Y = 7°.12) PHILIPSBURGITE (Cu, Zn)6 (AsO4 , PO4 )2 (OH)6 . H2O
Historique - Localité type
La philipsburgite a été découverte à la mine Black Pine, près de Philipsburg, Montana (PEACOR et al., 1985). Elle constitue l'analogue arséniaté de la kipushite (Cu, Zn)6 (PO4)2 (OH)6 . H2O (PIRET et al., 1985).
Étymologie
Pour rappeler la localité type.
Propriétés physiques
La philipsburgite est de couleur vert émeraude, sa poussière vert lumineux. Elle est transparente à subtranslucide et son éclat est vitreux. Aucun clivage n'a été mentionné sur le matériel du Montana. WALENTA et al. (1985) signalent un clivage parallèlement à (100) pour la philipsburgite de Neubulach. Elle possède une dureté Mohs comprise entre 3 et 4 et une densité mesurée de 4,07(1) g/cm3 (dcalc = 4,04 g/cm3).
Propriétés optiques
Ce minéral est biaxe
négatif, 2Vmes =
16(2)° (2Vcalc = 17°).
Sa dispersion est moyenne avec r > v. Ses indices de
réfraction sont : α = 1,729(2) ;
β = 1,774(2)
et γ = 1,775(2).
WALENTA et al. ont mesuré des indices de réfraction
beaucoup plus élevés [α = 1,742(3) ;
β =
1,791 et γ = 1,792(3)]
pour la philipsburgite de Neubulach ; cette dernière
possède des pourcentages pondéraux en CuO et As2O5
supérieurs à ceux de Black Pine. Le pléochroïsme
est moyen, avec X = vert pâle et Y = Z= vert
moyen. Son orientation optique est : Z // b et
c Y = 7°.
Habitus
Le plus souvent en sphérulites à pointements cristallins ou encroûtements fibroradiés ; plus rarement (Black Pine) en cristaux légèrement incurvés (jusqu'à 0,3 mm de long) allongés // à [010] et présentant principalement une face (100) composite.
Radiocristallographie
Système monoclinique, groupe spatial P21/c ; ses paramètres de maille sont : a = 12,33(8) ; b = 9,20(4) ; c = 10,69(3) Å ; β = 92,92(35)° ; V = 1204 Å3 et Z = 4 (PEACOR et al., 1985).
Diagramme de poudre. Caméra Gandolfi, Ø = 114,6 mm, radiation CuKα. PEACOR et al. (1985).
Principales raies de diffraction (d, hkl, I) : (2,559, 132-114-014, 100) ; (4,05, 300-121, 90) ; (12,2, 100, 80) ; (2,666, 412-123-104-032, 60) ; (3,405, 122-311-221, 50).
Structure
La philipsburgite est l'analogue arséniaté de la kipushite dont la structure a été déterminée par PIRET et al. (1985). Elle consiste en deux feuillets d'octaèdres et de tétraèdres [(Cu, Zn)5 (OH)5 (H2O) PO4]2+ et d'un feuillet de tétraèdres [Zn (OH) PO4]2– réunis entre eux par les sommets communs aux tétraèdres PO4 et ZnO3 (OH) et par des liaisons hydrogène. Les 24 atomes (Cu, Zn) de la maille de la kipushite sont distribués dans 6 sites ; l'un étant tétraèdriquement coordonné n'est rempli que par le zinc, les 5 autres sont coordonnés octaédriquement, deux d'entre eux sont déformés par l'effet Jahn Teller et ne contiennent que des atomes de Cu, les 3 autres pouvant accommoder Cu et Zn.
Spectre Raman : non déterminé
Composition chimique (tableau 38)
Tableau 38 : Composition chimique (% pondéral) de la philipsburgite.
1 - Black Pine, Montana. PEACOR et al.(1985).
2 - Neubulach, Schwarzwald, Allemagne. WALENTA et al. (1985).
3 - Potts Gill mine, Caldbeck Fells, GB. BRAIHWAITE et RYBACK (1988).
4 - Composition théorique pour Cu5 Zn (AsO4)2 (OH)6 . H2O
Ces analyses illustrent bien
l'existence d'une solution solide entre kipushite et philipsburgite.
Son étendue pourrait être limitée comme en
attestent les teneurs en P2O5 similaires
constatées à Neubulach et Caldbeck Fells. Les
pourcentages en CuO et ZnO des analyses 2 et 3 se rapprochent des
valeurs correspondant à une occupation idéale des sites
Cu et Zn prouvée par la structure où les 5 sites
octaédriquement coordonnés ne seraient occupés
que par du cuivre, soit Cu5 Zn (AsO4, PO4)2
(OH)6 . H2O.
Synthèse : non réalisée.
Paragenèse - association minérale
Dans les trois gisements étudiés, la philipsburgite n'est associée qu'à un nombre limité d'espèces minérales. Dans la localité type, elle n'a été rencontrée directement associée qu'à de la mimétite à laquelle elle est postérieure. C'est le dernier minéral de la paragenèse, à part parfois un léger recouvrement de chrysocolle. À la mine Potts Gill, dans les Caldbeck Fells, elle partage des géodes de quartz dans la barytine avec de la malachite à laquelle elle est postérieure (COOPER et STANLEY, 1990). Signalons aussi dans cette région son occurrence à Low Pike, associée à cornwallite phosphatée, bayldonite et mimétite (COOPER et STANLEY, 1990). Enfin, à Neubulach, Schwarzwald, Allemagne, la philipsburgite a été identifiée accompagnant : Ba-pharmacosidérite, malachite et cornubite, cette dernière lui étant postérieure. WALENTA et al. (1985), considérant l'existence dans le même gisement de termes de la série adamite - olivénite qui se forment à partir de solutions à pH compris entre 3 et 7, évoquent la possibilité que la philipsburgite se soit formée à partir de solutions alcalines. À notre avis, la présence de cornubite postérieure le confirme. La rareté de la philipsburgite doit résider en la difficulté d'obtenir une solution suffisamment riche en zinc à ce stade de l'altération, les minéraux secondaires de zinc, du fait de la solubilité de ce dernier, tendant à précipiter les premiers.
Gisement
La philipsburgite a été rencontrée à : mine Black Pine, Philipsburg, Montana ; Neubulach, Schwarzwald, Allemagne ; enfin à Low Pike et Potts Gill mine, Caldbeck Fells, Grande-Bretagne.
