6) CÉRULÉITE Cu₂ Al₈ (AsO₄ )₄ (OH)₁₆ 9H₂O ou Cu₂ Al₇ (AsO₄ )₄ (OH)₁₃. 11,5 H₂O

Historique - localité type

Ce minéral a été découvert sur des échantillons provenant de la mine Emma Luisa, Huanaco, province de Taltal, Chili, par DUFET (1900). Sa description à partir de critères modernes a été complétée par SCHMETZER et al. (1976) sur des échantillons d'une localité inconnue du Sud Bolivie. Une critique pourrait cependant être faite à ce travail : il ne comporte aucune comparaison de diagramme de poudre avec le matériel original et la formule chimique différente proposée pour le matériel bolivien pourrait tout aussi bien correspondre à celle d'un minéral différent de la céruléite de DUFET. Nous avons découvert à Cap Garonne un minéral dont le diagramme de poudre ainsi que les éléments constitutifs correspondaient à ceux du minéral étudié par SCHMETZER et al.. L'analyse chimique quantitative que nous avons réalisée aboutit à une formule encore différente de celles proposées par DUFET et SCHMETZER et al.. Ce problème de formule ne pourra être résolu qu'avec l'étude d'un monocristal, ce qui jusqu'à présent n'a pu être réalisé. SCHMETZER et al. ont obtenu les paramètres de maille de la céruléite à partir de la méthode Ito.

Étymologie

Par allusion à la couleur bleue du minéral.

Propriétés physiques

La céruléite est de couleur bleu turquoise à bleu. Sa densité mesurée est respectivement pour le matériel bolivien et chilien : 2,70 et 2,803. Du fait de la finesse des cristaux, aucune propriété physique n'a pu être déterminée. Une dureté Mohs comprise entre 5 et 6 a été mesurée sur une masse compacte de cristaux.

Propriétés optiques

Seul un indice de réfraction moyen égal à 1,60 est connu pour le matériel bolivien.

Habitus

En masses compactes constituées de très fins cristaux. Que ce soit à la mine Emma Luisa ou dans la localité sud bolivienne, les cristaux qui forment ces masses (jusqu'à 10 cm dans le gisement bolivien) sont microscopiques ; ils atteignent jusqu'à 2 μm de diamètre pour 5 μm de long (SCHMETZER et al., 1976). La céruléite se présente aussi en sphérolites fibroradiées. Dans ce cas, les cristaux peuvent mesurer (Cap Garonne) 0,1 à 0,2 mm de long pour quelques microns de diamètre.

Radiocristallographie

L'étude radiocristallographique n'a pu être réalisée du fait de la finesse des cristaux de la localité bolivienne. L'indexation du diagramme de poudre et de la détermination des paramètres de maille ont été obtenus par la méthode Ito. Il en résulte que la céruléite est triclinique, groupe d'espace indéterminé avec, pour paramètres de maille :

a = 14,36 ; b = 14,69 ; c = 7,44 Å ; α = 96,06 ; β = 93,19 ; γ = 91,63° ; V = 1556,9 Å³ et Z = 2

Diagramme de poudre (SCHMETZER et al., 1976)

Principales raies de diffraction (d, hkl, I) : (5,65, 111, 100) ; (7,29, 020, 75) ; (5,926, , 70) ; (4,760, , 70) ; (3,545, , 60) ; (2,650, , 60).

Structure : non déterminée

Spectre Raman

Le spectre Raman que nous avons obtenu comportant de nombreuses incertitudes liées à un bruit de fond très important, nous préférons ne pas le faire figurer.

Composition chimique (tableau 28)

Tableau 28 : Composition chimique (% pondéral) de la céruléite.
1 - Mine Emma Luisa, Chili. DUFET (1900).
2 - Composition théorique de Cu₂Al₈ (AsO₄)₄ (OH)₁₆ . 9 H₂O. DUFET (1900).
3 - Sud-Bolivie. SCHMETZER et al. (1976).
4 - Composition théorique de Cu₂A1₇ (AsO₄)₄ (OH)₁₃ . 11,5 H₂O. SCHMETZER et al. (1976).

Ces analyses appellent quelques remarques. Étant donné la nature fibreuse du matériel, l'analyse peut aussi bien inclure des substances étrangères à la céruléite. DUFET interprète la légère différence de teneur en Al₂O₃ entre le résultat expérimental et celui théorique par la présence d'une argile style halloysite. Cette présence d'halloysite ne peut cependant expliquer la différence avec l'analyse de SCHMETZER et al. qui présente une teneur très inférieure en Al₂O₃ . On serait tenté, étant donné la présence de mansfieldite dans la paragenèse de la céruléite sud-bolivienne, de lui attribuer l'excédent de As₂O₅ par rapport à la formule théorique ; mais dans ce cas on aurait alors une augmentation proportionnelle de la teneur en Al₂O₃. En tout état de cause, l'adéquation entre formule expérimentale et formule théorique est nettement meilleure pour les résultats de DUFET (1900). Nos résultats d'analyse à la microsonde de la céruléite de Cap Garonne abondent dans le même sens, car, malgré la possibilité de départ d'eau sous le faisceau électronique, nous n'avons jamais obtenu de teneurs en As₂O₅ supérieures à 35% et en Al₂O₃ inférieures à 27% pour les 2 programmes d'analyses que nous avons utilisés. La céruléite se déshydrate sans que son diagramme de poudre en soit affecté jusqu'au stade correspondant à la formule Cu₂Al₇ (AsO₄)₄ (OH)₁₃. 0-1 H₂O. À partir d'études infrarouge, BRAITHWAITE (1987) propose la formule globale de la céruléite Cu₂Al₇ (AsO₄)₄ O_n (OH)_13-2n. (0-1)+n H₂O prenant en compte les phénomènes de déshydratation.

Paragenèse - association minérale

La céruléite est le plus souvent accompagnée par des minéraux de la série isomorphe mansfieldite - scorodite.

Gisement

Dans sa localité type, elle se présente en masse d'aspect argileux mélangée à environ 0,5% d'argile style halloysite, ainsi que, selon certains plans qui recoupent ces masses, à des lamelles d'or dont la teneur peut atteindre 1% du poids total. La céruléite provenant de la localité sud-bolivienne étudiée par SCHMETZER et al. a été utilisée à des fins lapidaires ; dans ce gisement, elles est associée à baryte, goethite et mansfieldite. En Cornouailles, Grande-Bretagne, deux localités ont été répertoriées : l'une à Wheal Gorland, l'autre à Wheal Jane, toutes deux près de Saint-Day ; dans la deuxième mine citée (BRAITHWAITE, 1987), la céruléite est associée à scorodite, zeunérite et probablement à des sulfates basiques et sulfoarséniates de cuivre. Enfin, elle a été identifiée en France à Cap Garonne (cf. 3ème partie, II-4.2.12).