pesant une substance dans l'air, en la plongeant ensuite dans l'eau et en la pesant immergée. Des précautions doivent être prises; il faut s'assurer que le minéral est pur, qu'il n'est pas mélangé à d'autres substances. Pour bien faire la mesure il faut employer une balance et prévoir un dispositif pour peser dans l'eau, et essayer quelques exemples purs connus, avant de tester l'échantillon inconnu. Pour faire le calcul, nous pesons la substance d'abord dans l'alr sur un dispositif pourvu d'un deuxième plateau inférieur déjà plongé dans l'eau. Nous pesons ensuite la substance dans l'eau sur le plateau inférieur et nous avons un second poids (fig. 5). Le poids dans l'eau est ensuite soustrait du poids trouvé dans l'air. Ceci nous donne un nombre qui représente le poids de l'eau déplacé par la pierre lorsqu'elle est plongée dans l'eau. Fig. 5. Dispositif pour la détermination de la densité. C'est naturellement le volume de la pierre multiplié par le poids spécifique de l'eau. Si l'on divise le poids total de la pierre par le poids de l'eau (qui représente le volume de la pierre) on obtient la densité. Par exemple: poids dans l'air... 23,67 g poids dans l'eau.. 16,95 g perte de poids.. 6,72 g poids dans l'air... 23,67 g divisé par.....6,72 (la perte de poids) égale 3,52 la densité Nous avons d'autres méthodes pour déterminer la densité. Les liquides de forte densité permettent de déterminer celle de minéraux inconnus. Elle sera aussi déterminée à l'aide de flacons remplis d'eau, appelés pycnomètres, mais toutes ces méthodes sont plus compliquées et plus onéreuses que la simple balance que les amateurs peuvent construire eux-mêmes. Trait C'est la couleur de la poudre du minéral. On l'observe mieux sur une porcelaine terne non vernie, de telles porcelaines peuvent être trouvées chez les carreleurs. Le carreau de céramique a une dureté d'environ 7, donc les minéraux de plus faible dureté y laissent une trace. Cependant, pour certains minéraux, en particulier pour ceux qui sont noirs, il est possible d'observer la couleur de la poudre en en grattant un peu. On remarquera que des colorations claires peuvent être obtenues avec de nombreux minéraux noirs pulvérisés (ceux qui ne sont pas réellement noirs et opaques mais le paraissent à cause de leur opacité et de la taille de leurs grains).
Cassure C'est un terme peu précis qui décrit les caractéristiques des surfaces brisées. La plupart des minéraux n'ont aucune cassure ou une cassure quelconque. Une cassure irrégulière, granuleuse, ou courbe, en forme de coquille, comme la cassure du verre, est dite cassure conchoïdale. La plupart des substances ont l'une ou l'autre comme propriété constante. Les métaux tendent à présenter des surfaces rugueuses laissant de petits points acérés qui accrochent la peau quand on passe la main sur leur surface. Celle-ci porte le nom de cassure rugueuse; elle est par exemple bien visible sur les échantillons de cuivre de la péninsule supérieure du Michigan où le cuivre est disséminé dans des rhyolites. Les minéraux qui ont un allongement net et des clivages, sont dits: à cassure esquilleuse mais ce terme est plutôt vague. Clivage La tendance que possède un minéral à se briser en suivant certains plans, est connue sous le nom de clivage. C'est visiblement une propriété fondamentale d'un minéral car elle est en relation avec la structure du cristal. Elle est naturellement également en relation avec la symétrie cristalline. Un minéral cubique, comme la blende ou la fluorine, peut avoir un clivage dodécaédrique (à 12 côtés) ou octaédrique (à 8 côtés), tandis qu'un cristal monoclinique ou triclinique ne pourra posséder que des clivages suivant les faces du pinacoïde (une direction) ou prismatique (deux directions). Le clivage est une des plus importantes propriétés d'identification. Séparation Elle ressemble au clivage mais n'existe que pour quelques échantillons; elle ne peut pas s'effectuer entre n'importe quel groupe d'atomes. Elle a lieu seulement suivant certains plans parallèles mais espacés. Elle représente des plans de faible cohésion à l'intérieur du cristal. Ce manque de cohésion peut être dû à la présence de feuillets où les atomes sont désordonnés ou faiblement ordonnés comme dans une macle. Transparence Les minéraux se répartissent dans toutes les gradations entre la transparence et l'opacité. Pratiquement tous les minéraux translucides peuvent être, suivant les circonstances, presque ou totalement transparents. Il est courant de dire qu'un minéral est transparent à translucide; s'il est transparent sous certaines conditions, il sera, à cause des inclusions ou des défauts, généralement translucide. Les minéraux opaques comprennent les sulfures et les oxydes; cependant des esquilles assez fines peuvent parfois lalssef passer un peu de lumière. Ceci est en relation avec le trait, la couleur de la poudre, qui ne sera réellement noire que dans le cas de minéraux vraiment opaques. Fluorescence et phosphorescence La propriété de changer la lumière invisible ultraviolette ou les rayons X, en lumière visible, est connue sous le terme de fluorescence. Dans quelques cas, le minéral continue à émettre de la lumière visible après que la source stimulatrice a été éliminée. C'est la phosphorescence. La phosphorescence est plus rare que la fluorescence. Les échantillons d'une même espèce peuvent ne pas être tous fluorescents. Cette propriété dépend des impuretés présentes. Quelques gisements ont été signalés pour leur abondance en minéraux fluorescents (Franklin, New Jersey; Langban, Suède). Les minéraux présentent d'autres effets de luminescence. Certains donnent de petits éclairs lumineux quand on les frappe avec une pointe métallique: la blende et le corindon peuvent présenter cette tribo-luminescence. Des étincelles peuvent être observées dans le cristal de roche quand on le scie. La thermoluminescence ou lueur qui apparaît dans les échantillons quand on les chauffe légèrement est une propriété connue pour la fluorine et quelques calcites. Autres phénomènes La pyroélectricité et la piézoélectricité sont des propriétés que présentent quelques minéraux, en particulier la tourmaline et le quartz. Les changements de température ou de pression permettent aux minéraux de se charger électriquement et de posséder des pôles positifs et négatifs. Il en est de même lorsqu'ils sont chauffés, refroidis ou qu'ils subissent une pression. Ceci peut être mis en évidence, en saupoudrant le cristal qui se refroidit ou que l'on chauffe, avec une poussière de minium et de soufre passée au travers d'un fin tamis de soie. Le dispositif peut être réalisé avec un tamis constitué de deux couches de soie placées à l'extrémité de l'orifice d'une poire de caoutchouc remplie d'un mélange de deux parties de minium pour une de soufre. Les particules se chargent électriquement lorsqu'elles
passent à travers le tamis et se disposent aux extrémités appropriées des cristaux chargés; le soufre ayant une charge négative se dispose au pôle positif du cristal et le minium possédant une charge positive va vers le pôle négatif du cristal. Bien que rarement faite par les collectionneurs amateurs, la démonstration est si spectaculaire qu'elle doit, au moins une fois, être réalisée. L'appareillage décrit cidessous est peu onéreux et facile à se procurer (fig. 6). Fig. 6. Mise en évidence de la piézoélectricité. Pour obtenir de meilleurs résultats, pulvériser doucement à une distance de plusieurs centimètres. Les figures de percussion sont des étoiles à six branches que montrent les micas quand on leur applique une légère pression à l'aide d'une aiguille à pointe algue. Les rayons de l'étoile suivent naturellement les directions cristallines du mica. L'astérisque est une étoile à six branches que montrent quelques minéraux quand ils sont polis. Quand on observe une source ponctuelle de lumière, dont les rayons traversent une plaque ou une sphère d'un minéral possédant cette particularité, on voit une étoile à six branches due à la réflexion de la lumière sur les inclusions microscopiques qui sont disposées parallèlement aux directions cristallines. Le quartz rosé, quelques quartz grisâtres des pegmatites et le corindon (saphyr étoile) présentent de bons exemples de ce phénomène. Il peut également être observé en regardant une source lumineuse à travers un feuillet de clivage du mica phlogopite. Le pléochroîsme s'observe avec les cristaux colorés transparents à translucides, de tous les groupes de symétrie non cubique. La lumière qui suit une direction est absorbée d'une façon différente de celle qui traverse le cristal dans une autre direction, de sorte qu'il existe une différence de couleur entre ces deux orientations. Dans quelques minéraux, comme la tourmaline, la cordiérite et l'andalousite, le changement de couleur peut être si prononcé qu'il est à lui seul un critère utile pour l'identification. Dans de nombreux cas il alde à l'identification car il montre que le minéral ne peut pas appartenir au système cubique, même s'il n'existe aucune forme cristalline. Une petite esquille peut être malntenue devant un morceau de Polaroïde, monté sur un verre, les deux directions de vibration étant à angle droit l'une par rapport à l'autre. Lorsque l'on fait tourner cette esquille translucide, le changement de couleur peut être mis en évidence. TEXTURES MINÉRALES ET FORMES DES AGRÉGATS Surfaces minérales Quand les minéraux se solidifient dans des cavités, sans être gênés par d'autres substances solides ou par d'autres minéraux, ils tendent généralement à prendre la forme des cristaux que nous étudierons dans le chapitre suivant. La vitesse à laquelle les cristaux croissent, l'abondance de leurs centres de croissance et la nature des solutions à partir desquelles ils se forment, déterminent l'existence, soit d'un seul cristal, soit d'un ensemble de cristaux. Un tel encroûtement continu est connu sous le nom de druse. Elle peut être formée de nombreux petits pointements ou de quelques grands cristaux. Les druses de quartz sont très fréquentes. Le quartz peut être suspecté quand on observe des cristallisations brillantes. On ne voit généralement que les extrémités des cristaux, les faces des prismes ne se développant pas dans certaines conditions (voir améthyste, P- 163). Quelquefois les cristaux sont plus petits et en forme d'aiguilles. Quand ils ne se terminent pas par des faces cristallines mais par des surfaces légèrement arrondies, les masses qu'ils forment sont décrites sous des noms variés qui dépendent de la taille et de la forme des individus. Le terme de botryoïde, en forme de grappe, est utilisé quand les protubérances sont assez petites. Réniforme, en forme de rein, et mamillaire sont également des termes employés pour décrire des surfaces largement arrondies (voir hématite, p. 142). Des termes variés, mais toujours descriptifs, sont utilisés pour caractériser les autres formes de croissance que l'on peut rencontrer chez les minéraux. Une croissance branchue, en forme d'arbre, est appelée den-dritique; de tels individus peuvent être observés dans les agates et dans les traînées d'oxyde de manganèse, dans les fissures des roches, et sont souvent pris, par erreur, pour des empreintes de plantes fossiles. De petites sphères sont appelées globulaires, des formes chevelues grêles sont acicu-laires, des masses pendantes sont appelées stalactitiques et une forme régulière, comme les traverses d'un pont, sera dite réticulée. Structure des roches et des minéraux Quand un minéral cristallise (en dehors de la croissance sur une surface libre) à partir d'une masse qui se solidifie, il se développe, en étant gêné par la croissance d'autres cristaux. La dimension de la structure dépend des mêmes facteurs que ceux qui déterminent la cristallisation sur une surface libre mais en donnant plus d'importance à la viscosité du liquide qui va se solidifier et à la vitesse de refroidissement (car nous parlerons souvent ici d'une cristallisation directe à partir d'un magma). Un
magma qui vient à la surface du sol sous forme de lave et qui se refroidit rapidement, se solidifie très vite. Le même magma, en profondeur, se refroidit et se solidifie lentement. Les centres de cristallisation se développent en moins grand nombre lorsque le refroidissement est lent et les cristaux ont plus de chance d'atteindre une grande taille avant de rencontrer un cristal voisin. Les structures cristallines qui se développent peuvent être finement ou largement grenues, ceci dépend des conditions de cristallisation. Elles se révèlent sur une cassure par les caractères de cette surface; la plupart des minéraux se brisent plus aisément suivant une direction que suivant une autie; il en résulte qu'un fragment cassé suivant un plan quelconque, comprend les clivages ou les directions de cassure facile de chaque grain qui le constitue. Quand on examine une telle cassure, on peut voir si les grains sont petits ou gros: si c'est une cristallisation fine ou grossière. Nous pouvons également observer si les individus cristallins sont plus ou moins équidimensionnels ou s'ils sont allongés suivant une direction. Des termes descriptifs variés ont été donnés à de telles masses cristallines déterminées par les caractères du grain des minéraux qui les constituent. Elles peuvent être foliées, micacées, ou lamellaires, si elles ont une forme tabulaire et possèdent des clivages micacés. Les aiguilles donnent des formes fibreuses, aciculaires ou chevelues, si les aiguilles ont un arrangement parallèle. Si elles sont entremêlées, comme des cheveux, nous dirons que nous avons une forme feutrée; cette structure dans le jade explique sa ténacité exceptionnelle. Quelquefois la texture cristalline est si fine que les grains individualisés ne peuvent pas être vus à l'œil nu. Dans ce cas, nous parlerons d'une texture microscopique ou crypto-cristalline. Néanmoins, ceci ne signifie pas que cette substance n'est pas cristallisée; bien qu'indétectable, sauf aux rayons X, la structure cristallographique des grains est la même que celle des agrégats plus grossiers. La calcédoine, variété de quartz, possède une telle texture crypto-cristalline. Si une substance n'est réellement pas cristallisée, et ne donne aucun diagramme de diffraction des rayons X, nous dirons qu'elle est amorphe (sans forme). Quelques minéraux — mais peu, ce qui est surprenant — appartiennent à ce groupe, qui comprend l'opale, quelques silicates hydratés et des oxydes. De nombreuses substances, qui furent longtemps considérées comme amorphes, sont considérées comme cristallisées depuis la découverte des rayons X. Le verre volcanique (obsidienne) est constitué par une lave qui s'est refroidie si rapidement qu'aucun cristal ne s'est développé; il est par conséquent amorphe. Compaction Les masses cristallines opposent une résistance variable à la cassure et des séries de termes ont été employés pour décrire ce comportement. Si elle est très résistante à la séparation des grains individuels, elle est dite compacte. Ce terme peut être appliqué aux quartzites, grès métamorphiques dans lesquels la cimentation entre les grains est telle, que lors de la cassure, la roche se brise en traversant les grains de quartz plutôt qu'en les contournant. Dans un granité, la cassure se produit toujours à travers les grains, qui sont tellement soudés entre eux, qu'il n'est pas facile de les séparer. Cependant d'autres roches grenues peuvent s'émietter plus rapidement; quelques marbres se cassent aisément en petits rhomboèdres de clivage et, pour cette raison, sont utilisés comme pierre de construction. Les roches à olivine (durâtes) sont particulièrement friables, comme quelques grès; les grains se détachent quand on passe le doigt sur leur surface. Les minéraux massifs à cristaux allongés ou aplatis peuvent se casser aisément en amas d'esquilles ou de feuillets.
CHAPITRE IV. Classification cristallographique Les formes solides à facettes que les minéraux acquièrent en se solidifiant à partir d'un état pâteux ou en se séparant des solutions, reflètent leur symétrie propre. Elles sont connues sous le nom de cristaux. En effet, la forme extérieure réalisée dépend de l'arrangement interne des atomes. Les surfaces planes appelées faces, qui délimitent le cristal, sont directement en relation avec l'arrangement interne des atomes; leur dimension dépend de la fréquence des atomes dans les différents plans. D'autres propriétés des minéraux, comme le clivage, déjà mentionné, sont aussi en relation avec le schéma structural tridimensionnel. Maintenant, les physiciens s'intéressent à l'étude des cristaux et en ont modifié la définition. Ils ne considèrent que l'arrangement atomique interne, sans prendre en considération les faces nécessaires aux déterminations des minéralogistes et abandonnent l'origine classique du mot. La présence de faces externes ne signifie rien lors de l'examen aux rayons X car ceux-ci traversent un cristal en se réfléchissant sur les différents plans cristallo-graphiques qui le constituent. Pour le collectionneur et pour le minéralogiste la forme cristalline a cependant une grande importance, car les individus bien cristallisés sont suffisamment caractéristiques pour permettre une identification à partir de cette seule donnée. Les angles des faces cristallines sont différents pour les diverses espèces et les minéraux peuvent être identifiés par une mesure soigneuse des angles à l'aide d'un instrument appelé goniomètre. Depuis qu'il existe des méthodes plus faciles d'identification, il est peu employé. Nombreux sont ceux qui trouvent que la cristallographie est la partie la plus difficile de la minéralogie. La connaissance des systèmes cristallins sera, certes, un peu fastidieuse, mais il faut savoir que plus de la moitié des classes sont rares ou inconnues dans la nature et que la détermination du système cristallographique est suffisante pour l'identification quand on y ajoute d'autres propriétés physiques. Les systèmes cristallins, au nombre de six, sont définis par les dimensions relatives et les angles que font entre elles des droites imaginaires qui passent par le centre de gravité des faces opposées, parallèlement aux arêtes de ces faces. Pour la discussion des éléments d'un cristal, prenez, à titre d'exemple, un cube simple et étudiez tous ses éléments de symétrie. Les axes sont des droites qui joignent le centre d'une face au centre de la face opposée. Comme vous pouvez le constater, dans un cube, il existe trois droites ayant cette propriété; elles sont parallèles aux arêtes du cube, se coupent à angle droit au centre de celui-ci et sont d'égales longueurs (fig. 7). Vous pouvez aussi imaginer des droites joignant deux sommets opposés. Elles ne sont pas parallèles aux arêtes, aussi ne sont-elles pas des axes principaux. Cependant si vous maintenez un cube par deux sommets opposés, et que vous le tourniez d'un tiers de tour, vous pouvez constater que les faces se trouvent exactement dans la même position qu'avant la rotation. Fig. 7. Cube avec ses trois axes principaux. Fig. 8. Axes diagonaux de symétrie d'ordre 3. Fig. 9. Axes de symétrie d'ordre 2. Une autre rotation d'un tiers de tour aboutit au même résultat et un troisième tour de 120 0 permet de retrouver la position initiale. Bien qu'il ne puisse pas être un axe cristallographique, c'est certainement un axe autour duquel le cristal peut tourner et retrouver plusieurs positions identiques à la position initiale; en d'autres termes, c'est un axe de symétrie (fig. 8) et dans ce cas, c'est un axe de symétrie d'ordre trois. Si vous maintenez le cristal entre vos doigts, placés au milieu des arêtes opposées, au lieu des sommets, vous pouvez observer qu'il vous suffit d'opérer un demi-tour pour replacer le cristal dans sa position initiale. Ces droites joignant les milieux des arêtes opposées sont des axes de symétrie d'ordre deux (fig. 9). Dans un cube il existe six axes de ce type avec quatre axes de symétrie d'ordre trois et trois axes de symétrie d'ordre quatre (fig. 10). Si votre cube était en bois et que vous puissiez le scier suivant les diagonales des faces, vous obtiendriez deux moitiés. Chacune d'entre elles, placée devant un miroir, donnerait l'impression d'un cube entier (fig. 11). Vous pourriez également diviser le cube par le milieu des faces et obtenir le même effet. Ce sont des plans de symétrie et dans un cube il en existe neuf (fig. 12). Fig. 10. Axes de symétrie du système cubique. Fig. 11. Plan de symétrie. Fig. 12. Plans de symétrie.
Les droites joignant les centres de deux faces opposées se coupent en un point, le centre du cristal. Chaque fois que le cristal possède deux faces opposées, il possède également un centre dit centre de symétrie.
Nous avons ainsi passé en revue les éléments de symétrie du cube qui appartient au système qui en possède le plus grand nombre. Nous appellerons le système auquel le cube appartient: le système cubique, et nous le*définirons comme étant caractérisé par trois axes égaux se coupant à angle droit. Les axes cristallographiques sont spécifiques des systèmes, les autres éléments pouvant manquer. Le cube, qui est la forme fondamentale du système cubique, possède, en plus des trois axes d'ordre quatre, quatre axes d'ordre trois, six axes d'ordre deux, neuf plans de symétrie et un centre de symétrie. Fig. 13. Cubes avec troncatures octaédriques sur les angles. Fig. 14. Octaèdre ayant les mêmes axes de symétrie que le cube. Fig. 15. Tétrahexaèdre. Fig. 16. Trioctaèdre. Le cube peut subir un certain nombre de modifications. Nous pouvons éliminer chaque sommet du cube par une coupe effectuée près du sommet (fig. 13) puis jusqu'au milieu de chaque arête (fig. 14). Nous obtenons alors une forme à huit faces, une pyramide double, mais celle-ci possède encore tous les éléments de symétrie du cube. Ainsi vous est-il possible de comprendre qu'une forme comme celle que nous venons de décrire, qui est un octaèdre, appartient au système cubique. Supposons maintenant que nous fixions sur chaque face du cube des pyramides à 4 faces aplaties, nous obtenons une forme à 24 faces, c'est un tétra[4]hexa[6]èdre (fig. 15). De la même façon nous pouvons imaginer trois faces placées sur chacune des faces de l'octaèdre, nous avons un trioctaèdre (fig. 16). Ainsi ces cristaux d'aspect différent et ceux obtenus par la combinalson de plusieurs d'entre eux, appartiennent encore au système cubique. Tous possèdent trois axes d'égale longueur et se coupant à angle droit. Il existe six systèmes cristallins qui se divisent en trente-deux classes de symétrie. Les noms de ces systèmes, faciles à retenir, dérivent des caractéristiques de leurs axes. Les classes dépendent des autres éléments de symétrie. Dans quelques cristaux, par exemple, le sommet et la base sont différents car il n'existe pas de centre de symétrie ou de plan horizontal de symétrie. Quelques-uns de ces axes peuvent également manquer. Les symboles, connus sous le nom de symboles de Hermann-Mauguin, permettent de désigner les classes par leurs éléments de symétrie. LES SYSTÈMES CRISTALLINS A. Système cubique ou isométrique (du grec «mesure égale») Dans ce groupe les axes sont d'égale longueur et se coupent à angle droit. Il existe des classes de symétrie, qui gardent la même longueur d'axe mais perdent des éléments de symétrie. Tab 01 B. Système quadratique ou tétragonal (du grec tetra pour «quatre», en référence à la section carrée) Ce système ressemble au système cubique mais un des axes, celui qui est toujours placé verticalement lorsque l'on «oriente» le cristal, est plus long ou plus court que les deux autres. Ce changement de longueur de l'un des axes signifie qu'il existe maintenant une direction verticale fixe et que le cristal n'est pas identique dans les trois directions de l'espace comme dans le système cubique. Les formes définies sont des prismes verticaux dits de première ou de seconde espèce suivant qu'une face coupe un axe horizontal et est parallèle à l'autre axe ou que chaque face coupe deux axes horizontaux à des distances égales du centre (fig. 17). Le sommet et la base sont connus sous le nom de pinacoïdes de base. Les faces de troncature sont des pyramides doubles ou bipyramides (dans les classes qui ont un sommet et une base; dans les autres ce sont simplement des pyramides). Elles peuvent être également de première ou de deuxième espèce. Les prismes à huit faces sont appelés prismes ditétragonaux ou octogonaux. Dans le cas d'une hémiédrie centrée (classes 8 et 15) le prisme orienté d'une manière quelconque par rapport à l'axe principal, constitue un prisme de troisième espèce (voir fig. 19). Fig. 017. Prismes du système quadratique. Tab 02
C. Système hexagonal Ce système comporte trois axes horizontaux coupés à angle droit par un axe vertical. C'est le plus compliqué de tous les systèmes à cause de la confusion résultant du fait que l'on peut aussi subdiviser ce système en prenant à part les classes où les faces alternes ne sont pas formées pour constituer un système rhomboédrique. Il en résulte une symétrie ternaire au lieu d'une symétrie d'ordre 6. On sait que la division rhomboédrique du système hexagonal a été quelquefois placée dans un groupe séparé, ayant des axes parallèles aux arêtes du rhomboèdre. Comme la relation de cette division rhomboédrique du système hexagonal est la même que celle des classes du sphénoèdre et du tétraèdre dans les deux premiers systèmes, il ne semble pas logique de faire un système spécial de la subdivision rhomboédrique. On la préfère quelquefois dans les pays d'expression française. Fig. 018. Prismes du système hexagonal. Dans le système hexagonal, on considère trois axes concourants et coplanaires, d'égale longueur, coupés à angle droit par un quatrième axe, qui est plus long ou plus court. Les formes complètes offrent des prismes à six pans ou des bipyramides, soit de premier ou de second ordre, comme dans le système quadratique; ceci dépend de l'orientation des faces par rapport aux axes horizontaux de symétrie (fig. 18). Il existe également une forme à 12 faces que l'on appelle prisme dihexagonal. Par développement alterné, c'est-à-dire par suppression d'une face sur deux des formes dihexagonales, nous obtenons une forme à six pans (comme dans l'apatite). C'est un prisme de 3 e espèce comme dans le système quadratique (fig. 19). Tab 03a+b Fig. 019. Axes de symétrie du système hexagonal. Dans les deux classes trigonales du système hexagonal, l'axe vertical est d'ordre 3 plutôt que senaire, mals, contrairement au système rhomboédrique, dont l'étude va suivre, la classe de la bipyramide ditrigonale possède un plan horizontal de symétrie. Dans la classe de la pyramide trigonale, le plan horizontal de symétrie n'existe pas et il est logique de la placer dans le groupe rhomboédrique. Comme il n'existe pas de minéraux connus appartenant à cette classe de symétrie, l'argumentation est purement théorique. Tab 04 Le système rhomboédrigue peut être comparé à la classe tétraédrique du système cubique et aux classes sphénoédriques du système quadratique; car le rhomboèdre, forme principale de ce groupe, est constitué par le développement dominant de faces qui appartiennent alternativement au sommet ou à la base du cristal. Un rhomboèdre simple possède six faces. Avec des angles à 90 0 il deviendrait un cube tenu par un sommet, l'axe vertical aboutissant à ce sommet constitue le seul critère de classification de ce cristal. Dans une orientation normale du rhomboèdre, les axes horizontaux sont considérés comme étant issus du milieu de chacune des arêtes équatoriales (fig. 20). L'alternance des faces ainsi que le manque de plan de symétrie horizontal le distinguent de la classe trigonale (bénitoïte). Fig. 020. Axes du rhomboèdre. Tab 05 D. Système orthorhombique Ce système est un retour aux trois axes simples se coupant à angle droit mais ici ils sont tous de longueurs différentes. On peut observer par exemple un axe plus long, un plus court et un axe intermédiaire. Pour orienter correctement un cristal orthorhombique, nous placerons verticalement la direction qui se trouve être le plus souvent la plus grande (l'axe c), et l'axe le plus court (l'axe a) sera orienté vers nous. L'axe intermédiaire (l'axe b) se trouvera placé dans la direction allant de la gauche vers la droite (fig. 21). Comme pour les bases des systèmes quadratiques et hexagonaux, les paires de faces sont parallèles entre elles aux extrémités opposées des axes et ce sont des pinacoïdes, respectivement de base, de face, et de côté, ou basaux, macro- et brachypinacoïdes (se rappeler: è pinacoïde correspond au brachypinacoïde). Les directions verticales des quatre faces coupant les deux axes horizontaux sont les faces du prisme (elles sont souvent striées parallèlement à leur allongement), de même les quatre faces recoupant l'axe vertical et l'un ou l'autre des axes horizontaux (comme un toit) sont les macro- et brachydômes souvent striés horizontalement. Les faces les recoupant tous les trois, comme dans les autres systèmes, appartiennent aux pyramides et aux bipyramides. Fig. 021. Axes du système orthorhombique et pinacoides. Tab 06
E. Système monoclinique Ayant envisagé les variations possibles des trois axes se coupant à angle droit, la possibilité suivante est de réduire la symétrie en inclinant un des axes vers le plan formé par les deux autres qui se coupent à angle droit. Pour orienter un tel cristal on doit placer l'axe incliné vers l'observateur, soit l'axe a (fig. 22). Les deux autres axes se trouvent dans le plan vertical, se coupent à angle droit et sont désignés par b et c. Les axes b ou c peuvent être plus longs, l'axe b sera de symétrie d'ordre 2 et le plan c-a sera le seul plan de symétrie. Les formes sont les mêmes que celles du système orthorhombique, mais les macrodômes deviennent des clino-dômes. Les pyramides peuvent être «antérieures» ou «postérieures», mais il n'existe que quatre faces pour la bipyramide de la classe de symétrie complète. Fig. 22. Axes du système monoclinique et pinacoïdes. PL 07-08 Tab07 F. Système triclinique Fig. 23. Axes du système triclinique et pinacoïdes. Tab 08 La dernière possibilité est que nos trois axes de longueurs inégales soient tous les trois inclinés et se coupent suivant un angle quelconque autre que 90 0 (fig. 23). Comme il n'y a pas d'axes de symétrie nous n'aurons que des paires de faces; les dômes, les prismes et les pyramides des autres systèmes sont représentés seulement par deux faces qui sont le sommet et la base, l'avant et l'arrière, la droite et la gauche. Le centre est le seul élément de symétrie possible et quand il est présent il donne un cristal triclinique de la classe normale. Le système triclinique est le plus difficile à étudier sans le secours des mathématiques. L'absence dans la classe hémiédrique de tous les éléments de symétrie est, au point de vue du mathématicien, le système le plus facile et le plus simple à comprendre. D'autre part, comme la reconnaissance de la symétrie et l'aspect propre des cristaux est la principale joie de l'étude des minéraux, les cristaux appartenant à ce système procurent peu de satisfaction aux collectionneurs. Les noms des formes ressemblent à ceux du système orthorhombique. Comme ils sont tous inclinés, il n'existe pas de clinodôme ni de clino-pinacoïde dans ce système. Le seul axe est l'axe vertical. Seuls les rayons X peuvent en définitive permettre de déterminer l'orientation propre de ce groupe, mais les paramètres déterminés par les anciennes méthodes coïncident souvent avec ceux déterminés à l'aide des rayons X par la cristallographie moderne. AUTRES FORMES ET PARTICULARITÉS Les macles des cristaux Lorsque deux cristaux croissent l'un près de l'autre, l'interpénétration de ces deux individus est courante. Quelquefois le plan de contact est un plan particulier des deux cristaux et les deux individus sont disposés symétriquement par rapport à ce plan. Quand on observe ce phénomène suivant un plan caractéristique ou lorsque de nombreuses intercroissances ont lieu suivant un plan moins fréquent, on considère que les deux individus sont maclés. Les macles se révèlent souvent par des angles rentrants existant entre deux individus cristallins. Les types de m acles les plus fréquents sont quelquefois connus sous le nom du minéral qui présente souvent des intercroissances de ce type. Dans le système cubique les macles entre des faces octaédriques donnent un édifice de forme extérieure triangulaire aplatie, connu sous le nom de macle du spinelle — fréquente dans le spinelle (fig. 24) naturellement et dans le diamant. Deux individus peuvent s'interpénétrer et les sommets de l'un peuvent ressortir sur les faces de l'autre. Cette association est connue sous le nom de macle d'interpénétration; elle est commune avec la fluorine en cubes (fig. 25) et avec la pyrite. Fig. 24. Macle du spinelle. Fig. 25. Macle d'interpénétration de la fluorine. Fig. 26. Macle en roue du rutile. Dans le système quadratique nous observons des macles répétées pour le rutile qui donnent une roue complète ou des macles en genoux (fig. 26). Les macles de la cassitérite se produisent de la même manière et sont si fréquentes que les angles rentrants sont un critère excellent pour la détermination de ce minéral (fig. 27). Fig. 27. Macle de la cassitérite. Dans le système hexagonal nous trouvons des macles polysynthétiques dans la caldte, et dans le cinabre, des macles d'interpénétration comme celle de la fluorine. Nous avons également des macles
d'interpénétration pour la phénacite. Les cristaux du système orthorhombique possèdent souvent des macles d'interpénétration de trois individus, de sorte que l'on a l'impression d'observer un cristal hexagonal. Ceci est fréquent pour l'aragonite et le chrysobéryl (voir p. 88 et 199). Les cristaux monocliniques possèdent souvent des macles de contact le long du pinacoïde, comme par exemple dans les cristaux de gypse en fer (fig. 28). Les macles répétées des feldspaths tricliniques sont fréquentes et servent de caractère de détermination quand les lignes parallèles peuvent être observées sur les faces de clivages (voir plagioclases, p. 289). Distorsion dans les cristaux Le développement des cristaux est rarement parfaitement symétrique, et nous pouvons souvent observer des cristaux fortement allongés appartenant à un système, qui peuvent ressembler à une forme appartenant à un autre système. L'orientation des cristaux est le seul guide pour recon-naltre de telles distorsions. Un dodécaèdre allongé peut ressembler à une forme rhomboédrique qui serait la combinaison d'un prisme et d'un rhomboèdre (fig. 29 a et 29 b). L'étude des caractères des faces aldera dans cette détermination. Les faces du prisme sont souvent striées différemment de celles des bases; si ces deux types de faces ont le même éclat et les mêmes striations, l'existence d'un cristal distordu peut être soupçonnée. Groupements parallèles Fig. 29 a. Dodécaèdre normal et allongé. Fig. 28. Macle en fer de lance du gypse. Fig. 29 b. Octaèdre normal et allongé. Fig. 30. Croissance parallèle des cristaux de béryl. II est facile de confondre des groupements parallèles avec des macles. En l'absence d'angles rentrants bien définis et en l'absence d'un plan de symétrie entre deux individus accolés, on pensera que ce groupement constitue une croissance parallèle d'individus, plutôt qu'un ensemble de macles (fig. 30). C'est une distinction que les collectionneurs ont du mal à faire. Forme cristalline Fig. 31. Combinaison cristalline (fluorine). Fig. 32. Forme cristalline à dominance cubique. Fig. 33. Forme cristalline à dominance octaédrique. Un minéral présente généralement plusieurs modes d'association de ses faces cristallines; celles-ci seront appelées «formes» dans la discussion cristallographique. Chaque cristal ne peut montrer que les formes de son système. Les minéraux du système cubique ne présentent que des cubes, des octaèdres, des dodécaèdres, des tétrahexaèdres, des trapé-zoèdres; ils ne peuvent pas montrer de pinacoïdes, de pyramides ou de prismes, qui sont les formes d'un autre système. En général les cristaux présentent la combinaison de plusieurs formes, telles que le cube dont les sommets sont remplacés par les faces octaédriques et les arêtes par des dodécaèdres (fig. 31). Cependant, les cristaux d'un même minéral du système cubique peuvent quelquefois être à cube dominant (fig. 32) et d'autres fois à octaèdre dominant (fig. 33). Ce phénomène est connu sous le nom de «habitas» et nous dirons que la fluorine de basse température a un habitus cubique et que celle de haute température a un habitus octaédrique. La calcite de haute température est souvent tabulaire. L'étude des habitus cristallins en est encore à ses premiers balbutiements, mais elle constitue une branche fascinante de la cristallographie. La température, la pression, la composition des solutions à partir desquelles se forment les cristaux et les variations de leur concentration peuvent toutes contribuer à la forme définitive du cristal. Nous observerons aussi les premiers stades de croissance des cristaux, délimités par des bandes d'impuretés qui se trouvent à l'intérieur de cristaux plus récents. On peut constater ainsi, par l'étude de ces noyaux plus anciens, que la forme cristalline peut avoir changé au cours de la croissance du cristal (fig. 34). Fig. 34. Fantôme dans la calcite montrant que le changement de forme peut survenir lors d'une croissance tardive. Une forme prismatique prend la place d'une terminaison de scalénoèdre. Pseudomorphoses Accidentellement nous rencontrerons des cristaux d'un minéral ayant les formes extérieures d'un autre, ceci résulte du fait que ce minéral a pris la forme du premier cristal formé. L'explication la
plus simple d'un tel phénomène est le remplacement, par altération, de la pyrite (sulfure de fer) par la limonite (hydroxyde de fer). Les grenats peuvent être altérés de la même manière. Un changement plus complexe peut survenir quand des solutions chaudes altèrent les grenats en chlorite. Ce phénomène est connu sous le nom de pseudomorphose (pseudo = faux, morphe = forme). Il existe plusieurs types de pseudomorphoses et des séries très complexes de noms ont été données pour qualifier le type de changement dans chaque cas. Les premiers décrits sont de simples altérations. Les encroûtements peuvent être constitués de cristaux et quelques auteurs appellent ces revêtements «pseudomorphose par incrustation». Quelquefois une nouvelle substance peut remplacer l'ancien minéral, par exemple les cristaux de quartz de Cuba qui remplacent la fluorine. Les paramorphoses sont des cas spéciaux pour lesquels il n'y a pas de changement réel de composition mais où il y a eu simplement réorganisation des atomes suivant une autre configuration qui ne coïncide plus avec la forme cristalline primitive. Le rutile paramorphisant la brookite est fréquent à Magnet Cove, Arkansas. Plus souvent, nous avons une légère substitution d'éléments, comme par exemple dans le changement du carbonate de cuivre bleu (azurite) en un carbonate de cuivre vert plus stable (malachite) ou bien du gypse hydraté remplaçant l'anhydrite anhydre. Enfin, signalons le cas d'un minéral remplissant l'espace laissé libre par la disparition d'un premier minéral, comme dans le cas des cavités de fluorine remplies par la gorceixite, dans la carrière de kaolin des Montmins (Allier). Enfin il existe des amas qui n'ont pas de forme propre, ils conservent seulement celle d'un espace vide limité par des cristaux d'une autre espèce car ils ne suivent pas les lois qui régissent la croissance des cristaux.
CHAPITRE V Classement chimique des minéraux Dans l'introduction vous avez appris ce qu'était un minéral: c'est un composé chimique naturel formé par la combinalson de nombreux éléments chimiques. Le plus connu de ces composés chimiques est le sel de cuisine, que nous allons prendre comme exemple. Le sel est formé par la combinaison de deux éléments: le sodium et le chlore. Le sodium est un élément métallique et le chlore est gazeux à température normale. Le sel de cuisine est obtenu par purification d'un minéral appelé halite, en éliminant les différentes impuretés qui sont habituellement associées à la halite naturelle. On ne trouve jamais de sodium ou de chlore isolés dans la nature. Ces deux éléments sont toujours combinés car ils sont chimiquement trop «actifs». Le sodium peut se combiner avec de nombreux autres éléments, mais pas avec tous; en effet, les éléments métalliques ont tendance à s'unir avec les éléments non métalliques pour former des sels. Les métalloïdes forment des acides en se combinant avec l'hydrogène. Par conséquent, à part quelques métaux natifs qui peuvent exister dans la nature, à cause de leur relative inactivité, ou dans des conditions exceptionnelles, tous les autres minéraux sont des sels de différents types. Il y a environ 1500 minéraux connus jusqu'à présent, 250 environ sont décrits dans ce livre; il est donc nécessaire de les grouper dans une sorte de classification. On a essayé plusieurs systèmes de classification. Récemment, une tentative a été faite pour classer les minéraux d'après leur structure cristalline, sans oublier la traditionnelle composition chimique qui doit être le premier critère de classification. Cependant, la classification chimique que l'on trouvera dans ce livre a subi, avec succès, l'épreuve du temps et, avec quelques modifications et de légers réajustements, elle est généralement acceptée par les minéralogistes professionnels. La présente classification est la même que celle employée dans la 7 e édition de System of Mineralogy de Dana, qui place les silicates en dernier. Les propriétés des éléments entrant dans la composition de ces complexes naturels que sont les minéraux, permettent, dans la plupart des cas, de connaître leurs caractéristiques, de sorte que leur identification est grandement simplifiée. Le géologue peut habituellement soupçonner le groupe auquel un minéral appartient à partir de sa paragenèse (voir p. 26-27, 42-45) et de ses propriétés physiques. Elles seront décrites ci-dessous et plus loin en tête des divers groupes. Dans d'autres cas, il est suffisant d'effectuer un seul essai chimique pour distinguer deux groupes qui parfois semblent identiques, par exemple les carbonates et les sulfates. Généralement les règles suivantes doivent être observées lors de la reconnaissance des groupes chimiques: Les éléments Les éléments natifs sont des éléments libres, non combinés; ils sont rares. A part quelques exceptions, on ne les trouve pas sous forme de minéraux naturels. Parmi les métalloïdes nous avons le soufre et deux formes de carbone (le diamant et le graphite). On ne peut pas les confondre car ils n'ont rien de commun. Les éléments semi-métalliques sont un peu plus nombreux, ils possèdent certaines caractéristiques (comme leur activité chimique) communes avec les métaux, alors que d'autres caractéristiques (comme la malléabilité) sont différentes. Les métaux sont les éléments natifs les plus nombreux. Leur malléabilité — qui permet de les aplatir et de les façonner au marteau — alliée à leur éclat — permet de les reconnaître facilement. Un métal natif de couleur jaune qui peut être aplati à l'aide du marteau, ne peut être que l'or. Les sulfures et les sulfosels La plupart d'entre eux ont un aspect métallique et tous, sauf un ou deux, sont mous. L'aspect des sulfures non métalliques est plutôt compact, de sorte qu'ils ne présentent que peu de difficultés de détermination. De plus, ils sont généralement associés aux oxydes métalliques analogues dans les filons métallifères. Pratiquement ils sont tous fragiles et leurs cristaux se réduisent en une poudre noire ou brune quand on les broyé avec le marteau. Tous sont denses. Les oxydes et les hydroxydes Les minéraux très communs appartenant à cette catégorie peuvent être groupés en fonction de leurs caractères communs. Certains minéraux très durs et très résistants qui se présentent à l'état
d'oxydes ne se transforment pas sous l'action de l'oxygène de l'air et ne s'altèrent pas. Ce groupe inclut des minéraux métalliques très denses; ceux qui ne contiennent pas d'eau (anhydres) sont relativement assez durs. Ces deux types de composés sont souvent primaires — ces minéraux se sont formés directement à partir du magma ou à partir des solutions aqueuses et chaudes (hydrothermales). Les autres oxydes se sont formés à la surface du sol sous l'action de phénomènes atmosphériques et la plupart contiennent de l'eau. Ils sont généralement plus mous et sont souvent tachés de rouge, de brun ou de noir, couleurs caractéristiques des oxydes de fer et de manganèse. Comme leur aspect peut subir de grandes variations, les oxydes sont parmi les minéraux les plus difficiles à identifier. Les halogénures Ils résultent de la combinaison de métaux avec le fluor, le chlore, le brome, l'iode. Certains, comme la halite, sont solubles dans l'eau et ne peuvent constituer des minéraux naturels que sous certaines conditions. Tous sont de couleur claire quand ils sont frais (quelques-uns des composés contenant de l'argent ou du mercure se ternissent sous l'action de la lumière — phénomène identique à celui qui se produit lors de la photographie); ils sont nombreux à être transparents ou opalescents. Aucun n'est dur — ils cristallisent en grand nombre dans le système cubique. Les carbonates La plupart de ces minéraux sont transparents ou opalescents. Aucun d'entre eux n'est dur. Le vaste groupe de la calcite a un clivage rhomboé-drique très net. Tous sont plus ou moins solubles dans l'acide et libèrent des bulles de gaz carbonique quand ils se dissolvent. Les nitrates et les borates Comme les halogénures, la plupart des individus de ce groupe sont très solubles dans l'eau et très peu résistants. On peut signaler une exception: la présence de borates rarissimes dans les pegmatites, qui offrent la remarquable propriété d'être très durs. Etant très solubles, les borates les plus usuels se trouvent dans les pays à climat sec. Ils sont très peu colorés et peuvent être transparents. Les sulfates On peut les diviser en sulfates solubles et insolubles. Ces derniers, qui ne contiennent pas d'eau, sont dits anhydres. Ces deux types de minéraux peuvent se former dans les parties oxydées des filons sulfurés et quelques-uns d'entre eux, anhydres et insolubles comme la barytine, se déposer en même temps que les minéralisations. Les nombreux sulfates de cuivre sont fortement colorés en vert et bleu typiques. Tous les sulfates sont mous, les plus purs sont translucides ou transparents. La plupart des minéraux de ce groupe sont extrêmement insolubles — la formation des aiguilles de sulfate hydraté de calcium (gypse) en solution acide indique la présence de soufre lorsque l'on teste un minéral inconnu. Les phosphates, vanadates et arséniates Tous sont mous et fortement colorés. La plupart des vanadates et des arséniates apparaissent dans les zones oxydées des corps métallifères; ce sont des minéraux secondaires ou d'altération. L'apatite, phosphate de calcium, est un minéral primaire. Elle est généralement disséminée dans les roches ignées, en grains microscopiques et l'on considère qu'elle est la source principale de phosphore dans la formation des phosphates secondaires. La plupart de ces minéraux ne sont que faiblement solubles dans les acides mais tous sont solubles quand ils ont été au préalable fondus avec le carbonate de sodium. Cette solution donne ensuite un essai caractéristique du phosphore, qui sera décrit plus tard dans le chapitre traitant des essais minéralogiques. Les tungstates, molybdates et uranates Tous sont mous, denses, très colorés. Chacun d'entre eux a un aspect distinct ou des caractéristiques qui permettent une identification alsée. Les silicates
Ce groupe, qui inclut probablement la moitié des minéraux connus, est le plus complexe. Les silicates sont difficilement solubles dans l'acide et lalssent un squelette de silice lorsqu'ils ont été au préalable attaqués par le sel de phosphore. La plupart sont très durs, infusibles et insolubles. Leur densité permet de les classer dans les minéraux légers ou de densité intermédiaire, ils ne sont jamais très denses. Leur éclat est souvent vitreux. La plupart d'entre eux lalssent une trace incolore, même si l'échantillon est noir. Leur gisement est soit celui des roches qui les renferment, soit à l'état de ségrégation ou encore comme remplissage de cavités. La plus grande partie des silicates durs sont des minéraux primaires, ce ne sont pas des produits d'altération. Les silicates secondaires contiennent habituellement de l'eau et donneront un gel en présence d'un peu d'acide chlorhy-drique, en particulier après une fusion au chalumeau ou après chauffage. LES ÉLÉMENTS CHIMIQUES ET LEUR SYMBOLE Aluminium Antimoine Argent Argon Arsenic Azote
Al Sb Ag A As N
Baryum Béryllium Bismuth Bore Brome
Ba Be Bi B Br
Cadmium Césium Calcium Carbone Cerium Chlore Chrome Cobalt Columbium Cuivre Dysprosiu Erbium Etain Europium
Cd Cs Ca C Ce Cl Cr Co Cb Cu Dy Er Sn Eu
Fer Fluor
Fe F
Gadolinium Germanium
Ga Ge
Hafnium Hélium Holmium Hydrogène
Hf He Ho H
Radon Rhénium Rhodium Rubidium Ruthénium
Indium Iode Iridium Krypton Lanthane Lithium Lutetium
In I Samarium Ir Scandium Sélénium Kr Silicium La Sodium Li Strontium Lu Soufre
Magnésium Manganèse Mercure Molybdène
Mg Mn Hg Mo
Néodyme Néon Nickel Or Osmium Oxygène Palladium Phosphore Platine Plomb Potassium Praséodyme
Tantale Tellure Terbium Thallium Thulium Nd Titane Ne Tungstène Ni Au Uranium Os Vanadium O Xénon Pd P Yttrium Pt Pb Zinc K Zirconium Pr
Radium
Ra
Rn Re Rh Rb Ru Sm Se Se Si Na Sr S Ta Te Tb Th Tm Ti W U V Xe Y Zn Zr
CHAPITRE VI. ESSAIS D'IDENTIFICATION Essais pyrognostiques, techniques et autres critères d'identification Fusibilité On appelle fusibilité la propriété que présentent les différents minéraux de fondre lorsqu'on les chauffe, et la nature des produits obtenus est la base des premiers essais que doit effectuer le débutant. La plupart des sulfures fondent aisément et l'on obtient souvent un globule métallique malléable. Les minéraux des autres groupes sont moins fusibles et les produits obtenus moins caractéristiques. Le premier essai à effectuer sur un sulfure inconnu consiste à le placer sur un morceau de charbon de bois et à le fondre ou à essayer de le fondre. Avec les minéraux des autres groupes il est parfois plus facile de maintenir un éclat ou une esquille dans la flamme du chalumeau ou du bec Bunsen et de voir si un bord mince est susceptible de fondre. Avec une série de minéraux fusibles on a établi une échelle de fusibilité qui donne des nombres croissants jusqu'à six pour la bronzite (variété de pyroxène dont les esquilles sont juste fondues sur les bords dans la flamme la plus chaude). De nombreux minéraux sont fusibles. Comme les nombres ne sont pas très significatifs on préfère employer des termes descriptifs: «fond facilement», «avec quelques difficultés», «avec de grandes difficultés», etc. En fondant, les minéraux peuvent donner un verre transparent ou rempli de bulles, noircir, ou devenir magnétiques. On donnera une description spéciale pour les minéraux dont le comportement est caractéristique et inhabituel. Parfois le minéral se boursouffie ou s'ouvre comme les pages d'un uvre (s'exfolie). Quelques minéraux sont lumineux (phosphorescents) avant de devenir trop chauds et d'être incandescents. Parfois la flamme dans laquelle un échantillon est en train de fondre, est colorée par un des éléments entrant dans sa composition. On intensifie cette coloration en déposant une goutte d'acide sur la masse fondue; un éclair coloré sera visible lorsque la flamme effleurera le produit fondu. Les minéraux fusibles, ainsi que les poudres des sulfures, peuvent être tassés dans une petite dépression de la taille d'un petit pois, creusée dans un bloc de charbon de bois, et chauffés à l'aide du chalumeau. De nombreux sulfures dégagent des fumées et laissent un anneau coloré autour de la prise d'essai. Les détails concernant ces essais seront décrits dans la description minéralogique, ainsi que les phénomènes à observer, tels que l'odeur d'ail pour l'arsenic, l'enduit jaune se déposant sur la surface chauffée, qui devient blanc en se refroidissant pour le zinc. On obtient souvent le globule métallique en chauffant très fort le minéral fondu en flamme réductrice. On peut l'obtenir, soit directement, soit en ajoutant au minéral réduit en poudre, un fondant (comme le carbonate de sodium) qui dans le cas des sulfures préserve le métal de l'oxydation. La couleur du métal peut alors être facilement observée. La malléabilité ou la secti-lité du globule montre que l'on est en présence d'un métal. Quand on soupçonne la présence de fer on peut rechercher si le globule est magnétique. Quand le minéral tend à se disperser lorsque la flamme le touche (décrépitation) et si l'on ne peut pas le maintenir sur le charbon de bois, on tourne la difficulté en réduisant le minéral en poudre et en le chauffant à la flamme du chalumeau. Il est parfois nécessaire d'humidifier la poudre avec la salive pour maintenir les particules sur le charbon de bois. Quelquefois on maintient une esquille du minéral à étudier dans la flamme du bec Bunsen, en chauffant doucement, pour observer si le minéral a tendance à décrépiter, avant de le déposer sur le charbon de bois afin d'effectuer l'essai final de fusibilité. Le grain ou la poudre peuvent être également chauffés dans un tube de verre Pyrex ou en tube fermé, jusqu'à ce que cessent les décrépitations. Des fragments d'un seul cristal ont tendance à décrépiter davantage qu'une masse finement pulvérisée du même minéral. On réalise le broyage dans un mortier; le plus pratique consiste en un réceptacle en acier avec un piston coulissant dans un anneau d'acier qui ferme hermétiquement le réceptacle. On frappe avec un marteau sur le piston et les particules minérales ne peuvent pas être disséminées par le rebond grâce à l'anneau d'acier. Un mortier d'agate et un pilon seront utilisés pour broyer plus finement les grains. Un anneau métallique entourant le pilon, évitera que les grains ne s'éparpillent lorsqu'ils se fragmentent. Dans certains cas, la fusion sera impossible. Vous pourrez encore faire des essais sur ces fragments. La blende, par exemple, n'est pas fusible, mais si on la chauffe après l'avoir touchée avec une solution de nitrate de cobalt, elle communique une couleur verdâtre à la flamme, ce qui indique qu'elle contient du zinc. Essais à la flamme
Les essais à la flamme sont indirectement reliés aux essais de fusibilité, car la coloration de la flamme du chalumeau est visible, en particulier pour les sulfures de cuivre. En ajoutant une goutte d'acide on peut provoquer l'apparition d'un éclair coloré, rapide et brillant. Les couleurs de flamme classiques peuvent être obtenues par d'autres procédés. Le plus courant consiste à plonger le fil de platine dans la poudre du minéral inconnu qui aura été humidifiée par l'acide nitrique. On l'introduit ensuite, avec précaution, sur le bord de la flamme du bec Bunsen. On observe, parfois très distinctement, une lueur colorée. La couleur du cuivre est vert-bleu, du strontium rouge, du calcium rouge orangé, du potassium violet clair, du lithium rouge, etc. (voir tableau I, p. 99). Le fil de platine, plongé dans les solutions concentrées de ces minéraux dans l'acide, donne également ces couleurs de flamme typiques. Deux difficultés apparaissent cependant avec l'arsenic et avec le sodium. L'arsenic, dans un minéral, réagit avec le platine du fil pour donner un composé cassant. Si l'existence de l'arsenic ne fait aucun doute, on doit chauffer, pendant un temps assez long, à l'aide du chalumeau (fritter), l'échantillon inconnu, avant de le réduire en poudre afin de l'utiliser sur le fil de platine (l'aisenic se volatilise facilement). Le sodium présent dans les sels utilisés pour les essais de fusion est très persistant sur le fil et donne une coloration jaune à la flamme. Il peut également être présent dans le minéral et masquer la couleur des autres éléments (des filtres bleus sont vendus pour éliminer la lumière jaune du sodium et laisser passer les autres couleurs, mais leur emploi nécessite une certaine expérience). Les couleurs de flamme seront mieux observées si l'on travaille dans une pièce peu éclairée. Essais à la perle Ils seront faits avec un fil de platine terminé par une boucle. On préparera, en outre, de petits récipients contenant du borax (Na 2B4O7, * 10H2O), du sel de phosphore (HNaH 4 NPO4 *4H2O), du fluorure de sodium (NaF) ou du fluorure de lithium (LiF). Le fil est chauffé dans la flamme au rouge sombre et trempé, encore chaud, dans le réactif. Lorsque la poudre forme des gouttelettes sur le fil, on doit retourner à la flamme pour fondre le sel, et obtenir un verre de couleur claire. Il est parfois nécessaire de reprendre de la poudre plusieurs fois de suite afin de remplir la boucle du fil d'une belle perle bien arrondie. Le borax gonfle en grands «vermicules» lorsqu'il fond, et, finalement, devient une petite goutte claire. Le minéral inconnu, ou le résidu de fusion du globule provenant du charbon de bois, est ensuite broyé dans un mortier en acier et répandu sur une surface incombustible et plate. La perle est chauffée, on y dépose un ou deux grains et l'on retourne à la flamme (le chalumeau est habituellement la meilleure méthode de chauffage). Lorsque la perle fond à nouveau on doit voir les grains rougir et se dissoudre dans le liquide rouge clair; tourner et agiter rapidement de façon qu'ils disparaissent complètement. En refroidissant, à condition que la quantité de minéral ajouté soit suffisante, et qu'il contienne un élément donnant une coloration nette, on observe une belle perle colorée. Dans de nombreux cas, la couleur de la perle dépend de la position de celle-ci dans la flamme pendant le chauffage, car on peut la maintenir indifféremment en flamme oxydante ou en flamme réductrice. On peut observer les deux couleurs. Quelques minutes de chauffage dans une autre partie de la flamme permettent d'inverser les conditions de réduction ou d'oxydation du métal. En pratique, quelques précautions doivent être observées. Nous avons précédemment signalé que si l'arsenic est présent dans un minéral, on devra le chauffer sur le charbon de bois pour éliminer les dernières traces d'arsenic avant de le disposer sur le fil de platine. Il est fréquent de déposer trop de poudre du minéral inconnu sur la perle et d'obtenir une masse noire. On peut y remédier en broyant la perle opaque dans un mortier d'acier et en introduisant un petit fragment dans une nouvelle perle. Ceci réduit généralement la concentration et permet d'obtenir une perle transparente. Les perles trop colorées peuvent être éliminées de la boucle de fil en les chauffant au rouge sombre et en les secouant rapidement. La perle chaude peut brûler ce qu'elle touche, de sorte qu'il faut faire attention de ne pas la faire tomber sur quelque chose qui serait ensuite endommagé. Le résidu sur le fil est suffisant pour colorer une nouvelle perle et donner un bon essai. Quand l'essai est terminé, le fil doit être nettoyé comme nous l'avons indiqué précédemment; une des meilleures méthodes consiste à fabriquer de nouvelles perles jusqu'au moment où elles sont totalement incolores. Le fil de platine utilisé pour les perles doit être employé pour ce seul usage. Il ne faut pas l'utiliser pour faire des essais à la flamme car le sodium du borax et du sel de phosphore est très persistant et il est difficile de l'éliminer complètement du fil. Il est préférable d'en avoir deux. Une table des couleurs de perle se trouve à la fin de ce chapitre. Les silicates peuvent se dissoudre partiellement dans le sel de phosphore mais ils laissent un fantôme de leur forme primitive. Ce squelette de silice constitue un bon indice pour caractériser un
silicate. Essais en tubes fermés et ouverts Les tubes ouverts ou fermés permettent de réaliser quelques essais, principalement avec les sulfures. Les résultats dépendent du dépôt des oxydes sublimés ou des différents composés sur les parois froides du tube. Le tube ouvert est maintenu au-dessus de la flamme avec une légère inclinalson permettant le passage d'un courant d'air sur les grains que l'on teste. Les revêtements d'oxydes se déposent sur le verre au-dessus des grains du minéral ou dans les zones plus froides, et dans quelques cas, en bandes successives de composés de volatilité croissante. Le diamètre des tubes de verre utilisés comme tubes ouverts sera plus grand que celui des tubes fermés, soit environ 0,5 cm, pour assurer un bon courant d'air. Le verre Pyrex est employé mais il n'est pas indispensable. Le chauffage ne doit pas être rapide car la quantité d'air doit être suffisante; sans cela, les effets obtenus seront identiques à ceux que l'on observe en tube fermé. La technique en tube fermé est analogue mais les sublimés obtenus sont différents. Des gouttes d'eau indiquent la présence d'un minéral hydraté. L'attaque du verre permet de suspecter la présence du fluor. Si l'on recherche l'eau, il est préférable de chauffer le tube suffisamment pour dessécher l'air qui s'y trouve avant de commencer l'essai. Les sublimés typiques, en tubes fermés et ouverts, sont décrits dans les tableaux 3a et 3b (p. 101). Essais par voie humide Enfin il est souvent nécessaire de dissoudre des fragments du minéral inconnu ou le résidu obtenu sur le charbon de bois, dans un acide et d'essayer d'identifier quelques-uns des éléments qui le constituent (analyse qualitative). Quelques réactions sont spécifiques; elles sont essentielles pour les minéraux avec lesquels l'essai au chalumeau ne donne rien. Par exemple, le titane de Filménite peut être identifié après fusion dans le carbonate de sodium et attaque du produit fondu par l'acide chlorhydrique. Lorsque l'on fait bouillir cette solution avec du zinc ou de l'étain (un petit copeau de ce métal plongé dans le tube à essal conviendra), elle devient bleu-violet si le titane est présent. Le cuivre donne des solutions de couleur verte et l'addition d'ammoniaque les fait virer au bleu. L'argent dans les solutions d'acide nitrique précipite en une masse blanche lorsque l'on ajoute de l'acide chlorhydrique. Si l'on recherche le soufre, quelques gouttes d'une solution de calcite dans l'acide chlorhydrique, ajoutées à la solution nitrique du minéral, donnent un précipité de petites aiguilles de sulfate de calcium hydraté (gypse dans la nature). L'addition d'un cristal de iodure de potassium dans une solution nitrique d'un minéral contenant du plomb produit un précipité jaune de cristaux en étoile. Le phosphore et l'arsenic peuvent donner également un précipité jaune, mais les paillettes en étoile du plomb sont caractéristiques. Les essais que nous venons de décrire et d'autres encore seront signalés au cours de l'étude descriptive des minéraux. Fluorescence et phosphorescence L'attention des minéralogistes avait été attirée par la propriété qu'ont certains minéraux de donner une lueur visible sous le bombardement des rayonnements invisibles, comme les rayons X et la lumière ultra-violette. La fluorescence que l'on montre dans de nombreux musées fait la joie des amateurs. Elle a peu d'applications pratiques, à l'exception de son utilisation en prospection, pour la recherche de la scheelite, minéral fluorescent de tungstène. Beaucoup d'autres minéraux sont fluorescents et phosphorescents, mais habituellement cette propriété n'est pas assez constante pour être utilisée. Durant la préparation de ce livre on a découvert, cependant, que la lumière ultra-violette pouvait, dans certains cas, avoir une réelle valeur comme diagnostic, à condition d'avoir chauffé préalablement le minéral au chalumeau. Un travail ultérieur, suivant cette voie, devrait être falt. Le collectionneur amateur aurait ici la possibilité d'apporter une réelle contribution aux techniques des essais d'identification des minéraux par l'étude de la fluorescence, de façon systématique, selon les voies suggérées au cours de la description des espèces minérales. La célestine est naturellement fluorescente dans le vert-jaune. On a trouvé expérimentalement que toutes les célestines devenaient fortement fluorescentes et phosphorescentes dans le vert-jaune après chauffage. La barytine n'est qu'accidentellement fluorescente mais toutes les barytines deviennent fluorescentes dans le rouge orangé, après chauffage. Par conséquent, en présence de deux minéraux semblables, il suffit de les chauffer fortement et rapidement, dans la flamme, au rouge sombre, d'attendre qu'ils refroidissent et de les examiner ensuite à la lumière ultra-violette. Celui qui sera vert-jaune pourrait être de la célestine, celui qui est orangé sera de la barytine. Il y a de nombreux essais de ce genre décrits dans l'étude
systématique des minéraux. Le minéralogiste sérieux devra acquérir une ou deux lampes ultraviolettes. Le spectre ultraviolet se place dans la zone des longueurs d'onde juste au-dessous de celles du spectre visible, vers les courtes longueurs d'onde près des rayons X. Les différentes sources de lumière ultra-violette produisent soit de la lumière ultra-violette de courte longueur d'onde soit de la lumière ultra-violette de grande longueur d'onde. Les lampes ultra-violettes de grande longueur d'onde sont moins chères mais peu de minéraux deviennent fluorescents sous un tel rayonnement. Quelques minéraux deviennent luminescents à l'une ou à l'autre, d'autres répondent à la lumière ultra-violette de grande et de courte longueur d'onde mais leur réponse peut être différente. L'aragonite de Sicile, par exemple, est d'un beau rosé brillant sous la lumière ultra-violette de grande longueur d'onde, avec une faible phosphorescence verdâtre après exposition, et d'un blanc verdâtre moyennement intense, avec une phosphorescence blanc verdâtre lumineux, sous la lumière ultra-violette de courte longueur d'onde. La scheelite ne répond pas à l'ultra-violet de grande longueur d'onde mais donne une belle couleur bleue sous l'ultraviolet de courte longueur d'onde. La lumière ultra-violette de courte longueur d'onde est de 2500 angstrôm (A). 6700 Â correspondent à la longueur d'onde de la lumière rouge; vers 4300 A nous atteignons la longueur d'onde du violet visible. La lumière ultra-violette de courte longueur d'onde est produite par la vapeur de mercure contenue dans un tube de quartz fondu où l'on a fait le vide; un filtre élimine la lumière visible. Les lampes ultra-violettes de grande longueur d'onde, 3000 à 4000 Â, sont présentées sous diverses formes. Les moins onéreuses, les lampes à argon, ont peu d'utilisation, sauf pour les minéraux très fluorescents comme quelques composés d'uranium. Le minéralogiste sera bien avisé d'acheter ces deux sortes de lampes ultra-violettes. Ce sera un spectacle extraordinaire pour ses amis et de plus, elles ont un intérêt certain dans la reconnaissance des minéraux. EXEMPLE DE SCHÉMA DE DÉTERMINATION La minéralogie est une science qui se retrouve sur toute la terre. A part les études régionales, chaque livre minéralogique est international. Les lois de la physique et de la chimie agissent n'importe où et, dans des conditions identiques, les mêmes composés seront invariablement formés. Ainsi, au lieu de centaines de milliers d'espèces que l'entomologiste doit prendre en considération, le minéralogiste n'a que 2000 composés naturels à connaître et parmi ceux-ci 200 sont très communs. Le problème pour le collectionneur est de connaître à laquelle de ces 200 possibilités correspond son échantillon. Ordinairement une description comportant la localisation, la couleur, la dureté, la forme cristalline, élimine 90 % des possibilités; à la fin des essais physiques il n'en reste qu'une demidouzaine au plus. Un ou deux essais sont ensuite suffisants pour l'identification définitive. Comme il est plus facile de déterminer un individu parmi deux ou trois que parmi deux mille, il est conseillé de faire amplement usage des essais pyrognostiques, comme l'addition d'une goutte de nitrate de cobalt, ainsi que le suggèrent généralement les livres de vulgarisation. Pour les collectionneurs plus avancés, l'identification par rapport aux minéraux usuels devient une sorte de réflexe conditionné. Ils pourront avoir recours à une série plus complète de livres, dont la liste est donnée dans la bibliographie. Le collectionneur ne peut prétendre identifier tous les échantillons. Il existe huit fois plus de minéraux que ceux qui sont décrits ici; c'est pourquoi un novice a des chances de tomber sur ceux-là s'il récolte dans un endroit spécial. Il ne devrait alors pas se gêner de faire appel à un spécialiste jusqu'à ce qu'il le devienne lui-même. Tous les minéraux ne sont pas toujours identifiables. De même que le botaniste ne peut reconnaître une plante sans sa fleur, de même le minéralogiste doit admettre qu'il est limité. Un petit morceau d'un minéral non cristallisé ne sera pas identifiable à l'aide seulement de quelques propriétés physiques. De sorte qu'un tel spécimen, non caractéristique, n'a aucun intérêt dans une collection, à moins qu'au début, le minéralogiste ne se spécialise et ne souhaite, par exemple, récolter seulement les variétés d'une seule localité. Supposons que vous ayez trouvé, dans un gisement quelconque, un bel échantillon qui donnerait de la valeur à votre collection mais dont la détermination ne vous paraît pas sûre. Comment devez-vous utiliser ce guide pour arriver à un résultat juste? La plupart des échantillons que vous trouverez seront cristallisés. Après avoir correctement étudié ce livre, vous serez capable, sans grandes difficultés, de reconnaître les cristaux, de les orienter et de savoir à quel système cristallographique ils appartiennent. Dans de nombreux cas, vous ne considérerez un échantillon comme valable que s'il présente des cristaux idiomorphes (ayant leur forme propre).
Vous saurez, sans doute, dans quel type de terrain vous avez effectué votre récolte: une carrière de calcaires, un filon de pegmatite, un gisement métallifère ou une carrière de granité. Vous aurez remarqué que certains groupes de minéraux se trouvent plus volontiers dans un type de gisement que dans un autre. Si vous avez un doute, vous n'avez qu'à observer la localisation de chaque espèce minérale. Même si vous n'avez pas recueilli l'échantillon vous-même, vous pouvez souvent avoir une idée du type de formation dont il provient, grâce aux associations minérales. C'est cette information, obtenue à partir des minéraux associés, qui rend un échantillon sur sa gangue scientifiquement plus valable qu'un cristal isolé. La première démarche est d'observer attentivement l'échantillon, de déterminer sa paragenèse et, si possible, son système de cristallisation. Vous pouvez par la même occasion étudier d'autres propriétés physiques, comme la couleur, l'éclat, les clivages et, dans le cas où ce minéral constitue la majeure partie de cet échantillon, déterminer sa densité. Ensuite il convient d'effectuer quelques essais: en premier lieu les moins destructifs et les plus simples, dont l'un donnera aussi rapidement que possible le groupe chimique. Le tout premier essal que vous pouvez effectuer sera sans doute un essai de dureté; essayez de voir, à l'aide d'un canif, si votre échantillon peut être rayé ou non. S'il ne peut pas être rayé vous pouvez penser immédiatement qu'il falt partie des silicates. S'il peut être rayé il appartient à l'un des autres groupes. (Il n'existe que quelques oxydes et autres composés durs, mais ils sont comparativement peu nombreux et vous serez rapidement amené à les connaître.) Si vous pouvez le rayer, vous observerez s'il possède ou non un bon clivage rhomboédrique ou qui ressemble à un clivage rhomboédrique; vous pouvez penser alors à un carbonate et vous essaierez une goutte d'acide chlorhydrique sur le minéral. Si cet essai est positif, vous pouvez aisément déterminer l'identité de ce minéral grâce à la description des minéraux carbonates de ce livre. Si cet essai est négatif, vous pouvez penser à un sulfate et essayer les essais au chalumeau (et l'apparition de fluorescence si vous possédez une lampe à ultra-violet) ou d'autres essais décrits dans le chapitre cinq. S'il est fortement coloré, regardez parmi les phosphates et les arséniates. S'il possède un éclat métallique, voyez parmi les sulfures. Remettez-vous en mémoire les descriptions constituant les caractéristiques de chacun des groupes de minéraux que vous trouverez au début de chaque ensemble de minéraux. Si le minéral est trop dur pour être rayé, ou ne l'est qu'avec de grandes difficultés, vous pouvez être en présence d'un oxyde dur ou d'un silicate. Les oxydes durs sont peu nombreux et faciles à reconnaître grâce à leurs cristaux qui sont généralement présents. Si c'est un silicate, le problème est beaucoup plus difficile à résoudre, car de nombreux silicates ne fondent pas facilement et les éléments qui les constituent — calcium, magnésium, fer, potassium, sodium et autres — ne donnent pas souvent de réactions simples au chalumeau ou en chimie. La fusion ou les tentatives de fusion sur le charbon de bois sont recommandées. La plupart de nos déterminations finales seront faites par élimination. Vous n'aurez qu'à effectuer les essais correspondant au minéral auquel vous pensez et constater s'ils conviennent. A l'aide d'un équipement approprié, le chimiste expérimenté et l'amateur qualifié peuvent entreprendre l'analyse qui leur sera nécessaire pour déterminer n'importe quel minéral. Une fois que le matériau est mis en solution, le processus d'analyse est identique à celui employé dans un bon laboratoire de chimie. Le livre de O. C. Smith: Identification and qualitative Chemical Analysis of Minerais (New York, D. Van Nostrand Company, 1946) donne une excellente démarche de l'analyse, mais ce type d'identification minéralogique est généralement un peu trop complexe pour l'étude des minéraux. On doit dire que la plupart des identifications minéralogiques sont faites grâce à l'aspect, à l'expérience, aux lectures, à l'étude d'autres collections et à un ou deux essais simples et déterminants — peut-être la dureté, un essai de la trace ou la fluorescence donneront la réponse. L'étude d'un minéral par une longue série d'essais, comme l'identification d'une plante par les clés employées en botanique, est difficile, prend du temps et n'est pas vraiment nécessaire pour le collectionneur qui a un peu d'expérience. Tableau I. Essais à la flamme Couleur de flamme ou lueur
Elément
(violet) rouge........ strontium rouge vif.......... lithium rouge orange........ calcium jaune orangé......... sodium vert-jaune.......... baryum vert............ bore vert-émeraude (intense)... cuivre
vert-bleu (pâle)....... phosphore bleu verdâtre........ antimoine blanc bleuâtre........ arsenic bleu............ tellure violet............ potassium Tableau 2a. Essai à la perle de borax Couleur en flamme oxydante à chaud à froid
jaune pâle
incolore à blanc incolore à blanc jaune à brun
jaune pâle jaune à orange jaune jaune vert bleu jaune à orange violet violet
Couleur en flamme réductrice à chaud
à froid
brun
brun à noir
molybdène
gris ou jaune
brunâtre
titane
vert pâle
vert
uranium (fluorescent) chrome vanadium
vert vert
vert vert brun à gris jaune à vert vert bleu incolore à rouge-brun vert bleu bleu bleu verdâtre vert bouteille vert bouteille brun pâle bran gris gris rougeâtre violet incolore incolore rougeâtre Tableau 2 b. Essais à la perle de phosphore
Couleur en flamme oxydante à chaud à froid
jaunâtre à incolore vert jaune pâle incolore vert jaune jaune rougeâtre à vert jaunâtre à gris-vert vert jaune verdâtre à jaune vert vert bleuâtre sombre bleu bleu jaune à jaune brunâtre rouge-brun
Elément
Couleur en flamme réductrice à chaud
à froid
vert sale
vert-jaune
cuivre cobalt fer nickel manganèse Elément
molybdène
jaune gris- violet pâle vert titane uranium vert léger (fluorescent) rouge à grisvert chrome vert brun à grisvert vanadium vert vert brunâtre rouge cuivre
bleu bleu rouge ou violet pâle jaune à vert jaune rougeâtre à jaune à jaune rougeâtre à jaune à jaunerouge-brun rougeâtre rouge-brun brun jaune pâle incolore verdâtre à bleu verdâtre bleu sale Insolubile, de couleur blanche dans un perle claire
cobalt fer
nickel tungstène silicium
Tableau 3 a. Essai en tubes ouverts Sublimé(s)
poudre blanche (jaunâtre à chaud) minuscules petits cristaux blancs
Gaz
Elément
fumées denses de couleur blanche odeur d'ail
antimoine arsenic
brun (à chaud) jaune (à froid) poudre blanche qui fond en donnant des gouttes jaunes — non volatile poudre blanche qui fond en donnant des gouttes jaunes petites gouttes argentées (ou film gris) (agiter avec une aiguille pour rassembler les petites gouttes) réseau de cristaux ténus, jaunes à chaud, blancs à froid poudre blanche qui fond en donnant des gouttes jaunes
bismuth (oxyde) bismuth (sulfure) plomb mercure molybdène tellure
Tableau 3 b. Essais en tubes fermés Sublimé(s)
Elément
cristaux aciculaires blancs qui peuvent fondre enduit noir (à chaud), brun rougeâtre (à froid) se termine en un sublimé noir brillant, gris, cristallisé blanc cristallisé liquide rouge sombre ou noir (à chaud) donnant un solide jaune rougeâtre (à froid) noir devenant rouge si on l'agite des gouttes d'eau sur les parties froides du tube à essai
oxyde d'antimoine sulfures et sulfosels d'antimoine arsenic (métal ou arséniures) oxyde d'arsenic sulfures et sulfosels d'arsenic sulfure de mercure minéral hydraté
Tableau 4. Fusibilité Minéral typique
Echelle Comportement arbitraire
Termes employés lors de la description minéralogique
stibine
1
fond très facilement
natrolite chalcopyrite almandin
2 3
actinote
4
orthose
5
bronzite
6
topaze
infusible
fond facilement en chauffant en dehors de la flamme fond en chauffant en dehors de la flamme fond difficilement dans la flamme donnée par une lampe à alcool pas de fusion dans la flamme d'une lampe à alcool; donne de petits éclats fondus qui se résolvent en un globule dans la flamme d'un bec Bunsen la flamme d'un bec Bunsen arrondit les bords des cristaux la flamme d'un bec Bunsen arrondit simplement les bords les plus fins aucun arrondissement d'aucune sorte
fond facilement fusible fond avec quelques difficultés
presque infusible seuls les bords les plus fins fondent dans la flamme infusible
Deuxième Partie Description minéralogique Les corps simples natifs On trouve peu de corps simples non combinés ou à l'état natif, car, le plus souvent, au moment de leur formation, d'autres substances peuvent se combiner à eux. Ils ne forment généralement pas d'oxydes sauf à haute température. On les classe en trois groupes: les métaux, les éléments semi-métalliques et les métalloïdes. Les métaux sont les plus faciles à identifier par leur couleur, leur malléabilité (il semble qu'ils puissent se déformer sous le marteau, sans dispersion). LES MÉTAUX 11 Or Au cubique hexoctaèdre 4/m 3 2/m p. 19 Localisation. Dans les filons de quartz et en placers. Formes observées. Le plus souvent en octaèdres avec ou sans autres faces. Cependant il se présente assez souvent en masses contournées, aplaties en feuille, comme des plumes, en fils ou en fines écailles. Propriétés physiques. Couleur jaune blanc à jaune argenté; éclat métallique; dureté 2,5-3; densité 19,3; très malléable et ductile. L'or pur est soluble dans l'eau régale; l'or riche en argent (électrum) est soluble dans d'autres acides. Composition. L'or est souvent amalgamé à l'argent. Plus sa teneur en argent est importante, plus pâle est sa couleur. Essais. Fond facilement sur le charbon de bois en donnant un petit bouton d'or. Critères d'identification. Il peut être confondu avec les sulfures métalliques mais il s'en distingue par sa falble dureté et sa malléabilité. L'essai au chalumeau permet de le distinguer des paillettes microscopiques de mica brun que l'on trouve dans les rivières ou dans les micaschistes. Ces paillettes de biotite peuvent être écrasées à l'alde d'une pointe d'aiguille. Gisements. Le manque de réactivité chimique de l'or et sa grande densité font qu'il se concentre dans le lit des rivières, soit en petites paillettes soit en pépites que l'on peut recueillir par lavage à la bâtée. Mais on le trouve le plus souvent dans les filons de quartz ou dans les filons sulfurés, il en est libéré par la destruction de la roche-mère (par érosion). Les pépites sont d'autant plus arrondies qu'elles ont été transportées plus loin de leur lieu d'origine. Les filons de quartz peuvent livrer de beaux spécimens. Les géodes contiennent parfois de beaux échantillons cristallisés. L'or se trouve également dans les chapeaux de fer; il a été libéré d'abord par oxydation des sulfures qui lui étaient associés, puis par leur départ au cours des phénomènes d'érosion. Les gisements aurifères peuvent être exploités avec profit dès qu'ils produisent 2 à 3 dollars d'or à la tonne. Les échantillons possédant de l'or visible sont riches. Jusqu'en 1968, le prix de l'or étalt de $35 l'once, soit environ 5 fr. le gramme. En France, citons les gisements d'or du Chatelet (Creuse), de Salsigne dans l'Aude, de la bordure du Massif Central (anciennes exploitations gallo-romalnes), etc. 2 Argent Ag cubique hexoctaèdre 4/m 3 2/m p. 19 Localisation. En filons. Formes observées. En cubes ou plus rarement en octaèdres. Le plus souvent il forme des masses aciculaires, fibreuses, contournées ou mousseuses. Les cristaux de Kongsberg (Norvège) sont parmi les plus beaux; ils pseudomorphisent un minéral sulfuré: l'argentite. Propriétés physiques. Les surfaces fraîches ont un éclat blanc métallique, qui se ternit par oxydation; éclat métallique; dureté 2,5 à 3; densité 10,0 à 11,0; très malléable et ductile. Composition. L'argent est généralement pur. Essais. L'argent pur fond rapidement sur le charbon de bois et forme un bouton métallique. Les impuretés tendent à ralentir sa fusion. Il se dissout dans l'acide nitrique et donne un précipité laiteux par addition d'acide chlorhydrique. Critères d'identification. Ce minéral est le seul minéral blanc, malléable, soluble dans les acides. Le plomb est plus mou et plus gris, le platine est plus dur et insoluble, les sulfures blancs sont cassants. 1
Le numéro qui précède le nom du minéral renvoie au numéro qui suit le même nom dans les légendes des planches.
Gisements. Au Mexique et en Norvège on le trouve en fils ou en beaux cristaux dans des filons à sulfures d'argent et à gangue de calcite. Dans le nord du Canada et en Tchécoslovaquie il se présente en association avec l'uranium (pechblende); dans le Michigan en masses de métal pur avec le cuivre natif, sous forme d'agrégats; en France, sous forme d'argent natif ramuleux à Ste-Marie-auxMines (Alsace). Le métal natif n'est pas la source la plus importante de l'argent, mais ce sont les minéraux argentifères avec lesquels il est le plus souvent associé (comme à Cobalt, Ontario) qui constituent cette source principale. En 1953 le prix de l'argent était de 90 cents l'once.
3 Cuivre Cu cubique hexoctaèdre 4/m 3 2/m p. 19 Localisation. Dans les filons sulfurés et dans quelques types de roches volcaniques. Formes observées. Habituellement en cristaux complexes, tordus, souvent arrondis avec prédominance du cube, du dodécaèdre et de l'octaèdre. Le plus souvent en masses dendritiques sans formes cristallo-graphiques reconnaissables. Propriétés physiques. Couleur cuivre; éclat métallique; dureté 2,5-3; densité 8,9; malléable et ductile. Composition. Soit pur, soit mélangé avec de petites quantités d'argent, d'arsenic, de fer, etc. Essais. De petits morceaux de cuivre fondent sur le charbon de bois en donnant un bouton de cuivre recouvert d'une couche noire. Il est malléable, soluble dans les acides en donnant des solutions vertes. Dans la flamme, couleur bleu-vert. Critères d'identification. Les taches vertes et bleues sur les roches qui affleurent sont un guide pour la reconnaissance du cuivre et des minéraux qui lui sont associés. Elles doivent toujours être prises en considération sur le terrain. La malléabilité et la couleur sont également des caractères distinctifs. Gisements. Parfois les eaux météoritiques libèrent le cuivre de la chalcopyrite et il est courant de le trouver dans les chapeaux de fer ou dans les filons riches en sulfures de cuivre, en particulier sous les climats arides. On trouve également du cuivre natif dans d'anciennes coulées de laves. Ainsi, au nord du Michigan, le cuivre s'est déposé dans des séries de laves peu épaisses et c'est à cet endroit que le cuivre natif a été exploité. De grandes masses furent signalées dans ce gisement mais elles furent très difficiles à exploiter à cause de leur dimension et des grandes difficultés présentées pour les morceler. Des pépites de ce minéral furent transportées vers le sud par les glaciers et dispersées dans la partie centrale des Etats-Unis. Elles furent utilisées par les Indiens pour la fabrication des objets en cuivre. Le cuivre natif a été trouvé en abondance sous forme de dendrites et de masses ramuleuses dans la mine de Chessy (Rhône). Dans de nombreux gisements le cuivre natif se présente comme un accident, en particulier dans les gisements de chalcopyrite, et comme rareté dans les filons plombi-fères et stannifères. De beaux échantillons ont été trouvés en Cornouailles. 4 Mercure Hg Hexagonal xalénoèdre ditrigonal 3 m Localisation. Souvent dans les régions volcaniques, dans les filons de basse température. Formes observées. C'est le seul métal qui soit liquide à température ordinaire. Il ne commence à se solidifier qu'à — 40 0 C de telle sorte qu'on ne le trouve dans la nature que sous forme de gouttes de métal liquide ou sous forme de films métalliques très fins dans de petites cavités ou à la surface des roches. Propriétés physiques. Blanc d'argent; éclat métallique, densité 13,6; liquide. Composition. Le mercure peut contenir un peu d'argent. Essais. Il se volatilise (il disparaît sous forme de fumées) sous l'action du chalumeau. Il se dissout dans l'acide nitrique. Critères d'identification. Les gouttelettes liquides de mercure ne peuvent être confondues avec aucun autre minéral. On pourrait le confondre avec certains films que forme l'argent natif, mais la confusion n'est plus possible lorsque l'on emploie le chalumeau. Les associations du mercure sont caractéristiques. Gisements. Le mercure natif est invariablement associé à un sulfure de mercure, de couleur rouge, qui est le cinabre. On le trouve dans des géodes et dans des fissures de roches imprégnées de cinabre. Il résulte parfois de l'altération du cinabre. Le mercure et le cinabre ont été trouvés dans les roches de régions où avait existé un certain volcanisme ou une activité hydrothermale, mais les dépôts existent généralement à une certaine distance de la source d'activité volcanique. On a signalé le mercure aux Etats-Unis, en Californie, dans l'Orégon, le Texas et l'Arkansas. Les plus grands gisements se trouvent à Almaden (Espagne) et à Idrija (Yougoslavie). Il ne se trouve jamais seul mais il enrichit souvent les gisements de sulfure de mercure. En France, on peut citer la mine des Chalanches (Isère).
5 Platine Pt cubique hexoctaèdre 4/m 3 2/m Localisation. Principalement en grains ou en pépites dans les sables et les graviers. Formes observées. Les cristaux (l'octaèdre et le cube) sont rares. On le trouve habituellement sous la forme de fines écailles ou de grains. Propriétés physiques. Couleur gris-blanc; éclat métallique; dureté 4 à 4,5; densité 14,0 à 19,0 (le métal pur a une densité de 21,5); aucun clivage, malléable et ductile, quelquefois magnétique. Composition. Généralement très impur, il est souvent mélangé à du fer, et à d'autres éléments du même groupe chimique: l'iridium, l'osmium, le rhodium et le palladium (d'où les grandes variations trouvées dans les valeurs du poids spécifique). Essais. Son poids spécifique, sa couleur et sa malléabilité sont caractéristiques, de même que son infusibilité et son insolubilité dans les acides. Critères d'identification. Peu de substances peuvent être confondues avec le platine. Le magnétisme des pépites riches en fer pourrait permettre de le confondre avec la magnétite, si ce n'étalt la forte densité du platine, sa malléabilité et son insolubilité. Gisements. On le trouve principalement en placera, quelquefois en association avec l'or. Son gisement primaire se trouve habituellement dans des roches basiques, par exemple dans des roches riches en olivine appelées dunites, dans des pyroxénites à olivine ou dans des gabbros. Les plus beaux cristaux proviennent de l'Oural, ils sont légèrement émoussés. La Colombie et l'Alaska possèdent également des placers importants. Remarque. Ce métal est important en chimie car il est insoluble; son point de fusion est élevé et il favorise les réactions chimiques sans entrer dans des combinaisons (c'est un catalyseur). Il est utilisé comme tel dans l'industrie de l'acide sulfurique. 6 Fer Fe hexoctaèdre cubique 4/m 3 2/m p. 55 Localisation. Dans les météorites et plus rarement dans les basaltes. Formes observées. On ne le connaît pratiquement pas sous forme cristallisée. Il est rare sauf dans les météorites. Quelquefois il se présente en grandes plages disséminées dans les roches; ou bien on le trouve en placers sous forme de pépites de joséphinite (alliage de fer et de nickel). Propriétés physiques. Gris acier; éclat métallique; dureté 4-5; densité 7,3-7,8; il présente des fractures, des clivages cubiques, il possède aussi des flancs de séparation, parallèles au cube et au dodécaèdre. Il est magnétique. Composition. Le fer contient habituellement un peu de nickel. Dans les météorites le nickel peut devenir abondant. Essais. Magnétique; il est aisément soluble dans les acides en donnant un résidu rougeâtre lors de l'évaporation. Critères d'identification. Le fer natif est si rare que les quelques gisements qui en contiennent sont bien connus. Des morceaux de fer provenant des laitiers métallurgiques sont souvent confondus avec des météorites. Pour être sûr d'être en présence d'une météorite, il faut rechercher le nickel (voir millérite, page 131) après avoir mis le fer en évidence à l'aide d'un aimant ou d'une alguille aimantée. On peut utiliser des sections polies et les attaquer par les acides afin de faire apparaître les figures de Widmanstaetten qui sont caractéristiques des météorites. Gisements. Etant donné qu'il s'oxyde très rapidement, le fer natif est pratiquement inconnu. On l'a trouvé en grains disséminés dans un basalte en Allemagne (Biïhl, près de Cassel) et au Groenland. De gros blocs, qui pourraient être des météorites, ont été signalés dans l'île de Disko. On trouve des ferro-nickel en placers dans l'Orégon, en Nouvelle-Zélande et en Colombie Britannique. Le fer natif se trouve surtout dans les météorites classées comme fers météoriques. La teneur en nickel détermine la texture cristalline et les structures apparaissant par attaque à l'acide nitrique dilué. Remarque. De nombreuses météorites tombent journellement mais peu atteignent la terre et encore moins sont retrouvées. Les météorites ferreuses sont plus rares que les météorites pieireuses mais se reconnaissent plus facilement. Les météorites fraîches possèdent généralement une croûte qui provient de la fusion de la surface pendant la chute. Durant leur passage dans l'atmosphère, les météorites ne fondent pas; elles ne contiennent ni cavités, ni galets, ni traces des objets qu'elles ont rencontrés. On les confond le plus souvent avec des concrétions de toutes sortes, avec des nodules de pyrite, avec des roches altérées, mais ces dernières ne sont pas magnétiques. LES ÉLÉMENTS SEMI-MÉTALLIQUES Ce groupe a été séparé des véritables métaux car ces éléments natifs ne sont ni malléables, ni
ductiles comme les métaux. Ils comprennent, entre autres, l'arsenic, l'antimoine et le bismuth. 7 Arsenic As p. 55 hexagonal rhomboédrique scalénoèdre ditrigonal 3 2/m Localisation. Dans des filons de roches cristallines. Formes observées. Les cristaux, quasi inconnus, se présentent sous forme de rhomboèdres ressemblant à des cubes. L'aspect le plus courant est représenté par des croûtes à allure mamelonnée ou botryoïdale ou bien par des masses granuleuses. Propriétés physiques. Couleur blanche; éclat métallique; dureté 3,5; densité 5,7; cassures irrégulières; clivage basal (on l'a peu souvent observé car les cristaux sont rares), fragile. Composition. L'arsenic, habituellement pur, peut toutefois contenir des traces d'antimoine. Essais. De couleur analogue à celle de l'étain, il est fragile et se volatilise complètement sous l'action du chalumeau en donnant une odeur aliacée. Critères d'identification. On peut le confondre avec l'antimoine (qui fond) et avec des composés à base d'antimoine et d'arsenic comme Pallemontite (qui donne des fumées blanches dues à l'arsenic et forme un globule métallique qui prend feu et brûle). Sa couleur et sa volatilisation complète permettent de distinguer l'arsenic de la plupart des autres substances qui lui ressemblent. Gisements. On le trouve dans des filons métallifères mais cela est rare. La plupart des échantillons de collection proviennent des croûtes à allure botryoïdale récoltées en Saxe. On l'a trouvé en masses dans l'Arizona. De petits cristaux ont été signalés au Japon. L'allemontite se trouve dans des filons de pegmatites. Citons en France le gisement de Ste-Marie-aux-Mines (Alsace). On trouve également de l'arsenic natif, en efflorescences noires, dans les houillères embrasées de la région de St-Etienne, Massif Central français. 8 Tellure Te p. 55 hexagonal (rhomboédrique) trapézoèdre trigonal 3 2 Localisation. Dans des filons de température moyenne, souvent seul ou en association avec l'or. Formes observées.
Massif, en grandes plages à structure colu-mellaire, exceptionnellement en
cristaux fragiles. Propriétés physiques. Blanc d'étain; éclat métallique; dureté entre 2 et 2,5; densité 6,1 à 6,3; cassure peu fréquente; bon clivage prismatique mais clivage basal rare; cassant. Composition. Tellure natif; il est associé quelquefois à un peu de sélénium, de fer; il forme des
tellurures, avec l'or et l'argent. Essais. Il se volatilise rapidement et complètement sur le charbon de bois, sous l'action du chalumeau, en donnant une flamme bleue. Critères d'identification. Son comportement sur le charbon de bois est caractéristique; la sylvanite donnerait un dépôt métallique. Gisements. Le tellure massif et les filons tellurés ont été trouvés dans le nord du Mexique et dans le Nevada dans le comté de Lincoln. Les meilleurs cristaux américains proviennent du Colorado, en particulier de Cripple Creek, dans le comté de Teller et dans le voisinage d'autres mines aurifères du Colorado. On a également trouvé du tellure dans les mines d'or roumaines. Pl 11-12 LES METALLOIDES 9 Soufre S orthorhombique bipyramide 2/m 2/m 2/m Localisation. Le soufre est souvent associé aux roches volcaniques, mais en Amérique les principaux gisements exploités sont situés dans les sédiments. Formes observées. Tous les cristaux naturels sont orthorhom-biques. Le soufre fondu cristallise sous une forme instable dans le système monoclinique. Les cristaux translucides et bien cristallisés sont fréquents dans les gisements sédimentaires. Ils sont généralement bipyramidés ou quelquefois tabulaires. Les cristaux squelettiformes et irréguliers sont caractéristiques des gisements volcaniques. On les trouve souvent sous forme d'encroûtements sans cristaux individualisés. Propriétés physiques. S'il est pur, le soufre est jaune clair; s'il contient des traces d'hydrocarbures il est de couleur ambrée. Les échantillons provenant de régions volcaniques sont rougis par des contaminations sélénifères ou sont grisâtres par suite de contaminations arsenicales. Eclat résineux; dureté 2; densité 2,0 à 2,1; cassure conchoïdale; clivage basai, prismatique et
pyramidal, cassant. Le soufre contient souvent de l'argile ou du bitume. Le soufre volcanique peut être contaminé par le sélénium, l'arsenic, etc. Essais. Il fond à 108 0 C et brûle avec une flamme bleue en donnant des vapeurs suffocantes de SO2. Il est insoluble dans l'eau et les acides mais se dissout dans le sulfure de carbone. Critères d'identification. Il ne peut être confondu avec aucun autre minéral. Sa grande fusibilité et sa combustion permettent de le distinguer des autres substances. Gisements. Le soufre est un dépôt caractéristique des derniers soubresauts de l'activité volcanique. Dans le centre et dans le sud de l'Amérique on l'extrait des cratères de volcans éteints. On a trouvé de petits cristaux de soufre dans des géodes, en association avec d'autres sulfures hydrothermaux. Dans la galène il se trouve dans les fissures avec l'anglésite. Les importants gisements de Sicile et de la Gulf Coast semblent s'être formés à partir du gypse (sulfate de calcium) par réaction chimique. Les plus beaux échantillons proviennent des mines italiennes. On y a trouvé des cristaux de plus de 15 cm de long. On peut sans doute les comparer aux gisements de Louisiane et du Texas, mais les procédés d'exploitation (le procédé Frasch permet de fondre le soufre contenu dans les roches se trouvant en profondeur en envoyant un jet de vapeur; le soufre fondu est ensuite remonté à la surface par des tubes) ne permettent pas de récolter de beaux cristaux, les seuls ayant été récoltés proviennent de carottes de sondage. On trouve du soufre dans les produits de sublimation des houillères embrasées en association avec le réalgar, l'orpiment et d'autres minéraux en particulier près de St-Etienne (Loire) et Commentry (Allier). Le soufre a été signalé aux griffons des sources thermales sulfurées et sulfatées comme à Bagnères de Luchon (Hte-Garonne), Cauterêt (Htes-Pyrénées), Barèges (Basses-Pyrénées), Aix-les-Balns (Savoie), etc. Il constitue un sous-produit du raffinage du pétrole de Lacq (BassesPyrénées). Citons encore en France le gisement de soufre de Malvesi, près de Narbonne. En Suisse, ce minéral a été trouvé à Bex, associé à du gypse. Remarque. Le soufre possède une importance économique certaine dans quelques branches de l'industrie: la vulcanisation du caoutchouc, la production d'acide sulfurique. C'est un faible conducteur de l'électricité. Quand on le frotte il se charge négativement. Il est mauvals conducteur de la chaleur et lorsqu'on le tient dans la main, seule la partie extérieure du cristal s'échauffe et on entend de petits craquements. Les échantillons doivent être gardés loin de la lumière solaire et manipulés aussi rarement que possible. Composition.
10 Diamant C cubique hexatétraèdre 43m Localisation. Il se trouve couramment en placers formés aux dépens des roches plutoniques basiques. Formes observées. La plupart du temps en octaèdres brillants et souvent bien cristallisés. Les cubes sont généralement ternes, les hexatétraè-dres sont légèrement sphériques avec des faces courbes. On le trouve également en boules à structure radiée et en masses compactes noires connues sous le nom de carbonado. Les cristaux triangulaires plats sont souvent maclés. Propriétés physiques. Blanc ou teinté de gris ou de noir. Eclat adamantin; dureté 10; densité 3,52; cassure conchoïdale; clivage parfait octaédrique, rarement dodécaédrique; fragile; souvent fluorescent. Composition. Carbone. Essais. Infusible, insoluble. Il ne brûle qu'à haute température. Critères d'identification. L'éclat gras (adamantin) est caractéristique lorsqu'il est associé à la forme cristalline et à la dureté. On pourrait le confondre avec le quartz car, comme lui, il raye le verre, mais il en diffère par l'éclat. Gisements. On le trouve en placera. Lorsque les roches mères ont été altérées par les agents atmosphériques, les diamants, plus durs et plus lourds, ont été dégagés. On ne les exploite en place que dans l'Afrique du Sud et en Afkansas. Ils se trouvent dans des «cheminées» cylindriques, plus ou moins verticales, formées des roches plutoniques basiques. On trouve de façon sporadique des diamants à l'est des Etats-Unis, en Californie, et dans les sédiments glaciaires au nord des USA, ce qui indique que les formations pouvant contenir des diamants sont nombreuses et ne sont pas encore toutes connues. Remarque. 20% seulement des diamants peuvent être utilisés en joaillerie, le reste est employé dans l'industrie pour faire des outils ou réduits en poudre pour donner des abrasifs. La différence de dureté existant entre le diamant (10) et le carborundum (9) est beaucoup plus grande que celle existant entre les autres intervalles de l'échelle de Mohs. 11 Graphite C hexagonal bipyramide dihexagonale 6/m 6/m 6/m
Localisation. Principalement dans les roches métamorphiques. Formes observées. Quand ils sont isolés les cristaux sont plats
avec des faces de rhomboèdre sur les côtés. Les gisements exploitables sont ceux où le graphite se présente en filons ou en cristaux abondants disséminés dans la roche. Propriétés physiques. Noir, éclat submétallique; dureté 1 à 2; densité 2,3; trace noire; clivage basai parfait. Les cristaux peu épais sont flexibles mais non élastiques, gras au toucher, laissent des traces sur les doigts, sont complètement opaques. Composition. Carbone. Essais. Infusible, insoluble. Critères d'identification. Il peut être facilement confondu avec la molybdénite qui, comme lui, a un toucher doux et gras, mais la molyb-dénite est soluble dans l'acide nitrique et donne des fumées sous l'action de la flamme du chalumeau. Gisements. On le trouve fréquemment dans les schistes en cristaux noirs comme l'encre, et parfaitement bien formés dans les marbres, en association avec d'autres minéraux comme les spinelles, la chondrodite, les pyroxènes. Il semble résulter du métamorphisme subi par les composés organiques contenus dans les calcaires. Près de Ticonderoga (New York) — où il était autrefois exploité pour son emploi comme mine de crayon — on le trouve en filons peu épais. Les gisements principaux se trouvent à Madagascar et à Ceylan, où il forme de grandes masses de carbone pur en filons épais. En Europe, le graphite est exploité en Bohême (Kruman), en Autriche (Styrie) et en Bavière. Remarque. On Pemployalt autrefois pour fabriquer les mines de crayon sous le nom de plombagine ou plomb noir. On l'emploie comme lubrifiant et dans la fabrication des creusets. C'est un bon exemple montrant la relation qui peut exister entre les propriétés physiques et l'arrangement atomique interne. Le carbone de densité 2,3 est opaque et un des minéraux les plus mous. Le diamant qui est formé du même élément mais sous un état plus condensé, a une densité de 3,5, il est transparent et sa dureté est bien connue. LES SULFURES ET LES SULFOSELS Ce groupe composé d'éléments métalliques ou de métalloïdes en association avec le soufre a, économiquement parlant, une grande importance car de nombreux gisements métalliques lui appartiennent. La plupart d'entre eux peuvent être très facilement identifiés grâce à leur éclat métallique. Alors que les minéraux natifs sont très fragiles, les sulfures ne le sont pas. Quelques-uns d'entre eux résistent bien aux agents atmosphériques; ils peuvent aussi donner des minéraux secondalres. Dans les gisements, on ne les rencontre que dans les zones les plus profondes. On les divise en composés simples qui résultent de l'association d'un élément métallique avec le soufre: ce sont les sulfures, et en composés plus complexes résultant de l'association d'un élément métallique avec le soufre et contenant en outre un métalloïde (As, Sb ou Bi): ce sont des sulfosels. LES SULFURES 12 Argentite Ag 2S cubique hexoctaèdre 4/m 3 2/m p. 55 Localisation. Dans des filons de relativement basse température *e trouvant à quelque distance de la source primaire. Formes observées. On la rencontre souvent en cristaux généralement cubiques mais souvent aussi en buisson à branches noueuses, ce qui rend difficile la reconnaissance des faces cristallographiques. Souvent massive. Propriétés physiques. Gris de plomb foncé; éclat métallique; généralement terni; dureté 2-2,5; densité 7,3; cassure subconchoïdale; clivage rarement cubique ou dodécaédrique. On peut la couper au couteau comme le plomb (sectile). Composition. Sulfure d'argent (87,1 % Ag, 12,9 % S). Essais. Sous l'action du chalumeau elle fond sur le charbon de bois en donnant un bouton et, en flamme oxydante, on obtient un bouton d'argent. Les essais pour la reconnaissance de l'argent peuvent alors être employés. Critères d'identification. Comme elle est sectile on peut la distinguer des autres sulfures en particulier de la galène (qui a de bons clivages). Sa couleur grise permet de la distinguer de l'argent natif. Son absence de coloration en présence d'une solution d'acide nitrique la distingue de la chalcosine, le cuivre donnant une couleur verte. Gisements. L'argentite est un des plus importants minerais d'argent. On la trouve souvent dans les riions en association avec l'argent natif. On a trouvé de beaux cristaux au Mexique, en Saxe, à Kongsberg (Norvège) et à Cobalt (Ontario). En France dans la mine des Chalanches (Isère). Il n'existe plus de gisement d'intérêt commercial aux Etats-Unis.
L'argentite n'est cubique qu'au-dessus de 180 0 C. Ceci indique qu'elle ne peut se former qu'à une température supérieure à 180 0 C. Généralement tous les échantillons d'Ag 2S sont formés d'acan-thite (orthorhombique Ag 2S) et résultent de la pseudomorphose de cristaux cubiques d'argentite. Remarque.
13 Chalcosine Cu 2S orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Généralement secondaire, dans les riions ou en gisements disséminés. Formes observées. Généralement massive, les cristaux sont rares. Les angles sont voisins de 6o° et quelques cristaux peuvent montrer 6 côtés. Prismes allongés possédant souvent la macle en genoux. Propriétés physiques. Gris de plomb sombre (les échantillons des collections sont recouverts d'un film légèrement brun-noir); éclat métallique; dureté 2,5-3; densité 7,2-7,4; cassure conchoïdale; clivage rarement prismatique. Modérément sectile. Composition. Sulfure de cuivre (79,8 % Cu, 20,2 % S). Essais. Lorsque la poudre est imbibée de HC1, elle donne à l'essai au fil de platine une flamme colorée en vert (Cu). On peut obtenir un bouton de cuivre en chauffant à Palde du chalumeau. Soluble dans l'acide nitrique en donnant une solution verte qui devient bleue par addition d'ammoniaque. Critères d'identification. La chalcosine est fréquemment associée aux minéraux de cuivre; elle est moins sectile que l'argentite et elle donne facilement les réactions du cuivre. Sa couleur grise permet de la distinguer des autres sulfures de cuivre. Gisements. La chalcosine est un mineral de cuivre important. Elle est parfois primaire et quelquefois secondaire (quand elle est associée à la chalcopyrite, à la bornite et à la covelline). On la trouve plus fréquemment comme minéral d'enrichissement secondaire qui résulte du lessivage per descensum des sulfures de cuivre et fer qui se trouvent près de la surface du sol. Les sulfures de cuivre et les sulfures de cuivre et fer peuvent être enrichis en cuivre; on passe ainsi de la chalcopyrite primaire (CuFeS2) à la bornite (Cu6FeS4), à la covelline (CuS) et à la chalcosine (Cu aS). On a trouvé de beaux cristaux de chalcosine dans les filons sulfurés de Cor-nouailles, en Angleterre, dans l'ancienne mine de Bristol, dans le Connec-ticut (le meilleur gisement américain) et à Butte dans le Montana. Citons en France, dans le Var, la mine de Cap Garonne, dans l'Isère celle de la Garde en Oisans, sur le territoire de Belfort, la mine de Giromagny et les filons de Framont en Alsace. 14 Bornite ou Erubescite Cu 6FeS4 cubique hexoctaèdre 4/m 3 2/m Localisation. On la trouve comme minéral primaire, souvent disséminé dans les roches intrusives, ainsi que dans les filons à paragenèse de cuivre, indifféremment comme minéral primaire ou comme minéral secondaire. Formes observées. Les cristaux sont rares, généralement en touffes et en cristaux toujouis très petits. La bornite est généralement massive et compacte. Propriétés physiques. Couleur de bronze, mais l'éclat métallique est rapidement terni par une couleur pourpre qui apparaît sur les surfaces fraîches. Dureté 3; densité 4,9-5,4; cassure quelconque; clivage octaédrique mauvais; cassant. Composition. Sulfure de cuivre et de fer (63,3 % de Cu, 11,1 % de Fer, 25,6 % de S). Essais. Sur le charbon de bois elle fond en donnant un globule magnétique cassant. Elle se dissout dans l'acide nitrique en donnant la coloration du cuivre. Critères d'identification. On peut la confondre avec la pyrrhotine mais elle donne les réactions du cuivre et il suffit de la chauffer pour qu'elle devienne magnétique. La nickeline a la même couleur mais ne devient pas magnétique par chauffage. La couleur pourpre, lorsqu'elle se ternit, est également caractéristique. Gisements. On trouve la bornite avec les autres sulfures de cuivre et elle est elle-même un minéral de cuivre très important. On l'a trouvée en petits cristaux en Cornouailles, en Angleterre et à Bristol dans le Connecticut. Son principal gisement, d'intérêt économique, se situe en Arizona; elle s'y présente sous forme massive intimement mélangée à la chalcopyrite et à la chalcosine. Le gisement français de bornite le plus important est celui de Charrier près de la Prugne (Allier). On a rencontré la bornite à Framont, en Alsace, dans les anciennes mines de cuivre de Puget-Théniers (AlpesMaritimes), dans l'Aude, dans le filon de St-Pan-crasse-en-Mouthoumet... Remarque. En Amérique les vieux mineurs lui donnaient le nom de «mineral de paon» à cause de sa couleur caractéristique.
15 Galène PbS cubique hexoctaèdre 4/m 3 2/m p. 19 En filons, dans les roches ignées, dans les roches sédimentaires, et disséminée dans tous les sédiments. Formes observées. Les cristaux sont fréquents, ils sont cubiques ou quelquefois octaédriques. Ils donnent parfois des associations de plusieurs formes du système cubique. On la trouve très souvent en masses largement cristallisées, à grain fin ou à structure fibreuse. Propriétés physiques. Gris de plomb; éclat métallique; dureté 2,5-2,7; densité 7,4-7,6; cassure rarement observée; clivage parfait et cubique, cassante. Composition. Sulfure de plomb (86,6 % Pb, 13,4 % S). Elle peut contenir de l'argent, de l'antimoine et d'autres éléments à l'état d'impuretés. Essais. Fusible sur le charbon de bois, en donnant une auréole jaune autour du globule. On peut, par réduction, obtenir du plomb. Elle donne, dans l'acide nitrique, une solution nuageuse avec séparation du sulfate de plomb et du soufre. Critères d'identification. Le clivage cubique, la couleur gris métallique et l'éclat sont caractéristiques. On peut cependant la confondre avec la blende foncée, mais en observant la blende à la lumière on peut faire la distinction entre ces deux minéraux. D'autres sulfures identiques ont de bons clivages dans une seule direction mais jamais dans trois comme la galène. Les réactions au chalumeau permettent de la reconnaître quand elle se présente à l'état de grains fins. Gisements. C'est le mineral principal de plomb. On trouve la galène dans des filons de moyenne ou basse température dans lesquels on peut observer des géodes remplies de nombreux cristaux bien développés. Malheureusement, les faces des cristaux sont souvent émoussées. On la trouve souvent en association avec la blende, la pyrite, la chalcopyrite et avec le quartz, la sidérite, la dolomie, la fluorine, la calcite, la barytine (comme gangue). On trouve les mêmes associations minérales dans les roches sédimentaires et dans les roches ignées. Les gisements allemands et européens ont produit de beaux cristaux. Les gisements de Joplin dans le Missouri, le Kansas et l'Oklahoma sont remarquables par la qualité de leurs cristaux: des cubes principalement, quelquefois des octaèdres. Les gisements sont si nombreux pour ce minéral qu'il est inutile de tenter d'en donner une liste complète. Nous ne pouvons pas citer, dans le cadre de ce livre, tous les gisements français où la galène a été signalée; nous ne donnerons que quelques exemples: la mine de Pontpéan-en-Bruz (Ille-et-Vilaine), celles du Huelgoat et de Poullaouen (dans le Finistère), de Pal-de-Raz et de Bagnères de Luchon (en Haute-Garonne), des Argentières et de Laquorre (dans l'Ariège)... Remarque. La galène est susceptible de donner de nombreux minéraux d'altération comme l'anglésite, la cérusite et la phosgénite. Elle peut contenir assez d'argent pour devenir un minéral de cet élément. On a l'habitude de considérer que la galène possédant des clivages courbes — irréguliers plutôt qu'en dents de scie et légèrement ternes — est plus riche en argent. Localisation.
16 Blende ZnS cubique hexatétraèdre 4 3 m Localisation. En filons dans toutes sortes de roches. Formes observées. Cristaux tétraédriques très communs, parfois si bien développés qu'ils paralssent octaédriques. Les faces cubiques, dodécaédriques et tétraédriques existent également, ces dernières souvent arrondies de telle sorte qu'il est difficile de distinguer facilement les faces. Se présente également en stalactites, en masses ou en grains. Propriétés physiques. Incolore (très rare), jaune, rouge-brun et noire; éclat adamantin à résineux; dureté 3,5-4; densité 3,9-4,1; cassure conchoïdale; clivage parfalt dodécaédrique; cassante; transparente à opaque; luminescente (voir plus haut) et parfois fluorescente. Composition. Sulfure de zinc (67,0 Zn, 33,0 S, avec des quantités variables de fer, de manganèse et de divers autres éléments). Essais. Pratiquement infusible sur le charbon de bois mais elle donne un enduit autour de la prise d'essal. Cet enduit jaune à chaud est blanc à froid. Si on lui ajoute une solution de nitrate de cobalt, l'enduit jaune devient vert dans la flamme réductrice. L'addition de Na 2CO3 facilite cet essai. La blende se dissout dans HC1 avec production de bulles de H 2S (odeur d'œufs pourris). Critères d'identification. Elle ressemble à la galène mais sa transparence et les essais au chalumeau suffisent pour la reconnaître. Elle ressemble beaucoup à la sidérite, mais on peut l'en distinguer car elle ne devient pas magnétique par chauffage et elle a une densité plus forte que la sidérite. Son éclat caractéristique et son association avec la pyrite et la galène permettent en général de reconnaître facilement la blende. Gisements. Ce sont les mêmes que pour la galène avec laquelle elle est généralement associée. Les gisements sont trop nombreux pour être systématiquement mentionnés mais la blende transparente, de couleur jaune à rouge, se rencontre à Santander (Espagne). Les cristaux de Joplin sont soit énormes,
de couleur noire et souvent émoussés, soit minuscules, de couleur rouge (rubis Jack) en incrustations. Les échantillons les plus pâles proviennent de Franklin, New Jersey. Ce sont des cristaux clairs de couleur vert-jaune. En France, on rencontre la blende en association avec la galène dans les mêmes gisements que ceux cités pour ce dernier minéral. Remarque. La blende est le principal mineral de zinc. Elle s'altère en pyromorphite, en smithsonite, en willémite. Les impuretés de gallium, indium, cadmium en font un mineral important pour la recherche de ces éléments. Son clivage et sa luminescence en font un minéral intéressant au point de vue minéralogique. C'est le meilleur exemple existant en ce qui concerne les clivages dodécaédriques. On peut obtenir en effet, par clivage, des dodécaèdres parfaits. La blende peut être fluorescente et donner une teinte orange sous la lumière ultra-violette. La blende fluorescente montre également le remarquable phénomène de triboluminescence: elle est capable de produire des éclairs de lumière orange lorsqu'elle est très légèrement touchée par une substance dure telle qu'un couteau ou une pierre. Chalcopyrite CuFeS2 quadratique scalénoèdre 4 2 m Localisation. Fréquente dans les filons sulfurés ou en dissémination dans les roches ignées. Formes observées. Les cristaux caractéristiques sphénoédriques de chalcopyrite ressemblent à des tétraèdres. Les cristaux sont fréquents et souvent très grands, mais leurs faces sont généralement mal définies, ternies et irisées. Elle est souvent massive. On la trouve en filons dans les roches. Propriétés physiques. Couleur dorée; éclat métallique, souvent avec une coloration irisée; dureté 3,5-4; densité 4,1-4,3; cassure quelconque; clivage rare (et rarement observé); cassante. Composition. Sulfure de cuivre et de fer (34,5 % Cu, 30,5 % Fe, 35 % S). Essais. Elle fond sur le charbon de bois en donnant un globule noir et magnétique qui, imprégné de HC1, colore la flamme en bleu. La solution d'acide nitrique concentré est verte, l'ammoniaque précipite les hydroxydes de fer et laisse une solution bleue. Critères d'identification. On peut la confondre avec l'or mais elle est cassante, donne une trace noire et se dissout dans les acides. On la distingue de la pyrite car elle peut être rayée. Elle donne les essais du cuivre. D'autre part, sa couleur est un peu plus jaune que celle de la pyrite. La pyrite donne souvent des cubes ou des pyritoèdres à faces striées tandis que la chalcopyrite, si elle n'est pas massive, possède des cristaux sphénoédriques caractéristiques. Gisements. C'est le mineral de cuivre le plus important. Il est largement distribué et on le trouve dans tous les types de gisements non altérés. Elle se présente souvent en association avec d'autres minerais de cuivre: la pyrite, la blende, la galène, la pyrrhotine. Citons les gisements importants de «porphyry coppers» de Bingham, Utah, d'Ely, Nevada, et d'Ajo, dans l'Arizona, où la chalcopyrite est disséminée dans les roches ignées. Les plus beaux cristaux proviennent de Cornouailles, Angleterre, d'Ugo, au Japon, de French Creek, en Pennsylvanie, et de nombreux gisements du Colorado. Elle est souvent cristallisée en groupements parallèles avec des cristaux de blende dans la région de Joplin. En France nous citerons les cristaux de chalcopyrite de Baigorry (Basses-Pyrénées), les filons de la région de St-Girons (Ariège), ceux des environs de St-Jean-du-Gard (Gard), les nombreuses mines de l'Aveyron (Najac, Villefranche, du Creissels...), celles de Largentières (Ardèche), de Chessy (Rhône), de Giromagny (Territoire de Belfort), de Ste-Marie-aux-Mines (Alsace), des mines de la région de Servoz et de l'Oisans (Alpes)... Remarque. La chalcopyrite est le premier minéral de la série qui, par altération et par enrichissement successif de cuivre, conduit à la bornite (Cu 6FeS4), à la covelline (CuS), à la chalcosine (Cu2S) et se termine plus rarement par le cuivre natif (Cu). Sa structure est tellement voisine de celle de la blende qu'elle forme des figures d'intercroissance avec ce minéral et que les cristaux de chalcopyrite disposés sur la blende sont tous parallèles. On obtient des réflexions simultanées de la lumière sur toutes les faces identiques de toutes ces chalcopyrites. PL13-14 18 Greenockite CdS hexagonal pyramide hexagonale 6 m m Localisation. Dans les géodes et dans les filons métallifères. Formes observées. En petits cristaux très intéressants par leur développement hémimorphique hexagonal. Ils sont cependant rares. Les formes les plus courantes constituent des enduits duveteux sur d'autres minéraux, en particulier sur la blende et la calcite. Propriétés physiques. Jaune, brune ou rouge; éclat adamantin; à résineux; dureté 3-3,5;
4,9-5,0; cassure conchoïdale; bon clivage prismatique, faible sur la face basale; cassante; transparente à translucide. Composition. Sulfure de cadmium (77,8 % Cd, 22,2 % S). Essais. Dans le tube fermé la poudre jaune devient rouge par chauffage, puis jaune ou brune par refroidissement. La greenockite donne un enduit brun-rouge sur le charbon de bois, en flamme réductrice. Elle est soluble dans HC1 en donnant de l'hydrogène sulfuré. Critères d'identification. Elle peut être prise pour de la blende quand elle est cristallisée, mais elle s'en distingue par la forme de ses cristaux et par l'essai en tube fermé. Les enduits jaunes peuvent être pris pour des minéraux secondaires d'uranium, rnals son association avec les minéraux du cortège du zinc, permet de l'en distinguer. Gisements. Les cristaux sont très rares, les premiers furent découverts à Greenock (Ecosse) dans des cavités de la roche, en association avec la préhnite. Les plus beaux cristaux n'ont pas plus de 1,5 cm de long. On a trouvé quelques cristaux à Paterson, New Jersey. On a décrit des cristaux microscopiques, de couleur rouge orangé, à Llallagua en Bolivie, en association avec la pyrite et les minerais d'étain. On trouve souvent des enduits de greenockite dans le district de Joplin et dans la région à fluorine de l'Illinois-Kentucky; enfin, elle représente le pigment jaune des smithsonites de l'Arkansas. Les enduits de greenockite ont été signalés sur la blende ou le calcaire des mines de PAr et d'Anglas près d'Eaux-Bonnes (Basses-Pyrénées), dans la mine de Pierrefite (Htes-Pyrénées), dans les haldes de l'ancienne mine de Largentières près d'Aulus (Ariège), à la surface de la blende et sur les blendes cadmifères de Propières (Rhône). Remarque. C'est le seul mineral de cadmium. Ce métal est un sous-produit de la métallurgie du plomb et de l'étain. Le cadmium est isolé lors du raffinage de ces métaux. Ses propriétés électroniques particulières sont telles qu'il a été synthétisé. densité
19 Pyrrhotine Fe(1-x)S hexagonal bipyramide dihexagonale 6/m 2/m 2/m (?) Localisation. Largement distribuée dans tous les types de gisements. Formes observées. Cristaux généralement tabulaires, la forme la plus courante étant celle de fins cristaux hexagonaux. On la trouve cependant plus souvent sous forme massive ou cristallisée. Propriétés physiques. Couleur bronze; éclat métallique; dureté 4; densité 4,6-4,7; cassure presque conchoïdale; pas de clivages mais les cristaux montrent souvent des fractures basales; cassante; le magnétisme est soit fort soit négligeable. Composition. Sulfure de fer (avec approximativement 60,4 % Fe et 39,6 % S). Il existe une petite déficience en fer dans ce minéral, ce qui le rend instable et facilement décomposable. La valeur de x dans cette formule varie de 0,0 à 0,2. Essais. Très fusible en donnant un globule noir magnétique, qui se dissout facilement dans HCl en donnant de l'hydrogène sulfuré (odeur d'oeufs pourris). Critères d'identification. Le magnétisme de la poudre est suffisant pour la distinguer des autres minéraux de même couleur (bornite fraîche ou nickeline), de la pyrite et de la chalcopyrite. Gisements. La pyrrhotine est un minéral de ségrégation magmatique que l'on trouve également dans les filons de haute température. On l'a tignalée également dans les pegmatites et dans les gisements de métamorphisme de contact. On a trouvé de beaux cristaux en Roumanie avec des stries verticales bien développées (profondes, discontinues, se continuant horizontalement) et à faces basales concaves. Les plus grands cristaux et les mieux cristallisés proviennent de Ste-Eulalie, Chihuahua, Mexique. On a également trouvé des cristaux plats, bien cristallisés dans les pegmatites de Standish, Malne. On a également signalé de beaux cristaux à Morro Velho, mines d'or profondes du Mexique. Le principal minéral du gisement de Sudbury (Ontario) est la pyrrhotine à laquelle sont associées: de la pentlandite (sulfure de fer et de nickel) et de la chalcopyrite. Dans les collections, les échantillons de pyrrhotine tendent à devenir pulvérulents. Signalons en France les beaux cristaux de la mine de Pontpéan (Ille-et-Vilaine), les masses compactes de Bonneval (Savoie) et de Sain-Bel (Rhône). Des cristaux existent dans les fentes des Alpes suisses (Uri). Remarque.Les météorites renferment un minéral non magnétique qui est de la troïlite, FeS, que l'on considère comme étant une variété de sulfure de fer. La symétrie de la pyrrhotine n'est certainement pas hexagonale, mais sa structure n'a pas encore été suffisamment étudiée à l'alde des rayons X. 20 Nickeline ou Niccolite NiAS hexagonal bipyramide dihexagonale 6/m 2/m 2/m
Localisation. Dans les filons avec sulfures et arséniures d'argent, de ouvre et de nickel. Formes observées. Les cristaux sont rares, et de petite taille. La nickeline se présente
le plus
souvent en encroûtements massifs ou réniformes. Propriétés physiques. Couleur de cuivre; éclat métallique, se ternissant et devenant noir; dureté 5-5,5; densité 7,8; cassure quelconque; aucun clivage; cassante. Composition. Arséniure de nickel (43,9 % Ni, 56,1 % As). L'antimoine peut partiellement remplacer l'arsenic (l'antimoniure de nickel étant la breithauptite). Essais. Sur le charbon de bois, la nickeline donne des fumées avec une faible odeur d'arsenic (ail) et un globule métallique de couleur bronze. Elle donne les caractéristiques du cuivre avec la diméthylglyoxime (de petites aiguilles rosâtres dans une solution acide, neutralisée par l'ammoniaque). Elle se dissout dans l'acide nitrique en donnant une solution limpide, de couleur verte, avec un résidu noir. Critères d'identification. La couleur du cuivre est caractéristique. On peut la confondre avec la breithauptite, on l'en distingue difficilement car la nickeline contient également un peu d'antimoine. Elle est fréquemment associée à la smaltine qui est massive et de couleur argentée. Gisements. C'est un minéral relativement rare. Son association avec les minéraux cités cidessus en font un mineral de nickel activement recherché. Elle se présente sous forme massive dans les filons, en association avec d'autres minéraux et elle peut être facilement étudiée en sections polies. Les cristaux isolés de nickeline sont rares et les seuls échantillons présentés dans les collections proviennent d'Allemagne, de Reichelsdorf ou de Eisleben. La nickeline ou la breithauptite affleurent en grandes masses à Cobalt dans l'Ontario. Ces deux minéraux sont associés à la smaltine, à la chloanthite et à l'argent. La nickeline existe en Suisse dans le val d'Anniviers. Elle a été signalée en petites quantités dans le filon de la Beaume près de Villefranche (Aveyron). Les filons argentifères de la montagne de Chalanches (Isère) contiennent ce minéral en abondance. Remarque. Ce minéral était appelé par les anciens mineurs allemands: Kupfernickel (cuivrenickel), d'où le nom du métal; en allemand ancien le mot «Nick» signifiait le diable. Millérite NiS hexagonal bipyramide dihexagonale 6/m 2/m 2/m Localisation. Dans les calcaires et la dolomie ou quelquefois dans des filons métallifères. Formes observées. On lui a donné le nom de «pyrites capillaires», ce qui signifie qu'elle se présente en cristaux chevelus. On la trouve rarement avec sa structure hexagonale visible. Elle se présente en croûtes avec des fractures columellaires. Propriétés physiques. Jaune laiton; éclat métallique; dureté 3-3,5; densité 5,3-5,6; cassure quelconque; clivage double, rhomboédrique; cassante. Composition. Sulfure de nickel (64,7 % Ni, 35,3 % S). Essais. Elle fond facilement sur le charbon de bois en produisant, en flamme réductrice, un globule noir magnétique. Elle donne les réactions classiques du nickel (solution rosé) avec la diméthylglyoxime en solution nitrique que l'on aura auparavant neutralisée par l'ammoniaque. Critères d'identification. Les cristaux capillaires peuvent seulement être confondus avec la tourmaline ou le rutile qui peuvent également se présenter en cheveux. Mais, aucun de ces deux minéraux n'est fusible sur le charbon de bois et on ne les trouve pas dans les mêmes paragenèses que la millérite. L'essai du nickel permet de la distinguer des sulfures de même couleur. Gisements. On utilise parfois la millérite comme mineral de nickel quand elle est associée à de petites quantités de divers sulfures filoniens, c'est le cas en Allemagne. On la trouve en abondance dans les calcaires, en particulier près de St-Louis, Missouri, et à Keokuk dans l'Iowa. A ces différents endroits elle se trouve dans des fissures, en association avec des cristaux de calcite, de dolomie, de fluorine. Elle se présente alors en masses arénacées ou comme des boucles de cheveux. Signalons, en passant, que l'on a pensé que la source originelle du nickel pourrait être météoritique. Elle a été signalée en Dordogne, à Chabanne-en-Saint-Romain, près de Thiviers. 22 Covelline ou Covellite CuS hexagonal bipyramide dihexagonale 6/m 2/m 2/m Localisation. Dans les parties enrichies des filons contenant des sulfures de cuivre. Formes observées. En cristaux hexagonaux plats et peu épals, habituellement fixés par un seul côté. Souvent les pinacoïdes basaux sont recouverts de chalcopyrite secondaire et ils sont dans un état tel, que l'on ne peut plus voir leur couleur bleue. On trouve également des empilements massifs de cristaux dont les espaces laissés libres sont occupés par la chalcosine. Propriétés physiques. Bleue et généralement ternie, elle prend des teintes pourpres à noires.
Eclat métallique; dureté
1,5-2; densité 4,6; clivage basal. Les cristaux plats sont flexibles mais non élastiques; sectile; les cristaux peu épais sont transparents dans les teintes vert bleuté. Composition. Sulfure de cuivre (66,4 % Cu, 33,6 % S). Essais. Les petites esquilles prennent feu et brûlent avec une flamme bleue avant de fondre. Le chalumeau permet d'obtenir, après bouillonnement, un globule. Critères d'identification. L'aspect des cristaux plats est caractéristique. La couleur bleue ne doit pas être confondue avec le film irisé de la chalcopyrite et de la bornite. Elle est toujours associée aux autres minéraux de cuivre. Gisements. C'est un minéral rare, produit par altération secondaire, sauf en ce qui concerne les petits cristaux que l'on trouve près des fume-roles du Vésuve. Les plus beaux cristaux proviennent de Sardalgne et les cristaux un peu moins beaux, de Butte, dans le Montana. A Kennecott, en Alaska, on la trouve sous forme massive, de couleur bleue avec la chalcosine. La covelline a été trouvée à Chessy (Rhône) en beaux échantillons. Dans les gisements à chalcopyrite elle ne se présente que sous forme d'enduits. Remarque. La covelline est un important mineral de cuivre mais les beaux échantillons sont relativement rares. La covelline est l'un des meilleurs exemples de pléochroïsme que l'on observe au microscope polarisant. Les cristaux plats forment un feutrage et lorsque l'on tourne l'échantillon, la couleur de chaque cristal change et passe du bleu clair au bleu sombre et ainsi de suite. 23 Cinabre HgS hexagonal (rhomboédrique) trapézoèdre 3 2 Localisation. Dans les filons peu profonds et en imprégnations dans les roches. Formes observées. Les cristaux bien individualisés sont rares; par contre les encroûtements et les intercroissances complexes sont fréquents. On a trouvé, en plusieurs endroits, des macles d'intercroissance de rhomboèdres aigus. Il se présente sous forme massive, pulvérulente, granuleuse et quelquefois en petites aiguilles. Propriétés physiques. Couleur rouge à rouge brique; éclat adamantin; dureté 2,5; densité 8,1; cassure presque conchoïdale; clivage parfait prismatique; translucide à transparent. Composition. Sulfure de mercure (86,2 % Hg, 13,8 % S). Essais. Se volatilise complètement sur le charbon de bois. En tube ouvert il y a production de fumées sulfureuses et il se forme un anneau noir et, au-dessus de celui-ci, un dépôt très fin de petites gouttes métalliques. Ce «miroir de mercure» peut être concentré en grosses gouttes si l'on rassemble les petites perles de mercure avec une aiguille. Critères d'identification. On peut le confondre avec le réalgar, la cuprite et également avec la blende rouge ou avec l'hématite. Mais l'essai en tube ouvert permet de le différencier de ces autres minéraux. Gisements. Le cinabre, le principal mineral de mercure, est déposé près de la surface du sol par des solutions ascendantes chaudes qui se trouvent loin de leur source magmatique. Il est associé avec le mercure, la stibine, le réalgar, l'opale, le quartz et la barytine. Les gisements les plus importants sont situés en Yougoslavie (Idria), en Espagne (Almaden) et en Italie (Toscane). Une mine de cinabre a été exploitée au 18 e siècle près de St-Lô (Manche). Il a été signalé dans les schistes permiens de Réalmont (Tarn). Les beaux échantillons montrant la macle rhomboédrique proviennent du Hunnan (Chine) et de la région de Pike, Arkansas. On a trouvé des pépites de cinabre dans la rivière Tempati, en Guinée ex-allemande. Les gisements américains ne sont pas très importants, excepté celui de Californie. On rencontre de petits gisements au Nevada, au nouveau Mexique et au Texas. 24 Réalgar AsS monoclinique prisme 2/m Localisation. Dans des filons de basse température. Formes observées. Les cristaux sont rares, ils sont
généralement prismatiques. Le réalgar se
présente sous forme massive. Propriétés physiques. Rouge orangé; éclat résineux; dureté 1,5-2; densité 3,5; cassure subconchoïdale; bon clivage basal et parallèlement aux faces; sectile; translucide à transparent. Composition. Sulfure d'arsenic (70,1 % As, 29,9 % S). Essais. Fond facilement en donnant une masse brillante qui s'étale et qui se volatilise
complètement avec une odeur caractéristique d'ail. Il laisse un dépôt rouge, virant à l'orangé et au jaune, sur les parois d'un tube fermé, avec production de fumées jaunes qui s'échappent à la fin du chauffage. Critères d'identification. On peut le confondre avec le cinabre mais l'essal au chalumeau et en tube fermé permet de le différencier. Il est souvent associé à l'orpiment jaune.
Gisements. Ce n'est pas un minéral très fréquent mais c'est un mineral important d'arsenic. Il se trouve en imprégnations dans les roches — ainsi à Mercur, dans PUtah — en association avec l'orpiment feuilleté jaune. Comme le cinabre et la stibine, c'est un minéral dû au magmatisme tardif, associé à des sources chaudes. Les meilleurs cristaux proviennent de Transylvanie, Roumanie. On a trouvé des cristaux isolés dans les géodes des roches dolomitiques du Binnenthal, en Suisse, et dans les marbres de Carrare en Italie. Le réalgar a été signalé dans les houillères embrasées du Massif Central français, en particulier dans PAveyron, à Aubin, dans la Loire à la Rica-marie et en Saône-et-Loire à Montceau-lesMines. Il est associé à l'arsenic natif et aux minéraux arsenicaux de Ste-Marie-aux-Mines (Alsace). De beaux échantillons ont été recueillis aux Etats-Unis à Mercur dans PUtah, et à Manhattan dans le Nevada. Remarque, Le réalgar est instable. Il est très facilement altéré par la lumière, de sorte que dans la plupart des musées les échantillons sont recouverts d'une poussière d'orpiment après quelques années d'exposition. Pour retarder l'altération il faut conserver les échantillons dans l'obscurité mais ceci ne les préserve pas définitivement de la détérioration. Les Chinois avaient groupé de grands échantillons de réalgar et s'en servaient pour sculpter des objets d'art mais ces œuvres ont été fortement abîmées par la lumière.
25 Orpiment As2S3 monoclinique prisme 2/m Localisation. Toujours associé au réalgar dans les filons de basse température. Formes observées. Les cristaux sont rares. Les faces généralement peu nettes
sont difficiles à orienter. Il forme également des masses entremêlées, comme des feuillets de mica ou des chevelures jaunes. Propriétés physiques. Jaune orangé à jaune; éclat résineux; dureté 1,5-2; densité 3,4-3,5; clivage micacé parfait suivant les côtés du pinacoïde; sectile; les feuillets de clivage sont flexibles mais non élastiques; translucide à transparent. Composition. Trisulfure d'arsenic (61,0 % As, 39,0 % S). Essais. Ce sont les mêmes que ceux employés pour le réalgar (voir P- 133) Critères d'identification. On ne peut le confondre avec aucun autre minéral. Son clivage permet de le distinguer du soufre sans avoir besoin d'utiliser l'essal au chalumeau. Son association avec le réalgar et la stibine permet de le distinguer des autres minéraux jaunes, comme les minéraux d'uranium et la greenockite. Gisements. En Russie et en Macédoine l'orpiment forme parfois de grandes masses clivables. On a de beaux cristaux à Mercur (Utah) et en Roumanie. On le trouve dans les houillères embrasées de PAveyron, de la Loire et de la Saône-et-Loire. Le seul gisement français ayant fourni de beaux échantillons d'orpiment est celui de Luceram dans les Alpes-Maritimes. Il a été signalé dans les sources thermales du Massif Central à Saint-Nectaire-Bas et Saint-Nectaire-Haut, par exemple. Des amas chevelus jaunes sur de la calcite se trouvent à Manhattan, Nevada. Comme le réalgar c'est un mineral d'arsenic. Remarque. Il est également instable si on l'expose à la lumière; en peu de temps il se ternit et a tendance à se désagréger. La couleur habituelle de ses faces est orangé brunâtre, teinte très différente de celle que l'on a sur un clivage frais, ou de la couleur jaune citron qu'on lui attribue. 26 Stibine ou Stibnite Sb 2S3 orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Dans les filons de basse température et en imprégnations dans les roches. Elle est associée aux minéraux contenant de l'arsenic et de l'antimoine. Formes observées. Généralement en cristaux bien formés, parfois très grands (Japon) et durs, parfois petits et fragiles. Fibreuse, massive, lamellaire ou granuleuse. Propriétés physiques. Gris acier; éclat métallique; dureté 2; densité 4,5-4,6; cassure presque conchoïdale; clivage parfait suivant les faces du pinacoïde; sectile. Composition. Sulfure d'antimoine (71,7 % Sb, 28,3 % S). Essais. Fond en donnant un liquide qui se répand et qui se volatilise complètement sur le charbon de bois, en laissant un enduit blanc autour de l'essal et en colorant faiblement la flamme du chalumeau en blanc. Elle se dissout dans l'acide nitrique concentré chaud et donne lentement un précipité blanc par addition d'eau. Critères d'identification. Elle se distingue des sulfosels de plomb par l'absence du dépôt de plomb (jaune) sur le charbon de bois et par sa volatilisation totale. On la distingue de la bismuthine par
sa faible densité, par sa fusion et par sa volatilisation plus rapide. Gisements. C'est un mineral d'antimoine. Comme le réalgar et Porpiment elle se dépose à partir de solutions tardives de basses températures. On la trouve souvent en association avec des minéraux d'arsenic et le cinabre. Les plus beaux cristaux se présentent sous forme d'alguilles de plus de 30 cm de long. Ils proviennent de Iyo, Shikoku, au Japon. Les cristaux trapus et grossièrement terminés, de 2,5 à 5 cm, sont de moins belle qualité. Ils se présentent en touffes à Felsôbanya en Roumanie. Aux Etats-Unis, les meilleurs cristaux ont été trouvés à Manhattan dans le Nevada. On trouve de nombreux filons de stibine dans le Massif Central, en particulier dans la région de Massiac (Cantal), à Channac au sud de Tulle (Corrèze). Dans les départements de la Haute-Vienne, du Puy-de-Dôme, de la Loire, de l'Allier, existent de nombreux gisements. Remarque. La stibine est un bon exemple d'un minéral possédant des plans de glissement bien développés, si bien même que de nombreux cristaux naturels sont courbes ou le deviennent sans qu'il y ait de fracture. Les atomes peuvent glisser sur une longueur définie, dans le plan basai, puis s'arrêter. 27 Bismuthine ou Bismuthinite Bi 2S3 orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Dans les pegmatites ou dans les filons de haute température. Formes observées. Les cristaux qui se sont développés librement, en aiguilles, sont rares. On la rencontre plus souvent, sous forme de masses à structure fibreuse ou lamellaire. On a recueilli de grands cristaux altérés, ce qui prouve qu'ils ont la possibilité de bien se développer mais, jusqu'à présent, aucun cristal n'est exempt d'altération. Propriétés physiques. Gris d'acier; éclat métallique; dureté 2; densité 6,4-6,5; cassure facile qui donne des esquilles; clivage parfait suivant les faces du pinacoïde; légèrement sectile. Composition. Sulfure de bismuth (81,2 % Bi, 18,8 % S). Essais. Fond aisément et se volatilise très lentement. Elle forme des globules gris-noir, entourés d'un fin dépôt jaune. La poudre se dissout aisément dans une solution d'acide nitrique concentré et chaud, en donnant un résidu insoluble spongieux de couleur jaune (soufre). Critères d'identification. On peut la confondre, quand elle est massive, avec la stibine et les sulfosels. Mais sa volatilisation complète sous le chalumeau permet de la distinguer des sulfosels, et la formation de globules sphériques, au lieu d'un liquide, permet de faire la différence avec la stibine. Gisements. La bismuthine est un mineral de bismuth beaucoup plus important que ne l'est la stibine pour l'antimoine. C'est un minéral de ségrégation magmatique qui n'est pas associé habituellement au groupe de l'arsenic-antimoine. On a signalé de très petits cristaux lamellaires au contact des fumerolles des îles Lipari. Les plus riches gisements se trouvent en Bolivie dans les filons d'étain-tungstène. C'est un minéral fréquent dans les pegmatites; on le trouve en grandes masses dans les carrières de Bed-ford, Etat de New York et dans le comté de Boulder, Colorado. Dans le nord du Brésil, on a trouvé des pseudomorphoses de cristaux de bismuthine par un carbonate de bismuth (bismuthite). Elle a été signalée à Meymac (Corrèze) en association avec le bismuth natif, le wolfram et la scheelite ainsi que dans les houillères embrasées des environs de St-Etienne (Loire). 28 Pyrite FeS2 cubique diploèdre 2/m 3 Localisation. Dans toutes les roches et dans tous les filons. Formes observées. La pyrite est souvent cristallisée, le plus souvent sous forme de cubes à faces striées et moins souvent sous forme d'octaèdres (pyritoèdres). La pyrite massive est fréquente. Propriétés physiques. Jaune clair; éclat métallique; dureté 6-6,5; densité 5,0; cassure conchoïdale; aucun clivage; cassante. Composition. Sulfure de fer (46,6 % Fe, 53,4 % S). Essais. Elle fond facilement. Elle devient magnétique et donne des fumées de SO 2. Elle est insoluble dans HC1, mais en poudre fine elle peut se dissoudre dans HNO 3 concentré. Critères d'identification. Le sulfure terni peut être confondu avec la chalcopyrite, mais il est plus dur que ce dernier minéral. La pyrite est plus jaune et se dissout plus lentement dans l'acide nitrique que la marcassite, en donnant une solution incolore. Elle est plus dure que l'or et très cassante. Gisements. La pyrite est fréquemment associée à toutes sortes de minerais métalliques. Elle forme des masses concrétionnées dans les roches sédimentaires. On la confond souvent avec l'or et le langage populaire l'appelle «l'or des fous». De très beaux échantillons ont été trouvés partout dans le monde et la liste des principaux gisements serait trop longue pour être présentée ici. On citera cependant les grands cristaux, bien cristallisés, de Leadville, Colorado, les cristaux complexes et parfaits de Rio Marina dans l'île d'Elbe et les groupes de cristaux parfaitement cristallisés de Park City dans l'Utah. Des cristaux octaédriques contenant 2 % d'arsenic ont été trouvés à French Creek, Pennsylvanie. En Suède, Falun possède de la pyrite riche en cobalt.
La pyrite se rencontre dans de multiples gisements, aussi est-il inutile de signaler ici tous les gisements français. Remarque. La pyrite était autrefois la source la plus importante de soufre pour la fabrication de l'acide sulfurique et pourrait le redevenir. Elle contient souvent de l'or et pourrait être un mineral d'or important. 29 Cobaltine CoAsS cubique tétraèdre 2 3 Localisation. Dans les filons sulfurés avec les autres minerais de cobalt et de nickel. On la trouve également disséminée dans les roches métamorphiques. Formes observées. En cristaux souvent bien formés, en cubes et en octaèdres ressemblant à la pyrite. Elle est granuleuse ou massive. Propriétés physiques. Blanche comme l'étain; éclat métallique; dureté 5,5; densité 6 à 6,3; cassure quelconque; bon clivage cubique; fragile. Composition. Sulfoarséniure de cobalt (35,5 % Co, 45,2 % As, 19,3 % S). Essais. Elle fond difficilement sur le charbon de bois après avoir été réduite en poudre. Les globules obtenus sont magnétiques après élimination du soufre et des fumées d'arsenic. Les globules se dissolvent partiellement dans l'acide nitrique chaud en donnant une solution limpide rosé à rouge. Le résidu possède encore un éclat métallique. Critères d'identification. La couleur blanche comme l'étain associée à la forme cubique ou octaédrique des cristaux est caractéristique. La cobaltine est plus dure et a un clivage moins parfait que la galène. Gisements. C'est un minéral de cobalt mais c'est un minéral rare. De beaux octaèdres ont été trouvés à Tunaberg en Suède et à Skutterud en Norvège. Des masses granuleuses ont été observées dans les filons à Cobalt, Ontario, en association avec le cobalt natif de couleur blanche et les arséniures de nickel. Remarque. Le nom de cobalt vient du nom «Kobold» (allemand: Kobalt) que l'on avalt donné aux lutins qui, pensait-on, vivalent dans le monde souterrain et qui tourmentaient les mineurs. 30 Lollingite FeAs2 orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Dans les filons de haute température et de température moyenne ainsi que dans les pegmatites (variété riche en fer). Fig 035 Formes observées. Les petits cristaux sont prismatiques. On trouve souvent la lôllingite sous forme massive ou en petits filonnets. Propriétés physiques. Blanche comme l'étain; éclat métallique; dureté 5-5,5; densité 6,2-8,6; cassure quelconque; clivage basal. Composition. Biarséniure de fer contenant quelquefois du cobalt ou du nickel. Seul le pôle ferrifère existe comme minéral dans cette série. De petites quantités de nickel et de cobalt peuvent exister, donnant les variétés nickellifères ou cobaltifères de lôllingites. Elle renferme environ 68 % d'arsenic. Essais. Elle fond avec difficulté et donne un globule magnétique après production de vapeurs blanches d'oxyde d'arsenic (odeur d'ail). Elle se dissout dans l'acide nitrique en donnant une solution limpide jaune, qui peut être rosé ou vert pâle si elle contient des quantités notables de cobalt ou de nickel. Voir les autres essais à Skuttérudite, p. 148. Critères d'identification. Elle est très difficile à distinguer du mispickel qui lui ressemble par son faciès et son mode de gisement, mais la lôllingite ne possède pas de soufre (voir Mispickel, p. 141). On ne peut pas la distinguer de la skuttérudite, de la safflorite et de la rammels-bergite sans avoir recours aux rayons X (mais ces minéraux sont rarement filoniens et ne se rencontrent pas dans les pegmatites). Gisements. La lôllingite est rare aux Etats-Unis, sauf dans quelques pegmatites de la Nouvelle-Angleterre où elle forme des veinules dans les grenats et dans les phosphates. On a trouvé des cristaux à Franklin dans le New Jersey. La lôllingite massive constitue l'un des minerais de cobalt de Chatham, Connecticut, dans des filons de haute température. On en trouve également à Gunnison County, Colorado, et à Alexander County, dans la Caroline du Nord. Elle est plus abondante ailleurs, en particulier en Norvège, en Suède où on a trouvé de beaux cristaux. La lôllingite a été signalée dans les pegmatites du Brésil. Ce minéral existe en Autriche (Lôlling) associé à la sidérose. La lôllingite a été signalée en masses compactes dans les pegmatites de Miseri près de Nantes (Loire-Atlantique) et à Orvault. Elle est présente dans la mine de Vaulry (Haute-Vienne) et dans celle
de Challanches (Isère). 31 Marcasite FeS 2 orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Dans les roches sédimentaires et dans les filons de basse température. Formes observées. En cristaux tabulaires allongés suivant l'axe horizontal. Cependant elle se développe habituellement en groupements courbes ou en crête de coq. On trouve également des masses concrétionnées à structure radiée ou des encroûtements botryoïdaux ou réniformes. Propriétés physiques. Jaune laiton pâle; éclat métallique; dureté 6-6.5; densité 4,9; cassure quelconque; clivage peu net prismatique; cassante. Composition. Sulfure de fer (46,5 % Fe, 53,5 % S). Essais. Ce sont les mêmes que pour la pyrite mais il y a davantage de soufre libéré par l'acide nitrique concentré. Une solution d'acide nitrique dilué et froid provoque la formation immédiate de petites bulles sur les morceaux de marcasite. Critères d'identification. On ne peut la confondre qu'avec la pyrite mais on l'en distingue grâce à sa plus grande solubilité dans l'acide nitrique dilué et froid. Elle est plus blanche que la pyrite sur une cassure fraîche et, comme elle, elle est plus dure que la plupart des autres sulfures. Gisements. Les conditions géologiques qui déterminent la combinaison du fer et du soufre, pour donner la marcasite, sont spéciales, car normalement la pyrite devrait prendre naissance. La marcasite s'associe à la galène, à la blende, à la calcite, à la dolomite comme à Joplin, dans le Missouri, et dans la province plombo-zincifère du Wisconsin. Elle se présente souvent en aiguilles lancéolées dans les argiles et les marnes (mais ces aiguilles sont souvent transformées de pyrite). La marcasite est abondante dans la mine de Pont-Jean-en-Bruz (Ille-et-Vilaine). Elle a été signalée à Pontgibaud (Puy-de-Dôme), à Ste-Marie-aux-Mines (Alsace). Ce minéral est abondant dans les niveaux sédimentaires du crétacé supérieur, en particulier dans le bas Boulonnais, au Cap Blanc Nez (Pas-de-Calais), dans la crale cénonienne des environs de Trouville (Calvados), enfin dans le Bassin Parisien et en Champagne. Remarque. Les échantillons de marcasite sont oxydés dans les collections. Ils libèrent du soufre qui forme un acide; celui-ci attaque les étiquettes, les rayons et accélère la désagrégation des échantillons. La marcasite se trouve souvent associée à la pyrite. Actuellement, on n'a pas encore trouvé le moyen d'éviter sa décomposition. 32 Mispickel ou Arsénopyrite FeAsS monoclinique prisme rhombique 2/m Localisation. Dans les filons de haute température, dans les peg-matites et quelquefois en dissémination dans les roches ignées. Formes observées. Pseudo-orthorhombique, en cristaux distincts allongés suivant l'axe horizontal, comme ceux de la marcasite ou suivant l'axe vertical; souvent massive. Propriétés physiques. Blanc argenté; éclat métallique; dureté 5,5-6; densité 5,9-6,2; cassure quelconque; clivage prismatique; cassant. Composition. Sulfoarséniure de fer (34,3 % Fe, 46,0 % As, 19,7 % S). A rapprocher de la lôllingite, un arséniure de fer, et de la rammelsbergite. Essais. L'odeur d'ail de l'arsenic se reconnaît dès que l'on casse un échantillon avec le marteau. Sur le charbon de bois, il donne des fumées blanches et lalsse un amas magnétique noir, ou, si l'on utilise le chalumeau pendant assez longtemps, un globule. Il est décomposé par l'acide nitrique et laisse un amas de soufre spongieux. On peut faire l'essai du soufre en effectuant une fusion avec le carbonate de sodium et en broyant le globule obtenu sur un morceau d'argent et en humidifiant. La formation de ternissures indique la présence du soufre. Critères d'identification. On distingue le mispickel des arsé-niures de nickel blancs par l'essai du soufre et par les réactions négatives pour la recherche du nickel. Les cristaux sont assez fréquents pour constituer un bon critère d'identification. Gisements. Le mispickel est un mineral d'arsenic qui est habituellement un sous-produit du traitement d'autres minerais. De beaux cristaux ont été trouvés à Freiberg (Allemagne) dans des gisements à nickel-argent, dans les mines d'étain de Cornouailles, dans celles de Bolivie, et à Natsume au Japon. On exploite un filon massif de mispickel à Edenville, Etat de New York. On a signalé du mispickel dans le gisement d'étain et de wolfram de la Villeder (Morbihan), à Vaulry, à Puy-les-Vignes (Hte-Vienne), à Meymac (Corrèze). Il se rencontre dans les mines de Chalanches (Isère) en petits cristaux, il est abondant dans la mine d'Ar près d'Eaux-Bonnes (BassesPyrénées). Le mispickel est présent dans les mines de Giromagny, ainsi qu'à Auxelles (Territoire de Belfort), dans la forêt de Saint-Prix (Saône-et-Loire), etc. Remarques. On trouve souvent le mispickel cristallisé dans les pegmatites en association avec le grenat et les phosphates. La lôllingite remplace parfois le mispickel, c'est le cas à Franklin dans le
New Jersey. Dans la variété cobaltifère, la danaïte, le cobalt peut remplacer environ 9 % du fer. Son nom lui a été donné en l'honneur de J. Freeman Dana, de Boston, et non en l'honneur du célèbre minéralogiste James D. Dana. 33 Molybdénite MoS hexagonal bipyramide dihexagonale 6/m 2/m 2/m Localisation. En disséminations dans les roches ignées et dans les pegmatites. Formes observées. Les cristaux sont fréquents, parfois bien développés mais souvent sans formes nettes. S'ils sont tabulalres, les cristaux sont souvent courbes. On la trouve également en concentrations à formes irrégulières et, plus rarement, finement cristallisée. Propriétés physiques. Gris de plomb; eclat métallique; dureté 1-1,5; densité 4,7-4,8; elle lalsse une trace grise sur le papier; toucher gras; clivage micacé basal parfait; en lames flexibles mais non élastiques; sectile. Composition. Bisulfure de molybdène (60,0 % Mo, 40,0 % S). Essais. En flamme oxydante sur le charbon de bois, elle donne des fumées de soufre et un enduit coloré. Il est rouge près du cristal, puis jaune et enfin blanc dans la zone froide. Si la zone blanche est touchée par un pinceau de flamme réductrice, elle devient bleu ciel. Critères d'identification. Ne peut être confondue qu'avec le graphite, qui est plus noir. L'essai au chalumeau est très facile et caractéristique. On observe une couleur violette entre les lamelles de clivage de la molybdénite. Gisements. La molybdénite est considérée comme un mineral de molybdène à Climax, Colorado, et à Bingham, Utah, où de petites lamelles sont abondamment dispersées dans les roches. Les plus beaux échantillons, qui se présentent en grandes feuilles, ont été trouvés à Deepwater, Nouvelle-Galles du Sud, en association avec le quartz. Signalons en Europe le gisement de Knaben (Norvège). De beaux échantillons ont été signalés à Chessy (Rhône). La molybdénite n'est pas rare dans la protogine du Mont-Blanc et dans les Hautes-Alpes, au glacier de la Meige, près de la Grave. Elle accompagne la cassitérite à Vaulry (Hte-Vienne) et le cuivre à Château-Lambert (Vosges). Remarques. Bien que se trouvant dans des roches variées, la molybdénite est probablement la source primaire du molybdène à partir duquel les minéraux secondaires (molybdates) se forment lors des processus d'altération. La powellite constitue souvent des pseudomor-phoses de molybdénite. Elle pénètre entre les plans de clivages des cristaux de molybdénite primaire. 34 Calavérite AuTe2 monoclinique 2/m 35 Sylvanite (Au 2Ag)Te2 prisme rhombique Localisation. Dans des filons métallifères de basse température. Formes observées. Les cristaux sont fréquents mais habituellement profondément striés et difficiles à orienter. Allongement parallèle à l'axe horizontal. Souvent macle; se présente également sous forme massive ou granuleuse. Propriétés physiques. Du jaune laiton pâle au blanc argenté; éclat métallique; dureté 2,5; densité 8,2 (sylvanite)-9,3 (calavérite); cassure quelconque; aucun clivage (la sylvanite a un clivage suivant le pinacoïde); cassants. Composition. Tellurure d'or et d'argent (44,3 % Au, 55,7 % Te). La calavérite est appelée sylvanite quand au moins 13,4 % d'or sont remplacés par de l'argent. Essais. Ces minéraux colorent la flamme en bleu et laissent sur le charbon de bois un globule d'or. Le fort pourcentage d'argent de la sylvanite donne une coloration plus blanche au globule. Critères d'identification. On ne peut pas ne pas reconnaître les longs cristaux profondément striés. Le globule d'or est facile à obtenir et on ne peut le confondre avec rien d'autre. Gisements. La calavérite est un minéral rare, mais à Kalgoorlie en Australie, à Calaveras County en Californie, et à Cripple Creek dans le Colorado, elle constitue un important mineral d'or. Dans les filons, elle est associée à la sylvanite, au tellure, au quartz et à la fluorine. On trouve également la sylvanite en Transylvanie, en Roumanie. Remarques. La calavérite et la sylvanite forment les deux pôles d'une série continue. Les échantillons d'or communément vendus dans le Colorado comme or natif, sont souvent constitués par ces deux minerais qui ont été chauffés pour réduire le tellure et extraire l'or. La structure de ces deux minéraux a posé de sérieux problèmes aux cristallographes. On pense qu'ils sont tricliniques et maclés. ARSÉNIURES COMPLEXES DE COBALT, NICKEL ET FER Ce groupe comprend des variétés qui possèdent entre elles des relations au
point de vue chimique. On peut les diviser en deux séries isomorphes sur la base de leur structure cristalline. Récemment, la nomenclature de ce groupe de minéraux a été simplifiée par rapport à la littérature ancienne. Le terme de «série isomorphe» apparaît fréquemment en minéralogie; il concerne des minéraux identiques au point de vue structural (et cristallographique) et dans lesquels deux ou plusieurs éléments métalliques peuvent être plus ou moins abondants suivant la position du minéral considéré dans la série. Les composés purs — les sels qui ne contiennent qu'un des deux ou plusieurs éléments métalliques — sont appelés les pôles de la série. 36 Skuttérudite (Co,Ni,Fe)As3 cubique diploèdre 2/m 3 Localisation. On trouve cette série dans les filons de température moyenne en association avec l'argent et les minéraux de cobalt et de nickel que nous avons déjà décrits. Formes observées. Sous forme massive ou granuleuse. Les cristaux peuvent se développer en particulier au contact des filons de calcite mais ils sont mal formés. Le cube et l'octaèdre sont les formes les plus courantes, quelquefois avec le pyritoèdre et le dodécaèdre. Propriétés physiques. Blanc d'étain; éclat métallique; dureté 5,5-6; densité 6,1-6,8; cassure granuleuse; aucun clivage; cassante. Composition. Triarséniure de cobalt, nickel et fer: cette série était autrefois connue sous le nom de smaltine-chloantite et l'on pensait qu'elle était totalement isomorphe avec un troisième triarséniure de fer. Des études récentes ont montré que seul le triarséniure de cobalt existalt à l'état pur et que le cobalt, le fer et le nickel étaient toujours présents dans les autres. Ceci implique que la skuttérudite doit être le nom du pôle riche en cobalt (autrefois smaltine) et que les autres doivent être appelés (ceci suivant leur composition) skuttérudite nickélifère, au lieu de chloantite — skuttérudite ferrifère, au lieu du nom discrédité d'«arsénoferrite». L'arsenic entre pour 75 % du poids, le reste étant complété par les métaux. Fig 036 Essais. Elle fond sur le charbon de bois en donnant l'odeur d'ail de l'arsenic et en formant un globule magnétique. Les skuttérudites riches en cobalt donnent un globule qui se dissout dans l'acide nitrique en colorant la solution en rosé. Le fer et le nickel sont généralement présents en quantités telles qu'ils peuvent masquer cette couleur. Les essais sur des échantillons analysés montrent que si la solution de skuttérudite (cobalt) dans l'acide nitrique est neutralisée par l'ammoniaque, elle devient rouge violacé et donne un précipité rouge-violet. Une skuttérudite nickélifère dans les mêmes conditions donnera une solution violet-bleu et un précipité vert pâle. Les rares skuttérudites ferrifères donnent un précipité abondant d'hydroxyde de fer qui masquera les autres éléments. Critères d'identification. On peut facilement la confondre avec le mispickel qui ne donne pas la réaction du cobalt ou du nickel, avec la cobaltine et la série des diarséniures (lôllingite et rammelsbergite) qui ne peuvent pas être déterminés à l'aide des méthodes décrites ci-dessus. Gisements. Au nord de l'Amérique, cette série est abondante et d'une grande valeur économique à Cobalt, Ontario, mais ailleurs, ces associations sont rares et ne sont importantes qu'en Allemagne, en France, en Espagne, au Maroc et au Chili. En France, en particulier, on a signalé des minéraux de cette série à la mine de Chatelaudren (Côtes-du-Nord), à Ste-Marie-aux-Mines (filon Chrétien) (Alsace), dans la Montagne de Chalanches (Isère) et dans la vallée de Gistaln (Hte-Garonne). Utilisation. Ce sont des minerais de nickel et de cobalt. Remarques. L'altération des espèces de ce groupe conduit à la formation de minéraux secondaires rosés et verts (érythrite et annabergite) sur les affleurements à la surface du sol. Ces couleurs sont de bons guides qui révèlent la présence des minéraux de ce groupe. Les skuttérudites sont rarement pures et possèdent habituellement des zones de différentes compositions. Il est pratiquement impossible d'obtenir des exemplaires purs. LES SULFOSELS Ce groupe comprend des minéraux sulfurés dans lesquels l'anti-" moine, l'arsenic ou le bismuth se combinent avec un élément métallique pour donner un sel double. Pour plus de simplicité on peut scinder la formule en celles de deux sulfures dont la combinaison reconstitue le minéral. Il existe de nombreuses combinaisons d'éléments identiques, dans des proportions différentes, chacune d'elles constituant un minéral différent. Pour faire des identifications valables, nous aurons besoin de critères de déterminations supplémentaires, telles que la forme cristallo-graphique.
Souvent même, l'analyse qualitative à l'alde du chalumeau et les essais chimiques seront insuffisants. La plupart des sulfosels sont relativement rares, de sorte que leur identification ne pose pas de problèmes trop fréquents. Leurs cristaux ne sont pas rares car tous ces minéraux se sont formés à relativement basse température et basse pression. Nous aurons souvent besoin de ces cristaux pour confirmer nos identifications. Sans cristaux il est impossible de faire une identification valable mais on peut tourner la difficulté en effectuant un cliché de rayons X. Certaines séries sont plus connues que d'autres. Il existe, par exemple, plusieurs sulfo-antimoniures de plomb mais les sulfo-arséniures de plomb sont plus rares, moins nombreux et ont une structure différente. L'arsenic peut exister dans les minéraux essentiellement à antimoine et l'antimoine dans les minéraux essentiellement à arsenic mais on n'a pas de séries isomorphes. 37 Polybasite (Ag,Cu)16Sb12S11 monoclinique prisme rhombique 2/m Localisation. Dans des filons de basse température à paragenèse argentifère. Formes observées. En cristaux plats, pseudohexagonaux, avec des faces pseudorhomboédriques sur les côtés. La base est généralement triangulaire avec des stries parallèles aux trois faces des côtés. On la trouve également sous forme massive. Propriétés physiques. Noire; éclat métallique; dureté 2-3; densité 6,0-6,2; cassure quelconque; clivage basal parfalt; cassante; rouge profond et translucide en fines esquilles. Composition. Sulfo-antimoniure d'argent, dans lequel le cuivre peut se substituer à l'argent dans la proportion de 12 %. Une composition moyenne donnerait 65 % Ag, 9 % Cu, 10 % Sb, 15 % S et environ 1 % As. Essais. Fond facilement en donnant un globule noir luisant et métallique qui ternit en se refroidissant. Il est partiellement malléable puis tombe en poudre. On obtient un sublimé blanc d'antimoine. Les solutions acides permettent de faire l'essai de l'argent. Critères d'identification. La forme cristallographique est le meilleur guide pour la reconnaissance de ce minéral après avoir identifié l'argent. Ses cristaux peuvent être confondus avec ceux de l'hématite mais la polybasite est moins dure et plus fusible. La trace de l'hématite est sombre et serait légèrement magnétique. Gisements. On trouve la polybasite en association avec les sulfo-antimoniures d'argent. C'est un mineral d'argent important et il a été recherché dans ce but au Mexique. Il est plus rare dans la province argentifère d'Allemagne. On n'a pas trouvé de spécimen aux Etats-Unis mais seulement des traces dans de nombreuses mines du Colorado, Idaho, Montana et Nevada. Remarque. La tendance des cristaux à suggérer une symétrie hexagonale conduit à penser qu'à certalnes températures (peut-être à celle de sa formation) elle passe à une symétrie supérieure. 38 Stéphanite Ag6SbS3 orthorhombique pyramide rhombique m m 2 Localisation. Dans les riions de basse température à paragenèse argentifère. Formes observées. On la reconnaît habituellement grâce à ses cristaux, fréquents, bien formés et quelquefois très grands. Us sont tabulaires ou en prismes courts, quelquefois groupés, ils simulent alors une symétrie hexagonale. On la trouve aussi sous forme massive et en disséminations. Propriétés physiques. Noire; éclat métallique; dureté 2-2,5 ; densité 6,2-6,3 ; cassure presque conchoïdale ou quelconque; deux clivages peu nets; cassante. Elle tend à devenir noirâtre dans les collections. Composition. Sulfo-antimoniure d'argent (68,5 % Ag, 15,2 % Sb, 16,3 % S). Essais. Fond facilement en donnant un globule gris luisant qui ternit par refroidissement. Il y a un dépôt d'antimoine de couleur blanche autour de l'essai. Critères d'identification. La première identification se fait à l'aide du chalumeau qui donne l'indication d'un sulfo-antimoniure d'argent, puis elle se poursuit par la reconnaissance des formes cristallo-graphiques sur de bons cristaux. Gisements. La stéphanite est associée aux autres sulfo-antimoniures d'argent ainsi qu'à la galène, la blende, l’argentite, l'argent natif, la tétraédrite et la pyrite. Quant aux minéraux des gangues, ceux qui lui sont le plus fréquemment associés sont le quartz, la barytine, la sidérite, la calcite et la fluorine. Les beaux échantillons avec des cristaux de plusieurs centimètres de long proviennent du Mexique. On en trouve également en Saxe, dans le" Harz, en Cornouailles et en Bolivie. Le principal gisement des Etats-Unis est maintenant en exploitation car il possède des minerais d'argent en
abondance: c'est le célèbre Comstock Lode du Nevada. Elle se présente avec plus de parcimonie au Colorado, en Californie, à Cobalt, au Canada et à South Lorrain dans l'Ontario. 39 Pyrargyrite Ag3SbS2 hexagonal (rhomboédrique) pyramide ditrigonale 3 m Localisation. Dans des filons argentifères de basse température. Formes observées. Parfois bien cristallisée. Etant hémimorphe 3 les faces supérieures diffèrent de celles de la base, mais les cristaux étant rarement terminés aux deux extrémités, ce phénomène est rarement visible. La plupart du temps ils sont terminés par les faces inclinées du rhomboèdre. Les faces du scalénoèdre aigu sont plus rares. On la trouve aussi sous forme massive. Propriétés physiques. Rouge sombre à noire; éclat adamantin; dureté 2,5; densité 5,8-5,9; cassure conchoïdale; deux clivages suivant les faces du rhomboèdre, dont un est net; cassante. Composition. Sulfo-antimoniure d'argent (59,9 % Ag, 22,3 % Sb, 17,8 % S). D'une manière surprenante, elle contient peu d'As lorsqu'elle est associée à la proustite. Essais. Elle fond facilement en donnant un globule luisant. Le dépôt formé par l'antimoine donne un anneau de couleur blanche qui est très net au début. Si l'on continue à chauffer, le globule malléable devient gris et terne et donne un résultat positif lors de la recherche de l'argent (acide chlorhydrique additionné d'acide nitrique). Critères d'identification. Généralement les formes cristallo-graphiques et la couleur rouge sombre suffisent à la détermination. On peut confondre la pyrargyrite avec la proustite mais l'aspect du globule obtenu par fusion permet de distinguer ces deux minéraux. Gisements. La pyrargyrite est un minéral tardif des filons argentifères; elle se forme sans doute aussi par altération. Les échantillons sont généralement caractéristiques dans la partie supérieure d'une mine d'argent. On la considère quelquefois comme un important mineral d'argent, de sorte que de beaux échantillons sont détruits afin de récupérer l'argent qu'ils contiennent, le gain prévalant sur les besoins des collections. On a trouvé de beaux échantillons en Allemagne, dans le Harz et en Saxe. Quelques mines mexicaines, comme celles de Guanajuato, possèdent suffisamment de pyrargyrite pour que ce minéral constitue un mineral d'argent. Elle est rare aux Etats-Unis. La pyrargyrite a été signalée dans la mine d'Ar (Basses-Pyrénées), à Ste-Marie-aux-Mines (Alsace) et à Chalanches (Isère). Remarques. Le couleur rouge sombre la distingue de la proustite qui possède une teinte rouge clair. Comme cette dernière, si on l'expose à la lumière elle tend à se recouvrir d'un enduit oxydé terne qui diminue son éclat. Si les échantillons sont dans cet état, un léger brossage à l'eau et au savon permet d'éliminer la plus grande partie de cet enduit. 40 Proustite Ag3AsS3 hexagonal (rhomboédrique) pyramide ditrigonale 3 m Localisation. Dans les filons argentifères de basse température. Formes observées. Les cristaux sont fréquents, habituellement en rhomboèdres plus aigus que ceux de la pyrargyrite, ou en scalénoèdres avec les troncatures du prisme trigonal. Massive. Des cristaux maclés à Chanardllo (Chili). Propriétés physiques. Rouge clair ou sombre; éclat adamantin; dureté 2 à 2,5; densité 5,6-5,7; cassure conchoïdale; clivages rhomboédri-ques nets; cassante; translucide à transparente. Composition. Sulfoarséniure d'argent (3Ag 2S*As2S3 ; 65,4% Ag, 15,2 % As, 19,4 % S) — l'antimoine peut entrer, comme dans la formule de la pyrargyrite, pour 3 %. Essais. Fond sur le charbon de bois en donnant un globule, d'abondantes vapeurs d'arsenic (odeur d'ail) et en colorant la flamme en blanc tout autour de la prise d'essai, mais il n'y a pas d'enduit autour du globule. Celui-ci est gris terne et malléable si l'on prolonge le chauffage au chalumeau. Il se dissout dans l'acide nitrique et donne la réaction caractéristique de l'argent si l'on ajoute de l'acide chlorhydrique. Critères d'identification. On peut la confondre avec la pyrargyrite mais elle est de teinte plus claire. On trouvera la liste des autres minéraux rouges avec leurs caractéristiques dans le chapitre consacré à la pyrargyrite. Gisements. La proustite, dans les filons, est un minéral primaire tardif ou secondaire. Les plus beaux cristaux ont été trouvés à Chanardllo, Chili. Quelques-uns d'entre eux sont de grande taille et beaucoup sont maclés. Ils peuvent atteindre 10 cm de long sur 1,5 à 2 cm de large. Ils sont d'un rouge brillant. Les petits cristaux de Keeley Mine (au sud de Lorrain, Ontario) sont aussi bien connus. Les cristaux sombres mais bien cristallisés, proviennent du Harz et de Saxe. C'est un mineral fréquent au Mexique, accessoire aux Etats-Unis, mais il est généralement assez rare. En France, la proustite a été signalée à la Croix-aux-Mines, à Ste-Marie-aux-Mines (Alsace).
Remarques. La proustite tend à s'assombrir et à se ternir si elle est exposée à la lumière mais on peut y remédier par un léger lavage à l'eau et au savon. Elle est capable d'attirer la poussière à cause de sa piézo-électricité comme d'ailleurs les autres minéraux hémimorphes.
41 Tétraédrite (Cu,Fe)12Sb4S13 42 Tennantite (Cu,Fe)12As4S13 cubique hexatétraèdre 4 3 m Localisation. Dans les filons de moyenne et basse température. Formes observées. La tétraédrite est généralement bien cristallisée en beaux tétraèdres algus et distincts; la tennantite est moins bien cristallisée et elle est beaucoup plus souvent cubique. Parfois massive. Propriétés physiques. Noire à gris métallique; éclat métallique; dureté 3-4,5 (la tennantite est plus dure); densité 4,6-5,1 (la tétraédrite est plus lourde); aucun clivage; cassure subconchoïdale à quelconque; fragile; quelques échantillons de tennantite, en fines esquilles, sont rouge profond et translucides. Composition. Sulfo-arséniure et sulfo-antimoniure de cuivre et de fer, constituant une véritable série (une série isomorphe), l'un des pôles renferme uniquement de l'antimoine, l'autre seulement de l'arsenic. Le cuivre est le métal prédominant, mais le zinc, le mercure, l'argent, le plomb peuvent également entrer dans la composition de ces minéraux. La tétraédrite (terme riche en antimoine) est plus fréquente que la tennantite. Essais. Ces minéraux fondent facilement en donnant des fumées d'arsenic et d'antimoine et de soufre. Le globule obtenu se dissout dans l'acide nitrique en donnant avec l'ammoniaque un précipité abondant de couleur brun-rouge (fer) et bleu (Cu). Le plomb et l'argent peuvent être mis en évidence par addition d'acide chlorhydrique à la solution nitrique. La solution vert-bleu vire au vert avec apparition d'un précipité blanc. Ces essais suffisent généralement. Habituellement l'étude des cristaux, s'ils existent, permet une bonne détermination. Critères d'identification. Si l'on a des cristaux, ils constituent les meilleurs éléments de détermination. En leur absence, le problème se complique car il existe de nombreux sulfures métalliques de couleur grise avec lesquels ces minéraux peuvent être confondus. La mise en évidence du cuivre, du fer, du plomb et de l'argent permet de penser à la série tétraédrite-tennantite en procédant par élimination. La cassure subcon-choïdale et brillante, l'absence de clivage et les duretés sont significatives. Gisements. La tétraédrite est un des sulfosels les plus communs ayant une importance économique. C'est souvent un important mineral de cuivre et il est habituel de la trouver en association avec les minéraux cuprifères. Les plus beaux cristaux luisants, sans doute les meilleurs des Etats-Unis, proviennent de Bingham Canyon, Utah. On la trouve dans de nombreuses mines européennes (Allemagne, Angleterre et Tchécoslovaquie) et dans quelques-unes des mines de la ceinture cuprifère de l'Amérique du Sud (Cerro de Pasco et Morococha, Pérou). La tétraédrite a été exploitée dans les Basses-Pyrénées dans les filons cuprifères de Balgorry, dans les filons de blende de la mine d'Ar; de même dans l'Aude, dans l'Hérault (Cabrières), dans l'Aveyron (Ouvre, environs de Najac, environs de Villefranche...), dans le Puy-de-Dôme (mine de Pranal près de Pontgibaud), en Saône-et-Loire (Chizeuil), en Alsace (Framont, Ste-Marie-aux-Mines), dans le territoire de Belfort (Giro-magny), en Haute-Savoie (mines près de Servoz: Ste-Marie-deFouilly), dans l'Isère (Chalanches, Allevard), enfin dans le Var (Cap Garonne près de Toulon). La tennantite est plus rare. Les cristaux les mieux formés proviennent des gisements de sulfures en poches isolées du Binnental (Suisse). Elle a été trouvée également dans de nombreuses mines des Etats-Unis, mais il est difficile de la distinguer de la tétraédrite signalée dans les mêmes filons. 43 Enargite Cu 3AsS4 orthorhombique pyramide rhombique m m 2 Localisation. Dans des filons de moyenne température. Formes observées. Les cristaux sont fréquents, ils sont souvent prismatiques et cannelés, parfois courbes et présentent une troncature sur la base. Quelquefois ils sont aussi tabulaires. Ce minéral s'observe également sous forme massive ou granulaire. Propriétés physiques. Gris-noir à noire; éclat métallique; dureté 3; densité 4,4-4,5; clivage prismatique parfait; cassure quelconque; cassante. Composition. Sulfo-arséniure de cuivre (48,3 % Cu, 19,1 % As, 32,6 % S) mais environ 6 % d'antimoine peuvent remplacer l'arsenic. L'équivalent le plus rare est la famatinite qui a une teinte plus rouge en section polie.
Essais. Fond sur le charbon de bois (donne les enduits et les vapeurs du soufre, de Sb et As) et laisse un résidu qui, mélangé avec le borax, peut donner un globule de cuivre. Traité par un peu d'acide chlorhydrique le globule se dissout en donnant un liquide qui, dans la flamme, prend une couleur bleue caractéristique du cuivre. La solution d'acide nitrique additionnée d'ammoniaque donne un précipité bleu qui lui aussi révèle la présence du cuivre. Critères d'identification. Les cristaux sont caractéristiques. Ils peuvent être confondus avec la manganite, mais les essais au chalumeau permettent de les différencier. Par contre il est difficile de la distinguer des autres minéraux voisins, mais les essais positifs de la recherche de l'As et du Cu permettent de distinguer l'énargite des autres minéraux. Gisements. L'énargite, mineral important de cuivre, est habituellement associée, dans les gisements métallifères, aux autres minéraux de cuivre et aux autres sulfures. Les échantillons sont souvent bien cristallisés et les individus cristallins peuvent atteindre 2,5 cm de long. L'énargite est un mineral important dans la partie sulfurée des grands dépôts de cuivre de Chuquicamata au Chili. De grandes quantités de très beaux cristaux existent au Pérou. Butte dans le Montana est le gisement le plus important des Etats-Unis mais on la trouve également au Colorado, dans l'Utah et en Californie. Des cristaux microscopiques fixés sur des cristaux de chalcopyrite ont été trouvés à Picher, Oklahoma. L'énargite existe dans la mine de Bor (Yougoslavie). Remarque. On avalt pensé que l'énergite appartenalt à une série isomorphe (c'est-à-dire que l'antimoine pouvait remplacer l'arsenic en toute proportion; or on sait que l'équivalent arsénié, la famatinite, a une structure différente. La famatinite (Cu 3SbS4) est cubique.
44 Bournonite PbCuSbS3 orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Dans les cavités de filons de température moyenne. Formes observées. C'est un minéral bien connu des collectionneurs par ses grands cristaux maclés possédant une structure radiée (en rayons de roues). On la trouve habituellement en cristaux tabulaires ou en petits prismes courts mais, quelquefois, ceux-ci peuvent avoir plusieurs centimètres de long. Elle existe aussi sous forme massive. Propriétés physiques. Noire à gris-noir; éclat métallique à adamantin; dureté 2,5-3; densité 5,8-5,9; cassure subconchoïdale ou quelconque; un bon clivage, l'autre, à angle droit est moins bon; fragile. Composition. Sulfo-antimoniure de plomb et de cuivre (2PbS • Cu 2S. Sb2S3 ; 13,0 % Cu, 42,5 % Pb, 24,7 % Sb, 19,8 % S, un peu d'As peu remplacer Sb). Essais. Fond facilement en donnant un globule métallique argenté avec, autour de l'essai, un enduit blanc devenant jaune. Il est décomposé par l'acide nitrique en donnant une solution d'un bleu vert pâle (Cu). Celle-ci se trouble par le précipité blanc du soufre et du Pb. De plus, on observe un résidu jaune de soufre. Critères d'identification. Les cristaux sont caractéristiques et montrent habituellement des groupements connus sous le nom de macles. Quand il n'y a pas de cristaux, l'identification de la bournonite est plus difficile. Gisements. La bournonite est l'un des minéraux les plus communs du groupe des sulfosels et les géodes sont particulièrement fréquentes dans les filons à bournonite. Elle est associée à la galène, à la blende, à la tétraédrite, à la chalcopyrite, à la pyrite, à la sidérite, au quartz et à la barytine. Des échantillons particulièrement beaux proviennent d'Allemagne, de Neudorf dans le Harz et de Horhausen en Prusse. On a trouvé de grands cristaux en Cornouailles et des cristaux de plus de 10 cm de long en Bolivie. Aux Etats-Unis on a signalé de beaux cristaux en association avec la pyrite et la sidérite à Park City, Utah, à Yavapai County, dans l'Arizona, dans le Colorado et le Montana. En France, signalons: dans l'Hérault et l'Aveyron (Ceilhes, Avesne, Corbières), dans le Gard (les environs d'Alals), en Haute-Loire (Barlet en Langeac), dans le Puy-de-Dôme (Pranal, Pontgibaud), en Haute-Savoie (Servoz, Ste-Marie-de-Fouilly, Pormenaz), enfin dans le Var (la mine des Bonnettes). Remarque. La bournonite était connue sous le nom de Radelerz (ou mineral en roue) par les mineurs allemands et sous celui de minéral en roue dentée en Cornouailles. La forme particulière des cristaux semble avoir attiré la convoitise des mineurs et des collectionneurs du monde entier. 45 Boulangérite Pb6Sb4Sn monoclinique prisme 2/m Localisation. Dans les gisements métallifères de basse et moyenne température. Formes observées. En longs prismes ou en fibres profondément striées. On la trouve également en masses plumeuses. Propriétés physiques. Bleu-gris de plomb; éclat métallique; dureté 2,5-3 ; densité 5,7-6,3; un
bon clivage parallèle à l'allongement (pas de clivage basai, en fibres très fines, flexibles comme la jamesonite); fibreuse; esquilleuse. Composition. Sulfo-antimoniure de plomb (5PbS*2Sb2S3: 55,4 % Pb, 25,7 % Sb, 18,9 % S). Essais. Elle décrépite puis fond facilement en donnant une masse spongieuse qui adhère au charbon de bois. Les réactions aux acides sont les mêmes que celles de la jamesonite, à l'exception près que la mise en solution est plus longue. Critères d'identification. Elle est pratiquement impossible à distinguer des autres minéraux de faciès identique, tous connus sous le terme de «mineral plumeux»; seuls les clichés de rayons X et l'analyse quantitative permettent de faire des différences. Par comparalson avec la jamesonite, la boulangérite décrépite et fond en donnant une masse légère qui se disperse. Les fibres de jamesonite sont plus fragiles que celles de boulangérite. Gisements. La boulangérite est associée dans les filons avec les autres sulfosels de plomb, avec la stibine, la blende, la galène, le quartz et la sidérite. Elle existe dans de nombreuses mines d'Europe (Rhénanie, Harz, Bohême, Apennins, etc.) ainsi qu'au Pérou et au Mexique. Aux Etats-Unis, elle se présente en masses compactes plumeuses à Stevens County, Etat de Washington; dans l'Idaho, au Colorado et au Nevada, des exemples identiques ont été signalés avec d'autres minerais, mais ils ne sont jamais très importants. En France, signalée à Ally (Hte-Loire) et dans le Gard, à Molières. 46 Miargyrite AgSbS2 monoclinique prisme 2/m Localisation. Dans les filons argentifères de basse température. Formes observées. Généralement en petits cristaux noirs et striés
de formes compliquées et
difficiles à orienter. Egalement massive. Propriétés physiques. Noire ou gris acier ; éclat métallique; dureté 2-2,5; densité 5,1-5,3; trace rouge cerise; cassure subconchoïdale; trois clivages peu nets; fragile; rouge et translucide en fines esquilles. Composition. Sulfo-antimoniure d'argent. Un peu d'arsenic peut remplacer l'antimoine. L'équivalent riche en arsenic (smithite) est cependant très rare et n'a été trouvé que dans le Binnental, Suisse. Essais. Fond facilement en donnant un globule noir allongé et plat avec un enduit épals d'antimoine. Si l'on prolonge l'action du chalumeau, il «bout» et pénètre dans le charbon. Il donne avec les acides les réactions de l'argent. Critères d'identification. La trace rouge et les réactions de l'argent en milieu acide, éliminent les autres minéraux sauf la pyrargyrite. Le comportement différent sous la flamme du chalumeau et la complexité des cristaux de pyrargyrite permettent de faire aisément la distinction entre ces deux minéraux. Gisements. La miargyrite est un minéral rare qui ne donne jamais de grands cristaux, mais elle constitue un mineral d'argent important en Allemagne — en Saxe et dans le Harz — ainsi qu'au Mexique. Dans les filons argentifères, elle est associée à la polybasite, à la stéphanite, à la proustite et à la pyrargyrite ainsi qu'à l'argent natif et à l'argentite. On a trouvé de beaux échantillons, à San Juan, Etat du Colorado, dans l'Idaho et quelques échantillons en Californie. 47 Jamesonite Pb4FeSb6S14 monoclinique prisme 2/m Localisation. Dans les filons métallifères de moyenne et basse température. Formes observées. Pratiquement toujours finement fibreuse, quelquefois
en assemblages analogues à des cheveux fins. Egalement en masses fibreuses. Propriétés physiques. Gris sombre; éclat métallique; dureté 2,5; densité 5,5-6,0; clivage perpendiculaire à l'allongement; fragile. Composition. Sulfo-antimoniure de fer et de plomb (4PbS*FeS*3Sb2S3 ; 50,8 % Pb, 29,5 % Sb, 19,7 % S) avec également un peu de Zn et Cu et un faible pourcentage d'Ag et Bi. Essais. Fond facilement et parfois disparaît en laissant un dépôt jaune à blanc autour de la prise d'essai ou forme une croûte magnétique. Celle-ci s'arrache mieux du bloc de charbon de bois que celle formée par la boulangérite. Elle est soluble dans HC1 à chaud avec dégagement de H 2S (odeur d'œufs pourris). En solution dans l'acide chlorhydrique concentré elle provoque l'apparition d'un précipité blanc floconneux (chlorure de plomb) lorsqu'elle se refroidit. Les faibles concentrations provoquent seulement un trouble ou restent claires. Critères d'identification. Il est difficile de la distinguer des minéraux que nous allons décrire. La plumosite (Pb 6Sb6S14), la ménéghinite (Pb 13Sb7S23), la boulangérite (Pb 5Sb4Sn), la zinkénite (Pb 6Sb14 S27) manquent de fer mais lui ressemblent beaucoup, seules les fibres de jamesonite sont un peu plus fragiles. Les Allemands appellent ce dernier groupe les «minerais plumeux». On peut les confondre
avec quelques oxydes de manganèse mais la paragenèse et les essais au chalumeau permettent de les différencier. Gisements. La jamesonite associée aux minéraux de plomb constitue un mineral d'intérêt commercial. Pfibram en Bohême et Felsôbanya en Roumanie sont des gisements importants du Vieux Monde. La Cor-nouailles a été la source de beaux échantillons en masses fibreuses. Aux Etats-Unis, c'est au Colorado que se localisent les minerais de masses feutrées constituées de zinkénite et de jamesonite. C'est là qu'elle fut trouvée pour la première fois. L'Idaho, l'Utah, le Nevada et la Californie possèdent également des gisements déjà cités. Elle se présente habituellement en masses plumeuses compactes ou quelquefois en chevelures délicates sur les parois des cavités. La jamesonite a été signalée à Kervoal, en Huelgoat, dans le Finistère, dans l'Hérault (la Boussole-en-Avesne), dans le Puy-de-Dôme (Pont-Vieux en Tauves). LES OXYDES Ce sont des composés formés par l'association d'éléments métalliques avec l'oxygène. La plupart d'entre eux ont une structure cristallographique simple et une formule chimique peu complexe. Parce que leur chimisme est peu compliqué, les relations existant entre eux sont plus visibles que dans les autres groupes. L'eau est un minéral (et une roche) qui fait partie de ce groupe, mais elle est tellement abondante qu'il n'en sera pas fait mention plus longuement, surtout dans un livre de détermination pratique comme celui-ci. Généralement, les oxydes ont des propriétés physiques plus variées. Ce groupe inclut des minéraux mous et des minéraux durs, des minéraux transparents et des minéraux opaques. Quelques-unes des pierres précieuses les plus rares et la plupart des minerais les plus abondants sont de simples oxydes. Des métaux, comme l'or et l'argent, ne se combinent pas à l'oxygène et par conséquent n'ont pas de représentants dans ce groupe. Les oxydes de plomb sont rares tandis que l'oxyde d'étain est le seul composé important dans lequel on trouve ce métal dans la nature. Les oxydes primaires se forment dans la partie profonde de l’ecorce terrestre et cristallisent les premiers lorsque le magma se solidifie. Cependant les oxydes les plus répandus sont ceux qui se sont formés à partir d'autres minéraux (comme les sulfures) par altération. Ils forment les grands revêtements de rouille et protègent les roches en place, encore fraîches. Les minéraux de ce dernier type contiennent souvent de l'eau ainsi que de l'oxygène; ils sont mous; tous les oxydes vraiment durs sont de formation primalre. Le quartz autrefois était considéré comme un oxyde mais à cause de sa structure cristallographique et de ses propriétés physiques il fait maintenant partie des silicates. 48 Coprite Cu2O cubique gyroèdre 4 3 2 Localisation. Dans la zone d'oxydation des sulfures de cuivre. Formes observées. Les cristaux les plus communs sont le cube et l'octaèdre et les combinalsons de ces deux formes. On la trouve souvent en aiguilles et en cubes rouges déformés; parfois en individus parallèles les uns aux autres, tapissant les cavités de la limonite (chalco-trichite). Elle se trouve également sous forme massive ou dispersée dans les roches limonitisées, ou bien elle constitue les enduits rouges des cristaux natifs de cuivre. Propriétés physiques. Rouge à rouge sombre; éclat adamantin; dureté 3,5-4; densité 5,8-6,1; cassure conchoïdale; mauvais clivage octaé-drique; cassante; translucide. Composition. Oxyde de cuivre (88,8 % Cu, 11,2 % O). Essais. Elle fond facilement sur le charbon de bois, et par réduction elle lalsse un globule de cuivre. Elle se dissout dans l'acide en donnant une liqueur bleue typique du cuivre et colore en vert la flamme du chalumeau. Critères d'identification. On la distingue des argents rouges grâce à la forme de ses cristaux et à la présence du cuivre. Les essais au chalumeau pour le cuivre et le soufre permettent de la différencier du cinabre, du réalgar, et de la zincite. Quant au rutile, il est généralement trop sombre et trop brun et a une dureté trop élevée (6-6,5). H y a invariablement d'autres minéraux de cuivre associés à la cuprite. Gisements. La cuprite est un mineral secondaire de cuivre très important. Elle se forme près de la surface des gisements pendant l'oxydation et l'enrichissement des sulfures de cuivre par altération. Les minéraux qui ont une origine identique lui sont généralement associés: cuivre natif, malachite, azurite et limonite. Ce groupe atteint son plus grand développement dans les pays désertiques où
l'oxydation a été profonde. C'est un minéral qui est largement distribué. Nous ne mentionnerons ici que quelques gisements: les cristaux les plus complexes proviennent de Cornouailles. Les octaèdres recouverts de malachite proviennent de Chessy (Rhône) et se trouvent dans toutes les grandes collections (voir azurite, p. 237). Outre le gisement de cuprite de Chessy, nous citerons: dans le Tarn: Alban-le-Fraysse, dans la Creuse: Montebras-en-Soumans, dans la Vienne: Vaulry. La partie sud-ouest des Etats-Unis a été la principale source américaine de très beaux échantillons, en particulier à Copper Queen Mine à Bisbee et à Clifton dans l 'Arizona. La chalcotrichite a été trouvée à Bisbee, à Morenci, à Jérôme, dans l'Arizona. Remarque. La cuprite appartient à une classe peu commune du système cubique, ses cristaux montrent parfois des faces particulièrement rares. Parce que c'est invariablement un minéral de formation secondaire, les meilleurs échantillons se trouvent dans les zones supérieures des mines en exploitation. 49. Zincite ZnO Hexagonale pyramide dodécagonale 6 m m Localisation. C'est un minéral que l'on trouve uniquement dans un gisement métallifère métamorphisé et altéré. Formes observées. Les cristaux sont rares, toujours pyramidaux, montrant l'intéressant phénomène d'hémimorphie hexagonale. On les trouve généralement sur les parois des fissures des filons de calcite. Elle se présente également en masses compactes et, dans la calcite, en masses arrondies avec des cassures bien distinctes. Propriétés physiques. Jaune orangé à rouge sombre; éclat presque adamantin; dureté 4; densité 5,4-537J trace jaune orangé; cassure conchoïdale; clivage prismatique (un autre sur la face basale); cassante; translucide à transparente. Composition. Oxyde de zinc (80,3 % Zn, 19,7 % O). Un peu de Mn est présent sauf dans les cristaux synthétiques. Essais. Infusible sur le charbon de bois mais au cours de Pessal de chauffage, la zincite devient noire, et pendant le refroidissement elle reprend sa couleur originelle. Eventuellement elle peut acquérir un revêtement jaune (à chaud), blanc (à froid) d'oxyde de zinc, qui devient vert en flamme oxydante s'il a été humecté avec du nitrate de cobalt en solution. Cet essai est plus sensible si l'on a réduit la zincite en poudre et si on l'a mélangée à du carbonate de sodium. Elle est soluble dans les acides. Critères d'identification. Son infusibilité, l'essai du zinc sur le charbon de bois, sa solubilité dans les acides chlorhydrique et nitrique permettent une identification facile. Les cristaux, quand ils existent, aident à cette identification, mais c'est surtout son invariable association, en tant que minéral rouge orangé, à la franklinite noire et magnétique, à la willémite verdâtre et à la calcite blanche, qui constitue les critères essentiels de reconnaissance. Gisements. Ce minéral ne devrait pas être cité ici car il n'a pas une importance économique considérable en tant que mineral de zinc. Sterling Hill et Franklin, New Jersey, sont les seuls endroits importants où on la trouve. Elle apparalt ici en grains rouges et en masses rougeâtres dans une calcite blanche fortement fluorescente, en association avec la willémite et la franklinite. C'est le minéral rouge le plus abondant de Franklin et par conséquent il est toujours facile à identifier dans les échantillons typiques de ce gisement. On l'a signalé en Pologne, en Toscane, en Espagne et en Tasmanie. Remarque. La couleur rouge serait due à la présence de manganèse. Les cristaux synthétiques sont jaune clair ou incolores. 50. Massicot PbO orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Dans la zone oxydée des gisements de plomb. Formes observées. On ne connaît que les cristaux artificiels. Dans la nature il se présente sous forme terreuse ou écailleuse. Propriétés physiques. Couleur de soufre ou jaune comme l'orpiment, quelquefois avec une teinte rougeâtre due aux impuretés de minium (Pb 3O4); éclat gras à terne; dureté 2; densité 9,7; les écailles sont flexibles mais non élastiques; plusieurs clivages; les esquilles fines sont transparentes. Composition. Oxyde de plomb (82,83 % Pb, 17,17 % O). Essais. Fond facilement en donnant un verre de couleur jaune. Critères d'identification. Son association avec la galène est le meilleur guide. Sa fusibilité sans flamme, contrairement au soufre, ou sans fumées d'arsenic, contrairement à l'orpiment, permet de l'identifier. Gisements. Le massicot est un minéral secondaire qui se forme, comme la litharge (PbO rouge
et quadratique) et le minium, à partir de l'altération de la galène. Il forme généralement des revêtements squameux ou des films pulvérulents dans les cavités de corrosion de ce minéral. La litharge, PbO également, a été décrite comme formant les bords rouges des écailles de massicot. Le minium terreux, de couleur rouge vif, forme des croûtes squameuses sur la galène ou sur les roches qui se trouvent à proximité des sulfures frais de plomb. Il est certainement plus répandu qu'on ne le pense généralement, mais il n'est pas pris en considération par la plupart des minéralogistes, qui considèrent que ce fin revêtement terne altère la beauté de leurs échantillons. On l'a trouvé dans les anciennes scories métallurgiques grecques résultant de l'exploitation du plomb du Laurium, Grèce. En Sardaigne, en Allemagne, en Hongrie il est associé à la galène. En France, le massicot a été signalé dans le gisement zincifère des Malines, en Haute-Loire, à Ally (ravin de la Rodde), dans le département du Rhône, dans le filon de Montchonay-en-les-Andillats, en Lorraine, à Ste-Croix-aux-Mines, enfin en Isère, dans le filon aurifère de la Gardette. Au Mexique, on considère qu'il se trouve dans les gisements associés aux deux grands volcans. On l'a signalé dans plusieurs endroits des Etats-Unis, principalement à Leadville, au Colorado (qui produit aussi du minium), au Nevada et en Californie. Dans le Missouri, près de Potosi, il se trouve dans la galène associé à la barytine des mines d'or. 51. Corindon A1,O, hexagonal scalénoèdre 3 2/m Localisation. Dans les roches plutoniques, pegmatitiques et métamorphiques. Formes observées. Cristaux à six pans, allongés parfois en bipy-ramides effilées, ou en prismes courts mais également à six pans. Dans les roches métamorphiques, les grands cristaux montrent une série de stries parallèles comme les plagioclases. On le trouve en dissémination noire, finement cristallisée, en association avec la magnétite (émeri). Propriétés physiques. Incolore, brun, noir, jaune, rouge, bleu, violet; éclat adamantin; dureté 9, densité 3,9-4,1; cassure conchoïdale ou quelconque; pas de clivage; mais des cassures bien développées sur les faces rhomboédriques ou quelquefois sur la base. Il se brise en fragments aigus (fragile) mais il est souvent très dur. Transparent à translucide; souvent triboluminescent et fluorescent dans les couleurs orange, jaune ou rouge. Composition. Oxyde d'aluminium (52,9 % Al, 47,1 % O). Essais. Infusible et insoluble. Critères d'identification. Il ressemble à de nombreux silicates. Les fins sillons parallèles, sur les faces, sont caractéristiques, mais il peut en résulter une confusion avec quelques feldspaths. Il possède souvent des bandes colorées et un éclat bronzé sur ses faces basales. Sa grande dureté permet son diagnostic car il est plus dur que tous les autres minéraux naturels, à l'exception du diamant; un essai de dureté est donc suffisant. Sa forme cristalline et sa forte densité (plus grande que la plupart des silicates) sont aussi caractéristiques lorsqu'elles peuvent être observées ou déterminées. Gisements. Caractéristique des roches sans ou pauvres en silice avec laquelle, si elle était disponible, l'oxyde d'aluminium pourrait se combiner pour former un autre minéral. On le trouve comme minéral accessoire dans les roches ignées, principalement dans les syénites néphé-liniques. Il est présent dans les pegmatites, dans les schistes formés lors du métamorphisme général des sédiments, avec apports de solutions riches en alumine, et également, dans le» calcaires métamorphiques. Il se trouve associé aux spinelles, au disthène, aux grenats et aux feldspaths riches en calcium. Il a une importance industrielle comme abrasif et pour la fabrication de certalns réfractaires ainsi que pour ses nombreuses variétés utilisées comme pierres précieuses. Il est présent dans de nombreux gisements, de telle sorte que nous ne mentionnerons ici que les plus importants d'entre eux. Les gemmes de Ceylan, qui proviennent principalement des pegmatites, sont riches en corindon de teintes variées. On a exploité en Afrique, au Brésil et à Madagascar, de grands blocs et des cristaux de corindon. Quelques-uns des cristaux d'Afrique du Sud sont particulièrement bien formés et peuvent être très grands. Les rubis et les saphirs de Birmanie apparaissent en cristaux dans les calcaires métamorphiques; on les trouve comme minéraux résiduels dans la terre, juste au-dessus de la roche en place. II a été signalé en grands cristaux et en masses aux Etats-Unis, en Géorgie et en Caroline du Nord, en association avec quelques rubis et quelques saphirs. Dans le Montana on le trouve sous forme de gemmes d'un beau bleu pâle dans les cailloutis de rivière du Missouri et à Yogo Gulch dans des dikes de roches ignées foncées et finement cristallisées. De petits cristaux bien formés ont été trouvés dans certaines roches de Californie. On exploite l'émeri à Peekskill, Etat de New York et à Chester dans le Massachusetts. Comme gisement de corindon industriel, on peut encore citer Naxos (Grèce). Le corindon n'est pas rare dans les brèches basaltiques du Velay (Hte-Loire) ainsi que dans
des enclaves se trouvant dans le granité de Pont-Paul près de Morlaix (Finistère). Aux environs de Cauteret (Hautes-Pyrénées), on trouve des cristaux de corindon ainsi qu'en Haute-Garonne à Guèdres et au lac de Caillaouas. Dans l'Ariège, il se trouve dans des schistes^métamorphiques à Arignac. Remarque. La couleur des pierres précieuses est due à la présence de traces d'oxydes métalliques. Le rubis, par exemple, est coloré par l'oxyde de chrome. Le corindon est souvent fluorescent, devenant rouge ou orangé sous la lumière ultra-violette; il est également fortement triboluminescent et donne des éclairs orangés quand on le scie ou qu'on le casse au marteau. On synthétise facilement le corindon mais il faut atteindre de hautes températures. Il cristallise en un seul cristal lors de la solidification de l'alumine fondue. Ceci permet la production massive de pierres précieuses synthétiques. En ajoutant à l'alumine des quantités requises de certains pigments et en chauffant à la flamme du chalumeau oxhydrique on obtient une stalagmite connue sous le nom de «boule» ou «poire». On la débitera ensuite et les fragments seront taillés et utilisés pour la décoration. En 1891, ce procédé fut mis au point par un chimiste français qui essayait de «reconstituer» le rubis. Il est connu sous le nom de procédé Verneuil. 52 Hématite ou Oligiste Fe 2O3 hexagonale scalénoèdre 3 2/m Localisation. C'est une substance ubiquiste. Formes observées. Ce minéral prend des aspects variés. Il se présente en cristaux tabulaires épais avec des rhomboèdres et des scalénoèdres quelquefois aplatis suivant la base. Parfois en écailles plates et fines qui peuvent être disposées en «rosés de fer» («eisenrose»). Les rhomboèdres basaux disparaissent souvent et donnent une surface courbe conduisant à des écailles lenticulaires peu épaisses. On trouve quelquefois l'hématite en groupements radiés mamillaires ou réniformes dans des roches noires micacées analogues à des schistes et dans des masses terreuses rouges et meubles. Propriétés physiques. Rouge ou noire; éclat terreux ou métallique; dureté 1-6,5 J densité 4,95,3; trace rouge lumineux à rouge sombre; cassure conchoïdale ou quelconque; pas de clivage mais des cassures suivant le rhomboèdre ou la base; les variétés compactes sont fragiles; les très fines écailles sont translucides et rouges. Composition. Oxyde de fer (ferrique) (70,0 % Fe, 30,0 % O). Essais. Infusible sur le charbon de bois mais devient fortement magnétique. Soluble dans HC1 concentré. Critères d'identification. La trace rouge est l'essal le plus important pour distinguer les variétés d'hématite sombres et compactes, de la limonite. Les variétés douteuses sont distinguées de la même façon de l'ilménite et de la magnétite. La dureté, Finfusibilité et le magnétisme, qui apparaît après chauffage, permettent de la différencier des sulfures noires et des sulfosels. Le comportement de l'hématite sous l'action du chalumeau permet de la distinguer des variétés rouges et pulvérulentes du cinabre, de la cuprite et du minium. Il existe quelques oxydes de fer hydratés de couleur rouge que l'on confond souvent avec l'hématite, la lépidocrocite étant la plus importante [FeO(OH)]. Gisements. L'hématite est le mineral de fer le plus important. Elle forme des gisements en couches puissantes, d'origine sédimentaire, altérées et enrichies par des solutions postérieures à leur dépôt. On a trouvé de petites écailles noires d'hématite autour des passages de gaz, dans les coulées de laves proches des volcans (Vésuve et Alaska). On trouve des lits massifs noirs et des roches schisteuses à hématite dans les formations sédimentaires métamorphisées. Des cristaux d'hématite peuvent se former dans les roches de métamorphisme de contact. L'hématite rouge se forme dans les sols et résulte de l'altération des autres minéraux à base de fer. Elle est responsable de la coloration rouge de nombreux sédiments. L'hématite constitue d'importants gisements métallifères formés à partir de l'altération secondaire des sulfures de fer (comme dans le Missouri). C'est également un minéral primaire dans les filons des roches ignées. Les plus beaux et les plus grands cristaux d'hématite — en feuilles plates de 15 cm de large ou plus — ont été trouvés dans les sédiments métamorphisés du Brésil. De nombreux échantillons cristallisés, sous forme de rhomboèdres ternis et irisés, proviennent de l'île d'Elbe, Italie. Les célèbres «rosés de fer» provenant des géodes des Alpes sont remarquables. Le Cumberland, en Angleterre, a donné de petits cristaux spé-culaires et les meilleurs exemples de protubérances réniformes — «mineral réniforme» — de mineral rouge sombre en esquilles. En France, de beaux cristaux ont été signalés dans le Puy-de-Dôme, au Puy-de-la-Tache, au Mont-Dore et dans la coulée de Gravenoire, près de Royat. On trouve de l'hématite dans les gisements de fer de Dielette (Manche), Rochefort-en-Terre (Morbihan), de Framont (Alsace), Privas, la Voultesur-Rhône (Ardèche)... Parmi tous ces importants gisements, les Etats-Unis n'ont pas donné d'échantillons spectaculaires. Le Mesabi Range, dans le Minnesota, ne possède que de petits cristaux et le Clinton Red Beds de l'Alabama n'a pas de cristaux. Dans le gisement du Michigan, l'hématite micacée est
brillante et typique. Toutes les nombreuses variétés d'hématite peuvent être trouvées car c'est un minéral très commun. 53 Ilménite FeTiO 3 hexagonal (friomboédrique) rhomboèdre 3 Localisation. Dans les roches métamorphiques et plutoniques ainsi que dans les pegmatites. Formes observées. Isométrique à tabulaire, duveteuse ou en beaux cristaux écailleux. Elle est parfois compacte, massive ou granuleuse granuleuse ou forme des sables noirs. Propriétés physiques. Noire à noir brunâtre (geikiélite) et rouge sombre (pyrophanite); éclat métallique à submétallique; dureté 5-6; densité 4,1-4,8; trace noire à rouge-brun ou ocre-jaune; cassure conchoïdale à subconchoïdale; aucun clivage dans l'ilménite; fragile; l'ilménite est légèrement magnétique. Composition. Oxyde de fer et de titane; à rapprocher de l'hématite mais la moitié du fer a été remplacée par le titane. Le reste du fer peut être également remplacé par le manganèse et le magnésium (dans ce cas, les minéraux prendront respectivement les noms de pyrophanite [MnTiO 2] et geikiélite (MgTiO3). L'ilménite normale a 36,8 % Fe, 31,6 % Ti, 31,6 % O. Essais. Infusible sur le charbon de bois mais des esquilles, maintenues dans la partie la plus chaude de la flamme du chalumeau, voient leurs bords s'arrondir légèrement. Le meilleur essai est celui de la coloration donnée par le titane: après fusion dans le borax et repulvérisation, la poudre obtenue est dissoute dans HC1 concentré et chaud. La solution est ensuite filtrée et on obtient un filtrat limpide de couleur jaune qui, après chauffage avec une feuille d'étain, prend une teinte bleu pâle à violette. Si cette dernière est difficile à observer, il faut employer une solution concentrée. Critères d'identification. La couleur de la trace distingue l'ilménite de l'hématite. Elle est moins magnétique que la magnétite, moins dure que les sulfosels noirs. Elle se distingue par son magnétisme de la brookite et du rutile. La columbite et la tantalite sont plus denses, mais il faut peutêtre avoir recours à un essal chimique ou gravimétrique pour conclure. Gisements. L'ilménite est un minéral accessoire très répandu dans les roches ignées basiques et elle forme des placers, résultant de leur destruction par altération météorique. On a trouvé de très beaux cristaux aigus dans une pegmatite de Kragerô, Norvège. Les cristaux plats sont fréquents dans les pegmatites des Etats-Unis, par exemple à Bedford, Etat de New York. Aux Etats-Unis, Etats-Unis, on exploite l'ilménite l'ilménite à Sandford Sandford Lake, dans les Adirondack Adirondacks, s, Etat de New York, où elle se présente en grandes masses, mais il n'y a pas de beaux cristaux. Les gisements de Alland Lake, au Québec, promettent de prendre une grande importance car le titane est devenu un métal ayant une valeur économique. On a trouvé l'ilménite magnésienne, la geikiélite, dans les cailloutis à pierres précieuses de Ceylan et en grains, dans le marbre de Riverside, en Californie. L'ilménite manganésifère, la pyrophanite, se trouve en Suède en petits cristaux tabulaires rouges et dans des roches du Brésil. Signalons en France l'existence d'ilménite près de Vannes, à l'île de Groix (Morbihan), aux environs de Nantes, à Pornic, dans le massif du Palais (Loire-Atlantique), dans les scories basaltiques du Velay (Croustet, Taulhac, Vialette) (Haute-Loire); près de St-Flour, à Bouzentès (Cantal). Remarque. L'ilménite représente une source importante de titane pour la fabrication de l'oxyde blanc de titane qui est maintenant employé, de façon croissante, comme pigment pour la peinture. Depuis la seconde guerre mondiale, les progrès de fabrication ont permis d'obtenir le titane à l'état de métal de façon pratique et économique. Alors qu'autrefois, on considérait l'ilménite comme un minéral de fer sans valeur, elle est maintenant devenue un mineral important de titane. 54 Bixbyite (Mn,Fe) 2O3 cubique diploèdre 2/m 3 Localisation. Dans les roches volcaniques et dans les gisements de manganèse métamorphisés. Formes observées. En cristaux cubiques parfalts et luisants, avec des troncatures. Ils peuvent atteindre 1 cm de côté ou plus. Peut se présenter sous forme granuleuse, en association avec d'autres minéraux de manganèse. Propriétés physiques. Noire; éclat métallique; dureté 6-6,5; densité 4,5-5,1; trace noire; cassure irrégulière; clivage octaédrique (cubique dans les cristaux de Patagonie); P atagonie); cassante. Composition. Oxyde de fer et de manganèse. Le fer peut remplacer le manganèse jusqu'à concurrence de 59 % de Fe 2O,; il peut aussi être totalement absent et l'on a alors Mn 2O3 pur. Essais. Fusible mais avec quelques difficultés, en donnant (dans les variétés riches en fer) un globule magnétique. En partie soluble dans HC1 en dégageant des vapeurs acres de Cl. Critères d'identification. C'est un minéral rare, les l es cristaux provenant de localités connues sont faciles à identifier par leurs formes. On ne peut reconnaltre les échantillons granulaires que par la méthode des rayons X. Une recherche positive du manganèse donnera une indication.
Les minerais qui lui sont associés, braunite (Mn 7SiOla) et haus-mannite (MnMn 2O4), sont infusibles. La plupart des autres minéraux de manganèse sont plus mous, fibreux ou columellaires ou sans forme cristalline. Gisements. La bixbyite n'est intéressante pour le manganèse que dans le cas où elle est associée en abondance à d'autres minéraux manganésifères. Le gisement le plus intéressant au point de vue minéralo-gique est celui de Thomas Range, dans l'Utah, où elle se trouve dans les cavités d'une rhyolite altérée de couleur gris clair, en association avec la topaze, des béryls rosés et du quartz — cette association résulte de venues volcaniques gazeuses qui ont imprégné la roche et l'ont altérée. Les cristaux les plus grands avec de nombreuses troncatures proviennent de Patagonie. On la trouve en association avec d'autres minéraux de manganèse aux Indes, en Suède et en Afrique du Sud. Remarque. C'est un minéral beaucoup trop rare pour être étudié ici, mais, cependant, la bixbyite est très recherchée par les collectionneurs, et probablement, beaucoup beaucoup plus abondante qu'on ne le pense généralement. 55 Rutile TiO 2 quadratique trapézoèdre quadratique 4/m 4/m 4/m Localisation. Souvent en filons dans les roches plutoniques et métamorphiques. Formes observées. Les cristaux sont fréquents, le plus souvent en prismes striés allongés ou en forme de cheveux. Ils sont souvent maclés en croix ou en individus formés de six ou huit cristaux. Propriétés physiques. Noire, en grands cristaux, dorée à rouge brunâtre en aiguilles fines; éclat métallique adamantin; dureté 6-6,5; densité 4,2-4,3; trace brun clair; cassure subconchoïdale à quelconque; clivage basai et prismatique; cassant, cassant, translucide à transparent en esquilles. esquilles. Composition. Oxyde de titane (60,0 % Ti, 40,0 % O). Essais. Infusible et insoluble dans les acides. Il est fusible dans la poudre de borax, de sorte que l'on peut faire la recherche du titane en dissolvant le mélange obtenu dans HC1, en filtrant, et en faisant bouillir la solution jaune avec un morceau d'étain pour obtenir la coloration faiblement bleue ou violette (voir ilménite, p. 170). Critères Critères d'identific d'identification. ation. Diffic Difficile ile à confon confondre dre avec avec d'autr d'autres es minéra minéraux, ux, surtou surtoutt après après la recherche négative du magnétisme et positive du Ti. Les cristaux sont si connus qu'ils sont très faciles à identifier. Les cristaux sédimentaires ont un éclat adamantin et un aspect guilloché, créant l'aspect d'une d'une «peau» «peau» légère légèremen mentt coloré coloréee qui permet permet de les reconn reconnalt altre re facile facilemen ment. t. Les crista cristaux ux à éclat éclat adamantin noir ou brun rougeâtre seront identifiés grâce à leurs prismes striés et à leurs macles en genoux. On le distingue de la cassitérite (dentisé 6,8-7,1) grâce à son poids spécifique moindre. Gisements. Le rutile est commun, comme minéral accessoire, dans les gneiss, les schistes, dans les pegmatites et en cristaux isolés dans les filons de type alpin. Parce que le rutile est un minéral accessoire dur, dense et fréquent dans les roches primaires, il sera également abondant dans les concentrations alluviales de sables lourds. Les grands cristaux noirs et luisants, plus ou moins isométriques, se trouvent dans les quartzites des Graves Mountain en Géorgie, en association avec le disthène et la lazurite. De beaux cristaux grêles à croissance réticulée ont été trouvés dans des filons à Hiddenite Post Office, en Caroline du Nord. De beaux groupements d'alguilles plates de rutile, de couleur rouge, sur des cristaux d'hématite, sont fréquents dans les «rosés de fer» de Suisse. Des groupements à huit côtés et les remplacements du rutile par la brookite (TiO 2) (paramorphose) sont usuels à Magnet Cove, Arkansas. Des cheveux de rutile, en cristaux minces, de couleur brun-rouge, se trouvent à l'intérieur des cristaux de quartz — par remplacement — et forment le quartz à rutile connu aussi sous le nom de «flèches d'amour» ou de «chevelure de Vénus». On trouve ceux-ci au Brésil, en Suisse, aux Etats-Unis (à l'ouest d'Hartford, dans le Vermont, et à Alexander County, dans la Caroline du Nord). En France, le rutile a été signalé à l'île de Groix, dans le golfe du Morbihan (Morbihan), dans les éclogites éclogites de Loire-Atlanti Loire-Atlantique que (Gagnerie du Brigan Brigan en Beuvron, Beuvron, St-Philbert-d St-Philbert-de-Gra e-Grandlie ndlieu). u). En Haute-Vienne, il se trouve aux environs de St-Yrieix-la-Perche, en Saône-et-Loire à Gour-don et Villeuneuve-en-Montagne, dans les Basses-Pyrénées à Lys, en Savoie à St-Moutiers-en-Tarentaise. Remarque. Le rutile constitue un minéral de titane et d'oxyde de titane pur. On l'a récemment synthétisé en cristaux commerciaux par le procédé Verneuil (voir à corindon, p. 168). La couleur du produit pur complètement oxydé est jaune pâle, parfois blanc; moins oxydé il est plus sombre, bleu ou noir. Le titane libre peut être la cause de la couleur sombre de la plupart des rutiles mais le fer, toujours présent comme impureté, doit aussi intervenir intervenir dans cette coloration. Des cristaux de rutile orientés à l'intérieur de cristaux d'autres minéraux sont fréquents. Le rutile en cheveux orientés suivant les trois dimensions de l'espace donne les étoiles que l'on voit dans le «quartz œil de chat» et les corindons étoiles.
56 Pyrolusite ou Polianite MnO 2 quadratique trapézoèdre quadratique 4/m 4/m 4/m Localisation. Dans les gisements secondaires de manganèse et dans les filons secondaires. Formes observées. Rarement en cristaux prismatiques ou en cristaux grossièrement formés. Quelquefois en cristaux fibreux et souvent en masses fibreuses qui sont des pseudomorphoses du monoxyde cristallisé. Egalement massive, fibreuse et en poudre noire ou en masses granuleuses. Propriétés physiques. Gris d'acier à noire; éclat métallique; dureté 6-6,5 (pour les cristaux) à un peu moins moins de 2 (pour (pour les échant échantill illons ons massif massifs); s); densité 4,9-5,0; trace noire (les échantillo échantillons ns mous noircissent les doigts); cassure quelconque; clivage prismatique; cassante. Composition. Bioxyde de manganèse (63,2 % Mn, 36,8 % O), souvent avec un peu d'eau, des métaux lourds, du phosphore et d'autres éléments. Essais. Infusible sur le charbon de bois, elle se dissout dans HC1 avec production de Cl qui est un gaz acre. L'essai à la perle de borax est facile et donne, en flamme oxydante, une belle couleur améthyste (trop de minéral donne une perle noire). Critères d'identification. La trace noire de suie et l'essai du manganèse prouvent la présence de manganèse, mais il est virtuellement impossible de donner un nom ou un autre à l'oxyde de manganèse en l'absence de cristaux, sauf si l'on emploie la méthode des rayons X. Pyrolusite est un nom général employé pour décrire n'importe quelle sorte de masse fibreuse constituée d'aiguilles d'oxyd d'oxydee noir noir de mangan manganèse èse ou pou pourr décrire décrire des pou poudre dress noires noires résulta résultant nt de l'alté l'altérat ration ion d'autr d'autres es minéraux de manganèse. Gisements. La pyrolu pyrolusit sitee est le plus plus usuel usuel et le plus plus import important ant mineral mineral second secondair airee de manganèse. Elle se forme en conditions oxydantes, à partir de minéraux primaires de manganèse comme comme le carbo carbonat nate, e, la rhodorhodo-cro crosit site, e, le silica silicate, te, la rhodon rhodonite ite ou de nom nombre breux ux pho phosph sphate atess de manganèse. Elle peut se déposer directement par apport hydrothermal dans les marais ou au fond de la mer. C'est ce minéral qui, habituellement, constitue les efflorescences que l'on observe dans les fissures des roches. Ce sont les dendrites que l'on confond souvent avec des restes fossiles. Les gisements de pyrolusite sont trop nombreux à énumérer car ce minéral est ubi-quiste. On trouve de bons échantillons dans les minerais de fer du Minnesota et du Michigan. En France, la pyrolusite est invariablement associée à la manganite. C'est donc dans les gisements de ce dernier minéral que l'on trouvera la pyrolusite. Ainsi on trouve de la manganite et de la pyrolusite dans les gisements manganésifères des vallées de Louron et d'Aure (Hautes-Pyrénées), à Las Cabesses (Ariège), à la mine de la Ferronnière (Corbières), dans la mine d'hématite de Rancié (Ariège), dans les mines de fer du Canigou (Pyrénées-Orientales), enfin dans le Tarn, dans la région d'Alban-leFraysse. Cassitérite SnO2 quadratique trapézoèdre quadratique 4/m 2/m 2/m Localisation. Dans les pegmatites et les filons de haute température. Formes observées. On la trou trouve ve fréq fréque uemm mmen entt en cris crista taux ux bien bien form formés és,, quel quelqu quef efoi oiss prismatiques (Cornouailles), en aiguilles (Cornouailles et Bolivie), mais le plus souvent en cristaux bipyramidaux. Elle est fréquemment maclée et montre donc des angles rentrants caractéristiques. Elle se présente également en encroûtements brun-rouge, fibreux, en bandes alternées («étain de bois») et en masses granuleuses à éclat gras dans les cailloutis des rivières. Propriétés physiques. Jaunâtre clair, brun-rouge à noir, avec des bandes alternées dans un même cristal; éclat adamantin à gras; dureté 6-7; densité 6,8-7,1; trace pratiquement blanche; cassure subconchoïdale à quelconque; clivage prismatique peu net; cassante; cassante; translucide à transparente. Composition. Oxyde d'étain (78,6 % Sn, 21,4 % O) avec un peu de fer et quelquefois un peu de tantale qui se substituent à l'étain. Essais. Infusible. Se couvre lentement d'un film d'étain métallique, gris ou argenté, si on la maintient dans une solution froide d'acide chlor-hydrique dilué, en présence d'un morceau de zinc (provenant d'un étui d'une pile électrique). Critères d'identification. La trace claire, la forte densité et la grande dureté élimine la plupart des minéraux qui lui ressemblent. ressemblent. L'essai L'essai de l'étain en présence présence d'HCl élimine les autres. autres. On peut la confondre avec la tourmaline noire (qui est plus légère), avec le rutile ou la columbo-tantalite (faire l'essai de l'étain), avec la magnétite (essayer le magnétisme). Quelques cassitérites sont très noires, de sorte que les essais sont quelquefois indispensables. Les bandes colorées qui traversent les cristaux cassés et la couleur claire, sont typiques malgré l'aspect extérieur noir. Gisements. La cassitérite est le mineral d'étain le plus important. On ne la trouve que dans les filons de haute température, en association avec les minerais de tungstène et les minéraux silicates de la gangue. Dans les pegmatites, elle constitue un minéral accessoire important. On la trouve souvent en
placers dans le lit des rivières. En Cornouallles, ceux-ci furent exploités avant les filons. Dans les dépôts fumeroliens (Durango, Mexique), elle s'est formée dans les coulées de laves rhyolitiques. Les beaux cristaux proviennent de Cornouailles où ils furent exploités dès l'époque romaine. La Bohême et la Saxe possèdent des gisements importants dans des filons de haute température. Les dépôts alluvionnaires qui sont encore exploités en Chine, en Malaisie et dans les Indes néerlandaises, forment les gisements les plus importants au point de vue économique. En Bolivie, on trouve de beaux échantillons en association avec une quantité d'autres minéraux. Aux Etats-Unis, la cassitérite se rencontre dans les pegmatites (sans valeur commerciale) qui recoupent des filons et qui furent exploités, sans succès, en Virginie et en Californie. Les petites masses botryoïdales, de couleur brunrouge, «étain de bois», sont localisées dans les rhyolites et se rassemblent dans les placers à Durango, Mexique. Elles sont très différentes des autres variétés d'étain et de ce fait sont aisément reconnalssables. En France, citons la cassitérite des gisements de la Villeder (Morbihan), de Montebras-enSoumans (Creuse), de Meymac (Corrèze), Puy-les-Vignes, Vaulry, Cieux (Haute-Vienne). 58 Anatase TiO2 quadratique trapézoèdre quadratique 4/m 2/m 2/m Localisation. Dans les veines et les filons silicates, probablement formés à une température relativement basse. Formes observées. Plusieurs aspects mais toujours cristallisée en pyramides algues, en pseudo-octaèdres ou bien tabulaire; souvent profondément modifiée par des troncatures. Propriétés physiques. Bleue, jaune clair à brune; éclat adamantin à submétallique; dureté 5,56; densité 3,8-3,9; trace blanche; cassure subconchoïdale; clivage basai parfait et pyramidal; cassante; translucide à transparente. Composition. Oxyde de titane (60,0 % Ti, 40,0 % O) comme le rutile, mais sa structure et par conséquent sa forme cristallographique sont diiférentes. Critères d'identification. Habituellement la forme des cristaux suffit. On peut la confondre avec quelques minéraux octaédriques comme le microlite, qui est généralement plus lourd. Il est suffisant d'obtenir la coloration du titane (voir ilménite, p. 170). Gisements. L'anatase est un minéral fréquent dans les filons ou les fentes alpines. Elle n'a d'importance que pour les collectionneurs car elle est rare et d'un grand intérêt scientifique. On trouve des pyramides algues, de couleur noir bleuté, sur le quartz, dans les Alpes françalses. Ainsi en HauteSavoie, dans le massif du Mont-Blanc, on rencontre l'anatase à la Tête-Noire (près de Chamonix), dans le massif de l'Oisans (Isère), dans les gisements de la Grave (Hautes-Alpes) et dans le massif de la Meige. Dans les fissures des gneiss du Binnental, Suisse, on rencontre des cristaux bruns pseudooctaédriques. Elle se présente au Brésil dans quelques filons de quartz de Diamantina où elle est souvent transformée en rutile si les cristaux ne sont pas enchâssés et protégés par le quartz. A Minas Gérais, au Brésil, il existe, dans les placers de diamants, des cristaux qui sont de véritables gemmes. Ce sont des cristaux tabulaires d'un bleu profond, qui ont été apportés par les eaux. On ne trouve pas souvent d'anatase aux Etats-Unis. Les plus grands cristaux (bleus) proviennent de Gunnison dans le Colorado. De petits cristaux aigus, bipyramidés, sont visibles dans la calcite des filons de quartz, dans une carrière à Somerville, dans le Massachusetts. On trouve des cristaux sédimentaires dans les placers d'or en Caroline du Nord. Remarque. L'anatase est le second des trois oxydes de titane (rutile, brookite) qui, semblables au point de vue chimique, se distinguent par leur symétrie cristalline. C'est certainement le plus rare des trois, qui se dépose, aux températures les plus basses. C'est également le plus rapidement altéré. 59 Brookite TiO2 orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Dans les filons siliceux formés en conditions hydro-thermales. Formes observées. Toujours cristallisée, généralement en cristaux tabulantes peu épais, parallèles au picanoïde, allongés et striés verticalement. Sous forme presque isométrique à Magnet Cove, Arkansas. Propriétés physiques. Brun-rouge à noire; éclat adamantin à submétallique; dureté 5,5-6; densité 3,9-4,1; trace blanche, grise ou jaunâtre; cassure subconchoïdale à quelconque; faible clivage prismatique et basal; cassante; translucide à opaque. Composition. Oxyde de titane (60,0 % Ti, 40,0 % O). Essais. Les mêmes que pour le rutile (voir p. 172). Critères d'identification. Les cristaux bruns, allongés et plats, ont souvent des couleurs variées et des angles noirs, ce qui est typique, ainsi que leur association au quartz, dans les filons. Il n'existe
pas beaucoup d'autres minéraux avec lesquels elle peut être confondue, et aucun d'eux ne donnera l’essai du Ti. Gisements. La brookite est un autre minéral du groupe des oxydes de titane (avec le rutile et l’anatase) qui se forme dans des conditions spéciales, à relativement basse température. On la trouve en grains détritiques dans les sédiments sableux, grains qui semblent s'être accrus en dimensions après leur dépôt dans le sable, sans doute par percolation de solutions froides à travers les roches. Les gisements suisses sont parmi les plus riches. Ils possèdent des cristaux très fins de 2,5 cm de longueur, montrant clairement la couleur brun-rouge de la brookite. Le gisement bien connu de Tremadoc, Pays de Galles, est constitué de longs filons de quartz qui contiennent des cristaux plats de brookite typique. La brookite a été signalée à la Tête-Noire, massif du Mont-Blanc (Haute-Savoie), dans la chaîne de la Meije (Hautes-Alpes) et dans l'Oisans (Isère). Elle n'est pas rare, dans les mêmes conditions de gisement, aux Etats-Unis, mais les quartzites de Magnet Cove, dans l'Arkansas, ne contiennent pas de cristaux typiques. Les cristaux sont généralement noirs, plus ou moins isométriques — de 2,5 cm de large ou plus pour les plus beaux — dans du quartz corrodé rosâtre. On a trouvé des cristaux plats typiques dans le quartz à Ellenville, Etat de New York, en association avec la chalco-pyrite. La brookite se rencontre dans les gisements d'anatase, comme à Somerville, Massachusetts. 60 Tungstite WO2-H2O (?) orthorhombique (?) Localisation. Minéral secondaire qui dérive de l'altération de minéraux de tungstène. Formes observées. Généralement en revêtements terreux de couleur jaune sur les minerais
de tungstène ou associée aux minerais de tungstène. Quelquefois en petits cristaux isolés en formes d'écaillés. Propriétés physiques. Jaune terreux; dureté 2,5; densité 5,5 (?); deux clivages (généralement invisibles); trace jaune, pulvérulente. Composition. Probablement oxyde de tungstène avec de l'eau. Les analyses donnent 75 % de WO2 environ. Essais. Infusible mais noircit sous l'action de la flamme du chalumeau; insoluble dans les acides. Critères d'identification. On peut la confondre avec d'autres minéraux terreux de couleur jaune comme la greenockite, les minéraux uranifères, la limonite, mais son insolubilité et son infusibilité permettent de la reconnaître. Elle est toujours associée aux minéraux de tungstène, en particulier à la hiibnérite et à la wolframite. Gisements. La tungstite est intimement associée à la wolframite et à la hiibnérite; elle les recouvre d'un enduit. Elle colore parfois la scheelite en jaune ou en vert. Elle constitue un guide précieux dans la prospection des gisements de tungstène. Elle se trouve à la surface des gisements de tungstène. Il fut un temps où la Cornouailles produisait de la tungstite mais récemment en Bolivie on a découvert de beaux revêtements formés de ce minéral. On en trouve encore dans le vieux gisement de Trumbull, dans le Connecticut, où pour la première fois elle fut décrite. On a découvert récemment des filons de hiibnérite en Caroline du Nord (Vance County) recouverts d'abondants enduits de tungstite. La tungstite a été signalée à la Vilate près de Chanteloube, à Margnac, à Vaulry, à Cieux, à Puy-les-Vignes (Haute-Vienne) et à Meymac (Corrèze). Remarque. Bien que ce soit un minéral rarissime et sans valeur économique, car il est peu abondant dans la plupart des gisements, il est très important comme guide dans la découverte des gisements de tungstène. Cette relation est fréquente parmi les minéraux et exige souvent la description des espèces rares, même dans une liste de minéraux succincte. 61 Uraninite ou Pechblende UO 2 cubique hexoctaèdre 4/m 3 2/m Localisation. Dans les pegmatites et les filons de température moyenne. Formes observées. On distingue deux types d'uraninite: les cristaux connus sous le nom d'uraninite et la variété botryoïdale, à structure radiée, qui est la pechblende. Les cristaux sont des cubes, des octaèdres et des dodécaèdres. Le type botryoïdal est plus abondant, mais seulement dans quelques gisements. Propriétés physiques. Aspect de l'acier, ou velouté, ou noir brunâtre; éclat submétallique; aspect de la poix, gras ou terne; dureté 5-6; densité 6,4-9,7 l trace noir brunâtre, vert olive, ou grisâtre; cassure conchoï-dale ou quelconque; aucun clivage; cassante; opaque. Composition. Bioxyde d'uranium, avec de nombreux autres éléments résultant de la désintégration spontanée de l'uranium, les produits finaux de cette série étant l'hélium et le plomb.
Essais. Infusible. Rapidement soluble dans les acides nitrique et sulfurique, plus lentement dans l'acide chlorhydrique. Une goutte d'acide nitrique concentré déposée sur Puraninite (sans calcite) donne une trace fluorescente. La poudre traitée avec une goutte d'acide nitrique et évaporée, donne un point fortement luminescent. Le borax, les fluorures de sodium et de lithium, donnent des perles, qui sont fortement fluorescentes à la lumière ultra-violette. Critères d'identification. La forme des cristaux est déterminante mals, dans les roches, on peut la confondre avec le microlite (qui ne donne pas de fluorescence), la magnétite (qui est magnétique), le spinelle (qui est plus léger), si on ne considère que les minéraux du système cubique. D'autres minéraux noirs peuvent provoquer quelques hésitations lors de la détermination de ce minéral, comme la cassitérite (trace blanche), la tourmaline, la columbite, la tapiolite et la tantalite (essai négatif de l'uranium) et toute la série des minéraux sombres d'uranium primaire, qui sont difficiles à distinguer de l'uraninite. Certains chercheurs placent l'échantillon sur un film photographique, dans le noir, pendant 24 heures pour obtenir des autoradiographies. Gisements. L'uraninite est un constituant des pegmatites, la pechblende est un minéral filonien. Les gisements pegmatitiques sont largement distribués mais rarement d'intérêt économique. Dans ceux-ci, elle est généralement altérée en produits orangés ou jaunes, amorphes, à éclat gras (connus sous le nom de gummite), qui entourent quelquefois un rognon résiduel d'uraninite fraîche, de couleur noire. Les sources importantes de mineral d'uranium sont situées dans les filons que l'on a subdivisés en plusieurs groupes. Les plus typiques sont ceux de Joachimstal, en Bohême, avec pechblende et argent, et du Grand lac de l'Ours, dans la partie nord-ouest du Canada. De beaux cristaux et des dendrites, partiellement altérés en gummite, proviennent des pegmatites de la Nouvelle Angleterre et de la Caroline du Nord. Une pegmatite peu commune, à calcite, à Wilberforce, Ontario, possède les plus grands cristaux connus, dont certains atteignent 7 cm d'arête. Généralement les cristaux d'uraninite sont petits. La pechblende, aux Etats-Unis, provient du Colorado mais les filons les plus riches et les plus importants sont exploités au Grand lac de l'Ours, au Canada. En France, la pechblende est exploitée à Grury, à la Crouzille, aux Brugeauds, Margnac (HteVienne), à Lachaux (Puy-de-Dôme). Remarque. Autrefois considérée comme sans intérêt, la pechblende a pris un intérêt économique considérable comme mineral de radium, elle est devenue récemment le minéral le plus recherché dans le monde. De petites quantités d'uranium sont largement distribuées dans les roches, et on les a utilisées pour mesurer les temps géologiques. Les atomes d'uranium se transforment les uns après les autres, en plomb et libèrent de l'hélium. Une analyse de la quantité de plomb ou d'hélium comparée à l'uranium restant, en prenant en considération la constante de dégradation, donne immédiatement une idée du temps qui s'est écoulé depuis la mise en place du minéral. Le seul point délicat dans ces analyses — qui donnent pour la terre un âge approximatif de 500 000 000 d'années — est que certains éléments ont pu disparaître partiellement.
62 Gummite Oxydes d'U, avec H 2O (?) Localisation. Dans les filons pegmatitiques et dans les gisements de pechblende. Formes observées. Amorphe et jamais de cristaux. On constate une biréfringence
lorsqu'on
l'observe sous le microscope en lumière polarisée; par conséquent elle doit être cristallisée. Propriétés physiques. Rouge orange à jaune grisâtre; éclat gras à soyeux; dureté2,5-5; densité 3,9-6,4; fragile; aucun clivage; translucide. Composition. Oxyde d'uranium avec de l'eau, représente une étape de l'altération, par oxydation et hydration, de Puraninite. Tous les produits de fission de l'uranium — plomb, radium, hélium — sont présents en plus de l'uranium et d'impuretés variées. Essais. Voir uraninite, p. 183. L'essai de fluorescence d'une solution d'acide nitrique que l'on évapore, y est décrit, c'est un essai nouveau et qui donne de bons résultats pour les minéraux uranifères. Le résidu fluorescent peut être obtenu avec d'autres minéraux; seulement il ne donne que la preuve de la présence d'uranium. Critères d'identification. Pseudomorphose toujours l'uraninite et les minéraux primaires, s'ils sont encore présents. La couleur et l'éclat sont typiques et on ne peut pas confondre la gummite avec d'autres minéraux. Elle n'est généralement pas fluorescente (les variétés jaunes le sont quelquefois) mais on peut obtenir un cliché de radioactivité sur film. Gisements. Minéral secondaire constituant la dernière étape de l'altération, par oxydation et hydratation, de Furaninite. Elle forme souvent des dendrites décoratives dans les feldspaths ou pseudomorphose l'uraninite. Un état intermédiaire brun a été signalé à Spruce Pine (Caroline du Nord), entre la gummite colorée et l'uraninite fraîche, de couleur noire. On l'appelle clarkéite. Cette série de
minéraux, qui constituent les croûtes d'altération, est mal définie et a besoin d'être encore étudiée. On la trouve souvent dans quelques pegmatites, aussi peu connues les unes que les autres. La gummite orangé rouge a été signalée à Rajputana aux Indes. Elle constitue l'un des minerais d'uranium du Congo belge et on l'a trouvée pseudomorphosant la pechblende, en Bohême et en Saxe. Aux Etats-Unis, les plus beaux échantillons constituent des masses importantes en Caroline du Nord, dans la région de Mitchell. Des dendrites jaune lumineux ont été signalées dans la Ruggles Mine à Grafton, dans le New Hampshire. Elle est peu abondante dans les minerais d'altération du Grand lac de l'Ours au nord-ouest du Canada. C'est un minéral de pegmatite, comme l'uraninite à partir de laquelle elle se forme. PL 19-20 63. Brucite Mg(OH)2 hexagonal (rhomboédrique) scalénoèdre 3 2/m Localisation. Dans les filons des serpentines et dans les roches basiques. Formes observées. La plupart du temps en cristaux rares, aplatis, isolés et mal définis. Se présente également sous forme foliée, massive ou fibreuse. Propriétés physiques. Blanc nacré à vert pâle, jaune ou bleue; éclat nacré et semblable à la dureté cire; 2,5; densité 2,4; clivage micacé; en feuilles flexibles, non élastiques et sectiles; transparente; fluorescence bleue. Composition. Hydroxyde de magnésium (69,0 % MgO, 31,0 % H 2O). Essais. Infusible mais brûle de façon éclatante dans la flamme. Soluble dans les acides. Critères d'identification. Elle est plus dure que le talc, mais un peu moins que le mica. Les feuillets de clivages ne sont pas élastiques. Le gypse est beaucoup moins soluble dans les acides. La fluorescence permet un bon diagnostic dans la plupart des cas. Gisements. La brucite dérive des serpentines par altération, sous l'action de solutions hydrothermales chaudes. C'est un constituant fréquent des filons hydrothermaux dans les roches basiques. Elle se trouve également en plages disséminées dans les marbres, et dérive du périclase (MgO). Les principaux gisements mondiaux sont américains. De grands cristaux ont été signalés dans la vieille mine de fer de Tilly Foster à Brew-ster, Etat de New York, et des échantillons semblables proviennent du Texas, de la région de Lancaster en Pennsylvanie, où les cristaux peuvent atteindre 17 cm de large. Les longues fibres de brucite, qui ressemblent à l'asbeste, ont été trouvées dans la mine d'asbeste du Québec, à Asbestos. La brucite a été signalée dans les cipolins d'Arignac (Ariège) où elle se forme aux dépens des minutes et du spinelle. Dans les serpentines des Alpes, ce minéral est connu en Styrie, dans le Tyrol et dans le Piémont. 64 Manganite MnO(OH) monoclinique prisme 2/m Localisation. En filons et dans les minerais de manganèse se formant à plus haute température que les autres oxydes de manganèse. Formes observées. Généralement cristallisée, en prismes striés bien développés, souvent terminés par une base horizontale (semble orthorhombique). Elle peut se présenter en grands cristaux de 2,5 cm ou plus, ou en encroûtements constitués de petits cristaux. Propriétés physiques. Gris d'acier à noire; éclat submétallique; dureté 4; densité 4,2-4,4; trace brun rougeâtre (presque noire); cassure quelconque; un clivage parfait, un autre peu net prismatique et basai; fragile; translucide (brun-rouge) en fines esquilles. Composition. Oxyde basique de manganèse (62,4 % Mn, 27,3 % O, 10,3 % H 2O). Essais. Les mêmes que pour la pyrolusite (voir p. 174). Critères d'identification. Ses cristaux ressemblent à des minéraux entièrement différents comme l’énargite et quelques silicates noirs, mais on peut la différencier de ceux-ci grâce aux réactions données au chalumeau, à sa solubilité, à sa trace noire et à son association avec la pyrolusite. Ses épais cristaux permettent de la distinguer des autres minéraux de manganèse mais souvent il faut avoir recours aux clichés de rayons X. Elle s'altère souvent en masses ou en fibres parallèles de pyrolusite; par conséquent, c'est une paramorphose. Gisements. Les associations de manganite font souvent penser à l'action de solutions de basse température. Il existe différents types de gisements comme c'est le cas pour les autres minéraux secondaires de manganèse. Elle s'associe, avec quelques autres minéraux de manganèse, à la barytine, à la calcite et à la sidérite. Elle constitue des gisements secondaires et par conséquent elle peut être associée à la pyrolusite, à la limonite, au psilomélane. Les meilleurs cristaux proviennent du célèbre gisement d'Ilfeld dans le district minier du Harz,
Allemagne. Dans les Hautes-Pyrénées, elle a été signalée dans les vallées du Louron et d'Aure, à Las Cabesses (Ariège), à la mine de la Ferronnière (Aude), dans la mine d'hématite de Rancié (Ariège), dans les mines de fer du Canigou (Pyrénées-Orientales), dans le gisement de limonite de Las Costes près d'Alban-le-Fraysse (Tarn). Les plus beaux échantillons américains proviennent de la mine de fer de Negaunee, Michigan, où les cristaux tapissent les parois des cavités du mineral de fer. Elle n'est pas rare ailleurs, mais elle est difficile à reconnaitre. 65 Psilomélane (Ba,H 2O)4Mn10O20 orthorhombique Localisation. Dans les gisements d'oxydes de manganèse, comme produit secondaire. Formes observées. On ne connalt pas de cristaux. On le trouve en stalactites ou en masses et en croûtes réniformes, botryoïdales ou mamillaires; également sous forme terreuse. Propriétés physiques. Noir à gris acier; éclat terne à submétallique; dureté 5-6, mais souvent plus mou; densité 3,3-4,7J trace noire à noir brunâtre; cassure lisse à conchoïdale; aucun clivage; fragile à pulvérulent. Composition. Oxyde basique de baryum avec deux valences pour le manganèse (approximativement 16 % BaO, 80 % MnO et MnO 2 et 4 % H2O, avec de nombreuses autres impuretés). Essais. Les mêmes que pour la pyrolusite (voir p. 174). Critères d'identification. C'est un terme général employé pour caractériser des masses noires de manganèse non cristallisé que l'on trouve fréquemment en association avec la pyrolusite et la manganite, qui sont, elles, mieux cristallisées. Gisements. Le psilomélane, comme la pyrolusite, est essentiellement un minéral secondaire. Récemment, on a décidé que le nom de psilomélane ne serait plus employé que pour les oxydes de manganèse contenant du baryum, ce qui réduit son abondance et rétrécit le champ de ses types de gisements, mais la présence de baryum est difficile à mettre en évidence pour un amateur. Le nom de «Wad» est donné à un groupe mal défini d'oxydes de manganèse contenant de l'eau et se présentant sous forme amorphe. Ils forment un mélange de pyrolusite à baryum et d'autres minéraux, déjà décrits. 66 Bauxite Al(OH) 2 avec Al et H 2O amorphe Localisation. Produits d'altération à la surface du sol. Formes observées. Amorphe à microcristalline. Généralement massive; quelquefois en petites masses sphériques brunes dans une matrice (pisolitique); le plus souvent elle se présente comme une argile compacte. Le diaspore forme quelquefois de beaux cristaux pourpre clair à Chester, Massachusetts. Propriétés physiques. Blanche à brun-rouge foncé; éclat terne; dureté 1-3; densité 2,0-2,5 J cassure terreuse. Composition. La bauxite est un terme général comme celui de limonite, qui est couramment utilisé et largement admis pour désigner un mélange d'oxydes d'aluminium, plus ou moins hydratés, mais on ne doit plus l'employer pour désigner un seul minéral. Les minéraux spécifiques sont la gibbsite [Al(OH 3)], la boehmite [AlO(OH)] et le diaspore (HAlO,). Dans un mélange, les cristaux peuvent être microscopiques et difficiles à distinguer, de sorte que ce nom de bauxite est encore utilisé. Essais. Infusible et insoluble. Se colore en bleu quand elle est humidifiée par du nitrate de cobalt et chauffée à la flamme du chalumeau. Critères d'identification. Elle ressemble beaucoup à une argile, mais la plupart des bauxites sont cependant un peu plus dures que les argiles classiques. Quelquefois en nodules, avec des cristaux minuscules tapissant les parois de cavités rouges et chagrinées. Les variétés pisolitiques sont faciles à reconnaître. Gisements. La bauxite est le principal mineral d'aluminium. C'est un minéral secondaire qui dérive soit de la perte en silice de minéraux argileux soit de calcaires argileux ou de roches ignées pauvres en silice, en général, dans des conditions de climat tropical. Ceci explique la distribution géographique des minerais d'aluminium dont la plupart se trouvent sous les tropiques et dont quelquesuns sont les témoins d'anciennes périodes géologiques durant lesquelles les climats étalent différents. La bauxite est bien représentée au Brésil, en Guinée, en Amérique du Sud, en Alabama, en Géorgie, en Arkansas, aux Etats-Unis, et, en Europe, en France et en Hongrie. En France, en particulier, la bauxite a été exploitée en Ariège, à Pereille, Payreau, le Pech-StSauver; dans l'Hérault, à Villeneuve, Villeveyrac, Vazouls, Pierrerac près de St-Chinian; dans les
Bouches-du-Rhône, aux Baux, Paradou, Fontvielle, Allauch; dans le Var, à Brignoles, le Luc, Thovonet, Pourcieux... 67 Gœthite HFeO2 orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Dans les gisements secondaires oxydés et quelquefois dans les filons de basse température. Formes observées. Les rares cristaux sont petits, noirs, brillants, isométriques. On la trouve fréquemment en plaquettes fragiles, à surfaces veloutées formées d'aiguilles et parfois groupées en rosettes brillantes formées de plaquettes à structure radiée. Se présente aussi en fibres; elle peut être massive, à surface réniforme, compacte ou terreuse. Propriétés physiques. Noir brillant à noir brunâtre (cristaux), du brun au jaune (dans les variétés fibreuses); éclat adamantin ou métallique à soyeux; dureté 5-5,5; densité 3,3-4,3; trace jaune brunâtre à jaune; cassure quelconque; clivage suivant le pinacoïde; fragile; translucide en esquilles fines. Composition. Oxyde de fer hydraté (62,9 % Fe, 27,0 % O, 10,1 % H 2O). Essais. Libère de l'eau dans le tube fermé et se transforme en hématite. Pratiquement infusible sur le charbon de bois mars elle devient magnétique. Critères d'identification. On la distingue de l'hématite par la trace, et de la limonite par sa structure (soyeuse, fibreuse, radiée). Le magnétisme qui apparaît lorsqu'on la chauffe permet de la distinguer d'autres minéraux semblables. Gisements. Après l'hématite, la gœthite est un minéral de fer très important. De nombreuses substances, autrefois appelées limonite, sont maintenant considérées comme ayant la structure de la goethite. Dans les filons, elle forme des cristaux dans les derniers stades de dépôt, de sorte qu'elle peut être considérée comme minéral accessoire des gisements métallifères (fluorine, barytine et hématite). Son importance économique devient plus grande, et elle constitue alors un minéral secondaire, quand elle résulte de l'altération des sulfures et de la sidérite. Elle forme le «chapeau de fer» des gisements métallifères et constitue les minerais bruns de fer résiduel, dans le sud-ouest des Etats-Unis, dans le Missouri et à Cuba. On trouve des échantillons cristallisés et des pseudomorphoses de cristaux de pyrite dans des gisements dispersés en Allemagne, en France et en Angleterre. Aux Etats-Unis, les meilleurs échantillons sont des amas de cristaux radiés qui proviennent des pegmatites de la région de Florissant, au Colorado. On trouve de beaux échantillons fibreux dans les mines de fer du Michigan et du Minnesota. 68 Limonite FeO(OH)*nH2O amorphe Localisation. Dépôts secondaires résultant d'une altération. Formes observées. Amorphe, en encroûtements botryoïdauxou réniformes, en stalactites, terreuse ou pulvérulente. Sans structure interne, la plupart des spécimens fibreux, autrefois appelés limonite, sont maintenant considérés comme formés de goethite. Propriétés physiques. Noir brunâtre à jaune ocre; éclat gras à terne; dureté 5,5; densité 2,7-4,3 trace brune à jaune; cassure conchoïdale à terreuse; aucun clivage; cassante. Composition. Oxydes de fer plus ou moins hydratés, de composition non définie. Essais. Les mêmes que pour la goethite (voir p. 189). Critères d'identification. Ils sont identiques à ceux de la gœthite mais il n'existe pas de surfaces fibreuses ou soyeuses sur la cassure fraîche comme pour la gœthite. On la distingue de son équivalent manga-nésifère, le wad, par la trace et le magnétisme qui apparaît après chauffage. Gisements. La limonite est la matière qui colore les sols et qui se forme à la température ambiante, à partir des minéraux contenant du fer quand les roches s'altèrent. Elle lalsse des taches sur les roches altérées, forme des dendrites sur les roches et colore les agates. Elle est soluble dans de nombreux acides, l'acide oxalique est excellent pour nettoyer les cristaux ayant des taches de limonite. Elle s'altère très facilement en hématite en perdant de l'eau. Avec une légère augmentation de température les sols deviennent rouges et non bruns. Le terme de limonite est ambigu mais son usage est fréquent quand on est amené à parler d'oxydes de fer hydratés non identifiés, ou du mélange de plusieurs d'entre eux. On trouve de la limonite à la mine de Rancié (Ariège), dans les mines de fer du Canigou (Pyrénées-Orientales), à la Caunette (Aude), à Mont-gros, Ailhon (Ardèche), dans les mines de las Costes (Tarn), à Alle-vard (Isère), à Lunel, à la mine du Keymar (Aveyron), à Chizeuil (Saône-etLoire), dans les mines du Huelgoat et de Poullaouen (Finistère), à Mazenay et à Changes (Saône-etLoire), à St-Priest (Ardèche), en Meurthe-et-Moselle, etc.
69 Spinelle MgAl2O4 cubique hexoctaèdre 4/m 3 2/m Localisation. Dans les roches plutoniques, pegmatitiques et métamorphiques. Formes observées. En octaèdres, avec de rares troncatures cubiques et dodécaédriques. Souvent maclé pour former un triangle plat avec des angles rentrants à chaque coin. Se présente également en grains imbriqués irréguliers. Propriétés physiques. Noir, vert sombre, rouge, bleu, violet, brun orangé, lilas ou blanc; éclat gras; dureté 7,5-8; densité 3,5-4,1; cassure conchoïdale; pas de clivage mais de faibles cassures octaédriques; fragile; transparent à opaque. Les variétés rouge et lilas sont fluorescentes en rouge et en vert-jaune. Composition. Oxyde de magnésium et d'aluminium (28,2 % MgO, 71,8 % A1 2O3) mais dans cette formule le magnésium peut être totalement ou partiellement remplacé par le fer, le zinc, le manganèse, en donnant une série de composés aux noms différents. Le spinelle zincifère, la gahnite, est le plus commun d'entre eux. L'hercynite est un spinelle ferrifère, la galaxite, un spinelle manganésifère; ils sont plus rares. Essais. Infusible et insoluble. Critères d'identification. On le reconnaît généralement à la forme de ses cristaux, à sa dureté et souvent aussi à sa couleur et à ses macles. La magnétite est magnétique, la chromite est dense, le grenat est fusible, le zircon et le microlite sont lourds. Gisements. Le spinelle, comme le corindon, est un minéral des calcaires métamorphiques et des pegmatites pauvres en silice, par conséquent il est fréquemment associé au corindon. Il est utilisé quelquefois comme pierre précieuse; à Ceylan il constitue la seule source importante de minéraux précieux. De grands cristaux noirs, très beaux, ont été trouvés à Madagascar. Les plus grands cristaux américains, qui ont plus de 10 cm de côté, provenaient d'une localité près d'Amity, Etat de New York. Le spinelle est fréquent dans les calcaires métamorphiques de New York (ceinture montagneuse de New Jersey), avec le corindon, le diopside, le graphite, la chondrodite, la phlogopite. De beaux cristaux bleus ont été signalés près d'Helena, dans le Montana. La gahnite, spinelle zincifère, de couleur vert sombre, s'associe au grenat à Charlemont, Massachusetts. On la trouve également à Spruce Pine, Caroline du Nord, où elle forme quelquefois des cristaux très plats, transparents, d'un beau vert, fixés sur des feuilles de mica. On rencontre la gahnite à Franklin, dans le New Jersey. La galaxite forme de petits grains noirs, en association avec les grenats, à Galax, dans la Caroline du Nord, sur le Bald Rnob. Remarque. Le spinelle rouge, peu connu, constitue un minéral recherché en joaillerie; il fut souvent confondu avec le rubis. Un célèbre bijou de la couronne de Grande-Bretagne, le «rubis du Prince noir», est en réalité un spinelle. 70 Magnétite Fe 2O4 cubique hexoctaèdre 4/m 3 2/m Localisation. Dans les roches plutoniques, pegmatitiques et métamorphiques, ainsi que dans les sables. Formes observées. Habituellement en octaèdres, généralement striés par des marques triangulaires sur les faces de l'octaèdre. Les modifications sur le dodécaèdre sont fréquentes, de sorte que ses faces sont généralement striées profondément, suivant l'octaèdre; le dodécaèdre est également strié. Les faces cubiques sont rares. On la trouve sous forme massive ou granulaire. Propriétés physiques. Noire; éclat métallique; dureté 6; densité 5,2; trace noire; cassure subconchoïdale ou quelconque; pas de clivage mais quelquefois des cassures octaédriques; cassante; magnétique; quelquefois c'est un aimant naturel. Composition. Oxyde de fer ferreux et ferrique (72,4 % Fe, 27,6 % O), on l'écrit aussi FeFe aO4 ou FeO-Fe3O3. D'autres éléments — le magnésium, le zinc, le manganèse (rarement le nickel) — peuvent se substituer à une partie du fer (au terme FeO, ou fer ferreux) tandis que de petites quantités d'aluminium, de chrome, de manganèse, de vanadium, peuvent remplacer le second fer (le Fe sOs ou fer ferrique). Ceci permet d'obtenir une série complète de minéraux pour lesquels différents noms ont été donnés, mais la magnétite est de loin la plus importante. Essais. Naturellement magnétique, les essais ultérieurs ne sont pas nécessaires. Critères d'identification. Le magnétisme (et la polarité fréquente) la distingue de la plupart des autres minéraux semblables. La trace est plus sombre que celle de l'ilménite. Sa fragilité et sa densité sont plus basses que le ferro-platine ou les composés de ferro-nickel naturels. La magnétite riche en zinc (la franklinite) est moins magnétique. Gisements. La magnétite est un mineral de fer important. C'est un minéral accessoire
ubiquiste, qui forme de petits grains dans les roches ignées, et qui après altération de celles-ci, se trouve concentré dans les sables noirs des plages. Quelquefois la magnétite est concentrée par un processus magmatique dans des gisements métallifères qui sont assez riches pour être exploités. Dans les roches métamorphiques elle peut former de beaux cristaux. On la trouve bien cristallisée dans les pegmatites et dans les filons de haute température. C'est un minéral si commun et tellement ubiquiste que nous ne mentionnerons que quelques gisements des Etats-Unis. De beaux cristaux proviennent de French Creek, en Pennsylvanie, de Port Henry et de Brewster, Etat de New York et des mines de zinc de Franklin, New Jersey (franklinite). On la trouve associée à de beaux cristaux de pyrite dans les chlorito-schistes de Chester, Vermont. Des masses magnétiques ont été trouvées à Magnet Cove, Arkansas, et des touffes de cristaux sont localisées à Millard County, Utah. Les cristaux de magnétite peuvent atteindre plusieurs centimètres de long mais ils sont en général plus petits, 2,5 cm ou plus est leur taille moyenne. La magnétite forme dans les péridotites du Puy-de-Volt des filonnets (3 cm d'épalsseur); en Corse elle a été signalée à Farinole et Olmeta. On la trouve dans les minerais de fer de Meurthe-etMoselle et de Lorraine, du Berri, de Franche-Comté, dans le Maine-et-Loire (Château-Gontier et Angers), dans les Côtes-du-Nord et dans le Morbihan (Ste-Brigitte, Bas-Vallon), dans la Manche, à Dielette, dans le Var (Collobrières)... Remarque. Les premiers aimants furent fabriqués en battant le fer avec un morceau de pierre naturellement magnétique, dont les propriétés avaient intrigué les hommes des périodes préhistoriques. Comme le grenat et le spinelle, on trouve la magnétite en fins cristaux dans les feuillets de mica et on peut la reconnaître grâce à sa couleur (noire et opaque normalement, quelquefois grise) et par les craquelures parallèles à l'allongement du cristal, ce qui produit de petites fêlures dans la feuille de mica. La lumière ayant traversé un tel cristal, si on le tient près des yeux, il apparaît comme entouré de rayons, phénomène analogue à celui observé avec la phlogopite (voir p. 355). 71 Chromite FeCr 2O4 cubique hexoctaèdre 4/m 3 2/m Localisation. Dans les ségrégations magmatiques et dans les roches basiques. Formes observées. Cristaux octaédriques souvent petits et à peine visibles. Généralement massive et granulaire. Propriétés physiques. Noire; éclat submétallique; dureté 5,5; densité 4,1-4,9; trace brune; cassure quelconque; aucun clivage; fragile; quelquefois légèrement magnétique. Composition. Oxyde de chrome et de fer (68,0 % Cr 2O3, 32,0 % FeO). Essais. Infusible sur le charbon de bois mais donne une couleur verte à la perle de borax refroidie. Critères d'identification. On la distingue de la magnétite par son magnétisme faible, et des spinelles par sa trace noire et sa dureté moindre. Elle est communément associée à des minéraux verts (grenat variété ouvarowite) et à des chlorites pourpres. Gisements. La chromite est le seul minéral de chrome et c'est un réfractaire recherché. On la trouve parfois en cristaux isolés dans les filons ou les cassures des serpentines, mais ses gisements importants sont localisés dans des ségrégations lenticulaires de roches basiques altérées. On la trouve également en dissémination dans les roches basiques dont elle constitue un minéral accessoire. On trouve de très petits cristaux dans les serpentines près de New York (Hoboken et Staten Island) et dans le Maryland. De petites concentrations exploitables se trouvent dans le Maryland, en Caroline du Nord et en Californie. La Russie, l'Afrique, la Turquie, le Brésil, Cuba et la Nouvelle-Calédonie possèdent des gisements importants qui sont actuellement exploités. En Europe, la chromite est exploitée en Yougoslavie et en Grèce. En France, elle a été signalée pour la première fois à la Bastide de la Carrade, près de Gassin (Var), puis à Malabry, à Vieillevigne (Loire-Atlantique), à Combeyral près Jumilhac-le-Grand (Dordogne). Remarque. Actuellement, les Etats-Unis ne produisent que très peu de chromite, bien que pendant de nombreuses années une mine du Maryland fût la seule exploitation mondiale. Auparavant, la chromite n'était utilisée que comme pigment et pour le tannage. Mais actuellement elle est employée à d'autres usages. Cette mine donne de beaux échantillons minéralogiques de chromite, en relativement grande abondance. 72 Chrysobéryl BeAl2O4 orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Dans les dykes de pegmatites. Formes observées. Il est rare en cristaux orthorhombiques simples, allongés suivant l'axe a du
prisme ou tabulaires quand ils sont orientés parallèlement à l'axe b. Il est souvent maclé, généralement avec deux individus plats formant un V sur la face principale. Il y a quelquefois 3 individus dont le groupement est pseudohexagonal. Propriétés physiques. Gris, jaune verdâtre, jaune, brun, vert bleuté (devient rouge-violet à la lumière artificielle dans la variété alexan-drite); éclat gras; dureté 8,5; densité 3,5-3,8; cassure conchoïdale ou quelconque; trois clivages nets et un facile le long des bordures des macles; fragile; transparent; l'alexandrite est fluorescente en rouge. Composition. Oxyde de béryllium et d'aluminium (19,8 % BeO, 80,2 % A1 2O3). Essais. Infusible et insoluble. Critères d'identification. On le reconnalt bien à sa grande dureté qui est légèrement inférieure à celle du corindon. Toujours cristallisé, généralement dans le feldspath ou le quartz, mais il s'en libère et montre alors des stries en V sur la face principale. Seul le béryl, avec lequel il est souvent associé, peut être confondu avec lui, mais le chrysobéryl a un éclat plus vif et sa densité est plus élevée. Le béryl doré perd sa couleur quand on le chauffe, alors que le chrysobéryl la conserve. Gisements. Le chrysobéryl est un minéral, relativement rare mais il a une importance considérable comme pierre précieuse. On ne le trouve que dans les dykes pegmatitiques et (en Russie) encaissés dans les schistes. A Takowaja (Russie), il est associé à l'émeraude, à la phénacite et forme des cristaux de 10 cm, maclés et aplatis, appartenant à la variété verte, l'alexandrite. Les cristaux du Brésil, plus grands, possèdent des macles similaires avec des angles rentrants profonds. Ils sont de couleur brun verdâtre. On les trouve en cristaux isolés et dans les cailloutis à pierres précieuses des rivières du Brésil et à Ceylan. Aux Etats-Unis, on le rencontre en grands cristaux (de 17 cm) dans une pegmatite à Boulder County, Colorado. En Nouvelle-Angleterre, dans de nombreux endroits du Maine — en particulier à Ragged Jack Montain, Pérou — et à Haddam Neck, Connecticut. On a trouvé de petits cristaux dans les fondations des immeubles de la ville de New York. Pas de gisements signalés en France. Remarque. Le chrysobéryl contient souvent des inclusions parallèles, en aiguilles, de taille microscopique, celles-ci réfléchissent les rayons lumineux quand une telle pierre est taillée en cabochon. Cette pierre précieuse chatoyante est connue sous le nom d'«œil de chat». Lesoeils-de-chat proviennent de Ceylan et du Brésil. Les alexandrites sont des gemmes de chrysobéryl excessivement chères. La variété de couleur vert-jaune brillant est recherchée pour les gemmes clairs. PL21-22 73 Microlite (Na2Ca)2Ta2O6(O2OH2F) cubique hexoctaèdre 4/m 3 2/m Localisation. Dans les dykes de pegmatites. Formes observées. Généralement en cristaux octaédriques avec des troncatures. Les cristaux de pyrochlore sont plus rares et plus petits que ceux de microlite. On le trouve aussi en masses terreuses de couleur crème clair. Propriétés physiques. Jaune, brun-jaune à plutôt noir verdâtre; éclat résineux; dureté 5-5,5; densité 4,2-6,4; trace jaunâtre à brunâtre; cassure subconchoïdale à quelconque; pas de clivage mais cassures octaédriques (souvent bien développées); fragile; translucide à transparent. Composition. Oxyde complexe de tantale (avec un peu de colum-bium), sodium, calcium, hydroxyle (OH) et fluor. L'équivalent avec du columbium (niobum) est rare et connu sous le nom de pyrochlore (NaCaCb2O6F). Essais. Généralement infusible, il forme quelquefois difficilement une masse scoriacée. Insoluble dans les acides nitrique et chlorhydrique mais se décompose dans l'acide sulfurique concentré. Les cristaux brun clair deviennent blancs si on les chauffe et donnent une fluorescence rouge. Critères d'identification. Il ressemble étrangement à d'autres minéraux des terres rares et il n'est pas toujours facile de l'en distinguer. Les cristaux aident à faire le diagnostic quand ils sont visibles. Les variétés noires ressemblent à l'uraninite mais elles ont une densité moindre et elles ne sont que très légèrement radioactives. Les variétés vertes ressemblent à la gahnite (spinelle) mais elles sont plus denses. Les échantillons, qui proviennent des anciennes localités connues, sont faciles à déterminer mais il n'en est pas de même pour les échantillons provenant de nouveaux gisements. Gisements. Le microlite est quelquefois un mineral de tantale. Son nom provient de la petite taille des cristaux de l'endroit où il fut découvert (Massachusetts), mais ensuite des cristaux de plus de 15 cm de large furent rencontrés à Amelia, Virginie. Il est commun aux Etats-Unis mais rare en Europe. On a trouvé de beaux cristaux sombres, octaédriques, dans les pegmatites de la NouvelleAngleterre (Portland et Haddam Neck, Connecticut et dans le Maine). De grands cristaux, brun-jaune
ou brun-vert, sont fréquents à Rutherford et à Morefield Mines, Amelia, Virginie. On l'a exploité à Dixon, Nouveau-Mexique, dans la lépidolite violette où il se trouve disséminé en petits grains jaune clair, il s'y trouve quelquefois en grande abondance. Des cristaux verts ont été signalés à Topoham, Maine, et à Equador, près de Parelhas, au nord-est du Brésil. On considère que c'est un minéral secondaire qui résulte de l'altération de la simpsonite (AlTaO), en Australie, et de la tantalite, au Brésil. En France, il aurait été reconnu dans les produits de lavage du kaolin d'Echassières (Allier) et dans le gisement voisin des Colettes. 74. Columbite (Fe,Mn)(Cb,Ta) 2O6 75. Tantalite (Fe,Mn)(Ta,Cb)2O6 ) orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Dans les dykes de pegmatites. Formes observées. Toujours cristallisée ou en agrégats de cristaux. Quelquefois en cristaux prismatiques, bien cristallisés, soit très peu épais, soit presque équidimensionnels. Des structures «graphiques» avec le quartz ou le feldspath ont été signalées. Propriétés physiques. Noire, brun-rouge à incolore; éclat submétallique à résineux; dureté 6; densité 5,2-8,0; trace noire, brune ou blanche; cassure quelconque; clivage suivant le pinacoïde; fragile; opaque, translucide ou transparente. Composition. Ces deux noms sont employés pour désigner les termes extrêmes de cette série de minéraux qui va du columbate presque pur (niobate) au tantalate presque pur. Les oxydes de columbium (niobium) ou de tantale entrent pour 78 à 86 %. Le niobium (Nb) est l'équivalent européen du nom américain, columbium. Essais. Infusible et insoluble. Quelques variétés (riches enfer) sont très légèrement magnétiques. Critères d'identification. On reconnaît à leur forte densité, les variétés riches en tantale. Les faces cassées sont souvent irisées, bleuâtres. Dans les gisements on peut les confondre avec la magnétite (mais elles sont moins magnétiques), avec l'uraninite (mais elles ne sont pas radioactives), avec la tourmaline noire ou la cassitérite (mais elles ont une densité plus grande), avec la wolframite (qui a de meilleurs clivages). On sépare la columbite et la tantalite grâce à leur densité, celle de la tantalite, qui est plus dense, est de 6,6. Gisements. Ces deux minéraux se trouvent exclusivement dans les pegmatites et dans les sables qui en dérivent. Ce sont les principaux minerais de niobium et de tantale. Dans certaines pegmatites, ces minéraux seront riches en Cb et dans d'autres, riches en Ta. Ces deux minéraux peuvent exister dans la même roche quand la minéralisation s'est poursuivie durant une longue période. Ils sont communs et largement distribués, on les trouve en quantités commerciales en Afrique, en Australie et au Brésil. Dans toutes ces localités ils ont également été découverts dans des dépôts alluvionnaires qui résultent du lessivage de pegmatites altérées. On les trouve associés à la cassitérite et aux minéraux des terres rares. De beaux cristaux, de plusieurs centimètres de long, ont été signalés dans les pegmatites de Nouvelle-Angleterre. De petits cristaux de manganotantalite ou manganocolumbite sont souvent associés à un feldspath albitique secondaire, la cleavelandite, par exemple dans les pegmatites de Newry, Maine, et d'Amelia, Virginie. Dans ce dernier type de gisement, elle est brune et translucide. Des variétés bismuthinifères et antimoniées blanches, ressemblant à la cérusite, ont été trouvées au Brésil et au Mozambique. De beaux cristaux ont été signalés en Caroline du Nord autour de Spruce Pine, au NouveauMexique, et en masses compactes dans les Black Hills et dans la région de Pikes Peak, au Colorado. Ces deux minéraux ne sont pas rares dans les pegmatites de la région de Chanteloube (HauteVienne): carrière de la Vilate, Avent-en-Bessines, Barest-en-Bessines, Chabanne-en-St-Sylvestre, Compreignac Remarque. La columbite forme souvent des intercroissances parallèles avec un autre minéral, la samarskite. Comme la columbite résiste beaucoup mieux à l'altération, elle forme des surfaces plus sombres et plus fraîches dans la samarskite brune altérée. 76 Samarskite (Y,Er,Ce,U,Ca,Fe,Pb,Th)(Cb,Ta,Ti,Sn)2O6 orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Dans les dykes pegmatitiques. Formes observées. Les cristaux sont généralement inclus dans la roche et par conséquent difficiles à observer. Leur étude est possible quand la roche s'altère. Ils sont généralement prismatiques, dans le quartz ou le feldspath, avec une section rectangulaire de 2,5 cm ou plus. On la trouve aussi sous forme massive ou partiellement dispersée.
Propriétés physiques. Noir velouté (sur les cassures fraîches); éclat vitreux à résineux; dureté 5-6; densité 4,1-6,2; trace brun rougeâtre à noire; cassure conchoïdale; un clivage peu net; les bords fins sont translucides. Composition. Un mélange extrêmement complexe d'éléments du groupe des terres rares avec l'oxyde de niobium et de tantale. Ce dernier entre pour environ la moitié du poids total. Essais. En tube fermé, elle se résout rapidement en une poudre noire. Les bords minces sont généralement éjectés, mais si l'on commence à chauffer en tube fermé à l'aide du chalumeau, ils peuvent fondre et donner un verre de couleur noire. On obtient une perle fluorescente avec le fluorure de sodium. Critère d'identification. Elle est plutôt difficile à déterminer à partir de son faciès, mais la cassure, la couleur, la densité sont les propriétés qui permettent de la rattacher au groupe des minéraux des terres-rares. Une identification plus précise nécessite des essais que nous ne pouvons pas décrire dans ce petit livre. Gisements. Comme les autres minéraux rares qui lui sont associés, la samarskite est exclusivement un minéral des pegmatites. Elle est généralement cristallisée, sans formes nettes ni faces visibles. Elle a une certaine valeur comme source d'éléments rares dans les quelques localités où elle est abondante. On la trouve dans les dépôts alluviaux où les eaux la concentrent. On l'a d'abord signalée dans les pegmatites de l'Oural, riches en terres rares, puis en Norvège et en Suède. Les échantillons les plus importants proviennent d'une pegmatite altérée, très riche en minéraux des terres rares, celle de Divino de Uba, Minas Gérais, Brésil, où elle forme des intercroissances avec la columbite, en association avec la monazite, l'euxénite (un autre minéral noir et lustré ayant à peu près la même composition). La surface de ces cristaux est recouverte d'un film d'oxydation brun-jaune. La samarskite est rare aux Etats-Unis. On la trouve dans la région de Mitchell, Caroline du Nord, en grands cristaux mal formés et en petites quantités dans le Maine, le Connecticut et le Colorado.
LES HALOGÉNURES C'est un groupe de minéraux tendres dont la plupart sont très solubles dans l'eau et dont certains ont une importance économique considérable. Le plus connu est le sel marin. Quelques-uns, parce qu'ils sont très solubles, sont excessivement rares, d'autres, comme le sel, sont si abondants qu'ils sont fréquents, en dépit de leur solubilité. Dans ce groupe, ceux qui sont solubles dans l'eau sont faciles à reconnaître par leur forme cristalline et leur goût. On ne peut les confondre qu'avec quelques sulfates solubles dans l'eau ou de très rares nitrates qui ont également une saveur quand on les touche avec la langue, mais leurs formes cristallines sont différentes. Ceux qui sont insolubles cristallisent, à de rares exceptions près, dans le système cubique et le cube est la forme cristalline qui domine. 77. Halite ou Sel gemme NaCl cubique hexoctaèdre 4/m 3 2/m Localisation. Dans les lacs asséchés, sous climat aride, et dans les couches sédimentaires. Formes observées. Fréquente en cristaux cubiques, souvent déformés avec dépressions en trémie, sur chaque face du cube. Egalement sous forme massive ou granulaire, comme le marbre; quelquefois, en masse, constituée d'un seul grand cristal clivable. Propriétés physiques. Incolore, blanche, quelquefois rougeâtre (à cause des impuretés) ou bleue (voir les remarques); éclat gras; dureté 2,5; densité 2,1-2,6; cassure conchoïdale; clivage parfait, cubique; fragile; transparente; soluble dans l'eau; parfois fluorescence rouge. Composition. Chlorure de sodium (39,4 % Na, 60,6 %C1). Essais. Très rapidement soluble dans l'eau, saveur salée, colore la flamme en jaune (sodium). Critères d'identification. La saveur salée doit suffire. On la distingue des autres minéraux salés (la sylvine KC1) par la flamme du sodium et des phosphates, peu nombreux, solubles dans l'eau, par son clivage cubique parfait. Gisements. La halite forme quelquefois des encroûtements blancs autour des fumerolles des régions volcaniques; mais les plus importants gisements, qui permettent de considérer ce minéral comme une roche, sont constitués par des lits d'origine sédimentare interstratifiés avec d'autres sédiments. Ils se sont formés au cours des périodes géologiques par évaporation de bassins salés fermés. Ces strates de sel sont associées au gypse et à d'autres formations sédimentaires. Les couches de sel peuvent se déplacer sous l'action de la pression et donner des dômes de sel (les dômes de sel de la Gulf Coast). On recueille le sel, soit par exploitation minière, soit en introduisant de l'eau qui dissout
les couches de sel et cette saumure est remontée des profondeurs, par pompage. Les formations de sel ont une distribution mondiale. Les dépôts européens les mieux connus sont ceux de Stassfurt, en Allemagne, de Galicie, en Pologne et de Salzkammergut, dans le Tyrol autrichien. La halite se forme dans des bassins spécialement aménagés pour l'évaporation rapide de l'eau de mer (Camargue et ouest de la France). On trouve de la halite dans des gisements salifères: région de Dax (Landes), Salies-en-Béarn (Basses-Pyrénées), Salies-du-Salat (Haute-Garonne), en Lorraine, depuis Nancy jusqu'à Rosières-sur-Salines: mines célèbres de Vie, de Moyenvic, de Château-Salin et de Dieuze, dans le Jura, à Lons-le-Saulnier... Aux Etats-Unis, on exploite la halite dans les mines, dans les Etats de New York, du Michigan, du Nouveau-Mexique et de Louisiane, et on la recueille sous forme de saumure dans l'État de New York, du Kansas et ailleurs. Les beaux cristaux se forment à la surface des lacs salés comme au Grand Lac Salé de l'Utah et dans la Vallée de la Mort, en Californie. Remarque. La halite, en particulier celle des gisements de Stassfurt et du Nouveau-Mexique, possède quelquefois une intense coloration bleue ou violette, qui forme des nuages ou des taches irrégulières. On attribue cette coloration au sodium libre ou au sodium colloïdal. Lorsque l'on dissout ces échantillons dans l'eau, celle-ci reste incolore, et l'on ne peut pas, à partir de cette saumure, obtenir le sel coloré. 78. Sylvine ou Sylvite KCl cubique hexoctaèdre 4/m 3 2/m Localisation. Dans les couches de sel sédimentaire et dans les fumerolles volcaniques. Formes observées. Comme celles de la halite, mais les cubes sont plus souvent modifiés par la présence de faces octaédriques, qui même peuvent être dominantes. Comme la halite, elle forme des masses compactes et clivables. Propriétés physiques. La couleur et l'éclat sont identiques à celles de la halite; dureté 2; densité 2,0; cassure conchoïdale; clivage cubique; fragile; transparente; soluble dans l'eau. Composition. Chlorure de potassium (52,4 % K, 47,6 % Cl). Un peu de Na peut être présent. Essais. Goût plus amer que la halite. Quand le sodium n'est pas abondant, on peut facilement voir la flamme violette du K, mais elle peut être masquée par Na. Critères d'identification. On la distingue de la halite par la saveur et l'essai à la flamme. Les cristaux ont souvent des faces octaédriques (rare pour la halite) et elle est plus souvent teintée en rouge par les impuretés. Gisements. La sylvine forme des couches comme la halite, mais elle est plus soluble que cette dernière, de sorte que les lits de sylvine sont situés en général au-dessus des couches de halite dans une succession sédimentaire, car c'est le dernier minéral à précipiter dans un lac salé en voie d'évaporation. Elle est plus rare que la halite. Les beaux échantillons proviennent de Stassfurt, en Allemagne, et du Nouveau-Mexique. Remarque. On dit de la halite et de la sylvine qu'elles sont très «diathermiques», ce qui signifie qu'elles laissent facilement passer les rayons calorifiques. Les rayons lumineux les traversent aisément sans être absorbés et sans les échauffer. 79 Cérargyrite AgCl 80 Bromargyrite ou Bromyrite AgBr cubique hexoctaèdre 4/m 3 2/m Localisation. Dans les zones minéralisées secondaires et altérées. Formes observées. Les cristaux cubiques sont très fréquents et sont souvent noyés dans une substance argileuse blanche. On les trouve en croûtes massives et quelquefois en structure columellaire. Propriétés physiques. Fréquemment incolore, verdâtre ou grise (à la lumière se ternit en brun-violet); éclat adamantin; dureté 1-1,5; densité 5,5; cassure conchoïdale; aucun clivage; fragile; très sectile. Composition. Chlorures d'argent (60 % à 75 % Ag, Cl ou Br en proportions variables, ce qui constitue une série). Essais. Fond facilement sur le charbon de bois en donnant un dépôt d'argent. L'essai de la malléabilité permet de distinguer ces deux minéraux qui sont en outre solubles dans l'acide nitrique et donnent un précipité qui coagule par addition d'acide chlorhydrique. Critères d'identification. Le poids, l'aspect cireux, la grande sectilité de ces minéraux ne permettent de les confondre qu'avec le chlorure de mercure (calomel). Le dépôt d'argent métallique apparaissant sous l'action du chalumeau permet de surmonter cette difficulté. Gisements. La cérargyrite et la bromargyrite sont des minéraux secondaires d'argent, qui résultent de l'oxydation des minerais d'argent, que l'on rencontre, le plus souvent, dans des régions
d'altération profonde où le chlore et le brome se trouvent en abondance, par conséquent, sous climat désertique. On les trouve associés à d'importants minerais d'argent, par exemple, ceux de Leadville, dans le Colorado, San Bernardino, en Californie, et à Treasure Hill, dans le Nevada. Les autres gisements se trouvent au Mexique, au Pérou et au Chili. La cérargyrite a été signalée au Helgoat (Finistère), dans le chapeau d'oxydation de la Caunette (Aude), à Ste-Marie-aux-Mines (Alsace), à Chalanches (Isère). La Bromargyrite n'a été trouvée qu'au Huelgoat (Finistère). Remarque. La grande sectilité et l'aspect cireux ou corné de ces minéraux leur ont fait donner le nom populaire de «corne d'argent». On doit conserver les échantillons à l'obscurité pour éviter qu'ils ne se ternissent. 81 Salmiac NH4C1 cubique gyroèdre (?) 4 3 2 (?) Localisation. Dépôts fumerolliens. Formes observées. Généralement en octaèdres, en cubes ou en dodécaèdres ou formant des combinalsons de ces faces. Egalement en croûtes fragiles, blanches et cristallines. Propriétés physiques. Blanc à jaune; éclat gras; dureté 1,5-2; densité 1,5; cassure conchoïdale; un clivage peu net; fragile; transparent; soluble dans l'eau. Composition. Chlorure d'ammonium (33,7 % NH4, 66,3 % Cl). Essais. Se volatilise et se sublime sur le charbon de bois, et se dépose sur les parois d'un tube fermé. Soluble dans l'eau; goût amer; forme un précipité caillé blanc (preuve de la présence de Cl) quand on plonge un cristal de nitrate d'argent dans une solution composée d'eau distillée et de salmiac. Critères d'identification. Son type de gisement est caractéristique;un essai du chlore, sa faculté de se volatiliser, enfin l'absence de sodium et de potassium dans la flamme, sont des caractères suffisants. Gisements. Les conditions de dépôt du salmiac sont très limitées car ce minéral ne se forme qu'autour des fumerolles des volcans actifs ou dans les fissures des coulées récentes de laves. La vapeur de chlorure d'ammonium est de couleur bleuâtre, le minéral se sublime sans passer par l'état liquide, autour des évents par lesquels le gaz s'échappe et qui sont habituellement à une relativement haute température, entre 180 et 225 0 C. Le Vésuve, près de Naples, en produit depuis longtemps, mais de beaux cristaux de 1,5 cm de long ont été signalés au Paricutin, au Mexique. Il y a été caractéristique des premières étapes du cycle d'activité, quand les gaz étaient encore abondants. On trouve le salmiac dans les houillères embrasées comme dans la région de St-Etienne (Loire), Commentry (Allier), Cransac (Aveyron), Perrecy-les-Forges (Saône-et-Loire)... Remarque. On fabrique artificiellement du salmiac en introduisant des vapeurs d'ammoniaque dans de l'acide chlorhydrique, et ce procédé est souvent utilisé pour couvrir d'une couche blanc terne les objets que l'on désire photographier. Il est tellement soluble dans l'eau qu'on doit le rechercher sur les laves encore chaudes, immédiatement après sa formation, avant que la pluie ne l'humidifie et ne le dissolve. 82 Calomel HgCl quadratique trapézoèdre quadratique 4/m 2/m 2/m Localisation. Dans les gisements de mercure. Formes observées. Généralement cristallisé, même très finement, et recouvrant les autres minéraux. Le plus souvent en cristaux tabulaires, quelquefois pyramidaux. Plus fréquemment en intercroissances squeletti-formes plutôt qu'en cristaux bien individualisés. Propriétés physiques. Blanc, grisâtre ou jaunâtre (se ternit par exposition à la lumière); éclat adamantin; dureté 1-2; densité 6,5; cassure conchoïdale; deux clivages (un bon); sectile; translucide; fluorescence rouge. Composition. Chlorure de mercure (85,0% Hg, 15,0% Cl). Essais. Se volatilise complètement sur le charbon de bois, sans fondre. Critères d'identification. Sa sectilité et son éclat adamantin permettent de le distinguer des autres minéraux, sauf des hallogénures d'argent. Les minéraux d'argent donnent des fumées et fondent mais ne se volatilisent pas complètement sur le charbon de bois: ils laissent un dépôt d'argent. Dans une association de mercure la fluorescence est caractéristique. Gisements. C'est une espèce relativement rare; elle est associée aux autres minéraux de mercure; elle est toujours secondaire et tardive dans la paragenèse. On a signalé le calomel en petits cristaux brillants dans des cavités, en association avec le cinabre et souvent déposé sur les cristaux de ce minéral. On le trouve aux Etats-Unis, à Terlingua, au Texas, et près de Murfreesboro, en Arkansas, dans des gisements variés de cinabre.
En Europe le calomel a été signalé en Allemagne (Ober-Moschel), en Serbie, en Espagne et en France (Montpellier). 83 Fluorine ou Fluorite CaF 2 cubique hexoctaèdre 4/m 3 2/m Localisation. Dans les roches sédimentaires, dans les filons métallifères et dans les pegmatites. Formes observées. Souvent en cubes et moins souvent en octaèdres, parfois en combinaisons complexes. Elle forme parfois des intercroissances maclées avec un autre individu dont les angles se profilent sur chaque face du cube (fig. 25, p. 76). On la trouve sous forme massive à grain fin. Propriétés physiques. Incolore, noire, blanche, rosé, verte, brune et tous les intermédiaires vifs ou pastels; éclat gras; dureté 4; densité 3,0-3,3; cassure conchoïdale; clivage parfait octaédrique; cassante; transparente; thermoluminescente et souvent fluorescente. Composition. Fluorure de calcium (51,1 % Ca, 48,9 % F). Essais. En tube fermé ou dans un tube à essai, elle devient souvent fluorescente à la lumière quand on la chauffe (cette «thermoluminescence» doit être observée dans l'obscurité). Elle fond sur le charbon de bois avec quelques difficultés. La poudre mélangée à de l'acide sulfurique et chauffée dans un tube à essai attaque le verre, juste à la limite de la solution. Critères d'identification. Le clivage parfait et la faible dureté sont caractéristiques. Elle est souvent fluorescente (généralement en bleu) à la lumière ultra-violette. Elle est plus dure que la calcite et fréquemment ses couleurs sont plus belles (elle ne fait pas effervescence quand une goutte d'acide chlorhydrique est déposée à sa surface). Elle est moins dure que le quartz. Sa poudre ne alors que les apatites se dissolvent. Gisements. La fluorine est un minéral fréquent, filonien ou de gangue. Elle accompagne les minerais métalliques. Elle se forme souvent dans les dépôts de basse température et l'on trouve des cristaux dans les cavités des roches sédimentalres. L'habitus dépend de la température de formation. Les cristaux complexes et octaédriques sont caractéristiques de la fluorine de haute température; les cristaux cubiques sont symptomatiques d'un gisement de basse température. Les gisements importants et exploitables sont principalement ceux de basse température. Les fentes alpines et les gisements des pegmatites, avec des cristaux octaédriques de haute température, n'ont qu'une importance économique accessoire. La fluorine est la source de fluor pour la fabrication de l'acide fluorhydrique, utilisé dans les verreries et comme fondant dans l'industrie de l'acier et le raffinage de l'aluminium. Ce sont des minéraux recherchés des collectionneurs pour la beauté de leurs échantillons. Elle est largement distribuée dans de nombreux gisements et les exemples les plus intéressants sont les cristaux cubiques fluorescents du Cumberland, Angleterre. Les cristaux de Cornouallles, souvent plus complexes, sont intéressants. L'Allemagne produit de nombreux cristaux de types différents: de formes cubique ou octaédrique. Les octaèdres rosés de Gôschenen (Suisse) excitent beaucoup les convoitises. Les faces des octaèdres sont généralement ternies et les faces des cubes sont souvent très brillantes. La fluorine a été signalée au Kaymar, près de Lunel (Tarn), à Roma-nèche (Saône-et-Loire), près de Lagarde-Freisset, à la mine de Vaucron et près de Cogolin (Var), comme gangue dans les filons plombifères de St-Jean-de-Maurienne (Savoie), de Estressin, de Seyssuel près de Vienne (Isère), de Giromagny (Belfort), Ste-Marie-aux-Mines (Alsace), Chitry-les-Mines (Nièvre), à la Prugne (Allier), aux Ardillats (Rhône), Peyre-brune, près Réalmont (Tarn), le Beix (Puy-de-Dôme), St-Jean-de-Jeanne (Tarn), etc. La fluorine est un minéral abondant, ayant une importance économique certaine aux EtatsUnis, dans la région de PIllinois-Kentucky (des cristaux cubiques dans des couches sédimentaires ou en filons), à Westmoreland, dans le New Hampshire (octaèdres d'un beau vert), au Nouveau-Mexique (cubes bleu pâle"), si nous devons citer quelques gisements. Elle est fréquente dans les géodes des calcaires dans le Midwest, comme par exemple à Clay Center, Ohio (cristaux bruns à fluorescence jaunâtre). Remarque. Fluorine et fluorescence sont deux mots qui dérivent du nom de ce minéral. Les brillantes couleurs de quelques fluorines sont attribuées à la présence d'hydrocarbures qui peuvent être remis en mouvement par la chaleur. On ne l'utilise pas en joaillerie à cause de sa falble dureté. Les Chinois font de nombreux objets en fluorine qui sont vendus sous le nom erroné de «quartz vert». Les échantillons transparents et incolores ont une grande importance pour certains travaux d'optique. 84 Atacamite Cu2Cl(OH3) orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Minéral cuprifère secondaire des gisements d'altération, en climat sec. Formes observées. Généralement en petits prismes peu épais. Quelquefois de forme tabulaire,
quand elle ressemble à la brochantite et à l'antlérite. Elle est fibreuse, massive, granulaire ou sableuse. Propriétés physiques. Vert émeraude profond; éclat gras; dureté 3-3j5 l densité 3,8; cassure conchoïdale; clivage suivant le pinacoïde, fragile, transparente. Composition. Chlorure de cuivre (74,3 % Cu, 13,0 Cl, 12,7 % H.0). Essais. Fond facilement en donnant une flamme bleu vif comme lorsqu'on touche un minéral de Cu avec une goutte d'acide chlorhydrique. On obtient finalement un globule de cuivre. Elle est soluble dans l'acide nitrique en donnant une solution verte dans laquelle on peut caractériser le Cl (avec le nitrate d'argent); on obtient une solution bleue au-dessus du précipité blanc. Critères d'identification. Elle ressemble à la malachite (mais lorsqu'elle se dissout, eue ne fait pas effervescence), à quelques phosphates de cuivre et à quelques sulfates de cuivre (qui ne donnent pas aussi facilement le bleu du cuivre dans la flamme en l'absence de HC1, et qui ne donnent pas la réaction du Cl). Gisements. L'atacamite est un minéral de cuivre rare, d'origine exclusivement secondaire; elle résulte de l'altération, en conditions acides, de sulfures de cuivre. Elle est fréquente, sous des conditions extrêmes de sécheresse continuelle, dans le sud de l'Amérique, sur la côte ouest du Chili (désert d'Atacama). Les plus beaux cristaux proviennent néanmoins du sud de l'Australie. On a signalé de petites aiguilles dans les produits fumerolliens du Vésuve. Les Etats-Unis ne possèdent que quelques exemples de gisements mais il est certain qu'on ne la reconnaît pas toujours et qu'elle a été confondue avec des minéraux plus communs et d'aspect identiques. Remarque. En Amérique du Sud, c'est un mineral de cuivre quand elle est exploitée avec les autres minéraux cuprifères. Autrefois elle était utilisée comme poudre pour sécher l'encre (avant d'utiliser les buvards) et les Anglals l'importaient pour cet usage du Chili. 85 Cryolite Na3AlF6 monoclinique prisme 2/m Localisation. Dans les dykes de pegmatites. Formes observées. Les cristaux monocliniques sont généralement visibles en intercroissances subparallèles à la surface de la cryolite massive et ils ressemblent à des cubes avec des troncatures octaédriques apparentes. Elle est également massive. La cryolite n'est pratiquement connue que dans un seul gisement. Propriétés physiques. Blanche à incolore; éclat vitreux à gras; dureté 2,5; densité 2,9-3,0; cassure quelconque; pas de clivage mais des cassures pseudocubiques; cassante; translucide. Composition. Fluorure de sodium et d'aluminium (32,8 % Na, 12,8 % Al, 54.5 % F). Essais. Fond très facilement sur le charbon de bois avec une flamme jaune (sodium). Le globule formé est clair quand il est chaud, blanc quand il est froid, fluorescence vert-bleu durant un court éclair de lumière ultra-violette. Critères d'identification. Les échantillons du gisement le plus important peuvent être facilement reconnus. Dans le cas contraire, l'essai de fusion est suffisant. Gisements. La cryolite est un minéral étrange et une exception dans la nature. Le seul gisement important est constitué par une seule pegmatite du Groenland où elle forme des masses compactes qui sont parfois fracturées; dans ces fissures, d'autres minéraux ont pu se former. La chalcopyrite, la sidérite et la galène sont couramment noyées dans les échantillons classiques de cryolite. Elle est exploitée pour son utilisation comme fondant des minerais d'aluminium et pour l'électrolyse de l'aluminium. Les Etats-Unis possèdent un petit gisement de peu d'importance à Creede, Colorado. On fabrique artificiellement la cryolite à partir de la fluorine pour les mêmes emplois. Remarque. La poudre de ce minéral, dont l'indice de réfraction falble est égal à celui de l'eau, devient pratiquement invisible quand elle est immergée dans ce liquide. LES CARBONATES Les carbonates forment un groupe important avec de nombreux représentants minéralogiques. Les bons exemples sont fréquents et nombreux sont ceux qui ont une importance économique considérable. Un minéral de ce groupe, la calcite, est suffisamment abondant pour constituer une roche dont on pouvalt dire qu'elle forme une importante partie de la croûte terrestre». Les carbonates prennent naissance de différentes manières: comme minéraux primaires, ils peuvent se séparer, soit des solutions chaudes qui viennent du sous-sol, soit des solutions froides de surface ou proches de la surface ou de l'océan lui-même. Le bioxyde de carbone (CO2) de l'air se combine à l'eau (H 2O) pour former l'acide carbonique (H 2CO3) qui attaque les minéraux de surface. Quelques éléments dissous recristallisent sous forme
de carbonates. Cette corrosion par l'acide carbonique est un des principaux mécanismes de l'altération des roches. Le même agent attaque de nombreux minerais métalliques qui affleurent. Lorsque de tels dépôts métalliques se trouvent dans les roches essentiellement carbonatées, comme les calcaires (carbonate de calcium), on trouve ces métaux concentrés sous forme de carbonates dans les zones supérieures minéralisées altérées. Il existe deux grands groupes cristallographiques et deux groupes pour lesquels plusieurs éléments peuvent se remplacer mutuellement pour donner deux séries de minéraux dont l'identification précise peut être difficile. Un composé, le carbonate de calcium, est commun aux deux mais les deux séries ne se recouvrent pas. La première série, avec des cristaux rhomboédriques fait partie de la série de la calcite, et la seconde, avec des cristaux orthorhom-biques, forme la série de l'aragonite. Bien que leur structure soit différente, elles ont quelques propriétés communes. Tous ces carbonates sont tendres, de couleur claire, translucides à transparents; tous sont solubles dans l'acide (certains se dissolvent beaucoup mieux que d'autres), avec effervescence et dégagement de CO 2. Ils ont, d'une manière générale, mais non exclusive, une origine secondaire. GROUPE DE LA CALCITE Les compositions des minéraux de ce groupe ont été décrites à l'aide d'un triangle équilatéral dont les sommets sont constitués respectivement par CaCO 3 (calcite), MgCO3 (magnésite) et FeCO 3 (sidérite). Des noms ont été quelquefois donnés aux membres intermédiaires de ce groupe comme nous le verrons. Les carbonates parfaitement purs de calcium, de fer ou de magnésium, n'existent pas mais on peut dire qu'un échantillon a préférentiellement une composition ou une autre et, par conséquent, lui donner le nom qui se rapproche le plus de la composition idéale. Cependant, les analyses effectuées dernièrement ont montré que toutes les compositions possibles de ces éléments avec le manganèse, le zinc et le cobalt ne peuvent pas exister dans la nature et que l'ancienne explication n'est pas assez exacte. Pour les éléments qui peuvent se remplacer, dans des limites définies, il serait faux d'illustrer ces remplacements par un diagramme triangulaire, ce qui signifie qu'aucune surface de ce triangle ne pourrait être occupée par un exemple. Quelques auteurs appellent la totalité de ce groupe, soit calcite, soit spath brun, incluant dans ce dernier nom la magnésite, la sidérite, la rhodocrosite et la smithsonite. Tous les membres de ce groupe appartiennent au système rhomboédrique. Tous ont un excellent clivage rhomboédrique. Les cristaux et les masses cristallisées sont fréquentes. Tous présentent le phénomène de la double réfraction (dédoublement d'une ligne observée à travers un solide de clivage transparent de «spath d'Islande»). Et naturellement tous sont solubles dans l'acide chlorhydrique (parfois il est nécessaire de chauffer), avec effervescence et dégagement de bulles de gaz (CO 2). 86 Calcite CaCO 3 p. 88, 217 hexagonal (rhomboédrique) scalénoèdre 3 2/m Localisation. Dans tous les types de gisements et dans toutes les espèces de roches. Formes observées. Souvent cristallisée, d'aspect varié, tabulaire (rare), à prismatique ou en aiguilles. Les scalénoèdres et les rhomboèdres sont les plus fréquents. Egalement microcristalline à cristalline. Propriétés physiques. Incolore, blanche, teintes pâles; éclat vitreux; dureté 3 (sur la face de clivage); densité 2,7; cassure conchoïdale; clivage rhomboédrique; cassante; transparente à translucide; souvent fluorescente; rouge, rosé, jaune; phosphorescence rouge orangé à Franklin, New Jersey, ou bleu persistant. Composition. Carbonate de calcium (56,0 % CaO, 44,0 % CO 2, Mn, Fe et Mg peuvent remplacer partiellement Ca. Essais. Facile à réduire en poudre, soluble à froid dans l'acide chlorhydrique dilué avec effervescence (déposer simplement une goutte d'acide sur l'échantillon, en évitant les faces des beaux cristaux, car l'aspect lustré disparaît). Critères d'identification. L'effervescence dans l'acide permet de la distinguer des autres minéraux ayant des clivages nets, même des autres carbonates (qui ne se dissolvent pas aussi facilement dans l'acide à froid). L'aragonite est aussi soluble, mais a des cristaux de forme différente, et elle n'a pas de clivage. Quand elle est chauffée, l'aragonite tombe en poussière et perd sa fluorescence. Même quand elle n'est pas fluorescente, la calcite le devient généralement si on la chauffe. Gisements. C'est un des minéraux les plus fréquents. Elle se trouve dans les filons comme minéral de gangue. Elle précipite à partir de l'eau de mer pour constituer les calcaires et forme des
dépôts secondaires dans les calcaires et dans les autres roches par sa remise en solution. Les gisements sont trop nombreux pour être cités ici. Les cristaux peuvent être aplatis en feuilles de 35 cm de large (Palm Wash, Californie), se présenter en scalénoèdres dorés aigus de 60 cm de long (Missouri, Kansas, Oklahoma, région plombifère) ou en masses transparentes de 35 cm de large (Islande, spath d'Islande). Le marbre, le travertin, l'onyx sont des variétés de calcite. La calcite oolithique se forme sur les berges du Grand Lac Salé. Nous ne citerons ici que quelques gisements remarquables pour la beauté de leurs échantillons: Angers (Maine-et-Loire), près de Louverné, carrière de la Vannerie (Mayenne), Bédarieux (Hérault), au Génelard (Saône-et-Loire), Meillerie (Haute-Savoie), Moutiers-en-Tarentaise (Savoie), Couzon (Rhône), etc. Remarque. La calcite est souvent fluorescente, une petite quantité de manganèse est suffisante pour lui donner un éclat rouge à la lumière ultra-violette de courtes longueurs d'onde. La calcite transparente sans défauts est utilisée dans les instruments d'optique, en particulier pour les microscopes (niçois). La calcite a un plan de clivage facile; une pression exercée sur une lame de couteau appliquée sur l'angle obtus du rhomboèdre de clivage en séparera une partie donnant l'impression d'un cristal maclé. Ceci n'est facile qu'avec le spath d'Islande transparent, de qualité optique. La plupart des calcites sont blanches mais de nombreuses impuretés peuvent la teinter en de nombreuses couleurs, même en noir. Etant un minéral tardif des filons minéralisés on peut souvent extraire des cristaux bien formés des divers minéraux, en éliminant la calcite, par un acide faible (acétique ou chlorhydrique — il faut utiliser un acide faible pour éviter d'endommager les autres minéraux). La calcite est moins dure sur la base que sur ses faces de clivage. Elle constitue le niveau 3 de l'échelle de Mohs, elle peut être rayée à l'ongle sur la face basale (environ 2,5). Une dureté de 3 a été trouvée sur les faces de clivage rhomboédrique. PL23-24 87 Magnésite ou Giobertite MgCO 3 hexagonal (rhomboédrique) scalénoèdre 3 2/m Localisation. Associée aux serpentines et dans les couches sédimentaires. Formes observées. Généralement en masses microcristallines blanc terne. On l'a trouvée en petites aiguilles prismatiques et elle a été signalée dernièrement sous forme de grands cristaux et de grands clivages transparents analogues au spath d'Islande. Elle peut être granuleuse comme le marbre. Propriétés physiques. Blanche, incolore ou teintes pastels; éclat gras à terne; dureté 3,5-5; densité 3,0-3,2; cassure conchoïdale à lisse; clivage rhomboédrique; cassante; transparente à translucide. Composition. Carbonate de magnésium (47,6 % MgO, 52,6 % CO a avec souvent du fer et du calcium). Essais. La langue adhère aux échantillons porcelanés. Soluble avec effervescence dans l'acide chlorhydrique chaud. Critères d'identification. Les masses porcelanées, blanches, ternes et finement cristallisées, peuvent être identifiées grâce à leur comportement dans l'acide. Les variétés analogues à du marbre et celles en rhomboèdres transparents, récemment découvertes, peuvent être prises pour de la calcite ou de la dolomite mais elles sont plus denses et ne donnent aucune réaction en présence d'acide chlorhydrique froid. Gisements. Elle résulte généralement de l'altération hydrothermale chaude des serpentines par formation de filons blancs dans la roche mère. On a signalé de petits cristaux dans les fissures de la serpentine de Staten Island, New York. D'énormes quantités de ce produit blanc terne ont été exploitées comme source de magnésie et de magnésium dans l'Etat de Washington et en Californie. Récemment, une variété analogue au marbre, à très gros grain, a été exploitée au Brésil. Ce gisement est la source des grands cristaux analogues au spath d'Islande et des rhomboèdres de clivage. Ils se trouvent dans les cavités de la roche mère, en association avec le quartz et d'autres minéraux. Ce gisement stratiforme résulte, sans doute, d'un processus d'enrichissement en magnésium de calcaires dolomitiques. En Europe, les principaux gisements sont en Autriche (Styrie). La giobertite a été signalée à St-Pandelon (Landes) mais elle n'y est plus exploitée, à Moutiers (Savoie) au nord de Modane, au village du Rove (Bouches-du-Rhône). Sidérite FeCO3 hexagonal (rhomboédrique) scalénoèdre 3 2/m Localisation. Dans les formations sédimentaires, dans les filons minéralisés et dans les pegmatites. Formes observées. La plus commune est le rhomboèdre, souvent très pointu, quelquefois le
scalénoèdre. En agrégats clivables, cristallisée sous forme massive ou terreuse. Quelquefois en protubérances à structure fibro-radiée (sphérosidérite) et en rhomboèdres, comme la dolomite. Propriétés physiques. Brune, blanche à grise; éclat vitreux à nacré; dureté 3,5-4; densité 3,83,9; cassure conchoïdale; clivage rhomboédrique; cassante; translucide à transparente. Composition. Carbonate de Fe (62,1 % FeO, 37,9 % CO 2, avec habituellement un peu de magnésium et de calcium remplaçant une partie du fer). Essais. Les échantillons deviennent magnétiques après chauffage sur le charbon de bois. Soluble dans l'acide chaud, avec effervescence. Critères d'identification. La facilité avec laquelle elle peut être rayée et clivée montre que c'est un carbonate. La couleur brune, qui n'est souvent qu'un fin dépôt de surface, montre que c'est un carbonate de fer. Le magnétisme qui apparaît après chauffage est ensuite suffisant. Gisements. La sidérite est commune dans les filons minéralisés de basse et de moyenne température dans lesquels elle est associée à la calcite, à la barytine et aux sulfures. Elle est également caractéristique des roches sédimentaires où elle forme des passées riches en concrétions. Elle est utilisée comme mineral de fer (France et Allemagne). Citons à ce propos l'important gisement d'Eisenerz (Autriche). On la trouve également dans les pegmatites en association avec les phosphates. La sidérite a été signalée dans les Basses-Pyrénées (vallées de la Bidassoa et de la Nive), dans l'Aude (à la Caunette), dans le Tarn (Las Corbes, près d'Alban-le-Fraysse), dans le Puy-de-Dôme (Taillefer en Tortebesse), dans l'Isère (Allevard, St-Pierre-de-Mésage, Allemont), dans l'Ariège (Rancié), dans les Pyrénées-Orientales (massif du Canigou), dans le Gard (Bordejac, St-Florent, etc.), dans l'Ardèche (Merzelet, Montgros, Ailhon), dans les Côtes-du-Nord (Trémuson), dans le Puy-deDôme (Pontgibaud), etc. Les plus beaux cristaux proviennent des mines de Cornouailles où l'on trouve de nombreuses variétés cristallisées. Les masses brunes clivées sont associées à la cryolite du Groenland. Elle a été signalée dans de nombreuses localités des Etats-Unis, en particulier dans les anciennes mines de Roxbury, Connecticut, où la sidérite forme de grandes masses clivables et des cristaux isolés qui sont souvent altérés en limonite, dans le Vermont, dans l'Etat de New York, dans les pegmatites de la Nouvelle-Angleterre et en beaux cristaux dans les filons minéralisés du Colorado. En règle générale, les cristaux de sidérite ne sont pas très grands. Remarque. Parce qu'elle s'altère facilement, il n'est pas surprenant de constater que la sidérite est souvent transformée en limonite, celle-ci conservant la forme originelle des cristaux de sidérite. 89 Rhodocrosite ou Dialogite MnCO 3 hexagonal (rhomboédrique) scalénoèdre hexagonal 3 2/m Localisation. Dans les filons minéralisés et dans les formations de manganèse métamorphisées. Formes observées. La plupart du temps en rhomboèdres, quelquefois très aigus, ainsi qu'en scalénoèdres. Elle peut être granulaire, massive, en encroûtements sphériques ou botryoïdaux. Propriétés physiques. Rosé foncé à rosé pâle, grise ou brune; éclat vitreux à nacré; dureté 3,54; densité 3,4-3,6; cassure conchoïdale; clivage parfait rhomboédrique; cassante; transparente à translucide. Composition. Carbonate de manganèse (61,7 % MnO, 38,3 % C0 2, avec ou sans fer, calcium, magnésium, zinc et cobalt). Essais. Soluble, lentement à froid, plus rapidement à chaud, dans l'acide chlorhydrique et avec effervescence. La perle de borax se colore en violet en flamme oxydante (recherche du Mn). Critères d'identification. Le clivage et le manque de dureté (et l'essai à l'acide) montrent qu'il s'agit d'un carbonate. La perle de borax précise que nous sommes en présence d'un carbonate de manganèse, ce qui élimine les autres minéraux. La couleur rosée est le meilleur caractère de reconnaissance. Gisements. La rhodocrosite est généralement un minéral des filons de cuivre et de plomb, mais quelquefois on la trouve, comme la sidérite, dans les pegmatites. A Butte, dans le Montana, elle constitue un mineral de manganèse. Elle s'altère généralement en oxydes noirs de manganèse très visibles sur les roches qui en contiennent. Les beaux échantillons sont rares. Les plus beaux proviennent de plusieurs mines du Colorado et sont constitués de cristaux rhomboédriques rosé foncé, de plusieurs centimètres de large, en association avec la pyrite, la fluorine, le quartz et les minerais sulfurés. Butte livre des masses cristallisées et de bons clivages, toujours plus pâles que les échantillons qui proviennent du Colorado. Us sont de couleur rosé laiteux. La rhodocrosite des pegmatites est souvent grisâtre ou brunâtre. Les masses botryoïdales et les scalénoèdres — secondaires, car ils sont déposés sur la limonite — proviennent d'Allemagne (on les appelle Himbeerspat ou «raspberry spar»). «Rosinca» est le nom employé pour désigner des gisements argentins constitués d'encroûtements rosés
qui sont utilisés en décoration. De beaux cristaux, mais souvent en revêtement peu épais sur le quartz, proviennent de Cananca, Mexique. La rhodocrosite a été signalée dans les Hautes-Pyrénées (concessions de Germ, Loudervielle, la Serre d'Azet), dans l'Ariège (Las Cabesses, près Riverenert, à l'est de St-Girons). 90 Smithsonite ZnCO3 hexagonal (rhomboédrique) scalénoèdre hexagonal 3 2/m Localisation. Dans les gisements secondaires et altérés de zinc. Formes observées. En cristaux de petite taille, rares, généralement ternes, arrondis, en rhomboèdres ou quelquefois en scalénoèdres. Egalement en croûtes botryoïdales radiées ou mamillaires à surface cristallisée (généralement bleue), en encroûtement brun terne et en masses terreuses. Propriétés physiques. Blanche, jaune (si Cd), verdâtre ou bleuâtre (si Cu) ou rosée (si Co); éclat presque adamantin à vitreux; dureté 5; densité 4,3-4,4; cassure conchoïdale; clivage rhomboédrique, souvent courbe; cassante; translucide. Composition. Carbonate de zinc (64,8 % ZnO, 35,2 % CO 2, généralement avec un peu de Zn remplacé par Fe, Mg, et le Ca remplacé par Ce, Cu et Co). Essais. Essai positif en tubes fermés lorsque la poudre blanche est recouverte d'un film qui est jaune à chaud et blanc à froid. Un morceau chauffé sur le charbon de bois, touché avec du nitrate de cobalt, et chauffé à nouveau, donne une belle couleur verte (Zn). Critères d'identification. Les clivages et la forme cristalline montrent que l'on se trouve en présence d'un carbonate qui fait également effervescence dans l'acide chlorhydrique chaud. Sa dureté et sa densité sont peu fréquentes pour un carbonate. Les encroûtements ressemblent quelquefois à la préhnite qui est plus dure et qui ne se dissout pas dans l'acide. On peut également la confondre avec le quartz revêtu de chrysocolle (mais qui est beaucoup plus dur). Gisements. La smithsonite est un minéral de climat sec, elle se forme dans les terrains calcaires à partir de sulfures de zinc altérés. Elle constitue parfois un important mineral de zinc, par exemple à Leadville (Colorado) où elle forme un mineral intéressant au point de vue commercial. Les plus beaux échantillons, en encroûtements épais, vert-bleu, proviennent de la mine Kelly, Magdalena, Nouveau-Mexique. Ce produit était autrefois vendu comme pierre précieuse sous le nom de «bonamite». Similaires, mais un peu moins épais sont les encroûtements du Laurium (Grèce). Les cristaux ne sont fréquents qu'à Tsumeb, sud-ouest africain, mais même ceux-ci n'ont jamais de faces courbes et brillantes. Les revêtements et les stalactites de l'Arkansas et de Sardaigne sont jaunes. Le type le plus fréquent est formé de masses analogues à des os, poreuses et dures, connues sous le nom de «dry bone ore». La smithsonite existe dans tous les gisements zincifères des environs d'Alais (Gard) et à la limite du département de l'Hérault (les Malines), dans L’Aveyron (St-Jean-du-Bruel, la Croizille), dans la Drôme (Menglon), dans le Rhône (Chessy), dans le Tarn (Peyrebrune, près Réalmont)... Remarque. Le nom de ce minéral provient du nom de James Smithson, un Anglais qui fonda la Smithsonia Institution. On appelle également la smithsonite, calamine en Europe, nom que les Américains ne donnent qu'au silicate de zinc auquel on préfète cependant le nom d'hémimorphite. GROUPE DE L'ARAGONITE Cette série est analogue aux carbonates déjà décrits. Au point de vue structural et chimique, en particulier, ils ont tendance à former des intercroissances avec d'autres individus cristallins, en groupe de trois cristaux, ils simulent alors une symétrie pseudohexagonale. Leurs clivages bons à invisibles ne sont jamais aussi parfaits que ceux du groupe de la calcite. Comme pour cette série, ils possèdent une double réfraction très forte, ce qui constitue un caractère constant pour tous les cristaux limpides de cette famille (aragonite et cérusite). 91 Aragonite CaCO3 orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Dans les dépôts de sources chaudes, dans quelques filons minéralisés et dans les formations sédimentaires. Formes observées. En cristaux isolés, le plus souvent en aiguilles longues et étroites ou en cristaux tabulaires. La macle en roue (intercroissance de trois individus) est fréquente, formant des prismes courts hexagonaux ou des cristaux plats, hexagonaux. L'angle rentrant est visible sur les cristaux frais et pointus, constitués par le prisme formé par ces pseudo-hexagones dont les striations
sont visibles sur la base et déterminent les limites des trois individus. Se rencontre aussi en encroûtements et en stalactites. Propriétés physiques. Incolore, blanche, jaune clair; éclat vitreux; dureté 3,5-4; densité 2,93,0; cassure subconchoïdale; clivage peu net, parallèle au prisme et aux côtés des pinacoïdes; cassante; translucide à transparente; souvent fluorescente et phosphorescente. Composition. Carbonate de calcium, comme la calcite (56,0 % CaO, 44,0 % CO 2, avec du strontium (mossottite), du plomb (tarnowitzite) et quelquefois du zinc (nicholsonite). Essais. Soluble, avec effervescence, dans l'acide chlorhydrique froid, comme la calcite. Les solutions concentrées donnent un précipité d'alguilles blanches ou des granules de sulfate de calcium lorsque l'on ajoute de l'acide sulfurique à la solution chlorhydrique. Critères d'identification. On reconnaît que c'est un carbonate grâce à son effervescence dans l'acide chlorhydrique, que c'est un minéral du groupe de l'aragonite grâce à ses traces de clivage, que c'est un carbonate de calcium grâce à son précipité de sulfate qui ne se produit qu'en solutions concentrées et par sa coloration faible, orangé rouge, dans la flamme; on reconnaît que c'est de l'aragonite par la couleur violet rosé qu'elle donne quand la poudre est mise à bouillir, dans un tube à essai, avec une solution de nitrate de cobalt (la calcite reste blanche). L'aragonite s'effrite davantage que la calcite lorsqu'on la chauffe et elle perd sa fluorescence, tandis que celle de la calcite augmente. Gisements. Les gisements d'aragonite sont plus rares que ceux de calcite. Elle a sans doute été déposée par des solutions plus chaudes (mais pas très chaudes) que la calcite. On la trouve en encroûtements autour des sources chaudes. Les beaux cristaux en forme d'alguilles ont été signalés dans les mines de fer, dans le Cumberland (Angleterre). On trouve de belles macles pseudohexagonales dans les mines de soufre de Sicile et en Aragon, Espagne — les premières, en groupements cristallisés avec le soufre et la célestite, et les secondes avec le gypse dans les argiles rouges; elles sont souvent colorées par des inclusions d'argile. Des macles plates, de ce type, ont été signalées au Nouveau-Mexique. On a trouvé dans les mines de fer du Nouveau-Mexique et au Mexique, des individus branchus, comme des coraux, de couleur blanche, que l'on appelle les «flos ferri» (fleurs de fer). L'aragonite a été signalée en France dans les Landes (de Dax, au nord, à Pouillon, au sud), dans le Gard (houillères de Grand-Combe), Basses-Pyrénées (Geu, dans la vallée d'Argelès), Hérault (houillères de Graisse-sac)... Remarque. La surface interne des coquillages (et des perles) est constituée d'aragonite qui est sécrétée par les mollusques. 92 Withérite BaCO3 orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Dans les filons minéralisés de basse température, à plomb et fluorine. Formes observées. Orthorhombique, elle est maclée sous forme d'individus pseudohexagonaux qui ressemblent souvent à des pyramides hexagonales. Egalement en encroûtements à surfaces mamelonnées ou bien columellaire ou granuleuse. Propriétés physiques. Blanche, jaunâtre clair, ou grise; éclat vitreux; dureté 3-3,5; densité 4,34,7; cassure quelconque, un bon clivage et deux autres peu nets; cassante; translucide; fréquemment fluorescence bleue. Composition. Carbonate de baryum (77,7% BaO, 22,3 % CO 2) avec un peu de Ca. Essais. Facilement soluble dans l'acide chlorhydrique, avec effervescence. Les aiguilles fines, blanches, se forment lorsque la solution acide de HC1 2:3 se refroidit et elles se dissolvent si l'on chauffe à nouveau ou que l'on dilue la solution. Même les solutions diluées forment un précipité de cristaux de sulfate de baryum quand on ajoute de l'acide sulfurique. La solution chlorhydrique ayant attaqué la withérite, prélevée avec un fil de platine, donne dans la flamme un éclair vert-jaune (couleur typique du baryum). Critères d'identification. Sa dureté et son effervescence dans l'acide prouvent que c'est un carbonate. On salt qu'il s'agit de la withérite grâce à la couleur de la flamme. Gisements. La withérite, minéral rare, accompagne le mineral de plomb (galène) dans les filons. Les meilleurs échantillons, pseudo-bipy-ramidaux, proviennent toujours du Cumberland et du Northumberland, Angleterre. Des échantillons analogues, plus trapus, se trouvent dans le sud de l'Ilinois, dans les mines de fluorine. Il semble, d'autre part, qu'elle soit très rare aux Etats-Unis et on l'a seulement signalée en échantillons massifs près de Yosemite Park, en Californie (associée à la barytine et à quelques minéraux rares de baryum), ainsi qu'à Thunder Bay, dans l'Ontario. Elle est sans doute plus fréquente qu'on ne le pense, parce qu'on ne la reconnalt pas facilement. En France, elle a été signalée dans le Cantal, dans le filon de galène, au château de Thinières en Beaulieu, mais cette exploitation est abandonnée depuis longtemps.
Remarque. La rareté de ce minéral peut être expliquée en partie par la facilité avec laquelle il peut être altéré et donner un sulfate insoluble, la barytine. Lorsque les sulfures sont altérés, ils produisent de l'acide sulfurique qui réagit immédiatement avec la withérite soluble, qui reprécipite en barytine. Dans les gisements de l'Illinois, la withérite semble s'être formée à partir de la calcite plutôt que de former de la barytine.
93 Strontianite SrCO3 orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Dans les filons ou en concrétions dans les roches sédimentaires. Formes observées. La forme la plus courante est constituée par de petits filonnets fibreux. On la trouve également en beaux cristaux aciculaires. Ses intercroissances pseudohexagonales sont les plus rares du groupe de la calcite. Se présente aussi en longues alguilles, massive, ou finement cristallisée. Propriétés physiques. Blanche à incolore, vert pâle, rosé, jaunâtre, brunâtre ou grise; éclat gras; dureté 3,5-4; densité 3,7; cassure quelconque; un bon clivage et un autre peu net; cassante; transparente à translucide. Composition. Carbonate de strontium (70,1 % SrO, 29,9 % CO2, quelquefois avec un peu de Ca). Essais. Comme la withérite, elle est très rapidement soluble dans l'acide et les solutions concentrées donnent des cristaux minces, blancs, solubles dans l'eau, lorsque la solution est refroidie. On obtient une précipitation de cristaux de sulfate de strontium lorsque l'on ajoute de l'acide sulfurique aux solutions acides de concentration moyenne. Une solution acide concentrée donne un éclair rouge intense (flamme du strontium) lorsqu'un fil de platine, après y avoir été trempé, est porté dans la flamme du bec Bunsen. Critères d'identification. C'est un carbonate car il est soluble dans l'acide chlorhydrique, avec production de bulles; de plus il est tendre; d'autre part, c'est un minéral de strontium, car il donne dans la flamme une coloration rouge intense. Gisements. La strontianite est, localement, une source importante de strontium utilisé pour la fabrication des feux d'artifices (feu de bengale rouge) et pour le raffinage du sucre. On l'exploite seulement en Allemagne, en Westphalie, à Drensteinfurt, près de Hamm, où les filons recoupent les couches de calcaire argileux. Ces filons ont plusieurs centimètres de large et contiennent souvent des géodes tapissées de cristaux. Celles-ci sont riches en beaux échantillons. On la trouve également en filons en Allemagne, Angleterre (Bristol), et aux Etats-Unis. Elle forme quelquefois des nodules dans les calcaires, comme à Schoharie, Etat de New York, en Pennsylvanie et en Californie. On trouve des agrégats formés d'aiguilles longues, de couleur rosé pâle, en association avec la fluorine et la withérite, près de Golconda, dans l'Illinois. 94 Cérusite PbCO3 orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Dans les gisements altérés et secondaires de plomb. Formes observées. Seulement en petits cristaux souvent aplatis. Les plus grands, d'environ 15 cm, sont généralement groupés en lattes squelettiformes, comme les poutrelles d'un pont ou en un grand V formé de deux individus. Quelquefois le groupement à six côtés donne une bipyramide pseudohexagonale. On la trouve sous forme massive et en encroûtements fibreux, blancs et fragiles, constitués d'aiguilles en feutrage lâche. Propriétés physiques. Incolore, blanche, jaune clair à grise; éclat adamantin; dureté 3-3,5; densité 6,5-6,6; cassure conchoïdale; clivage prismatique peu net; cassante; transparente à translucide — avec souvent une fluorescence jaune. Composition. Carbonate de plomb (83,5 % PbO, 16,5 % CO 2). Essais. Un des minéraux les plus intéressants pour les essais au chalumeau. Un chauffage doux fait passer la cérusite du jaune au brun-rouge suivant l'intensité de la chaleur. Le refroidissement provoque instantanément la formation d'un globule cristallisé à facettes. Une faible augmentation de la chaleur conduit à une rapide transformation en plomb. Le globule métallique jaillit du globule cristallisé de carbonate lorsqu'il se solidifie. Faites cet essai, c'est une des plus attrayantes expériences que l'on puisse faire à l'aide du chalumeau! Critères d'identification. L’éclat, la forte densité, la couleur, permettent de distinguer la cérusite de la plupart des autres minéraux, de plus, son type de gisement la distingue de tous les autres minéraux-sauf de l'anglésite (sulfate de plomb) et de la phosgénite (chloro-carbo-nate de plomb). Sa solubilité dans l'acide nitrique et son comportement, pendant la fusion, la distinguent du premier minéral, sa dureté du second. Gisements. La cérusite est toujours un minéral secondaire qui se forme à partir de la galène
dans la zone d'altération, en général lorsque les filons recoupent des calcaires ou des dolomies, roches carbonatées sédimentaires. Naturellement, les gisements les plus fréquents et les plus importants se trouvent dans les zones d'altération profondes, comme dans les déserts. C'est un mineral important de plomb. Les cristaux limpides, les plus grands et les plus beaux, proviennent de Tsumeb (sud-ouest africain), ils sont en association avec la malachite, l'azurite, la smithsonite et l'anglésite. On a trouvé de beaux échantillons dans les niveaux supérieurs de la mine de Broken Hill, Nouvelle-Galles du Sud. Aux Etats-Unis, les mines se trouvant dans les Monts d'Organ, Nouveau-Mexique, donnent de grandes macles en V, blanches, soyeuses et tachées de rouille, en association avec la wulférite spectaculaire, l'anglérite, la vanadinite. Les autres gisements sont trop nombreux pour être cités. En France, citons dans le Finistère, les filons de Poullaouen et du Huelgoat; dans les DeuxSèvres, les filons de galène de Melle; dans l'Ariège, de Sentein, d'Aulus, d'Argentières, de Laquorre; dans le Gard, les mines de St-Sauveur-lès-Pourcils; dans l'Aveyron, les filons de galène de Villefranche; dans l'Isère, la Gardette;en Savoie, la mine de Pesey;dans les Vosges, les exploitations de la Croix-aux-Mines; dans le Puy-de-Dôme, Pontgibaud, etc. 95. Dolomite CaMg(CO 3)2 hexagonal rhomboèdre 3 Localisation. Dans les roches sédimentaires, dans les filons minéralisés, dans les sédiments et — plus rarement — au voisinage des roches métamorphiques de haute température. Formes observées. Les cristaux sont plus rares et, en règle générale, plus petits que ceux de la calcite. Dans les calcaires ou les dolomies, ils se localisent dans des géodes, en cristaux rhomboédriques, à croissance parallèle ou presque, souvent nacrés, rosâtres, en forme de selle. On la trouve dans les roches microcristallines, comme par exemple les marbres. Propriétés physiques. Incolore, blanche, rosâtre ou de couleurs claires; éclat vitreux à nacré; dureté 3,5-4; densité 2,8; cassure conchoïdale; clivage rhomboédrique; cassante; transparente à translucide. Composition. Carbonate de calcium et de magnésium (30,4 % CaO, 21,7 % MgO, 47,9 % CO2, si le rapport calcium sur magnésium est 1. Ce pourcentage peut varier légèrement mais on appelle encore ce minéral dolomite, même si un peu de fer entre dans sa composition). Essais. Comme pour caractériser la calcite, mais elle se dissout plus lentement dans l'acide froid, si elle n'a pas été au préalable pulvérisée, avant d'être mise à macérer dans un tube à essal avec l'acide. Si l'on chauffe l'acide on accélère le dégagement de bulles. Critères d'identification. On reconnalt facilement les croissances cristallines de couleur blanc nacré à rosâtre. La lente effervescence dans l'acide froid permet de la distinguer de la calcite (pour laquelle elle est rapide) et de la magnésite (seulement dans l'acide chaud). La densité, intermédiaire, pourra aider à la détermination lorsque l'on aura pu obtenir un échantillon pur. Elle semble peu fluorescente. Gisements. La dolomite est bien moins fréquente que la calcite. Les dolomies se forment probablement par transformation de calcaires après leur dépôt. Les touffes nacrées sont particulièrement fréquentes en association avec la galène, la blende et la calcite, dans les riions de basse température (Missouri, Kansas, Oklahoma, régions plombifères) et dans les géodes des calcaires ou les carrières de dolomie (Rochester, Etat de New York). Depuis peu, elle a pris de l'importance comme mineral de magnésium. De beaux cristaux de grande taille (plusieurs centimètres) ont été signalés en Suisse, dans les filons de pegmatites de la Caroline du Nord et dans les filons du Colorado. Les masses nacrées sont fréquentes dans n'importe quelle roche sédimentaire ancienne. Dans les Landes, dans les argiles bariolées de Lartigue, près de St-Pandelon, on trouve de beaux cristaux, ainsi que dans l'Ariège (à Salies-de-Salat), en Savoie (Roc-Tourné près de Modane, Pesey), Hautes-Alpes (Mont-rond), en Isère (Chalanches, la Fayolle, Laffrey, St-Christophe-enOisans), Alsace (Frammont, et Ste-Marie-aux-Mines)... Remarque. La dolomite diffère légèrement par sa forme cristalline des autres carbonates rhomboédriques et on ne la trouve pas en scalé-noèdres. Dans les associations minérales, elle est généralement le premier minéral qui se dépose directement sur la paroi des roches; elle est recouverte par la calcite, la blende, la galène, la fluorine, la célestine, le gypse, qui sont tous des minéraux plus tardifs dans la séquence de dépôt. 96 Hydrozincite Zn6(OH)6(CO3)2 monoclinique Localisation. Secondaire, dans les gisements de zinc altérés. Formes observées. Ne se
présente pas en cristaux mais en encroûtements blancs, qui couvrent la limonite et les minéraux secondaires de zinc, de fibres ou de dépôts compacts. Propriétés physiques. Blanche, gris clair, ou jaune clair; éclat terne; dureté 2-2,5; densité 3,63,8; cassure irrégulière, aucun clivage; terreuse; translucide; fluorescence bleu lumineux sous la lumière ultraviolette. Composition. Carbonate de zinc hydraté (75,3 % ZnO, 13,6 % COs, 11,1 % H 2O). Essais. Comme pour la smithsonite: un morceau chauffé sur le charbon de bois et imprégné de nitrate de cobalt donne une coloration verte si on le chauffe à nouveau. Soluble avec effervescence dans l'acide chlorhydrique chaud. Critères d'identification. Son effervescence facile dans l'acide chlorhydrique prouve que c'est un carbonate. Ses associations permettent souvent de penser à un minéral de zinc. Elle est pratiquement toujours fortement fluorescente. Gisements. Parce que l'hydrozincite ne se trouve que dans les gisements altérés de zinc et qu'elle constitue un minéral secondalre, elle ne se forme vraiment bien que là où l'altération est profonde et dure depuis longtemps. Ses plus beaux gisements se trouvent dans les mines d'Espagne où l'on voit des encroûtements très épais de couleur blanche. Elle se présente de la même façon dans d'autres parties d'Espagne. Signalée dans l'Ariège dans la mine de Sentein, dans le Gard, St-Lau-rentle-Minier, les Malines, en Lozère au Bleymard, au Crouzet, dans l'Aveyron à St-Jean-du-Bruel. Aux Etats-Unis, elle ne se forme que dans le sud-ouest, en particulier au Nouveau-Mexique, en donnant des encroûtements mamelonnés localisés sur la limonite et l'hémimorphite. Elle est célèbre parmi les collectionneurs pour sa fluorescence. 97 Aurichalcite (Zn,Cu)3(OH)6(CO8) orthorhombique Localisation. Minéral secondaire dans les gisements altérés de cuivre et zinc. Formes observées. Jamais en cristaux nets, généralement en encroûtements ou en écailles fines et fragiles. Propriétés physiques. Bleu verdâtre pâle; éclat nacré; dureté 2; densité 3,5-3,6; clivage micacé; flexible; translucide. Composition. Carbonate basique de cuivre et de zinc (20,8 % CuO, 53,2 % ZnO, 16,1 % C0 2, 9,9 % H2O). Essais. Infusible sur le charbon de bois mais la couleur de la flamme est verte. Soluble dans l'acide chlorhydrique avec effervescence, en donnant une solution verte qui vire au bleu par addition d'ammoniaque. Critères d'identification. Les écailles fragiles, de couleur vert-bleu pâle, qui se dissolvent facilement dans l'acide, sont typiques. Le type même de gisement est aussi caractéristique. Gisements. Parce que Paurichalcite résulte de l'altération des gisements minéralisés, surtout riches en zinc, elle est un bon guide pour la prospection de ce métal; elle est moins fréquente quand les minerais de cuivre prédominent. Elle forme généralement des encroûtements fragiles sur la limonite, souvent avec calcite, smithsonite et hémimorphite. Elle est une source secondaire de zinc quand elle est exploitée avec les autres minéraux zincifères. Les beaux échantillons proviennent de plusieurs gisements de l'Utah; elle a aussi été signalée dans quelques-unes des mines de cuivre de l'Ari-zona et du Nouveau-Mexique. Les gisements européens comprennent la célèbre région de Leadhills (Ecosse) pour ses minéraux oxydés rares, Matlock dans le Derbyshire, l'Altai en Russie, la Hongrie et Chessy en France. Par ailleurs elle a été signalée dans l'Ariège à Anzat près de Vicdessos, dans les PyrénéesOrientales, dans le gisement de smithsonite de Can Pey, en Alsace, dans le filon de Katzenthal. Remarque. L'origine du nom présente un certain intérêt car il dérive de l'ancien nom employé pour le cuivre. En somme, ce minéral pourrait être considéré comme un «mineral de laiton» mais pratiquement son importance quantitative est trop faible. 98 Malachite Cu2CO3(OH), monoclinique Localisation. Minéral secondaire des gisements altérés de cuivre. Formes observées. Généralement en encroûtements fibreux et soyeux et en masses. Les cristaux individualisés sont rares. Ils sont généralement maclés avec un angle rentrant au sommet. Ce minéral se présente sous forme massive et terreuse et souvent en films peu épais tachant les roches. Propriétés physiques. Vert clair à sombre; éclat généralement soyeux, les cristaux sont vitreux; dureté 3,5-4; densité 3,9-4,0; cassure souvent esquilleuse; clivage basal, visible sur les cristaux, quelquefois dans les encroûtements; cassante; translucide.
Composition. Carbonate de cuivre hydraté (71,9 % CuO, 19,9 % C0 2, 8,2 % HaO). Essais. Se dissout facilement dans l'acide chlorhydrique, avec production de bulles. Donne les
essais du cuivre: couleur de la solution, essai à la perle, globule de cuivre sur charbon de bois et couleur de la flamme. Critères d'identification. La couleur vert intense indique que c'est un minéral de cuivre, mais si on a un doute, un essai pourra être fait pour s'assurer que la couleur verte n'est pas due ni au chrome ni au nickel. Peut être confondue avec les sulfates, les arséniates, les phosphates de cuivre, mais l'effervescence qui se produit lors de sa dissolution dans l'acide chlorhydrique prouve que l'on est en présence d'un carbonate. Gisements. La malachite est le plus commun et le plus stable des minéraux secondaires de cuivre. Elle se forme toujours en surface et résulte de l'altération des sulfures de cuivre primaires. Elle est si abondante qu'elle constitue un important mineral dans la zone d'altération au-dessus des dépôts de cuivre, où elle est fréquemment associée à l'azurite, à la cuprite et au cuivre natif. La malachite forme généralement des encroûtements et des masses compactes; elle est utilisée en Russie en sculpture et pour les mosaïques. On n'emploie pour ces travaux que les masses les plus dures. L'Afrique produit actuellement des échantillons compacts, il y a quelques années on la trouvait en abondance dans la célèbre mine de Copper Queen Mine à Bisbee, Arizona. Dans la plupart des gisements, la malachite forme des encroûtements tendres et veloutés d'aiguilles fragiles, des stalactites et des stalagmites; elle alterne avec des bandes d'azurite qui l'accompagne toujours. Les cristaux de malachite sont rares et de petite tallle, peu atteignent 1 cm de large. Les plus beaux proviennent d'Allemagne, de Russie et du sud-ouest des Etats-Unis. De grandes pseudomorphoses formées d'al-guilles veloutées de malachite, disposées radialement par rapport à plusieurs centres, sont fréquentes; elles résultent de l'altération de cristaux bleu foncé d'azurite. Récemment, les plus belles ont été signalées en Afrique du sud-ouest, elles provenaient autrefois d'autres endroits, en particulier de l'Arizona. En France nous trouvons de la malachite dans le Rhône à Chessy, dans les PyrénéesOrientales à Canaveilles, dans l'Hérault à Notre-Dame-de-Congra en Carlencas, près de Pézenas, dans le Tarn à las Costes-en Alban-le-Fraysse, dans le Rhône à Beaujeu et Monchonay, en Alsace à SteMarie-aux-Mines et à Framont, dans le Territoire de Belfort à Giromagny, dans le Var au cap Garonne. Phosgénite Pb2(CO3)Cl2 quadratique trapézoèdre quadratique 4 2 2 Localisation. Minéral secondaire de la zone altérée des gisements de plomb. Formes observées. Toujours cristallisée, quelquefois en prismes minces mais plus courts et plus carrés que grands. Ils peuvent atteindre 15 cm de long et plusieurs centimètres de large. Propriétés physiques. Incolore, blanche, brun jaunâtre à grise; éclat adamantin; dureté 2,2-2,7; densité 6,0-6,1; cassure conchoïdale; un bon clivage prismatique, un plus mauvais basal; faiblement sectile; transparente à translucide; fluorescence en un violent jaune orangé. Composition. Chlorocarbonate de plomb (81,9 % PbO, environ 13 % Cl et 8 % CO 2). Essais. Noircit, bout, puis s'étale sur le charbon de bois en couche mince avec production de fumées, et enfin donne un globule de plomb. Critères d'identification. On sait, grâce à son effervescence dans l'acide, qu'il s'agit d'un carbonate et que c'est un minéral de plomb à cause de sa densité et des essais au chalumeau. Se distingue de la cérusite par ses cristaux quadratiques et par son comportement sous la flamme du chalumeau. La dureté varie beaucoup avec la direction cristallogra-phique, les faces du prisme ou la surface de clivage du prisme peuvent être rayées à l'ongle (dureté de 2,5) parallèlement à l'axe vertical mais pas transversalement. Gisements. La phosgénite est un minéral secondaire de plomb rare, particulièrement célèbre parmi les collectionneurs pour sa fluorescence et quelquefois pour ses beaux cristaux. Elle résulte de l'altération des gisements primaires de plomb. De beaux cristaux ont été signalés, avec des minéraux secondaires précédemment décrits, à Matlock, en Angleterre, mais le plus beau gisement semble être le Mt-Poni en Sardaigne où des cristaux de plusieurs centimètres de large ont été trouvés. Ils dérivent d'une galène granuleuse avec anglésite et cérusite. On l'a signalée plus récemment dans la mine Mammoth, à Tiger, en Arizona. Remarque. La phosgénite est un des minéraux secondaires de plomb qui s'est formée dans les cavités des scories rejetées dans la Méditerranée par les anciens Grecs au cours de l'exploitation des mines du Laurium. 100 Azurite Cu3(OH)2(CO3)2 monoclinique prisme 2/m
Localisation. Minéral secondaire de la zone altérée des gisements de cuivre. Formes observées. Souvent, en grands cristaux, bien formés, isométriques, d'un
bleu profond ou en agrégats en forme de rosette. On la trouve aussi en aiguilles minces de couleur bleue ou en touffes chevelues. Elle est souvent totalement ou partiellement altérée en malachite. Elle constitue fréquemment des groupements botryoïdaux comme la malachite (en association avec celle-ci), dans les encroûtements, les stalactites ou les stalagmites. Elle est massive et terreuse. Propriétés physiques. Du bleu clair au noir; éclat vitreux; dureté 3,5-4; densité 3,8; cassure conchoïdale; un bon clivage et deux autres faibles; cassante; transparente en fines esquilles. Composition. Carbonate de cuivre hydraté (69,2 % CuO, 25,6 % CO 2, 5,2 % H2O). Essais. La couleur bleue du cuivre est caractéristique. Fusible sur le charbon de bois et, en prenant des précautions, on peut obtenir un globule de cuivre en flamme réductrice. Se dissout dans l'acide chlorhydrique avec effervescence. Une goutte de cette solution déposée sur le fil de platine donne une belle couleur bleue à la flamme et l'ammoniaque ajoutée à la solution acide verte, la fait virer au bleu. Critères d'identification. La plupart des autres minéraux qui ressemblent au bleu de l'azurite, sont plus durs. Son effervescence dans l'acide la distingue des autres composés secondaires de cuivre avec lesquels elle pourrait être confondue. Gisements. L'azurite se forme dans les mêmes conditions que la malachite avec laquelle elle est toujours associée. On la trouve en beaux cristaux à Chessy, en France, d'où provient le nom de chessylite. Elle a, en outre, été signalée dans les Corbières, Aude (Puy-Merle), dans l'Hérault (Cabrières et Ceilhes), dans le Var (Cap-Garonne)... Les cristaux pointus et brillants, dont les plus beaux ont plus de 15 cm de long, proviennent de Tsumeb, sud-ouest africain. Les mines de Clifton et de Bisbee, en Arizona, se sont signalées par leurs beaux cristaux d'azurite au début de leur exploitation. De belles pseudomorphoses de malachite proviennent de Tsumeb et de l'Arizona. Bien que l'azurite soit plus rare que la malachite, les beaux gisements sont fréquents, et sont trop nombreux pour être tous cités. Les enduits de malachite et d'azurite sur les roches sont de bons guides dans la prospection du cuivre. 101 Leadhillite Pb4(SO4)(CO3)2(OH)2 monoclinique prisme 2/m Localisation. Minéral secondaire, dans la zone altérée des gisements de plomb. Formes observées. Habituellement en cristaux plats qui semblent hexagonaux à cause de la présence d'individus maclés. La face basale a un éclat nacré et la plupart des cristaux prismatiques peuvent être légèrement concaves. La face basale a une teinte bleue ou verte généralement mélangée de blanc. Propriétés physiques. Blanche, souvent teintée de jaune clair, de bleu ou de vert; éclat nacré sur la face principale de clivage; résineux à adamantin sur les autres; dureté 2,5; densité 6,3-6,4; cassure conchoïdale; clivage parfait micacé; légèrement sectiïe; translucide à transparente; fluorescence orange. Composition. Sulfo-carbonate hydraté de plomb (82,7 % PbO, 7,4 % SO,,, 8,2 % CO.,, 1,7 % H2O). Essais. Fond facilement sur le charbon de bois, elle est jaune à chaud et blanche à froid (comportement qui traduit la présence du plomb). Se dissout dans l'acide nitrique avec formation de bulles, en laissant un résidu de sulfate de plomb insoluble. Critères d'identification. Il est difficile de la confondre avec les autres minéraux oxydés de plomb comme la phosgénite et la cérusite (qui se dissolvent dans l'acide nitrique sans laisser de résidu de sulfate) et avec l'anglésite (qui ne se dissout pas). Gisements. Ce minéral rare, intéressant, généralement cristallisé, ne se trouve que dans quelques gisements. On a découvert, il y a peu de temps, des cristaux bleus, délicats, dans la Mine Mammoth, à Tiger, en Arizona, en association avec la malachite, la cérusite, la willémite, le dioptase et la wulfénite. On a signalé de beaux cristaux plats dans les cavités résultant de la dissolution de la galène à Béer Cellar Mine, à Granby, dans le Missouri. Le gisement primitif se trouvait dans la zone plombifère de la bordure nord de l'Angleterre et elle fut pour la première fois décrite à Leadhills, en Ecosse, d'où l'origine de son nom. Signalée en France dans PAriège (ancienne mine de Laquorre, près d'Aulus). LES NITRATES C'est un groupe, minéralogiquement peu important, dont la plupart des
espèces sont extrêmement solubles dans l'eau. Il en résulte qu'on ne les trouve pas dans les régions à climat tempéré normal mais seulement sur la côte ouest aride du Chili et dans quelques dépôts de lacs asséchés de la Californie et du Nevada, qui représentent la totalité de leurs gisements. Tous sont mous, un seulement semble être insoluble dans l'eau, celui-ci est cependant très rare. 102 Nitrate de sodium ou Nitratine NaN0 3 hexagonal scalénoèdre hexagonal 3 2/m Localisation. Dans les déserts en tant que minéraux résiduels, solubles dans l'eau. Formes observées. Habituellement en masses blanches; les cavités possèdent quelquefois des cristaux rhomboédriques qui ressemblent à la calcite. Propriétés physiques. Incolore, blanc, teinté de brun-rouge ou de jaune; éclat vitreux; dureté 1,5-2; densité 2,2-2,3 cassure conchoïdale; clivage rhomboédrique parfait; faiblement sectile; transparent à translucide. Fig 037 Composition. Nitrate de sodium (36,5 % Na2, 63,5 % N2O5). Essais. Brûle, en donnant une coloration jaune à la flamme. Soluble dans l'eau, produit une impression de froid sur la langue. Chauffé en tube fermé, avec le bisulfate de sodium, donne des fumées brunes (NO). Critères d'identification. Sa dispersion sur le charbon de bois montre que c'est un nitrate et la couleur jaune communiquée à la flamme permet de penser à la présence du sodium. On peut seulement le confondre avec la halite, qui fond sur le charbon de bois. Gisements. Le nitrate de sodium est abondant, seulement en couches — composées généralement de gypse, de halite, de nitrate de sodium — dans les déserts situés à l'ouest de la chaîne des Andes, au nord du Chili. De petites quantités proviennent de quelques-uns des lacs asséchés de Californie et de la région du Humboldt, dans le Nevada. On l'exploite au Chili comme engrais. Remarque. La maille élémentaire est identique, quant à la taille, à celle de la calcite. Les cristaux de nitrate de sodium peuvent croître dans une position exactement parallèle, à la surface des rhomboèdres de calcite, ceci à partir des solutions saturées de nitrate de sodium. Les échantillons pulvérisés de ce minéral dispersés dans un jardin ont permis la découverte de l'importance de l'azote dans la croissance des plantes. 103 Nitre KNO 3 orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. En efluorescences sur les parois des grottes. Formes observées. Se présente sous forme d'encroûtements peu épais et de courtes fibres soyeuses sur la surface des roches, sur les parois des grottes, etc. On ne le trouve jamais en cristaux bien formés (mais on les obtient facilement artificiellement; par conséquent l'étude des clivages, de la cassure, de la dureté est possible). On l'a signalé dans le sol des grottes; il peut être récupéré par dissolution dans l'eau. Propriétés physiques. Blanc, éclat vitreux; dureté 2; densité2,1; pas de cassure visible dans les gisements classiques; un bon clivage; légèrement sectile. Composition. Nitrate de potassium, «salpêtre» (46,5 % K 2O, 53,5 % N2O5). Essais. Identiques à ceux réalisés avec le nitrate de sodium, mais il brûle et explose sur le charbon de bois avec une flamme violette. Critères d'identification. Son comportement sur le charbon de bois permet de le distinguer des autres sels et sa flamme violette permet de caractériser un minéral de potassium. Gisements. Le nitre ne se trouve qu'en efflorescences. Elles ne se forment que sur les surfaces à l'abri de la pluie, par exemple dans les grottes et le long des parois, à partir de solutions ayant percolé à travers les roches. Probablement d'origine organique. Plus rare que le nitrate de sodium mais également utilisé comme agent fertilisant. On l'a signalé dans les sols terreux des grottes du Kentucky et du Tennessee et quelquefois en efHorescences le long des parois calcalres. LES BORATES Les minéraux du premier groupe ont une origine primaire; ils se forment en milieu igné, presque anhydre, ils sont relativement rares et peu importants. Le second groupe réunit les borates hydratés qui prennent naissance sous climat aride à partir de solutions superficielles. Localement abondants, ils constituent la principale source de
borax ayant une importance commerciale. Ce dernier est associé à la halite, au gypse et aux sulfates. Le premier groupe n'existe que dans les filons de haute température et dans les pegmatites. Quelques-uns des composés anhydres du bore, obtenus artificiellement, sont parmi les substances les plus dures que l'on connaisse. 104 Kernite Na2B4O7* 4H2O monoclinique prisme 2/m Localisation. Dans des couches profondément enfouies, en liaison avec un lac asséché. Formes observées. Constitue des veines massives de grands cristaux imbriqués. Les échantillons sont généralement constitués de fragments de clivage, issus d'un seul cristal. Ils sont limités par les plans de clivage de la base et des faces principales. Propriétés physiques. Incolore, mais devient blanche après une longue exposition à l'alr; éclat vitreux, se ternissant lorsque la surface s'altère; dureté 3; densité 1,9; cassure conchoïdale (difficile à observer à cause du bon clivage); clivage basal parfait de même suivant les faces du pinacoïde, ce qui donne de longs éclats; cassante (éclats); transparente quand elle est fraîche. Composition. Borate de sodium hydraté (51,0 % B 2OS, 22,7 % Na 2O, 26,3 % H 20). Essais. Sous la flamme du chalumeau, réagit comme le borax en donnant moins de vermicules. Critères d'identification. La réaction au chalumeau est caractéristique et ne ressemble qu'à celle du borax. On la distingue du borax par sa plus grande dureté, son clivage et sa plus grande résistance à l'altération crayeuse. Gisements. On a trouvé la kernite dans un sondage de quelques centaines de mètres de profondeur à Kramer, dans la région de Kern, Californie. Elle constitue un grand banc qui n'affleure pas, en association avec le borax, et l'on pense qu'elle en dériverait par action de la température et de la pression qui régnent à cette profondeur. Sans doute existe-t-elle encore dans de nombreux dépôts de borax non explorés, du même type. C'est actuellement la principale source de borax et c'est un minéral idéal car il donne un poids de borax supérieur à son propre poids. Remarque. Les nouveaux minéraux n'existent ordinairement qu'en petites quantités et n'ont aucune importance économique. La kernite est une exception, elle fut découverte en 1926 lors du forage de quelques puits de prospection dans le Kern et elle devint aussitôt le principal mineral de borax. Les échantillons ne se conservent pas bien dans les collections, car ils absorbent généralement l'humidité de l'air; leur surface se ternit et des fissures se produisent, rendant l'échantillon neigeux. C'est également un mineral remarquable car la cristallisation du borax à partir d'une solution aqueuse de kernite produit 1,59 fois le poids du minéral initial. Pl25-26 105 Borax Na2B4O7• 10H2O monoclinique prisme 2/m Localisation. Dans les lacs asséchés des contrées désertiques. Formes observées. Forme généralement des cristaux, souvent très grands et'bien développés mais malheureusement on ne peut pas les conserver dans les collections. Souvent mélangé à d'autres constituants, en encroûtements de minéraux variés, dans les dépôts de lacs salés. Propriétés physiques. Blanc, incolore, jaunâtre, grisâtre, bleuâtre, verdâtre; éclat vitreux; dureté 2-2,5; densité 1,7; cassure conchoïdale; trois clivages dont un bon; cassante; transparente à translucide; les cristaux perdent de l'eau et virent au blanc. Composition. Borate de sodium hydraté (36,6 % B aO3, 16,2 % Na2O, 47,2 % H 2O). Essais. Gonfle et fond facilement en donnant un globule vitreux transparent qui colle au charbon de bois et colore la flamme en jaune. Soluble dans l'eau, goût douçâtre mais astringent. Critères d'identification. Il n'est pas possible de le confondre avec d'autres minéraux. Le comportement caractéristique pendant la fusion, bien connu du minéralogiste, permet de le distinguer de la plupart des minéraux. Le blanchiment des cristaux confirme les autres essais. Gisements. Utilisé autrefois et apporté en Europe par caravanes partant des lacs desséchés du Tibet où on le recueillait. Des gisements plus importants de ce type sont, ou ont été exploités, en Californie et dans le Nevada. Le borax a été récemment découvert en Turquie. Les cristaux sont nets, bien développés et souvent très grands. Un seul cristal peut atteindre 15 à 18 cm de long et peser plus de 500 g. On l'emploie comme fondant, comme antiseptique, comme adoucisseur d'eau — ou en minéralogie, pour la confection des perles de borax. 106. Ulexite NaCaB 6O9 • 8H2O triclinique pinacoïde ï
Localisation. Dans les gisements de borax des déserts. Formes observées. Constitue généralement des masses
cotonneuses blanches formées de touffes de cristaux fibreux individualisés. On le connaît sous le nom de «balle de coton» ou de «coton feuilleté». Forme également des veines avec fibres parallèles. Propriétés physiques. Blanc; éclat soyeux; dureté 1; densité 1,6j doux et cotonneux; translucide. Composition. Borate de calcium et de sodium hydraté (43,0% B,O 3, 7,7 % Na 2O, 13,8 % CaO, 35,5 % H2O). Essais. Fond facilement en donnant un verre transparent et en colorant la flamme en jaune (Na). Le verre est fluorescent en blanc sous l'action de la lumière ultra-violette de grande longueur d'onde et la phosphorescence est jaune. Légèrement soluble dans l'eau chaude. Critères d'identification. Sa fusibilité le distingue des variétés d'asbeste fibreuseet sa relative insolubilité dans l'eau permet de le séparer des sulfates fibreux ou du sel marin. Gisements. L'ulexite se forme dans les gisements de borax et dans les couches de sel sous forme de boules fragiles individualisées ou d'encroûtements, souvent en association avec le sel gemme, le gypse ou la glaubérite. On l'a signalé en boules de quelques décimètres dans le désert de Mohave, dans le sud du Nevada et en Californie. On a trouvé des gisements semblables au Chili et en Argentine. Des gisements importants existent en Turquie. A été signalé en France, en Meurthe-et-Moselle, dans les environs de Lunéville. 107. Colémanite Ca2B8O1l • 5H2O monoclinique prisme 2/m Localisation. Dans les gisements de borax des déserts. Formes observées. Généralement en cristaux distincts, quelquefois plats et peu épais, le plus souvent bien développés et plus ou moins équidimentionnels. Egalement sous forme de masses granulaires. Elle tapisse les parois des géodes ou des druses. Propriétés physiques. Blanche ou incolore; éclat vitreux; dureté 4-4,5; densité 2,4; cassure subconchoïdale ou quelconque; clivage parfait suivant les faces du pinacoïde; cassante; transparente; quelquefois fluorescente. Composition. Borate de calcium hydraté (50,9 % B 2O3, 27,2 % CaO, 21,9 % H 2O). Essais. Décrépite si violemment qu'il est difficile de la fondre sur le charbon de bois. Des morceaux maintenus dans des pinces décrépitent mais fondent en gonflant un peu comme le borax. La couleur de flamme est verte. Soluble dans l'acide chlorhydrique chaud avec précipitation de «flocons de neige» d'acide borique lorsque la solution se refroidit. Critères d'identification. Ressemble à beaucoup d'autres minéraux mais son type de gisement est un bon guide. L'essal au chalumeau révèle son identité car son comportement diffère de beaucoup d'autres borates. Gisements. La colémanite est encore un minéral qui se trouve en association avec le borax et l'ulexite (à partir de laquelle on pense qu'elle s'est formée) dans les argiles tertiaires d'anciens lacs du sud de la Californie. C'était le mineral de borax le plus important avant que la kernérite ne fût découverte. Des gisements importants existent en Turquie. Remarque. Les échantillons de colémanite, dans les collections, ont tendance à accumuler de la poussière sur certaines faces des cristaux. Mais la symétrie cristallographique supposée ne permet pas à ce composé d'être pyroélectrique et par conséquent d'avoir des charges positives et négatives lorsque la température varie (comme la tourmaline et le quartz). Il est probable qu'il existe des lacunes dans la structure et que ce sont elles qui sont responsables de ce phénomène. La plupart des échantillons des collections minéralogiques montrent cette poussière concentrée sur certaines faces, elles sont suffisamment visibles pour constituer un critère d'identification. 108 Howlite Ca2SiB5O9(OH)5 monoclinique (?) Localisation. Dans les dépôts de borax des déserts et dans les formations apparentées. Formes observées. Les gisements de l'ouest des Etats-Unis n'ont pas de cristaux visibles; ce minéral s'y présente sous forme de nodules blancs arrondis. Il forme des masses compactes, sans structure marquée, et leur surface ressemble à des têtes de petits choux-fleurs. En Nouvelle Ecosse, on trouve quelques faces cristallines à la surface des nodules. Propriétés physiques. Blanche; éclat presque vitreux ou terne; dureté 3,5; densité 2,5-2,6; cassure quelconque; aucun clivage; crayeuse à compacte; translucide à opaque; quelquefois fluorescente. Composition. Silicoborate de calcium (44,6 % B 2O3, 28,6 % CaO, 15,3 % SiO 2, n,5 % H aO).
Essais. Fond sous la flamme du chalumeau en donnant une sphère vitreuse transparente mais moins rapidement que le borax et la kernite. Soluble dans l'acide chlorhydrique, et par une évaporation prudente on peut obtenir un gel de silice sur les parois du tube à essai. Critères d'identification. Sa fusibilité au chalumeau indique que c'est un borate, sa solubilité dans HC1 et sa faible dureté permettent de la distinguer d'un minéral chimiquement identique, la bakérite (dureté 4,5) et de la datolite (dureté 5,5) dont le type de gisement est également très différent. On la distingue des borates de sodium grâce à la coloration verte (bore) de la flamme et à son insolubilité dans l'eau. Gisements. Se présente en nodules dans les argiles des gisements de borax de Californie. En Nouvelle-Ecosse, en nodules identiques, mais plus petits, dans le gypse et l'anhydrite.
LES SULFATES C'est un groupe ubiquiste et abondant de minéraux qui ont quelques propriétés communes. Tous sont translucides à transparents et ils sont nombreux à présenter une teinte claire. Quelques sulfates des métaux usuels sont très solubles dans l'eau, quelques-uns sont insolubles dans l'eau mais solubles dans l'acide, tandis qu'un groupe important est plutôt insoluble dans les acides usuels. Aucun n'est dur mais la plupart ont un poids spécifique assez élevé. Essais pour le groupe: le minéral pulvérisé est fondu avec de la soude sur le charbon de bois et donne une masse grise. Celle-ci est posée sur une pièce d'argent après avoir été broyée et humidifiée. La présence de S est révélée par l'apparition d'une tache noire sur l'argent lorsque la prise d'essai aura été enlevée par rinçage. Les sulfates solubles dans l'eau forment un précipité blanc de sulfate de calcium lorsque l'on ajoute à la solution aqueuse de sulfates, une solution chlorhydrique dans laquelle on aura fait dissoudre de la calcite (chlorure de calcium). La fluorescence de la partie blanche obtenue au chalumeau après refroidissement des minéraux, des séries barytine — célestite — anhydrite, est un essai qui pourra faire l'objet de recherches futures, pour les collectionneurs. La fluorescence n'apparaît pas tant que la prise d'essai est encore chaude. 109 Thénardite Na2SO4 orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Dans le lit desséché des lacs salés de climat désertique. Formes observées. Souvent croissance en touffes de cristaux mal définis et difficiles à reconnaître. Lorsqu'ils sont distincts ils sont tabulaires, en prismes courts ou pyramidaux. Quelquefois en cristaux aciculaires maclés en croix. Forme également des couches de matériel compact. Propriétés physiques. Incolore à jaunâtre clair ou brunâtre, éclat vitreux; dureté 2,5-3; densité 2,7; cassure quelconque; un bon clivage basai; transparente à translucide; faiblement fluorescente (vert jaune à la lumière ultra-violette de grande longueur d'onde) et phosphorescente. Composition. Sulfate de sodium (56,2 % Na 2O, 43,7 % SO3). Essais. Fond facilement, en donnant d'abord un verre transparent (devenant nuageux par refroidissement et non fluorescent) qui se met à bouillir et forme une goutte plate, fluorescente en blanc à la lumière ultra-violette de courte longueur d'onde. Elle se dissout facilement dans l'eau et possède une saveur salée. La solution aqueuse précipite le sulfate de calcium à partir de la solution formée par dissolution de la calcite dans de l'acide chlorhydrique. Critères d'identification. Reconnue grâce à la coloration de la flamme (Na), à l'essal positif du soufre et à sa rapide mise en solution dans l'eau. Elle peut être confondue avec les autres minéraux solubles dans l'eau, comme la halite, mais on peut la distinguer de ce minéral grâce à l'essai du soufre. On la distingue de la glaubérite car elle est totalement soluble dans très peu d'eau. Gisements. La thénardite résulte très souvent de l'évaporation de lacs salés. On la connaît dans de tels gisements en Espagne, en Sibérie et dans le Caucase. On l'a signalée en Afrique et dans de nombreux gisements du Chili. Aux Etats-Unis, elle se présente en couches dans l'Arizona, dans le Nevada, au lac Searles (Californie). 110. Barytine BaSO4 orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Dans les roches sédimentaires et comme minéral tardif de gangue dans les filons minéralisés. Formes observées. En cristaux communément tabulaires, souvent très grands. En prismes équidimensionnels, en groupements d'aspect plumeux, en masses concrétionnées, en «rosé des sables»
et en masses finement cristallisées. Propriétés physiques. Incolore à bleuâtre, jaune, brune, rougeâtre; éclat vitreux; dureté 3-3,5; densité 4,3-4,6; cassure quelconque; un clivage basal parfait, un autre prismatique, avec un pinacoïde bien développé; cassante; transparente à translucide; quelquefois fluorescente. Composition. Sulfate de baryum (65,7 % BaO, 34,3 % SO 3). Essais. Décrépite, blanchit et ne fond qu'avec quelques difficultés. Après un chauffage intense la prise d'essai de couleur blanche est fluorescente et donne habituellement une couleur orange. Donne la réaction du soufre avec la soude. Critères d'identification. La grande densité d'un tel minéral faiblement coloré est généralement significative. Se distingue de la calcite par son insolubilité dans l'acide, des feldspaths par sa faible dureté, de la célestite et de l'anhydrite par sa fluorescence orangée après chauffage et par la coloration verte de la flamme, enfin de la fluorine par l'absence de fluorescence. Gisements. Bien que la barytine soit un minéral accompagnant les sulfures des filons minéralisés, elle est plus fréquente dans les roches sédimentalres, où elle forme des concrétions et des cristaux se développant librement dans les géodes. Des filons de barytine pure sont exploités en plusieurs localités. Les plus grands et les plus beaux cristaux de barytine provenaient du Cumberland, en Angleterre; un seul cristal, parmi ceux se développant librement, peut atteindre plus de 20 cm de long. Les gisements anglais sont remarquables pour leurs cristaux bien développés, de couleur délicate. On la trouve cependant en beaucoup d'autres endroits. A Felsôbanya, en Roumanie, où elle est intimement associée à de la stibine aciculaire et se présente en cristaux incolores ou jaunâtres. Parmi les gisements français, nous ne citerons ici que quelques exemples: Ille-et-Vilaine (Pontpéan), Lozère (filon de Villefort), Puy-de-Dôme (Pontgibaud), Savoie (Pesey), Ardèche (Flaviac, Privas), Rhône (Chessy), Puy-de-Dôme (Limagne) et dans de nombreux niveaux du Trias gréseux. Aux Etats-Unis on l'exploite dans le Midwest (Missouri), où elle forme des amas blancs, localisés et concentrés dans des sols d'altération, provenant de la décalcification de calcaires, lesquels renfermalent de la barytine dispersée. Les beaux cristaux blancs ou transparents, dont certains atteignent 30 cm de long, ont été signalés dans le Missouri. On a trouvé des imitations parfaites de «rosés» de couleur brun-rouge et de texture sableuse près de Norman, Oklahoma. De beaux encroûtements de cristaux bleus ont été signalés dans les filons des sédiments meubles près de Sterling, dans le Colorado. De grandes concrétions, connues sous le nom de «septaria» ont été trouvées dans les «bad lands» au sud du Dakota. Elles renferment, dans les fissures, des cristaux dépassant 10 cm, fluorescents, transparents, de couleur ambrée. Remarque. La barytine est un minéral d'importance économique qui est largement utilisé comme pigment dans la préparation des peintures et comme charge pour le papier et le tissu. Les «boues» barytées sont déversées dans les forages profonds de prospection du pétrole pour permettre aux trépans de fonctionner. Il y a plusieurs centaines d'années une variété de barytine massive et concrétionnée provenant d'Italie, se montrait phosphorescente par un léger chauffage. Elle fut appelée «pierre de Bologne» du nom de l'endroit où elle fut découverte. Elle attira l'attention des alchimistes, les précurseurs de la chimie, qui essayèrent de fabriquer de l'or à partir des métaux. 111. Célestine ou Célestite SrSO 4 orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Dans les roches sédimentaires et plus rarement constituant la gangue des filons minéralisés. Formes observées. Généralement en cristaux fréquemment tabulaires ressemblant à la barytine, également en veinules fibreuses et en granulaires. Propriétés physiques. Incolore à blanche, brun-rouge ou bleu clair; éclat vitreux; dureté 3-3,5; densité 3,9-4,0; cassure quelconque; clivages comme ceux de la barytine, un clivage parfait basal et prismatique, un autre peu net suivant le pinacoïde; cassante; transparente à translucide quelquefois fluorescente. Composition. Sulfate de strontium (56,4 % SrO, 43,6 % SO,). Essais. Craque et fond avec difficulté sur le charbon de bois. Après calcination, la surface blanchie est fluorescente et phosphorescente, avec une couleur verte. Donne la réaction du S avec l'argent. Critères d'identification. La couleur bleu clair, avec souvent cette coloration sur une seule partie du cristal, est le meilleur diagnostic. L'essai à la flamme ne peut être confondu qu'avec celui de l’anhydrite (mais le Ca est moins rouge que le Sr). Les minéraux identiques des autres groupes peuvent être éliminés grâce à la faible dureté et l'insolubilité de la célestine et à l'apparition de la fluorescence après chauffage. Gisements. La célestine n'est que rarement un minéral accessoire des filons minéralisés qui ont
été formés à partir de solutions chaudes. On la trouve généralement dans les roches sédimentaires. Les plus beaux gisements se localisent dans les géodes des grès ou des calcaires en association avec la fluorine, la calcite, le gypse, la dolomite, la galène et la blende. Dans de tels gisements, sa couleur est très souvent d'un bleu caractéristique. Les beaux cristaux blancs, allongés, de section carrée de 2,5 cm de long, sont abondants dans les mines de soufre de Sicile et se trouvent en association avec le soufre. De petits cristaux bleus de même aspect ont été signalés sur la calcite de Herrengrund (maintenant Urvôlgy), en Tchécoslovaquie. De grandes lames plates, de couleur blanche, ont été trouvées en Angleterre, à Yate, dans le Gloucestershire. En France, la célestine a été signalée dans le Nord (Fosse Grand Condé à Anzin), BassesPyrénées (Saint-Boès), Aveyron (Cornus), Calvados (Caen), Hte-Marne (environs de Wassy près de Brousseval, Bettancourt), Meuse (Ville-sur-Saulx), Jura (près de St-Claude), Ardèche (Beaulieu, Berrias), Seine (Meudon, Auteuil, Montmartre...), Drôme (ravin du Rouet, près de Condorcet)... Les plus beaux gisements semblent se situer aux Etats-Unis. Des cristaux fragiles ont été signalés sur l'île de Kelley, au lac Erié, dans une grande carrière de calcaire. Quelques-uns de ces cristaux atteignent 15 à 20 cm de large. Actuellement la localité la plus célèbre par l'abondance des échantillons, est Clay Center, dans l'Ohio, où, dans une carrière de calcaire, on trouve des géodes remplies de belle célestine en lames de couleur bleue à blanche, en association avec la fluorine brune et la calcite jaunâtre. Quelques-uns de ces cristaux blancs sont peu épais et très fragiles; d'autres plus épais, de couleur bleue, ressemblent à la barytine. Des géodes contenant de grands cristaux bleus comme ceux de l'île Kelley ont été signalées à Lampasas, dans le Texas. Des cristaux transparents et incolores, en association avec la colémanite, ont été recueillis dans des géodes dans la Vallée de la Mort. Des cristaux rougeâtres opaques ont été trouvés à Toronto au Canada et dans le Kansas. De beaux cristaux bleus ont été signalés près de Manitou dans le Colorado et en intercroissance de cristaux bleus à structure columellaire radiée, à Cripple Creek au Colorado, dans les mines d'or. Un échantillon filonien fibreux de couleur bleue provenant de Bellwood, dans la région de Blair, en Pennsylvanie, fut décrit en 1791, et constitue la célestine du gisement originel. Remarque. La couleur bleue de la célestine a été attribuée à la présence de petites quantités d'or. 112 Anglésite PbSO4 orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Minéral secondaire des minerais de plomb altérés. Formes observées. En cristaux tabulaires ou prismatiques qui peuvent être allongés suivant n'importe quel axe. Sous forme massive, finement grenue, granulaire ou très compacte. Propriétés physiques. Incolore à blanche ou grisâtre ou teintée par des impuretés (rouge ou vert); éclat adamantin; dureté 2,75-3 J densité 6,4; cassure conchoïdale; clivage basal et prismatique; cassante; transparente à translucide; souvent fluorescente (orangé jaune). Composition. Sulfate de plomb (73,6 % PbO, 26,4 % SO 3). Essais. Fond très facilement et donne un émail banc qui reste peu de temps jaune lorsqu'il est encore très chaud. Si on continue à chauffer à l'aide du chalumeau, en flamme réductrice, il se met à bouillir et on obtient un globule de plomb. Critères d'identification. On reconnaît rapidement qu'il s'agit d'un minéral de plomb grâce aux réactions obtenues par le chalumeau. On la distingue de la cérusite et de la phosgénite par son absence d'effervescence dans les acides et par son comportement sur le charbon de bois. Gisements. L'anglésite ne se forme que pendant l'altération des sulfures de plomb. Les plus beaux cristaux semblent être associés aux minerais granulaires plutôt qu'aux minerais largement cristallisés. Sans doute la galène grenue est-elle plus rapidement attaquée et les cristaux d'anglésite peuvent croître plus rapidement. Elle est habituellement associée à d'autres minéraux de plomb comme la phosgénite et la cérusite et à d'autres minéraux de la zone oxydée comme la malachite et l'azurite. En France l'anglésite a été signalée dans le Finistère (mines de Huelgoat et de Poullaouen), Basses-Pyrénées (mine d'Ar), Ariège (mine de Laquorre, près d'Aulus), Gard (les Malines), Tarn (Réalmont). Des cristaux très beaux, transparents, bien cristallisés et isolés, d'environ 2,5 cm, ont été trouvés dans de petites cavités de la galène grenue du Mont-Poni, en Sardalgne. Des cristaux splendides ont été trouvés à Sidi Amor (Tunisie). De grands cristaux ont été signalés à Tsumeb, SudOuest africain (avec des minerais secondaires de cuivre), à Broken Hill dans les Nouvelles-Galles du Sud (avec la cérusite) et à Cœur-d'Alêne, dans l'Idaho. On a trouvé, une fois, de grands cristaux associés à la pyro-morphite et à la cérusite, dans la vieille mine de Wheatley, à Phœnixville, en
Pennsylvanie. Les petits cristaux sont fréquents sur la galène altérée avec de tout petits cristaux jaune soufre. On trouve quelquefois le minéral massif, en bandes concentriques, alternativement grises ou noires, entourant des nuclei de galène intacte. Les belles pseudomorphoses d'anglésite à partir des cubes de galène ont été signalées à Joplin (Missouri). Dans un gisement mexicain intéressant, des cristaux d'anglésite tabulaires, de couleur jaunâtre, sont mélangés au soufre. Il y a de nombreux autres gisements importants que nous ne pouvons pas mentionner ici. 113 Anhydrite CaSO4 orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Dans les couches sédimentaires, comme gangue dans les filons minéralisés et dans les géodes à zéolites. Formes observées. Les cristaux sont relativement rares, ils forment des pinacoïdes rectangulaires ou sont allongés parallèlement aux dômes. On la trouve également grossièrement à finement cristallisée ou granulaire. Propriétés physiques. Incolore, blanc, gris, lilas ou teintée par des impuretés visibles; éclat vitreux à nacré; dureté 3-3,5; densité 3,0; cassure quelconque ou écailleuse; trois bons clivages suivant le pinacoïde; transparente à translucide; quelquefois fluorescente. Composition. Sulfate de calcium (41,2 % CaO, 58,8 % SO 3). Essais. Craque, décrépite doucement et fond avec difficulté sur le charbon de bois. Donne un bon essai du soufre avec une pièce d'argent. La fluorescence après chauffage est de couleur variable, rosée (Balmat, Etat de New York), vert-jaune (Paterson, New Jersey) ou blanc bleuté (Suisse). Critères d'identification. L'aspect cubique de ses clivages et la réaction du soufre, associés à une faible densité, permettent une identification facile. Elle est souvent associée au gypse dans un même échantillon. Gisements. L'anhydrite, dans les échantillons minéralogiques, est relativement rare, probablement parce qu'elle se transforme facilement en gypse par hydratation. Elle peut se déposer directement à partir de l'eau de mer. On la trouve plus fréquemment dans les roches sédimentaires, spécialement dans les couches de sel. Les gisements dans les roches métamorphiques dérivent sans doute de la recristallisation du gypse. Les plus beaux gisements sont européens. Des cristaux lilas et des masses clivées proviennent du tunnel du Simplon, en Suisse. On la trouve en abondance en Pologne dans les mines de sel de Krakow et en Alemagne, dans la mine de Stassfurt. Dans ces gisements elle est généralement massive mais elle peut également se présenter sous forme de petits cristaux englobés dans les sels solubles. En France, nous trouvons de l'anhydrite dans les Landes (salines de Dax et de St-Pandelon), Basses-Pyrénées (Pontacq), Haute-Garonne (Salies-du-Salat), Ariège (Arnave), Meurthe-et-Moselle (Varangéville), Savoie (dans le gypse triasique de la Maurienne, Pesey). De nos jours, les gisements les plus intéressants des Etats-Unis ont peu d'anhydrite. Citons d'abondantes pseudomorphoses d'anhydrite en quartz et en zéolites à Peterson (New Jersey). Un peu d'anhydrite résiduelle, altérée en partie en gypse blanc, a été trouvée; cette découverte a permis de résoudre la controverse concernant l'origine des vides rectangulaires. Des cristaux limpides, généralement très petits, ont été signalés dans les saumures salées résiduelles des forages de Louisiane. Des cristaux microscopiques incolores d'anhydrite, qui peuvent être extraits de la halite, qui provient d'une intrusion pegmatitique, dans la mine de zinc de Balmat, New York; de plus, une anhydrite violette lui est associée dans le dyke intrusif. Les plus beaux cristaux des Etats-Unis proviennent des roches recouvrant les dômes de sel et ont été mis à jour par forage dans la zone des gisements de soufre de la Louisiane et du Texas. Naturellement les échantillons provenant de ces gisements sont peu abondants. Des couches d'anhydrite existaient autrefois en Nouvelle-Ecosse mais actuellement elles sont complètement altérées en gypse. Le gonflement produit par l'hydratation a provoqué de belles rides dans les couches peu épaisses en donnant une illustration à petite échelle des processus géologiques que subissent sous l'influence de contraintes les couches sédimentaires stratifiées. La région occidentale de New York possède de l'anhydrite dans des géodes incluses dans un calcaire (comme pour la célestite) mais ce type de gisement est rare. 114 Glaubérite Na2Ca(SO4)2 monoclinique prisme 2/m Localisation. Dans le lit de lacs salés asséchés sous climats désertiques. Formes observées. Les cristaux bipyramidaux fortement inclinés sont très caractéristiques. Ils peuvent être tabulaires à la base. Propriétés physiques. Blanche ou jaune clair à gris sale ou chamois; éclat vitreux; dureté 2,5-
3; densité 2,7-2,8; cassure conchoïdale; clivage parfait basai; cassante; transparente à translucide; saveur salée; peut être phosphorescente. Composition. Sulfate de calcium et de sodium (22,3 % Na 2O, 20,2 % CaO, 57.5 % SO S). Essais. Décrépite puis fond facilement en donnant un émail blanc et en colorant la flamme en jaune (Na). Dans l'eau elle devient blanche et se dissout partiellement en laissant un résidu de sulfate de calcium; goût amer. Critères d'identification. On peut savoir qu'il s'agit d'un sulfate par l'action de la calcite en solution chlorhydrique. On peut la distinguer de cette façon des halogènes solubles dans l'eau. On peut la confondre avec la thénardite mais sa lente solubilité et le résidu de sulfate de calcium qu'elle lalsse ensuite dans la solution, permettent de la reconnaître. Gisements. La glaubérite se forme généralement dans les couches de sels qui résultent de l'évaporation de lacs salés, ainsi en Allemagne (à Stassfurt), au Chili, aux Indes, en Espagne et en Autriche. Aux Etats-Unis elle a été signalée dans la région de San Bernardino au lac Searles (Californie) et en Arizona. La glaubérite était autrefois plus abondante car on observe dans les sédiments des cavités ayant fréquemment les formes cristallines de la glaubérite. De grandes masses opalescentes, connues sous le nom d'«ananas» en Australie, semblent devoir être des pseudomorphoses résultant de ce minéral. Des cavités vides d'anciens cristaux parfaits et aigus de glaubérite se trouvent dans les grès du New Jersey. Dans les carrières de Paterson, un des minéraux inconnus qui se trouvalent en moulage, pourrait avoir été de la glaubérite. Les cristaux intéressants sont généralement petits et leur taille normale est d'environ 2,5 cm. En France, la glaubérite rouge a été signalée dans les salines de Varangéville (Meurthe et Moselle) et dans les bancs de sel de Vie (Lorraine). 115 Polyhalite K 8Ca2Mg(SO4)4* 2H2O triclinique pinacoïde i Localisation. Dans les couches sédimentaires, associée à d'autres produits d'évaporation de l'eau de mer. Formes observées. Généralement en couches massives, granulaires ou en masses fibreuses ou lamellaires. Les cristaux sont simples, petits et plutôt rares. Propriétés physiques. Pure, elle est incolore à blanche mais souvent elle est rouge pâle nuageux à rouge brique; éclat résineux; dureté 3,5; densité 2,8 (mais comme elle est soluble dans l'eau, on ne la détermine généralement pas); cassure généralement fibreuse à écailleuse; aucun bon clivage. Composition. Sulfate hydraté de potassium, calcium et magnésium (15,6 % K 2O, 18,6 % CaO, 6,7 % MgO, 53,1 % SO,, 6,0 % H 2O). Essais. Saveur amère. Colore la flamme en pourpre (K) et fond facilement. Se dissout en petites quantités dans l'eau et laisse un résidu insoluble de sulfate de calcium. Critères d'identification. Se présente comme la plupart des autres sels mais elle est souvent impure. Elle pourrait être confondue avec la sylvinite mais elle s'en distingue par sa solubilité incomplète. Gisements. La polyhalite se trouve dans les couches de sel où les différents niveaux ont été exploités pour le sel (halite) et pour la sylvinite. Aux Etats-Unis on l'a signalée dans les couches de sel près de Carlsbad, Nouveau-Mexique et dans l'ouest du Texas. On l'a trouvée également dans les gisements de sels près de Hallstatt, Autriche, en Galicie, en Pologne et à Stassfurt en Allemagne. En France, elle a été signalée dans les Landes, dans les argiles salifères de St-Pandelon et de Dax, en Meurthe-et-Moselle à Varangéville, et dans le Jura à Salins, Laffenet, Pimont. Remarque. Au premier coup d'œil le nom de polyhalite peut prêter à confusion mais il s'explique si l'on se réfère aux noms grecs «beaucoup» (poly), «sels» (hal), signifiant qu'un grand nombre de sels la compose. 116 Gypse CaSO4 * 2H2O monoclinique prisme 2/m Localisation. Dans les roches sédimentaires en couches massives, en cristaux isolés dans les couches argileuses et cristallisé dans les cavités des calcaires. Formes observées. Les cristaux sont fréquents et le plus souvent ont une forme tabulaire, l'axe horizontal étant le plus court. La macle «en fer de lance» est caractéristique. Les cristaux les plus communs — qui peuvent être de grande taille — ont été trouvés isolés dans des couches d'argile. Cette forme vitreuse est connue sous le nom de sélénite. En filons à structure fibreuse: «spath satiné». Propriétés physiques. Incolore, blanc ou de teintes claires; éclat vitreux, nacré (sur la face de clivage) ou soyeux; dureté 2; densité 2,3; cassure conchoïdale ou fibreuse; deux clivages dont un parfait micacé; fragile; sectile; souvent fluorescent dans le jaune, montrant l'ombre d'un sablier à
l'intérieur du cristal, également phosphorescent. Composition. Sulfate de calcium hydraté (32,6 % CaO, 46,5 % SO 4, 20,9 % H 2O). Essais. Soluble à chaud dans l'acide chlorhydrique dilué. L'addition d'une solution de chlorure de baryum donne un précipité blanc. Après chauffage, il devient fluorescent et phosphorescent à la lumière ultraviolette de grande longueur d'onde. Critères d'identification. La dureté, le fait qu'il peut être facilement rayé à l'ongle, suffisent à sa détermination. Les feuillets transparents de gypse se courbent mais n'ont pas l'élasticité du mica, et sont plus mous que la brucite. Les bancs massifs sont moins durs que ceux d'anhy-drite ou de marbre et le gypse ne fait pas effervescence dans l'acide comme le marbre. Gisements. Le gypse est largement distribué et c'est un minéral ayant une importance commerciale. Les bancs massifs sont exploités en carrières ou en mines pour la fabrication du plâtre de Paris et des autres variétés de plâtres. L'albâtre est le nom donné au gypse massif par opposition avec le gypse fibreux que l'on appelle «spath satiné». Les gisements les plus importants sont sédimentaires, quelques-uns résultent de l'altération de la variété anhydre, l’anhydrite. Ce sont de telles couches qui sont exploitées dans un but économique, dans l'Etat de New York, dans le Michigan, le Texas, l'Iowa et la Californie. La Nouvelle-Ecosse possède de grandes couches d'anhydrite altérée qui plissent l'argile quand elle gonfle par addition d'eau. De beaux cristaux ont été signalés dans les bancs d'argile de l'Ohio et du Maryland. Des rosettes intéressantes de fibres tordues (fleurs de gypse) existent dans les grottes du Kentucky. Les plus beaux cristaux de gypse (sélénite) proviennent d'autres pays, exception faite des très grands cristaux recueillis sans doute dans une grotte de l'Utah. Les grands cristaux limpides comme de l'eau proviennent des mines de soufre de Sicile et ont souvent des inclusions de soufre. Ils sont classiques dans les collections. Dans le Naica, à Chihuahua, au nord du Mexique, une cavité naturelle dans une mine, contient des aiguilles laiteuses, minces, possédant des cavités tubulaires remplies d'eau et de bulles mobiles. En France, il existe de nombreux gisements de gypse. Signalons ceux du Tarn et du Tarn-etGaronne (Merlins), des gisements salifères des Pyrénées (voir à anhydrite), des Basses-Pyrénées (Bayonne), de l'Ariège (Salies-du-Salat, St-Girons, Foix), de l'Aude (Fitou), de l'Hérault (Cazouls), autour du Massif Central, dans des affleurements triasiques, dans le Keuper des Vosges, en Meurthe-etMoselle près de Lunéville, en Lorraine à Vie, en Savoie dans la Maurienne et dans les terrains triasiques des Alpes, dans le Var (Grasse, la Bastide...), dans les terrains jurassiques de l'Aveyron, des Charentes, du Jura et des Alpes, enfin dans les assises tertiaires du bassin parisien (Montmartre, Romainville, Neuilly Plaisance, Anet, Lagny, etc.). Remarque. Le nom de plâtre de Paris provient des premières exploitations dans les carrières de Montmartre à Paris. Le nom de gypse provient du nom grec pour le minéral calciné ou «brûlé». «Sélénite» provient de la comparaison faite entre l'éclat nacré du clivage et l'éclat de la lune. 117 Chalcanthite CuSO 4*H2O triclinique pinacoïde ï Localisation. Minéral secondaire qui se forme sous climat aride ou dans les gisements de sulfures rapidement oxydés. Formes observées. Constitue généralement des masses botryoï-dales ou stalactitiques et plus rarement des filons fibreux de couleur bleue. Les cristaux aigus, comme ceux que l'on obtient si aisément artificiellement, sont exceptionnels dans la nature. Propriétés physiques. Bleu ciel; éclat vitreux; dureté 2,5; densité 2,3; cassure conchoïdale; trois clivages peu nets; translucide à transparente; goût métallique douceâtre. Composition. Sulfate de cuivre hydraté (31,9 % CuO, 32,1 % SO 3, 36,1 % H 2O). Essais. En règle générale, ne sont pas nécessaires, son goût et sa couleur sont suffisants pour l'identifier. C'est un poison, ne pas trop le goûter ! Critères d'identification. Ne peut pas être confondu avec les autres sels solubles, à l'exception du sulfate de fer (mélantérite FeSO 4 • 7H2O) ou du sulfate de fer et de cuivre (pisanite) qui sont plus verts. La chalcantite est suffisamment abondante en veines fibreuses à Chuquicamata, au Chili, pour constituer un important mineral de cuivre. Cependant, ailleurs, elle est trop rare pour être un mineral intéressant quand elle est isolée. Le cuivre peut être extrait des solutions de sulfate de cuivre en échangeant le cuivre de la solution, contre du fer qui passe en solution à l'état de sulfate. C'est une importante source de cuivre dans la mine de Rio Tinto, en Espagne. Gisements. En dehors de sa localisation en veines récentes dans les roches du Chili, elle se forme habituellement sur les bois des mines et sur les parois des galeries, par exposition des minerais sulfurés à l'air libre humide durant les travaux miniers. De belles stalactites bleues se forment dans de nombreuses mines, notamment à Bingham, Utah; Ducktown, Tennessee, et dans les mines de cuivre de
l'Arizona. Signalée en France à Chessy (Rhône), dans la mine de Framont (Alsace) et dans la mine de pyrite de Chizeuil (Saône-et-Loire). Remarque. Chalcanthite vient du grec «fleurs de cuivre». C'est un minéral difficile à garder en collection car il perd généralement de l'eau et se désagrège en peu de temps. Les cristaux artificiels s'obtiennent facilement par évaporation lente de solutions et constituent un des sels les plus démonstratifs pour l'étude de la croissance des cristaux. A remarquer encore que le sulfate de cuivre chimiquement très pur ne s'altère pas en collection. 118 Epsomite MgSO4 * 7H2O orthorhombique disphénoïde rhombique 2 2 2 Localisation. En efflorescences blanches sur les parois des grottes. Elle se dépose aussi au griffon des sources salées. Formes observées. Généralement non cristallisée mais se présente en effiorescences chevelues ou cotonneuses blanches. Egalement en masses botryoïdales et en petits cristaux prismatiques. Propriétés physiques. Blanche, éclat soyeux, vitreux ou terreux; dureté 2-2,5 densité 1,7 (mals sa solubilité ne permet pas de la déterminer facilement); cassure conchoïdale; un clivage parfait et deux autres moins bons; fragile à cotonneux; translucide à transparente; goût amer. Composition. Sulfate de magnésium hydraté (16,3 % MgO, 32,5 % SO 3, 51,2 % H2O). Essais. Rapidement et complètement soluble dans l'eau, avec une saveur amère. Fond facilement en donnant un liquide dans sa propre eau de cristallisation. Critères d'identification. Son goût et sa rapide solubilité, son type de gisement, sont suffisants à sa reconnaissance. Gisements. Aux Etats-Unis les principaux gisements d'epsomite se présentent en efHorescences blanches sur les parois des grottes, où elles sont protégées de la dissolution par l'eau de pluie ou par le brouillard. On l'a signalée en grands cristaux dans les dépôts d'un lac dans la montagne de Kruger, à Oroville, Washington. Dans quelques endroits très secs du sud de l'Afrique, elle peut former des couches épaisses, mais en général, elle peut être considérée comme rare. On l'a également signalée autour des fumerolles des laves du Vésuve. Son nom dérive de celui de la source minéralisée aux vertus médicinales d'Epsom, en Angleterre. Elle est assez abondante dans des dépôts de sel gemme des Landes et des Basses-Pyrénées (Villefranche et Bayonne), dans les Pyrénées-Orientales (Amélie-les-Balns), dans la Drôme (ravin du Rouet, près de Condor-cet), dans l'Aude (Fitou), dans le Rhône (mine de St-Bel), Haute-Loire (Grosménil), Saône-et-Loire (Montchanin)... 119 Brochantite Cu4(SO4)(OH)6 monoclinique prisme 2/m Localisation. Dans les zones oxydées et altérées des gisements de cuivre, particulièrement dans des roches pauvres en carbonates. Formes observées. En petits cristaux prismatiques, en prismes courts ou tabulaires, également en masses comme la malachite. Souvent maclée, elle semble orthorhombique avec des faces terminales généralement arrondies qui ne permettent pas de retrouver les caractéristiques des faces du prisme et du pinacoïde. Une petite face brillante se trouve dans la zone prismatique et permet l'orientation du cristal. Propriétés physiques. Vert clair à foncé; éclat vitreux (légèrement nacré sur les faces de clivage); dureté 3,5-4; densité 4,0; cassure conchoïdale; clivage parfait suivant les côtés du pinacoïde; donne des esquilles ou des éclats lorsqu'on la broie; translucide à transparente. Composition. Sulfate basique de cuivre (70,4 % CuO, 17,7 % SO 3, 11,9 % H2O). Essais. Ce sont les mêmes que pour Fantlérite. Critères d'identification. Voir le minéral suivant. Gisements. La brochantite est un minéral commun des gisements de cuivre, profondément altérés, se trouvant dans des roches autres que des calcaires; il s'agit donc de ceux de la région située à l'ouest des Etats-Unis. Les échantillons particulièrement bien cristallisés proviennent du Nevada mais on l'a également signalée en Arizona, au Nouveau-Mexique, dans l'Utah et en Californie. Elle se trouve en abondance en Europe; Russie (Oural), Roumanie, Italie et Angleterre (Cornouailles). Son nom dérive de celui d'un géologue français, Brochant de Villiers. Signalée dans le Var (mine de la Garonne) et dans le Gard (mine d'Arrigas). 120 Antlérite Cu3(SO4)(OH)4 orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m
Localisation. Dans les dépôts de cuivre secondaires et altérés. Formes observées. En petits cristaux verts tabulaires, en prismes
courts, ou en masses vertes
tendres et fibreuses ressemblant à la malachite. Propriétés physiques. Vert clair ou foncé; éclat vitreux; dureté 3,5-4; densité 3,9; cassure quelconque; clivage suivant le pinacoïde, parfait sur les côtés, moins net sur les faces basales,donne des esquilles; translucide à transparente. Composition. Sulfate basique de cuivre (67,3 % CuO, 22,6 % SO 3, 10,1 % H2O). Essais. Se dissout dans l'acide chlorhydrique sans effervescence, un morceau de calcite ajouté à la solution provoque la formation d'aiguilles blanches (de sulfate de calcium). Critères d'identification. On la distingue de la malachite, qui falt effervescence dans l'acide, et des phosphates et arséniates de cuivre, par la réaction du sulfate. On ne peut pas distinguer chimiquement l'antlérite de la brochantite sauf par les faces du dôme qui sont plus plates et qui sont encore moins inclinées que la base (pseudo-dômes) de la brochantite. Gisements. L'antlérite, comme la brochantite,est un minéral de la zone oxydée des gisements de cuivre dans des types de roches qui n'ont pas assez de CO 2 disponible pour provoquer la formation de minéraux de cuivre du groupe des carbonates. On pensait que c'était un minéral rare mais depuis qu'on a remarqué qu'elle constitue le principal mineral de cuivre secondaire à Chuquicamata, au Chili, on a observé qu'elle se trouvait en plus grande abondance et était assez largement distribuée. Elle avait été souvent confondue avec la brochantite, de laquelle il est pratiquement impossible de la distinguer par de simples essais et elle est beaucoup plus fréquente qu'on ne le pensalt. Son nom dérive de la mine Antler, en Arizona et elle est sans doute fréquente dans les dépôts de cuivre des Etats-Unis. 121 Linarite PbCu(SO4)(OH)2 monoclinique prisme 2/m Localisation. Minéral secondaire de la zone altérée des gisements métallifères. Formes observées. En lames prismatiques minces et tabulaires parallèlement a la base. Propriétés physiques. Bleu profond; éclat vitreux à adamantin; dureté 2,5; densité 5,3-5,4; cassure conchoïdale; un clivage parfait, un autre moins net; cassante; transparente à translucide en lames minces. Composition. Sulfate basique de plomb et de cuivre (19,8 % CuO, 55,7 % PbO, 20,0 % SO 3, 4,5 % H2O). Essais. Décomposée et partiellement dissoute par l'acide nitrique 1:1, qui laisse un résidu blanc, insoluble, de sulfate de plomb et qui donne une solution verte qui vire au bleu par addition d'ammoniaque (Cu). Critères d'identification. On peut seulement la confondre avec razurite, parmi les minéraux usuels, mais elle s'en distingue par son absence d'effervescence et sa complète insolubilité dans l'acide. La diaboléite [Pb2CuCl2(OH4)] est un minéral quadratique rare, de la mine de Mammoth, à Tiger, en Arizona. C'est un chlorure qui ne peut donc pas donner le précipité des sulfates. Les cristaux sont généralement aplatis et ne forment pas de prismes allongés dans les géodes. Gisements. En masses bleues ou en cristaux, la linarite est sans doute plus fréquente qu'on ne le pense généralement mais son aspect ressemble tant à l'azurite qu'on les confond et qu'on lui donne le nom du minéral le plus commun. Les grands cristaux sont rares, les plus beaux — d'une douzaine de centimètres ou plus de long — ont été signalés dans la mine Mammoth. Ailleurs elle se présente le plus souvent en petits cristaux comme à: Tintic, Utah; Eurêka, Nevada; et Cerro Gordo, région de Inyo, en Californie. Le nom vient de Linares, en Espagne, où elle fut découverte pour la première fois. On trouve de la linarite en Angleterre (Cornouailles), dans le Cumberland, en Sardaigne, en Ecosse et en Allemagne, Sibérie, Chili, Argentine et dans le sud-ouest africain. En France, elle a été signalée à la mine de la Prugne (Allier) et dans les scories métallurgiques de Poullaouen (Finistère). 122 Alunite KAl3(SO4)2(OH)6 hexagonal (rhomboédrique) pyramide ditrigonale 3 m Localisation. Minéral constitutif d'une roche où des solutions acides, souvent minéralisées, ont altéré Porthose. Formes observées. Généralement massive, les cristaux sont rares et se présentent le plus souvent en rhomboèdres pseudo-cubiques. Lorsqu'on les voit, ils revêtent les parois des fissures dans l'alunite massive. Propriétés physiques. Blanche, gris clair, ou rosé chair; éclat vitreux à nacré; dureté 3,5-4; densité 2,6-2,9; cassure conchoïdale plate ou quelconque; un clivage basai et un autre rhomboédrique peu net; cassante; translucide à transparente, quelquefois fluorescence orangée à la lumière ultra-
violette de grande longueur d'onde. Composition. Sulfate basique d'aluminium et de potassium (11,4 % K 2O, 36,9 % Al2O3, 38,7 % SO3, 13,0 % H2O). Essais. Un chauffage intense en tube fermé donne de l'eau acidulée dont l'acidité peut être mise en évidence par le papier de tournesol (un papier bleu qui vire au rosé dans l'acide). La couleur de la flamme est violette (K). Infusible, mais devient soluble dans l'acide nitrique après chauffage au chalumeau. Critères d'identification. Ressemble étrangement, sous forme massive, à un calcaire ou à de la dolomie. Un essai est nécessaire pour identifier l'alunite. Sa solubilité éventuelle, sans effervescence, est un signe favorable à la présence d'alunite. Gisements. Une grande montagne d'alunite existe à Marysvale, dans PUtah et on a tenté, à plusieurs reprises, de l'exploiter commercialement, à la fois pour le potassium, comme fertilisant, et pour l'aluminium. De grands gisements identiques d'alunite sont connus au Colorado, dans le Red Mountain et en association avec des minerais à Goldfiel, Nevada. Bien que les échantillons ne soient pas intéressants c'est une matière première ayant une valeur économique potentielle. En Europe, l'alunite était exploitée à Tolfa, près de Rome. En France, elle a été signalée à la mine de la Prugne (Allier) et dans les scories métallurgiques de Poullaouen (Finistère). Elle a été signalée dans le Puy-de-Dôme au pic du Sancy et au Puy-Ferrand, dans le Morbihan à St-Jacut, et dans le Tarn près de Réalmont, entre les hameaux de Chamayon et de Verdasse. 123 Jarosite KFe3(S04)2(OH)6 hexagonal (rhomboédrique) pyramide ditrigonale 3 m Localisation. Minéral secondaire se formant dans les conditions d'altération de climat aride. Formes observées. Souvent en cristaux petits ou microscopiques de faciès hexagonal ou plus fréquemment triangulaire; on la trouve en encroûtements fibreux, et en aggrégats granulaires ou massifs de couleur ocre. Propriétés physiques. Jaune ocre à brun; éclat vitreux à subadamantin; dureté 2,5-3,5; densité 2,9-3,3; cassure quelconque; clivage parfait basai; cassante à sectile; translucide. Composition. Sulfate basique de fer et de potassium (9,4 % K 2O, 47,8 % Fe 2O3, 32,0 % SO3, 10,8 % H2O). Essais. Sur le charbon de bois, sous l'action du chalumeau on obtient un globule noir magnétique, la flamme se colore en violet (que l'on mettra mieux en évidence en touchant l'échantillon avec une goutte d'acide nitrique et en observant la première coloration de la flamme). Une masse partiellement fondue donne l'essai du noircissement du soufre que l'on obtient en pulvérisant l'échantillon, puis en l'humidifiant et en le plaçant sur un morceau d'argent. Critères d'identification. Les échantillons cristallisés sont faciles à reconnaître grâce à leur forme hexagonale et rhomboédrique. Les échantillons massifs ressemblent à la limonite mais peuvent s'en distinguer si l'on effectue les essais au chalumeau décrits ci-dessus. La recherche du potassium et du soufre indique la jarosite mais ce n'est pas un minéral facile à déterminer en l'absence de cristaux. Gisements. Dans l'ouest des USA, on trouve la jarosite le plus fréquemment dans les filons minéralisés situés dans des roches riches en silice et l'on a supposé qu'elle se forme par altération de la pyrite dans les filons. De bons échantillons ont été signalés: dans la région de Chaffee, Colorado, dans la région de Maricopa, en Arizona et à Tintic, dans l'Utah. On l'a trouvée en nodules avec des phosphates de fer à Midvale, en Virginie. Elle a été signalée dans le Gard, dans la mine de St-Félix-de-Pallières; en Saône-et-Loire, à proximité du château de St-Léger-en-Charnay près de Maçon. 124 Copiapite (Fe,Mg)Fe4(SO4)6(OH)2*20H2O triclinique pinacoïde i Localisation. Dans les gisements oxydés de sulfures de fer. Formes observées. Se présente habituellement sous forme de masses lâches d'écaillés cristallines ou en encroûtements granulaires compacts. Pas de beaux cristaux. Propriétés physiques. Ocre à jaune soufre; éclat nacré; dureté 2,5-3 ; densité 2,1; clivage micacé; translucide; goût métallique. Composition. Sulfate de fer basique (environ 25,6 % Fe 2O3, 38,5 % SOj, 30,3 % H 2O, avec souvent un peu de MgO, CuO et Al aO,). Essais. Soluble dans l'eau; la solution limpide devient et reste trouble après ébullition. Donne un globule magnétique sur le charbon de bois par chauffage au chalumeau. Critères d'identification. Il est difficile de la distinguer, sans faire appel à des essais
supplémentaires, des autres sulfates de fer qui lui ressemblent au point de vue de l'aspect et du type de gisement. Cependant la saveur et la solubilité dans l'eau permettent de la distinguer des minéraux d'aspect identique, que nous n'avons pas décrits dans ce livre. Elle est d'un jaune moins lumineux (non fluorescente) que de nombreux oxydes d'uranium. Gisements. La copiapite est le plus commun des sulfates de fer et elle est représentative d'un grand groupe de minéraux identiques qui se forment dans les mêmes conditions. La seule méthode de détermination, entre ces différents minéraux, sont les rayons X. En France, elle a été signalée dans l'Allier à Commentry, en Ardèche à la Chastagnères en Prades, en Saône-et-Loire à Montchanin, en Haute-Saône à Ronchamp. La copiapite se trouve, aux Etats-Unis, dans les endroits où la pyrite s'oxyde rapidement, comme dans les haldes des mines de charbon ou dans la mine de cuivre incendiée de Jérôme, Arizona. On l'a également signalée à Sulphur Bank, en Californie, et dans quelques mines de mercure de Californie comme au Mt-Diablo. Elle se forme de façon continue dans quelques puits de mine des gisements de sulfures de fer dès qu'ils sont exposés à l'air. 125 Calédonite Cu2Pb5(SO4)3(CO3)(OH)6 orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Secondaire dans la zone altérée des gisements de plomb et de cuivre. Formes observées. Généralement en petits cristaux prismatiques bien formés, souvent avec plusieurs prismes possédant des faces à troncatures parallèles. Bien que petits ils constituent des échantillons intéressants, surtout pour les «micromounts» (montages de cristaux microscopiques). Propriétés physiques. Bleu clair à vert bleu clair; éclat résineux; dureté 2,5-3; densité 5,8; cassure quelconque; un bon clivage et deux autres peu nets; cassante; translucide. Composition. Sulfo-carbonate basique de plomb et de cuivre (9,9 % CuO, 69,2 % PbO, 14,9 % SO3, 2,7 % CO2, 3,3 % H2O). Essais. Fond facilement en donnant un globule métallique sur le charbon de bois. Ce globule se dissout facilement dans l'acide nitrique et la solution devient verte puis vire au bleu par addition d'ammoniaque (Cu). L'addition de HC1 donne une solution laiteuse (Pb). Critères d'identification. Ce minéral est très rare. Ses cristaux prismatiques et sa couleur (ces deux aspects étant caractéristiques), son type de gisement et ses associations permettent de le reconnaître facilement. Gisements. Les plus beaux échantillons mondiaux de calédonite, en cristaux de 2 cm, proviennent de la mine de Mammoth à Tiger, dans l'Arizona. On l'a signalée également à Cerro Gordo, dans la région de Inyo, en Californie, à Beaver Creek, dans l'Utah et dans la région de Dona Ana, au Nouveau-Mexique, dans les mines de cuivre et de plomb. Ce n'est pas un minéral fréquent, même en Ecosse (à Leadhills) où il fut signalé pour la première fois (d'où le nom), ni en Cornouailles; en Sardaigne, dans le Sud-Ouest africain et au Chili se situent d'autres gisements importants. En France, elle n'a été signalée que dans les haldes de la mine de la Nuissière, à Chenelette, Rhône. 126 Crocoïte PbCrO4 monoclinique prisme 2/m Localisation. Minéral secondaire dans les filons de plomb oxydés. Formes observées. Presque toujours en cristaux prismatiques souvent striés parallèlement à leur allongement, et généralement terminés, d'une façon peu nette, de dépressions profondes. Propriétés physiques. Orangé lumineux; éclat adamantin; dureté 2,5-3; densité 5,9-6,1; cassure quelconque; clivage peu net, prismatique; cassante; translucide. Composition. Chromate de plomb (69,1 % PbO, 30,9 % CrO s). Essais. Fond très facilement et donne un globule noir. La perle de borax donne la couleur verte du chrome. Noircit en tube fermé et décrépite; en se refroidissant reprend sa couleur orange. Critères d'identification. On la distingue de la wulfénite par son habitus prismatique, par la perle de borax et par l'essai en tube fermé (et par sa plus faible densité). Le réalgar se volatilise complètement sur le charbon de bois. Gisements. La crocoïte est très rare mais c'est un minéral spectaculaire que l'on a trouvé, pour la première fois, en Russie. Les plus beaux cristaux proviennent de Tasmanie où ils atteignent plusieurs dizaines de centimètres de long. Il semble qu'elle se forme dans des conditions anormales à partir de solutions, contenant du chrome, qui altèrent les gisements de plomb. On l'a signalée dans la mine Mammoth, à Tiger dans l'Arizona; en Californie dans la mine de Darwin, dans la région de Inyo, enfin dans la mine Eldorado, à Indio, dans la région de Riverside. PL29-30
LES PHOSPHATES, LES ARSÉNIATES, LES VANADATES ET LES URANATES Quelques-uns de ces minéraux sont primaires (un en particulier, l'apatite), mais la plupart sont secondaires et se sont formés par des processus d'altération, à partir de minéraux métalliques. Ceci est particulièrement vrai pour les vanadates et les arséniates qui sont presque tous secondaires. Aucun n'est dur, la dureté la plus élevée est voisine de 6. Parce que la plupart d'entre eux contiennent des éléments lourds, leur densité est relativement élevée. Les membres de ce second groupe sont souvent fortement colorés. De nombreux uranates sont intensément fluorescents. Il existe des essais chimiques, particulièrement utiles, pour recon-naltre les différents éléments. Le phosphore donne un précipité jaune dans une solution de molybdate d'ammonium lorsque l'on ajoute quelques gouttes d'acide nitrique au phosphate pulvérisé mis en solution. Le précipité met quelques minutes à apparaître. On peut déceler un arséniate grâce à l'odeur d'ail qui se dégage lorsque l'on chauffe l'échantillon à l'aide du chalumeau sur le charbon de bois, bien que l'arsenic, sous cette forme, soit beaucoup moins aisément volatilisé que dans les sulfures. Il n'est généralement pas nécessaire de faire un essai pour les vanadates et les uranates communs, car la plupart de ceux-ci sont nettement cristallisés et ne peuvent pas être confondus; de plus les uranates sont fluorescents. 127 Triphylite LiFePO4 128 Lithiophilite LiMnPO4 orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Dans les dykes de pegmatites. Formes observées. Les cristaux sont rares, généralement imbriqués et simples, communément en masses compactes, en grandes unités cristallines sans faces extérieures. Propriétés physiques. Gris-bleu à gris-bleu-vert (triphylite) ou rosâtre à brun verdâtre (lithiophilite); éclat vitreux; dureté 4,5-5; densité 3,4-3,6; cassure quelconque ou bien à nombreuses petites faces con-choïdales; un clivage net et deux autres imparfaits; cassante; transparente à translucide. Composition. Une série isomorphe de phosphates de lithium, de fer et de manganèse (environ 9,5 % LiaO, environ 45 % FejO^ avec en plus Mn aO3 — ces deux derniers sont toujours présents — et environ 45 % P2O5). Essais. Fond sur le charbon de bois et donne un globule noir; la ithiophilite fond plus facilement que la triphylite; le globule de triphylite est magnétique. Réduit en poudre et humidifié par de l'acide chlorhy-drique, on obtient dans la flamme la couleur du lithium. Humidifié avec de l'acide sulfurique on obtient un éclair rouge de lithium qui se poursuit par la flamme vert-bleu du phosphore. Critères d'identification. La coloration de la flamme par le lithium, avec la couleur sombre et la fusibilité aisée, permettent de les distinguer des minéraux similaires. Leurs associations géologiques (minéraux de pegmatite) éliminent la plupart des autres substances avec lesquelles on pourrait les confondre. En cas de doute, l'essai chimique du phosphore lève la difficulté. Gisements. La triphylite et la lithiophilite sont des minéraux rares mais qui ont été signalés dans de nombreuses pegmatites, que l'on qualifie par conséquent de pegmatites phosphatées. Ils peuvent former des masses irrégulières fragiles souvent entourées de produits secondaires d'altération. De beaux cristaux (triphylite) ont été signalés à Chandler's Mill, près de Newport, dans le New Hampshire. De grandes masses constituées des deux variétés ont été trouvées dans la carrière de Palermo, au nord de Groton, dans le New Hampshire. On a trouvé des masses semblables à Custer, dans le Dakota sud, et à Pala, dans la région de San Diego, en Californie, de même que dans des carrières de Bavière, de Rajputana aux Indes, et en grande abondance dans plusieurs carrières de Rio Grande do Norte, au Brésil. Ces deux minéraux ont été signalés aux Huréaux en Saint-Sylvestre (Hte-Vienne) et dans la carrière de la Vilate, à Chanteloube en Razès. La triphylite existe encore en Bavière (Bodenmals) et en Finlande. Remarque. A l'endroit où se trouvent ces minéraux, mais plus particulièrement pour la variété riche en manganèse, la lithiophilite, on peut espérer trouver des séries entières de phosphates intéressants qui dérivent de l'altération des phosphates primaires. Les craquelures et les fissures se trouvant à l'intérieur du minéral frais, sont tapissées de cristaux microscopiques de phosphates secondaires. Branchville, dans le Connecti-cut, est un célèbre endroit minéralogique car on y trouve des phosphates secondaires qui se sont formés à partir de la lithiophilite. L'état final de la lithiophilite
altérée est un oxyde noir de manganèse. Cette substance tache les pegmatites riches en phosphates et elle sert de guide pour trouver les pegmatites possédant ce caractère. Les pegmatites à phosphates de lithium sont parmi les plus recherchées par les collectionneurs de minéraux. 129 Hétérosite (Fe,Mn)PO 4 130 Purpurite (Mn,Fe)PO4 orthorhombique Localisation. Minéraux secondaires des pegmatites à phosphates altérés. Formes observées. Ne constitue pas de cristaux libres mais se présente généralement en grandes masses formées d'une seule unité cristalline dont les réflexions sur les surfaces de clivage sont dans un même plan sur une grande surface. Propriétés physiques. Brun-violet sombre à pourpre clair; éclat nacré, généralement métallique; dureté 4-4,5; densité 3,2-3,4; trait pourpre; cassure quelconque; bon clivage basai, un autre peu net; sinueux et discontinu, suivant les côtés du pinacoïde; cassante; parfois opaque. Composition. Phosphate de fer et de manganèse (environ 53 % Mn 2O3, et Fe2O3 avec 47,0 % P2O5). Essais. Aucun n'est nécessaire. Ils fondent facilement. Critères d'identification. On les identifie par leur couleur pourpre, par leur gisement invariable et par leur association aux phosphates. Gisements. L'hétérosite-purpurite est toujours un produit d'altération qui se forme à la surface des masses altérées de triphylite-lithiophilite. Elle est relativement rare car les minéraux primaires dont elle dérive sont eux-mêmes assez rares mais elle est souvent associée à ces minéraux quand elle peut se former. Elle semble mieux se développer quand le phosphate de manganèse est présent et moins bien quand la triphylite est seule. La première purpurite décrite provenait des Kings Montain dans la Caroline du Nord; elle fut reconnue comme isomorphe de Fhétérosite. C'est un minéral abondant en Nouvelle-Angleterre dans les pegmatites, en particulier dans le Maine et le New Hampshire. On l'a signalée dans les Black Hills, dans le sud du Dakota, et dans la région de Pala, en Californie et ailleurs. En France, dans les mêmes gisements que la triphylite. En Europe, ces minéraux existent encore en Bavière, Bohème et Finlande. Remarque. La plupart des échantillons de purpurite nécessitent une courte immersion dans un acide faible pour retrouver leur belle couleur. Les échantillons brun sombre seront nettoyés sur les surfaces de clivages par l'acide et l'on obtiendra un bel aspect nacré et une couleur pourpre. De tels échantillons attirent le regard, mais parce que ce ne sont pas des minéraux tels qu'ils se présentent dans leur état naturel, des puristes pourront condamner ce procédé. 131 Béryllonite NaBePO 4 monoclinique prisme 2/m Localisation. Dans les dykes de pegmatites. Formes observées. On l'a tout d'abord
trouvée en cristaux bien formés, transparents, légèrement givrés et en cristaux très complexes de 2,5 cm ou plus de large. Par la suite, on a mis en évidence des rosettes et de grandes masses blanches imbriquées avec des clivages columellaires. Propriétés physiques. Incolore à blanche; éclat vitreux; dureté 5,5-6 ; densité 2,8; cassure conchoîdale; un bon clivage basai et plusieurs autres clivages moins bons; cassante; transparente à translucide. Composition. Phosphate de sodium et de béryllium (19,7 % BeO, 24,4 % Na 2O, 55,9 % P2O5). Essais. Fond avec difficulté et donne un verre nébuleux. Humidifié avec de l'acide sulfurique, le minéral pulvérisé colore la flamme en jaune et plus tard celle-ci devient verdâtre à cause de la présence du phosphore. Critères d'identification. Les cristaux limpides peuvent être confondus avec de nombreux minéraux des pegmatites, mais sa faible fusibilité, les colorations de flamme et la solubilité sont très significatives. Plus aisément fusible que la herdérite et pas de phosphorescence ni de fluorescence. Gisements. La béryllonite est un minéral rare de béryllium que l'on a trouvé en cristaux remarquablement parfaits dans un seul endroit, dans les dykes de pegmatites décomposées de Harnden Peak, près de Stoneham, dans le Maine, où les cristaux incolores isolés sont associés au quartz, au feldspath, au béryl et à la columbite. De grands cristaux blancs, avec striation verticale à la cassure, ont été signalés à Newry, dans le Maine, dans une pegmatite complexe, en association avec de la cleavelandite et de la tourmaline lithique. 132 Monazite (Ce,La,Y,Th)(PO 4)
monoclinique prisme 2/m Dans les pegmatites, dans les roches plutoniques et dans les sables à minéraux
Localisation.
lourds. Formes observées. Généralement en petits cristaux imbriqués, et aplatis, brun-rouge, opaques, dont la symétrie monoclinique est très apparente. On la trouve dans les sables, en grains roulés brun jaune clair et transparents. Propriétés physiques. Jaune à brun rougeâtre; éclat subadamantin à résineux; dureté 5-5,5; densité 4,9-5,3; trait brun-jaune clair; cassure conchoîdale à quelconque; un bon clivage, d'autres moins bons avec un bon développement sur la partie basale (en particulier pour les cristaux imbriqués); cassante; transparente à translucide. Composition. Phosphate de cérium, de lanthane — avec généralement un peu d'yttrium — un peu d'uranium et une quantité plus importante de thorium et de silice (environ 35 % Ce 2O3, 35 % La 2O3 et 30 % P2O5). Essais. Est infusible sur le charbon de bois mais devient grise. Après avoir chauffé la prise d'essal et l'avoir humidifiée avec de l'acide sulfurique, on peut observer une brève flamme vert bleuté (P) autour de l'essal. Critères d'identification. Par sa couleur et son type de gisement elle ressemble à quelques zircons, mais elle n'est pas fluorescente et la forme des cristaux est différente. Les clivages obliques et les craquelures sont telles qu'elle se casse en esquilles (en fragments brun-rouge) qui sont caractéristiques. Elle est plus difficile à identifier dans un sable. Gisements. La monazite constitue de petits cristaux d'origine primaire que l'on trouve disséminés dans les gneiss et dans les granités. Etant plus résistante aux agents d'altération que le reste de la roche qui la contient, dans un sable elle se conserve souvent avec le quartz et d'autres minéraux résistants. Les gisements de sables à minéraux lourds contenant de la monazite sont exploités et on opère des séparations pour récupérer plusieurs minéraux lourds. L'oxyde de thorium contenu dans la monazite est assez important pour que celle-ci devienne un mineral de cette substance. Autrefois il existait une grande demande pour la fabrication des manchons Welsbach mais actuellement son intérêt principal réside dans le fait que c'est une source de matériel radio-actif. Les gisements exploitables de monazite se trouvent à Travancore aux Indes, au Brésil et le long de la côte du nord de la Caroline et de la Floride. La monazite constitue de grands cristaux dans les pegmatites; ils peuvent atteindre plusieurs centimètres de large. Divino de Uba, Minas Gérais, au Brésil, est particulièrement riche en ce minéral, associé à l'euxé-nite, à la polycrasite, à la samarskite et à la colombite. De grands cristaux identiques ont été signalés dans les pegmatites de Norvège avec le xéno-time, la fergusonite, et le mica noir (biotite). Aux Etats-Unis on l'a trouvé dans les pegmatites de l'Etat du Maine, dans le Connecticut (Norwich), en Virginie (Amelia), au Colorado (Boulder) et au Nouveau-Mexique (Petaca). Les sables à monazite se trouvent de la Caroline du Nord à la Floride, dans l'Idaho et la Californie. Les fentes alpines contiennent quelquefois de petits cristaux clairs et dorés de monazite posés sur du quartz limpide, une variété qui avait été décrite sous le nom de «turnérite». Ce type de monazite est largement distribué en Suisse, en Autriche et en France, notamment à la Montagne des Puits près de St-Christophe-en-Oisans (Isère), dans la région du glacier de la Meije, aux environs de Grave (HtesAlpes).
133 Vivianite Fe3(PO4)2 * 8H2O monoclinique prisme 2/m Localisation. Minéral tardif ou secondaire dans les filons minéralisés ou dans les pegmatites riches en phosphates ainsi que dans les argiles sédimentaires sous forme de concrétions. Formes observées. Généralement en cristaux tabulaires avec un clivage visible parallèle à la base et un éclat nacré remarquable sur ses faces. Peut se présenter sous forme pulvérulente ou terreuse, de couleur bleue. On la rencontre également en encroûtements fibreux. Propriétés physiques. Pratiquement incolore à vert-bleu clair, bleu-indigo et violet; éclat vitreux à nacré; dureté 1,5-2; densité 2,6-2,7; trait blanc qui devient bleu par exposition à la lumière; cassure sub-conchoïdale avec des stries; clivage micacé, parallèle au côté du pina-coïde; lames flexibles; transparente à translucide; en général le plan de glissement perpendiculaire à l'allongement provoque la courbure des cristaux. Composition. Phosphate hydraté de fer (43,0% FeO, 28,3% P 2O5, 28,7 % H2O). Essais. Fond rapidement en donnant un globule magnétique terne et noir. Dissous dans l'acide nitrique, il donne un précipité jaune (essai du P) quand on ajoute à la solution du molybdate d'ammonium. Critères d'identification. On ne peut pas la confondre avec d'autres minéraux — son trait, sa couleur bleu lumineux, sa faible dureté, ses cristaux tabulaires micacés sont caractéristiques.
Gisements. Les plus beaux échantillons de vivianite sont des dépôts tardifs dans les filons minéralisés, comme au Colorado et en Utah. Les beaux échantillons de Bolivie — les cristaux ont plusieurs centimètres de long et sont de couleur vert-bleu clair — ont été signalés dans des vides des filons minéralisés en étain. On a trouvé des encroûtements constitués de cristaux tabulaires arrondis dans la mine d'Ilex à Leadville, Colorado. Au cours du temps, ces cristaux ont tendance à s'assombrir et à se craqueler parallèlement à leur direction de clivage. Des cristaux comparables à ceux de Bolivie ont été signalés, il y a de nombreuses années, en Cornouallles. On a trouvé récemment de beaux cristaux à Bingham, dans l'Utah. On trouve souvent dans les fossiles des roches sédimentaires, des cristaux moins brillants et plus petits, comme à Mullica Hill, dans le New Jersey où les petits cristaux de couleur bleu sombre tapissent les parois des cavités formées par la disparition des tests fossiles dans un grès brun. On a signalé la vivianite dans un crâne de mammouth au Mexique et dans une dent fossile dans l'Idaho. De petits cristaux et des enduits pulvérulents bleus constituent les produits d'altération d'autres phosphates dans les pegmatites. Des cristaux grêles couvrent souvent de tels minéraux comme la triphylite. En fait, la plupart des traces bleues des pegmatites à phosphates (triphylite) légèrement altérées seraient constituées par ce minéral. Dans les pegmatites fortement oxydées elle pourrait former les taches bleues lumineuses se trouvant sur les oxydes de manganèse noirs qui dérivent des phosphates des pegmatites altérées. De très grands cristaux (plus de i m de long) ont été trouvés au Cameroun et sont exposés à l'Ecole des Mines de Paris et à la Sorbonne. En France, la vivianite a été signalée dans les produits de houillères embrasées: Commentry (Allier), Cransac et Lavaysse-en-Aubin (Avey-ron), dans des diaclases de phyllades du Poulden-en-Caurel (Côtes-du-Nord), à Trouville (Normandie), à Couëron, Nantes, Blain (Loire-Atlantique), aux environs du Mans (Sarthe), près de Bagnères-deBigorre (Hautes-Pyrénées), dans la randannite de St-Saturnin (Puy-de-Dôme).
134 Erythrite (CO,Ni)3(AsO4)2 • 8H2O monoclinique prisme 2/m Localisation. Constituant secondaire des gisements minéralisés en cobalt, ayant subi une altération. Formes observées. Constitue généralement des encroûtements et des enduits terreux de couleur rosé. Elle se présente quelquefois en prismes grêles et plus rarement en touffes radiées constituées d'aiguilles plates et allongées. Propriétés physiques. Rosé bleuâtre à rouge framboise; éclat vitreux à nacré; dureté 1,5-2,5; densité 2,9; cassure non significative; clivage parfait micacé, parallèle au côté du pinacoïde; donne des lames flexibles; sectile; transparente à translucide. Composition. Arséniate de cobalt hydraté (37,5 % CoO, 38,4 % As 2O5, 24,1 % H2O, avec un peu de nickel remplaçant le cobalt). Forme une série continue avec l'annabergite, son équivalent nickélifère (voir le minéral décrit ci-dessous) mais est plus fréquente. Essais. Fond en donnant une masse grisâtre plate avec une odeur d'arsenic. Le borax additionné à un fragment de cette masse la fait virer au bleu profond (Co). (Ne pas employer le fil de platine, à cause de l'arsenic.) Critères d'identification. Il n'existe pas de minéraux qui lui ressemblent, sauf le rare carbonate de cobalt (sphaerocobaltite) qui falt effervescence dans l'acide et un rare arséniate (rosélite). La kaemmérérite, une chlorite de couleur rouge-violet, ne donne pas le globule de cobalt! Gisements. L'érythrite se forme à partir de l'altération superficielle des arséniures primaires de cobalt. On la connalt sous le nom de «fleur de cobalt» et elle constitue un guide significatif pour la recherche des minerais de ce métal. On la trouve partout où les minerais de cobalt existent mais elle ne fournit que rarement des échantillons intéressants. Les plus beaux cristaux de 10 cm sont constitués de lames radiées dans des cavités se trouvant dans le quartz à Schneeberg, en Saxe, où elle avait été signalée dans les premiers temps de l'exploitation de la mine. De beaux cristaux et des masses rosés de belle taille ont été trouvés au Maroc, Afrique du Nord et en encroûtements compacts constitués d'aiguilles grêles enchevêtrées au Queensland, en Australie. On l'a signalée à Cobalt, dans l'Ontario, en encroûtements rosés et en petits cristaux. Les très beaux échantillons ne sont pas du tout fréquents aux Etats-Unis, bien qu'on l'ait signalée au Nevada, dans l'Arizona, au Nouveau-Mexique et en Californie. En France, elle a été signalée dans le filon de blende de Châtelaudren (Côtes-du-Nord), à la mine de Juzet près de Montauban-de-Luchon (Haute-Garonne), à Ste-Marie-aux-Mines (Alsace) et enfin dans l'Isère dans les mines de Chalanches. 135 Annabergite (Ni,Co)3(AsO4)2 * 8H2O monoclinique prisme 2/m Localisation. Minéral secondaire des gisements minéralisés en nickel ayant subi une altération.
Formes observées. Généralement en encroûtements terreux vert clair et en films. Les cristaux, en aiguilles capillaires, sont toujours petits. Propriétés physiques. Vert pomme clair; éclat soyeux ou vitreux; dureté 2,5-3; densité 3,0; jamais assez compact pour montrer une cassure; clivage suivant les côtés du pinacoïde mais généralement invisible; terreuse; translucide. Composition. Arséniate de nickel hydraté (37,5 % NiO, 38,4 % As,O 6 et 24,1 % H,O, habituellement avec un peu de Co remplaçant une partie du Ni); voir le minéral précédemment décrit. Essais. Fond et, après un chauffage violent en flamme réductrice, on peut obtenir un globule métallique, magnétique. En cas de doute, on peut faire la recherche du nickel: le minéral est dissous dans l'acide nitrique, neutralisé par l'ammoniaque (NH 4OH) et l'on ajoute un peu de solution de diméthylglyoxime. Si l'on fait bouillir cette solution, on obtient une coloration rosé vif. Critères d'identification. La couleur verte du nickel peut être confondue avec la couleur du cuivre mais le globule magnétique caractérise le nickel. Les minéraux verts à base de chrome ne donnent pas un globule magnétique sous l'action du chalumeau. Gisements. L'annabergite est un minéral rare qui se forme à l'affleurement des filons sulfoarséniés à cobalt-nickel-argent, comme à Cobalt, dans l'Ontario, en Saxe (Allemagne) et au Laurium (Grèce). En France, comme l'érythrite, à Châtelaudren (Côtes-du-Nord), à Challanches (Isère), à la mine d'Ar près des Eaux-Bonnes (Basses-Pyrénées) et dans les Hautes-Alpes, près de Bréziers. Elle est comparativement plus rare que l'érythrite et on ne l'a jamais trouvée en échantillons vraiment beaux. Les meilleurs gisements des Etats-Unis se trouvent dans la région de Humboldt, Nevada. Comme l'érythrite, l'annabergite verte en enduits, est un bon guide pour la prospection des minerais et a reçu le nom de «fleur de nickel».
136 Variscite Al(PO4)-2H8O 137 Strengite Fe(PO4)-2H2O orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Formation secondaire superficielle dans des roches argileuses associées à des phosphates et dans des pegmatites altérées. Formes observées. La variscite est généralement massive, quelquefois en encroûtements constitués de petits cristaux pyramidaux. La strengite est cristallisée ou en encroûtements botryoïdes. Propriétés physiques. Vert clair ou vert émeraude (variscite), rosé foncé ou améthyste (strengite); éclat porcelané; dureté 3,5-4,5; densité 2,2-2,8; cassure unie ou conchoïdale; pas de clivage en règle générale; cassante; translucide en fines esquilles à transparente en cristaux. Composition. Phosphate d'aluminium et de fer hydraté (variscite environ 32,3 % A1 2O3, 44,9 % P2O5 et 22,8 % H2O). La variscite constitue une série isomorphe avec la strengite, le phosphate de fer équivalent. Essais. Infusible, mais la plupart des échantillons de variscite deviennent violets et s'effritent à un faible chauffage. Se décompose, mais reste insoluble dans l'acide chlorhydrique avant chauffage, par contre elle le devient après. On peut obtenir l’essai positif du P avec le molybdate d'ammonium. La strengite cristallisée devient ocre et se clive lorsqu'on la chauffe. Critères d'identification. La couleur verte, l'insolubilité dans l'acide et le manque de réactivité aux essais du cuivre et du nickel éliminent tous les minéraux de ces métaux. La variscite ressemble à la turquoise mais elle est plus verte et ne contient pas de cuivre. On peut distinguer la strengite de l'améthyste, grâce à sa faible dureté et à ses réactions sous le chalumeau, et des autres substances, par la recherche de P. Gisements. Ces deux minéraux sont secondaires. Comme pour la turquoise, les éléments qui constituent ces minéraux résultent de l'altération de la roche encaissante. La variscite peut constituer des filons, des encroûtements cristallisés et des masses noduleuses. Le plus beau gisement de variscite est constitué des nodules arrondis de plus de 30 cm de large, qui sont localisés dans une roche tendre de Fairfield, dans l'Utah. Le noyau de ces nodules a des teintes variées allant du vert sombre au vert pâle mais les échantillons les plus sombres ont tendance, avec le temps, à devenir plus clairs, probablement à cause de la perte de l'eau hygrosco-pique. Les nodules provenant de ce gisement présentent des anneaux qui sont constitués par d'autres phosphates qui dérivent de la variscite, par altération. Un espace libre se produit souvent par contraction entre les différents anneaux colorés et la variscite résiduelle. A Lucin, dans l'Utah, la variscite constitue des filons verdâtres. Ces deux localités ont donné des minéraux utilisés en joaillerie. Un gisement intéressant, formé d'encroûtements assez fins, cristallisés et verdâtres, a été signalé dans la région de Montgomery, en Arkansas. On l'a également observé à Pontevedra, en Espagne, et à Freiberg, en Saxe. La strengite a un type de gisement très différent. On la trouve dans les mines de fer, comme
minéral tardif, en encroûtements ou en petits cristaux. Les plus beaux proviennent de phosphates altérés dans les peg-matites allemandes de Pleystein. Les rosettes radiées rosés et les enduits d'un produit intermédiaire entre la variscite et la strengite ont été signalés dans une pegmatite à phosphates de Rio Grande do Norte, au Brésil. Seule de ces deux minéraux, la strengite a été signalée en Haute-Vienne, à la Vilate. 138 Scorodite Fe(AsO4) • 2H2O orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Dans la zone oxydée et altérée des gisements métallifères. Formes observées. En cristaux courts prismatiques ou pyramidaux (d'aspect octaédrique) qui sont typiques. Se rencontre également en masses gris verdâtre, massives. Propriétés physiques. Vert clair à brun verdâtre, bleue, violette; éclat vitreux à subadamantin; dureté 3,5-4; densité 3,1-3,3; cassure quelconque; plusieurs clivages peu nets; cassante; transparente à translucide. Composition. Arséniate de fer hydraté (34,6 % Fe 2O3, 49,8 % As2O5, 15,6 % H2O, l'aluminium peut remplacer la plus grande partie du fer). Essais. Sur le charbon de bois, donne des fumées d'arsenic (odeur d'ail) et fond plus ou moins rapidement en donnant un globule gris, magnétique. Soluble dans l'acide chlorhydrique. Critères d'identification. Ses cristaux ressemblent au zircon mais la scorodite est moins dure, elle est fusible et elle n'est pas fluorescente. Les variétés massives ressemblent à de nombreux minéraux, en particulier à des silicates massifs qui ont été imprégnés et tachés par des solutions de sulfate de fer provenant de l'altération de la pyrite, mais la scorodite est fusible, elle donne des fumées et est soluble dans l'acide. Gisements. La scorodite est pratiquement toujours un minéral secondaire, se formant dans les zones supérieures oxydées d'un filon métallifère qui contient des minéraux arséniés, en particulier du mispickel. On la trouve aussi en enduits fins au griffon des sources chaudes et très rarement en filons primaires. Les plus beaux cristaux, dont quelques-uns sont vert clair, proviennent de gisements brésiliens, près de Ouro Preto, dans le Minas Gerals et peuvent atteindre environ 1 cm de large. De grands cristaux ont été découverts également au Mexique et à Tsumeb (Sud-Ouest africain). De petits cristaux ont été signalés en plusieurs endroits avec d'autres minéraux oxydés: en Carinthie, en Autriche; en Cornouallles, en Angleterre; au Laurium, en Grèce. Elle est fréquente aux Etats-Unis: à Gold Hill, dans l'Utah, et dans la région de Tintic; dans l'Etat de New York, à Carmel, sous forme de filons vert grisâtre cristallins, en association avec le mispickel, et dans beaucoup d'autres endroits. La scorodite se trouve en abondance dans les filons stannifères de la chaîne de Blond (Vaulry, Cieux..., Puy-les-Vignes) (Haute-Vienne). 139 Descloizite (Zn,Cu)Pb(VO 4)(OH) 140 Mottramite (Cu,Zn)Pb(VO4)(OH) orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Dans la zone secondaire et altérée des gisements métallifères. Formes observées. Généralement en petites ou très petites lames transparentes, brun jaunâtre ou en cristaux microscopiques couvrants d'un velours noir, des druses. On ne trouve de grands cristaux qu'en un seul endroit. Se présente aussi sous forme de stalactites et d'encroûtements mamillaires. Propriétés physiques. Rouge cerise à brun-jaune, brun noisette, vert ou noir; éclat gras; dureté 3,5; densité 5,9 (mottramite) 6,2 (descloizite); trait orange jaunâtre à rouge brunâtre; cassure à petites facettes conchoïdales; aucun clivage; cassante; transparente à translucide. Composition. Vanadates de plomb, de zinc et de cuivre,basiques, de composition variable (constituant une série, avec approximativement 55,4 % PbO, 22,7 % V 2O5, 2,2 % H2O et environ 20 % se répartissant entre le Cu et le Zn, le pôle zincifère est la descloizite, mais lorsque le Cu est plus abondant on a la mottramite). Essais. Fond rapidement sur le charbon de bois, en bouillant même si la flamme est écartée; enfin, on peut obtenir un globule de plomb entouré d'un dépôt noir. La poudre se dissout dans l'acide chlorhydrique en donnant une solution verte. Un morceau de zinc pur ajouté à cette solution la fait virer au bleu, puis au violet (essal du V). Critères d'identification. On reconnaît généralement ces minéraux à leur couleur, à leur forme cristalline, à leurs associations; ils ne ressemblent pas aux autres minéraux dans ces sortes d'associations. Gisements. La série descloizite-mottramite est généralement associée à la wulfénite et à la vanadinite, succession habituelle des minéraux secondaires des zones oxydées des gisements
métallifères. On les trouve largement distribués dans l'Arizona et le Nouveau-Mexique où ils forment souvent un revêtement sur la matrice supportant des cristaux de wulfénite et de vanadinite. Les encroûtements veloutés noirs de descloizite proviennent de la région de Sierra, au Nouveau-Mexique, ainsi que de Bisbee et de Tombstone, dans PArizona. Les gisements les plus remarquables se trouvent à Otavi, dans le Sud-Ouest africain, où des cristaux énormes de mottramite — d'environ 2,5 cm, de couleur brun sombre et ressemblant à la blende — ont été signalés. Ils constituent de grandes touffes de cristaux. Malheureusement, ils ne sont pas aussi nettement colorés que les plus petites touffes verdâtres de la région de Tsumeb. En Europe, la descloizite a été trouvée en Carinthie et en Sardaigne. 141 Herdérite CaBe(PO4)(OH,F) monoclinique prisme 2/m Localisation. Dans les dykes de pegmatites. Formes observées. En cristaux bien formés de plusieurs centimètres de long pour les plus beaux, souvent très complexes et polymorphes. Les faces du prisme sont souven'. arrondies, pas réellement plates. La symétrie monoclinique est généralement visible, mais il y a quelquefois des intercroissances symétriques avec un deuxième cristal, de sorte que l'ensemble parait orthorhombique (Topsham, Maine). Egalement en nodules arrondis, en agrégats fibro-radiés et en grains à angles vifs. Propriétés physiques. Incolore, blanc, jaunâtre ou vert bleuâtre clair; éclat gras à vitreux; dureté 5-5,5; densité 2,9-3,0; cassure subconchoïdale; clivage prismatique avec des interruptions; cassante; transparente à translucide; quelquefois fluorescence bleu profond, à la lumière ultraviolette de grande longueur d'onde. Composition. Fluoro-phosphate de béryllium et de calcium (15,5 % BeO, 34,8 % CaO, 44,0 % P2O5 et 5,6 % H2O, sauf qu'un peu de (OH) est toujours remplacé par le fluor). Essais. Thermoluminescente, donnant une lueur brève avec une fluorescence blanc bleuté, sur le charbon de bois, juste au moment où elle commence à devenir incandescente. Après un léger chauffage, suffisant pour craqueler et blanchir légèrement l'échantillon, celui-ci est généralement fluorescent à la lumière ultra-violette de grande longueur d'onde. Fond avec difficulté, commence par devenir blanche et opaque. Se dissout lentement dans l'acide et donne la réaction du phosphore (P). Critères d'identification. Les cristaux sont généralement légèrement rayés et s'ils sont assez grands ils sont arrondis et ont un éclat gras distinct et reconnaissable. La fluorescence et la thermoluminescence sont faciles à observer. Gisements. L'herdérite fut pour la première fois décrite dans les filons d'étain de haute température, d'Allemagne (Fichtelgebirge); elle était très rare, mais plus tard, elle fut signalée en plus grande abondance dans quelques pegmatites de la Nouvelle-Angleterre. Topsham, dans le Maine, a produit une grande quantité de cristaux blancs et bleu pâle, maclés, de telle sorte qu'ils ressemblent quelquefois à la barytine. Les plus grands cristaux sont ceux de Stoneham dans le Maine, de couleur brun-jaune clair, légèrement rayés mais bien formés. On a signalé en plusieurs autres endroits du Maine et récemment dans la mine Fletcher, au nord de Groton, dans le New Hampshire, des cristaux aussi beaux que ceux du Maine. Ce minéral a été trouvé aussi à Minas Gérais (Brésil) en cristaux blancs sur du quartz. 142 Amblygonite LiAl(PO4)(F,OH) triclinique pinacoïde ï Localisation. Dans les dykes de pegmatites à lithium. Formes observées. Dans les gisements habituels, elle constitue des cristaux grands ou moyens, engagés dans la roche, à surface rugueuse ou irrégulière. On l'a signalée dernièrement en cristaux d'un beau blanc, transparents, polymorphes, de plusieurs centimètres de large. Propriétés physiques. Incolore à blanche, vert grisâtre clair, lilas ou bleu-gris; éclat vitreux; dureté 5,5-6; densité 3,0-3,1; cassure quelconque à subconchoïdale; clivage basal parfait, et clivages avec des interruptions dans les autres plans; cassante; transparente à translucide; souvent faible fluorescence orangée sous la lumière ultra-violette de grande longueur d'onde. Composition. Fluoro-phosphate d'aluminium et de lithium (10,1 % Li 2O, 34,5 % Al 8O3,48,0 % P2O5, 12,8 % F, mais un peu de F remplace O, à 5,4 % O et peut égaler du F). Essais. Fond facilement en donnant une sphère porcelanée blanche qui possède une fluorescence blanche sous la lumière ultra-violette de courte longueur d'onde. L'acide sur la poudre donne la flamme rouge du lithium. Se dissout dans l'acide et donne un bon essal du phosphore. Critères d'identification. Dans les pegmatites on peut la confondre avec les feldspaths, dont elle peut être facilement distinguée grâce à sa fusibilité. Une différence d'éclat est visible pour des yeux entraînés. Gisements. L'amblygonite est un minéral des pegmatites complexes, elle peut être localement
abondante et se présenter sous forme de grands amas imbriqués dans le quartz et le feldspath. On trouve de telles masses à Cearâ, au Brésil, où elle semble remplacer le feldspath du filon de pegmatite. On trouve la même paragénèse dans les pegmatites de Suède, dans l'ouest de l'Australie, dans les Black-Hills au sud du Dakota, en Californie (Pala) et dans le Maine. Bien qu'elle soit une source potentielle de lithium elle n'est pas encore utilisée à grande échelle. Le gisement de Newry (Maine) donne des cristaux blanc laiteux transparents à incolores, bien formés, qui semblent faire partie des termes ultimes de la formation de la pegmatite, plus tardifs que ce n'est en général le cas pour ce minéral. Dans d'autres gisements, l'amblygonite est imbriquée dans d'autres minéraux et ne forme que des cristaux imparfalts. Elle a été signalée à Montebras-en-Soumans (Creuse), ainsi qu'en Haute-Vienne à Chabanneen-St-Sylvestre. L'amblygonite se trouve également en Saxe, en Bohème, à l'île d'Elbe, en Espagne (Estramadura) et en Suède. 143 Olivénite Cu2(AsO4)(OH) orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Dans la zone secondaire, altérée, des gisements métallifères. Formes observées. En petits cristaux prismatiques avec peu de faces. Souvent en prismes grêles allongés et en encroûtements soyeux de fibres minces, avec des bandes colorées quelquefois de couleur très pâle. Propriétés physiques. Vert pistache à noir verdâtre; éclat adamantin à soyeux ; dureté 3; densité 3,9-4,4 ; cassure conchoîdale à quelconque; deux clivages indistincts; cassante; translucide à opaque. Composition. Arséniate de cuivre basique (56,2 % CuO, 40,6 % As 2O5 3,2 % H2O). Essais. Après avoir fondu lentement sur le charbon de bois, elle se met soudain à bouillir et émet des vapeurs d'arsenic. Elle se dissout rapidement dans l'acide nitrique en donnant une solution de couleur bleu-vert, caractéristique du cuivre, qui devient bleu intense lorsque l'on ajoute de l'ammoniaque. Critères d'identification. On peut la distinguer des sulfates et des phosphates d'aspect identique par l'odeur d'arsenic (odeur d'ail) et par son comportement sur le charbon de bois. On peut mettre le cuivre en évidence par les essais chimiques colorés. Elle ressemble à plusieurs autres minéraux verts — comme l’épidote, qui a une coloration identique mais aucun de ceux-ci n'est aussi fusible et ne donne aussi aisément la la réaction du cuivre. Gisements. L'olivénite est un minéral secondaire plutôt rare, qui se forme dans la zone supérieure des gisements de cuivre où elle se trouve en association avec la malachite, l'azurite, la cérusite, la cuprite et souvent elle recouvre la limonite. On la trouve encore en petite quantité sur les haldes, en Cornouallles, et en encroûtements d'aiguilles verticales, colorées en bandes de différentes couleurs (plus foncées vers le sommet) d'où le nom local «de cuivre de bois». Les beaux échantillons en cristaux trapus ont été signalés à Tsumeb, dans le Sud-Ouest africain. Aux Etats-Unis les beaux cristaux ont été trouvés dans les anciennes mines de cuivre de l'Arizona; en particulier on trouve de beaux échantillons d'olivénite cristallisée ou sous forme de «cuivre de bois» à Tintic, dans l'Utah. En France, le gisement le plus célèbre est celui de Cap Garonne dans le Var. Par ailleurs elle a été signalée dans la région de Ste-Marie-aux-Mines. 144 Libéthénite Cu2(OH)PO4 orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Dans la zone secondaire, altérée, des gisements de cuivre. Formes observées. Les cristaux sont fréquents, des revêtements compacts (druses) de cristaux généralement prismatiques courts avec une forme de diamant en section transversale. Egalement en encroûtements globuleux. Propriétés physiques. Vert olive sombre; éclat résineux; dureté 4; densité 3,6-3,8; cassure subconchoïdale à quelconque; deux bons clivages; cassante; translucide. Composition. Phosphate de cuivre hydraté (66,4 % CuO, 29,8 % P 2O5, 3,8 % H 2O). Essais. Fond facilement avec bouillonnement, en lalssant éventuellement un globule sphérique noir. Donne en solution les réactions du cuivre et du phosphore. Critères d'identification. On la distingue de la malachite par son absence d'effervescence dans l'acide, de la brochantite et de l'olivénite par la réaction du phosphore, et des autres minéraux verts par sa fusibilité et sa solubilité. Il existe cependant un certain nombre d'autres minéraux qui se trouvent dans des associations semblables, mais qui sont trop rares pour être étudiés ici, et avec lesquels la libéthénite peut être confondue. Il est nécessaire de procéder à d'autres essais pour être certain de son identification.
Gisements. La libéthénite, comme l'olivénite, la brochantite, et la malachite — avec lesquelles elle peut être associée — est un des minéraux secondaires qui résulte de l'altération de minerais sulfurés. Généralement elle est d'autant mieux développée que l'altération est plus profonde. A l'origine, elle a été décrite, avec de nombreux autres minéraux qui lui sont normalement associés, à Libethen, en Roumanie, où elle se présente en cristaux typiques. Ceux de Cornouailles se forment dans le même type d'association. Les plus beaux gisements des Etats-Unis ont été signalés dans la région de Tintic (Utah) et occasionnellement dans l'Arizona et le Nevada. Elle a été signalée à Montebras-en-Soumans (Creuse). PL31-32
145 Adamite Zn 2(OH)AsO4 orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Dans la zone secondaire altérée des gisements métallifères. Formes observées. En encroûtements drusiques de cristaux courts, prismatiques ou allongés horizontalement. Propriétés physiques. Jaune clair, verdâtre, rosé ou violet; éclat vitreux; dureté 3,5; densité 4,3-4,4; cassure quelconque; clivage basal; cassante; transparente à translucide; souvent fortement fluorescente en vert-jaune. Composition. Arséniate de zinc basique (56,7 % ZnO, 40,2 %, As 2O5 3,1 % H2O). Essais. Fond difficilement avec de légères décrépitations. Perd sa fluorescence au premier chauffage en même temps qu'elle blanchit et qu'elle devient opaque. Légère odeur d'arsenic. Devient moins fusible après le dégagement d'eau. La coloration verte du zinc apparaît par chauffage du produit de fusion avec une goutte de nitrate de cobalt. Critères d'identification. Les variétés jaune clair à blanches peuvent être identifiées par leur fluorescence intense. La présence du cuivre dans le minéral empêche cette fluorescence. Les encroûtements verts non fluorescents se distinguent de la smithonite car ils ne font pas effervescence dans la solution de HC1. Le nitrate de cobalt donne la réaction du zinc. Gisements. C'est un minéral secondaire que l'on trouve dans la zone oxydée des filons métallifères dans peu de localités. La coloration rosée ou verte est provoquée par la présence d'impuretés: cobalt ou cuivre; ces deux variétés ont été signalées à Cap Garonne, en France. Des échantillons fluorescents, très beaux, étaient connus depuis longtemps dans les anciennes mines du Laurium en Grèce qui possèdent également de beaux spécimens vert cuivre. On l'a signalé récemment dans le Nevada et, en échantillons présentant une magnifique fluorescence jaune, en grande abondance, dans la mine d'Ojuela, à Mapimi, Durango, Mexique. Dans tous ces gisements, à l'exception de Cap Garonne, les cristaux tapissent les cavités de la limonite. Au Mexique, elle est associée à la mimétite, à la scorodite, et à la wulfénite. 146 Augélite Al2(PO4)(OH)3 monoclinique prisme 2/m Localisation. Minéral tardif dans les filons hydrothermaux. Formes observées. Dans la plupart des gisements en cristaux microscopiques tabulaires; dans un seul gisement en cristaux transparents, incolores, de plus de 2,5 cm de large et à peu près équidimensionnels. Propriétés physiques. Incolore à blanche, jaunâtre ou rosé; éclat vitreux; dureté 4,5-5; densité 2,7; cassure conchoïdale; deux bons clivages; cassante; transparente à translucide. Composition. Phosphate d'aluminium basique (51,0% Al 2O3, 35,5 % P2O5, 13,5 % H2O). Essais. Forme des vermicules et blanchit, en prenant une forme anguleuse, sous le chalumeau. Une goutte de nitrate de cobalt ajoutée à cette masse donne au chauffage une belle couleur bleue. On peut la dissoudre dans l'acide après fusion au carbonate de sodium, pour effectuer ensuite l'essai du phosphore. Critères d'identification. Il semble difficile pour l'amateur de reconnaître les petits cristaux car cette substance incolore ressemble à beaucoup d'autres minéraux. Les essais décrits ci-dessus sont significatifs. Gisements. L'augélite fut décrite pour la première fois dans un gisement suédois où elle n'était pas cristallisée. Plus tard, elle fut signalée sous forme de petits cristaux dispersés sur les minéraux des mines d'étain d'Oruro et près de Potosi, en Bolivie. Récemment on l'a trouvée en grands cristaux (de plus de 2,5 cm), transparents comme des gemmes, à White Mountain, en Californie, où elle se trouve en association avec d'autres phosphates dans un gisement métamorphique. Dans le New Hampshire on l'a signalée dans des pegmatites à North Groton et à Newport (Chandler's Mill). En Europe, l'augélite a été trouvée en Suède.
147 Dufrénite Fe5(PO4)3(OH)5 * 2H2O monoclinique prisme 2/m Localisation. Dans la zone altérée des gisements métallifères, avec les pegmatites à phosphates et dans les formations à limonite. Formes observées. Le plus couramment en films pulvérulents vert terne recouvrant les autres minéraux. Quelquefois en nodules arrondis ou en encroûtements à structure fibro-radiée. Propriétés physiques. Vert olive terne à noir verdâtre; éclat terreux (pulvérulent) à soyeux; dureté 3,5-4,5; densité 3,2-3,4; trait vert jaune; cassure non visible en règle générale; clivage suivant les faces du pinacoïde et perpendiculairement à elles; cassante à terreuse; translucide. Composition. Phosphate de fer basique (57,1 % Fe 2O3, et FeO, 31,1 % P 2O5, 11,8 % HgO). Des espèces de composition très proche ont été appelées rockbridgéite et frondélite. Essais. Devient brune puis fond avec quelques difficultés, en donnant un globule noir, terne, faiblement magnétique. Lorsque le globule incandescent se refroidit et cristallise, on observe un phénomène lumineux ondulant sur toute la surface. Ceci est dû à un phénomène exothermique en relation avec la cristallisation. Critères d'identification. Le film de couleur jaune-vert peut être confondu avec la greenockite. Le meilleur essai consiste à rechercher le phosphore en ajoutant quelques gouttes de molybdate d'ammonium à la solution acide et à observer le précipité jaune caractéristique du phosphore. Les sphères radiées ressemblent à de nombreux phosphates mais aucun ne devient magnétique sous l'action du chalumeau. Gisements. La dufrénite se trouve en général en films tenus, vert terne, sur d'autres minéraux, par exemple dans les mines de fer et quelquefois dans les pegmatites. Dans le cas des plus beaux échantillons, on la trouve également en encroûtements fibreux noirs, épais et botryoïdaux et sans forme cristalline. Les beaux échantillons sont rares. La plupart d'entre eux sont maintenant appelés frondélite et rockbridgéite. Il est difficile de faire la détermination de ces minéraux en l'absence des essais dont se servent les professionnels. La rockbridgéite forme des masses abondantes à Rockbridge, en Virginie, et dans la région de Sevier, en Arkansas. Elle tapisse les géodes d'un grès à Greenbelt, dans le Maryland. On la trouve souvent en association avec des phosphates primaires dans les pegmatites comme dans l'ancienne et la nouvelle mine de Palermo, au nord de Groton, dans le New Hampshire, où elle se présente en rosettes radiées, en association avec d'autres phosphates. Des encroûtements d'épaisseur notable recouvrent la whitlockite (phosphate de calcium) fraîche et incolore. Elle a été signalée en Cornouailles, et en Westphalie, Allemagne (en belles masses fibreuses à Hagendorf). En France, ce minéral a été signalé aux Huréaux en St-Sylvestre (Haute-Vienne) et dans les pegmatites d'Orvault (Loire-Atlantique). 148 Phosphuranylite Ca[(UO 2)4(OH)4(PO4)2]* 8H2O orthorhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Minéral secondaire des roches uranifères. Formes observées. Constitue des encroûtements de cristaux tabulaires peu épais, de dimensions microscopiques. Propriétés physiques. Jaune paille à jaune d'or; éclat vitreux; dureté (mou); densité (non déterminée); cassure non déterminable; clivage basal; cassante; transparente; pas de fluorescence. Composition. Phosphate hydraté de calcium et d'uranium de composition incertaine. Essais. Noircit mais n'est pas facilement fusible. Donne un globule fluorescent avec le fluorure de sodium. Rapidement soluble dans l'acide nitrique qui, en s'évaporant, laisse un résidu fluorescent. La solution nitrique à laquelle on ajoute une solution de molybdate d'ammonium donne un précipité jaune caractéristique du phosphore. Critères d'identification. C'est un minéral qui forme des encroûtements jaunes, non fluorescents, ou faiblement fluorescents et qu'il est difficile de déterminer. La réaction du vanadium est négative en liqueur acide et l'on n'observe pas de flocon virant au rouge. Elle est habituellement associée à l'autunite, minéral fortement fluorescent, de sorte que dans de tels encroûtements l'uranium est facilement mis en évidence. Gisements. La phosphuranylite considérée comme rare est, sans doute, assez fréquente. Elle constitue des films jaunes, non fluorescents sur les roches qui contiennent des minéraux radioactifs. Elle est souvent associée à l'autunite fluorescente dans les zones internes de l'anneau d'altération qui entoure l'uraninite. Elle fut pour la première fois signalée à Spruce Pine, Caroline du Nord. Ensuite elle fut trouvée au Congo Belge, en Bavière (Wôlsendorf), au Brésil (Rio Grande do Norte) et, dans le New Hampshire, dans les mines de Ruggles, à Grafton ainsi qu'à Palermo, au nord de Groton.
149 Apatite Ca 6(Cl,F)(PO4)3 hexagonal bipyramide hexagonale 6/m Localisation. Dans les roches plutoniques, dans les filons de pegmatites, dans les filons minéralisés et dans les formations sédimentaires. Formes observées. Souvent cristallisée, avec des variations considérables dans la forme cristalline: en longs prismes, en prismes courts, ou tabulaires. Se présente aussi en encroûtements botryoïdaux et en grands lits massifs. Propriétés physiques. Incolore, blanc, brun, vert, violet, bleu ou jaune; éclat vitreux; dureté 5; densité 3,1-3,2; cassure conchoïdale; clivages basal et prismatique peu visibles; cassante; transparente à translucide; quelquefois fluorescente dans les teintes orangé-jaune (manganapatite, plus de 10,5 % de Mn remplacent Ca) et thermoluminescente dans le blanc bleuté; devient généralement fluorescente dans l'orangé (dans la lumière ultra-violette de grande longueur d'onde) après un chauffage intense. Composition. Fluorophosphate de calcium ou chlorophosphate de calcium, ou intermédiaire (environ 54,5 % Ca, 41,5 % P 2O5 et environ 4 % F et Cl). Essais. N'est pas fusible mais un éclat maintenu dans la flamme du bec Bunsen fond sur les bords et colore la flamme en jaune rougeâtre (Ca). Broyée et humidifiée avec de l'acide sulfurique, elle donne une flamme blanc verdâtre (P). Soluble dans les acides, elle devient fluorescente après chauffage (si elle ne l'est pas avant). Critères d'identification. En cristaux, elle ressemble au béryl mais on peut l'en distinguer par sa dureté. La manganapatite ressemble à la tourmaline verte mais elle est plus tendre que ce minéral et elle est généralement fluorescente. L'herdérite et la béryllonite sont fusibles. Gisements. L'apatite est un constituant accessoire fréquent des roches et elle constitue la source de phosphore nécessaire aux plantes. Les échantillons, cependant, proviennent de concentrations cristallisées dans les pegmatites, de quelques filons minéralisés, et de masses exceptionnellement riches, dans les ségrégations des roches ignées. La manganapatite est fréquente dans les premiers stades de la formation des cristaux des pegmatites. Elle est souvent noyée dans le feldspath ou le quartz. Les cristaux en prismes courts ou tabulaires, colorés, se forment dans les cavités de la cleavelandite, dans les dernières phases de remplacement qui ont lieu au cours de la formation des pegmatites complexes. On la trouve aussi en beaux cristaux dans quelques filons minéralisés comme, par exemple, les cristaux violets d'apatite des filons d'étain de Ehren-friedersdorf, en Saxe, les cristaux jaunes limpides associés aux dépôts de fer de Durango (Mexique) et les cristaux incolores et brillants du Tyrol autrichien. Un type très différent de gisement est constitué par les grands cristaux corrodés, bruns et verts, qui ont été signalés dans l'Ontario et qui sont associés à la calcite rosé chair. Ces cristaux atteignent plus de 45 cm de longueur et peuvent avoir plusieurs dizaines de centimètres de large. Les cristaux limpides violet clair atteignant plus de 2,5 cm de large ont été récoltés dans des pegmatites de la Nouvelle-Angleterre, en particulier au Mont Apatite, dans le Maine. Des lits d'apatite granulaire peuvent être exploités comme engrais et ont été signalés dans la péninsule russe de Kola et au Brésil. II existe en France de nombreux gisements d'apatite. Citons pour exemple: l'apatite d'Orvault (Loire-Atlantique), dans le massif de la St-Barthélemy (Ariège), dans les pegmatites du Limousin (Vilate en Chanteloube, la Chèze en Ambazac, Pont-de-Barost, Aven-en-Bessines, etc., et à la Vauzelle-en-Compreignac), dans les pegmatites du Lyonnais, dans celles du Pont-Percé près d'Alençon (Orne), aux environs de Pontivy (Morbihan), aux environs de Nantes (Loire-Atlantique), dans le calcaire métamorphique de St-Béat (Haute-Garonne), enfin, pour terminer, dans le Morbihan, dans les filons d'étain de la Villeder et en Haute-Vienne, dans ceux de Vaulry. Remarque. Les os sont constitués essentiellement d'apatite. L'apatite possède une symétrie cristalline intéressante. Cette dernière est souvent révélée, dans les plus petits cristaux, par des troncatures situées à droite ou à gauche de l'axe horizontal. Une troncature ne forme pas la parre avec une autre placée sur l'autre côté. Ce sont des faces de troisième ordre. 150 Pyromorphite Pb5(PO4,AsO4)3Cl hexagonal bipyramide hexagonale 6/m Localisation. Minéral secondaire de la zone altérée des gisements de plomb. Formes observées. En prismes courts, hexagonaux, de plus de 1 cm de large et de 2,5 cm de long. Cependant, les groupes de cristaux sont presque toujours caverneux et l'on ne peut faire de bonnes déterminations que si l'on trouve des aiguilles fines. Propriétés physiques. Vert sombre, vert-jaune, gris clair, brun; éclat résineux; dureté 3,5-4; densité 6,5-7,1; cassure subconchoïdale ou quelconque; clivage prismatique; cassante; translucide. Composition. Chlorophosphate de plomb (81,2 % PbO, 2,5 % Cl, 16,3 % P 2O5, mais le P est généralement remplacé par une partie d'arsenic, ce qui établit des termes de passage avec le minéral suivant).
Essais. Fond facilement sur le charbon de bois et donne un globule qui en refroidissant prend une forme anguleuse avec des faces brillantes comme celles d'un cristal. Critères d'identification. Les cristaux caverneux et la couleur sont très caractéristiques. On ne peut la confondre qu'avec les minéraux du même groupe et on la distingue de la mimétite et de la vanadinite par l'essai au chalumeau. Gisements. La pyromorphite est un minéral secondaire qui se forme dans la zone oxydée des gisements de plomb, le P provient sans doute de l'apatite des roches avoisinantes. Pas très fréquente, elle est, pour cette raison, un mineral de plomb peu important. De beaux cristaux bruns ont été trouvés en Allemagne, quelques-uns sont des pseudomorphoses en galène. De beaux échantillons ont été signalés, il y a peu de temps, à Broken Hill, en Nouvelle-Galles du Sud. Phœnixville, en Pennsylvanie, est une des localités les plus célèbres dans le monde, pour ses belles cristallisations constituées de grands cristaux verts. La région de Davidson, en Caroline du Nord, donne des encroûtements peu épais de petits cristaux vert-jaune. Elle n'est pas très abondante dans l'ouest des Etats-Unis, sauf dans la région de Cœur d'Alêne, dans l'Idaho. De très grandes masses ont été trouvées en Espagne. Signalée en France, au Huelgoat et à Poullaouen (Finistère), à la mine de la Rodde, à Ally (Haute-Loire), dans la région de Pontgibaud (Puy-de-Dôme), dans POisans (Maronne, Brandes... Isère), à Ste-Marie-aux-Mines (Alsace), à la Croix-aux-Mines (Vosges), près de Beaujeu (Rhône). Remarque. Le nom provient du grec «forme du feu», en référence au comportement spécial des morceaux de pyromorphite sous le chalumeau. Comparer avec la cérusite, p. 227.
151. Mimétite Pbs(AsO4)sCl hexagonal bipyramide hexagonale 6/m Localisation. Minéral secondaire des gisements altérés de plomb. Formes observées. En aiguilles grêles ou trapues, quelquefois en encroûtements mamillaires jaunâtres. En cristaux arrondis (en forme de melon) jaune orangé appelés campylite. Propriétés physiques. Blanc, jaune, orangé-jaune à brun; éclat résineux; dureté 3,5; densité 7,0-7,3; cassure quelconque; clivage pyramidal; cassante; transparente à translucide. Composition. Chloroarséniate de plomb (74,6 % PbO, 23,2 % As 2O5, 2,4 % Cl). Essais. Fond rapidement sur le charbon de bois, se met soudain à bouillir en donnant des fumées d'arsenic (odeur d'ail) et peut être réduit jusqu'à l'obtention d'un globule de plomb. Critères d'identification. Son aspect et ses associations ainsi que son type de gisement montrent qu'elle fait partie du groupe pyromorphite - mimétite - vanadinite. On la distingue de la pyromorphite et de la vanadinite par l'odeur de l'arsenic. Gisements. La mimétite, comme la pyromorphite et la vanadinite, est un minéral secondaire. Elle est plutôt rare et elle est beaucoup moins commune que ces deux autres minéraux. Elle n'est qu'occasionnellement un mineral de plomb. Dans les collections, on trouve les vieux échantillons de campylite. Elle se présente en petits cristaux (d'un centimètre environ) dans plusieurs endroits d'Angleterre. La mimétite est rare aux EtatsUnis. Elle se trouve le plus souvent près de ses frontières comme à Durango, au Mexique. Elle a été signalée à Eurêka, dans l'Utah. De beaux échantillons en encroûtements fibreux proviennent de Tsumeb, au sud-ouest de l'Afrique. Les cristaux les plus beaux et les plus grands proviennent de la très ancienne mine de Johanngeorgenstadt, en Saxe, que Goethe avait visitée. En France elle a été signalée à la mine de la Garonne (Var), à Ste-Marie-aux-Mines (Alsace), à Pontgibaud (Puy-de-Dôme), à Carnoulès en St-Sébastien-d'Aigrefeuille (Gard). 152 Vanadinite Pb5(VO4)3Cl hexagonal bipyramide hexagonale 6/m Localisation. Minéral secondaire des minerais altérés de plomb. Formes observées. En petits prismes à 6 pans et souvent en plus grands cristaux constituant des masses qui sont caverneuses. Les terminaisons ne sont pyramidales que pour les cristaux grêles. Propriétés physiques. Brun-rouge orangé brillant, brun-jaune ou brun; éclat résineux; dureté 2,75-3 ; densité 6,7-7,1; cassure quelconque; aucun clivage; cassante; transparente à translucide. Composition. Chlorovanadate de plomb (78,7 % PbO, 19,4 % V 2O5, 2,5 % Cl; As, se substitue quelquefois à V, le minéral dont le rapport V sur As égale 1:1 est connu sous le nom d'endlichite). Essais. Fond en donnant une masse noire qui possède des surfaces légèrement anguleuses et luisantes. Si l'on continue à chauffer on peut obtenir de petits globules de plomb (qui se présentent comme le jaune d'un œuf au plat), puis la scorie fondue lentement s'élimine. Critères d'identification. On la distingue de la pyromorphite et de la mimétite par les réactions au chalumeau. Gisements. La vanadinite est un minéral secondaire qui se forme dans les régions désertiques
et résulte de l'altération, par les agents atmosphériques, de minerais de plomb. Elle est associée à la descloizite, à la wulfénite, à la cérusite et aux autres minéraux secondaires de plomb. On n'a trouvé que dans un seul gisement, dans le Sud-Ouest africain, de grands cristaux recouverts complètement par de la descloizite. Il existe de nombreux gisements aux Etats-Unis, en particulier dans l'Arizona et le Nouveau-Mexique. On trouve des cristaux rouge orangé vif dans la mine de Yuma près du Tucson, Arizona. Les cristaux squelettiformes orangés de Stein's Pass, au Nouveau-Mexique, sont aussi bien connus. On trouve la variété appelée endlichite — en cristaux limpides jaune clair — à Hillsboro et à Lake Valley, au Nouveau-Mexique. A Mibladen (Maroc) on a trouvé des prismes très aplatis. En Europe, la vanadinite a été signalée en Carinthie. Remarque. Bien qu'apparemment abondante, la vanadinite n'est pas assez fréquente dans les gisements du sud-ouest des Etats-Unis pour avoir été exploitée comme mineral durant la dernière guerre mondiale, alors que le vanadium était très recherché. Etant donné que les cristaux rouge vif ont tendance à noircir et à se ternir, par exposition prolongée à la lumière, les musées ne présentent que quelques échantillons. 153 Lazulite (Mg,Fe)Al2(PO4)2(OH)2 154 Scorzalite (Fe,Mg)Al 2(PO4)2(OH)2 monoclinique prisme 2/m Localisation. Dans les filons de pegmatites, dans les roches métamorphiques et dans les filons de quartz des zones métamorphiques. Formes observées. Les beaux cristaux sont rares; quand on les trouve, ils sont, en règle générale, cunéiformes et enclavés. Se présente aussi en petites masses compactes sans formes cristallines. Propriétés physiques. Bleu vif à bleu sombre (scorzalite); éclat vitreux; dureté 5,5-6; densité 3,1-3,4; cassure quelconque, clivage prismatique peu net; cassante; transparente à translucide. Composition. Constitue une série isomorphe (allant d'un phosphate basique riche en magnésium [lazulite] à un phosphate riche en fer [scorzalite]; environ 32 % Al 2O3 45 % P2O5 et 5,5 % H2O, avec une proportion variable de MgO et FeO). Essais. N'est soluble que dans les acides chauds (faiblement). Dans la flamme du chalumeau les cristaux virent au blanc ou au brun sombre (ceci dépend de la teneur en fer), se craquèlent, se fendillent et les morceaux se dispersent. Critères d'identification. La couleur bleu clair ou sombre est caractéristique. La vésuvianite bleue fond rapidement et donne un verre, la sodalite et la lazurite blanchissent et fondent avec quelques difficultés en donnant un verre également, les spinelles bleus sont infusibles. Les minéraux de cuivre bleus sont très solubles dans l'acide et sont très fusibles. Gisements. La lazulite et la scorzalite sont des minéraux hydro-thermaux de haute température qui n'existent que dans quelques gisements. Les cristaux n'ont été signalés que dans très peu d'endroits. A Zermatt, en Suisse et à l'ouest de l'Autriche, la lazulite se présente en beaux cristaux bleus, à faces luisantes, dans des filons de quartz. Au Brésil, elle constitue des masses compactes dans les filons qui recoupent les grès près de Diamantina. La variété bleu très sombre, riche en fer, la scorzalite, n'a été décrite que dans une pegmatite riche en phosphates, à l'est de Minas Gérais. Aux Etats-Unis, elle constitue des nodules dans une veine près de la Vallée de la Mort, en Californie, filon qui recoupe des schistes peu colorés. Des grains disséminés ont été trouvés dans une pegmatite riche en phosphates, au nord de Groton, dans le New Hampshire. Les plus beaux cristaux des Etats-Unis ont une consistance sableuse et présentent souvent une légère altération superficielle. Ils se trouvent dans une quartztite des Graves Mountain, en Géorgie, en association avec le rutile et le disthène. 155 Eosphorite (Mn,Fe)Al(PO4)(OH)2*H2O orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Comme minéral phosphaté tardif des filons de pegmatites. Formes observées. En cristaux plats rectangulalres, souvent petits, jusqu'à 2,5 cm de long, en touffes de cristaux (ressemblant à la stilbite, en masses sphériques d'aiguilles à structure radiée). Propriétés physiques. Brun clair à brun sombre; éclat vitreux; dureté 5; densité 3,1; cassure quelconque; clivage parfait suivant le pina-coïde; cassante; transparente à translucide. Composition. Phosphate basique hydfaté de manganèse et d'aluminium (31,0 % MnO, 22,3 % Al2O3, 31,0 % P2O5, 15,7 % H2O, avec habituellement un peu de fer remplaçant le manganèse). Essais. Noircit, gonfle, perd du poids et devient magnétique. Les essais positifs du phosphore et du manganèse sont faciles à obtenir. Critères d'identification. Son aspect et sa couleur permettent son diagnostic dans les gisements
typiques. La recherche de Mn et P confirme sa détermination s'il y a un doute. Gisements. L'éosphorite est toujours un minéral de formation tardive des pegmatites complexes, en particulier des pegmatites riches en phosphates. De petits cristaux ont été signalés associés à d'autres phosphates. Souvent ils les recouvrent; on les voit aussi en cristaux isolés dans de petites cavités de la cleavelandite. L'éosphorite peut être recouverte, à son tour, par un autre phosphate (blanc), une variété d'apatite. Elle fut pour la première fois signalée à Branchville, dans le Connecticut mais les plus beaux gisements se trouvent dans quelques pegmatites du Maine, en particulier à Newry. Elle est assez fréquente dans de nombreuses carrières riches en phosphates comme celles de Rumford, Maine, dans la mine de Palermo, au nord de Groton, et dans le New Hampshire. 156 Wardite NaAl 3(PO4)2(OH)4*2H2O quadratique pyramide quadratique 4 Localisation. Minéral d'altération secondaire des phosphates d'aluminium. Minéral tardif dans les filons de pegmatites. Formes observées. En encroûtements de petits cristaux pyramidaux vert bleuté pâle, en groupes de cristaux et encroûtements blancs, également en masses granulaires. Propriétés physiques. Vert bleuâtre à blanc, éclat vitreux; dureté 5; densité 2,8-2,9; cassure conchoïdale; un bon clivage basai; cassante; translucide à transparente. Composition. Phosphate basique hydraté de sodium et aluminium (7,6 % Na 2O, 3=4 % CaO, 37,5 % Al2O3, 34,8 % P2O5, 16,6 % H20). Essais. Avant d'être chauffée au chalumeau, elle blanchit et gonfle. Une goutte de nitrate de cobalt donne, après un nouveau chauffage, la réaction bleue de l'aluminium. La recherche du phosphore est positive. Critères d'identification. L'aspect et le type du principal gisement américain sont caractéristiques mais on la trouve aussi dans d'autres gisements de pegmatites qui possèdent plusieurs autres minéraux qui lui ressemblent. Il est difficile pour l'amateur de la reconnaître en l'absence de cristaux. Gisements. La wardite, dans son gisement le mieux connu, constitue le minéral principal de la bordure altérée de la variscite dans les nodules de Fairfield, Utah. Il semble qu'elle se soit formée lors de l'altération de ce minéral, qui d'ailleurs donne nalssance à un grand nombre d'autres espèces. Elle fut décrite, dans une pegmatite françalse de la région de Montebras, comme minéral secondaire, sous le nom de soumansite qui fut ensuite discrédité. On l'a signalée, plus tard, dans les pegmatites du New Hampshire à Béryl Mountain, au sud d'Acworth. Remarque. Nom donné en l'honneur du professeur Henry A. Ward, le fondateur du Ward's Naturel Science Establishment. 157 Turquoise CuAl6(PO)4(OH)8*4H2O triclinique pinacoïde i Localisation. Minéral secondaire qui forme des filons dans les roches riches en alumine des régions désertiques. Formes observées. Généralement en filons massifs finement grenus. Les cristaux ont été seulement signalés en Virginie où ils constituent des encroûtements peu épals et des petites rosettes de cristaux microscopiques en prismes courts. Propriétés physiques. Bleu ciel à bleu verdâtre clair; éclat porcelané; dureté 5-6; densité 2,62,8; cassure unie; cassante; translucide sur les bords peu épals. Composition. Phosphate basique hydraté d'aluminium avec du cuivre (environ 9,8 % CuO, 37,6 % Al2O3 34,9 % P2O5, 17,7 % H2O). Essais. Décrépite violemment et ne reste pas sur le charbon de bois. En tube fermé elle vole en éclats et vire au brun. Donne la réaction du phosphore et celle du cuivre. Critères d'identification. On ne peut pas la confondre avec d'autres minéraux. On distingue la turquoise du chrysocolle vitreux par la recherche du phosphore, du quartz finement grenu (avec des traces de cuivre) par sa solubilité dans l'acide, et de la variscite par son comportement dans la flamme du chalumeau. Gisements. La turquoise semble toujours être un minéral de climats arides. On la trouve fréquemment à l'endroit où les roches ont été profondément altérées et elle forme habituellement des filons dans les roches ignées broyées. Le phosphore nécessaire à sa formation provient probablement de l'apatite existant dans les roches fraîches, l'alumine des feldspaths et le cuivre de la chalcopyrite. Le Nouveau-Mexique, le Nevada et le Colofado sont des Etats importants au point de vue gisements. Les turquoises les plus précieuses proviennent de l'Iran et du Tibet, où la gangue est le plus souvent de couleur noire. En Amérique, cette dernière est fréquemment brune à blanche. Elle a été
signalée récemment en grands filons à Chuquicamata, au Chili. Dans le seul gisement connu où la turquoise est cristallisée, elle est constituée de petits cristaux qui tapissent les druses d'un schiste et ne forme pas de veines massives. Elle a été découverte lors des travaux de prospection d'une mine de cuivre de Virginie. Les cristaux sont bleu clair à bleu verdâtre, isolés ou groupés en rosettes à la surface des filons minéralisés. En France, la turquoise a été signalée à Montebras (Creuse). Remarque. Il existe des os fossiles imprégnés de sels de fer connus sous le nom d'«odontolite» ou de «turquoise d'os» qui ont été souvent pris pour de la turquoise et utilisés pour les mêmes usages que la véritable turquoise. On peut les distinguer par la recherche du cuivre. 158 Wavellite Al 3(OH)3(PO4)2*5H2O orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Minéral tardif de basse température dans les filons hydrothermaux. Formes observées. Généralement en encroûtements de très petits cristaux mal définis, recouvrant d'autres minéraux. Le plus souvent en masses sphérulitiques à structure radiée, quelquefois en remplissage de filon. Propriétés physiques. Blanc à gris, jaune, vert, brun ou noir; éclat vitreux à soyeux; dureté densité 3,5-4; 2,4; cassure quelconque ou subconchoïdale, éclats; clivage suivant le dôme et les côtés du pinacoïde; cassante; transparente à translucide. Composition. Phosphate basique hydraté d'aluminium (37,1 % Al, 34.5 % P 2O5, 28,4 % H2O). Essais. Les belles fibres deviennent blanches et s'exfolient. La niasse peut être conservée dans son état primitif en chauffant avec précaution. Imprégnée d'un peu de nitrate de cobalt et chauffée, elle donne la réaction bleue de l'aluminium. Un essai chimique montrera la présence du phosphore. Critères d'identification. A l'exception d'un gisement, la wavellite n'est pas une espèce typique et elle peut être confondue avec de nombreux autres minéraux. Les deux essais donnés ci-dessus sont très utiles pour les minéraux répondant à cette description générale. Un encroûtement botryoïde peut ressembler à la calcédoine, mais est plus tendre et soluble dans l'acide. Gisements. La wavellite est un minéral tardif des filons hydrothermaux et elle recouvre généralement les autres minéraux. On la trouve aussi en petites quantités à l'état de disséminations dans les couches sédi-mentaires de limonite et de phosphate. Les exemples les plus attrayants se présentent en sphérules radiées d'environ 2,5 cm, de couleur vert-jaune, que l'on trouve dans des filons qui traversent une roche grise près de Hot Springs, en Arkansas. De petites faces cristallines forment des troncatures sur les cristaux radiés, de sorte que l'on obtient des sphères. De grandes quantités de wavellite compacte, claire et botryoïdale, ont été signalées à Llallagua, en Bolivie, où elle constitue des encroûtements sur les premiers minéraux filoniens des mines d'étain. Signalée à Montebras en Soumans (Creuse) et dans l'Ariège, au château d'Encourtiech, près de St-Girons. La wavellite existe encore en Bohême (Schlaggenwald). 159 Torbernite ou Chalcolite Cu(UO 2)(PO4)2 * 8-12H2O quadratique bipyramide ditétragonale 4/m 2/m 2/m Localisation. Minéral secondaire des zones altérées des gisements minéralisés et dans les filons de pegmatites. Formes observées. Généralement en cristaux carrés peu épals et plus rarement en petites pyramides doubles. En lamelles micacées avec section peu nette. Propriétés physiques. Vert émeraude ou vert-jaune; éclat nacré sur la base, vitreux suivant les directions du prisme; dureté 2-2,5; densité 3,2-3,6; cassure non visible en règle générale; clivage parfait basal, bon suivant les côtés du pinacoïde; translucide à transparente. Composition. Phosphate hydraté de cuivre et d'uranium (56,6 % UO 2, 7,9 % CuO, 14,1 % P2O5, 21,4 % H,O mais une partie de l'eau s'évapore spontanément; la métatorbernite a 8 % d'eau). Essais. Fond aisément et donne un globule noir. Donne à la flamme la couleur du cuivre en solution acide et le globule devient fluorescent avec le fluorure de sodium. Critères d'identification. On peut la confondre avec quelques phosphates et arséniates rares de cuivre mais aucun d'entre eux ne présente de cristaux ayant la section carrée caractéristique de la chalcolite. Ressemble à d'autres minéraux de ce groupe, comme l’autunite, mais la chalcolite n'est pas fluorescente comme les autres minéraux de ce groupe. La zeunérite, son équivalent arsenical, lui ressemble étroitement mais donne des fumées d'arsenic sur le charbon de bois. Gisements. Il semble qu'elle soit un minéral tardif et elle se présente le plus souvent en feuillets micacés verts qui tapissent les fissures des pegmatites et en petits cristaux carrés très légèrement attachés à leur support. On la trouve aussi dans quelques filons minéralisés en association avec d'autres minéraux d'uranium. La métatorbernite est une variété légèrement déshydratée qui se
forme, par perte d'eau, ou directement lors d'une augmentation de température. Les plus beaux gisements sont tous constitués de cette variété. De grands cristaux de plus de 2,5 cm de large ont été signalés au lac Gunnis, près de Calstock, en Cornouailles. Les seconds, par rapport à la taille, sont les grands cristaux du Mt Painter, au sud de l'Australie. On la trouve également en Saxe et en Bohême mais elle ne constitue un mineral d'uranium en association avec d'autres minéraux uranifères qu'au Katanga, au Congo belge. De très beaux échantillons ont été récoltés à Guarda (Portugal). Signalée dans les diaclases des pegmatites d'Orvault (Loire-Atlantique), à Chanteloube (HteVienne), à Montebras (Creuse), à Entraygues (Aveyron)... Les gisements des Etats-Unis sont rares; le plus important donne des cristaux plats, bien formés, de 0,6 cm à 1 cm, qui recouvrent un quartz gris dans une carrière de la petite Suisse, dans la Caroline du Nord. Des cristaux isolés ont été trouvés dans de nombreuses localités mais ils sont plus rares que l'autunite que nous allons décrire maintenant. De petits cristaux pyramidaux ont été signalés dans la carrière de Kinkel, à Bedford, Etat de New York. 160 Autunite Ca(UO2)2(PO4)2 * 10 à 12 H 2O quadratique bipyramide ditétragonale 4/m 2/m 2/m Localisation. Minéral secondaire des zones altérées des gisements minéralisés et en filons dans les pegmatites. Formes observées. En cristaux plats carrés ou en feuillets fins disséminés, ainsi qu'en encroûtements compacts micacés. Propriétés physiques. Jaune verdâtre à jaune citron; éclat nacré à vitreux; dureté 2-2,5 J densité 3,1; cassure peu nette; clivage parfait, basal et prismatique; cassante; translucide; un des minéraux les plus violemment fluorescents (en vert) sous l'action de la lumière ultra-violette. Composition. Phosphate hydraté d'uranium et de calcium (58,0 % UO3, 5,7 % CaO, 14,4 % P2O5, 21,9 % H2O). Essais. La fluorescence vive ne nécessite pas l'emploi des autres méthodes d'identification. Critères d'identification. La fluorescence et les cristaux plats et carrés la distinguent de toutes les autres espèces, à l'exception de quelques autres minéraux de ce groupe. La présence de Ca peut être confirmée par l'obtention d'un précipité de sulfate de calcium qui se produit lorsqu'on ajoute de l'acide sulfurique à la solution nitrique de ce minéral. Gisements. L'autunite est sans doute toujours un minéral secondaire qui résulte de l'altération de minerais d'uranium. Elle peut être pratiquement invisible sur la roche mais elle constitue des cercles fluorescents autour d'un centre moins altéré de minéraux d'uranium non fluorescents contenus dans une pegmatique. L'examen en lumière ultra-violette des roches avec de l'uraninite altérée montre généralement une abondance insoupçonnée de plaques d'autunite, si fines qu'elles n'ont pas été identifiées à l'examen de l'échantillon en lumière naturelle. Pl33-34 Elle est très abondante dans les pegmatites uranifères partout dans le monde. Des amas spécialement riches ont été signalés à Spruce Pine, Caroline du Nord. Au Portugal à Urgeiriça et au sud de l'Australie au Mt Painter, elle constitue des filons qui ont été assez riches pour être exploités, ceux du Mt Painter atteignent 30 cm d'épaisseur. Des encroûtements assez riches jaune verdâtre ont été trouvés à Autun, en Saône-et-Loire, en France. Par ailleurs, elle a été signalée dans les pegmatites d'Orvault (Loire-Atlantique), à Meymac (Corrèze), près de Bourg-Lastic (Puy-de-Dôme), dans les pegmatites du Limousin (Chanteloube-en-Razès, Compreignac, St-Yrieix, Vaulry...). Fig 038 161 Carnotite K 2(UO2)2(VO4)2*3H2O monoclinique prisme 2/m Localisation. Minéral secondaire dans les roches sédimentaires. Formes observées. Les cristaux sont inconnus, parfois en feuillets microscopiques. Généralement en disséminations terreuses ou en films. Propriétés physiques. Jaune vif; éclat terreux; dureté indéterminée (mou); densité 4,1; pulvérulente, ayant tendance à s'émietter; clivage: les feuillets cristallins auraient un clivage basai, m ais il n'est pas visible; sectile; opaque comme l'ocre. Composition. Vanadate hydratée de potassium et d'uranium (10,4 % K 2O, 63,4 % UO 3, 20,2 % VaO5, 6,0 % H2O). Essais. Infusible. La poudre devient brun-rouge quand on la plonge dans l'acide nitrique bouillant et elle se dissout en donnant une solution verte. La perle de borax à froid possède une fluorescence verte. Le résidu d'évaporation de la solution acide est fluorescent. Critères d'identification. La couleur jaune vif de l'uranium, sans la fluorescence normale de ce
métal, est caractéristique. Une réaction à la perle, en lumière ultra-violette, permettra de prouver l'existence d'uranium. Gisements. Les seuls gisements importants se trouvent dans les grès de l'ouest du Colorado et dans l'est de l'Utah ainsi qu'en Arizona et au Nouveau-Mexique. Son origine exacte est incertaine. On suppose qu'elle s'est formée à partir de l'uranium préexistant et à partir des minéraux de vanadium. Elle est disséminée dans un grès brun-rouge, elle remplace souvent des bois fossiles en formant alors des amas riches en carnotite relativement pure. Des traînées jaunes de ce minéral ont été signalées dans un conglomérat, le long d'une tranchée de chemin de fer à Mauch Chunk, en Pennsylvanie. Elle a été signalée aussi au nord du Mexique, à Radium Hill, au sud de l'Australie et en association avec les minerais d'uranium au Katanga et au Congo ex-belge. Remarque. Pendant quelques années, avant la découverte des minerais de radium du Congo ex-belge, les gisements de carnotite des Etats-Unis étaient la première source mondiale de ce métal. Depuis l'exploitation des minerais du Congo, le prix du radium balssa et l'exploitation de la carnotite cessa. L'intérêt s'étant maintenant porté sur l'uranium, son extraction a repris. LES TUNGSTATES (WOLFRAMATES) ET MOLYBDATES C'est un petit groupe de minéraux colorés et intéressants. La wulfénite fait partie du groupe rare des cristaux quadratiques caractérisés par des faces de troisième ordre. La scheelite et la powellite, caractérisées par leur fluorescence, font partie de la même classe cristallographique que la wulfénite. Le groupe de la wolframite comprend des minerais importants pour le tungstène (wolfram). Le tungstène et le molybdène peuvent être remplacés l'un par l'autre dans quelques minéraux, en proportions limitées. La couleur bleue du molybdène peut être observée dans le résidu d'évaporation des solutions acides, elle est nette et permet la distinction entre powellite et scheelite. La fluorescence de la powellite est un guide pour l'identification de la molybdénite, dont elle dérive généralement. 162 Wolframite (Fe,Mn)WO4 162 a Ferbérite FeWO4 162 b Hubnénte MnWO4 monoclinique prisme 2 Localisation. Dans les filons de quartz de haute et de moyenne température et dans les roches granitiques, enrichies en solutions pegmatitiques. Formes observées. La wolframite se présente généralement en lames noires de belle taille (2,5 cm à 5 cm) dans les filons de quartz blanc, en montrant son clivage parfait sur la cassure. L'hùbnérite tend vers le brun et montre sa coloration par transparence sur ses faces de clivage, et le long de ses cassures internes parallèles. La ferbérite constitue des encroûtements de petites lames noires trapues, à la surface des roches et dans des géodes. On la trouve aussi sous forme massive ou granuleuse. Propriétés physiques. Noir à brun-rouge; éclat submétallique; dureté 4-4,5; densité 7,1-7,5; clivage parfait suivant le pinacoïde; cassure quelconque; cassante; la hùbnérite est translucide en fines esquilles. Composition. Les tungstates de fer et de manganèse constituent une série continue dans laquelle les pôles portent le nom de ferbérite (avec 23,7 % FeO et 76,3 % WO 3) et de hùbnérite (avec 23,4 % MnO et 76,6 % WO 3). Essais. Décrépite puis fond en donnant un globule qui, en se solidifiant, présente une surface légèrement cristalline et est magnétique. Pour effectuer une bonne recherche du tungstène, il faut d'abord fondre ce minéral avec du carbonate de sodium, dissoudre ensuite le produit de cette fusion dans l'acide chlorhydrique fort, ajouter de l'étain pur, qui provoque la formation d'une solution de couleur bleue. Il est préférable d'effectuer cet essai plusieurs fois avec des minerais de tungstène, afin de bien connaître la technique. Critères d'identification. La recherche du tungstène est le meilleur guide et peut être essentielle. La hubnérite peut ressembler à la gœthite, cette dernière ne donne pas l'essai de W. Elle ressemble souvent à la columbite, à la tantalite, à la manganotantalite, mais ces derniers minéraux contiennent quelquefois du tungstène. Le problème est difficile à résoudre. Gisements. La wolframite est un minéral largement distribué que l'on trouve le plus souvent dans des filons de quartz de haute température. Elle se présente souvent en lames, développées perpendiculalrement aux épontes, si parfaites qu'elles ont servi à l'illustration des traités. Le clivage parfait est très net et permet de la distinguer de la columbite. Cependant, les gisements pegmatitiques de wolframite sont rares et comme ils sont la localisation coutumière de la columbotantalite, une telle
distinction n'a qu'un intérêt théorique. En France, elle a été signalée à Montbelleux (Ille-et-Vilaine), à Puy-les-Vignes (Hte-Vienne), Vaulry, à Meymac (Corrèze), dans le gisement des Colettes (Allier), à la carrière de la Vilate, près de Chanteloube-en-Razès (Hte-Vienne). Les plus beaux échantillons proviennent de Panas-queira (Portugal) et de Bolivie. La ferbérite, d'autre part, constitue des encroûtements drusiques typiques, formés de petits cristaux noirs, brillants, isolés à la surface des filons de basse pression mais de haute température comme ceux de Boulder Country, au Colorado, de Llallagua en Bolivie. De beaux échantillons ont été signalés dans des filons de quartz à Frederick-Town, Missouri, dans les régions de Ouray, Colorado, de Lincoln, au Nouveau-Mexique, de Nye, au Nevada, et récemment en beaux filons à Townsville, au nord de la Caroline. La ferbérite est plus abondante dans le Colorado et des échantillons identiques proviennent de Bolivie. La principale source de wolframite est constituée par les gisements alluviaux de Chine mais elle a une distribution mondiale. Importance économique. C'est un important mineral de tungstène. Son nom provient du terme «wolfing», mineral associé à l'étain et qui gêne la métallurgie de ce dernier. Il fut récemment accepté par les chimistes mais il n'est pas toujours admis dans le langage courant. 163 Scheelite CaWO 4 quadratique bipyramide quadratique 4/m Localisation. Dans les gisements de métamorphisme de contact, dans les filons de quartz de haute température et plus rarement dans des pegmatites. Formes observées. Trouvée généralement sous forme de cristaux bipyramidaux bien formés, suggérant souvent une troncature assymé-trique sur un côté (formes d'ordre 3). Les cristaux peuvent être petits et brillants ou très grands, et atteindre plus de 7 à 10 cm. Les cristaux blancs limpides et ambrés ont été utilisés comme pierres précieuses. On la trouve en grains imbriqués dans la roche, sans forme externe régulière. Propriétés physiques. Blanche, brun clair, vert clair; éclat adamantin; dureté 4,5-5; densité 5,9-6,1; trois clivages, le meilleur selon la bipyramide; cassure quelconque; translucide à transparente. La plupart des échantillons sont fluorescents à la lumière ultra-violette de courte longueur d'onde, en bleu ou en jaune (ceci dépend de la teneur en molybdène). Composition. Tungstate de calcium avec généralement un peu de tungstène qui est remplacé par le molybdène (19,5 % CaO, 80,5 % WO3). Essais. Les essais sont rarement nécessaires, car la fluorescence à la lumière ultra-violette est la meilleure méthode de reconnaissance. Une mesure de la densité et une recherche du tungstène comme pour la wolframite (voir le minéral précédemment décrit) peuvent être faites, mais le précipité jaune et l'enduit que l'on obtient en faisant bouillir un peu de poudre de scheelite dans l'acide chlorhydrique sont généralement suffisants. Critères d'identification. La fluorescence n'est pas typique, en particulier quand elle devient blanchâtre ou jaune par substitution du molybdène au wolfram. On différencie la scheelite de la fluorite, également fluorescente, par sa forte densité; d'autre part, ses cristaux sont si communs qu'on les connaît bien. Gisements. On trouve la scheelite le plus souvent dans les gisements de métamorphisme de contact à l'endroit où les roches granitiques intru-sives ont traversé des calcaires impurs; la chaleur et les gaz ont provoqué l'apparition de minéraux typiques. Elle s'associe au grenat, à l'épidote et à la vésuvianite. La scheelite sera toujours recherchée dans ces circonstances. Elle sera également présente dans les filons de haute température, souvent en cristaux associés à la cassitérite, à la topaze, à la fluorite, à la wolframite et à l'apatite. On a signalé de beaux cristaux dans de nombreuses localités, en particulier à Bishop et à Atolia, en Californie, et à Mohave et Cochise, en Arizona. Des cristaux intéressants et des remplacements de wolframite par des cristaux de scheelite ont été signalés à Trumbull, dans le Connecticut. La scheelite, d'importance commerciale, provient de Mill City (Nevada). Elle se présente en grains, noyés dans une roche très compacte. En France, elle a été signalée à Montbelleux (Ille-et-Vilalne), à Puy-les-Vignes (Hte-Vienne), à Meymac (Corrèze), à St-Lary (Htes-Pyré-nées), à Framont (Alsace). Remarque. La scheelite est un important mineral de tungstène qui a été prospecté à la lumière ultra-violette ces dernières années, ce qui a permis de découvrir de nombreux gisements qui n'avaient pas encore été reconnus. Elle ressemble au quartz quand elle se trouve dans une roche et sans doute n'at-elle pas toujours été identifiée. 164 Powellite CaMoO 4
quadratique bipyramide quadratique 4/m Elle peut se former, comme la scheelite, dans des filons de quartz de moyenne température mais elle résulte généralement de l'altération de la molybdénite. Formes observées. Les cristaux sont petits et rares mais ressemblent à ceux de la scheelite. Les formes les plus communes sont formées par des films peu épais, jaunâtres, et par des enduits intimement mélangés à plus ou moins de molybdénite altérée. Propriétés physiques. Blanche,brun jaunâtre, bleu clair; éclat adamantin; dureté 3,5-4; densité 4,2; cassure quelconque; clivage octaédrique; transparente à translucide; fluorescence jaune. Composition. Molybdate de calcium avec un peu de tungstène qui remplace le molybdène (28,0 % CaO, 72,0 % MoO 3, avec un peu plus de 10,0 % de WO 3 qui remplace ce dernier). Essais. On la distingue de la scheelite par sa fluorescence jaune et par sa plus faible densité. Les essais chimiques sont rarement nécessaires mais elle se décompose dans l'acide chlorhydrique et donne une solution jaune. Une goutte de cette solution évaporée dans un creuset de porcelaine laisse un résidu bleu (molybdène). Critères d'identification. Les cristaux sont comme ceux de la scheelite mais cette dernière est plus fréquente. Le matériel terreux montre généralement quelques fragments de molybdénite, ce qui permet d'effectuer une identification rapide. Gisements. Les beaux échantillons sont excessivement rares. Les premiers signalés présentaient des cristaux microscopiques dans une mine de l'Utah et le nom fut donné en l'honneur du Major J. W. Powell qui fut, autrefois, directeur du Service géologique des Etats-Unis. De magnifiques cristaux, les plus beaux connus, proviennent de la région cuprifère du Michigan, soit de Isle Royal et des mines de South Hecla. Des encroûtements cristallins bruns ont été signalés à Goldfield, au Nevada. Les cristaux incolores et brillants se trouvent, avec les zéolites, dans les basaltes de la carrière de Clayton, dans la région du Canal de Panama. On l'a aussi signalée en Ecosse. L'altération normale de la molybdénite en powellite, se présentant souvent en pseudomorphoses à partir des cristaux de molybdénite, ne fut reconnue que lorsque l'on sut que la powellite était un minéral cristallisé. C'est sans doute une espèce fréquente que l'on doit toujours trouver dans les échantillons de roches à molybdénite altérée. Localisation.
165 Wulfénite PbMoO4 quadratique pyramide quadratique 4 Localisation. Minéral secondaire se formant près de la surface dans les filons plombifères. Formes observées. Presque toujours en cristaux, généralement tabulaires, souvent très fins. La face basale est bien développée. Les faces de la pyramide d'ordre trois, occasionnellement développées, donnent un aspect tordu à cette base. Les formes prismatiques ou pyramidales sont moins fréquentes. Sur les grands cristaux plats et peu épals, les faces du prisme sont souvent irrégulièrement développées, de sorte que ces cristaux ne sont pas terminés de façon aiguë. Propriétés physiques. Jaune, orange, brun, gris, parfois blanche; éclat adamantin; dureté 2,73; densité 6,8; cassure subconchoïdale; un bon clivage pyramidal, deux autres peu nets; transparente à translucide. Composition. Molybdate de plomb (60,7 % PbO, 39,3 % MoO 3). Essais. La couleur vive, le grand éclat et la forme plate ne rendent pas nécessaires la plupart des essais. Fond facilement en donnant une scorie, jaune à chaud, grise à froid. Les fragments luisants sont givrés sur leur surface quand on les plonge dans l'acide chlorhydrique, ils deviennent bleus quand on les gratte encore humides avec une aiguille d'acier. Critères d'identification. La couleur vive est caractéristique de ce minéral ainsi que le développement tabulaire de ses cristaux, de sorte que c'est un des minéraux les plus faciles à reconnaître. Il n'existe pratiquement pas d'autres minéraux avec lesquels on pourrait la confondre. Gisements. Se forme plus facilement sous climat sec aux endroits où l'altération est très profonde. L'Amérique du Sud-Ouest et le Mexique en particulier sont riches en gisements de wulfénite. De très beaux cristaux, orangé vif, ont été trouvés à la mine de Red Cloud, dans l'Arizona. Il existe de nombreux autres gisements dans le Sud-Ouest, dont la liste serait trop longue. Les cristaux bruns de Los Lamentos, Chihuahua, Mexique, ont tendance à être anormalement plus prismatiques. Un gisement rare et peu fréquent aux Etats-Unis était la mine de plomb de Southampton, Massachusetts; et Phœnixville, Pennsylvanie, avec la pyromorphite. Le premier gisement, en Carinthie, Autriche, fut décrit par Xavier Wulfen, en 1785, qui dessina de nombreuses formes de cristaux prismatiques et pyramidaux avant que l'importance des formes des cristaux ne fût reconnue. Des cristaux orange d'une grande beauté ont été trouvés en Iran. La wulfénite fut signalée à Meymac (Creuse) et dans le Beaujolais, dans les anciennes exploitations de Chenelette, Propières, Montchonay..., près de Pontgibaud (Puy-de-Dôme), Puy-les-
Vignes (Hte-Vienne). LES SILICATES Ce groupe de minéraux est le plus vaste, le plus commun, et ses membres sont parmi les plus difficiles à identifier. La reconnaissance des espèces de ce groupe est facile car la plupart des silicates sont totalement ou relativement insolubles dans les acides. Ils sont translucides — au moins en éclats — donnent une trace claire ou blanche — ils ont une grande dureté, et une densité plus faible que la plupart des autres minéraux. Leur résistance aux acides et, dans de nombreux cas, à la fusion, font qu'ils sont plus difficiles à identifier — par les essais pratiques des amateurs — que les minéraux des autres groupes. Dans quelques cas, une série d'essais négatifs est tout ce que l'on peut obtenir. L'ordre à l'intérieur de ce groupe a été récemment changé dans la septième édition de la Classification minéralogique de Dana. Depuis, ce classement a été le système de référence de tous les professionnels et cette nouvelle classification est devenue celle de la plupart des collections présentées dans les musées. Il nous a semblé intéressant d'observer ici ce même ordre. Les débutants n'auront pas à réapprendre ce qu'ils ont déjà acquis et à acheter de nouveaux livres. La détermination des arrangements atomiques des cristaux était brièvement esquissée dans la partie traitant de la cristallographie pour aider à la compréhension de la présente classification des silicates. Elle est basée sur le fait que tous les silicates sont caractérisés par le groupement de quatre atomes d'oxygène équidis-tants par rapport à un atome central de silice. Ce solide imaginaire est appelé tétraèdre, et les tétraèdres se soudent par leurs sommets ou par leurs arêtes d'une façon ou d'une autre pour donner six arrangements possibles (structure). Les structures sont responsables de quelques-unes des propriétés des minéraux. Une structure en feuillets, par exemple, est révélée par un très bon clivage dans un plan, une structure en chaîne donne de bons clivages dans deux plans, etc. Aussi semble-t-il plus logique et facile de grouper alnsi ces minéraux, même s'il en résulte une séparation de certains d'entre eux rassemblés dans un même gisement et qui ont quelque chose de chimiquement semblable. Le groupe des silicates comprend les types suivants: Silice SiO2 structure en charpente Disilicate Si2O6 structure en feuillets Métasilicate Si 3O8 Si4O11 structure en chaîne SiO3 SinO3n structure en anneau Pyrosilicate Si2O7 groupes isolés de tétraèdres Orthosilicate SiO4 un seul tétraèdre isolé Subsilicate SiO5 tétraèdres isolés avec addition de O LE TYPE SILICE Si:O = 1:2 Principalement les alumino-silicates de sodium, calcium et potassium, quelquefois avec de l'eau dans un réseau lâche. Cet arrangement donne à ce groupe une faible densité et est responsable d'une tendance vers la forme équidimensionnelle des cristaux. GROUPE DE LA SILICE 166 Quartz SiO2 hexagonal (rhomboédrique) trapézoèdre trigonal 3 2 Localisation. Le plus commun des minéraux, se trouve dans toutes les catégories de roches et se forme dans toutes les conditions de milieu. Formes observées. On divise le quartz en deux groupes d'après l'aspect: cristallisé ou microcristallin. Le groupe microcristallin peut, à son tour, être divisé en arrangements cristallins à fibres parallèles et en un type finement granulaire. 1. Le quartz cristallisé se présente souvent en grands cristaux bien formés, incolores, ou en encroûtements de cristaux. Les cristaux colorés en violet sont connus sous le nom d'améthyste, les gris ou noirs sont dits enfumés. Il constitue aussi des filons ou des masses
qui peuvent être formés de quartz laiteux ou de quartz rosé. 2. La calcédo calcédoine ine est une variét variétéé à crista cristaux ux microsc microscopi opique quess de ce même même minéral, minéral, mais mais les indivi individus dus sont sont formés formés de fibres fibres grêles grêles forman formantt des bandes bandes parall parallèle èles. s. Les surfac surfaces es calcédonieuses ont tendance à être botryoï-des, et elles sont souvent mamelonnées et translucides. Le zonage est très visible dans le type appelé agate. 3. Les cherts, cherts, les silex silex et les les jaspes jaspes sont formés formés égaleme également nt de cristaux cristaux finement finement grenus grenus mais mais ils n'ont pas de zonage bien défini, pas la translucidité du groupe de la calcédoine; ils possèdent généralement de nombreuses nombreuses impuretés. Le quartz massif, le sable et les grains de quartz disséminés dans d'autres roches ou en galets de quartz quartz ou de quarzi quarzite te sont sont très très commun communss et formen formentt généra généralem lement ent les consti constitua tuants nts les plus plus importants de la plupart des graviers et du sable des plages. Les cristaux de quartz se développant normalement ont des formes variées allant des prismes allongés et grêles aux encroûtements. Les faces du prisme sont généralement striées horizontalement, les faces terminales ont alternativement des faces plus grandes et plus petites, de sorte que ceci suggère, pour ce minéral, une symétrie plutôt rhomboédrique qu'hexagonale. A cause de sa composition, le quartz et les autres composés à base de SiO a ont toujours été considérés comme faisant partie des oxydes, mais leurs propriétés physiques et leur structure cristalline sont plus en accord avec celles du groupe des silicates, de sorte qu'il semble plus plausible de consid considére érerr qu'ils qu'ils font font partie partie des silica silicates tes.. Le quartz quartz lui-mê lui-même me présen présente te plusie plusieurs urs mod modific ificati ations ons crista cristallo llogra graphi phique ques: s: tandis tandis qu'il qu'il est seule seulemen mentt de symétr symétrie ie rhombo rhomboédr édriqu ique, e, droite droite ou gauche gauche,, à température normale, il est complètement développé, ou rhomboédrique holoédrique, à températures au-dessus de 573 0 C. Sa forme à plus haute symétrie est connue sous le nom de quartz béta (quartz p) et elle se constitue souvent quand le quartz cristallise à partir de solutions vraiment chaudes. Cependant, par refroidissement au-dessous de 573 0 C, la structure passe à celle du quartz alpha (quartz a) et tous les quartz que nous trouvons sont naturellement du quartz a. Le quartz a été employé comme thermomètre géologique car la forme cristalline permet de savoir s'il s'est formé au-dessus ou en dessous de 573 0 C. Deux minéraux chimiquement semblables, qui seront décrits, constituent un thermomètre géologique plus élevé. SiO 2 cristallisant au-dessus de 870 0 C. donne des cristaux plats orthorhombiques et ce minéral est connu sous le nom de tridymite. SiO 2 cristallisant au-dessus de 1470 0 C. donne des crista cristaux ux blancs blancs appart appartena enant nt au systèm systèmee cubiqu cubiquee et cette cette substa substance nce est est connue connue sous sous le nom de cristobalite. Par conséquent, on peut déterminer la température de formation des roches par l'étude des formes de cette substance excessivement fréquente. Les deux composés de SiO 2, de haute température, sont plus rares qu'on ne le pense. En effet avant de se solidifier, les roches qui se refroidissent restent liquides à de relativement basses températures, si on se base sur celles qui sont nécessaires pour les refondre. Dans certaines conditions on pense que la tridymite et la cristobalite peuvent se former à des températures légèrement plus basses que celles auxquelles elles sont réellement stables. Propriétés physiques. Incolore, blanc, laiteux, rosé, violet, brun, également translucide et teinté de différentes façons par des impuretés; éclat vitreux; dureté 7; densité 2,6; cassure conchoïdale; clivage rhomboédrique, quelquefois visible; transparent à translucide suivant les impuretés. Composition. Oxyde de silicium (46,7 % Si, 53,3 % O). Essais. Dureté de 7 importante; infusible, insoluble. La poudre mélangée avec le carbonate de sodium fond en donnant un verre transparent. Critères d'identification. L'éclat et la cassure sont typiques, la dureté est plus grande que celle de la plupart des minéraux. Les cristaux sont faciles à reconnaître si l'on peut observer leur forme hexagonale, de même les striations sur les faces du prisme aident à la détermination. La densité apporte une aide précieuse pour la reconnaissance de ce minéral. Un éclat maintenu dans une flamme se casse toujours (lorsque l'on atteint 573° C.). Gisements. Le quartz se trouve partout. Les filons de haute température sont généralement à quartz cristallisé tandis que ceux de basse température, dans les roches sédimentaires, sont constitués de variétés de quartz finement grenu. Les beaux cristaux incolores ou «cristal de roche» se trouvent en Arkansas dans la région de Hot Spring Springs; s; à Little Little Falls Falls,, New New York, York, en petits petits crista cristaux ux brûlan brûlants ts bipyra bipyramid midés és («diam («diamant antss de Herkimer»); dans l'Ontario près de Lyndhurst. Les cristaux fumés de la région de Pikes Peak dans le Colorado sont souvent spectaculaires et quelques beaux cristaux ont été signalés dans le Maine et dans la région pegmatitique de Californie. A l'étranger, le quartz se trouve dans les célèbres fentes alpines, par ex. St-Gothard, et le cristal de roche de Madagascar Madagascar et du Brésil est commercialisé. commercialisé. On trouve de l'améthyste dans le Maine, en Pennsylvanie, dans la Caroline du Nord et ailleurs; Bahia et Rio Grande do Sul sont les deux plus importants états producteurs d'améthyste du Brésil. Le quartz rosé est un minéral de pegmatite et les cristaux sont rares. Ils ont été signalés à Newrey, dans le
Maine, et à Minas Gérais (Brésil). Le manque de grands cristaux bien formés de quartz rosé est un mystère géologique. Les plus belles agates se forment dans les cavités des roches basaltiques, par exemple dans la partie occidentale des Etats-Unis et dans le Rio Grande do Sul, au Brésil, qui est la principale source d'agates. La célèbre taillerie de pierres précieuses Idar, en Allemagne, doit son origine à des gisements locaux à concrétions d'agates situés dans les coulées de lave. Des livres entiers ont été écrits sur le quartz et ses dérivés; consulter à ce propos Quartz Family Minerais (minéraux de la famille du quartz), de Dake, Fleener et Wilson, pour obtenir des renseignements sur les gisements et sur la description des types. Remarque. Le quartz a d'importantes applications industrielles dans plusieurs domaines. Le sable est utilisé dans la fabrication du verre ou pour la préparation de la silice fondue. Le cristal de roche, limpide, a une grande valeur pour l'équipement électronique, en particulier dans les oscillateurs comme référence de fréquences. Les belles variétés colorées sont employées comme pierres précieuses. Le quartz rosé montre souvent un certaln astérisme quand on le taille en sphère ou en hémisphère. Les filons de quartz blanc sont des guides classiques pour découvrir l'or dans certaines régions. La calcédoine et l'agate ont un intérêt décoratif mais sont également employées pour la fabrication des mortiers. Le silex est une variété compacte noire qui, autrefois, avalt une certaine valeur car il produit des étincelles quand on le heurte avec de l'acier, d'où son emploi dans les fusils à silex. 167 Tridymite SiO2 orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m (pseudohexagonale) Localisation. Minéral rare des roches volcaniques. Formes observées. On peut voir la tridymite au microscope dans les plaques minces de roche, mais on peut également l'observer quelquefois dans de petites cavités des roches volcaniques. Elle se présente en cristaux tabulaires peu épais, dont la forme semble hexagonale, mais les cristaux sont souv souven entt disp dispos osés és en disq disque uess ou en grou groupe peme ment ntss de troi troiss indiv individ idus us dans dans la macl maclee clas classi siqu quee pseudohexagonale. Propriétés physiques. Blanc Blanc à incolo incolore; re; éclat vitreux; dureté 7; densité 2,3; cassure conchoïdale; clivage prismatique; transparente à translucide. translucide. Composition. Oxyde Oxyde de silici silicium, um, comme comme le quartz quartz,, mais mais il semble semble qu'il contie contienne nne un pourcentage constant d'un alumino-silicate alumino-silicate de sodium. Essais. Les mêmes que pour le quartz, mais les collectionneurs amateurs reconnaîtront ce minéral par sa forme cristalline et par son type de gisement. Critères d'identification. Cristaux tabulaires et type de gisement caractéristique. Gisements. La tridymite est un minéral qui se forme seulement dans les roches qui se solidifient à haute température. Le quartz, la tridymite et le minéral suivant, la cristobalite, ont la même composition mais se forment dans des conditions différentes. La tridymite, sans doute, se forme quelquefois à des températures inférieures à la limite de stabilité, 870 0 C, de même la cristobalite. Puis elle elle se tran transf sfor orme me ensu ensuit itee en quar quartz tz et de nomb nombre reux ux écha échant ntil illon lonss poss possèd èden entt de véri vérita tabl bles es pseudomorphoses de quartz à partir de la tridymite. tridymite. Les cristaux de tridymite sont souvent microscopiques; les plus grands atteignent 1,25 cm de long et sont peu épals. De beaux cristaux ont été signalés dans les cavités des laves des montagnes de San Juan, au Colorado. Elle fait partie des lithophyses de cristallisation des obsidiennes du parc de Yellowstone, en association avec le quartz, le feldspath, et la fayalite. En France, elle se trouve par exemple dans les carrières d'andésite de Murât, dans les sanadinites de Menet (Cantal), dans les trachytes de la Haute-Loire et dans la vallée du Mt-Dore (trachyte du Capucin). Remarque. Le nom vient de l'aspect usuel des macles de cristallisation en groupements de trois individus. 168 Cristobalite SiO2 quadratique trapézoèdre (pseudo-isométrique) 4 2 2 Localisation. Minéral de haute température des roches volcaniques. Formes observées. Elles Elles sont sont consti constitué tuées es de petits petits crista cristaux ux blancs blancs,, généra généralem lement ent en pseudooctaèdres ou en groupements maclés. Les faces cristallines sont rarement nettes et les cristaux sont toujours microscopiques. Souvent en petites masses sphériques. Propriétés physiques. Blanche; éclat vitreux; dureté 5-7; densité 2,3; translucide, souvent fluorescente. Composition. Oxyde de silicium, comme le quartz, avec des impuretés variables. Essais. L'aspe L'aspect ct blanc blanc et laiteu laiteuxx dispar disparaît aît lorsqu lorsquee l'on l'on chauff chauffee à enviro environn 165 0 C. sans
transformer le cristal d'une manière quelconque; lors du refroidissement, elle retrouve son aspect blanc et laiteux. Critères d'identification. Il existe existe nature naturelle llemen mentt de nom nombre breux ux minéra minéraux ux avec avec lesque lesquels ls la cristobalite peut être confondue mais son type de gisement, comme celui de la tridymite à laquelle elle est souvent associée, suffit pour permettre son identification. Gisements. Dans Dans de petite petitess cavité cavitéss (lithop (lithophys hyses) es) des roches roches volca volcaniq niques ues.. Dans Dans un des meilleurs gisements, elle se présente en petits cristaux blancs (moins de 0,2 mm) dans des craquelures de retrait, dans les lithophyses des obsidiennes de la région de Inyo (Californie), en association avec de petites lames de fayalite. On l'a trouvée également dans les laves des montagnes de San Juan, au Colorado, et dans le Cerro San Cristôbal (d'où son nom), près de Pachuca, au Mexique. Signalée en France, dans une trachyte de la vallée de Chaudefour, au Mont-Dore (Puy-deDôme). 169 Opale SiO2* H2O amorphe Localisation. Dans les roches volcaniques récentes, en dépôts au griffon des sources chaudes et dans les sédiments. Formes observées. Amorphe, par conséquent pas de cristaux, sauf en pseudomorphoses. En amygdales, en filons, et en veinules, également en stalactites et sous forme botryoïdale ou réniforme. Pseudomorphose souvent le bois, les coquillages ou les os. Propriétés physiques. Incolore ou diverses teintes claires avec des irisations; éclat vitreux à résineux; dureté 5-6; densité 1,9-2; cassure conchoïdale; transparente à translucide; souvent fortement fluorescente (vert-jaune). Composition. Oxyde de silicium, comme le quartz mais avec plus de 10 % d'eau. Essais. Infusible et insoluble, mais donne de l'eau en tube fermé avec un fort chauffage; décrépite généralement dans la flamme et blanchit. Critères d'identification. En fragments, elle peut être confondue avec le quartz mais la dureté moindre de l'opale permet de la distinguer. Gisements. Parmi les variétés d'opale, celle caractérisée par des irisations aux couleurs d'arcen-ciel constitue l'opale précieuse, pierre de joaillerie appréciée. La variété limpide rouge orange est connue sous le nom d'opale de feu et est également utilisée comme pierre précieuse que l'on taille en facettes. L'opale commune n'a pas de valeur particulière, elle est souvent fortement fluorescente et récoltée pour cette raison. Les opales transparentes et incolores sont connues sous le nom de hyalite. Il existe de nombreux gisements d'opales déposées par les eaux chaudes comme, par exemple, dans les geysers du parc de Yellowstone, Wyoming. Du bois silicifié jaune pâle existe à Virgin Valley, dans le Nevada. La terre de diatomées est constituée par l'accumulation des squelettes externes de plantes microscopiques fossiles. Les opales précieuses ont été trouvées dans les roches volcaniques, d'abord en Hongrie, plus tard dans l'Idaho et en Californie, et sont très abondantes dans la région de Querétaro, au Mexique. Celles qui ont le plus de valeur, cependant, sont les opales des roches sédimentaires de la partie orientale de l'Australie, qui, en plusieurs endroits, possèdent de nombreux types d'opales précieuses. On l'a signalée en concrétions, dans les craquelures et les crevasses des roches, et souvent dans les fossiles transformés en opale, du Queensland. La hyalite incolore ou bleue est fréquente et apparaît dans les pegmatites de Spruce Pine, au nord des Carolines. En France, l'opale se rencontre dans les trachytes et les andésites de la chaîne des Puys, aux griffons de certaines sources thermales (Mt-Dore, St-Nectaire), ou bien elle est d'origine organique et porte les noms de tripoli, de terre de diatomées ou de randannite: Charay (Ardèche), la Roche Lambert (Hte-Loire), environs de Murât (Cantal), Puy-de-Mur, lac Chambon, Randanne, près du lac d'Aydat, St-Saturnin (Puy-de-Dôme). L'opale forme l'élément principal des gaizes: environs de Vierzon (Cher), de la Brenne (Indre) et forme la ménilite dans les assises éocènes du Bassin Parisien (Ménilmontant, St-Ouen, Villejuif, Argenteuil, Brie-sur-Marne...). LES FELDSPATHS Ce grou groupe pe de miné minéra raux ux peut peut être être cons consid idér éréé comm commee étan étantt form forméé de différentes variétés d'une seule espèce minérale. Le feldspath, plus que le quartz, peut être considéré comme le minéral le plus abondant. Tous sont des alumino-silicates de sodium, de potassium ou de calcium (plus quelques rares variétés) et tous ont la même structure et la même composition. Le sodium et le calcium peuvent se remplacer dans une série de telle sorte que les différences sont graduelles. Des noms ont été donnés aux différents termes de cette série. L'importance de ce groupe est liée
au fait que les feldspaths sont les constituants principaux des roches ignées et plutoniques. Les feldspaths comprennent l'orthose, le microcline et les plagio-clases qui groupent l'albite, l'oligoclase, l'andésine, la labradorite, la bytownite et l'anorthite. 170 Orthose KAlSi3O8 monoclinique prisme 2/m Localisation. Minéral des roches ignées, plutoniques et métamorphiques et accessoirement dans les filons. Formes observées. Les plus beaux cristaux ont été signalés dans les porphyres et ils sont bien développés parallèlement à la base, de sorte que les prismes sont courts. Les macles entre deux individus sont fréquentes et elles portent le nom des localités où elles ont été décrites pour la première fois. Pour la sanidine, la base est un peu plus grande en règle générale. Dans l'adulaire, les prismes prédominent. Propriétés physiques. Blanc, rosé chalr, jaune, brun, incolore; éclat vitreux; dureté 6; densité 2,6; cassure conchoïdale; deux bons clivages à 900, un autre prismatique; transparente à translucide. Composition. Alumino-silicate de potassium (16,9 % K 2O, 18,4 % A1 2O3, 64,7 % SiO2). Le sodium peut remplacer plus de 50 % du potassium dans la sanidine. Essais. Fusible avec quelques difficultés, insoluble dans les acides. La sanidine est incandescente dans la flamme du gaz en blanc bleuté, mais elle ne donne qu'une lueur très pâle. Ne fond que sur les bords minces. Non fluorescente après chauffage au chalumeau. Critères d'identification. L'orthose est un minéral commun qui ressemble à plusieurs autres silicates mais on peut, en général, la distinguer: du spodumène par son débit en parallélépipèdes, par son absence de ligne de macles sur la face de bon clivage (une distinction par rapport aux plagioclases) et par ses clivages à 90 0. Sa dureté et son insolubilité dans l'acide permettent de la distinguer de la calcite et enfin sa faible fusibilité, de l'amblygonite. Gisements. Comme constituant des aplites (un granité formé d'orthose et de quartz), l'orthose est employée en céramique et dans l'industrie du verre. Les variétés transparentes ont été employées quelquefois comme pierres précieuses. La plupart des microclines ont été appelés orthose. Bien que l'orthose soit un minéral primaire des roches ignées ou plutoniques, les échantillons minéralogiques en cristaux isolés proviennent généralement des filons et des roches porphyriques. La variété connue sous le nom de sanidine est vitreuse et elle forme des cristaux tabulaires dans les roches volcaniques. Elle donne quelquefois des reflets bleuâtres suivant une direction du cristal. Ce phénomène est connu sous le nom d'adularescence et les feldspaths présentant ce phénomène sont appelés pierres de lune. Les belles sanidines et les pierres de lune proviennent du Nouveau-Mexique. Une variété transparente, de couleur jaune, provenant d'une pegmatite de Madagascar, est employée comme pierre précieuse. L'adulaire forme des cristaux prismatiques, incolores à blancs, abondants en Suisse où ils occupent des cavités dans les roches métamorphiques. Leur nom vient de celui de la localité d'Adular. Quelques-uns de ces cristaux vitreux sont de grande taille. L'orthose classique se forme dans des granités porphyroïdes et constitue les phénocristaux qui sont dégagés de la roche lorsque celle-ci s'altère, comme à Robinson, Colorado, et à Good Springs, au Nevada, qui livrent des cristaux typiques et très frais. On rencontre de l'orthose dans de nombreux gisements français, mais les exemples les plus spectaculaires se trouvent dans le granité porphyroïde d'Oo (Hte-Garonne), dans le granité de la Margeride et du Gévau-dan, dans les granulites du Pont-Percé près d'Alençon (Orne), de la carrière de la Bellière près de Vire (Calvados), de l'île de Batz (Loire-Atlantique), dans les régions de Bessines, Ambazac, St-Sylvestre (Hte-Vienne), de Four-la-Brouque (Puy-de-Dôme)... Nous trouvons la sanidine dans la trachyte de la Font-d'Alagnon (Cantal), de la Grande-Cascade (Mt-Dore). 171 Microcline KAlSi3O8 triclinique pinacoïde i Localisation. Se trouve généralement dans les pegmatites granitiques où elle remplace l'orthose et dans les roches plutoniques. Formes observées. Les cristaux sont communs, souvent très grands et maclés comme l'orthose. L'inclinalson du troisième axe n'est que de quelques minutes de sorte que les formes présentées sont plus faciles à comparer à des cristaux monocliniques. Les cristaux peuvent atteindre plusieurs centimètres et jusqu'à 35 cm de large, ce qui contraste avec les petits cristaux de l'orthose. Propriétés physiques. Blanc, rosé chair, brun-rouge, vert; éclat vitreux; dureté 6; densité 2,52,6; cassure conchoïdale; deux bons clivages, presque toujours à angle droit et un autre peu net;
translucide. Composition.
Alumino-silicate de potassium, même composition que l'orthose (voir le minéral
précédent). Essais. La dureté et le clivage sont généralement suffisants pour l'identification quand on tient compte des autres minéraux associés. Critères d'identification. Le microcline est le seul feldspath vert vif. On le distingue aussi de l'orthose par son type de gisement qui est pegmatitique (l'orthose des pegmatites est pratiquement inconnue). On le distingue des plagioclases tricliniques par l'absence de lignes de macle sur la face de clivage. Gisements. Le microcline est le feldspath caractéristique des pegmatites granitiques; il peut former des cristaux énormes, de plusieurs décimètres de côté. Les beaux cristaux proviennent des géodes ou sont extraits du quartz massif qui s'écaille facilement. La variété verte est quelquefois utilisée en joaillerie sous le nom d'amazonite. Il est exploité pour la céramique, pour les vernis pour céramiques et pour les poudres à récurer. Les plus beaux cristaux verts proviennent des poches pegmatitiques disséminées dans les schistes près de Crystal Peak et de Pikes Peak, au Colorado, en association avec du quartz fumé. On a signalé de beaux cristaux verts à Amelia en Virginie, au Brésil, aux Indes, en Russie et à Madagascar. Le microcline ordinaire se trouve dans la plupart des pegmatites. Le microcline abonde dans les pegmatites des Côtes-du-Nord, du Finistère, de LoireAtlantique, dans les granulites et les pegmatites du Massif Central et des Pyrénées, dans la région du Mont-Blanc et dans certains granités porphyroïdes: Pic du Midi (Htes-Pyrénées), massif du Guérigut...
172 Série des plagioclases triclinique pinacoïde i 172 a Albite NaAlSi3O8 172 b Oligoclase 172 c Andésine 172 d Labrador 172 e Bytownite 172f Anorthite CaAl2Si3O8 Localisation. Les feldspaths plagioclases se trouvent principalement dans les roches ignées, métamorphiques et plutoniques. Formes observées. Les cristaux, sauf ceux de l'albite, ne sont pas fréquents. L'albite est souvent le minéral tardif des pegmatites et elle constitue des lames peu épalsses (connues sous le nom de cleavelandite) qui se forment tardivement sur le microcline. Quelquefois de petits cristaux apparaissent dans les filons de basse température. L'oligoclase se rencontre en cristaux dans les marbres impurs. L'anorthite peut former des cristaux isolés ou phénoblastes, dans les porphyres. Généralement granulalre, quelquefois très grossier; les macles composées, sur la base ou sur les faces du pinacoïde, donnent des surfaces de clivage striées («macles polysyn-thétiques»). Propriétés physiques. Blanc, jaune, gris rougeâtre à noir; éclat vitreux; dureté 6; densité 2,62,8; cassure conchoïdale; deux bons clivages à environ 940 et deux autres, peu nets, prismatiques; transparent à translucide; une irisation interne est développée dans la pierre de lune albitique et dans le labrador. Composition. Série continue d'alumino-silicates de sodium et de calcium: l'albite a 11,8 % Na2O, 19,5 % A12O3 et 68,7 % SiOa; l'anorthite a 20,1 % CaO, 36,7 % A1 2O3 et 43,2 % SiO2. Essais. Plus facilement fusible que les feldspaths potassiques mais encore avec quelques difficultés. Les termes riches en sodium donnent une bonne coloration de flamme. Ceux qui sont riches en calcium sont attaqués et forment un gel de silice dans l'acide chlorhydrique. L'albite fortement chauffée possède souvent une fluorescence bleue aux endroits où la flamme a pu agir. Critères d'identification. Parmi les minéraux constituant les roches, ils pourront toujours être soupçonnés dans tous les échantillons qui montrent des surfaces de clivage nettes et qui sont trop dures pour être rayées à l'aide d'un couteau. Les macles multiples, qui se présentent comme de nombreuses lignes parallèles sur les bonnes faces de clivage s constituent un bon diagnostic, quand elles sont associées à toutes les autres propriétés qui correspondent à ce groupe. L'identification de l'un des membres de cette série est beaucoup plus difficile, et l'amateur pourra les déterminer assez facilement par une prise de densité précise sur un échantillon pur. En principe les densités sont les suivantes: albite 2,63 oligoclase 2,65 andésine 2,68
labrador 2,71 bytownite 2,74 anorthite 2,76
Gisements. L'albite est un minéral des roches plutoniques et sa présence, au lieu d'un feldspath
potassique dans une roche granitique, permet de la classer dans une monzonite quartzitique au lieu d'un granité. La classification des roches ignées et volcaniques est basée sur le type du feldspath. L'albite se trouve dans les pegmatites en remplacement granulaire du microcline et en cristaux plats peu épais. Les pegmatites du Maine, du Connecticut, et d'Amelia en Virginie sont particulièrement intéressantes pour leurs beaux exemples de cette variété, connue sous le nom de cleavelandite, fréquente aux Etats-Unis mais qui semble rare en Europe. De beaux cristaux ont été signalés en Suisse et dans les Alpes autrichiennes. La pierre de lune est une variété possédant des réflections bleuâtres que l'on trouve à Ceylan, à Madagascar et plus rarement aux Etats-Unis. L''oligoclase a souvent un éclat bleuté, elle se présente en masses limpides ou bleu pâle en Caroline du Nord. La plupart des roches feldspathiques de l'île de Manhattan sont formées d'oligoclase; de beaux cristaux arrondis proviennent d'un marbre de la région de St-Lawrence, New York. Les inclusions dorées et rougeâtres des oligoclases norvégiennes et canadiennes provoquent un éclat brillant sur une face du cristal. L’andésine est un feldspath finement grenu, fréquent dans les laves andésitiques (du nom des Andes), qui est rare en échantillons minéralogiques. Le labrador constitue des masses souvent très grossièrement cristallisées — comme au Labrador — elles sont employées comme pierre décorative pour les pierres tombales et les façades des devantures à cause de leurs belles réflexions bleuâtres ressemblant souvent à des ailes de papillons brésiliens. Quelques exemples provenant des Adirondacks sont chatoyants. La bytownite est un feldspath rare qui forme des grains dans les roches ignées riches en calcium. Des cristaux limpides, jaune pâle, ont été signalés au nord du Mexique et dans l'Orégon; les échantillons canadiens provenant de Bytown ont été discrédités. L’anorthite est très rare, mais elle forme de beaux cristaux dans les blocs de calcaire digérés par les laves du Vésuve. Dans quelques laves, elle se présente en cristaux vitreux à surface recouverte d'une croûte et altérée comme à Miyaké au Japon. Des cristaux rugueux, verdâtres, ont été décrits à Franklin (New Jersey) dans une carrière de marbre. En ce qui concerne la France, l'albite a été signalée à la Bellière près de Vire (Calvados), à Orvault (Loire-Atlantique), Chanteloube et St-Yrieix (Hte-Vienne), dans l'Oisans (Isère), dans le Dauphiné et dans les Pyrénées. L'oligoclase-albite a été rencontrée dans les granités d'Esquiers (Corrèze), Flamanville (Manche), Huelgoat (Finistère), dans les granulites et les pegmatites de Fleurie (Rhône)... L'andésine est abondante dans les tufs des environs du Puy et dans les sables d'Espaly (HteLoire), dans la microgranulite, à amphibole, entre St-Raphaël et Agay (Var). Le labrador et la bytownite se trouvent à la carrière de Liveau dans le massif de gabbro du Palet (Loire-Atlantique), aux environs de St-Béat, dans des diabases et dans la norite d'Arvieu (Aveyron), sur la bordure nord du massif de Néouvielle (Htes-Pyrénées) et dans les labradorites de Belfahy (Hte-Saône), de Giromagny (Belfort) et enfin dans les tufs des Coirons (Ardèche). L'anorthite a été signalée dans une lherzolite du Tuc-d'Ess-en-Coulé-doux (Hte-Garonne), au sud d'Ax (Ariège), enfin dans le gneiss à pyroxène de Roguédas, près de Vannes (Morbihan), de StFélicien (Ardèche), de St-Maxime (Esterel), de St-Clément (Puy-de-Dôme). LES FELDSPATHOÏDES Ces minéraux se forment dans les laves ou les magmas quand la quantité de silice est insuffisante pour saturer tous les éléments alcalins, potassium, calcium, sodium. Les feldspathoïdes classiques sont la leucite et la néphéline. Les feldspaths se forment à leur place si la silice, quartz (SiO 2), est assez abondante et on ne trouvera jamais ce minéral en association avec eux. 173 Leucite KAlSi2O6 quadratique trapézoèdre (pseudo-isométrique) 4 2 2 Localisation. Les cristaux inaltérés ne se trouvent que dans les laves récentes. Formes observées. Toujours en cristaux à surface terne avec la forme trapézoédrique dominante. Propriétés physiques. Grise à blanche ou incolore; éclat vitreux (devient terne dans les vieux échantillons); dureté 5,5-6; densité 2,4-2,5; cassure conchoïdale; clivage imparfait dodécaédrique; translucide à transparente. Composition. Alumino-silicate de potassium (21,5 % K 20, 23,5 % A1 2O3, 55,0 % SiO2).
Essais. Non nécessaires car généralement les cristaux sont caractéristiques. Critères d'identification. Ses cristaux ressemblent à ceux du grenat, qui
est fusible (et généralement de couleur sombre) et à Panalcime, qui est fusible et produit de l'eau en tube fermé. Gisements. Les plus beaux exemples de leucite, en cristaux, se trouvent inclus dans les laves du Vésuve. Elle s'altère en pseudoleucite (mélange de néphéline, d'orthose, et d'analcime) et ensuite en argile. Les très grands cristaux, plus ou moins altérés, de ce type, ont été signalés en Autriche et au Brésil. Des cristaux assez beaux ont été trouvés à Magnet Cove, dans l'Arkansas, dans des blocs, sur les côtes de l'île de Vancouver, en Colombie britannique et dans les «Leucite Hills», dans le Wyoming. La leucite a été signalée à la Banne d'Ordanche (Puy-de-Dôme). Remarque. On l'a employée localement en Italie comme source de potassium pour fertiliser les terrains et on a essayé de l'utiliser comme mineral d'aluminium. 174 Néphéline (Na,K)(Al,Si)2O4 hexagonal pyramide hexagonale 6 Localisation. Dans les roches plutoniques et ignées, pauvres en silice. Formes observées. En prismes hexagonaux aplatis; ceux qui proviennent des roches volcaniques sont très petits et limpides et possèdent quelques modifications. Des cristaux plus grands, à surfaces corrodées, ont été signalés au Canada. Généralement en grains dans les roches. Propriétés physiques. Incolore, blanc, gris, rougeâtre, fumé; dureté 5,5-6; densité 2,5-2,6; cassure subconchoïdale; un bon clivage prismatique; transparente à translucide, souvent fluorescence rouge orangé dans certaines parties des cristaux. Composition. Alumino-silicate de sodium, de potassium (21,8 % Na 2O — très peu de K 2O — 35,9 % A12O3, 42,3 % SiO2). Essais. Les esquilles s'arrondissent en une gouttelette d'un verre limpide, tandis que la flamme se colore violemment en jaune (Na). La poudre est aisément soluble dans l'acide chlorhydrique et l'évaporation laisse un gel de silice. Critères d'identification. Sa fusibilité alsée, ses associations classiques et son éclat particulier, permettent de la distinguer de la plupart des autres minéraux à l'exception de la cryolite, un peu plus fusible. Elle est plus tendre que les feldspaths et le quartz. La scapolite, qui lui ressemble beaucoup, fond en donnant un verre bulleux, blanc. Les surfaces des roches qui ont été longtemps exposées montrent toujours de petits trous aux endroits où la néphéline s'est dissoute. Les veines de feldspath sont ainsi mises en relief. Gisements. Les cristaux se trouvent dans les cavités des blocs de calcaire métamorphisés, rejetés par le Vésuve. La néphéline constitue des grains dans les roches plutoniques grossières en Carélie, en Russie et à Bancroft en Ontario. De petits cristaux transparents tapissent les cavités des roches volcaniques. De grands cristaux ont été signalés dans les ségrégations pegmatitiques de la région de Bancroft, où l'on trouve des cristaux ternes qui atteignent plus de 15 cm. La néphéline se rencontre dans les syénites néphéliniques près de Bagnères-de-Bigorre (HtesPyrénées), dans les phonolites du Velay (Hte-Loire): Mézenc, Mégal, le Perruis et dans le Cantal, Brocq-en-Menet, Font-de-Cère, etc. Remarque. Depuis quelques années, la néphéline est devenue une importante matière première pour la verrerie et la céramique. Les roches contenant de la néphéline ne peuvent pas contenir de quartz. Si la silice nécessaire à la formation du quartz étalt présente dans la roche fondue, des feldspaths se seraient formés au lieu de la néphéline. GROUPE DE LA SODALITE 175 Sodalite Na4Al3Si3O12Cl cubique hexoctaèdre 4/m 3 2/m Localisation. Minéral des roches alcalines ignées et plutoniques, pauvres en silice. Formes observées. Les cristaux sont petits, dans les cavités des roches, généralement sous forme de dodécaèdres. Généralement massive, souvent en grande abondance. Propriétés physiques. Incolore, blanc, bleu, violet, rosé (hackmanite); éclat vitreux; dureté 5,5-6; densité 2,2-2,3; cassure conchoïdale ou quelconque; clivage dodécaédrique peu net; transparente à translucide; souvent fluorescence jaune à orangé sous l'action de la lumière ultraviolette de grande longueur d'onde. Composition. Alumino-silicate de sodium avec du chlore (25,6 % Na 2O, 31,6 % A12O3, 37,2 % SiO2). 7,3 % de Cl remplace une partie de O. L'hackmanite contient du soufre à la place du chlore. Essais. Perd rapidement sa couleur et fond éventuellement, en donnant un verre blanc et une coloration jaune de la flamme. Après chauffage, les échantillons encore chauds possèdent une
fluorescence vive orangée sous l'action de la lumière ultra-violette de grande longueur d'onde et les surfaces fondues ont une fluorescence bleue sous l'action de la lumière ultra-violette de courte longueur d'onde. Critères d'identification. Le bleu est très typique et on ne peut la confondre qu'avec la lazulite et la lazurite (voir n° 153 et n° 176). Les grains bleus dans une roche ne sont pas à l'origine fluorescents, mais la variété rosé, l'hackmanite, est très fluorescente et sensible à la lumière, devenant blanche à la lumière solaire et retrouvant sa couleur rosée par exposition à la lumière ultra-violette. Gisements. De belles masses bleues ont été signalées à Bancroft, dans l'Ontario et, tout au long de la rivière York, il existe de nombreux gisements massifs d'hackmanite. Des veinules peu épaisses de sodalite bleue ont été trouvées dans les roches néphéliniques de la Rivière de Glace en Colombie britannique. Litchfield, dans le Maine, possède de la sodalite en petits amas moyennement riches. Des cristaux incolores ont été trouvés dans des blocs de calcaire altéré, rejetés par les éruptions du Vésuve. La sodalite a été signalée dans les syénites néphéliniques de Pouzac (Htes-Pyrénées), au Pasde-Compains (Cantal), dans les enclaves de la phonolite du Brocq-en-Menet (Cantal). 176 Lazurite Na4-6Al3Si3O12S cubique hexoctaèdre 4/m 3 2/m Localisation. Minéral des calcaires métamorphiques. Formes observées. En cristaux dodécaédriques atteignant plus de 2,5 cm, mais ils sont rares. Généralement granulaire, massive, en dissémination, dans les calcaires. Propriétés physiques. Bleu, bleu-violet, ou bleu verdâtre; éclat vitreux; dureté 5-5,5; densité 2,4-2,5; cassure quelconque; clivage dodécaédrique peu net; translucide. Composition. Alumino-silicate de sodium avec du soufre et un peu de minéraux comme la sodalite en solution solide (approximativement 23,1 % Na 2O, 30,7 % A12O3) 39,3 % SiO2, 8,4 % S). Essais. Conserve sa couleur même après chauffage à l'incandescence. Fond assez difficilement. Critères d'identification. Presque toujours invariablement associée à la pyrite et ainsi facilement distinguable des minéraux bleus identiques comme la lazulite et la sodalite. Ne gonfle pas comme la lazulite, en général de couleur bleu plus profond et plus finement grenue que la sodalite. Généralement associée à la calcite qui se dissout avec effervescence dans l'acide chlorhydrique. N'est pas associée aux minéraux de cuivre. Gisements. Minéral plutôt rare qui n'a été signalé aux Etats-Unis qu'au Colorado où il se présente en petits grains dans une roche sombre. Les plus beaux gisements sont ceux d'Afghanistan où on a trouvé de grands amas. Les cristaux foncés provenant de cette région sont noyés dans un marbre blanc et atteignent un peu plus de 2,5 cm de diamètre. On la trouve aussi en grains disséminés près du lac Baïkal, en Sibérie, et à Ovalle, au Chili. Remarque. La lazurite constitue une pierre décorative précieuse, connue sous le nom de lapislazuli, les «saphirs» des anciens. Des grains de lapis-lazuli broyés constituaient l'«outremer» des maîtres anciens. La lazurite synthétique remplace maintenant ce pigment. Gisements. Les masses les plus importantes et les plus pures ont été signalées dans des calcaires altérés par des intrusions. Les cristaux sont grands et à surfaces ternes. De beaux cristaux ont été trouvés à Rossie et à Pierrepont dans la région de St-Lawrence, Etat de New York, et à Bedford et Renfrew, dans l'Ontario. Des cristaux pegmatitiques ont été signalés dans des pegmatites particulières avec pyroxène et apatite, à Arendal, en Norvège, et à Madagascar. Les cristaux des pegmatites sont quelquefois transparents et utilisés comme pierres précieuses, comme ceux de Madagascar, de Minas Gérais au Brésil et de Tremorgio en Suisse. De jolis cristaux tapissent les vides des blocs calcaires projetés par le Vésuve. SÉRIE DES SCAPOLITES (WERNÉRITES) 177. Marialite Na4Al3 (Al,S)3Si6O24(Cl,CO3,SO4) 178. Méionite Ca4Al3 (Al,S)3Si6O24(Cl,CO3 ,SO4) quadratique bipyramide ditétragonale 4/m 2/m 2/m Localisation. Dans les roches métamorphiques, en particulier dans les calcaires impurs métamorphiques et dans les pegmatites. Formes observées. Fréquemment en cristaux prismatiques souvent assez grands et généralement laiteux avec des faces ternes. Egalement en un seul gros cristal et massif ou en aggrégats de cristaux grossiers. Propriétés physiques. Incolore, blanc, violet, jaune, rosé, gris; éclat vitreux; dureté 5,5-6;
2,5-2,7; cassure subconchoïdale; clivage prismatique peu net; transparente à translucide; souvent fluorescence orange ou jaune vif, moins souvent rouge sous l'action de la lumière ultra-violette de grande longueur d'onde. Composition. Alumino-silicate de sodium et de calcium avec du chlore, du carbone et du soufre; le sodium et le calcium se remplacent mutuellement en toutes proportions, pour donner une série qui est appelée marialite pour le pôle riche en NaCl et méionite pour le pôle riche en CaCO 3. La composition moyenne est de 7,15 % Na 2O, 12,9 % CaO, 26,5 % A1 2O3, 51,9 % SiO2, avec environ 2 % Cl, etc. Essais. Fond en donnant un verre bulleux, blanc et en colorant la flamme en jaune. Après chauffage (sans fusion), la fluorescence est plus jaune et plus vive, elle est meilleure sous l'action de la lumière ultraviolette de grande longueur d'onde. Critères d'identification. La couleur et la fluorescence fréquente font penser à la scapolite; la fusibilité, la couleur de la flamme et la solubilité permettent de la distinguer des feldspaths. Les cristaux sont fréquents. La surface de clivage est typique, striée irrégulièrement avec des interruptions. densité
FAMILLE DES ZÉOLITES C'est une vaste famille de minéraux voisins par leur composition, leur type de gisement et, pour beaucoup d'entre eux, par leur aspect. Il existe de nombreux autres minéraux, comprenant Papophyllite, la pectolite, la datolite, la prehnite, que nous décrivons ensuite, qui leur sont généralement associés mais qui ont une composition trop différente pour appartenir à la famille des zéo-lites. Ce groupe comprend environ une trentaine de minéraux. Ces différents individus ne sont pas facilement déterminables sans feire appel à un certain nombre d'essais qui ne sont pas à la portée de l'amateur. Nous ne décrirons ici que les plus communs. Le sodium et le calcium se substituent l'un à l'autre. Cette substitution facile des éléments est utilisée dans les adoucisseurs d'eau à base de zéolites. Le calcium en solution rend l'eau «dure», mais le calcium est substitué et remplacé par le sodium contenu dans les zéolites synthétiques, disposées dans les récipients constituant les adoucisseurs. L'eau contenant du sodium au lieu de calcium est bien meilleure pour le lavage. La substitution inverse peut également avoir lieu à l'aide d'une saumure concentrée, qui élimine le calcium et fixe dans la structure du zéolite le sodium à la place du calcium. Le nom de zéolite est grec et indique la facilité avec laquelle ces minéraux se mettent à bouillir en fondant sous l'action de la flamme du chalumeau. Toutes les zéolites sont des minéraux secondalres, qui se forment dans les cavités des coulées de laves probablement comme dépôt tardif à partir de l'eau de la lave elle-même. Quelquefois aussi, c'est un minéral tardif qui se dépose dans les cassures des roches pendant les dernières phases pegmatiques et plus rarement dans les filons et dans les fentes alpines. Les minéraux de ce groupe qui seront décrits ici sont les suivants: la heulandite, la stilbite, la chabasite, la natrolite et l'analcite. 179 Heulandite (Ca,Na,K) 6Al10(Al,Si)Si29O80*25H2O monoclinique prisme 2/m Localisation. Dans les associations zéolitiques typiques. Formes observées. Toujours en cristaux tabulaires allongés, atteignant plus de 2,5 cm de long mais généralement plus petits. La forme caractéristique est un prisme plus large au centre comme dans les anciens cercueils et par conséquent est appelée «en forme de cercueil». Propriétés physiques. Blanche, rougeâtre; éclat nacré sur la face de clivage et vitreux sur les autres parties; dureté 3,5-4; densité 2,2; trace blanche; cassure subconchoïdale à quelconque; clivage parfait suivant les côtés du pinacoïde; transparente à translucide. Composition. Alumino-silicate hydraté de sodium, de calcium et de potassium (9,2 % CaO, 16,8 % A12O3, 59,2 % SiO2, 14,8 % H2O). Essais. Gonfle et blanchit, fond enfin et se résout en une gouttelette blanche qui s'agglomère en une masse allongée. Critères d'identification. La forme cristalline est très typique, elle est généralement suffisante quand le minéral est associé à d'autres zéolites. La stilbite et l'apophyllite ont un aspect nacré dans une direction mais généralement la forme cristalline permet de faire la distinction. La stilbite fond en se fragmentant davantage, l'apophyllite fond en donnant des bulles mais gonfle moins. Gisements. En beaux cristaux dans les carrières de basalte de Pater-son (New Jersey), près de
la ville de New York. On la trouve également bien développée en Nouvelle-Ecosse et dans la région de Partridge Island. De beaux cristaux ont été signalés il y a bien des années à Beruf jord, en Islande. Son nom vient du premier marchand anglais de minéraux, H. Heuland, qui récolta des échantillons. La heulandite a été signalée à la carrière de l'Etang près de St-Nazaire (Loire-Atlantique), à Cambo (Basses-Pyrénées), dans les calcaires de Rioumaou (Htes-Pyrénées), et accompagnant la stilbite de l'Oisans (Isère). 180 Stilbite (Ca,Na)3Al6(Al,Si)Si14O40*15H2O monoclinique prisme 2/m Localisation. Dans les associations typiques, zéolitiques. Formes observées. En cristaux tabulaires, généralement groupés pour suggérer une symétrie orthorhombique, et souvent en bouquets légèrement ouverts à une extrémité et donnant l'impression d'une botte de paille. Quelquefois arrondis en rognons à structure radiée. Propriétés physiques. Jaune, brun, rougeâtre, blanc; éclat vitreux, nacré sur la face de clivage; dureté 3,5-4; densité 2,1-2,2; cassure irrégulière; un clivage parfait; transparente à translucide. Composition. Alumino-silicate hydraté de calcium, sodium (1,4 % Na 2O, 7,7 % CaO, 16,3 % A12O3, 57,4 % SiO2, 17,2 % H2O). Essais. Gonfle et blanchit comme la heulandite mais les protubérances sont plus vermiculées. Critères d'identification. Les cristaux les plus grands et en bottes sont suffisamment typiques pour distinguer la stilbite des autres zéolites communes. L'apophyllite bout et fond en petites gouttelettes en ne gonflant pas. Gisements. Les bons échantillons proviennent de la région de Paterson (New Jersey) et de la Nouvelle-Ecosse dans la zone se trouvant autour de la bale de Fundy. Des cristaux orange vif ont été signalés à Great Notch, dans le New Jersey, à Kilpatrick, en Ecosse (ces derniers atteignent 4 cm de long). Il existe de nombreux autres gisements de stilbite. On peut la rencontrer dans de nombreux types de gisements. La stilbite a été signalée à Cambo (Basses-Pyrénées), dans les massifs de Néouvielle, du Pic d'Arbizon, du Pic du Midi (Hautes-Pyrénées), au Mali de Soulan, près de Bagnères-de-Luchon, à StBéat (Hte-Garonne), dans le massif du Pic St-Barthélemy (Ariège), dans le massif du Mt-Blanc, dans la région de Bourg-d'Oisans. 181 Chabasite (Ca,Na,K) 7Al12(Al,Si)2Si26O80*40H2O rhomboédrique scalénoèdre hexagonal 3 2/m Localisation. Dans les associations zéolitiques typiques. Formes observées. En cristaux rhomboédriques qui ressemblent à des cubes légèrement distordus en règle générale. Souvent maclée par pénétration, de sorte que les sommets d'un individu plus petit sont visibles sur les faces d'un plus grand. Elle peut atteindre 2,5 cm ou plus de diamètre. Généralement, aspect craquelé interne. Propriétés physiques. Incolore, blanc, rosé; éclat vitreux; dureté 4-5; densité 2,1-2,2; cassure quelconque; un bon clivage rhomboédrique; transparente à translucide. Composition. Alumino-silicate hydraté de calcium, de sodium, avec généralement du potassium en proportions variables (environ 47 % SiO 2 20 % Al2O3, 5,5 % CaO, 6 % Na 2O et 21 % H2O). Essais. Fond en gonflant moins que de nombreuses autres zéolites et en conservant mieux sa forme originelle. Souvent fluorescence bleue après chauffage, en particulier dans la zone qui a été en contact avec le charbon de bois. Critères d'identification. Son comportement lorsqu'elle fond, sous l'action du chalumeau, permet de dire que c'est une zéolite. On peut la distinguer de toutes les autres grâce à sa forme rhomboédrique ou pseudocubique sans surface de clivage nacrée. Gisements. Les gisements sont, en général, les mêmes que ceux des autres zéolites, Paterson, New Jersey, et le long de la bale de Fundy en Nouvelle-Ecosse. On l'a signalée aussi à Gable Station, dans l'Orégon, et à Richmond, Victoria, Australie. La chabasite a été signalée dans les gisements d'Araules (Hte-Loire), aux environs de Murât (Cantal), à St-Béat (Hte-Garonne), dans les calcaires à dipyre du port de Salex, à l'Escourgeat, au bois de Fajou, à Prades (Ariège), à Cambo (Basses-Pyrénées). 182 Natrolite (Mésotype) Na2Al2Si3O10*2H2O orthorhombique pyramide rhombique 2 m m Localisation. Dans les associations zéolitiques typiques. Formes observées. En cristaux prismatiques, souvent très grêles, ou en aiguilles à section carrée souvent terminées par une pyramide aplatie à quatre faces qui donne l'impression qu'il s'agit d'un
cristal quadratique. Egalement en nodules blancs à structure radiée ou en masses compactes. Propriétés physiques. Incolore à blanc; éclat vitreux; dureté 5-5,5; densité 2,2; cassure quelconque en travers du prisme; un bon clivage prismatique; transparente à translucide; souvent fluorescence orange. Composition. Alumino-silicate hydraté de sodium (16,3 % NaO, 26,8 % A1 2O3, 47,4 % SiO2, 9,5 % H2O). Essais. Fond plutôt rapidement en donnant un verre bulleux mais incolore. Les aiguilles chauffées et le verre ont une fluorescence blanc verdâtre ou bleue. Les cristaux partiellement fondus ont une fluorescence vive. Critères d'identification. Sa fusibilité rapide la distingue de la plupart des cristaux aciculaires et sa forme cristalline est caractéristique parmi les zéolites. Sa dureté permet de la distinguer du gypse prismatique. La fluorescence aide à sa détermination lorsqu'elle constitue des masses radiées. Gisements. On la trouve dans les mêmes localités déjà citées pour les autres zéolites, en particulier: Paterson (New Jersey), Nouvelle-Ecosse et Table Mountain (Colorado). Les plus grands cristaux connus actuellement — ceux de Livingston, Montana — sont ternis par altération mais ils peuvent atteindre plusieurs centimètres de long. De beaux échantillons proviennent de nombreuses localités européennes, ainsi d'Aussig, en Bohême, de Suisse et du nord de l'Italie. Un filon de natrolite blanche et granulaire enrobe la bénitoïte et la neptunite dans la région de San Benito, en Californie. De très grands cristaux ont été trouvés en Russie. Signalée dans les basaltes de Montferrier près de Montpellier (Hérault), dans ceux de Rochemaure (Ardèche), au Puy-de-Dôme, au Puy-de-Marman (Puy-de-Dôme), dans la syénite néphélinique de Pouzac (Htes-Pyrénées). 183 Analcite ou Analcime NaAlSi 2O,• H2O cubique hexoctaèdre 4/m 3 2/m Localisation. Dans les associations zéolitiques typiques. Formes observées. Elle constitue avec le grenat et la leucite un exemple classique du trioctaèdre tétragonal (ce qui signifie que, sur chaque face octaédrique, apparaissent 3 faces à 4 côtés, ce qui falt en tout 24 faces) sans doute mieux connu sous le nom de trapézoèdre. Plus rarement en cubes avec des faces trapézoïdales sur chaque sommet. Propriétés physiques. Incolore, blanc, verdâtre, ou rougeâtre; éclat vitreux; dureté 5-5,5; densité 2,3; cassure subconchoïdale; traces de clivage cubique; transparente à translucide. Composition. Alumino-silicate hydraté de sodium (14,1 % Na 2O, 23,2 % Al 2O3, 54,5 % SiO2, 8,2 % H2O). Essais. Les cristaux limpides deviennent opaques puis s'éclaircissent à nouveau lorsqu'ils commencent à fondre. Si on les refroidit, une fluorescence vert-jaune, quelquefois très vive, apparaît. Critères d'identification. Ses cristaux se développent librement dans les cavités et sont généralement brillants, contrairement aux cristaux groupés et à surface terne de la leucite. Moins dure que les rares grenats peu colorés, fond plus aisément et devient fluorescente. Gisements. Les cristaux d'analcite se trouvent dans les mêmes cavités de roche que les autres zéolites. Par conséquent, on la trouve en association avec eux dans le New Jersey et dans les régions à zéolites de la Nouvelle-Ecosse. De très beaux exemples ont été signalés dans les mines de cuivre de la Péninsule supérieure du Michigan et dans les roches de Table Montain près de Golden, Colorado. Les plus beaux cristaux proviennent de Fassatal, dans le Tyrol autrichien. De jolis cristaux limpides proviennent des îles des Cyclopes (Sicile). Elle peut se former dans les basaltes et être considérée comme un de leurs constituants minéralogiques. L'analcite a été signalée dans les pépérites du Puy-de-la-Piquette, au Puy-de-St-Sandoux (Puyde-Dôme), ainsi qu'au Puy-Marman et à Gergovia, à la roche Tuilière, à Cambo (Basses-Pyrénées), enfin dans le Var, dans la région de St-Raphaël. 184 Cordiérite (Mg,Fe)2Mg2Al4Si6O18 orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Généralement, c'est un minéral des roches métamorphiques, considéré comme indicateur d'une température et d'une pression intenses. Formes observées. Les cristaux sont rares, souvent plus ou moins altérés en mica ou en chlorite. Généralement en grains ou en masses noyées dans la roche et sans forme cristalline. Propriétés physiques. A la fois bleue et grise dans un même grain; éclat vitreux; dureté 7-7,5; densité 2,6-2,7; cassure subconchoïdale; clivage peu net, suivant les faces du pinacoïde; transparente à translucide; très différente au point de vue de la coloration suivant les différentes directions cristallines, changeant dans un petit grain du bleu violet au grisâtre lorsqu'on le tourne (par conséquent, ceci
explique l'origine d'un de ses noms «dichroïte»). Composition. Alumino-silicate de magnésium, avec du fer, du calcium et des hydroxyles (OH): 10,2 % MgO, 33,6 % Al 2O3, 49,4 % SiO2 et peut-être 5,3 % FeO et 1,5 % H 2O). Essais. L'essai au chalumeau n'est pas nécessaire. La couleur passe du bleu au gris quand on l'observe à travers la plupart des esquilles et ceci est suffisamment distinctif. En cas de doute il faut observer la teinte en transparence, en utilisant un rayon lumineux réfléchi sur un miroir. Critères d'identification. La couleur et le dichroïsme, ou la variation de couleur suivant la direction, sont caractéristiques. Il n'existe pas d'autres minéraux ayant cet aspect et cette couleur bleu violet dans les schistes métamorphiques. Gisements. De grands cristaux altérés ont été signalés à Bodenmais, en Bavière, Allemagne. De belles masses vitreuses ont été trouvées à Orijârvi, en Finlande; à Kragerô, en Norvège, et au MtTsilaizina, à Madagascar. Des galets usés limpides ont été trouvés dans les graviers à pierres précieuses de Ceylan. Aux Etats-Unis on a signalé ce minéral à Haddam, Connecticut, dans la partie occidentale de la rivière Connec-ticut. On l'a trouvé récemment à Yellowknife, au nord-ouest du Canada. La cordiérite a été signalée à Bellière près de Vire (Calvados), près de Fougères (Me et Vilaine), dans le granité du Huelgoat (Finistère), près de Nantes (Loire-Atlantique), à Cambo (BassesPyrénées), au Mt-Pilat, Mézenc, Mégal (Hte-Loire), au Puy-de-Dôme, à Montebras-en-Soumans (Creuse), à Gérardmer (Vosges), dans le Morvan... Remarque. On connaît aussi la cordiérite sous le nom de iolite, à cause de sa couleur violette, et de dichroïte à cause de ses changements de teinte. Elle a été utilisée en joaillerie mais elle n'est pas très brillante et elle est rarement vraiment pure (souvent trop sombre). On l'emploie comme thermomètre géologique et on l'utilise pour déterminer l'intensité du métamorphisme. LES DISILICATES Si: O = 2: 5 Ce groupe de silicates est caractérisé par un arrangement des tétraèdres SiO 4 tel qu'ils forment des groupes fermés dans un plan horizontal, en feuillets, ce qui donne aux cristaux une symétrie hexagonale ou pseudohexagonale. (OH) et F sont souvent présents. Pour les membres de ce groupe la structure se révèle sur le clivage basai très prononcé; le mica est un exemple classique de ce type de structure en feuillets. La structure crée également d'autres différences considérables dans les propriétés physiques, en particulier des différences de dureté et de transparence. Nous noterons qu'un ou plusieurs critères principaux sont caractéristiques de ce groupe. 185 Pyrophyllite Al2Si4O10(OH)2 monoclinique prisme 2/m Localisation. Minéral des roches métamorphiques. Formes observées. Quelquefois en faisceaux radiés de petits cristaux fixés sur le quartz ou noyés dans la roche. Le plus souvent en masses compactes, finement grenues, savonneuses (cf. talc). Propriétés physiques. Blanc, argenté, vert pâle, ou veiné de noir et de brun; éclat nacré à gras; dureté 1-2; densité 2,8-2,9; clivage parfait micacé; en lamelles flexibles; translucide à opaque. Composition. Alumino-silicate hydraté (28,3 % A1 2O3, 66,7 % SiO2, 5,6 % H 2O). Essais. Les masses micacées ou radiées blanchissent et s'exfolient et deviennent très blanches quand on les chauffe sur le charbon de bois sans fusion (d'où le nom de pyrophyllite: pyro: feu, phyl: en feuillets). Les échantillons compacts blanchissent et donnent une couleur bleue quand, après avoir été humidifiés avec une goutte d'une solution de nitrate de cobalt, ils sont à nouveau chauffés (essai de Al). Critères d'identification. Avant d'être chauffée, plus argentée et plus claire que la vermiculite. Le matériel qui a été chauffé est très blanc. Le talc devient plus violet que bleu en présence du nitrate de cobalt. Les micas finement grenus sont plus durs. Gisements. Les plus beaux échantillons se présentent en masses cristallisées sur les cristaux de quartz de la région de Lincoln, en Géorgie. Les masses radiées ont été signalées dans la région de Montgomery, dans la Caroline du Nord, dans celle de Chesterfield, dans la Caroline du Sud, et à Indian Gulch, en Californie. Elle a été signalée à Ottré (Belgique). Remarque. Les sculptures chinoises en agalmatolite sont formées de pyrophyllite finement grenue. On utilise ce minéral comme substance inerte porteuse dans les poudres insecticides. 186 Kaolinite Al2Si2O6(OH)4 monoclinique prisme 2/m
Localisation. Minéral secondaire, qui dérive des silicates d'aluminium inaltérés des sols, ou en place dans la roche, sous forme d'un minéral qui résulte de l'altération des feldspaths des granités et des pegmatites. Formes observées. En cristaux finement grenus et en masses compactes dont les individus cristallins ne sont pas visibles. Le microscope électronique a donné des clichés intéressants des feuillets kaoliniques. Le kaolin forme des masses terreuses ternes ou pseudomorphose des felds-paths. De nombreux autres minéraux argileux ont un aspect identique. Propriétés physiques. Blanche, peut être tachée de rouge, de brun, de noir; éclat terne; dureté 2-2,5 (indéterminable car elle s'éparpille); densité 2,6; (également non déterminable par les méthodes ordinaires); clivage micacé; peut être coupée ou modelée; opaque. Composition. Alumino-silicate hydraté (39,5 % Al 2O3, 46,5 % SiO2, 14,0 % H2O). Essais. Présente l'odeur de terre quand on la respire. Donne une vive couleur quand on la chauffe après l'avoir humectée avec le nitrate de cobalt. Critères d'identification. L'amateur ne pourra pas distinguer les minéraux argileux (que le professionnel identifie par analyses thermiques, les rayons X, ou des méthodes employant le microscope électronique). Elle est plus friable que la pyrophyllite. Gisements. Les lits d'argiles, qui dérivent de l'altération des roches primaires, sont partout largement distribués dans les Etats du nord de l'Amérique. Plus au sud, les pegmatites ont été exploitées pour le kaolin qui s'est formé à partir des feldspaths. En Cornouailles, on trouve une argile pour porcelaine fine de grande qualité qui résulte de l'altération de l'orthose des feldspaths d'un granité. Citons par exemple la kaolinite de Limoges utilisée pour la confection des célèbres porcelaines de Limoges. Remarque. Le kaolin est largement utilisé en céramique, et avec les autres argiles, c'est un important constituant des sols.
187 Talc Mg3Si4O10 * (OH)11 monoclinique prisme 2/m Localisation. Minéral secondaire formé par altération des silicates de magnésium. Formes observées. Rarement en cristaux isolés, se présente généralement en feuillets micacés
et en masses engagées dans la roche, de couleur blanche ou vert pomme; la plupart du temps finement grenu, massif (stéatite). Propriétés physiques. Blanc, verdâtre, gris, parfois noir; éclat gras à nacré; dureté 1; densité 2,7-2,8; clivage micacé, peut être facilement rayé; toucher gras; translucide à opaque. Composition. Silicate de magnésium hydraté (31,7 % MgO, 63,5 % SiO 2 4,8 % H2O). Essais. Très tendre, fond avec difficulté. Les masses micacées gonflent, blanchissent et donnent après chauffage une couleur violette en présence d'une solution de nitrate de cobalt. Critères d'identification. Plus gras et plus tendre que la brucite, le mica ou la chlorite. Donne une couleur violette avec le nitrate de cobalt alors que celle-ci est bleue en présence de pyrophyllite. La brucite a une fluorescence bleue. Gisements. Dans les roches métamorphiques des monts Appalaches, le talc se présente principalement sous forme massive. Il a été exploité dans le Vermont, dans le Connecticut, dans l'Etat de New York, en Virginie et dans d'autres Etats le long des Appalaches. On a signalé de beaux échantillons de talc en feuillets micacés vert clair, dans l'île de Staten, New York; dans la région de StLawrence, New York, dans la région de Chester, Pennsylvanie; à Disentis, en Suisse; dans le Tyrol autrichien et en de nombreuses autres localités. Le talc est exploité en France au Pic St-Barthélemy, près de Quérigut (Ariège), près de Villefranche (Pyrénées-Orientales), et en Corse. Remarque. Le talc pulvérisé donne la poudre de talc. La variété massive est utilisée pour la confection des dessus de table, des éviers, etc. Il a été employé au cours de l'histoire babylonienne pour obtenir des sceaux cylindriques utilisés pour les signatures. Les Egyptiens utilisaient également le talc pour réaliser quelques-unes des figurines de faïence bleue qu'ils cuisaient ensuite pour les vernir. 188 Serpentine Mg3Si2O5(OH)4 monoclinique prisme 2/m Localisation. Minéral secondaire qui résulte de l'altération hydrothermale des silicates de magnésium. Formes observées. Les cristaux sont inconnus, à l'exception des fibres parallèles décrites sous le nom de chrysotile et d'asbeste. Egalement massive, quelquefois à surface botryoïdale comme si elle avalt été amorphe lors de sa formation. Propriétés physiques. Blanc, vert, jaune-brun, rouge, noir; éclat soyeux, cireux ou gras; dureté 2-5; densité 2,2-2,6; aucun clivage à fibreux; translucide à opaque; les variétés jaunâtres ont souvent
une fluorescence jaune crème. Composition. Silicate de magnésium hydraté (43,0 % MgO, 44,1 % SiO 2, 12,9 % H2O, avec en plus un peu de fer et la possibilité d'un peu de nickel). Essais. Infusible, mais a tendance à décrépiter un peu. Les échantillons peu colorés noircissent, libèrent de l'eau, puis s'éclaircissent en tube fermé. Décomposé par l'acide chlorhydrique avec libération de la silice qui se sépare comme un gel. Critères d'identification. C'est un minéral très commun et un de ceux que l'on peut toujours soupçonner dans une roche à toucher gras. En général, elle est relativement tendre et vert sombre. Les variétés blanches ne sont pas fréquentes et elles sont généralement associées à d'autres serpentines. Les variétés d'asbestes des serpentines sont plus tendres et plus flexibles que les asbestes des amphiboles. Le noircissement et la libération d'eau, que l'on peut obtenir en tube fermé, la distingue des variétés d'asbestes d'amphiboles. La faculté qu'a ce matériau massif vert d'être rayé, le distingue du jade. Elle est plus dure cependant que la chlorite. Gisements. Les serpentines semblent fréquemment se former par altération des silicates primaires de magnésium qui fixent l'eau originelle, présente dans le magma; on les trouve en gisement dans les roches sombres à silicates de magnésium. La serpentinisation semble fréquemment envahir les zones minéralisées, en altérant totalement les minéraux en serpentine. Par ce processus, la serpentine de la célèbre mine de Tilly Foster (Brewster, New York) pseudomorphose de nombreux minéraux et forme également des enduits botryoïdaux et des films dont la couleur varie du blanc au noir. De grandes masses de serpentines résultent de l'altération d'intrusions sombres comme celles de Hoboken, New Jersey; de l'île Staten, New York; d'Eden Mills, Vermont; et de Thetford et Asbestos, Québec. Des filons d'asbeste fibreuse recoupent de telles intrusions et sont exploités en carrières ou en mines dans ces régions et dans l'Arizona pour le chry-sotile. Variétés:
fibreuse et soyeuse: columnaire: cireuse: en plaques: micacée: massive et marbrée: translucide, vert clair:
chrysotile picrolite rétinalite antigorite marmolite ophiolite williamsite
L'antigorite a été signalée dans la serpentine de la Roche noire (Dor-dogne), dans celle de Moncaup (Hte-Garorme). Le chrysotile se trouve dans les serpentines de Montbert (Loire-Atlantique), près de Bagnères-de-Bigorre (Htes-Pyrénées), et dans les serpentines du Massif Central. Les serpentines sont très abondantes le long de la chaîne alpine sensu lato: Italie du Nord, France, Suisse, Yougoslavie, Grèce, etc. Remarque. Le chrysotile est considéré comme la meilleure asbeste. Les marbres de serpentine constituent le vert antique. Les serpentines riches en nickel sont un important mineral de ce métal (garniérite). On l'utilise pour des travaux décoratifs. 189 Apophyllite KCa4FSi4O10 * 8H2O quadratique bipyramide quadratique 4/m 2/m 2/m Localisation. Associée aux zéolites. Formes observées. Pratiquement toujours en cristaux, souvent en individus bien développés, variant de la forme classique en prisme court, avec plus ou moins de troncatures pyramidales nettes, à la forme simple, émoussée, en prismes à section carrée. La forme t abulaire est rare. Souvent plus de 2,5 à 5 cm de section ou en prismes de 2,5 cm de long. Les faces des prismes sont striées parallèlement à l'allongement et la base a un aspect très nacré. Propriétés physiques. Incolore, blanche, rosé pâle, vert pâle; éclat vitreux et nacré; dureté 4,55; densité 2,3-2,4; cassure quelconque; un clivage basal parfait; transparente à translucide. Composition. Fluosilicate hydraté de calcium et de potassium (5,2 % K 2O, 25,0 % CaO, 53,7 % SiOm 16,1 % H2O, avec du fluor qui remplace une partie de l'oxygène). Essais. Fond facilement, en donnant un émall vésiculeux blanc, après avoir gonflé et formé des bulles. L'intérieur de la masse a une fluorescence vert blanchâtre après chauffage. Critères d'identification. La différence d'éclat (nacré) sur la face basale distingue l'apophyllite de tous les minéraux cubiques qui pourraient lui ressembler. La forme à pyramide carrée, la combinaison du prisme, avec les deux éclats, sont faciles à reconnaître. En cas de doute, le clivage basal permet une identification certaine. Se distingue de la stilbite et de la heulandite par son
gonflement plus faible, sa fusion rapide avec bouillonnement et sa fluorescence habituelle après chauffage. Gisements. A été signalée en cristaux blancs typiques dans les géodes des roches de Paterson, New Jersey et de la baie de Fundy, en Nouvelle-Ecosse. On la trouve aussi quelquefois dans les cavités des pegmatites, où elle constitue un des derniers minéraux formés, ainsi que dans les filons minéralisés. Deux gisements notables de ce dernier type à Guanajuato, au Mexique, et dans le Harz, en Allemagne, sont formés par de délicats cristaux prismatiques rosés. Des groupes de cristaux ont été signalés à French Creek, en Pennsylvanie. Des cristaux peu usuels, limpides et tabulaires, se trouvent dans les mines de cuivre de Michigan Upper Peninsula, avec l'analcite et la datholite. Des cristaux particulièrement grands et de couleur vert pâle ont été trouvés dans les tranchées de chemin de fer à Poonah, aux Indes, et des cristaux très limpides ont été signalés en Islande. De grands cristaux proviennent du Brésil. L'apophyllite a été signalée dans les pépérites de la Piquette (Puy-de-Dôme) et à l'ouest de Prudelle, dans le même département. 190 Chlorite (Mg,Fe,Al)6(Si,Al)4O10(OH)8 monoclinique prisme 2/m Localisation. Fréquemment minéral secondaire comme la serpentine, mais se présentant en petits amas localisés remplaçant les alumino-silicates de fer et de magnésium des roches, plutôt qu'en grands amas comme c'est souvent le cas pour les serpentines. Formes observées. Deux types forment des cristaux distincts: la pennine se présente en cristaux trapus monocliniques, pseudorhomboé-driques; le clinochlore se présente en groupes de cristaux moins trapus, de forme hexagonale. On signale également des formes finement grenues, en amas, en lames, en fibres ou en petits rognons arrondis. Propriétés physiques. Verte, noire, également brune, rosé, jaune et même blanche; éclat vitreux à nacré; dureté 2-2,5 5 densité 2,6-3,0; clivage parfait micacé, avec feuillets flexibles mais non élastiques; transparente à opaque. Composition. Chlorite est actuellement un nom caractérisant un groupe de minéraux. Il n'est pas aisé, pour un amateur, de distinguer avec certitude certaines variétés et, dans les meilleurs cas, il pourra généralement donner des noms aux minéraux de ce groupe, en se basant seulement sur l'aspect qu'ils présentent, en l'absence d'autres essais complémentaires. Les chlorites sont des silicates hydratés d'alumine, de fer, de magnésium avec environ 36,1 % MgO, 18,4 % A1 2O3, 32,5 % SiO2 et 13,0 % H2O. Les variétés rosées contiennent du chrome à la place de l'aluminium et les variétés brun rougeâtre contiennent du manganèse. Essais. Blanchit, puis fond avec de grandes difficultés; donne de l'eau en tube fermé. Critères d'identification. Généralement les chlorites peuvent être facilement distinguées des micas par leur couleur et le manque d'élasticité des lamelles de clivage, et du talc par leur plus grande dureté. Gisements. Le plus souvent se présente sous forme de petites taches vertes d'altération dans les roches ainsi que dans les schistes très riches en chlorite (chlorito-schistes). Parfois dans des cavités comme dans les fentes alpines ou dans les roches altérées par l'action de solutions hydrothermales. Les plus beaux cristaux (plus de 5 cm) de clinochlore ont été signalés en association avec la magnétite et la chondrodite à la surface des roches serpentinisées de l'ancienne mine de Tilly Foster, Brewster, New York. La chlorite est associée au talc dans la région de Chester, en Pennsylvanie. La pennine donne de beaux cristaux, plus petits que ceux du clinochlore, dans la région de Lancaster, Pennsylvanie. La variété chromifère rouge, la kaemmérérite est bien développée en petits cristaux au Texas, en Pennsylvanie et dans quelques mines de chromite en Californie. Cette variété existe aussi à Kraubath (Autriche) et en Turquie. C'est un groupe de minéraux abondants et fréquents que l'on trouve en de nombreux endroits. La Suisse et toute la région alpine possèdent de nombreux gisements de chlorite. Nous ne signalerons que quelques exemples français. En ce qui concerne le clinochlore, nous trouvons ce minéral au Tue d'Ess près de Coulédoux (Hte-Garonne), à Arnave (Ariège), en Corse, dans les schistes à glaucophane, aux environs de Nantes (Loire-Atlantique). La pennine dans les cipolins de St-Philippe près de Ste-Marie-aux-Mines (Alsace) et en Corse, dans des gabbros. 191 Margarite CaAl4Si2O10(OH)2 monoclinique prisme 2/m Localisation. Généralement associée au corindon dans les gisements d'émeri. Formes observées. Rarement en cristaux distincts très peu épals, qui ressemblent à ceux du mica. Généralement en aggrégats feuilletés micacés, souvent avec des surfaces de clivage assez bien
marquées. Violet clair, rosé, blanche, grise; éclat nacré sur la face de clivage; dureté 3,5 (face de clivage), 5 (face du prisme); densité 3,0-3,1; clivage parfait micacé; translucide à transparente; cassante. Composition. Silicate hydraté d'aluminium et de calcium (14,0 % CaO, 51,3 % A1 2O3, 30,2 % SiO2, 4,5 % H2O). Essais. Fond avec quelques difficultés, gonfle et devient blanche sur les côtés des feuillets. Le nitrate de cobalt donne sur les bords des feuillets une couleur bleue après chauffage intense. Critères d'identification. Elle ressemble au mica muscovite mais elle est plus dure, moins fusible et les feuillets sont plus cassants. L'association à Pémeri est un critère pour son identification. Gisements. La margarite dérive sans doute de l'altération du corindon dont elle peut prendre la forme originelle. Souvent il persiste une partie de corindon non altéré, comme dans la région de Madison, Caroline du Nord, et à Unionville, en Pennsylvanie. De beaux échantillons de masses lamelleuses rosées ont été signalés dans les gisements d'émeri à Chester, dans le Massachusetts, en association avec le diaspore, l'émeri et la chlorite. Les plus beaux échantillons américains sont constitués de filons aux épontes formées de feuillets lilas clair. On la trouve en associations semblables dans les gisements d'émeri de l'Asie Mineure et en Grèce (Naxos). Propriétés physiques.
192. Préhnite Ca2Al2Si3O10OH) orthorhombique pyramide rhombique 2mm Localisation. Minéral d'altération hydrothermale des roches, souvent associé aux zéolites. Formes observées. Les cristaux isolés, bien développés, de ce minéral sont rares; presque inconnus, sinon de dimensions microscopiques. Généralement groupés en masses botryoïdes dont les surfaces sont limitées par des bords courbes. Quelquefois en cristaux à section carrée, allongés, ternes avec un sommet émoussé. Propriétés physiques. Blanche, vert clair et vert jaunâtre à vert; éclat vitreux; dureté 6-6,5; densité 2,8-2,9; cassure quelconque; clivage basai (souvent concave à cause de la forme courbe des cristaux); translucide à presque transparente. Composition. Silicate hydraté d'aluminium et de calcium (27,1 % CaO, 24,8 % A1 2O3, 43,7 % SiO2, 4,4 % H2O, avec souvent du fer qui remplace un peu d'aluminium, d'où la variation de couleur). Essais. Fond en gonflant et en bouillonnant, en donnant un verre jaune sale à verdâtre. Après cette fusion, se dissout dans l'acide chlorhy-drique en donnant une masse gélatineuse. Critères d'identification. La préhnite ressemble un peu à l'hémimorphite et à la smithsonite mais son éclat est plus terne et sa densité moindre. Fond plus rapidement que l'hémimorphite et ne se dissout pas dans l'acide chlorhydrique avec production de bulles, comme la smithsonite. Son association avec les zéolites est souvent caractéristique. Gisements. La préhnite est un minéral commun que l'on trouve en association avec les zéolites en de nombreux endroits comme à Paterson, New Jersey; à Farmington, Connecticut (vert-jaune) et à Westfield, dans le Massachussetts (vert vif). De beaux échantillons ont été signalés en association avec l'axinite dans le Dauphiné, en France, quelquefois en sphères presque parfaites. D'autre part, elle a été signalée à la Piquette (Htes-Pyrénées) et dans le Morbihan, dans les gneiss des falaises de Billiers. LES MICAS Constituent un groupe de minéraux de même structure, leurs propriétés physiques et leur composition chimique présentent de grandes analogies. Ils ne forment cependant pas une série complète car les cations ne se substituent pas dans leur structure en proportions quelconques. Tous possèdent un clivage basai parfait et la légère inclinaison de la base sur le prisme est si proche de 90 0 que les cristaux semblent être hexagonaux ou orthorhombiques. Il se produit une trace étoilée à 6 branches autour du point d'impact d'un objet pointu, c'est «une figure de percussion ou de choc». Les rayons les plus nets sont ceux qui sont parallèles aux faces du pinacoïde. Les micas étudiés ici sont la muscovite, la biotite, la phlogopite et la lépidolite. 193 Muscovite KAl 3Si3O10(OH)2 monoclinique prisme 2/m Localisation. Un des minéraux les plus communs des roches, un important constituant du granité et le principal élément de quelques schistes mais les grands cristaux se développent
principalement dans les filons pegmatitiques. Formes observées. Les gisements dans lesquels les cristaux présentent un intérêt minéralogique, sont fréquents, bien qu'ils soient rares, par rapport à l'abondance des roches contenant de la muscovite. Tabulaire, parallèlement au clivage, souvent de forme hexagonale. Egalement finement grenue, quelquefois tellement granulaire et compacte qu'elle ne ressemble pas du tout au mica. Propriétés physiques. Blanche, jaune clair, incolore, ambre, rosé vif, verte; éclat vitreux à nacré; dureté 2 à 2,5; densité 2,8-3,0; clivage basai parfait, lamelles flexibles; translucide à transparent (des cristaux épais sont souvent transparents sur les faces du prisme et nacrés et opaques sur les faces de clivage, même pour les lamelles les plus fines). Composition. Silicate hydraté d'aluminium et de potassium contenant souvent d'autres éléments comme impuretés (11,8 % K 2O, 38,5 % AlaO3, 45,2 % SiO2, 4,5 % H2O). Essais. Fusibilité variable, quelquefois pratiquement infusible, elle s'arrondit et blanchit un peu sur les bords des lamelles, quelquefois elle fond et bouillonne légèrement; insoluble dans l'acide. Critères d'identification. Les lamelles de clivage sont flexibles et élastiques, ce qui permet de les distinguer de la plupart des minéraux à l'exception des autres micas. Sa plus grande flexibilité la distingue de la margarite. La netteté des faces du prisme et l'élasticité des lamelles la distinguent de la chlorite lorsqu'elle est verdâtre. Le gypse a été confondu avec la muscovite mais on ne peut pas le cliver en feuillets peu épais, flexibles et élastiques comme ceux de la muscovite. Quand elle est rosé, elle ressemble à la lépidolite mais elle est beaucoup moins fusible et ne colore pas la flamme en rouge. Le type finement grenu, compact, est difficile ou impossible à reconnaître sans essais microscopiques. La phlogopite est plus sombre et elle est décomposée par l'acide sulfurique. La biotite est très foncée ou noire. Gisements. La muscovite se trouve là où on rencontre des roches ignées et métamorphiques. Les plus beaux cristaux proviennent des peg-matites, ils peuvent être isolés ou engagés dans la roche. Les plus grands sont exploités dans les zones pegmatitiques de la Nouvelle-Angleterre, en Caroline du Nord, dans les Black Hills au sud du Dakota, et au Colorado. De beaux cristaux verts, zones, ont été signalés près de Sait Lake City, dans l'Utah et de petits cristaux isolés, de couleur vert vif, ont été trouvés dans la région de Lincoln, Caroline du Nord. La muscovite rosé a été signalée dans le Massachusetts (Goshen), en Virginie (Amelia) et en abondance au Nouveau-Mexique (Dixon). D'autres minéraux sont souvent inclus entre les feuillets de la musco-vite et croissent selon des formes caractéristiques en cristaux aplatis. Les grenats aplatis de Spruce Pine, Caroline du Nord, sont particulièrement remarquables. Il ne saurait être question ici de citer tous les gisements français dans lesquels la muscovite a été signalée. Nous ne donnerons que quelques exemples pour lesquels la muscovite se présente en belle lames. Par exemple dans les pegmatites graphiques de Pen-an-Veur en Loctudy, de Roscoff, de StPaul-de-Léon (Finistère), dans celles de Lancieux (Côtes-du-Nord), dans celles de St-Jacut-de-la-Mer (Morbihan), du val de Burbe, à Superbagnères, de Luchon (Hte-Garonne), St-Privat-d'Allier (HteLoire), aux environs de Cariât (Cantal), dans les pegmatites du Morvan... Remarque. Autrefois, on l'a utilisée pour remplacer les vitres; elle provenait alors de Russie, d'où le nom de muscovite; on l'emploie encore pour les regards des fours métallurgiques. On l'utilise davantage actuellement comme isolant électrique et les grandes feuilles limpides ont une grande valeur commerciale. Le mica réduit en poudre a de nombreuses utilisations, par exemple, la «neige» que l'on dispose sur les arbres de Noël. On a pu la synthétiser en cristaux ayant un intérêt commercial. 194 Biotite K(Mg,Fe) 3AlSi3O10(OH)2 monoclinique dôme m Localisation. Comme la muscovite, c'est un constituant des roches ignées et métamorphiques, plus rare que la muscovite. Formes observées. Les beaux cristaux sont communs dans les pegmatites et dans les calcaires métamorphiques, généralement tabulaires, quelquefois en forme de barillet. Le plus souvent en grains dans la roche, quelquefois en association avec la muscovite. Propriétés physiques. Brun sombre à noir, rarement (comme au Vésuve) jaune vif; éclat vitreux; dureté 2,5-3; densité 2,8-3,4 > clivage basai parfait; donne des lamelles flexibles et élastiques; opaque à translucide. Composition. Silicate hydraté de potassium, magnésium, fer, aluminium (environ 8,5 % K 2O, 21,0 % MgO, 13,0 % FeO, avec Fe,O 8, 16,0 % Al2O3 38,0 % SiO2 et 3,5 % H 2O). Essais. Fond facilement sur les bords peu épais en donnant un verre terne, magnétique et noir. Critères d'identification. On la distingue des autres micas par sa couleur sombre et, dans ses rares variétés claires (Vésuve), par sa réaction à l'acide sulfurique (elle donne une solution lalteuse si
on la fait bouillir dans l'acide concentré). Gisements. La biotite est un minéral commun des pegmatites; elle remplace souvent la muscovite dans les pegmatites riches en terres rares; par conséquent elle est utile pour reconnaître ce type de pegmatites. Le feldspath associé est souvent de couleur rouge brique. De beaux cristaux ont été signalés en Nouvelle-Angleterre et ailleurs. On la trouve fréquemment dans les mêmes gisements que la muscovite. De petits cristaux, complexes, peu colorés, ont été découverts dans les cavités des blocs de calcaire du Vésuve. Souvent en cristaux plus grands dans les roches volcaniques sombres (phénocristaux). On peut citer de nombreux gisements français, en particulier dans la carrière de Bellière près de Vire (Calvados), dans les pegmatites et gra-milites du Morbihan, dans celles de Castel-Vieil (HteGaronne), de St-Martin de Fenouillet (Pyrénées-Orientales), aux environs de Chante-loube (HteVienne), à Sainte-Féréole (Corrèze), dans le Puy-de-Dôme, dans le Lyonnals, dans l'Autunois. Dans les kersantites de Bretagne, des Vosges... dans les gneiss, les micaschistes, de nombreuses régions. Phlogopite KMg3AlSi3O10(OH)2 monoclinique prisme 2/m Localisation. Généralement minéral des calcaires métamorphiques et des dolomies, quelquefois dans les serpentines et dans les roches ignées. Formes observées. Les beaux cristaux sont fréquents, noyés dans les dolomies cristallisées. Souvent sous forme prismatique allongée, quelquefois en très grands cristaux. Propriétés physiques. Brun clair ou sombre, éclat souvent nacré ou métallique sur la face de clivage; dureté 2,5-3; densité 2,7; clivage basal parfait, donne des feuillets peu épals, flexibles, élastiques; translucide en particulier sur les faces du prisme. On observe souvent au travers d'une lame de clivage éclairée par une petite source lumineuse, une étoile à 6 ou 12 branches (astérisme). Composition. Silicate hydraté de potassium, magnésium, aluminium (environ 8 % K 20,28 % MgO, 16 % A1 2O3,42 % SiO2 et 6 % H 2O, F et Fe). Essais. Elle donne des réactions plus nettes que celles de la muscovite mais quelquefois elle peut donner une solution trouble si on la fait bouillir dans l'acide sulfurique. Critères d'identification. On la reconnaît plus facilement que la muscovite grâce, en particulier, à son association avec des marbres cristallins et à sa couleur brun doré (plus claire que celle de la biotite). Généralement moins transparente que la muscovite, avec de nombreuses inclusions microscopiques très apparentes. L'astérisme est un guide utile ainsi que le changement de couleur (elle s'assombrit) quand on l'observe sous un certain angle. Quelquefois les feuillets maclés de phlogopite montrent une limite de teinte divisant la face au moment où le changement de couleur se produit. Gisements. La phlogopite peut se présenter en grandes feuilles et celles du Canada et de Madagascar sont souvent appréciées pour l'équipement électrique. Pour certains emplois, la phlogopite est préférée à la muscovite. De grands feuillets ont été extraits de la région de Burgess, dans l'Ontario. Des cristaux de phlogopite de plusieurs dizaines de centimètres ont été signalés, en abondance, à Franklin, dans le New Jersey, et dans la région de St-Lawrence, Etat de New York. En France, dans les mêmes gisements que la biotite. 196 Lépidolite K 2Li3Al4Si7O21(OH,F)3 monoclinique dôme m Localisation. Minéral micacé des pegmatites à lithium. Formes observées. Souvent en aggrégats finement à moyennement grenus. Les cristaux bien formés hexagonaux sont rares. Quelquefois forme les bords des cristaux ordinaires de muscovite, mais les lamelles de clivage ne sont pas tout à fait continues. Des cristaux de 2,5 à 5 cm, à section décroissante, sont plus prismatiques que tabulaires et se trouvent dans quelques localités. Propriétés physiques. Lilas, vert-gris, jaune pâle; éclat nacré à vitreux; dureté 2,5 à 4; densité 2,8-3,3; clivage basal parfait (micacé) en donnant des lamelles élastiques; translucide à transparente. Composition. Fluosilicate hydraté de lithium, de potassium et d'aluminium (environ 5 % Li 2O, 12 % K 2O, 26 % A1 2O3, 51 % SiO2, 1,5 % H2O et 4,5 % F). Essais. Fond facilement en donnant un verre bulleux fluorescent (fluorescence bleue et rosâtre). Colore la flamme en rouge. Critères d'identification. La couleur de la lépidolite pouvant prêter à confusion, il est préférable de faire un essai de fusion et de coloration de la flamme si on n'a aucune preuve génétique — comme la présence de tourmalines colorées ou de certains autres minéraux de lithium, pour supposer que le mica est une lépidolite plutôt qu'une muscovite ordinaire. La fluorescence et l'essai à l a flamme permettent également de distinguer la lépidolite des chlorites les plus intensément colorées par le chrome et de la dumortiérite.
Gisements. La lépidolite est un important mineral de lithium mais elle est relativement rare car on ne la trouve que dans les pegmatites ayant connu de longues séries de remplacement et elle est toujours associée à des minéraux lithiques. On ne la rencontre que dans des régions où l'on observe des filons de ce type, comme en Nouvelle-Angleterre, dans le Maine, à Portland, dans le Connecticut et dans la région de San Diego, en Californie. De beaux cristaux, bien formés, de plus de 2,5 cm de large, ont été trouvés à Auburn, dans le Maine. Des agrégats finement grenus sont fréquents dans le Maine; ils sont associés à la microlite à Dixon, au Nouveau-Mexique. On observe des assemblages très grossiers de cristaux constituant des agrégats lamellaires à Ohio City, dans le Colorado. Les autres gisements sont ceux de Minas Gérais au Brésil, de Madagascar, de Variitrask, en Suède, du Sud-Ouest africain, de l'ouest de l'Australie, de la Russie et de l'Allemagne. La lépidolite a été observée en France dans les gisements de cassitérite de Montebras-enSoumans (Creuse), dans les pegmatites de Chanteloube-en-Bessines (Hte-Vienne) et dans la granulite d'Echassières (Allier).
LES MÉTASILICATES — STRUCTURE EN CHAINES Si: O 3:8 (triple chalne) Si: O 4: 11 (double chaîne) Si: O 1:3 (chaîne simple) Les tétraèdres SiO4 dans la structure cristallographique des métasilicates sont liés en chaînes simples ou en chaînes multiples. Des éléments additionnels importants entrent dans leur composition: Mg, Fe", Ca, Mn, Al et Fe'". Les cristaux, tous nettement prismatiques, peuvent être également fibreux. Leurs clivages prismatiques sont nets mais ces minéraux montrent des différences pour certaines de leurs propriétés comme la couleur et la dureté. PL 39-40 LES AMPHIBOLES Cet important groupe de minéraux a été subdivisé en plusieurs séries et les minéralogistes peuvent distinguer les individus d'après leurs propriétés optiques sous le microscope. Le collectionneur moyen n'a ni l'entraînement ni l'expérience suffisante pour effectuer ces identifications et il ne lui est pas possible de distinguer les différentes variétés. Les amphiboles peuvent être classées par couleur et c'est pratiquement le seul guide qui sera utilisé dans ce livre. Le second problème à résoudre pour le collectionneur est de distinguer les ampliboles des pyroxènes qui sont très semblables. Cette autre série, qui sera décrite plus loin, se présente dans les mêmes types de gisements. Il s'agit aussi d'un groupe isomorphe de silicates d'aluminium, de calcium, de fer et de magnésium. La série des pyroxènes peut être distinguée de celle des amphiboles par les angles que font entre elles les traces des plans de clivage. Celles des amphiboles font des angles de 56 0 et 1240, ce qui donne une allure losangique à la section du prisme. Celles de la série des pyroxènes font des angles de 87 0 et 930 de sorte que les traces de clivage de ce groupe ont une allure carrée ou rectangulaire. Fig. 039 Section d'une amphibole et plans de clivage (56 0 et 1240). Fig. 040 Clivages du pyroxène (87 0 et 93 °) Les amphiboles possèdent des cristaux plus longs et plus minces que ceux des pyroxènes. N'importe quel échantillon massif présentant des cristaux allongés fera penser à une amphibole. La trémolite et l'actinote sont particulièrement caractéristiques à ce point de vue. Les amphiboles étudiées seront les suivantes: anthophyllite (Mg,Fe),Si8O22(OH)2 orthorhombique, actinote-trémolite Ca2(Mg,Fe)5Si8O22(OH)2 monoclinique, hornblende CaNa(Mg,Fe)4(Al,Fe,Ti)3Si6O22(O,OH)3 monoclinique 197 Anthophyllite (Mg,Fe)7Si8O22(OH)2 orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Minéral rare des roches métamorphiques, fréquemment associé à des minerais métalliques. Formes observées. Les cristaux sont rares, souvent en masses à structure fibreuse prises dans
la roche. Généralement brune, quelquefois grisâtre ou verdâtre; éclat vitreux; dureté 5,5-6 (mals s'effrite et paraît plus tendre); densité 2,9-3,45 clivage prismatique; translucide. Composition. Silicate de fer et de magnésium (27,8 % MgO, 16,6 % FeO, 55,6 % SiO 8, plus de l'eau). Essais. Fond avec quelques difficultés en donnant un verre noir magnétique. Critères d'identification. Elle est difficile à caractériser mais constitue un bon exemple de silicate fibreux brun possédant un clivage et une dureté typiques. Gisements. On pense que Panthophyllite est un minéral secondaire formé à partir de l'olivine, sous certaines conditions d'humidité et de pression. Une humidité plus forte et une pression moins élevée conduisent à la serpentine, par conséquent, ces deux minéraux ne peuvent pas être associés. Les plus beaux gisements des Etats-Unis se trouvent dans les roches métamorphiques de la région de Franklin, Caroline du Nord, et en amas plumeux dans la région de Delaware, en Pennsylvanie. Très commune dans les schistes de Norvège et du Groenland. La cumming-tonite, minéral très voisin, constitue des amas bruns fibreux, à Cumming-ton, dans le Massachusetts. En France, l'anthophyllite a été signalée à Arvieu (Aveyron), à St-Préjet-Armandon (HteLoire), à Itsatsou (Basses-Pyrénées). Propriétés physiques.
198. Actinote Ca 2(Mg,Fe)5Si8O22(OH)2 199. Trémolite Ca2Mg5Si8O22(OH)2 monoclinique prisme 2/m Localisation. Ces minéraux résultent du métamorphisme de calcaires impurs ou de dolomies. On les trouve également dans les schistes verts et dans les gneiss (actinolite). Ils dérivent sans doute de pyroxènes. Formes observées. Les cristaux des amphiboles ont une forme prismatique allongée contrairement à celle des pyroxènes. Ils peuvent être trapus, très grands et bien cristallisés lorsqu'ils sont inclus dans la calcite. On les trouve aussi en assemblages de lamelles grossières ou de très fines aiguilles. Propriétés physiques. Blanc, vert clair, violet (hexagonite) et vert sombre; éclat vitreux; dureté 5-6; densité 3,0-3,3; cassure subcon-choïdale ou quelconque; clivage prismatique parfait; transparente à translucide; quelquefois fluorescente. Composition. Silicate de magnésium (fer) et de calcium; quand elle ne contient pas de fer, sa couleur est claire ou blanche et on l'appelle trémolite; 2 % ou un peu plus de fer remplaçant le magnésium lui donne une couleur verte et ce minéral prend le nom d'actinote. Il n'existe pas de procédé simple pour identifier les types intermédiaires (CaO,MgO et FeO total environ 42 % et SiO 2, environ 57 %). Essais. De fines esquilles d'actinote et de trémolite fondent et donnent un verre blanc ou noir, la variété la plus riche en fer fond plus facilement. Insoluble dans l'acide. Critères d'identification. Cette série de minéraux peut être facilement confondue avec celle des pyroxènes. Les variétés bien cristallisées seront reconnues grâce à leur forme prismatique et aux valeurs de leurs angles de clivage. La wollastonite est souvent fluorescente mais elle perd cette propriété si on la chauffe. Elle est décomposée par l'acide chlorhydrique. La scapolite fond plus aisément et elle devient fluorescente dès qu'on la chauffe, à la lumière ultra-violette de grande longueur d'onde. La tourmaline n'a pas de clivages. L'épidote fond et donne une scorie magnétique noire. Gisements. La trémolite et Pactinote sont des minéraux secondaires qui se sont formés dans des conditions de température et de pression moyennes, en présence d'un peu d'eau. On les rencontrera, par conséquent, dans les calcaires métamorphiques, dans les gneiss et les schistes avec les serpentines et dans les granités. Localement elles peuvent constituer de véritables roches quand elles se présentent en amas compacts. Les plus beaux cristaux ont été isolés des marbres cristallins par l'action de l'acide ou par délicate extraction à la maln. De beaux cristaux de trémolite verdâtre ou blanche ont été signalés dans la calcite de Canăn, dans le Connecticut. Les amas fibreux blancs proviennent de Ossining, New York. Des groupes de cristaux verts ou gris sont abondants dans la région de St-Lawrence, New York. L'hexa-gonite, variété lilas, se trouve à Fowler, dans la région de St-Lawrence, New York. La trémolite abonde dans les calcaires de Cierps (Hte-Garonne) ainsi que dans ceux de StBéat. On la trouve dans l'Ariège (Seix, Aulus, étang de Lherz, Prades...) ainsi qu'à Pitourless en Lordat. On a signalé ce minéral dans l'île de Groix (Morbihan), dans la rade de Cavalaire (Var), au GrandGleyzia, près d'Allevard (Isère), etc. L'actinote constitue généralement des amas compacts de cristaux minces, entremêlés, et elle est très commune. Chester, dans le Vermont, est un gisement typique mais il en existe des centaines
d'autres. L'actinote est quelquefois incluse, sous forme de masses chevelues vertes, dans des cristaux de quartz. L'asbeste actinote est très commune dans les serpentines des Alpes. Remarque. Il existe de nombreuses variétés de ces amphiboles. La néphrite se rapproche de l'actinote mais elle est plus compacte et plus massive. Elle constitue un des deux minéraux connus sous le nom de jade. L'amiante est l'ancien nom utilisé pour désigner l'asbeste. Elle fond plus facilement que l'asbeste serpentine. Le cuir de montagne est un tissu naturel de couleur claire formé de fibres d'asbeste amphibole. 200 Hornblende Ca,Na(Mg,Fe) 4(Al,Fe,Ti)3Si6O22(O,OH)2 monoclinique prisme 2/m Localisation. Comme la trémolite et l'actinote, c'est un minéral des roches métamorphiques et ignées qui remplace souvent le pyroxène (ouralite). Formes observées. Elle cristallise en prismes courts ou longs pouvant atteindre plusieurs centimètres de long, on la rencontre également en agrégats compacts et cristallisés. Propriétés physiques. Verte (édénite), vert bleuté (pargasite) à noire; éclat vitreux; dureté 5 à 6; densité 2,0-3,4 5 cassure subconchoïdale à quelconque; clivage prismatique; transparente à translucide sur le bord des esquilles. Composition. Les hornblendes constituent une série complète d'amphiboles alumineuses (quelques auteurs y incluent des amphiboles non alumineuses: la trémolite et l'actinote), avec de nombreux termes extrêmes difficiles à identifier même pour un professionnel. En général les collectionneurs ne peuvent avoir qu'une idée assez vague de leur identité (silicates alumineux de calcium, sodium, magnésium, fer, renfermant 15 % d'Al 2O3 et 40 % de SiO 2 environ). Essais. Fusible mais avec quelques difficultés en donnant un verre noir. Produit de l'eau en tube fermé. Critères d'identification. Elle peut être déterminée comme étant une amphibole par les angles de ses clivages qui sont de 56 0 et 1240. Les individus seront reconnus par leur couleur, par exemple l'amphibole noire sera probablement une hornblende. La tourmaline n'a pas de clivages. Gisements. La hornblende est un constituant fréquent des roches et elle forme quelquefois des amas compacts connus sous le nom d'amphibolite. Les schistes à hornblende sont constitués de fins cristaux, parallèles et allongés. L'amphibole se forme souvent à partir des pyroxènes dans les derniers stades de refroidissement des roches ignées et l'amphibole fibreuse, Pouralite, s'observe souvent au microscope. La hornblende a été signalée dans les Maures (Var), au Mont-Blanc (Alpes), dans le Lyonnais, dans les amphibolites d'Huriel, de Châteaulus (Allier), dans le Morvan, dans le Massif Central, dans les Pyrénées (Arignac, Ariège), en Bretagne, dans le Morbihan (île d'Arz), etc. Les gros cristaux trapus de hornblende ont été trouvés à Franklin, New Jersey, ils sont noyés dans la calcite. De grands cristaux identiques ont été signalés dans la région de St-Lawrence, New York, et dans celle de Renfrew, Ontario. LES PYROXÈNES Ce groupe peut être mis en parallèle avec celui des amphiboles, c'est leur équivalent déshydraté. Ils sont identiques au point de vue composition et ont les mêmes comportements. Leur composition est cependant moins complexe et ils sont mieux connus car ils ont fait l'objet de recherches systématiques. Les pyro-xènes cristallisent à la fois dans les systèmes orthorhombiques et monocliniques mais, contrairement aux amphiboles, ils tendent à se présenter en prismes trapus et leurs clivages sont presque à angle droit (p. 362), ce qui permet de les distinguer des amphiboles. Les angles des traces de clivage seront aisément observables sur de petites esquilles, perpendiculaires à l'allongement, examinées à la loupe. Les pyroxènes suivants seront étudiés ici: Enstatite-hypersthène (Mg,Fe)2Si2O6 orthorhombique Diopside-Hedenbergite (Ca,Fe)MgSi 2O6 monoclinique Augite Ca(Mg,Fe,Al)(Si,Al)2O6 monoclinique Acmite-Aegyrine NaFeSi2O6 monoclinique Jadéite NaAlSi2O6 monoclinique Spodumène LiAlSi2O6 monoclinique Rhodonite MnSiO3, triclinique 201. Enstatite Mg2Si206
202. Hypersthène (Mg,Fe) 2Si2O6 orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Minéraux des roches ignées et constituant fréquent des météorites. Formes observées. Généralement en agrégats cristallins, quelquefois en individus isolés. Les cristaux bien formés ne se trouvent que dans quelques localités et se présentent avec peu de faces. Propriétés physiques. Grisâtre, verdâtre, jaunâtre, brun bronzé ou pratiquement noir; éclat vitreux à soyeux, ou submétallique (bronzite); dureté 5,5-6; densité 3,2-3,9; cassure quelconque; clivage prismatique parfait; transparent à translucide en esquilles. Composition. Silicates de magnésium, de magnésium et fer (avec environ 40 % MgO — et FeO — et 60 % de SiO 2). Essais. Pratiquement infusible, à l'exception des bords les plus fins, mais la fusibilité augmente avec la teneur en fer. L'hypersthène est décomposé par l'acide chlorhydrique chaud. Critères d'identification. Ils peuvent être confondus avec les amphiboles mais on peut les distinguer grâce à la trace de leurs angles de clivage de 87 0 et 930 sur les faces du prisme. Il est difficile de préciser leur nom si l'on n'utilise que les essais réalisables par des amateurs. Gisements. Les cristaux d'enstatite et d'hypersthène sont présents dans les roches ignées finement grenues ou dans les porphyres. L'enstatite est une variété commune dans de nombreux gisements et elle constitue des agrégats grenus dont les individus atteignent I à 2 cm de large. De tels amas noir verdâtre sont fréquents dans la mine de Tilly Foster à Brewster, Etat de New York. Des amas semblables ont été signalés: dans la région de Boulder, au Colorado, dans celle de Lancaster, Pennsylvanie et, dans les Bare Hills, dans le Maryland. L'altération transforme souvent la surface de tels amas, qui prend une couleur bronzée caractéristique de la variété bronzite. L'hypersthène est plus rare et se trouve dans les roches plutoniques sombres des monts Adirondack, dans la région de New York, et il se développe particulièrement bien dans les gisements de grenats de North Creek. La bronzite a été signalée dans la lherzolite (Moncaup-Arguénos, Tue d'Ess, étang de Lherz), dans la norite d'Arvieu (Aveyron), à Cou-reuges en St-Préjet (Hte-Loire), etc. L'hypersthène se rencontre aux environs du Pallet (Loire-Atlantique), au Cap Corse (Corse), au Mt-Dore (rocher du Capucin, à la Grande Cascade), à Roche-Sauve, près de Privas (Ardèche), au Pic du Midi (lac Bleu), Htes-Pyrénées, etc. Remarque. Dans cette série, le terme ne contenant que du fer est inconnu dans la nature. A haute température (entre 955 0 C. et 11400, selon la quantité de fer qu'ils contiennent), l'enstatite et l'hypersthène se transforment en cristaux monocliniques connus sous le nom de clino-enstatite et clinohypersthène. Alors que ces phases sont peu courantes dans les roches plutoniques, elles sont fréquentes dans les météorites. 203. Diopside CaMgSi 2O6 204. Hédenbergite CaFeSi 2O6 monoclinique prisme 2/m Localisation. Minéraux de métamorphisme de contact et de métamorphisme régional des calcaires dolomitiques. Moins fréquents dans quelques rares types de pegmatites. Formes observées. Les cristaux souvent très grands ne sont généralement pas libres mais sont inclus dans des marbres cristallins d'où l'on peut les extraire facilement. Souvent de tels cristaux ne sont pas terminés, mais les faces du prisme sont bien développées et brillantes. Ils se présentent également en agrégats granulaires. Propriétés physiques. Blanc, vert pâle, vert sombre, brun; éclat vitreux; dureté 5 à 6; densité 3,3-3,5; cassure conchoïdale; clivage prismatique parfait, des cassures basales occasionnelles dues à des macles; translucide à transparent; les variétés claires des marbres dolomitiques peuvent avoir une fluorescence bleue. Composition. Silicate de calcium et de magnésium (25,9 % CaO, 18,5 % MgO, 55,6 % SiO 2). Quand le fer remplace en partie ou en totalité le magnésium, la couleur des cristaux s'assombrit et l'on arrive à la variété hédenbergite qui est un silicate de fer et de calcium, peu fréquent. La série du diopside est équivalente à la série trémolite-actinote des amphiboles. C'est un groupe commun et important. Essais. Les esquilles fondent avec quelques difficultés en donnant un verre sombre, insoluble dans l'acide chlorhydrique. Critères d'identification. La teinte vert clair, les traces de clivage à 87 0 et 930 et les associations sont généralement un guide suffisant. Gisements. Les meilleurs gisements américains de diopside sont ceux de la région de StLawrence, Etat de New York, où le minéral se présente en cristaux prismatiques courts de 5 à 8 cm de long, de couleur vert clair, transparents à translucides. Il existe en de nombreuses autres localités dans
l'ouest, y compris plusieurs régions de Californie, en particulier celle de Riverside à Crestmore. Les cristaux presque blancs et fluorescents ont été signalés dans des marbres dolomitiques, près de New York et sont connus sous le nom de malacolite. De grands cristaux bruns légèrement fumés, avec des cassures basales nettes, ont été trouvés dans les pegmatites de Laurel, dans l'Etat de Québec, en association avec l'idocrase. Des gisements européens ont fourni les cristaux les mieux développés, les plus simples d'entre eux, assez riches en fer et assez sombres pour être considérés comme de l'hédenbergite, ont été trouvés à Nordmark, en Suède. De beaux cristaux peu colorés ont été signalés en Italie, en Suisse, dans les Alpes autrichiennes, la plupart d'entre eux sont clairs, presque blancs à une extrémité et verts à l'autre. Quelques cristaux, provenant du Tyrol, se trouvent dans des chlorito-schistes; ceux d'Ala, en Italie, tapissent des géodes en association avec des cristaux parfaits de grenat brun, variété essonite. Le diopside et l'augite (voir minéral suivant) ont été signalés au Mouncaou-en-Louvic-Juzon (Basses-Pyrénées), à Moncaup d'Arguénos au Tuc-d'Ess-en-Coulédoux (Hte-Garonne), à Prades (Ariège), dans les basaltes: Massif des Coirons (Ardèche), Mézenc (Hte-Loire), Loubéjac (Cantal), au Puy-de-la-Rodde, près du lac d'Aydat, du Puy-Corent, du Puy-de-Charade, du Puy-de-Dôme, de la Banne-d'Ordenche au Mt-Dore (Puy-de-Dôme), etc. Remarque. Quelquefois taillés comme pierres précieuses, soit en gemmes à facettes, soit en forme arrondie (cabochon), de manière à faire jouer la lumière comme dans le diopside œil-de-chat. 205 Augite Ca(Mg,Fe,Al)(Si,Al) 2O6 monoclinique prisme 2/m Localisation. C'est le plus répandu des pyroxènes et le composant essentiel de la plupart des roches plutoniques sombres. Constituant grenu des basaltes et souvent en grands cristaux porphyroïdes dans les roches finement grenues. Formes observées. Les plus beaux cristaux se trouvent dans les roches porphyriques mais généralement ils ne dépassent pas 2,5 cm de long. Ils sont souvent presque parfaits. L'augite massive et grenue est fréquente dans les autres roches — comprenant les pyroxénites qui sont pratiquement totalement composées d'augite. Propriétés physiques. Noire; éclat vitreux; dureté 4-5; densité 3)2-3,4; cassure quelconque; clivage prismatique parfait à 87°; translucide seulement sur les bords des plus fines esquilles. Composition. Comprend actuellement une série complète de minéraux aux noms différents dans lesquels l'aluminium se substitue à la fois au magnésium et à la silice. La proportion de A1 2O3 varie de 3 à 9 %. Le magnésium et le fer sont présents en quantités variables, comme le calcium et le sodium. Essais. Fusible mais avec quelques difficultés; insoluble dans C1H. Critères d'identification. Les cristaux isolés sont très typiques et faciles à reconnaître. Les échantillons massifs se distinguent des amphiboles par leurs angles de clivage 87 0 et 930, et de la tourmaline par leurs clivages prismatiques. Les cristaux d'acmite-aegyrine sont plus allongés, le diopside-hédenbergite a une couleur plus claire. Gisements. L'augite est un constituant habituel des roches aux Etats-Unis, mais les cristaux isolés, bien formés, qui proviennent des roches volcaniques, sont peu fréquents. Les cristaux du Mt Vésuve, de 2 à 2,5 cm, sont abondants, en particulier dans les laves récentes, fortement corrodées, se trouvant dans le cratère. Des cristaux identiques ont été signalés dans les anciennes laves de FEifel en Allemagne et en Bohême. De grands cristaux ont été trouvés à St-Lawrence, Etat de New York, et dans des gisements identiques de la région de Renfrew, dans l'Ontario. Un pyroxène noir est un des minéraux les plus abondants de Franklin, New Jersey. Des cristaux pointus s'observent dans les minerais sulfurés de Ducktown, dans le Tennessee. 206 Acmite ou Aegyrine NaFeSi 2O6 monoclinique prisme 2/m Localisation. Minéral des roches pauvres en silice qui sont caractérisées par la présence des équivalents feldspathiques pauvres en silice — les feldspathoïdes, comme la néphéline et la leucite. Formes observées. Elle ne se reconnaît que lorsqu'elle est bien cristallisée; les angles de clivage du pyroxène sont donc importants. Généralement en cristaux prismatiques noyés dans la roche. Ils atteignent une dizaine de centimètres de long et sont terminés par des pyramides aiguës. On la voit également en masses fibreuses. Propriétés physiques. Noire, brune, ou verte sur les bords minces; éclat vitreux; dureté 6-6,5; densité 3,4-3,5 cassure quelconque; clivage facile prismatique; cassante; translucide sur les bords minces.
Composition. Silicate de sodium et de fer (13,4 % Na 2O, 34,6 % FeO3, 52,0 % SiO2; l'acmite répond exactement à cette composition, le nom d'aegyrine plus général est cependant acceptable pour ce minéral car les compositions théoriques n'existent pas dans la nature). Essais. Fond aisément en un globule brillant, noir et magnétique, tout en donnant la coloration jaune de la flamme. Critères d'identification. Ce sont des minéraux communs de groupes particuliers de roches, par conséquent leurs formes cristallines et leurs associations sont des critères usuels pour leur identification. Ils sont plus fusibles que la plupart des silicates noirs qui leur ressemblent. Gisements. L'aegyrine est fréquente dans les roches riches en sodium et pauvres en silice: dans les syénites néphéliniques à biotite très noire et dans leurs équivalents finement grenus. Le plus beau gisement des Etats-Unis est Magnet Cove, dans l'Arkansas, où les cristaux minces de plusieurs centimètres de long sont abondants. De petits cristaux ont été signalés dans les filons sombres de cette roche à Beemerville, New Jersey. Des cristaux identiques ont été trouvés dans les roches pauvres en silice de Bear Paw et de Highwood, dans le Montana, et près de Colorado Springs, dans le Colorado. On trouve ce même type de roche au Groenland; à Langesundfjord, en Norvège, et près de Poços de Caldas, au Brésil. Signalée en Corse (Haut-Niolo, près de Calasima, Calangues de Piana), dans les phonolites des massifs du Mézenc et du Mégal (Haute-Loire).
207 Jadéite NaAlSi 2O6 monoclinique prisme 2/m Localisation. Peu connue en place, généralement sous forme de galets dans les rivières. Ils se sont trouvés libérés des masses de serpentines qui les renfermaient (altération de roches riches en soude). Formes observées. On connaît peu de cristaux isolés (Californie), elle se présente habituellement en masses de lamelles allongées qui donnent aux minces tranches leur ténacité. Les cristaux mexicains, très grossiers, se présentent en groupes et atteignent plus de 1 à 2 cm avec quelquefois un éclat soyeux sur les cassures parallèles au clivage. Propriétés physiques. Vert émeraude à vert clair, blanc, brun-rouge, brun-jaune, violet, lilas, vert malachite; éclat vitreux à soyeux; dureté 6,5-7; densité 3,3-3,5; cassure difficile, donne des esquilles; clivage prismatique; translucide à opaque. Composition. Silicate d'aluminium et de sodium (15,4 % Na2O, 25,2 % Al 2O3, 59,4 % SiO2; quelques variétés, en particulier celles qui proviennent du Mexique, contiennent du CaO). Essais. Fond facilement en donnant un verre blanc bulleux et colore la flamme en jaune (Na). Critères d'identification. On la distingue de la néphrite par sa fusion facile et par la coloration de la flamme. On peut la déterminer dans les objets travaillés, par sa densité, qui la distingue de la serpentine et de l’idocrase. L'essai de dureté permet de distinguer les objets sculptés dans le jade de ceux taillés dans des minéraux plus tendres, sans qu'il soit nécessaire de faire une mesure de densité. Gisements. Jusqu'à présent la jadéite avait été un minéral «mystérieux». Nous connaissons actuellement plusieurs gisements californiens de jadéite blanche ou grisâtre. Toutes les jadéites mexicaines se présentent en objets sculptés (à ne pas confondre avec les imitations modernes en calcite concrétionnée: l'onyx) et le ou les gisements primaires ne sont pas connus. Les jadéites de Chine se trouvent en galets dans le lit des rivières de Birmanie et du Tibet et elles sont expédiées vers des centres où elles sont sculptées. On l'a récemment trouvée en place dans un seul endroit au Japon. Remarque. C'est un minéral intéressant pour la joaillerie (en particulier la variété presque transparente vert émeraude) ainsi que pour la confection des statuettes qui utilisent de grandes quantités d'une variété de jadéite incolore. La coloration peut présenter des taches et celles-ci peuvent être utilisées par les artistes pour donner plus d'expression. 208 Spodumène LiAlSi2O6 monoclinique prisme 2/m Localisation. Pratiquement toujours un minéral des pegmatites. Formes observées. En général en cristaux allongés, noyés dans la roche, avec un bon développement du prisme strié, des faces du pinacoïde et des terminaisons aiguës. De très grands cristaux (12 m) ont été signalés dans le sud du Dakota. Les cristaux entremêlés ne montrent aucune terminaison. Propriétés physiques. Les variétés opaques sont chamois, blanches, lavande, verdâtres; les variétés transparentes sont incolores, lilas, jaunes ou vertes; éclat vitreux; dureté 6,5-7; densité 3,1-3,2; cassure quelconque, suivant les directions du prisme donne des esquilles; clivage parfait prismatique 870 et 930; bons clivages parallèles aux faces du pinacoïde; transparent à translucide; thermoluminescent, souvent fluorescence et phosphorescence dans l'orangé. Composition. Silicate d'aluminium et de lithium (8,0 % Li 2O, 27,4 % A12O3, 64,6 % SiO2).
Essais. Fond en donnant un verre limpide après qu'il se soit produit des petites protubérances (cf. zéolites). Colore la flamme en rouge vif (lithium). Un chauffage initial donnera une thermoluminescence marquée. Le verre obtenu présente une fluorescence bleue dans la lumière ultraviolette de courte longueur d'onde. Le spodumène a une fluorescence orangée, meilleure dans la lumière ultra-violette de grande longueur d'onde ou aux rayons X. Critères d'identification. Dans les gisements pegmatitiques, souvent associé à d'autres minéraux de lithium, comme le mica lépidolite et les tourmalines colorées. Sa cassure esquilleuse le distingue des feldspaths. Il est facile à déterminer de différentes manières, en particulier par ses propriétés de luminescence. Gisements. Le spodumène ne se trouve que dans la zone des peg-matites riches en lithium, et généralement, quoique pas toujours, il est associé à la lépidolite, aux tourmalines colorées, au béryl riche en caesium, à l'amblygonite et/ou à l'herdérite. Les variétés transparentes colorées sont appréciées comme pierres précieuses, tandis que le spodumène ordinaire est un important mineral de lithium. Les pegmatites lithiques ont été signalées en Nouvelle-Angleterre — en particulier dans le Maine, le Connecticut et le Massachusetts. Les minéraux de lithium associés manquent dans les Mts Kings, en Caroline du Nord; à Hiddenite (région d'Alexander, Caroline du Nord), le gisement est exceptionnel car les petits cristaux verts, employés comme gemmes, se trouvent dans des filons d'un gneiss. Ils se sont sans doute formés à partir de solutions, plutôt qu'à partir de la roche fondue. De beaux cristaux ont été signalés à Dixon, au Nouveau-Mexique (voir p. 52) et dans les Black Hills au sud du Dakota, en particulier à la mine Etta où les cristaux monstrueux mentionnés plus haut ont été exploités. Des cristaux lilas, utilisés comme gemmes, (kunzite) ont été trouvés dans plusieurs pegmatites de la région de San Diego, dans le voisinage de Pala, en Californie. Ailleurs, le spodumène a été rencontré à Minas Gérais, Paraiba, et au Rio Grande do Norte, au Brésil; dans le SudOuest africain; à Variitrask, en Suède; dans les Alpes autrichiennes. Des échantillons dont la qualité permet leur utilisation en joaillerie, proviennent du Brésil et de Madagascar. Remarque. Le spodumène s'altère rapidement en donnant un mica verdâtre («pinite») ou des argiles qui pseudomorphosent les cristaux, et même les gemmes sont souvent profondément pénétrées par des tubes minces courbés qui partent d'alvéoles de corrosion affectant la surface des cristaux. Le spodumène transparent est invariablement rayé de sorte que l'éclat originel des faces a été effacé.
LES PYROXÉNOÏDES 209 Rhodonite MnSiO3 triclinique pinacoïde i Localisation. Minéral des roches métamorphiques, décrit dans des gisements de manganèse, souvent dans des filons minéralisés. Formes observées. Généralement massive, quelquefois finement grenue. Les beaux cristaux ont la forme de prismes courts, comme à Franklin, New Jersey, où ils sont noyés dans la calcite. De petits cristaux prismatiques et aplatis, de couleur foncée, se trouvent dans les géodes de ce gisement. Propriétés physiques. Rosé à grisâtre, noircit rapidement par altération; éclat vitreux; dureté 5,5-6; densité 3,4-3,7; cassure esquilleuse, très tenace dans les variétés massives; clivage prismatique à environ 88° et 920; cristaux cassants; transparente à translucide. Composition. Silicate de manganèse (54,1 % MnO, 45,9% SiO 2, avec Ca qui remplace Mn). Essais. Fond en un verre brun. Donne la réaction du manganèse dans la perle de borax. Critères d'identification. Ce matériau rosé peut être facilement confondu avec la rhodocrosite (mals elle est plus dure que le carbonate de manganèse) et avec les feldspaths qui ne donnent pas la réaction du manganèse et ne fondent pas facilement. Gisements. Les échantillons, distribués dans les collections du monde entier, proviennent de Franklin, New Jersey. Ce gisement a fourni de grands cristaux rosés qui ont été extraits de la calcite où ils étaient inclus. De petits cristaux plus brillants existent dans les filons plus tardifs de ce même gisement. La rhodonite massive a été signalée à Plainfield, dans le Massachusetts, et dans de nombreuses localités de la partie ouest des Etats-Unis ainsi qu'à l'étranger. De beaux cristaux rouges, parfois tiansparents, associés à l'orthose, ont été trouvés dans les filons sulfurés de Broken Hill, Nouvelle-Galles du Sud. Des amas compacts, utilisables comme pierres fines, ont été signalés dans l'Oural. Les petits cristaux tardifs, du type Franklin, ont été trouvés à Pajsberg et à Langban en Suède. 210 Wollastonite CaSiO 3 triclinique pédion i Localisation. Minéral des gisements de métamorphisme de contact se trouvant dans les
calcaires. Généralement en masses fibreuses de cristaux allongés, aplatis parallèlement à la base et suivant les côtés du pinacoïde, ce qui donne l'impression d'aiguilles prismatiques grêles. Egalement en cristaux, en association granulaire, compacte et massive. Propriétés physiques. Blanche à incolore, rosée à grise; éclat vitreux à soyeux; dureté 4,5-5; densité 2,8-2,9 ; cassure esquilleuse; clivage parfait suivant le pinacoïde (pseudo-prismatique); angles des clivages selon la base et le pinacoïde: 84 0 et 960; translucide; souvent fluorescence jaune et orangé. Composition. Silicate de calcium (48,3 % CaO, 51,7 % SiO 2). Essais. Fond et donne un globule blanc. Se dissout dans l'acide chlorhydrique avec séparation d'un squelette de silice. Critères d'identification. Se distingue de la trémolite par sa plus grande fusibilité et par ses angles de clivage, qui se rapprochent de ceux des pyroxènes et sont très différents de ceux des amphiboles, 560 et 1240. Se distingue du diopside et de la topaze (pycnite) par sa fusibilité et sa solubilité dans l'acide. Sa fluorescence est souvent utilisée pour effectuer une détermination rapide. Gisements. Commune dans les gisements oùles calcaires ont été fortement métamorphisés, comme dans la région de Llano au Texas, Riverside (à Crestmore), et dans la région de San Diego, en Californie. De beaux échantillons à cristaux distincts proviennent de Natural Bridge, région de StLawrence, New York. Les échantillons fortement fluorescents ont été signalés à Franklin, New Jersey. Comme on pouvait le penser, des cristaux ont été trouvés dans les blocs de calcaires altérés qui ont été rejetés lors des éruptions du Monte Somma, Vésuve. De belles masses fibreuses proviennent de Perheniemi, en Finlande, et des cristaux ont été recueillis dans le Banat, en Roumanie. La wollastonite a été signalée au Pic de Péguères de Cauterets (Hautes-Pyrénées), aux environs de Bagnères-de-Luchon (Hte-Garonne), au Port-de-Saleix (Ariège), dans les gneiss de Roguédas (Morbihan), dans ceux de St-Félicien (Ardèche), et dans ceux de St-Clément (Puy-deDôme). Formes observées.
211 Pectolite Ca2 NaSi3O8(OH) triclinique pinacoïde i Localisation. Généralement en association avec les zéolites dans des géodes, quelquefois minéral secondaire en veines dans les roches grenues. Formes observées. En masses mamelonnées avec des zones à structure fibreuse ou remplissant les cavités des basaltes. Plus rarement, les terminalsons des lamelles peuvent être libres et présenter une ou deux faces pinacoïdales. Egalement en filons massifs, en groupes d'alguilles qui s'irradient à partir de centres successifs sur les parois du filon. Propriétés physiques. Blanche à grise, souvent tachée de jaune ou de rouge; éclat soyeux; dureté 5 (peut être facilement séparée en fibres et semble plus tendre); densité 2,7-2,8; cassure esquilleuse; clivage: se divise en fibres à partir d'un très bon clivage basal et suivant le pinacoïde (pseudoprismatique); translucide; généralement fluorescence orangée dans la lumière ultra-violette de grande longueur d'onde. Composition. Silicate hydraté de calcium et sodium (33,8 % CaO, 9,3 % NaO, 54,2 % SiO 2 2,7 % H2O). Essais. Fond aisément en donnant un verre blanc et en colorant la flamme en jaune. La masse fondue a une faible fluorescence blanche dans la lumière ultra-violette de courte longueur d'onde; elle n'en présente pas dans la lumière ultra-violette de grande longueur d'onde. Critères d'identification. Généralement associée aux zéolites, ce qui est un caractère de reconnalssance suffisant. Les essais sont nécessaires si on veut la distinguer des amphiboles, car elle est plus fusible, et de la wollastonite, car elle perd de l'eau en tube fermé. Se distingue des zéolites fibreuses par l'absence de coloration bleue (aluminium) lors de l'essal au nitrate de cobalt. Gisements. Très abondante en beaux amas et en encroûtements fibreux arrondis ainsi qu'en boules radiées à Peterson, New Jersey, et dans les gisements à zéolites des environs. Elle est noyée dans la syénite néphéli-nique à Magnet Cove (Arkansas). La pectolite massive blanche a été trouvée dans la région de Tehama, en Californie, et des amas rosés s'observent dans l'île royale du Lac Supérieur. Les alguilles grêles de pectolite pénètrent facilement dans la peau et sont difficiles à retirer car elles sont très fragiles. Minéral à manipuler le moins souvent possible avec les mains nues. 212 Babingtonite Ca2Fe’’Fe’’’Si6O14(OH) triclinique pinacoïde i Localisation. Minéral secondaire tardif, hydrothermal, souvent associé aux zéolites. Formes observées. Les cristaux sont généralement petits et souvent très brillants. A peu près équidimensionnels avec les faces striées. Toujours en cristaux.
Propriétés physiques. Noire; éclat vitreux; dureté 5,5-6; densité 3-4; cassure conchoïdale; deux clivages selon les pinacoïdes (87° et 93 0); translucide en fines esquilles. Composition. Silicate hydraté de calcium et de fer (environ 19 % CaO, 29 % FeO, plus Fe 51,5 % SiO2 et 0,5 % H2O, souvent avec un peu de manganèse). Essais. Fond facilement en donnant un globule noir magnétique. Insoluble dans l'acide chlorhydrique. Critères d'identification. Par son aspect, elle semble difficile à distinguer de quelques pyroxènes noirs mais elle est moins prismatique que les amphiboles usuelles. Sa fusibilité et son magnétisme aident à sa détermination. La paragenèse est aussi typique. Gisements. Minéral peu fréquent des veines et des filons silicates que l'on trouve en plusieurs endroits du Massachusetts. A Woburn, Massachusetts, elle a été signalée dans les cassures d'une diorite avec de la calcite et de fins cristaux de préhnite. Quelques-uns d'entre eux ne sont plus recouverts de calcite qui a été éliminée par dissolution. Ils sont brillants et ne peuvent pas être confondus avec d'autres minéraux. Les cristaux plus grands de Westfield, Massachusetts, sont contemporains de la préhnite verte. Des cristaux en lamelles peu épaisses et souvent partiellement altérées (en amphibole couleur bronze) se trouvent à Pater-son et à Great Notch, dans le New Jersey. De beaux cristaux recouvrant des cristaux de feldspath ont été signalés dans les pegmatites du granité de Baveno, en Italie, à Arendal, en Norvège, et dans le Devonshire, en Angleterre. PL41-42
213 Neptunite (Na,K)(Fe,Mn,Ti)Si aO8 monoclinique prisme 2/m Localisation. Dans les cavités des syénites néphéliniques et dans les filons de serpentines avec la natrolite et la bénitoïte. Formes observées. Toujours en cristaux, les plus beaux proviennent de Californie et ont plus de 2,5 cm de long; ils ont une forme nette-. ment prismatique et atteignent 1 à 0,75 cm de large. Propriétés physiques. Noire avec des réflexions rougeâtres; éclat vitreux; dureté 5 à 6; densité 3,2; cassure esquilleuse (conchoïdale sur les esquilles); clivage parfait, prismatique; translucide brunrouge sur les bords minces. Composition. Titanosilicate de sodium et potassium, fer et manganèse (17,8 % TiO 2, 9,8 % Na2O, 5,1 % K 2O, 11,6 % FeO, 3,8 % MnO, 51,9 % SiO 2). Essais. Fond facilement en donnant un globule vitreux noir non magnétique qui, si on l'écrase, donne une poudre brune. Critères d'identification. Les clivages parfaits à environ 8o° et ioo° la distinguent des amphiboles et elle est plus fusible que la plupart des pyroxènes. La transparence brun-rouge et la trace sont caractéristiques. En Californie son association avec la bénitoïte est constante. Gisements. La neptunite est un minéral rare qui offre un intérêt particulier pour les collectionneurs à cause du gisement unique de la région de San Benito, Californie, où elle s'est formée dans des serpentines vertes sur les parois des filons de natrolite en association avec de la bénitoïte bien cristallisée. On l'isole de son enduit de natrolite blanche par un lavage à l'acide chlorhydrique. Des cristaux plus petits et plus ternes ont été signalés à Narsarssuak, au Groenland, dans les géodes d'une syénite néphélinique de la côte. Des cristaux identiques ont été trouvés dans la péninsule de Kola, en Russie. 214 Chrysocolle CuSiO3*2H2O orthorhombique (?) Localisation. Dans la zone oxydée des gisements de cuivre, principalement en climat aride. Formes observées. Sous forme microcristalline, généralement en remplissage massif de filons
ou en masses botryoïdales, ayant souvent un aspect d'opale. Des aiguilles grêles ont été décrites comme étant des cristaux mais elles n'ont été trouvées que dans un seul endroit (Mackay, Idaho). Propriétés physiques. Bleu ciel à bleu verdâtre et vert, souvent taché de noir; éclat vitreux, terne ou terreux; dureté 2-4; densité2,0-2,45 cassure conchoïdale; sectile à fragile. Composition. Silicate hydraté de cuivre (45,2 % CuO, 34,3 % SiO 2, 20,s % H 2O). Essais. La langue adhère généralement aux échantillons. Le minéral noircit et donne de l'eau en tube fermé. Pratiquement infusible mais il est décomposé par l'acide chlorhydrique avec séparation de la silice. Critères d'identificat on. Ne peut être confondu qu'avec la turquoise qui décrépite violemment et est plus dure (dureté 6, elle ne peut pas être rayée par le couteau) et avec la calcédoine imprégnée de chrysocolle qui est plus dure également. Gisements. Le chrysocolle abonde dans les gisements de cuivre du sud-ouest des Etats-Unis. Le quartz imprégné de chrysocolle bleu et couvert de petits cristaux de quartz blanc, provient de la
mine de Globe, de la région de Gila, dans l’Arizona, et des niveaux supérieurs de la plupart des mines de cuivre de l'ouest des Etats-Unis. On le trouve également, actuellement, en Afrique et au Chili. La Russie et l'Angleterre (Cornouailles et Cumberland) fournissaient autrefois de beaux échantillons. Le chrysocolle a été signalé à Framont (Alsace), Canaveilles (Pyrénées-Orientales) et à la mine de la Pacaudière (Loire). Remarque. C'est un minéral de cuivre quand il est associé aux autres minéraux secondaires de cuivre. On l'emploie comme la turquoise pour la joaillerie mais le chrysocolle pur, sans quartz, est fragile et a tendance à se craqueler. LES MÉTASILICATES — STRUCTURE EN ANNEAU Si: O = n: 3 n Les tétraèdres de silice, dans ce type de structure, forment un anneau. Il existe deux types d'anneaux, un de trois tétraèdres donnant une forme quadratique, l'autre de six tétraèdres donnant une structure hexagonale. Comme on peut le penser, les minéraux possédant ce type de structure font partie respectivement des cristaux quadratiques et hexagonaux. 215 Bénitolte BaTiSi3O9 hexagonal bipyramide ditrigonale 6 m 2 Localisation. Dans la région de San Benito, Californie, presque le seul gisement connu. La bénitoïte se présente dans un filon de natrolite recoupant un schiste vert inclus dans les serpentines. Elle est associée à la neptunite. Formes observées. Beaux cristaux tabulaires triangulaires de plus de 2 cm de large, généralement colorés de façon diffuse en bleu et blanc. La base triangulaire a tendance à être plus terne et plus blanche que les faces pyramidales et celles du prisme. Propriétés physiques. Bleu à blanc; éclat vitreux; dureté 6-6,5; densité 3,6; cassure conchoïdale; clivage pyramidal peu net; transparente à translucide; fluorescence bleue dans la lumière ultra-violette de courte longueur d'onde. Composition. Silicate de baryum et de titane: (36,3 % BaO, 20,2 % TiO 2, 43,5 % SiO2). Essais. Les cristaux sont tellement caractéristiques qu'il n'est pas nécessaire de faire d'essai. Critères d'identification. Comme il n'existe qu'un seul bon gisement avec des associations constantes et que son aspect est toujours le même, il n'est pas nécessaire de faire des essais sur les échantillons; de plus, la bénitoïte ne ressemble à aucun autre minéral. Gisements. On ne connaît des cristaux de bénitoïte que dans un seul gisement. Il s'agit de filons de natrolite massive et granulaire qui recoupent des schistes fibreux gris-vert, se trouvant interstratifiés dans des serpentines. Les collectionneurs pourront peut-être découvrir d'autres gisements de cet intéressant minéral. Remarque. Jusqu'en 1907, date à laquelle ce minéral fut découvert, il n'existait pas de représentant naturel de ce groupe cristallographique. Maintenant c'est encore le seul minéral de ce groupe. C'est une pierre précieuse recherchée quand elle est transparente, sans défauts et de belle couleur. 216 Eudialyte (Ca,Na) 2(Zr,Ce,Fe,Mn)Si3O8(OH,Cl) hexagonal (rhomboédrique) scalénoèdre hexagonal 3 2/m Localisation. Minéral des phases pegmatitiques des syénites néphéliniques. Formes observées. Généralement incluse dans les roches, avec des cristaux montrant occasionnellement quelques faces, mais toujours entourée d'autres minéraux et, de ce fait, perturbée dans sa croissance. Les grands cristaux de plus de 5 cm ont été signalés dans les zones pegmatitiques du Groenland. Propriétés physiques. Rouge brique, rosé, brun; éclat terne; dureté 5-6; densité 2,9-3,0; cassure quelconque; clivage basai peu net; translucide. Composition. Silicate complexe de calcium, de sodium, de zirco-nium, de cérium, de fer et de manganèse avec chlore et un hydroxyle (environ 50 % SiO 2, 14 % ZrO2 et 2 % à 3 % Ce 2O3). Essais. Fond aisément en donnant un verre à surface luisante de couleur verte. Critères d'identification. Les associations dans les syénites néphéliniques de feldspath et de néphéline avec, généralement, de l'aegy-rine, sont suffisamment caractéristiques dans la plupart des cas. La fusibilité de l'eudialyte la distingue des variétés brunes de zircon, et les variétés rouges sont différentes de la plupart des minéraux les plus communs. Gisements. L'eudialyte est l'un des minéraux les plus rares mais des plus spectaculaires et des plus recherchés par les collectionneurs. Aux Etats-Unis, on la trouve en beaux cristaux dans les
différents groupes de syénites néphéliniques de Magnet Cove (Arkansas), où elle a une belle couleur rose-rouge. Au Groenland elle constitue parfois de larges bandes rouges dans les roches, tant les cristaux sont abondants. Elle a été signalée en Russie, dans la Péninsule de Kola, en Norvège et à Madagascar. 217 Série des tourmalines hexagonale pyramide ditrigonale 3 m 217 a «Schorl» noir NaFe3B3Al3(Al3Si8O27)(OH)4 217 b Dravite sodique brune NaMg3B3Al3(Al3Si6O27)(OH)4 217 c Dravite calcique blanche CaMg3B3Al3(Al3Si6O27)(O,OH)4 | rouge 217 d Tourmaline verte Na(Al,Fe,Li,Mg)3B3Al3(Al3Si6Oa7) (O,OH,F)4 lithique bleue Localisation. Minéral de haute température et de haute pression qui se forme dans les roches ignées et dans les roches métamorphiques. II se développe largement dans les pegmatites et moins souvent dans les filons de haute température. Formes observées. Souvent en cristaux prismatiques, quelquefois très grands et pouvant atteindre plus d'un mètre de long. Généralement triangulaire ou presque en section transversale. Les cristaux tabulaires sont rares mais doivent cependant être signalés. Dans les cristaux colorés, les teintes changent souvent d'une extrémité à l'autre ou du centre vers l'extérieur. On la trouve en fines aiguilles ou en masses noires dans les filons. Propriétés physiques. Noir, blanc, bleu, vert, rouge, rosé, brun, incolore; éclat vitreux; dureté 7-7,5; densité 3,0-3,3; cassure quelconque à conchoïdale; clivage prismatique et rhomboédrique peu net; opaque à transparente; se charge fortement au point de vue électrique quand on la chauffe et qu'on la refroidit. Les variétés magnésiennes (qui se forment dans les dolomies) ont une fluorescence jaune sous la lumière ultraviolette de courte longueur d'onde. Composition. Séries complexes de composés dans lesquels varient les quantités de sodium, de calcium, de magnésium, de lithium, d'aluminium et de fer mais dans lesquels les quantités de bore, d'aluminium, de silice et d'éléments volatils restent constants (B 2O3: environ 10 %; le Li 2O dans les variétés colorées n'atteint que 1,0 à 1,5 %). Essais. La fusibilité dépend de la composition, les variétés brunes magnésiennes sont fusibles et les variétés lithiques ne le sont pas. Quelques-unes, au cours du refroidissement, se couvrent d'une croûte pulvérulente brunâtre. Peut attirer la poussière, les cendres, de petits morceaux de papier (pyroélectricité). Critères d'identification. La section transversale triangulaire des cristaux est généralement suffisante à sa détermination. Le clivage peu net la sépare des pyroxènes et des amphiboles. Gisements. La tourmaline se trouve aux Etats-Unis dans toutes les roches granitiques et dans les filons pegmatitiques qui leur sont associés. En Nouvelle-Angleterre — en particulier dans les environs de West Paris, Maine — et dans la région de San Diego, en Californie, on trouve des tourmalines célèbres pour leur coloration. Les tourmalines noires ont été signalées dans les pegmatites de nombreux Etats des Etats-Unis et dans les schistes à tourmaline se trouvant dans le Maine et en Californie. Les tourmalines magnésiennes brunes proviennent de la région de St-Law-rence, New York et se sont tormées dans les calcaires métamorphiques. De petits cristaux bruns identiques ont été trouvés dans les dolomies de Inwood, le long de la rivière Harlem de la ville de New York. La tourmaline est une pierre précieuse appréciée; l'Etat de Minas Gérais, au Brésil, est la principale source actuelle de gemmes. De nombreuses localités de Madagascar possèdent de grands cristaux montrant des zones colorées triangulaires qui retracent les différentes étapes de leur croissance. Le Sud-Ouest africain livre de beaux cristaux verts; l'île d'Elbe, au large de la côte italienne, est célèbre pour ses cristaux rosés souvent tachés de noir, et l'Oural a fourni de beaux cristaux rouge profond. De beaux cristaux vert émeraude (Cr) existent en Tanzanie. Signalée dans de nombreux gisements en France, par exemple: dans les Maures, dans les granulites et gneiss du Lyonnais, dans les pegmatites de Bagnères-de-Luchon (Hte-Garonne), dans l'Ariège, à Orvault (Loire-Atlantique), etc. Remarque. Les variétés colorées de tourmaline constituent des pierres précieuses appréciées et celles-ci, ainsi que les variétés noires plus vitreuses, sont utilisées dans l'équipement électrique à cause de leurs caractéristiques piézoélectriques. Les variétés précieuses ont reçu des noms spéciaux: la variété rouge est connue sous le nom de rubellite et la variété bleue sous le nom d'indicolite; le terme de tourmaline, pour les joailliers, se limite à la variété verte.
218 Béryl Be3Al2Si6O18 hexagonal bipyramide dihexagonale 6/m 2/m 2/m Localisation. C'est pratiquement exclusivement un minéral des pegmatites; plus rarement on le rencontre dans les filons de haute température et dans les géodes où il s'est formé à partir des gaz chargés en béryllium ou à partir de solutions hydro-thermales très chaudes. Formes observées. Un des plus beaux minéraux cristallisés, généralement en prismes hexagonaux, quelquefois de plusieurs mètres de long et pesant plusieurs kilos. Rarement en cristaux tabulaires; il n'y a que les béryls rosés à caesium qui présentent cette forme aplatie. On l'observe également en cristaux massifs et groupés, ou en masses columnaires. Propriétés physiques. Blanc, bleu, jaune, vert, rosé; éclat vitreux; dureté 8; densité 2,6-2,8; cassure conchoïdale; clivage basal peu net; transparent à translucide; quelquefois fluorescence falble en jaune (l'émeraude peut devenir rosé à rouge foncé, en particulier dans le cas de produits synthétiques). Composition. Silicate d'aluminium et de béryllium (14,0 % BeO, 19,0 % Al 2O3, 67,0 % SiO2; le sodium, le lithium et le caesium peuvent remplacer une partie du béryllium, ce qui réduit le pourcentage de BeO et abaisse le prix du minerai). Essais. Donne une lueur blanche, ne décrépite pas trop violemment et fond avec difficulté en un verre blanc. Insoluble dans les acides classiques. Critères d'identification. Le type de gisement dans les pegmatites et la forme prismatique à 6 côtés sont très caractéristiques. Ne peut être confondu qu'avec l'apatite (qui est plus tendre, qui est fluorescente et soluble dans l'acide) avec la topaze massive, blanche (totalement infusible) et avec le quartz (qui décrépite violemment). Gisements. Le béryl ordinaire est le principal mineral de béryllium. Les variétés transparentes sont utilisées comme pierres précieuses; ce sont: l'aigue-marine (bleue et vert-bleu), l'émeraude (verte), le béryl doré (brun-jaune) et la morganite (rosée). En règle générale c'est un minéral des roches anciennes profondes qui se trouve aux endroits où les pegmatites affleurent. La Nouvelle-Angleterre possède de nombreux gisements; les béryls se présentent généralement en cristaux bien formés dans le quartz ou le feldspath qui peuvent être extraits sans grandes difficultés. La Caroline du Nord est également une source de béryl ordinaire et la variété émeraude se trouve dans plusieurs localités de cet Etat. Les cristaux tabulaires de béryl se rencontrent, en abondance, dans le Nouveau-Mexique, à Dixon. De grands cristaux ont été signalés dans les Black Hills, dans le Dakota sud. De petits cristaux courts, rosés et prismatiques, se trouvent avec le béryl bleu, la kunzite, et la tourmaline colorée, dans la région de San Diego, en Californie. Les émeraudes se trouvent en filons dans les calcaires noirs à Muso et dans les pegmatites de Chivor en Colombie. Les schistes à biotite encaissant les pegmatites sont la source des émeraudes à Takowaja, en Russie, où elles accompagnent le chrysobéryl et la phénacite. De grands cristaux d'aiguemarine et de belles morganites proviennent de Madagascar. Le Brésil est le principal fournisseur d'aigue-marine; des cristaux atteignant plusieurs centaines de kilos ont été extraits du lit des rivières, en particulier à Minas Gérais. Le béryl a été signalé dans la mine d'étain de La Villeder (Morbihan), dans les granulites d'Alençon (Orne), en de nombreux endroits du Finistère (Orvault), près de Bagnères-de-Luchon (HteGaronne), dans la région de Bessines (Hte-Vienne), dans les pegmatites des environs d'Autun (Saôneet-Loire), etc. LES PYROSILICATES Si: O = Si 2O7 Les silicates de ce type comprennent des groupes de deux tétraèdres SiO 4, liés par un oxygène. L'aluminium est souvent absent. Ils ne possèdent pas de caractéristiques particulières qui permettent de les distinguer. Les cristaux sont souvent tabulaires, et, à cause de la présence d'éléments lourds, ils peuvent avoir une forte densité. 219 Hémimorphite Zn4Si2O7 (OH)2*H2O orthorhombique pyramide rhombique 2 m m Localisation. Dans la zone oxydée des gisements de zinc. Formes observées. Souvent cristallisée en cristaux prismatiques aplatis de plus de 2,5 cm de long, fixés par leur base, de sorte que les formes de cette extrémité, indicatrice de cette rare symétrie, ne sont pas visibles. Egalement en groupements mamillaires arrondis à surfaces cristallisées (Franklin, New Jersey) et en rognons botryoïdaux lisses, granulaires, massifs ou terreux. Propriétés physiques. Blanche, quelquefois légèrement tachée par la présence de fer ou de cuivre (brun et bleu ou vert); éclat vitreux; dureté 4,5-5; densité 3,4-3,5; cassure quelconque à
falblement conchoïdale; clivage prismatique; transparente à translucide. Se charge fortement d'électricité lorsque l'on falt varier la température; souvent fluorescence orangé pâle à la lumière ultraviolette de grande longueur d'onde. Composition. Silicate hydraté de zinc (67,5 % ZnO, 25,0 % SiO 2, 7,5 % H2O). Essais. Décrépite et se givre rapidement; le revêtement, jaune quand il est chaud, devient blanc à froid. La fluorescence orangé vif, en lumière ultra-violette de grande longueur d'onde, est blanche en lumière ultraviolette de courte longueur d'onde. Critères d'identification. Se distingue de la smithsonite par son absence d'effervescence dans l'acide; on la reconnaît comme étant un minéral de zinc par la coloration de ses enduits. Plus lourde que la préhnite et que les zéolites. Gisements. Les plus beaux échantillons des Etats-Unis ont été trouvés dans le Mine Stone, Leadville, Colorado, et à Elkhorn, dans le Montana. Des masses compactes à surface botryoïdale, blanche, vermiculée et cristallisée, ont été signalées dans les premiers temps de l'exploitation de Franklin, New Jersey. D'excellents exemples proviennent de Mapimi, Durango, Mexique, avec des cristaux de 2,5 cm et plus de long, fixés sur une matrice caverneuse formée de limonite et d'hématite. Les cristaux du sud-ouest du Missouri sont petits. On y trouve aussi de l’hémimorphite terreuse mélangée à de la smithsonite pulvérulente. En Europe, elle a été trouvée en de nombreux endroits: Allemagne, Belgique, Pologne, Hongrie, Autriche, Italie, Espagne, France, etc. Remarque. Le vieux nom de calamine est largement utilisé, cependant il a été abandonné et remplacé par convention internationale par celui d'hémimorphite, ce qui a, en même temps, l'avantage d'éliminer la confusion qui résultait de l'usage européen du terme «calamine» pour désigner le carbonate et «smithsonite» pour le silicate. 220 Bertrandite Be4Si2O7(OH)2 orthorhombique pyramide rhombique 2 m m Localisation. Minéral secondaire se formant dans les pegmatites altérées par attaque du béryl par des solutions hydrothermales. Formes observées. Ne se reconnaît que sous forme de cristaux distincts, toujours petits, souvent tabulaires, parallèlement à la base. L'éclat nacré de la base est très caractéristique et il est probablement dû aux accroissements parallèles des cristaux lamellaires. La macle «en cœur» n'a pas cet habitus tabulaire, mais est très fréquente. Propriétés physiques. Incolore, couleur chair; éclat nacré sur la base, vitreux ailleurs; dureté 6; densité 2,6; cassure lamelleuse; clivage basal parfait, un bon clivage prismatique; transparente à translucide; fortement affectée au point de vue électrique par les changements de température. Composition. Silicate hydraté de béryllium (42,1 % BeO, 50,3 % SiO 2, 7,6 % H2O). Essais. Blanchit mais fond difficilement sur le charbon de bois, insoluble dans l'acide. Vire au bleu, lors de l'essai au nitrate de cobalt. Critères d'identification. La bertrandite se trouve surtout dans les pegmatites à béryl, ce qui permet d'éliminer la plupart des autres minéraux. Elle est moins fusible que les feldspaths mais elle est difficile à distinguer des feldspaths tardifs tapissant les géodes. Généralement ceux-ci sont fixés sur les premiers feldspaths formés et alignés par rapport à eux, de sorte qu'ils constituent des groupes monocristallins, tandis que la bertrandite est individualisée en plusieurs cristaux. Les cristaux maclés sont plus faciles à reconnaître. Les zéolites (stilbite) fondent alsément. Gisements. La bertrandite est généralement considérée comme rare, mais elle est plus commune qu'on ne le pense. Il est fréquent de la rencontrer dans les pegmatites à béryl comme minéral corrodant le béryl et Falbite — en particulier la variété cleavelandite — ou les sulfures et la calcite. Les plus beaux cristaux proviennent du Mt-Antero, dans le Colorado, et atteignent plus de 2,5 cm de long. D'excellents petits cristaux ont été trouvés dans des cavités du feldspath, variété cleavelandite, à Portland, Connecticut. De petits cristaux ont été signalés en revêtement sur le béryl à Bedford, New York. Elle est associée à l'apatite à Stoneham, Maine. Les gisements européens sont particulièrement pauvres et les cristaux occupent les cavités abandonnées par les solutions riches en béryllium. Signalée en France dans les granulites à Petit-Port près de Nantes (Loire-Atlantique), à la Villeder (Morbihan) et dans l'Orne, près d'Alençon. Des pseudomorphoses de béryl ont été trouvées dans une pegmatite de la région de Jefferson, Colorado, et dans l'Etat de Rio Grande do Norte, au Brésil, sous forme de masses de bertrandite plaquetée. Remarque. Parmi les minéraux hémimorphes, comme l'hémimorphite, la symétrie de ce minéral est moins apparente car les cristaux sont souvent aplatis, parallèlement à la base. Par conséquent la différence de troncatures sur les extrémités supérieures et inférieures n'est pas facilement
visible. 221 Danburite CaB2Si2O8 orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Généralement dans les gisements de haute température, soit dans les filons, soit dans les roches métamorphiques. Peut-être, plus fréquent qu'on ne le suppose. Formes observées. Généralement en cristaux prismatiques ressemblant souvent à ceux de la topaze. Ils peuvent être très petits et grêles ou atteindre plus de 10 cm de long sur 2,5 cm de large. Quelquefois corrodés, de sorte qu'ils se brisent facilement. Libres dans des géodes ou inclus dans les roches. Propriétés physiques. Incolore, blanche, grise, brunâtre, jaune paille; éclat vitreux; dureté 7; densité 3,0; cassure quelconque à conchoïdale; clivage basal peu net; transparente à translucide. Composition. Borosilicate de calcium (22,8 % CaO, 28,4 % B aO3, 48,8 % SiO2). Essais. Fond facilement en donnant un verre laiteux qui possède une fluorescence bleu vif à la lumière ultra-violette de courte longueur d'onde. Critères d'identification. La forme cristalline de la danburite est analogue à celle de la barytine ou de la topaze; sa dureté permet de la distinguer de la barytine, et sa fusibilité, de la topaze. Gisements. Parmi les cristaux les plus spectaculalres, citons ceux de Miyazaki, au Japon, qui sont transparents au sommet et deviennent progressivement lalteux vers la base. Ils peuvent atteindre 10 cm de long et sont implantés sur l’axinite. Le gisement originel de Danbury, Connecticut, possédalt des cristaux corrodés brunâtres en association avec la dolomite dans des feldspaths blancs, mais il semble avoir été perdu. Un gisement à peu près identique est celui de Russell, dans la région de StLawrence, New York. A Dekalb, New York, les cristaux corrodés sont inclus dans le quartz blanc d'une pegmatite. Des cristaux laiteux longs de plusieurs centimètres ont été trouvés en Russie. Des cristaux grêles, incolores et prismatiques, groupés par centaines, sont associés à la chlorite dans une fissure à Skopi, Suisse. La danburite se trouve en Birmanie dans des marbres dolomitiques, associée à des rubis, souvent en grands amas limpides jaune paille. En Bolivie, les cristaux biterminés sont inclus dans une dolomie avec du gypse et sont colorés en blanc et en gris par la présence d'inclusions. Récemment, on a découvert des touffes de cristaux en abondance à Charcas, San Luis Potosi, Mexique. Remarque. Quelquefois elle peut être taillée, pour les collectionneurs, lorsqu'elle se présente sous forme incolore ou jaune pallie. LES ORTHOSILICATES Si: O = I : 4 Les silicates de ce type ont la plus forte proportion d'O par rapport à Si, car les tétraèdres sont indépendants. Chimiquement ils diffèrent beaucoup. Le réseau cristallin est compact. Les éléments lourds dominent par rapport à la silice, de sorte que les différents membres de ce groupe ont une densité assez forte et ils sont durs. Les cristaux ont tendance à avoir un développement équidimensionnel ne conduisant pas aux formes prismatiques ou aplaties. SÉRIE DE L'OLIVINE 222 Olivine (Mg,Fe)2SiO orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Constituant fréquent des roches sombres; on ne la trouve jamais en association avec du quartz libre. Commune dans les météorites. Formes observées. Généralement en grains noyés dans la roche, plus rarement en cristaux isolés. En général tous les cristaux libres sont transformés en serpentine. Les masses compactes d'olivine granulaire constituent les dunites. Propriétés physiques. Verte, gris clair, brune; éclat vitreux; dureté 6,5-7 ; densité 3,3-3,4; cassure conchoïdale; clivages: un assez bon et un autre peu net; transparente à translucide. Composition. L'olivine constitue une véritable série de minéraux dont la composition varie de celle du silicate de magnésium pur (forstérite) et en passant par l'intermédiaire de la chrysolite, silicate de fer et de magnésium, à celle de la fayalite, le silicate de fer (SiO 2 en proportion atteint environ 36,1 % pour un pourcentage de Mg/Fe = 1/1). Essais. Infusible mais lentement soluble dans l'acide chlorhydrique. Les variétés riches en fer fondent en donnant un globule sombre magnétique, mais même si elle n'a pas été fondue, la poudre peut devenir légèrement magnétique s'il y a assez de fer. Critères d'identification. On l'identifie généralement par sa couleur et son mode de gisement. On ne rencontre pas de minéraux semblables ayant cette dureté et cette couleur dans ce type de
gisement. L'apatite est habituellement fluorescente et plus tendre; les tourmalines vertes se trouvent dans les pegmatites granitiques où l'olivine ne pourralt pas se former; les grenats sont facilement fusibles. Gisements. En amas compacts et granulaires que l'on trouve dans les bombes de basalte dans l’Arizona, près des cônes de projections des volcans et dans les laves hawaïennes. Un lit d'olivine très finement cristallisée, se trouve près de Webster, dans la région de Jackson, dans la Caroline du Nord. Des cristaux isolés ont été signalés dans de nombreuses porphyrites du sud-ouest des Etats-Unis et des grains arrondis, de belle taille, peuvent être trouvés en association avec des grenats, près de Holbrook, dans PArizona. Elle est commune dans les bombes volcaniques d'Italie et dans les anciens volcans allemands de la région de l'Eifel. De grands cristaux se sont formés près de More et Snarum, en Norvège, mais ceux-ci sont maintenant complètement altérés en serpentine. Un filon de chrysolite serpentinisée, contenant de nombreux cristaux frais, non altérés, recoupe les serpentines de l'île StJohn, dans la mer Rouge. C'est la principale source de péridots employés pour la joaillerie. Les cristaux peuvent atteindre 10 cm de long et à peu près la même largeur. Voir également basalte et péridotite, p. 29 et 31 L'olivine a été signalée en France en Hte-Loire (tufs de Bessac, du Volcan du Coupet), dans les Iherzolites (d'Ariège en particulier), dans des gabbros à divine (environs du Pallet, LoireAtlantique), dans les roches basaltiques: volcan de Tareyre (Hte-Loire), Puy-Gros (Cantal), Entraygues (Ardèche), etc. Remarque. La dunite a été employée comme réfractaire et comme source de magnésium. Les péridots employés comme gemmes appartiennent à la variété chrysotile, de l'olivine. 223 Phénacite Be2SiO4 hexagonal (rhomboédrique) rhomboèdre Localisation. Minéral des pegmatites et des filons de haute température. Formes observées. Pratiquement toujours en cristaux isolés, bien développés, allant des formes rhomboédriques aux prismes courts ou longs. Généralement petits, souvent d'une fraction de centimètre de large et présentant souvent des macles de pénétration. Propriétés physiques. Incolore à blanche; éclat vitreux; dureté 7,5-8; densité 3,0; cassure conchoïdale; clivage prismatique peu net; transparente à translucide. Composition. Silicate de béryllium (45,6 % BeO, 54,4 % SiO 2). Essais. Infusible et insoluble dans les acides. Ne décrépite généralement pas. Critères d'identification. Les cristaux permettent de l'identifier, les formes rhomboédriques peuvent être confondues avec les carbonates mais ceux-ci sont solubles dans l'acide et assez tendres. Les cristaux prismatiques ressemblent souvent à ceux du quartz, strié horizontalement sur les faces du prisme tandis que la phénacite est striée verticalement. La topaze a un clivage basal meilleur. Le quartz décrépite, le béryl blanchit et fond sur ses bords les plus minces. Gisements. Les plus beaux échantillons des Etats-Unis proviennent du Mont Antero, Colorado, et se trouvent dans les géodes pegmatitiques en cristaux courts, prismatiques et généralement maclés par pénétration. Ils se montrent en association avec le béryl, la fluorine et le quartz. Se trouve également près de Colorado Springs, en cristaux de forme rhomboédrique et dans plusieurs endroits de la région des Monts Cheyenne. Ils se développent souvent sur le feldspath, microcline, en association avec du quartz enfumé. Des cristaux identiques ont été trouvés dans les monts de Baldface, dans le New Hampshire, dans la région limitant l'Etat du Maine et non loin de là, à Lord's Hill, dans le Maine, en cristaux prismatiques de plus de 4 cm de long fixés sur du quartz enfumé. Les échantillons les plus intéressants se présentent en cristaux aplatis de plus de 5 cm de large, souvent groupés en grands encroûtements, à Sâo Miguel de Piraçicaba, Minas Gérais, Brésil. Les plus grands cristaux se présentent en prismes inclus dans le feldspath cleavelandite ou le quartz blanc à Kragerô, en Norvège. Ils atteignent de 15 à 20 cm de longueur sur 2,5 ou plus d'épaisseur. Signalée en France dans le gisement de la Villeder (Morbihan) et à Framont (Alsace). Remarque. Tirée du mot grec signifiant «tromper», car elle fut, pendant longtemps, confondue avec le quartz. Un échantillon fut déterminé, dans un ouvrage de minéralogie anglais datant de 1811, comme étant une tourmaline blanche, bien que vingt ans auparavant elle ait été décrite comme un nouveau minéral. 224 Willémite Zn2SiO4 hexagonal (rhomboédrique) rhomboèdre 3 Localisation. Secondaire, dans la zone oxydée des filons de zinc et dans un gisement métamorphisé de zinc oxydé. Formes observées. Généralement en cristaux petits, simples, en prismes courts ou
rhomboédriques. Le gisement de Franklin (New Jersey) a produit de très grands cristaux (troostite) noyés dans de la calcite blanche. Les petits individus bien cristallisés, localisés dans les druses, sont fortement fluorescents avec des terminaisons aiguës et des prismes grêles. Egalement sous forme massive, fibreuse ou radiée. Propriétés physiques. Blanche à incolore, souvent tachée de brun rougeâtre par la présence de fer (dans les gisements de Belgique), ou de bleu pâle par la présence de cuivre (gisements de l'ouest des Etats-Unis), également rougeâtre, vert, vert-jaune, jaune, orange, noir; éclat résineux à vitreux; dureté 5,5; densité 3,9-4,2; cassure quelconque à conchoïdale; clivage basal; transparente à translucide; souvent fortement fluorescente et quelquefois phosphorescente et triboluminescente (donne un éclair lumineux quand on la touche avec une pointe métallique). Composition. Silicate de zinc (73,0 % ZnO, 27,0 % SiO 2, avec du manganèse qui remplace plus de 12 % du zinc dans le gisement de Franklin, New Jersey où elle peut se présenter en grands cristaux ternes, rougeâtres ou grisâtres et où elle est connue sous le nom de troostite). Essais. Ordinairement, la willémite est presque infusible, mais la variété provenant de Franklin fond cependant avec quelques dirHcultés. Un fragment mêlé au carbonate de sodium fond en un émail brun sombre, dont une partie deviendra verte après dépôt d'une goutte de nitrate de cobalt et un nouveau chauffage. Soluble dans l'acide chlorhydrique. Critères d'identification. Un minéral identifié comme contenant du zinc par l'essai au nitrate de cobalt, peut se distinguer de l’hémimorphite par l'absence de production d'eau par chauffage en tube fermé. On peut la distinguer de la smithsonite par sa plus grande dureté et par sa lente et tranquille dissolution dans l'acide chlorhydrique (la smithsonite forme des bulles). Les échantillons provenant du gisement de Franklin se reconnaissent à leur fluorescence vert vif et à leur association avec la zincite et la franklinite. Souvent fluorescente, également, dans les autres gisements. Gisements. Le plus important gisement de willémite se trouve à Franklin, New Jersey, où elle se présente en association avec la franklinite, et la zincite dans un mélange vert, noir et rouge. C'est le principal mineral de zinc. Dans ce gisement le minéral s'est formé en plusieurs étapes successives et il est également présent en cristaux isolés, sur les parois des cavités et en gros cristaux noyés dans le calcaire cristallin. On pense que le gisement de Franklin, avec sa paragénèse exceptionnelle, est le résultat du métamorphisme d'un corps minéralisé en sulfures de zinc oxydés, autrefois constitué d'hémimorphite et de smithsonite. Le sud-ouest des Etats-Unis a récemment fourni des indices nombreux de gisements de willémite. Quelques-uns des plus beaux encroûtements blancs et bleu pâle, proviennent de la mine de Mammoth à Tiger, en Arizona. De petits cristaux, incolores et aplatis sont noyés dans une roche serpentineuse verdâtre à Balmat, New York. PL43 Le gisement originel était celui de Altenberg, Moresnet, Belgique, où elle se présentait en cristaux brun rougeâtre. Elle reçut le nom de willémite en l'honneur de William I de Belgique, en 1830, bien que cette substance eût été précédemment décrite à Franklin, sans qu'il lui fût alors donné un nom. 225 Dioptase H2CuSi04 hexagonal (rhomboédrique) rhomboèdre 3 Localisation. Dans les zones oxydées des minerais de cuivre, particulièrement sous climat aride. Généralement en cristaux souvent très petits, de forme rhomboédrique, ou en prismes courts. La forme en prismes allongés est rare. Propriétés physiques. Vert émeraude; éclat vitreux; dureté 5; densité 3,3-3,4; cassure quelconque à conchoïdale; clivage parfait rhomboédrique; transparent à translucide. Composition. Silicate hydraté de cuivre (50,4 % CuO, 38,2 % SiO 2, 11,4 % H 2O). Essais. Les cristaux deviennent ternes dans l'acide chlorhydrique; décrépite, noircit et produit de l'eau en tube fermé; devient brun sur le charbon de bois, sans fondre. Critères d'identification. Il est plus dur que la plupart des minéraux verts, les sulfates de cuivre, les carbonates et les phosphates. La terminaison rhomboédrique est constante et typique. La brochantite qui réagit sur le charbon de bois, est moins dure et facile à réduire en poudre. La malachite se dissout dans l'acide chlorhydrique avec effervescence. Gisements. Il n'existe pas de gisements importants aux Etats-Unis. Des encroûtements d'aiguilles très grêles, courtes et dressées, en association avec la willémite et la wulfénite, se trouvent à Tiger, en Arizona, dans la mine Mammoth. A cause de sa similitude avec la brochantite et la malachite, il est sans doute plus fréquent qu'on ne le pense généralement dans de nombreuses mines de cuivre de l'ouest des Etats-Unis. Tsumeb, dans le Sud-Ouest africain, est remarquable par la production de grands cristaux de Formes observées.
dioptase, qui peuvent atteindre plus de 2,5 cm de long. Des cristaux prismatiques plus grêles, de plus de 5 cm de long, ont été signalés à Mindouli, dans le Congo ex-françals. Le gisement où il fut découvert pour la première fois en filons dans un calcaire, se trouve dans la steppe kirghize, dans l'Oural. Il est situé sur du quartz brunâtre. Le dioptase a toujours été un des minéraux les plus fameux et les plus enviés des collectionneurs. Les beaux échantillons sont assez chers. GROUPE DE L'HUMITE Ce groupe réunit des minéraux qui sont chimiquement considérés comme étant un mélange de forstérite (Mg 2SiO4) et de brucite [Mg(OH) 2], les couches de brucite alternant avec deux, trois ou quatre couches de forstérite. Les membres de ce groupe et leur formule sont: 226 227 228 229
Norbergite Mg2SiO4*Mg(OH,F)2 ou Mg3(SiO4)(F,OH)2 Chondrodite 2MgaSiO4*Mg(OH,F)2 ou Mg5(SiO4)2(F,OH)2 Humite 3MgaSiO4-Mg(OH,F)2 ou Mg,(SiO4)3(F,OH)2 Clinohumite 4Mg2SiO4-Mg(OH,F)2 ou Mg,(SiO4)4(F,OH)2 orthorhombique et monoclinique La longueur relative de l'axe vertical varie et dépend de la composition, les deux autres axes restant constants. En conséquence, l'aspect général, ainsi que le comportement au chalumeau, sont à peu près les mêmes, et le collectionneur amateur ne peut pas distinguer les différents membres de ce groupe. La chondrodite se trouve dans les gisements de fer métamorphiques, c'est le minéral le plus fréquent et le membre le plus spectaculaire de ce groupe. Les autres, ainsi que la chondrodite, se trouvent dans les zones de métamorphisme de contact ou régional des marbres dolomitiques. Formes observées. Généralement en grains plus ou moins informes dans les calcaires cristallins. Les cristaux bien développés, avec de bonnes faces brillantes (plutôt complexes et difficiles à orienter) ont été signalés en quelques endroits: dans la mine de Tilly Foster, à Brewster, New York, et à Kafveltorp, en Suède. Les cristaux des gîtes italiens sont plus petits. Propriétés physiques. Brun-rouge à jaune; éclat vitreux; dureté 6-6,5; densité 3,1-3,2; cassure subconchoïdale; clivage basal, pas facile à observer; transparente à translucide; quelquefois fluorescence jaune. Composition. Fluosilicate de magnésium (voir ci-dessus environ 57 % MgO, quelques % de FeO et 35 % SiO2). Essais. Infusible, donne de l'eau en tube fermé. Critères d'identification. Aucun autre minéral analogue ne donne de l'eau en tube fermé. Peut être confondu avec le grenat (qui, cependant, est fusible), avec la tourmaline brune (généralement fusible) et avec la staurotite (qui est plus dense et qui ne se trouve pas dans le même type de gisement). Gisements. Le gisement mondial de chondrodite qui a fourni les plus beaux cristaux est la mine de Tilly Foster, à Brewster, New York, où des cristaux isolés atteignent plus de 5 cm de large et se trouvent dans la serpentine en association avec la magnétite et avec de remarquables cristaux de clinochlore. Les plus beaux sont de couleur brun-rouge sombre, brillants et transparents, mais la plupart sont plus ou moins altérés en serpentine. Des cristaux, plus petits, brun jaunâtre et moins bien formés, ont été signalés dans les sulfures métalliques de Kafveltorp, en Suède. Des grains brun-jaune de chondrodite, sont fréquents dans les calcaires cristallins du nord de New Jersey où ils sont associés à des spinelles en octaèdres, gris sombre. Tous les membres du groupe de la humite ont été trouvés en cristaux plus pâles dans des blocs de calcaire altéré, projetés sur les flancs du Vésuve (Monte Somma). La clinohumite a été signalée à Arignac et Mercus (Ariège), dans des bancs de cipolin, la chondrodite dans les cipolins du Chipal, près de la Croix-aux-Mines (Vosges). LES GRENATS Sur la base des analyses chimiques, les minéraux de ce groupe ont été divisés en deux séries entre lesquelles il existe peu de terrnes intermédiaires, mais à l'intérieur de chaque groupe, elles semblent passer d'une espèce à l'autre sans limites nettes. L'amateur ne pourra qu'approximativement les identifier par leur couleur, leur densité et leur mode d'association. Une de ces séries a été désignée série «pyralspite» du nom du pyrope, de Palmandin et de la spessartite, et l'autre de «ugrandite», nom formé à partir des termes ouwarowite, grossulaire et andradite. 230 Pyrope Mg3Al2Si3Ol2
231 Almandin Fe3Al2Si3012cubique hexoctaèdre 232 Spessartite Mn 3Al2Si3Ol2 4/m 3 2/m 233 Ouwarowite Ca3Cr 2Si3Ol2 234 Grossulaire Ca3Al2Si3O12 235 Andradite Ca3Fe2Si3O12 Dans le détail: Noms
Couleurs
Principaux types
Pyrope
rouge-jaune profond rouge-violet foncé
dans les roches ignées
3,5
dans les roches métamor phiques dans les rhyolites et dans les roches métamorphi ques dans les gisements chromifères dans les calcaires metamorphiques ges dans les roches ignées et métamorphiques, dans les filons et en encroûtements mais jamais dans les micaschistes
- 4,3
Almandin Spessartite Ouwarowite Grossulaire Andradite
brun sombre à noir rougeâtre et rosâtre vert émeraude teintes variées pâles mais non rouges teintes pâles à brunes et noires, pas de teintes rouges
Densités de gisements
4,2 3,8 3,5 3,8
Formes observées. Les cristaux sont très fréquents, en particulier dans certaines variétés, ce qui dépend en partie du mode de gisement. Les pyropes se trouvant dans les roches volcaniques ne se présentent généralement pas en cristaux bien formés. L'almandin, que l'on trouve dans les micaschistes, montre généralement des faces du dodécaèdre ou du trapé-zoèdre, de même la spessartite qui cristallise dans les géodes. L'ouwarowite remplit généralement les filons de chromite et ainsi est-elle libre de former de beaux cristaux dodécaédriques. Le grossulaire constitue des filonnets et montre des faces peu nettes trapézoédriques ou dodécaédriques; il cristallise dans des géodes, dans les pegmatites (essonite, de couleur brun clair), ou est localisé dans les calcaires; il s'y présente souvent en beaux dodécaèdres. L'andradite remplit généralement des filons et forme de petits cristaux brillants localisés dans l'asbeste (Oural). Ils peuvent être alors arrondis. Occasionnellement en agrégats sableux de grains fins ou en filons massifs blancs ou verts (grossularite, «jade de l'Afrique du Sud»). Propriétés physiques. Rouge, brun, noir, vert, jaune, blanc; éclat vitreux; dureté 6-7,5 ; densité 3,5 à 4,3; cassure conchoïdale ou quelconque; aucun clivage, mais occasionnellement présente des plans de séparation; transparent à translucide. Composition. L'une des séries est composée de silicates d'aluminium avec du manganèse, du fer et du magnésium, et l'autre comprend des silicates de calcium, avec du chrome, de l'aluminium, du fer. Dans cette seconde série, la teneur en SiO 2 est voisine de 35 %. Essais. Théoriquement peuvent être distingués par leurs couleurs, leur fusibilité et leur comportement sous l'action du chalumeau:
Pyrope: Almandin: Spessartite: Ouwarowite: Grossulaire: Andradite:
fond avec quelques légères difficultés et donne un globule non magnétique, noir. fond en un globule magnétique. fond en bouillonnant et en donnant un globule non magnétique, gris ou noir. pratiquement infusible mais toujours vert vif. fond alsément et lalsse un globule non magnétique peu teinté qui se colore en bleu quand on le fond en ajoutant une goutte de nitrate de cobalt. noircit d'abord et fond ensuite en donnant un globule magnétique noir.
Cependant il y a assez de fer dans de nombreux grenats pour que, pratiquement, le globule soit toujours magnétique. Critères d'identification. Les variétés de grenats sont généralement cristallisées et leur mode de gisement est si typique que ce groupe peut être aisément identifié. Les grains rouges localisés dans les roches métamorphiques et ignées ont de fortes chances d'être des grenats. L'apa-tite est moins dure
et ne fond pas. La pyrite altérée donne un cerne de limonite, les zircons sont souvent fluorescents et ne fondent pas. Les cristaux trapus de tourmaline peuvent ressembler à des dodécaèdres, mais ne fondent pas comme ceux du grenat. Gisements. Le grenat est l'un des minéraux les plus communs et ses gisements sont trop nombreux pour être énumérés. Les gisements spéciaux seront seuls mentionnés. Le pyrope a été trouvé en grains transparents dans l'Arizona, le Nouveau-Mexique, en Bohême et dans les cheminées diamantifères de l'Afrique du Sud. De grands cristaux d'almandin existent dans les Adirondacks à North Creek, New York, et ont été exploités. L'almandin est le plus largement utilisé comme pierre précieuse et provient, dans ce cas, de Madagascar et des Indes. La spessartite est moins fréquente et n'est généralement pas bien identifiée quand elle se trouve dans les schistes. A Nathrop, Colorado, et dans le Thomas Range, Utah, on la trouve en cristaux brun-noir dans les cavités d'une coulée de laves peu colorées (rhyolite). L'ouwarowite se localise principalement dans des encroûtements verts associés à d'autres minéraux d'altération de la chromite, généralement dans les filons et les fissures de ce mi nerai. Les plus grands cristaux de plus de 2,5 cm ont été signalés dans une mine de cuivre de Finlande, dans un type de gisement assez exceptionnel. Le grossulaire se présente en cristaux peu colorés, la plupart du temps dans des gisements de métamorphisme de contact comme à Morelos, Mexique, où il constitue des cristaux rosé clair à blancs associés à la vésu-vianite. Le grossulaire massif blanc a été signalé, en association avec le jade, en Birmanie, et était sculpté en Chine. Les grenats verts, grossulaires, se trouvent en Afrique dans un filon massif et quelquefois ont été sculptés et vendus sous le nom de «jade de l'Afrique du Sud». L'andradite est sans doute le plus rare des grenats, elle peut se former dans les fissures des roches métamorphiques en donnant des encroûtements de cristaux luisants. La topazolite vert-jaune et le diamantoïde, vert émeraude, sont des variétés d'andradite. Quant à l'andradite noire ou mélanite, elle a été trouvée dans la région de San Benito en Californie. En France, nous ne signalerons que quelques gisements. Le grossulaire peut être récolté au pic d'Arbizon (Htes-Pyrénées), près d'Ax, au roc d'Encledoux (Ariège), au Pic de Ginevra, et de PortVieux à Beau-regard, près de Luchon (Hte-Garonne). La mélanite a été signalée au NNO de Lantigné, près de Beaujeu, ainsi qu'à Framont (Alsace), et à Collobrières (Var). Le pyrope se trouve dans la lherzolite serpentinisée de Montcaup et d'Arguénos (HteGaronne) et dans les péridotites des Vosges. L'almandin est présent dans presque toutes les granulites de Bretagne en particulier: près de St-Enogat (Ille-et-Vilaine), dans les pegmatites de St-Jacut-de-la-mer (Côtes-du-Nord), etc., dans les éclogites du département de la Loire-Atlantique, dans les granulites des Pyrénées (Petit Pic Pétard, tunnel de Cambo...). En Ardèche, signalons le gisement d'alman-din de Jaujac près de Vals, dans le Puy-de-Dôme, Palmandin des gneiss et granulites (Roche-Cardon, Ile-Barbe, Moulin-du-Barret à Chaponost, etc.). On trouve ce grenat dans de nombreux micaschistes des Maures (Collobrières) et dans les amphibolites de Ste-Maxime. La spessartine a été signalée à la Vilate près de Chanteloube (Haute-Vienne). Remarque. Quelques variétés sont des pierres précieuses; le pyrope est utilisé pour la confection des papiers abrasifs à base de grenat, estimés pour leur excellente qualité. 236 Idocrase ou Vésuvianite Ca 10Al4(Mg,Fe)2Si8O34(OH)4 quadratique bipyramide quadratique 4/m 2/m 2/m Localisation. Dans les gisements de métamorphisme de contact, dans des calcaires impurs, en association avec le grenat, le diopside, la wollastonite; elle est rare dans les pegmatites. Formes observées. Presque toujours en cristaux, soit libres et tendant vers la forme prismatique avec des faces brillantes, soit localisés dans la calcite cristallisée et tendant vers la forme trapue ou bipyramidale. Elle peut être également massive. Propriétés physiques. Vert, brun, jaune, bleu («cyprine»); éclat vitreux; dureté 6,5; densité 3,4-3,5; cassure conchoïdale ou quelconque; clivage prismatique peu net; transparente à translucide. Composition. Silicate hydraté de calcium, de fer, de magnésium (environ 36 % CaO, environ 5 % FeO, plus Fe2O3, environ 3 % MgO et 16,5 % Al 2O3, 36,5 % SiO2, 3,0 % H2O. Un peu de BeO a été trouvé dans une idocrase brune de Franklin, New Jersey, ainsi qu'un peu de F). Essais. Fond alsément, en dégageant de grosses bulles et en donnant un globule brillant, brunâtre, vitreux et non magnétique. Critères d'identification. Se reconnaît grâce à sa section carrée et à ses cristaux très typiques. Le zircon, qui lui ressemble, est infusible et généralement fluorescent. Les échantillons massifs (californite) ressemblent à la jadéite mais celle-ci fond plus facilement et colore la flamme en jaune. Le
jade formé de néphrite est plus difficile à fondre et produit accessoirement un verre noir. L'épidote et le grenat sont magnétiques après fusion; la tourmaline ne fond qu'avec de grandes difficultés ou pas du tout. Gisements. Les plus beaux cristaux d'idocrase des USA proviennent de la carrière d'asbeste de Eden Mills, Vermont, et sont localisés dans le quartz. Ce sont des cristaux verts, brillants, prismatiques, terminés par une pyramide. De grands cristaux prismatiques bruns, corrodés, mais brillants, ont été signalés près de Olmstedville, New York. Ils ont été dégagés de la calcite cristallisée par altération météorique. De grands cristaux verts, corrodés, en prismes courts et bipyramidés, ont été signalés sur le terrain vers Magnet Cove, Arkansas. Les carrières de calcaire de Crestmore, en Californie, sont célèbres pour leurs cristaux bipyramidés brun-vert, localisés dans la calcite bleue. De petits cristaux prismatiques vert émeraude, de belle qualité, ont été trouvés à Georgetown, en Californie. L'idocrase massive verte, connue sous le nom de californite, a été recueillie à Butte dans la région de Fresno et le long de l'Indian Creek, dans la région de Siskiyou en Californie. L'idocrase est aussi fréquente en Europe et on l'a reconnue pour la première fois comme espèce distincte, en Italie, sur les pentes de l'ancien Vésuve (Monte Somma), dans des blocs de calcaire métamorphique éjectés par le cratère, d'où le nom de vésuvianite, synonyme d'idocrase. De beaux cristaux existent dans les fentes alpines (Tyrol, Suisse et Italie). L'idocrase a été signalée à la Peyrère de Cauterets (Hautes-Pyrénées), à la mine des Argentières, dans la vallée d'Allus, dans le massif du Quéri-gut (Ariège), à Chessy (Rhône), à Raon1'Etape (Vosges), dans les calcaires de Port-Vieux près de Luchon (Hte-Garonne) et aux environs d'Ax (Ariège). GROUPE DES ÉPIDOTES C'est un groupe complexe, comportant de nombreuses espèces, dont la plupart sont rares et, en général, ne font pas, avec les variétés communes, des séries continues. Il peut exister des substitutions importantes de fer et de manganèse à l'aluminium. Les variétés que nous décrirons ici sont relativement communes et toutes leurs propriétés sont suffisamment distinctes pour être alsément reconnues à l'aide des descriptions données et des essais signalés. Les cristaux sont en général monocliniques. 237 Zolsite Ca2Al3(SiO4)3(OH) orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Dans les roches métamorphiques; les filons de quartz, les pegmatites et dans quelques gisements minéralisés. Formes observées. Généralement en cristaux, quelquefois de plusieurs dizaines de centimètres de long mais souvent mal terminés. Les plus beaux sont ceux localisés dans les quartz ou dans les sulfures, d'où on peut les extraire aisément. Elle se montre également en masses formées d'alguilles enchevêtrées. Propriétés physiques. Gris, brun, bleu, violet, rosé (thulite); éclat vitreux; dureté 6; densité 3,3-3,4; cassure conchoïdale ou quelconque; clivage parfait suivant le pinacoïde; translucide. La thulite peut être fluorescente en jaune orangé dans la lumière ultra-violette de grande longueur d'onde. Composition. Silicate hydraté de calcium et d'aluminium (24,6 % CaO, 33,7 % A1 2OS, 39,7 % SiO2, 2,0 % H 2O. Une petite quantité de fer peut remplacer le Ca et quand il est en quantité suffisante — plus de 5 % Fe2O3 — le minéral tend vers la clinozoïsite et l'épidote). Essais. Donne des vermicules, se boursoufle et fond en une masse bulleuse sombre qu'il est difficile d'obtenir en forme de globule. Les variétés pâles se colorent en bleu au cours d'une seconde fusion après avoir ajouté à cette masse fondue une goutte d'une solution de nitrate de cobalt. Critères d'identification. On la distingue des amphiboles par son unique plan de clivage qui présente un éclat nacré. Les tourmalines n'ont pas de clivages. La zoïsite est plus claire que les autres membres du groupe. Les tourmalines rosés ne sont pas fluorescentes comme l'est la thulite. Gisements. C'est un minéral fréquent dans les zones métamorphiques des Etats-Unis comme en Nouvelle- Angleterre; elle est plus aisément reconnue lorsqu'elle se présente en cristaux gris prismatiques, dans les filons de quartz. La variété rosé, fluorescente, la thulite, a été signalée dans la région de Mitchell, en Caroline du Nord, dans une pegmatite en association avec de l'albite. De beaux cristaux bruns sont localisés dans la zone des minerais sulfurés de Ducktown, dans le Tennessee. En Californie on la trouve dans les schistes verts près de Sulphur Bank. Thulite dérive du nom ancien de Thule (Norvège). Elle est associée à de beaux cristaux de cyprine bleue dans le Télémark.
La zoïsite a été signalée en France dans les éclogites de St-Philbert-de-Grandlieu et de Cellier (Loire-Atlantique), à Chantepie, à l'ouest de Lire (Maine-et-Loire), au Pontaut-d'Aleu (Ariège), dans le massif de Bourg d'Oisans (Isère). 238 Epidote Ca2(Al,Fe)3(SiO4)3(OH) monoclinique prisme 2/m Localisation. Dans les roches métamorphiques, les calcaires mar-morisés, dans les roches ignées altérées, dans les pegmatites, dans les géodes avec des zéolites. Fréquente dans les joints du granité où elle a pris naissance grâce aux émanations tardives de gaz ou de solutions hydrothermales. Formes observées. Fréquemment cristallisée, généralement en longs prismes grêles allongés suivant l'axe horizontal, il semble que les faces latérales soient obliques par rapport à la base quand on oriente le cristal dans sa bonne position. Elle constitue également des encroûtements très fins ou des petits cristaux de couleur claire qui se déposent en films verdâtres de «pistache» massive ou finement grenue (du nom de la couleur pistache). Propriétés physiques. Vert pistache, vert, vert noirâtre, brun, brun-jaune clair; éclat vitreux (nacré sur le clivage); dureté 6-7; densité 3,4-3,5; cassure quelconque; clivage parfait, basal, mais la base est généralement parallèle à l'allongement du cristal; transparente à translucide; présente deux couleurs différentes quand on fait pivoter un prisme transparent; il passe généralement du vert au brun sombre. Composition. Alumino-silicate hydraté de calcium et de fer (pourcentages approximatifs de 23,5 % CaO, 11,5 % Fe 2O3, 25,0 % Al2O3, 38,0 % SiO2, et un peu moins de 2 % H 2O). Essais. Elle fond en formant des bulles et en donnant un verre noir terne scoriacé, généralement magnétique. Comme elle est insoluble dans l'acide chlorhydrique dilué on peut l'extraire des échantillons contenant de la calcite. Critères d'identification. La couleur et l'aspect général de l'épidote sont si caractéristiques que les essais ne sont généralement pas nécessaires. L'actinote, amphibole verte, possède deux clivages et un prisme de ce minéral ne montre pas un changement prononcé de couleur lorsqu'on le fait tourner de 900. La tourmaline ne change pas de couleur au cours d'une telle rotation et ne possède pas de clivages. Gisements. Ce minéral est si commun qu'il n'est pas très utile de mentionner beaucoup de localités. L'île du Prince-de-Galles, en Alaska, possède des cristaux remarquables par leur forme en prismes courts, presque en tablettes. Les prismes allongés ont été signalés dans la région de Mitchell (Caroline du Nord) sur les feldspaths des pegmatites. L'épidote et le grenat sont abondants dans plusieurs gisements de Californie où ils forment parfois des couches alternées dont les cristaux de grenat déterminent les contours. La localité connue mondialement est Unter-sulzbachtal, dans le Tyrol autrichien, avec ses magnifiques cristaux sombres et luisants de plus de 30 cm de long et de 2,5 cm ou plus de large, que l'on trouve dans des cavités d'un schiste à chlorite-actinote avec des cristaux d'apatite incolore. Signalée en France dans l'île de Groix, à Port-Durand, la Trémissi-nière, à Barbin et Petit-Port, près de Nantes (Loire-Atlantique), aux environs de Barèges (Htes-Pyrénées), près d'Arnave, à Cabre, près du massif du Quérigut (Ariège), à Chamoz, aux glaciers de Largentière et de Courmayeur (HteSavoie), dans le Dauphiné, près de Bourg d'Oisans, de Cornillon (Isère), enfin dans toutes les roches vertes des Pyrénées, désignées sous le nom d'ophites. 239 Allanite ou Orthite (Ca,Ce,La,Na)2(Al,Fe,Be,Mn,Mg)3(SiO4)3(OH) monoclinique prisme 2/m Localisation. Dans les pegmatites et comme minéral accessoire des roches ignées. Formes observées. Généralement en cristaux allongés, à surface terne, noyés dans le feldspath mais si fragiles qu'il est difficile de les obtenir intacts. En grands cristaux signalés à New York, au Canada, en Norvège et à Madagascar. Propriétés physiques. Noire à brun sombre; éclat de poix ou résineux; dureté 5,5-6; densité 2,7-4,2; cassure subconchoïdale à quelconque; plusieurs clivages peu nets et peu visibles; translucide seulement sur les bords fins des esquilles; radioactive et laissant une auréole rouge sombre autour d'elle dans le feldspath, avec des craquelures radiées qui partent de ce grain. Composition. Un silicate très variable contenant des minéraux des terres rares, comprenant le thorium, le cérium, le disprosium, le lanthane, Tyrtrium et l'erbium qui peuvent atteindre — comme les oxydes — 20% en poids. Essais. Fond rapidement en formant des bulles et en donnant un verre magnétique noir et terne. Impressionne faiblement les films photographiques à cause de sa radioactivité. Lentement soluble dans l'acide. Critères d'identification. Elle est facile à reconnaître comme minéral radioactif car elle lalsse
des traces de cette radioactivité sur les roches qui la renferment. Le magnétisme, après fusion, la distingue de l'uraninite. Les minéraux radioactifs, d'aspect semblable, qui peuvent être entourés par des halos d'altération, réagissent très différemment sous l'action du chalumeau. La magnétite est magnétique sans fusion. Gisements. Très commune à l'état de grains noirs radioactifs des pegmatites granitiques. Egalement en concentrations dans quelques filons de magnétite et d'apatite comme dans la région d'Orange et d'Essex, New York. De beaux cristaux ont été signalés à Madawaska, Ontario. De petits cristaux sont fréquents dans les roches de la ville de New York et de nombreux échantillons ont été trouvés dans les excavations du tunnel de Brooklyn Battery. Les grands cristaux proviennent de la région de Llano, au Texas, de Chester, en Pennsylvanie, et de Warwick, Etat de New-York. Egalement fréquente en Europe; des cristaux particulièrement beaux ont été trouvés à Arendal, en Norvège (orthite). En France, l’ allanite a été signalée dans le granité de Flamanville (Manche), à Pont-Paul près de Morlaix (Finistère), dans la protogine du massif du Mont-Blanc (Hte-Savoie) et aux environs d'Ajaccio (Corse). 240 Zircon ZrSiO4 quadratique bipyramide biquadratique 4/m 2/m 2/m Localisation. Commun comme minéral secondaire des roches granitiques, occasionnellement dans les calcaires métamorphiques ainsi que dans les filons des roches finement grenues riches en néphéline et dans les pegmatites. On le trouve souvent comme minéral lourd résiduel dans les sables et les graviers. Formes observées. Toujours en cristaux qui peuvent atteindre 2,5 cm ou plus de large. Au Canada ainsi qu'en Australie, on a trouvé de plus grands cristaux encore. Généralement en prismes courts, quelquefois bipyramidés. Propriétés physiques. Brun, incolore, gris, vert, rougeâtre, beuâtre, violet; éclat adamantin; dureté 6,5-7,5; densité 4,0-4,7; cassure conchoïdale; deux clivages généralement peu nets; transparent à translucide; souvent fluorescence jaune orangé. Composition. Silicate de zirconium (67,2 % ZrO 2, avec plus de 4,0 % d'oxyde d'hafnium et souvent des terres rares, du thorium et de l'uranium qui lui donnent une faible radioactivité, 32,8 % SiO2). Essais. Infusible mais les cristaux, colorés, peuvent blanchir et quelques variétés peuvent donner une courte lueur au cours du chauffage (thermoluminescence) mais ce phénomène ne se produit qu'une fois. La fluorescence est souvent suffisante pour constituer un bon essai. Critères d'identification. La forme quadratique est très typique, on la retrouve dans l'idocrase mais ce minéral est plus léger et fond rapidement. Gisements. Des cristaux bien formés et dégagés se trouvent dans la région de Henderson, Caroline du Nord. Des cristaux bruns, à éclat bleuâtre, ont été signalés dans un marbre de Sparta, au nord de New Jersey, et de longs cristaux minces de même couleur ont été trouvés à Naturel Bridge, New York. On trouve encore des cristaux bruns dans une mine de fer de Pricetown, Pennsylvanie. En petits grains, le zircon est fréquent dans les sables lourds de la Caroline du Nord et au sud de la Floride. Il se présente souvent en cristaux parfaits incolores. De très grands cristaux ont été signalés à Renfrew, dans l'Ontario. Des individus isolés et des encroûtements sont fréquents dans les monts Cheyenne, près de Colorado Springs, Colorado, en association avec du quartz blanc. Le minéral s'y présente en prismes bipyramidés, d'un brun violacé. Au Brésil, il est abondant sous forme d'encroûtements de cristaux à Poços de Caldas, province de Minas Gérais. Quelques grands cristaux isolés ont été trouvés dans ce gisement dans des syénites néphéliniques grossières. Des formes identiques pioviennent de Madagascar. Le zircon a été signalé dans les Basses-Pyrénées, dans les cipolins d'Itatsou, et dans les Hautes-Pyrénées, dans la sablière de Pouzac. On l'a trouvé près du village d'Espaly, dans le ruisseau de Riou Pezzouliou (Hte-Loire) et dans les cavités des andésites enclavées dans des trachytes au MontDore (Puy-de-Dôme). Remarque. La présence d'éléments radioactifs est signalée par la fréquence des halos de radioactivité cernant des grains inclus dans le mica. Souvent la structure interne du minéral a été détruite et elle ne correspond pas à ses formes cristallines extérieures. Le zircon porté à l'incandescence peut retrouver sa structure originelle et dans ce cas sa densité augmente. Il peut également changer de couleur. Les zircons bleus employés dans le commerce de la joaillerie proviennent de pierres brunes qui ont été chauffées. Ces dernières tendent à redevenir brunes et ce phénomène est accéléré par la lumière solaire. Espèces particulières. Lb cyrtolite est un zircon radioactif, facile à reconnaître par sa forme
cristalline identique à celle du zircon, mais qui possède des faces bipyramidales convexes et ternes. Son analyse a montré qu'il contenait de l'uranium et de Pyttrium. Il est abondant dans quelques pegmatites et les amas de Bedford, New York, sont actuellement exploités pour l'extraction des terres rares. La cyrtolite, dans les pegmatites, tend à former des groupements alors que le zircon, dans les roches granitiques, est en individus isolés. Elle tend à former des files de cristaux à faces arrondies et est généralement de couleur brun-rouge. 241 Datolite Ca2B2(SiO4)2(OH) monoclinique prisme 2/m Localisation. Associée aux zéolites dans les géodes et les cavités des roches volcaniques basiques. Formes observées. Généralement en cristaux qui peuvent atteindre 5 cm de large. Souvent bien formés, plus ou moins équidimensionnels, mais toutes les faces ne sont pas également brillantes; quelques-unes sont ternes. On la trouve également dans le Michigan en masses opaques, blanc porcelané, constituées de grains microscopiques, microscopiques, souvent tachés de rouille par la présence de fer. Propriétés physiques. Incolore, vert-jaune clair, blanc, taché de rouille (échantillons finement grenus); éclat vitreux à porcelané; dureté 5 à 5,5; densité 2,8-3,0; cassure conchoïdale à quelconque; aucun clivage; transparente à translucide. Composition. Silicate basique de calcium et de bore (35,0 % CaO, 21,8 % B,O 3> 37.6 % SiO,, 5,6 % H2O). Essais. Fond aisément en donnant des bulles et en formant un verre transparent visqueux qui possède une fluorescence bleue sous la lumière ultra-violette de courte longueur longueur d'onde. Critères d'identification. Par son aspect, la datolite ressemble à une zéolite mais elle donne une flamme verte due au bore. Sa fusibilité facile et la formation de vermicules au cours de la fusion sont des tests sûrs. Gisements. De beaux échantillons ont été trouvés dans les roches basiques de la côte nord atlant atlantiqu iquee des EtatsEtats-Uni Unis. s. Les plus plus beaux beaux spécim spécimens ens provie provienne nnent nt de Lane Lane Quarry Quarry,, à Westfi Westfield eld,, Massachusetts; ils sont associés à la préhnite, à la babingtonite et à l'épidote. Les meilleurs échantillons recueillis à Paterson (New Jersey) dans un gisement de même type sont presque comparables. Les encroûtements de petits cristaux et le remplissage de cavités par des spécimens finement grenus dans les mines de cuivre du lac Supérieur, constituent également de beaux échantillons. La variété de datolite porce-lanée, finement grenue, du Michigan, n'a pas été signalée ailleurs. De beaux échant échantillo illons ns ont été trouvé trouvéss à Andrea Andreasbe sberg rg dans dans le Harz Harz allema allemand, nd, en Italie Italie,, dans dans les Alpes autrichiennes et en Tasmanie. En France, elle a été signalée dans une kersantite de Ste-Marie-aux-Mines S te-Marie-aux-Mines (Alsace). 242 Topaze Al2SiO4(F,OH)2 orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Dans les pegmatites, dans les veinules des roches granitiques, dans les filons de haute température et dans les cavités des rhyolites. Formes observées. Souvent en cristaux transparents isolés; quelquefois très grands. La base peut être pratiquement absente; elle est généralement présente. Egalement sous forme columnaire (pycnite) en pseu-domorphoses de cristaux de feldspaths, parfois granulaire. Propriétés physiques. Incolore, blanche, bleu pâle, jaune clair, brun-jaune, brun rosâtre et rosé; éclat vitreux; dureté 8; densité 3,5-3,6; cassure conchoïdale; clivage basai parfait; transparente à translucide. Composition. Fluosilicate d'aluminium (56,5 % Al 2O3, 33,3 % SiO2, et environ 10 % F et OH). Essais. Infusible et insoluble dans l'acide. La poudre, humidifiée par du nitrate de cobalt puis chauffée, vire au bleu à cause de la présence d'aluminium. Critères d'identification. Sa grande dureté et son bon clivage sont des critères excellents en plus de sa forme cristalline et de son mode de gisement, surtout pegmatitique. Le béryl fond sur les bords minces, le quartz décrépite davantage. davantage. Gisements. La topaze est une pierre précieuse de valeur, surtout quand elle possède des teintes rosés et brunes. Ne doit pas être confondue avec le quartz brun généralement vendu sous le nom de topaze. Les grands cristaux de topaze sont rares aux Etats-Unis, les plus gros sont probablement ceux de forme imparfaite que l'on trouve dans les pegmatites à Amelia, Virginie, en association avec le microcline. Des cristaux limpides de plusieurs dizaines de centimètres de large, proviennent de Devil's Butte, au Colorado. Des cristaux plus petits ont été recueillis dans plusieurs gisements du Colorado, près de Colorado Springs et de Pikes Peak. De grands cristaux bleus mais profondément rayés ont été
signalés à Topsham, Maine, et de nombreux cristaux de 2,5 à 5 cm ont été trouvés dans de petites cavités mkrolitiques d'un granité, en association avec du quartz enfumé, du feldspath, de la phénacite, à Baldface Mountain, New Hampshire. Des cristaux bleus moins rayés ont été trouvés dans la région de Mason, Texas. On signale également dans la région de San Diego, en Californie, la topaze associée avec le béryl et la tourmaline. Les coulées de rhyolite de Thomas Range, Utah, et celles moins nettes de Nathrop, Colorado, contiennent de nombreuses cavités dans lesquelles on trouve des cristaux brun clair de 2,5 cm qui deviennent plus clairs ou incolores à la lumière. De plus grands cristaux issus de rhyolites contiennent des inclusions de quartz et paraissent opaques, ils sont toujours à terminaisons simples. La topaze est associée, dans FUtah, au béryl rosé et, dans le Colorado, au grenat. Les topazes du Brésil, en cristaux incolores ou bleus, proviennent de pegmatites et de séries de filons de quartz riches en cristaux bruns et limpides. Des cristaux rosés ont été signalés au voisinage des mines de manganèse. Les topazes russes ressemblent ressemblent à quelques-un quelques-unss des cristaux cristaux bruns du Brésil Brésil et se trouvent trouvent à Sanarka, en Russie, sous forme de cristaux rosés de même forme cristalline. Les plus beaux cristaux de topaze bleue furent trouvés, il y a plusieurs années, dans les pegmatites de l'Oural. Les topazes des joyaux de la couronne de Saxe proviennent de Schneckenstein, dans le Erzgebirge, près de la frontière de Tchécoslovaquie. Signalée en France, dans les filons d'étain de la Villeder (Morbihan), dans les sables de Perrier et dans ceux des Agravats (Mont-Dore, Puy-de-Dôme), dans les granulites d'Ambazac (Hte-Vienne), à Montebras (Creuse), à Framont (Alsace). Remarque. Les topazes brunes du Brésil deviennent rosés par chauffage et les topazes les plus rosés employées en joaillerie ont été chauffées. La topaze est un minéral intéressant par ses formes cristallines et c'est un des minéraux les plus recherchés par les collectionneurs. 243 Axinite H(Ca,Mn,Fe) 3Al2B(SiO4)4 triclinique pinacoïde i Localisation. Dans les filons des roches granitiques et dans les gisements de métamorphisme de contact près des intrusions granitiques. Formes observées. Toujours en cristaux aplatis ou en agrégats lamellaires présentant de nombreuses nombreuses stries parallèles parallèles sur les faces des cristaux. Ceux-ci sont très caractéristiqu caractéristiques, es, ils peuvent peuvent atteindre souvent 5 cm ou plus et représentent les plus beaux exemples appartenant au système triclinique. Propriétés physiques. Brun-violet, gris, orangé-jaune (Franklin New Jersey); éclat vitreux; dureté 6,5-7; densité 3,3-3,4; cassure conchoïdale; un bon clivage, plusieurs peu nets; transparente à translucide. Composition. Borosilicate hydraté de calcium, de manganèse, de fer et d'aluminium (environ 21 % CaO, 3,5 % MnO, 9 % FeO et Fe 2O3, 17,5 % A12O3, 5 % B2O3, 42,5 % SiO2 et 1,5 % H 2O, mais cette composition est sujette à des variations). Essais. Fond aisément et donne un verre givré, même après refroidissement. Insoluble dans l'acide chlorhydrique. Critères d'identification. La couleur et la forme cristalline sont très caractéristiques et le minéral ne peut pas être confondu avec d'autres minéraux. Le sphène n'est généralement pas strié et fond moins alsément, sans rester givré en refroidissant. Gisements. De grands cristaux ont été trouvés dans les gisements dus au métamorphisme de contact en association avec l'épidote à Luning, Nevada. De beaux cristaux ont été signalés dans le Nevada et dans la région de Riverside, Californie. Dans le gisement de Franklin (New Jersey) on trouve la variété rouge fluorescente, riche en manganèse, qui est assez exceptionnelle. Les cristaux jaune orangé clair sont petits mais très t rès beaux. D'autres gisements ont été signalés aux Etats-Unis Et ats-Unis mais aucun n'est exceptionnel pour la qualité de ses échantillons. Les axinites du gisement de Bourgd'Oisans, en France, où ce minéral est associé à l'épidote, à la préhnite et au quartz, est un des mieux connus dans le monde. Les filons d'axinite sont très abondants dans les granités et dans les schistes altérés de Cornouailles. A Obira, au Japon, une axinite brune se présente en agrégats de cristaux parallèles et rarement en individus isolés. isolés. LES SUBSILICATES Si: O = 1: 5 Ce type possède des tétraèdres de SiO 4 indépendants, comme les orthosilicates, mais ces minéraux contiennent un O supplémentaire qui ne fait pas partie du tétraèdre de silice. Ainsi peut-on obtenir un rapport Si: O aussi bas que 2: 27 et ces silicates se rapprochent alors des titanates, borates et des minéraux des terres rares. Ils peuvent être considérés comme une
subdivision du groupe des orthosilicates car ils possèdent des tétraèdres isolés de SiO 4. Ils n'ont pas de caractéristiques particulières qui facilitent leur diagnostic. 244 Andalousite Al 2SiO5 p. 361 orthorhombique bipyraniide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Dans les roches métamorphiques et dans la zone de métamorphisme de contact se trouvant près des intrusions granitiques. Formes observées. Généra Généralem lement ent en crista cristaux ux à surfac surfacee terne, terne, avec avec des termin terminais aisons ons émoussées, souvent légèrement altérée en surface, de sorte que les faces originelles ne sont plus présentes. La variété chiastolite est localisée dans les schistes noirs, elle se présente en cristaux montrant sur leur section des zones claires et des sombres. Ces dernières englobent des particules charbonneuses qui ont été emprisonnées lors de la croissance du cristal. Ces zones dessinent une figure qui varie suivant la position de la section le long de l'axe du cristal. De petits cristaux d'anda-lousite, de variété gemmifère, ont été trouvés dans des placers du Brésil et de Ceylan. Propriétés physiques. Gris, rosé, brun, blanc (variétés (variétés taillées: taillées: verdâtres et brun rougeâtre); rougeâtre); éclat vitreux; dureté 7,5; densité 3,1-3,2; cassure conchoïdale, clivage prismatique falble à bon; transparente à translucide. Composition. Silicate d'aluminium (63,2 % Al 2O3, 36,8 % SiO2). Essais. Infusible et insoluble mais la poudre est légèrement colorée en bleu par chauffage énergique après humidification avec du nitrate de cobalt (pour la recherche de Al). Critères d'identification. La variété chiastolite est facile à reconnaltre. L'aspect altéré, les surfaces ternes et la section carrée (car les faces du prisme se recoupent pratiquement à angle droit) sont très caractéristiques. La coloration au nitrate de cobalt est plus facile à obtenir avec la cyanite et la sillimanite qu'avec l'andalousite. Gisements. Comme Comme les deux deux silica silicates tes suivan suivants, ts, l'anda l'andalou lousit sitee peut peut être être utilis utilisée ée dans dans la fabrication des bougies d'allumage et dans d'autres porcelaines qui doivent posséder une grande résistance à la chaleur. Les échantillons transparents fournissent d'intéressantes pierres précieuses car elles sont bicolores. La chiastolite se trouve dans la région de Fresno, de Kern, et de Mariposa en Californie, près de Lancaster, dans le Massachusetts. L'andalousite en grains transparents, rosâtres, a été signalée dans les micaschistes du Mt Washington, New Hampshire. Des masses importantes grises à blanches ont été exploitées dans les White Mountain, Laws, dans la région de Mono, en Californie. De beaux cristaux opaques proviennent de Standish, Maine, et de la région de Delaware, Pennsylvanie. L'andalous L'andalousite ite pouvant pouvant être utilisée comme gemme provient provient defMinas defMinas Gerals au Brésil Brésil et de Ceylan. Ceylan. Elle est facile à reconnaître à cause des deux couleurs qu'elle montre sur les côtés et les terminaisons des pierres taillées — vert sur les faces latérales, brun-rouge aux extrémités. Il existe de nombreux gisements d'andalousite en France. Les plus beaux cristaux sont localisés dans les filons de quartz et les pegmatites, en particulier, en Ariège (Caplong, Ganac, dans le massif de la St-Barthé-lémy...), dans les micaschistes de l'Esterel (Var), de Bretagne (Ste-Bri-gitte, Huelgoat, Moulin-Vieux, Salles de Rohan), etc. 245 Sillimanite Al2SiO5 orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Dans les micaschistes et les gneiss et dans les gisements de métamorphisme de contact. Formes observées. Généralement en masses finement fibreuses localisées dans la roche. Les cristaux distincts prismatiques, limpides et transparents, avec de bons clivages suivant le pinacoïde, ne se trouvent que dans un seul gisement. Propriétés physiques. Généralement blanche, quelquefois brunâtre ou verdâtre ou bleu clair dans la variété transparente; éclat satiné (vitreux quand elle est transparente); dureté 6-7 (mais les esquilles sont difficiles à déterminer; dans les échantillons utilisés comme gemmes, la dureté est 7,5); densité 3,2-3,3; cassure esquilleuse mais conchoïdale perpendiculairement à l'allongement; clivage parfait suivant le pinacoïde, généralement généralement fibreuse; translucide à transparente. Composition. Silicate d'aluminium (63,2 % Al 2O3, 36,8 % SiO2). Essais. Infusible et insoluble mais le minéral broyé ou un petit groupe de fibres deviennent bleus quand on les chauffe en présence présence d'une solution de nitrate de cobalt. Critères d'identification. Son infusibilité la distingue de l'antho-phyllite fibreuse qui peut lui ressembler (l'anthophyllite fond en donnant un globule magnétique noir). Sa dureté et la robustesse de ses fibres la distinguent des asbestes. Gisements. Relativement rare en masses fibreuses parallèles dans les schistes et souvent altérée en micas, par conséquent la dureté exacte n'est pas déterminable. Intéressante car ses gisements
de Ceylan (qui se trouvent dans des placers sous forme de galets transparents, bleus) sont très différents des masses fibreuses de Nouvelle-Angleterre, à Worcester, Massachusetts, de Norwich et Willimantic, dans le Connecticut. On la trouve également dans l'Etat de New York et en Pennsylvanie. Quelquefois, comme au Brésil, elle est si compacte qu'elle forme des galets qui peuvent être taillés et qui ressemblent à l'œil-de-chat. Le terme de fibrolite, qui lui est parfois donné, rappelle son aspect, mais le nom accepté dans la nomenclature internationale est celui de sillimanite qui a été donné en l'honneur du premier professeur de minéralogie de Yale, Benjamin Silliman. Signalée en France, à Cambo (Basses-Pyrénées), en galets, dans les lits de l'Allier et de la Loire, dans les gneiss du Cantal, aux environs de Pontgibaud, d'Issoire (Puy-de-Dôme), près de Limoges (Hte-Vienne), dans les gneiss du Lyonnais, dans les schistes et grès de Bretagne (MoulinVieux, près de Morlaix), etc. 246 Cyanite ou Distbène Al 2SiO6 triclinique pinacoïde i Localisation. Dans les gneiss et les schistes qui se sont formés à partir de roches riches en argiles. Toujours en cristaux lamellaires inclus dans la roche, quelquefois en agrégats compacts ou isolés dans les micaschistes. Les cristaux peuvent atteindre une trentaine de centimètres de long, généralement ils sont plus courts. Propriétés physiques. Bleuâtre, verdâtre, à incolore, généralement colorée par taches; éclat vitreux; dureté 5 le long du prisme, 7 perpen-diculalrement; densité 3,6-3,7; cassure esquilleuse en section transversale; clivage parfalt suivant le pinacoïde; transparente à translucide. Composition. Silicate d'aluminium (63,2 % Al 2O3, 36,8 % SiO2). Essais. Infusible et insoluble. Le meilleur test consiste à effectuer un essai de dureté car le couteau peut rayer ce minéral parallèlement à son allongement mais pas perpendiculairement. Critères d'identification. Minéral dont l'aspect est très caractéristique; en cas de doute un essai de dureté permet de le déterminer Gisements. La cyanite est un important réfractaire utilisé pour la fabrication des porcelaines, des briques de haute température et des bougies d'allumage. Elle est fréquente dans les schistes et les gneiss de Nouvelle-Angleterre et elle a été trouvée dans quelques fondations des immeubles de la ville de New York. Des masses exploitables ont été signalées en Virginie et en Caroline du Nord. Des cristaux typiques ont été récoltés dans les Monts Graves, en Géorgie, en association avec le rutile et la lazulite. Le gisement suisse de Pizzo Forno, situé dans des schistes blancs à staurotide brune, est classique. Durant ces dernières années, des travaux miniers au Kenya, Est africain, ont fourni les cristaux de cyanite les plus grands et les plus transparents. On a signalé des galets roulés transparents à Sâo Paulo, Brésil. La cyanite est désignée dans quelques pays et, notamment en France, sous le nom de disthène. Signalée en Bretagne (Montagne d'Arrée, vallée de l'Evel, Haie-Haute, près de Baud), en Loire-Atlantique (près de Bouvron, de Fay), dans le département de la Loire (Tour-en-Jarret, StEtienne, St-Chamond, au Mt-Pilat), dans les micaschistes à minéraux des Maures (Var), etc. Formes observées.
247 Staurotide FeAl4Si2O10(OH)2 monoclinique prisme (pseudo-orthorhombique) 2/m Localisation. Dans les schistes et les gneiss affectés par le métamorphisme régional. Formes observées. Toujours cristallisée, souvent maclée par interpénétration, à angle droit, de deux individus, de sorte que l'on obtient une croix. Ils peuvent également s'associer sous d'autres angles. Ils ont souvent plus de 5 cm de long. Propriétés physiques. Brun sombre; éclat vitreux; dureté 7-7,5; densité 3,6-3,7; cassure subconchoïdale; clivage suivant les faces du pinacoïde; translucide à presque transparente. Composition. Silicate d'aluminium et de fer, qui peut être considéré chimiquement comme un mélange de cyanite et d'hydroxyde de fer (15,8 %FeO, 55,9 % A1 2O3, 26,3 % SiOs, 2,0 % H2O). Essais. Infusible et insoluble, mais après chauffage les grains se broient facilement en donnant une poudre brune faiblement magnétique. Critères d'identification. La staurotide étant toujours localisée dans les schistes, sous forme de cristaux bruns typiques, avec quelques individus souvent maclés, sa détermination ne pose aucun problème. L'andalousite ne réagit pas au chauffage du chalumeau; la tourmaline de cette teinte, fond. Gisements. De grands cristaux bien développés ont été trouvés dans la région de Fannin et de Cherokee, en Géorgie; près de Taos, au Nouveau-Mexique. De plus petits cristaux sont exploités dans la région de Fairfax, Virginie, et sont vendus comme fétiches. Cependant de nombreuses macles
semblent avoir été sculptées dans une argile molle, brune, et ne correspondent pas au minéral étudié; certaines peuvent être des pseudo-morphoses. Les cristaux brillants de Pizzo Forno, Suisse, non maclés, relativement transparents, associés à la cyanite bleue dans une matrice de mica finement grenu, sont très recherchés. Signalée en France, depuis longtemps en Bretagne: à Légué, près de St-Brieuc (Côtes-du Nord), au Conquet et au Coadix (Finistère), à St-Nicolas et à Locmaria, près de Pontivy, au village de Mur-en-Ploui-gneau et aux Forges-Neuves, près de Morlaix (Finistère). Récoltée, en outre, en HteGaronne, au lac Séculéjo (lac d'Oo), dans les micaschistes à minéraux des Maures (Var) et dans ceux de St-Etienne (Loire). 248 Sphène ou Titanite CaTiSiO 6 monoclinique prisme 2/m Localisation. Se développe particulièrement bien dans les roches métamorphiques, dans les marbres, les schistes, les gneiss; il est également fréquent en petits cristaux de couleur claire, associés aux roches ignées. Formes observées. Généralement en cristaux bruns en forme d'enveloppe dans les roches ignées granitiques mais forme des cristaux plus grands et plus complexes quand il se développe librement dans les cavités des gneiss et des schistes. Souvent maclé, de sorte que les bords des cristaux montrent des angles fortement rentrants. Les cristaux peuvent atteindre plusieurs centimètres de large. On trouve également le sphène sous forme massive et granulaire. Propriétés physiques. Brun, jaune, vert, gris; éclat adamantin; dureté 5-5,5; densité 3,4-3,5; cassure conchoïdale; clivage prismatique assez bon et plusieurs autres; présente souvent aussi des cassures; transparent à translucide. Composition. Silicate de calcium et de titane (28,6 % CaO, 40,8 % TiO 2 30,6 % SiO2). Essais. Fond, en formant des bulles aux endroits les plus chauds et en donnant une masse sombre. Les échantillons bruns deviennent plus clairs et sont givrés en surface quand on les chauffe sans fusion. Pratiquement insoluble dans l'acide chlorhydrique. Critères d'identification. Le vif éclat, la couleur, et la forme des sections cristallines, sont très caractéristiques. Le type brun se distingue de la staurotide, par chauffage au chalumeau, et la variété jaune verdâtre, de la blende, par sa plus grande dureté. L'axinite fond facilement avec production d'écume abondante. Gisements. Les variétés précieuses ont été taillées, le sphène de variété gemmifère a un vif éclat et de nombreux «feux». En Russie on l'utilise comme minéral de titane mais il est trop rare ailleurs pour être exploité dans ce but. Les plus beaux échantillons d'Amérique du Nord sont ceux en grands cristaux brun sombre de Renfrew, Ontario, où on les trouve dans un marbre. De beaux cristaux transparents, brun-jaune, furent autrefois signalés dans la mine de Tilly Foster à Brewster, New York, et à Bridgewater, en Pennsylvanie. Des cristaux bruns, de variété gemmifère, furent signalés dans les pegmatites de Butte, dans le Montana. De grands cristaux engagés dans la roche, de couleur chocolat, se trouvent dans les pegmatites de la région de Woburn, Massachusetts, et des cristaux plus petits, comme ceux du Canada, sont communs dans la région de St-Lawrence, New York. De très grands cristaux ont été trouvés au Mexique (Baja California). Récemment, de jolis petits cristaux ont été découverts à Minas Gérais, Brésil. Les cristaux de sphène les plus beaux et les plus limpides proviennent des Alpes et du Tyrol et sont associés au feldspath albite. Ils sont transparents ou blancs et souvent plus ou moins recouverts de chlorite. En France, le sphène a été signalé dans les Basses-Pyrénées (à Lys, près de Sainte-Colome), dans le massif du Mont-Blanc et en Haute-Savoie; en Isère (chaîne des Grandes Rousses), en LoireAtlantique (granulites de St-Brévin), dans les Vosges (dans les granités à amphibole du Champ-de-Feu et de la Jaegerthal), dans les cipolins de St-Philippe, près de Sainte-Marie-aux-Mines, en Hte-Garonne dans la diorite d'Eup, près de St-Béat, dans le Morbihan, dans l'île de Groix, etc. 249 Dumortiérite Al8BSi3O19(OH) orthorhombique bipyramide rhombique 2/m 2/m 2/m Localisation. Minéral dispersé dans les pegmatites, dans les concentrations quartzeuses des roches métamorphiques, dans les gneiss et les schistes. Formes observées. Rarement en petits cristaux distincts, généralement en masses compactes très finement fibreuses. Propriétés physiques. Violet, violet rosé ou bleu; éclat vitreux à nacré; dureté 7; densité 3,33,4 (mais généralement impure); cassure conchoïdale; clivage suivant le pinacoïde, peu net;
translucide. Composition.
Borosilicate hydraté d'aluminium (64,6 % A1 2O3 5,5 % B2O3 28,5 % SiO2, 1,4%
H2O). Essais. Sur le charbon de bois et sous l'action du chalumeau, blanchit, mais par refroidissement la couleur réapparaît partiellement ou totalement. Quelquefois fluorescence pourpre avant chauffage, et bleue après chauffage. Critères d'identification. La couleur vive et l'aspect fibreux sont caractéristiques et permettent de la distinguer de la lazulite et de la lazurite, qui ne sont pas fibreuses. La plus grande dureté distingue la variété pourpre, des espèces rares, d'aspect identique, ou de la lépidolite. Gisements. La dumortiérite est plus fréquente dans la partie orientale des Etats-Unis et a été exploitée à Oreana, Nevada, pour la fabrication des bougies d'allumage. La variété bleue est localisée dans la région de Los Angeles, en Californie, et se trouve en association avec du quartz gris. Elle a été sculptée pour réaliser des imitations de lapis-lazuli provenant de Chine. Des alguilles incluses dans le quartz ont été signalées en de nombreux endroits et sont reconnaissables grâce à leur couleur. Dans les fondations des constructions de la ville de New York, on a recueilli de belles aiguilles de dumortiérite. A Alpine, région de San Diego, la dumortiérite possède une fluorescence pourpre. Ne se trouve en France que dans la région de Lyon (Chaponost).
250 Uranophane CaU 2Si2O11 * 7H2O orthorhombique bipyramide rhombique (?) 2/m 2/m 2/m Localisation. Minéral secondaire, associé à Puraninite ou à la pechblende. Formes observées. Généralement en minuscules touffes de cristaux jaune clair, sur des fissures. L'uranotile est sans doute identique chimiquement, mais est considérée comme triclinique et se présente en cristaux plus épais. Propriétés physiques. Jaune, jaune orangé; éclat vitreux à nacré; dureté 2-3 (difficile à déterminer en règle générale); densité 3,8-3,9; cassure indéterminable; clivage probablement suivant le pinacoïde; translucide; fluorescence faible vert-jaune. Composition. Silicate hydraté d'uranium et de calcium (environ 6,5 % CaO, 67 % UO 3, 13,9 % SiO2, 12,6 % H2O). Essais. Lentement soluble dans l'acide chlorhydrique chaud, sans effervescence, avec séparation d'un gel de silice. Une goutte d'acide nitrique posée sur un cristal puis séchée provoque la fluorescence. Critères d'identification. Peut être facilement confondu avec d'autres composés uranifères; quelques-uns d'entre eux sont des carbonates qui se dissolvent avec production de bulles, dans l'acide froid. Se distingue des composés jaunes du fer par sa fluorescence et par celle qui apparaît par évaporation d'une goutte d'acide nitrique. Gisements. Minéral assez fréquent produit par altération de la pechblende. On le trouve souvent dans les cavités des pegmatites dont l'ura-ninite a été lessivée. Des aiguilles d'uranotile, de ce type, se trouvent à Bedford, New York;et de l'uranophane en cristaux plus fins s'observe: dans la région de Mitchell, Caroline du Nord; à Stone Mountain, en Géorgie, et à Avondale, en Pennsylvanie. Les gisements les plus importants sont ceux des mines d'uranium du Congo ex-belge où l'uranophane duveteux recouvre d'autres minéraux secondaires d'uranium. On l'a signalé aussi à Schneeberg, en Saxe, et dans la région uranifère de Joachimstal (Tchécoslovaquie). En France, ce minéral existe dans la partie supérieure des gîtes uranifères.
Troisième Partie Les gisements d'uranium
La prospection et l'étude des minéraux uranifères ont été stimulées par les besoins croissants en uranium — des récompenses ont été accordées aux USA pour des découvertes notables — nous avons donc ajouté un chapitre spécial consacré à l'étude de ce métal. Les géologues savent combien de temps a été gaspillé par la prospection de régions stériles. Les seuls avantages acquis auront été la mise au point d'instruments indispensables aux chercheurs et aux amateurs. Une tentative a été faite dans ce livre pour passer en revue la valeur de l'équipement qui nous est offert et pour décrire (en quelques mots) aussi bien que possible, les différents types de gisements d'uranium, leur distribution dans les différentes régions et les perspectives de découverte de gisements exploitables dans une région donnée. Il faut espérer que les amateurs seront encouragés à rechercher l'uranium d'une façon intelligente; il est également souhaitable que l'on évite de gaspiller du temps et de l'argent à fouiller des terrains qui ne contiennent pas d'uranium ou qui ne possèdent pas de gisements exploitables. La règle de conduite est la suivante: si vous devez entreprendre la prospection de l'uranium, en premier lieu voyez où il pourrait éventuellement se trouver, ensuite trouvez-le s'il existe. Ne faltes pas comme l'homme pris de boisson qui a perdu sa clé au milieu d'un pâté de maisons et qui la recherche près d'un réverbère parce que la lumière est meilleure à cet endroit-là ! ÉQUIPEMENT SPÉCIAL A l'exception des premières prospections qui nécessitalent la connaissance de quelques principes d'identification minéralogique, nous recherchons maintenant plus activement une substance dont la détection, ne demandant pas d'entraînement spécial, nécessite cependant une bonne paire d'yeux et des oreilles afin de reconnaître des échantillons qui sont des minerais à l'état potentiel. Plus l'équipement est perfectionné, plus facile, dans certaines limites, est la détection de minéraux radioactifs et moins important est l'effort mental nécessaire (l'effort physique est quelquefois utile, car quelques équipements sont très lourds!). La plupart des méthodes utilisées sont basées sur l'instabilité de l'atome d'uranium qui en se désintégrant libère des particules ou «rayonnements» dont le passage peut être détecté par un équipement adéquat. Cependant aucune méthode n'apporte de preuves certaines, car le thorium est également radioactif, il a les mêmes effets sur les instruments de détection. Aussi longtemps qu'il n'aura pas été recherché sérieusement, il ne sera pas prouvé qu'il soit moins abondant que l'uranium. Son exploitation pourra être envisagée si l'énergie atomique n'a pas été supplantée, au préalable, par l'énergie solaire, notre dernière source d'énergie. La prospection a été entreprise par des personnes tout à fait novices qui parcouraient les bois et les champs avec des écouteurs aux oreilles ou les yeux fixés sur l'aiguille du compteur Geiger ou du scintillomètre, tenu à la main. Les premiers essais sur les échantillons peuvent être faits avec les mêmes instruments, mais, même sans équipement onéreux, les méthodes ordinaires d'identification peuvent être encore appliquées. Des essais sur les échantillons peuvent être entrepris, avec la classique perle fluorescente que nous avons décrite lors de l'étude des minerais d'uranium, à l'aide de la lumière ultraviolette, des films photographiques, des spin-thariscopes, des compteurs Geiger et des scintillomètres. Chaque perfectionnement apporté dans l'appareillage le rend naturellement plus onéreux. Fluorescence Nous avons déjà signalé que la lumière ultraviolette apportait une aide indispensable aux collectionneurs. Le prospecteur moyen l'utilisera de préférence à l'équipement plus spécialisé des véritables prospecteurs d'uranium, pour l'identification des échantillons qu'il aura récoltés et de ceux de ses amis qui pensent avoir trouvé quelque chose de valable. La confirmation au compteur Geiger sera falte ultérieurement. La réalisation de nombreuses perles pour la recherche de l'uranium dans des minerais peu riches ou dans des gisements sablonneux peut être fastidieuse. Une modification, facile à réaliser, semble donner de meilleurs résultats. L'échantillon à déterminer, s'il n'est pas de la taille d'un grain de sable, sera grossièrement pulvérisé. Une couche de fluorure de lithium ou de sodium pulvérulent sera préparée en remplissant à moitié une capsule de bouteille propre (débarrassée de son liège). Cette surface sera chauffée rapidement par un chalumeau ou une lampe à butane (la lampe à butane est préférable). Une pincée de poudre à tester est ensuite dispersée sur la surface, qui sera à nouveau délicatement chauffée — suffisamment pour refondre légèrement la première croûte. Après
refroidissement, une vive fluorescence peut être observée autour de chaque particule urani-fère. N'essayez pas de fondre totalement le lit de fluorure car il donnerait des perles. Laissez-le sous forme d'une surface blanche, lisse, possédant une croûte légèrement fondue. De cette façon, un grand nombre d'essais à la perle peuvent être effectués en une seule fois. Essais à l'aide des films photographiques Les films ordinaires peuvent être utilisés pour des échantillons de minéraux radioactifs. En l'absence d'essai de fluorescence, ils peuvent lever une incertitude, car le noircissement des films prouve, sans ambiguïté, la présence de minéraux radioactifs, bien que cet essal soit plus lent et moins sensible que les essais à la perle. Les informations seront plus nombreuses si l'échantillon à tester présente une face plane, de sorte qu'elle puisse être mise en contact direct avec un morceau de film conservé dans l'obscurité totale pendant 24 heures ou plus. Le contour exact et la localisation des particules minérales radioactives et leurs intensités relatives seront visibles au développement du film (planche p. 430, n° 1). Pour confirmer l'essai de fluorescence, les produits résultant de la technique à la perle ou une pincée d'échantillon réduite en poudre, peuvent être également appliqués sur un film. Deux précautions doivent être prises: 1) être sûr que les films n'ont pas été exposés à la lumière à un moment quelconque; 2) envelopper le film dans du papier noir (quelques minéraux possèdent une phosphorescence falble, presque invisible, et si le film est utilisé selon la technique du contact direct, on peut obtenir un résultat positif qui n'est pas celui de la radioactivité). Spinthariscope C'est un ancien appareil, plutôt simple, qui a été remis en honneur et vendu comme détecteur, peu onéreux, sous des noms variés. Il ne fonctionne que si les conditions d'utilisation sont correctes et que si le mineral est assez radioactif. Son principe est le même qu p f*elui des nombres phosphorescents inscrits sur le cadran d'une montre. Une substance qui émet une lueur quand elle est bombardée par des particules qui s'échappent d'une source radioactive est dispersée en un film mince. Sur le cadran d'une montre l'élément radioactif est mélangé à un sulfure ou à un silicate de zinc activé par le manganèse, et le composé émet une lueur lorsque le radium se désintègre. Dans le spinthariscope le mélange est remplacé par le minéral radioactif. Un petit échantillon est placé directement contre le film de sulfure de zinc. Si l'échantillon est radioactif le film scintillera comme le font les chiffres placés sur le cadran d'une montre On doit regarder le film avec une loupe. Utilisez-la une fois sur votre montre pendant la nuit: vous pourrez voir de petites étincelles jaillir sur la surface luminescente. Les inconvénients du spinthariscope sont qu'on doit le conserver dans l'obscurité tout le temps (sans cela il se «chargerait» en fluorescence qui prend quelques heures pour disparaître); les yeux doivent être très sensibles à la lumière faible; le film est fragile et peut être facilement détérioré; il existe un certain pourcentage d'étincelles (qui proviennent de la radioactivité «du fond», laquelle sera envisagée lors de l'étude des compteurs Geiger) et le facteur personnel est très important. Cependant, il est peu onéreux et il peut être employé pour des minerais riches. Les compteurs Geiger-Muller Ce sont des instruments plutôt onéreux, leur emploi a décliné mais ils ont été largement utilisés comme détecteurs de radioactivité. Des modèles portatifs ont été construits pour satisfaire à la demande croissante. Il existe sur le marché de nombreuses marques qui varient beaucoup par leur robustesse et leurs possibilités. Le cœur du compteur Geiger (du nom de l'inventeur) est le «tube» ou sonde. Il est constitué d'un cylindre creux (rempli d'un gaz inerte comme l'argon, mais très raréfié) avec un fil disposé en son centre, lequel est chargé électriquement. Il n'est pas en contact avec la charge opposée des parois du cylindre, de sorte que, normalement, aucun courant ne passe. Quand un «rayonnement», soit un rayonnement cosmique ou une émission issue d'un minéral radioactif traverse les parois du tube, il se produit une décharge électrique. Le reste de l'instrument est constitué par des tubes amplificateurs dont le seul but est d'amplifier le courant de décharge, afin qu'il soit détecté, soit sous forme d'un éclair lumineux, grâce à un tube néon, soit lu sur un microampèremètre ou audible sous forme d'un claquement dans une paire de microphones. Plus les décharges sont nombreuses, plus la lumière devient intense, plus le nombre de microampères lus est grand et plus fréquentes deviennent les émissions dans les microphones.
Avant de tenter d'utiliser un compteur Geiger dans la prospection, il est nécessaire d'évaluer l'intensité du «fond». Les rayons cosmiques et les minéraux radioactifs disséminés dans les roches ordinaires de la terre sont en pourcentages variables et émettent continuellement des rayonnements et ceux-ci sont enregistrés par le compteur de la même manière que le rayonnement plus intense d'un minéral. Les lectures du compteur Geiger n'ont de signification que si elles sont supérieures à celles du «fond» radioactif et pour être suffisamment significatives elles doivent atteindre plusieurs fois le fond de radioactivité locale. Le fond varie de place en place et d'heure en heure; aussi est-il nécessaire, en prospection, de déterminer le fond à des intervalles fréquents, à une certaine distance de toute source radioactive si on trouve une légère augmentation par rapport à la lecture faite sur le terrain. Naturellement, dans le cas d'une forte augmentation la question ne se pose pas. Les fabricants donnent des renseignements concernant l'utilisation et les précautions à prendre avec ces instruments. Ceux-ci ne donnent pas d'indications pour des minerais situés à plus de 60 cm de profondeur. Il est dangereux d'exposer ces instruments à des sources radioactives trop intenses — l'ampèremètre peut être détérioré. Durant l'essai des échantillons, l'exploration sera faite avec la sensibilité la plus basse. Les compteurs Geiger sont aussi délicats qu'un poste de radio portatif, de telle sorte qu'on doit les manier avec précaution. Sur le terrain il est préférable d'avoir un jeu de batteries. Tous ces instruments doivent être protégés d'une humidité trop intense. Scintillomètres Les appareils les plus sensibles et les plus onéreux utilisent maintenant le principe du spinthariscope et éliminent par l'électronique le facteur humain. Le principe, pour créer et obtenir la lumière — phosphorescence — au passage d'un rayonnement, est le même. Dans un scintillomètre, le rayonnement passe à travers un cristal organique et son passage produit de la lumière. Une cellule photo-électrique «observe» la lumière et la transforme en impulsions électriques. Avec une amplification suffisante la lumière est lue sur les graduations d'un microampèremètre. La richesse relative d'un échantillon peut être déterminée sous certaines conditions. Le scintillomètre semble avoir été l'instrument le plus souvent utilisé en prospection. Bien qu'il soit onéreux, les prospecteurs sérieux semblent penser qu'il vallle son prix. Cependant, l'achat d'instruments onéreux dans des régions où l'on recherche beaucoup l'uranium, mais qui sont éloignées de gisements reconnus, ne se justifie pas. DISTRIBUTION D'URANIUM
GÉOLOGIQUE
ET
GÉOGRAPHIQUE
DES
GISEMENTS
Cartes: Europe, p. 427; Amérique du Nord, p. 42c
Les colorations spectaculaires caractéristiques de beaucoup de minéraux d'uranium permettent de dire que les gisements riches sont relativement peu nombreux. Il y a quelques années, l'uranium était considéré comme un métal rare, ce qui n'est plus le cas maintenant. Les gisements vrais — les gisements où l'uranium peut être exploité économiquement — sont encore très limités dans leur distribution, de sorte que la carte métallogénique est actuellement compliquée, par le fait que les prix sont maintenus artificiellement hauts, ce qui rend des roches vendables comme «minerai» en dépit du fait qu'elles ne pourraient pas être économiquement exploitées par les méthodes actuelles. Ceci constitue un facteur supplémentaire qui contribue à rendre la prospection de l'uranium si intense en tous lieux. Il existe des conditions géologiques favorables au dépôt des minéraux d'uranium, il en existe d'autres où des concentrations suffisantes ne peuvent pas se produire. Un dicton populaire disant que «l'or est où on le trouve» peut être également appliqué aux gisements d'uranium car ils se trouvent dans des endroits inattendus. Néanmoins, les géologues expérimentés connaissant les principes du dépôt et de la distribution des minerais, ne sont pas enthousiastes en ce qui concerne les chances de trouver de l'uranium au hasard. Les prospecteurs du dimanche doivent concentrer leurs efforts dans des zones restreintes ou bien aller plutôt taquiner le goujon si les bons endroits sont situés trop loin! Les zones favorables comprennent les filons dans les roches très anciennes (précambrien), des disséminations et des concentrations locales dans les sédiments postérieurs au Paléozoïque. Les pegmatites contiennent de beaux échantillons mais aucun gisement n'a été considéré comme assez important ou assez riche pour donner lieu à une exploitation. Les dépôts de placer (sables de plages et lits de rivières) peuvent contenir des quantités économiquement intéressantes de minéraux de thorium mais ils sont rarement riches en composés uranifères car ces minéraux tendent à s'altérer très rapidement. Les gisements à filons typiques sont ceux par exemple de Schneeberg dans l'Erzgebirge, à pechblende, de Joachimstal (Jachymov) où ce minéral est associé à des minéraux cobaltifères et nickélifères, de Wôlsendorf (en Bavière) où l'association se fait avec la fluorite. Ces filons furent
exploités pour l'argent longtemps avant que leur uranium ne fût reconnu. Le mineral primaire d'uranium est l'uraninite et dans les filons elle constitue souvent des encroûtements botryoïdaux connus sous le nom de pechblende. Celle-ci se trouve en filons qui recoupent les sédiments métamorphisés ainsi que des roches volcaniques et ils sont étroitement associés à de petites intrusions ignées connues sous le nom de «stocks» de granulite (granité à deux micas et à quartz automorphes). En France ce type de gisement est bien représenté dans le Massif Central à la Crouzille, Margnac, les Brugeauds (HteVienne) et aux Bois-Noirs dans le Forez. Depuis que l'on a montré que des minéraux sulfurés et l'argent natif sont généralement associés aux gisements de pechblende, des filons importants ont été découverts pas très loin de l'endroit des premières exploitations minières. Dé tels filons se sont formés dans des zones où la fracturation et les mouvements des roches ont été assez intenses pour ouvrir de profondes fissures par lesquelles les solutions accompagnant les intrusions ignées ont pu s'échapper. Depuis longtemps de tels centres ont été reconnus comme favorables à l'établissement de gisements économiquement intéressants. Ils constituent actuellement les régions les plus rentables pour la prospection instrumentale intensive. Les guides de surface (au Canada par exemple) sont la présence d'hématite rouge qui forme des traînées sur les roches se trouvant au voisinage des filons de pechblende. On doit prospecter les vieux travaux miniers car on peut découvrir un site uranifère qui n'a pas encore été signalé. De nombreuses mines ont possédé ou recoupé des concentrations uranifères qui ont été négligées ou n'ont pas été reconnues au moment de l'exploitation. Il est probable que des filons de minéraux uranifères invisibles aient été oubliés durant les travaux miniers. Faites donc attention aux vieux travaux miniers sur lesquels il est préférable d'effectuer plus d'une ou deux mesures rapides au compteur Geiger. On doit également se rappeler que les minéraux d'uranium tendent à s'altérer et à être rapidement lessivés. Si les travaux miniers sont très anciens, les échantillons peuvent avoir perdu la presque totalité de leur contenu radioactif originel. Par ailleurs, le compteur Geiger ne pouvant pas permettre la prospection très loin au-dessous de la surface du sol, une certaine quantité de fouilles dans les anciennes haldes sont nécessaires pour obtenir des échantillons non altérés. En prospection, essayez de garder présent à l'esprit que l'uranium n'a pas encore rendu l'or et l'argent totalement méprisables, gardez également les yeux ouverts pour la recherche d'autres minéralisations d'intérêt économique. Les pegmatites contiennent souvent des zones à fortes concentrations, assez importantes pour intéresser les prospecteurs du dimanche munis de compteurs Geiger. Elles peuvent être riches en beaux échantillons individualisés mais elles souffrent des mêmes mécomptes qui affligent l'exploitation du tantale, du columbium et du béryllium. Les pegmatites sont trop peu abondantes et leur contenu minéralogique est trop variable pour justifier un programme d'exploitation. Les échantillons qu'elles recèlent sont réellement beaux, quelquefois avec des cubes parfaits d'ura-ninite, mais le plus souvent les pegmatites livrent des cristaux d'uraninite à croissance dendritique, plus ou moins altérés en minéraux orangés, jaunes, verdâtres et bruns, que l'on connaît sous le nom général de «gummite». Pour les collectionneurs, ce sont des échantillons idéaux: ils peuvent être sciés et polis et utilisés pour faire des autoradiogrammes; ce sont des échantillons intéressants pour les collections et très demandés. Si, par exemple, quelqu'un réussit à accumuler une tonne ou plus de minéraux radioactifs provenant de pegmatites, le prix du mineral brut sera certainement bien inférieur à celui que donneraient des collectionneurs pour les mêmes échantillons. Dans la prospection sérieuse, les pegmatites et les régions pegmati-tiques ne laissent que peu d'espoir. Sans doute est-il nécessaire que des mouvements de l'écorce terrestre, des contraintes, des minéralisations, se soient produits pour qu'apparaissent les minéralisations uranifères dans les roches récentes, ce qui n'est pas le cas dans les régions pegmatitiques. La profondeur est trop grande, la pression est trop forte et les filons sulfurés sont trop peu nombreux. Fig 041 Les principaux gisements uranifères d'Europe sont situés en Europe centrale et occidentale; au point de vue géologique ils sont essentiellement localisés dans les grands massifs hercyniens ou à proximité de ceux-ci: Europe occidentale et centrale: Allemagne occidentale et Tchécoslovaquie, France, GrandeBretagne (Cornouailles), Espagne et Portugal, régions alpines (Suisse, Italie, Autriche), Balkans. Europe septentrionale et orientale: Suède et Norvège, partie européenne de l'URSS. (D'après M. Roubault, Géologie de l'uranium) PL44 Les zones sédimentaires peuvent être, dans certains cas, intéressantes à prospecter. Il existe deux types absolument différents de formations sédimentaires possédant des produits radioactifs. Dans
l'un d'eux, nous trouvons des minéraux radioactifs bien définis, souvent en combinaison chimique avec le vanadium, et distribués en concentrations locales dans des grès et dans des formations associées. On les a trouvées en premier lieu à l'ouest du Colorado (USA) et dans les territoires avoisinants. Ils produisent actuellement du minerai. D'autres formations sédimentaires uranifères ont une origine marine et ont pris naissance à différentes périodes de l'histoire de la terre. Elles indiquent, par leurs effets sur les compteurs, que des enrichissements en uranium sont présents, sans que des minéraux uranifères spécifiques aient été décelés. Ces formations comprennent les schistes noirs, certains calcaires, et les couches de phosphates. Il est trop tôt pour pouvoir déterminer la valeur de ces formations marines et il est exagéré, à présent, de montrer trop d'intérêt pour de faibles teneurs en uranium dans de telles formations. II existe dans certaines couches phosphatées des concentrations d'uranium qui présentent un intérêt commercial. La teneur reste cependant sez faible (0,03% d'U 3O8) mais les tonnages disponibles sont importants, n'existe malheureusement aucun procédé chimique rentable permettant de récupérer ces teneurs et de considérer ainsi l'uranium comme un sous-produit de l'industrie des fertilisants. Il est concevable qu'un jour ou l'autre ces formations phosphatées seront considérées comme une source intéressante de matériaux fissibles, mais ce jour semble se situer dans un avenir très éloigné. A ce type de concentrations uranifères se rattachent les gisements du Maroc, de Tunisie, des Etats-Unis (Montana, Idaho, Wyoming, Utah, Nevada). Citons à titre de curiosité les nodules phosphatés du Dinantien des Pyrénées françaises (massif de l’Arize). Des concentrations uranifères ont été signalées principalement dans les argiles marines noires possédant une forte teneur en composés organiques et en pyrite. Cependant, dans ces formations, il n'existe pas de composés riches en uranium et, dans quelques cas, les indications recueilles étaient bi en plus dues au thorium qu'à l'uranium. Aucun procédé l'extraction par voie chimique n'a été tenté pour récupérer ces substances radioactives. En l'absence d'autres produits ayant une valeur commerciale et pouvant être une source supplémentaire de revenu, ces gisements, sont pas prospectés systématiquement car ils n'ont aucune valeur économique. Des shales et schistes bitumineux présentant des indices.de radioactivité ont été signalés en Suède, dans la région de Leningrad, en France dans le gisement de Schaentzel près de St-Hippolyte (Ht-Rhin). Les minéralisations uranifères dans les sédiments ne sont pas concentrées dans un seul niveau. La prospection, dans quelques cas, consiste simplement à marcher avec un compteur, le long de l'affleurement, ou de suivre le pied de la falalse dans laquelle un lit minéralisé peut affleurer, tout en observant les indications données par le compteur concernant la concentration uranifère. Depuis que les minéralisations ont été trouvées en zones imprévisibles sillonnant certaines de ces formations, nous ne pouvons pas les relier aux traits structuraux comme les plis et les failles qui recoupent les lits. Il est cependant évident que les compteurs ne pouvant pas donner des indications sur les concentrations se trouvant très loin de la surface du sol, il faudrait engager des frais considérables pour dégager les affleurements cachés par des couches stériles. Le forage, en direction d'un niveau pouvant ête minéralisé, apportera la réponse, mais il est onéreux et peu pratique pour les prospecteurs ordinaires. Dans quelques cas il a été payant, mais la plupart des forages sont restés «secs». Seules les grandes compagnies minières peuvent se permettre ce type de prospection. Un simple indice de surface, se trouvant dans des formations sédimentaires habituellement riches en carnotite mais cachées à quelques centaines de mètres par des couches stériles, est un guide vers des gisements d'intérêt économique. De faibles indices lus sur le compteur Geiger-Muller et le scintillomètre ont été signalés dans de nombreuses régions sédimentaires. De telles formations sont intéressantes car, contrairement à l'extension limitée des formations pegmatitiques, localement riches, elles présentent un grand tonnage potentiel. Bien que, jusqu'à présent, aucun procédé d'exploitation n'ait été trouvé (ni en fait aucun minéral d'uranium spécifique), ces gisements pourront devenir un jour ou l'autre exploitables. A l'exception des phosphates traités chimiquement, il semble que l'exploitation de ces concentrations à faibles teneurs sera de règle plus tard. Ce n'est pas en Europe que les concentrations uranifères dans les grès sont le mieux représentées mais au Colorado qui nous servira d'exemple. En Europe, les concentrations uranifères sont localisées dans les formations permotriasiques. En France nous citerons la région de l'Hérault, près de Lodève, le gisement de St-Pierre près de Bort-les-Orgues (Cantal). Citons, par ailleurs, le célèbre gisement de Mounana près de Franceville, au Gabon. Le plateau du Colorado est formé en partie de bassins et de chaînes montagneuses. La province uranifère s'étend loin vers le nord, le sud et l'ouest de ce que l'on appelle le plateau du Colorado sensu stricto. Les roches ignées de cette région sont de petits volcans intrusifs et récents de roches volcaniques basaltiques, peu radioactives; par conséquent, il est inutile de prospecter pour trouver à cet endroit des filons de pechblende. Les principaux gisements d'uranium se trouvent dans les formations sédimentaires et
quelques-uns d'entre eux ont été signalés pour l'importance de leur minéralisation. La plupart des couches sont formées de sédiments continentaux, constitués de lits de grès et d'argiles possédant des niveaux de conglomérats, qui se sont déposées dans de petites mers peu profondes ou dans les vallées des rivières. Elles sont principalement d'âge mésozoïque, soit environ 130 à 150 millions d'années. Ceux qui ont la possibilité de faire des prospections dans cette région doivent connaître le nom des formations, leurs caractéristiques et leur localisation, savoir où se trouvent les formations dans le Plateau et, par conséquent, quelles sont les vallées qui peuvent recouper ces niveaux productifs. En avion, on peut employer des scintillomètres sur de vastes superficies mais le simple prospecteur pourra parcourir beaucoup mieux les zones d'affleurements en utilisant de préférence un compteur Geiger ou un scintillomètre, tenu à la main. L'expérience nous a fourni certaines informations. La formation la plus productive, appelée Morrison, varie du sable aux argiles. Il a été prouvé que la minéralisation est présente quand la couche est formée par un mélange de sable et d'argile. La couleur de ce niveau est caractéristique: les couches rouges semblent être stériles, les parties brunes ou grises à chamois sont minéralisées. De petites lentilles de conglomérats représentent les vallées taillées dans les sables et remplies de callloutis. Elles sont très riches, en particulier dans la région de Monument Valley. La carnotite et ses minéraux voisins sont les principaux minerais de ce plateau. Bien que la carnotite ne soit que légèrement fluorescente, quelques-uns des minerais associés le sont beaucoup plus. Dans quelques mines, les sulfures noirs et la pechblende ont été signalés et bien qu'ils soient difficiles à reconnaltre à l'œil nu, ils sont toujours accompagnés par suffisamment de minéraux secondaires colorés pour que leur détermination ne pose aucun problème. D'autre part, la carnotite peut être disséminée dans les sables, de sorte que le minerai, bien que riche, est peu apparent; mais généralement les minerais sont recouverts d'encroûtements crayeux jaunes ou de plaques formées de cristaux jaune vif. L'étude poussée des minerais de la région du Colorado a changé nos idées concernant la nature et l'origine de ces minerais. On avait observé que la carnotite était concentrée dans des canaux avec des graviers et remplaçait souvent des troncs d'arbres fossiles. Un gros arbre formé de la carnotite la plus pure peut représenter plusieurs milliers de dollars. On a pensé alors que la carnotite résultait de la réaction des eaux de percolation sur le bois, les solutions ayant pris leur uranium à des sources primaires inconnues se trouvant loin du gisement actuel. Actuellement, de nombreux gisements ont été bien étudiés et ont permis de développer des théories différentes. Il ne fait pas de doute que, dans de nombreux cas, les produits organiques, en particulier le carbone, puissent fixer l'uranium ayant voyagé en solution à travers les roches, mais quelques auteurs croient que la source primaire des solutions uranifères a une origine profonde, car elle suit des parcours variés dans les roches perméables en montant à travers les différentes formations dans lesquelles la minéralisation uranifère a été trouvée. Quelques-unes d'entre elles, enfin, semblent s'être déposées sous forme d'oxydes primaires d'uranium, uraninite ou pechblende, qui ont ensuite été altérés en quelques-uns des minéraux secondaires d'uranium. Ceci représente le contraire de la première théorie. MINÉRAUX DES GISEMENTS D'URANIUM La partie principale de ce livre, consacrée aux caractères spécifiques des minéraux, a envisagé le cas des principaux minéraux d'uranium susceptibles d'intéresser le collectionneur. Il n'est pas nécessaire d'entrer dans de plus amples détails, en dépit des études faites depuis quelques années, car il n'y a pas eu de grands changements dans la distribution de l'uranium dans les gisements d'intérêt économique. Les caractères des minéraux pouvant constituer de véritables minerais, seront envisagés maintenant: 251 Uraninite (pechblende) oxyde d'uranium noir UO 3 C'est le mineral primaire d'uranium que l'on trouve en cristaux isolés ou en dendrites, dans les pegmatites, souvent plus ou moins altéré en un mélange de gummite, clarkéite et uranophane dont la couleur est brune, orange, jaune et verte. Des encroûtements de cristaux d'uraninite ont été signalés seulement dans des filons minéralisés du Congo ex-belge, gisement très exceptionnel qui, à l'origine, constituait une des sources mondiales de radium. Il était caractérisé par une profonde altération et la formation de splendides sels secondaires d'uranium, fortement colorés, comme la curite, la soddyite et la sklowdowskite. L'uraninite filonienne est la pechblende et elle est souvent mélangée à plus ou moins de calcite. Elle forme des encroûtements bosselés, botryoï-daux et réniformes de mineral noir, souvent associé à l'argent et à des minerais argentifères complexes. De nombreux échantillons font
effervescence quand on y dépose une goutte d'acide, à cause de la calcite qui est intimement associée à la pechblende. L'uraninite n'avait pas été rencontrée sur le plateau du Colorado où les minéraux étalent tous considérés comme secondaires au moment où les exploitations étaient moins nombreuses. Cependant, elle fut reconnue en 1947. Elle se trouvait en association avec des minéraux secondaires dans des imprégnations de grès (Happy Jack Mine, près de Hite, Utah). Par la suite, il a été prouvé que c'est un mineral important dans plusieurs gisements. A la mine de Mi Vida (La Sal, Utah), par exemple, le minéral est formé par un minéral noir dont une partie est de l'uraninite enrobée dans une phase de calcite rosé compacte, dans un niveau de grès. On ne la prendrait pas pour un mineral du Plateau du Colorado car elle n'est pas associée aux films de minéraux secondaires d'uranium, de couleur jaune. 252 Carnotite K 2(UO2)2(VO4)2 * 3H2O vanadate d'uranium potassique jaune Au moment où la carnotite n'était pas encore considérée comme un mineral de radium et de vanadium, la demande étalt peu importante. Peu d'efforts furent accomplis pour découvrir d'autres gisements, étudier l'origine et la nature des corps minéralisés et pour préciser la composition de la «carnotite». Grâce à de récents travaux, l'intérêt des gisements de carnotite s'est intensifié au point que chaque aspect a été étudié jusque dans les moindres détails. Un des résultats de ce travall a été de reconnaltre que la plupart des minerais considérés comme étant de la carnotite, étaient en fait constitués par d'autres minéraux. Des séries complètes de composés secondaires uranifères, de couleur jaunâtre, ont été reconnues dans le sud-ouest des Etats-Unis. La plupart d'entre eux sont identiques à quelquesuns des premiers échantillons connus, provenant du Congo ex-belge et décrits antérieurement. Il est difficile, sinon impossible pour les collectionneurs amateurs, de faire la distinction par de simples essals. Il n'existe qu'un petit nombre d'espèces qui peuvent être identifiées par des essais chimiques minutieux, mais souvent plusieurs minéraux forment des mélanges et il est pratiquement impossible d'obtenir un échantillon assez grand et assez pur. Les identifications doivent être fartes actuellement par des minéralogistes à l'aide des rayons X. En l'absence de telles données, le non-spécialiste devra se contenter des anciens noms. L'équivalent calcique de la carnotite se présentant sous la forme d'un minéral jaune vif est connu sous le nom de tyuyamunite. Il est sans doute l'un des minéraux les plus abondants du groupe de la carnotite. La carnotite est abondante dans les sédiments du plateau du Colorado mais elle a été également signalée dans des tufs volcaniques, dans des calcaires et dans des couches d'argiles, alnsi que dans des grottes calcaires en association avec le cinabre au Mexique. C'est un nom utile pour décrire les ocres uranifères, il est valable aussi quand une détermination plus précise est impossible. 253 Autunite Ca(UO2)2(PO4)2 *10-12H2O phosphate d'uranium et de calcium jaune citron L'autunite se présente classiquement et minéralogiquement pure dans les gisements, sous forme de feuillets carrés, dispersés, recouvrant la surface des fissures des roches. C'est évidemment un minéral tardif et secondaire d'uranium qui dérive de l'altération de quelques-uns des minéraux des roches (l'apatite étant la source du phosphore). Il est important grâce à sa fluorescence intense, car même si une faible quantité s'est formée pendant l'altération du minéral primaire, ses enduits seront facilement mis en évidence à l'aide de la lumière ultra-violette. Son type de gisement est caractéristique: fissures des pegmatites et du granité, comme nous l'avons déjà dit. L'autunite se trouve également dans les gîtes du plateau du Colorado et dans des roches volcaniques avec des minéraux secondaires d'uranium près de Marysvale, Utah. De splendides échantillons d'autunite verdâtre proviennent en grandes quantités de Spokane, Washington. Les puristes disent que lorsque l'autunite perd de l'eau, il est inexact de l'appeler alors autunite. Tel est le cas des échantillons se trouvant dans les musées. Ces minéraux orthorhombiques ayant des propriétés légèrement différentes de celles des minéraux récoltés primitivement doivent être par conséquent appelés méta-autunite. 254 Torbernite ou Chalcolite Cu(UO 2)(PO4)2 * 8-12H2O phosphate d'uranium avec cuivre vert Les feuillets verts et carrés de torbernite sont fréquents dans les fissures des roches pegmatitiques. Comme l'autunite, elle résulte de l'altération de l'uraninite. Ce n'est pas un minerai, à l'exception de celle du Congo ex-belge, où elle se présente en masses importantes. Etant donné que le cuivre doit être présent, elle peut se former dans les niveaux supérieurs des filons où le cuivre est associé à la pechblende, comme en Cor-nouailles, en Australie, en Bohême, et dans les Colorado Rockies. Il existe quelques minéraux d'aspect analogue qui contiennent du vanadium et avec lesquels
on peut la confondre: volborthite et calciovolborthite (de l'Utah). Elle n'est pas fluorescente; aussi une recherche de l'uranium est-elle indispensable. Comme l'autunite, les échantillons de torbernite conservés dans les musées se déshydratent en donnant la métatorbernite. Autres minéraux II n'existe réellement pas d'autres minéraux spécifiques et importants d'uranium qui ne soient pas associés aux minéraux bien connus décrits ci-dessus. La seule exception à la règle concerne les sables à terres rares des plages et les gisements en placers contenant de la monazite dans lesquels la teneur en uranium est faible et les minéraux secondaires inexistants. Les essais au compteur GeigerMuller de la fraction lourde de tels sables indiquent la présence de minéraux radioactifs et il n'y a pas de réelle nécessité pour le prospecteur de tenter de découvrir le nom exact du minéral radioactif ainsi détecté. Indices significatifs Nous avons appris à reconnaltre les minéraux susceptibles de constituer un indice favorable à la minéralisation possible en uranium. L'importance de l'argent et des arséniures d'argent a été signalée. La fluorite qui provient de gisements où existent des minéraux radioactifs tend à prendre une couleur plus foncée, presque noire, et elle donne une odeur peu agréable quand on la casse. La célestite devient bleue sous le bombardement émis par les corps radioactifs, de sorte qu'elle est significative d'une radioactivité proche. Le quartz devient fumé et le béryl prend une teinte dorée. Dans les pegmatites à uraninite ces deux minéraux pourraient donc être utilisés pour détecter ce type de gisement. De même les felds-paths des pegmatites à terres rares sont tachés de rouge; ceci a été signalé dans les craquelures radiées et dans les halos colorés se trouvant autour de l'allanite (p. 358). L'opale et la calcédoine deviennent fortement fluorescentes en vert-jaune, quand elles sont contaminées par l'uranium. Publications En France le Commissariat à l'Energie atomique (C.E.A.) est chargé de la prospection, de l'étude et de la mise en valeur des gisements d'uranium en France, en association avec des sociétés privées. Le C.E.A. édite des fascicules concernant l'étude des différents gisements mis en valeur. Autres ouvrages concernant l'industrie minière de l'uranium: Géologie de l'uranium, par M. Roubault, éditions Masson, 1958. Les minerais uranifères français, par M. Roubault, 3 tomes, 1960-64, Presses Universitaires de France. Techniques électroniques pour la prospection et le traitement des minerais d'uranium, par J. Berbezier et C. Lallemant, Presses Universitaires de France. Les publications américaines, délivrées par la Superintendance aux Documents, Office d'Imprimerie gouvernemental, Washington 25, D.C., donnent la plupart des informations sur les tarifs et sur tout ce qui est essentiel de connaltre sur l'uranium. Les formalités à accomplir pour prendre des permis et pour traiter des indices afin de déterminer la valeur économique de la découverte, peuvent être trouvées dans ces bulletins, dans quelques publications locales et dans quelques livres: Prospecting for Uranium, publié par l'A.E.C. et US Geol. Survey Prospecting with a Counter, A.E.C. et U.S.G.S. Glossary of Uranium- and Thorium-Bearing Minerais, par J. W. Frondel et M. Fleischer, U.S.G.S., bulletin 1009-F. The Search for Uranium in the United States, par V. E. McKelvey, U.S.G.S., bulletin 1030-A. Bibliographie générale Ouvrages en langue française Minéralogie de la France et de ses anciens territoires d'outre-mer, par A.
Lacroix. Librairie scientifique et technique A. Blanchard; nouveau tirage 1962, 5 volumes. Description physique et chimique des minéraux. Etude des conditions géologiques de leurs gisements. Précis de minéralogie, par A. de Lapparent. Librairie A. Blanchard, Paris 1965. Les gisements métallifères, par P. Routhier, 2 tomes. Masson et Cie, Paris 1963. Géologie et principes de recherche. Géologie des gîtes minéraux, par E. Raguin, 8 e édition 1961. Masson et Cie. Principes de géologie, par P. Fourmarier, Masson et Cie, Paris 1933, don’t est extraite la carte géologique sommaire de l'Europe, reproduite en tête de notre ouvrage. Ouvrages en langue anglaise
de Dana, 16e édition révisée par Cornélius S. Hurlbut, Jr, New York, John Wiley et fils, 1952. Excellent traité de minéralogie qui accorde une large part aux propriétés des minéraux et à leur identification, aussi bien qu'aux descriptions des variétés les plus communes et les plus importantes. Minerais and How to Study Them, de Dana, 3 e édition, révisée par Cornélius S. Hurlbut, Jr. New York, John Wiley et fils, 1949. Version plus élémentaire du livre précédent; excellent, mais le précédent est préférable sauf pour les jeunes. System of Mineralogy, de Dana, 7 e édition, par Charles Palache, Harry Berman et Clifford Frondel, New York, John Wiley et fils, vol. 1,1944 J vol. II, 1951; vol. III en préparation Ouvrage international de référence pour l'étude des minéraux. Edition revue et augmentée du Système de minéralogie commencé par James D. Dana en 1837 et continué par son fils Edward Salisbury Dana. Aucun minéralogiste sérieux ne peut se passer de cet ouvrage. Textbook of Mineralogy, de Dana, 5e édition (1954) ; par William E. Ford, New York, John Wiley et fils. Ce livre unique rassemble tous les minéraux et donne quelques descriptions sur chacun d'entre eux. Pour le collectionneur moyen, il peut suffire. [..] Manual of Mineralogy,
Table des matières Préface
Première partie Introduction à l'étude des roches et des minéraux
Chap. premier. Votre collection minéralogique Soins à apporter à la constitution d'une collection. Equipement nécessaire à la récolte des échantillons. Equipement nécessaire à la recherche. Réactifs Produits indispensables pour l'identification en laboratoire Chap. II. Les roches, les minéraux et leur localisation Distribution géographique Classification des roches. Les roches ignées Les roches ignées extrusives Les roches ignées intrusives Les roches magmatiques Les roches sédimentaires. Leurs caractéristiques Les roches métamorphiques Le métamorphisme de contact Caractéristiques sommaires des roches Conditions de formation des minéraux Chap. III. Propriétés physiques des minéraux Caractères distinctifs. Couleur Eclat Dureté Densité Trait Cassure Clivage Séparation Transparence Fluorescence ou phosphorescence Autres phénomènes Textures minérales et formes des agrégats Surfaces minérales Structure des roches et des minéraux Compaction. Chap. IV. Classification cristallographique . Les systèmes cristallins. A. Système cubique ou isométrique B. Système quadratique ou tétragonal C. Système hexagonal D. Système orthorhombique E. Système monoclinique F. Système triclinique Autres formes et particularités Macles des cristaux Distorsion dans les cristaux Groupements parallèles Forme cristalline Pseudomorphoses
