2) GROUPE DE L'ADELITE AB (XO₄ )(OH)

Selon FLEISCHER et MANDARINO (1991), le groupe de l'adélite est constitué de minéraux répondant à la formule générale AB⁺²(XO₄)(OH), avec A = Ca, Pb ; B⁺² = Co, Cu, Fe, Mg, Ni, Zn ; X = As⁺⁵, V⁺⁵ et possédant une symétrie orthorhombique P2₁2₁2₁. Ce groupe contient à l'heure actuelle 8 minéraux : adélite (A = Ca ; B = Mg ; X = As) ; austinite (A = Ca ; B = Zn ; X = As) ; calciovolborthite (A = Ca ; B = Pb ; X = V) ; cobaltoaustinite (A = Ca ; B = Co, Cu ; X = As) ; nickelaustinite (A = Ca ; B = Ni, Zn ; X = As) ; gabrielsonite (A = Pb ; B = Fe²⁺ ; X = As) ; conichalcite (A = Ca ; B = Cu ; X = As) et duftite (A = Pb ; B = Cu ; X = As).

Nous ne nous intéresserons pour ce qui nous concerne qu'à la conichalcite et à la duftite. Pour ce dernier minéral, l'appartenance au groupe de l'adélite est sujette à caution. En effet, suivant les études, elle est soit considérée orthorhombique P2₁2₁2₁ (groupe de l'adélite), soit orthorhombique Pnam (groupe de la descloïzite : Pb M⁺² (XO₄) (OH), avec M = Cu²⁺, Fe²⁺, Mn²⁺ et X = As⁺⁵_, V⁺⁵). Nous accordons notre préférence à cette dernière symétrie car elle rend compte de la notion de duftite α et de duftite β proposée par GUILLEMIN (1956). Nous avons volontairement réuni duftite et conichalcite sous la même "tête de chapitre", en raison de la solution solide qui les relie.

DUFTITE

Historique - localité type

La duftite a été découverte à Tsumeb, Namibie et décrite par PUFAHL (1920).

Étymologie

En l'honneur de G. DUFT, l'un des directeurs des mines de Tsumeb.

Propriétés physiques

La duftite est de couleur vert-jaune, vert olive ou encore vert sombre ; sa poussière est vert pâle à blanche. Elle est subtranslucide, avec un éclat vitreux à gras. Elle possède une dureté Mohs de 3. Sa cassure est conchoïdale, aucun clivage n'a été observé. Les densités mesurées sont comprises entre 6,19 (PUFAHL, 1920) et 6,40 (GUILLEMIN, 1956). Ces différences semblent plus liées à des problèmes relatifs à la mesure qu'à d'éventuelles substitutions (les analyses chimiques des duftites utilisées étant quasiment identiques). Si l'on considère la maille déterminée par GUILLEMIN sur cette duftite (a = 7,81 ; b = 9,19 et c = 6,08 Å) et son analyse (cf. tableau 20 : analyse n° 3), l'on calcule une densité de 6,40 g/cm³ en très bon accord avec la densité mesurée. JAMBOR et al. (1980) affinent la maille de GUILLEMIN. Leurs résultats : a = 7,7I6(8) ; b = 9,178(8) et c = 5,954(12) permettent de calculer une densité égale à 6,63 g/cm³.

Propriétés optiques

Le minéral est biaxe négatif avec 2V grand (2Vcalc Cap Garonne = 69,4°, GUILLEMIN, 1952 ; 2Vcalc Tsumeb = 77,4°, BARTH et BERMAN (1930), in Dana) et sa dispersion est faible, telle que r > v. Ses indices de réfraction déterminés sur une duftite de Cap Garonne (GUILLEMIN, 1952) sont : α = 2,04 ; β = 2,08 ; γ = 2,10. La duftite est vert pomme pâle en lumière transmise, avec un léger pléochroïsme vert à vert noir à Cap Garonne (GUILLEMIN, 1952).

Habitus

En cristaux octaédriques aplatis, parfois aussi en cristaux en aiguilles allongées selon [001]. Les faces sont le plus souvent courbes.

Radiocristallographie

La duftite est orthorhombique, avec un groupe spatial variant selon les auteurs entre Pnam et P2₁2₁2₁ (respectivement groupe structural de la descloïzite Pb M⁺² (XO₄) (OH) et groupe structural de l'adélite A B⁺² (XO₄) (OH). Initialement déterdéterminée par RICHMOND (1940) dans le groupe spatial Pnam, les auteurs récents (SOKOLOVA et al., 1982) la considèrent comme appartenant au groupe spatial P2₁2₁2₁ (groupe de l'adélite, qui comprend la conichalcite Ca Cu (AsO₄) (OH) et l'austinite Ca Zn (AsO₄) (OH). Or, si les diagrammes de poudre de la conichalcite et de l'austinite sont homotypes aux différences paramétriques près, il n'en est pas de même pour le pôle pur duftite (GUILLEMIN, 1956), dont le diagramme de poudre est homotype de celui de la descloïzite. Il faut donc admettre que la duftite ne possède pas une symétrie P2₁2₁2₁, mais plutôt Pnam. À l'image de l'olivénite qui change de symétrie (P2_1/n → Pnnm) pour un taux de substitution supérieur ou égal à 20% mole d'adamite, le même phénomène semble se produire pour la duftite lors de la substitution du plomb par le calcium à partir d'un rapport Pb/Ca précis, inconnu. Le diagramme de poudre de ces duftites adéquatement substituées en calcium est alors homotype de ceux des minéraux du groupe de l'adélite (conichalcite, austinite...). Ces duftites calcifères de symétrie P2₁2₁2₁ constituent, du fait de leur symétrie différente de celle de la duftite (duftite α de GUILLEMIN, 1956), une espèce à part entière qui a été mise en évidence par GUILLEMIN (1956) et nommée par lui duftite β. Cette espèce est encore inadéquatement décrite et n'a pas de statut officiel.

Pour la duftite α, GUILLEMIN (1956) obtient, à partir d'un échantillon de Tsumeb, les paramètres suivants :

a = 7,81 ; b = 9,19 ; c = 6,08 Å et Z = 4

Diagramme de poudre. Caméra Debye-Scherrer. Ø 76,4 mm, radiation CuKα. Indexation P2₁2₁2₁

Principales raies de diffraction (d, hkl, I) : (3,26, 201, 100) ; (2,85, 130, 80) ; (2,65, 221, 80) ; (2,57, 131, 60) ; (4,21, 111, 50) ; (2,28, 212, 50).

Structure (SOKOLOVA et al., 1982) affinée dans P2₁2₁2₁

Elle est similaire à celle de la conichalcite ou de la descloïzite et consiste en un assemblage de tétraèdres AsO₄, d'octaèdres Cu [O₄(OH)₂] et d'antiprismes à base carrée Pb [O₇(OH)]. Les octaèdres forment des chaînes parallèles à l'axe c en se joignant par deux côtés opposés. Ces chaînes sont reliées entre elles par les tétraèdres AsO₄. L'armature ainsi formée reçoit les antiprismes à base carrée Pb [O₇(OH)].

Spectre Raman (fig. 23) (CHIAPPERO, PINET)

Fig. 23 - Spectre Raman de duftite de Cap Garonne ; Cu_1,05 (Pb_1,03 Ca_0,02)_1,05 (AsO₄)_0,98 (OH)_1,26 -0,18 H₂O, orientation quelconque. Puissance laser 100 mW, obj. 50, 5 périodes de 2 s. Raman Dilor XY. Lab. ITODYS, Univ. Paris VI (CHIAPPERO, PINET).

Composition chimique (tableau 20)

La duftite forme deux solutions solides : l'une dont l'extension est inconnue, avec la mottramite Pb (Cu, Zn) (VO₄) (OH) (groupe de la descloïzite) par substitution de AsO₄ par VO₄ ; l'autre continue avec la conichalcite. La substitution de Pb par Ca s'accompagne d'un changement de symétrie pour une teneur minimale précise en CaO inconnue, mais inférieure ou égale à 3,4% (GUILLEMIN, 1956). Ce changement de symétrie entraîne l'apparition de la duftite β, espèce à part entière. En dessous de 32,52% de PbO, la solution solide rentre dans le domaine des conichalcites plombifères (cf. tableau 20).

Tableau 20 : Chimisme de la solution solide duftite α - duftite β - conichalcite

1 - Composition théorique Pb Cu (AsO₄) (OH).

2 - Tsumeb. PUFAHL (1920) in DANA.

3 - Tsumeb. GUILLEMIN (1956).

4 - Cap Garonne. GUILLEMIN (1952).

5 - Cap Garonne. Cette étude.

6 - Tsumeb. GUILLEMIN (1956).

7 - Composition théorique (Pb_0,5Ca_0,5) Cu (AsO₄) (OH).

8 - Tsumeb. JAMBOR et al. (1980).

9 - Composition théorique Ca Cu (AsO₄) (OH).

Paragenèse - association minérale

La duftite est typiquement associée à d'autres arséniates de Pb, en particulier : mimétite. beudantite et bayldonite (cf. 1ère partie, III.2.1.a.4). Elle est aussi fréquemment accompagnée par les carbonates : azurite-malachite, cérusite et calcite - dolomite.

Gisements

La duftite α a été trouvée en relative abondance à Tsumeb, Namibie. Elle s'y présente en cristaux isométriques, jusqu'à 2 mm, parfois en aiguilles. KELLER (1980) la décrit dans 5 assemblages de la séquence de type basique (type I, pH ≈ 6-8), qui sont (les flèches indiquent les relations chronologiques) :

I₁ : goethite → duftite → cérusite → duftite II → dolomite

I₃ : cérusite → duftite → malachite → mimétite → duftite I + malachite → cérusite →duftite II

I₅ : wulfénite I → duftite → calcite → wulfénite II

I₇ : duftite → dundasite PbAl₂ (CO₃)₂ (OH)₄. H₂O → cérusite → azurite

I₈ : mottranite → olivénite I et II → duftite → malachite → azurite

I₉ : dolomite → duftite → plancheite → dioptase → calcite

Signalons que la duftite β existe aussi à Tsumeb. La duftite α constitue le principal arséniate rencontré dans le chapeau de fer du gisement de Mount Bonnie, Pine Creek, N. Territory, Australie (ENGLAND et ROBINSON, 1988). Ses cristaux, jusqu'à 5 mm, sont mal formés et le plus souvent encroûtés d'un liseré de mimétite (périmorphose). Elle a été identifiée dans de nombreuses localités d'Arizona, USA : citons les mines Potter Cramer, Moon Anchor, dans le comté de Maricopa ou encore celles du comté de Mohave (ANTHONY et al., 1982). En Europe, elle a été signalée en bons cristaux aciculaires (≈ 0,5 mm) ou pseudo-octaédriques à Grube Clara, Schwarzwald, Allemagne. Elle y est le plus souvent associée à beudantite, mimétite, carminite, plus rarement à stolzite, cérusite, mimétite, carminite (KEISER, 1984). En Angleterre, duftite α et β ont été reconnues à la mine Brandy Gill, Caldbecks Fells (COOPER et STANLEY, 1990), en association pour la forme β avec pyromorphite, stolzite, cérusite et malachite. Enfin, signalons les occurrences de duftites françaises : Anozel, Vosges (GUILLEMIN, 1956), où duftite α et β sont présentes en encroûtements indistincts associés à la mimétite ; Cap Garonne (GUILLEMIN, 1952) (cf. 3ème partie, II.4.2.9) et la Verrière (com. pers. H. SARP, échantillons G. FAVREAU), Rhône, en cristaux octaédriques de 1 mm associés à la mimétite.