4) BAYLDONITE Pb Cu3 (AsO4 )2 (OH)2

    Historique et localité type

La bayldonite a été découverte et nommée par CHURCH (1865). Son matériel d'étude provenait des mines de Saint-Day, Cornwall, Grande-Bretagne.

Étymologie : en l'honneur de John BAYLDON.

Propriétés physiques

La bayldonite est subtranslucide, avec un éclat résineux. Sa couleur varie de vert sombre au vert pomme, parfois jaune-vert. Elle possède une dureté Mohs de 4,5. GHOSE et WAN (1979) donnent comme densité mesurée sur les cristaux de Tsumeb : 5,65 g/cm3, qui est en très bon accord avec la densité calculée (dcalc = 5,71 g/cm3). GUILLEMIN (1952) proposait une densité mesurée de 4,86 pour la bayldonite de Cap Garonne. Cette valeur très basse par rapport à la valeur théorique est certainement imputable au manque de matière ou encore à la présence d'eau absorbée. L'existence d'un clivage (001) a été reportée pour la première fois par GHOSE et WAN (1979).

Propriétés optiques

Ce minéral est biaxe positif, avec 2V large et une dispersion telle que r < v. Ses indices de réfraction sont :

SUMIN de PORTILLA et al. (1981) remettent en cause la justesse de l'indice β déterminé par GUILLEMIN, à partir du calcul de 2V ; or, ils effectuent ce calcul à partir de la formule pour un minéral biaxe négatif. Enfin, l'orientation optique de la bayldonite se caractérise par X = b et Y  élongation ≈ 45°.

Habitus

Le plus souvent en croûtes mamelonnées, elle se présente plus rarement en cristaux dont deux faciès principaux ont été distingués. Le plus fréquent consiste en des pseudoscalénoèdres constitués en fait par le maclage de 3 cristaux (CESBRON et VACHEY, 1974) ; le second faciès, quant à lui, est constitué de cristaux aplatis en lamelles formant des groupements à aspect micacé.

Radiocristallographie

Système monoclinique, groupe spatial C2/c. Ses paramètres cristallographiques sont : a = 10,147(2) ; b = 5,892(1) ; c = 14,081(2) Å ; β = 106,05(1)° ; V = 809,05(23) Å3 et Z = 4 (GHOSE et WAN, 1979).

Diagramme de poudre. Caméra Guinier de Wolff, radiation CuKαl.

Principales raies de diffraction (d, hkl, I) : (3,148, 113, 100) ; (2,932, , 78) ; (3,231, , 72) ; (4,516, 111, 65) ; (2,723, , 60) ; (2,658, 311, 55).

Structure GHOSE et WAN (1979)

La structure a été déterminée à partir de cristaux de Tsumeb. Elle consiste en deux types de feuillets connectés, présentant chacun une forte symétrie pseudohexagonale (fig. 29). L'un des feuillets est composé d'octaèdres CuO6, l'autre comporte des polyèdres PbO8 et des tétraèdres arséniate. Ces feuillets alternent parallèlement à (001), ce qui explique le clivage (001). La symétrie pseudohexagonale de chacun des feuillets est à l'origine de l'existence de la macle triple découverte par CESBRON et VACHEY (1974).

Vue presque selon l'axe c
d'une couche d'octaèdres de cuivre.
Vue presque selon l'axe c
d'une couche de polyèdres Pb et tétraèdres As.

Fig. 29 - Structure de la bayldonite (d'après GHOSE et WAN, 1979). (Les couches Cu et As-Pb alternent le long de c).

 

Spectre Raman (CHIAPPERO, PINET) (fig. 30)

Fig. 30 - Spectre Raman de bayldonite de Cap Garonne ; (Cu3,02 Zn0,01)3,03 (Pb1,09 Ca0,02)1,11 (AsO4)2,02 (OH)2,22 . 0,3 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 26)

Dans certains ouvrages, la formule théorique de la bayldonite est écrite sous la forme Pb Cu3 (AsO4)2 (OH)2 . H2O. Par une étude thermodifférentielle. CESBRON et VACHEY (1974) ont montré que l'eau de la bayldonite n'était présente que sous la forme d'hydroxydes. La formule exacte est bien Pb Cu3 (AsO4)2 (OH)2 et l'eau excédentaire doit être considérée comme de l'eau adsorbée.

Tableau 26 : Composition chimique (% pondéral de la bayldonite).
1 - Cornwall, GB. CHURCH (1865) in PALACHE et al. (Dana. 7th ed)
2 - Kayrakty, ex-URSS. SUMIN DE PORTILLA et al. (1981).
3 - Tsumeb, Namibie. CESBRON et VACHEY (1977).
4 - Bayldonite synthétique. GUILLEMIN (1956).
5 - Composition théorique Pb Cu3 (AsO4)2 (OH)2.

 

Synthèse : cf. 2ème partie, I-2.4.2.

Paragenèse - association minérale

La bayldonite est communément associée à : mimétite, duftite et l'olivénite. À Tsumeb, Namibie, où sont connues des pseudomorphoses de bayldonite après mimétite. elle a été rencontrée aussi à la surface de cristaux de schulténite (Pb H AsO4) à partir de laquelle elle prend naissance. Ce mécanisme a été mis en évidence par les expériences de synthèse réalisées par GUILLEMIN (1956). Contrairement à l'opinion de GUILLEMIN (1956) suivant laquelle seules les conditions de pH orientent la formation de la bayldonite au détriment de la duftite (pH = 5-8 pour la bayldonite ≈ 3-4 pour la duftite), MAGALHAES et al. (1988) montrent que duftite et bayldonite peuvent se former dans les mêmes conditions de pH et que leur apparition est fonction du rapport aCu++/aPb++.

D'autre part, l'olivénite ne se dépose jamais directement au contact de la duftite mais en est séparée par une pellicule de bayldonite (fig. 45).

Gisement

Il s'agit d'un minéral relativement commun qui a été rencontré dans de nombreuses localités, le plus souvent en encroûtements et enduits. Nous ne signalerons que les localités les plus remarquables et pour commencer : la mine de Tsumeb, Namibie, où la bayldonite a été rencontrée en cristaux pseudoscalénoédriques ou lamellaires, ces derniers atteignant 10 mm. Elle s'y rencontre principalement avec schulténite, cuproadamite, duftite et mimétite. En Europe, elle a été récemment découverte (1990) à Penberthy Crof, Cornwall, Grande-Bretagne (CAMM et MERRY, 1991) en excellents placages (mesurant jusqu'à 10 x 6 cm) constitués de cristaux pseudocubiques (de 1 mm) ou encore d'agrégats sphériques à pointements cristallins de 5 mm de diamètre. La bayldonite de ce gîte est parfois associée, en lui étant postérieure, à la mimétite.

En France, elle a été signalée en quantités notables : à la Verrière, Rhône ; à La Rabasse, Hérault, ainsi qu'à Cap Garonne (cf. 3ème partie, II-4.2.10) (in GUILLEMIN, 1956). Pour ce qui nous concerne, nous l'avons identifiée en cristaux lamellaires atteignant 0,3 mm associée à de l'agardite (Y) dans les échantillons de quartz provenant de Falgayrolles, Aveyron.