10) RICHELSDORFITE Ca₂ Cu₅ Sb (AsO₄ )₄ Cl (OH)₆ .6H₂O

Historique - Localité type

Ce minéral a été rencontré originellement dans le Richelsdorfer Gebirge, Hessen, Allemagne, par HENTSCHEL (1979). Sa description (SÜSSE et SCHNORRER-KÖHLER, 1983) a nécessité, du fait du manque de matière pour obtenir une détermination directe de la teneur en eau et la connaissance de l'état de valence de l'antimoine, une étude en parallèle de la structure cristalline (SÜSSE et TILLMANN, 1987).

Étymologie

Pour rappeler la localité type du minéral.

Propriétés physiques

La richelsdorfite est de couleur bleu turquoise à bleu ciel ; son éclat est vitreux. Elle possède une certaine élasticité, une dureté Mohs de l'ordre de 2 et un clivage excellent parallèle à (001). Sa densité mesurée est de 3,2 g/cm³ (dcalc = 3,27 g/cm³).

Propriétés optiques

Le minéral est biaxe négatif avec 2Vmes = 69°(2) (2Vcalc = 68,7) et r > v. Il présente un pléochroïsme tel que X = bleu pâle, Y = vert bleu et Z = vert-bleu pâle. Son orientation optique est caractérisée par : Y = a, Z = b et X  c. Enfin, ses indices de réfraction, d'après SÜSSE et SCHNORRER-KÖHLER (1983), sont : α = l,698(3) ; β = 1,765(3) et γ = 1,799(4).

Habitus

Le plus souvent, en agrégats plus ou moins sphériques de cristaux, jusqu'à 1 mm de diamètre. Parfois, en individus isolés tabulaires selon (001) présentant les faces (010) et (101)? plus rarement (210)? (fig. 34). La dimension de ses cristaux peut atteindre 0,5 mm. Une macle selon (001) a été observée.

Fig. 34 - Morphologie d'un cristal de richelsdorfite (d'après SUSSE et SCHNORRER-KÖHLER, 1983).

b (010), c(001), m(101)?, n (210)?

Radiocristallographie

Système monoclinique, groupe spatial C_2/m (SÜSSE et SCHNORRER-KÖHLER, 1983). Les paramètres cristallographiques de la richelsdorfite de la mine Iba. Richelsdorfer Gebirge (SÜSSE et TILLMANN, 1987) sont : a = 14,079(5) ; b = 14,203(6) ; c = 13,470(5) Å ; β = 101,05(7)° ; V = 2643 Å³ et Z = 4.

Diagramme de poudre. SÜSSE et SCHNORRER-KÖHLER (1983). Caméra Gandolfi Ø 114,6 mm.

Principales raies de diffraction (d, hkl, I) : (3,045, 241-, 100) ; (4,913, , 70) ; (4,392, 003, 60) ; (1,753, , 60) ; (2,669, 422-005, 50).

Structure. SÜSSE et TILLMANN (1987)

Elle consiste en des feuillets compacts pseudotétragonaux de formule [Ca₂ Cu₅ Cl (AsO₄)₄]⁺ disposés parallèlement à (001) et prenant en sandwich des feuillets de composition [Sb (OH)₆. 6 H₂O]^– où l'antimoine pentavalent est octaédriquement coordonné par six groupes hydroxydes (fig. 35).

Fig. 35 - (A) Structure de la richelsdorfite projetée sur (010) illustrant l'organisation en couches.

Fig. 35 - (B) Structure de la richelsdorfite projetée selon C*, montrant les atomes d'une couche comprise entre Z = -0,25 et Z = 0,25 (d'après SÜSSE et TILLMANN, 1987).

Spectre Raman : non réalisé.

Composition chimique (tableau 36)

Tableau 36 : Composition chimique de la richelsdorfite (% pondéraux).

1 - Richelsdorf. SÜSSE et SCHNORRER-KÖHLER (1983) * : par différence.

2 - Composition théorique Ca₂ Cu₅ Sb (AsO₄)₄ Cl (OH)₆. 6H₂O (A)

(A) Signalons que dans la publication originale de SÜSSE et SHNORRER-KÖHLER, la composition théorique sensée avoir été calculée sur la base de Ca₂ Cu₅ Sb (AsO₄)₄ Cl (OH)₆. 6 H₂O l'avait été en fait sur celle de Ca₂ Cu₅ Sb (AsO₄)₄ Cl (OH)₆. 9 H₂O. Nous avons donc recalculé dans la colonne 2 la composition théorique correcte.

Une variété de richelsdorfite sans chlore a été signalée à Grube Clara (WALENTA, in SÜSSE et TILLMANN, 1987 ; WALENTA, 1992).

Remarque : Nous avons découvert (cf. 1ère partie, III-2.1.b.4) un minéral proche de la richelsdorfite, ce qui nous a amené à reprendre en détail les données pour cette dernière espèce. Outre une composition théorique donnée ne correspondant pas à celle annoncée, le calcul de l'index de compatibilité (MANDARINO, 1981b), aussi bien à partir de la composition théorique exacte (cette étude, 1 – K_p/K_c = – 0,158) que celle expérimentale publiée par SÜSSE et SCHNORRER-KÖHLER (MANDARINO, 1990, 1 – K_p/K_c = – 0,114) aboutit à un résultat qualifié de pauvre dans la classification de MANDARINO (1981b). Plusieurs raisons a priori peuvent expliquer cette inadéquation entre propriétés physico-chimiques et optiques. Avec notre minéral, nous nous attendions à trouver des indices de réfraction proches de cette espèce, or ceux-ci se sont avérés inférieurs. Le calcul de l'index de compatibilité classe notre espèce dans la catégorie de rang supérieur. Nous avons alors pensé que le mauvais index de compatibilité de la richelsdorfite pouvait résulter d'une détermination erronée de ses indices de réfraction. Nous nous sommes procuré, auprès du Muséum National d'Histoire Naturelle de Paris, un échantillon de richelsdorfite de la localité type. Celui-ci nous a permis de mesurer des indices similaires à notre minéral, mais, plus encore, son 2V ≈ 10°, ainsi que son diagramme de poudre, coïncidaient avec nos résultats.
À ce stade, il semble probable que la description de la richelsdorfite soit très sévèrement entachée d'erreur, tout du moins au point de vue propriétés optiques.
Afin de trancher définitivement, nous avons demandé aux auteurs un fragment de leur échantillon type de richelsdorfite ; l'étude suit son cours (cf. phase X₄, 1ère partie, III-2.I.b.4).

Synthèse : non réalisée.

Paragenèse - association minérale

La richelsdorfite a été rencontrée dans sa localité type, sur un grès quartzique permien, directement associée à tyrolite, duftite et érythrite. Signalons que les arséniates suivants : strashimirite, olivénite / adamite, cornubite, ainsi qu'une riche variété d'arséniates hydratés calco-magnésiens ont été aussi identifiés dans le même gisement. Notons aussi, à partir de ses occurrences à la mine Hücksrad, Oberschulenberg, Harz et mine Wildermann, Müsen, Siegerland, Allemagne (SCHNORRER-KÖHLER, 1984), les fréquentes associations de la richelsdorfite à l'érythrite. Les minéraux de la paragenèse de la richelsdorfite permettent de proposer en toute vraisemblance un mode de formation pour cette dernière à partir de solutions neutres à alcalines.

Gisement

La richelsdorfite a été principalement reconnue en Allemagne : à la mine Iba, Richelsdorf ; mine Samson, S^t-Andreasberg et mine Glücksrad, Oberschulenberg dans le Harz ; à la mine Wildermann, Müsen, Siegerland et enfin à Grube Clara, Schwarzwald (SÜSSE et SCHNORRER-KÖHLER, 1983 ; SCHNORRER-KÖHLER, 1984 ; WALENTA in SÜSSE et TILLMANN, 1987).

Enfin, la richelsdorfite a été identifiée en sphérolites atteignant 1 mm de diamètre dans le district de Silberberg-Geyerkopff, Tyrol, Autriche. Les minéraux directement associés ne sont pas précisés (PERCHIAZZI, 1989).