PHASE X₃ - ZDENEKITE Na Pb Cu₅ (AsO₄ )₄ Cl . 5 H₂O

Historique- Localité type

Cette nouvelle espèce minérale, confondue initialement avec la lavendulanite, a été reconnue à la suite d'études chimiques et optiques de différentes lavendulanites de la mine de Cap Garonne. Elle provient de la zone la plus orientale de la mine Nord, qui est déjà la localité type précise des 4 espèces minérales suivantes : geminite, guarinoïte, theresmagnanite et pradétite. Ce minéral que nous avons nommé zdenekite a été soumis au vote du CNMMN de l'IMA et vient d'être approuvé, en date du 30/11/1992.

Étymologie

En l'honneur du Dr. Zdenek JOHAN (1935, -), minéralogiste et Directeur scientifique de BRGM.

Propriétés physiques

La zdenekite est de couleur bleu turquoise intense ; son trait est bleu pâle. Elle est translucide, avec un éclat vitreux. Sa dureté Mohs n'a pas pu être déterminée car le minéral est mou. La zdenekite est fragile, avec une cassure irrégulière. Elle possède un clivage parfait selon (001). Sa densité mesurée par immersion jusqu'à l'équilibre dans la liqueur de Clérici est de 4,1(1) g/cm³ ; dcalc = 4,08 g/cm3.

Propriétés optiques

Le minéral est uniaxe négatif. Il possède un pléochroïsme du bleu intense au bleu pâle à vert clair. Ses indices de réfraction mesurés sous une longueur d'onde de 590 nm sont :
ω = 1,770(5) et ε = 1,710(5).

Habitus

En agrégats ou sphérules de 0,3 mm constitués de cristaux carrés aplatis sur (001) mesurant jusqu'à 0,1 mm de côté. Outre les formes {001}, {100} et {010}, des troncatures {110} ont été rencontrées (cf. fig. 37).

Fig. 37 - Agrégats de cristaux de zdenekite.

Radiocristallographie

L'étude d'un monocristal de zdenekite a été réalisée à l'aide d'une chambre de précession. Celle-ci a permis de déterminer que le minéral est quadratique ; groupes d'espace possibles : ou , avec pour paramètres de maille (affinés à partir du diagramme de poudre) : a = 10,066(1) ; c = 39,39(4) Å ; V = 3991,41(4) Å³ et Z = 8.

Diagramme de poudre (tableau 44)

Tableau 44 : Diagramme de poudre de la zdenekite.
Caméra Gandolfi, Ø 114,6 mm, radiation CuKα (d = flou, b = large).

Il existe une similitude entre les diagrammes de poudre de la lavendulanite et de la zdenekite. Or, on ne peut à proprement parler d'isostructuraux, car la lavendulanite a été déterminée comme étant orthorhombique, avec cependant les paramètres a = 9,73 et c = 9,85 Å (GUILLEMIN, 1956) très proches, ce qui pourrait laisser envisager que la lavendulanite soit en fait quadratique. La révision de cette espèce au point de vue radiocristallographique est nécessaire pour établir ou non l'isotypie avec la zdenekite.

Structure : non déterminée

Spectre Raman : non réalisé

Composition chimique (tableau 45)

Tableau 45 : Composition chimique de la zdenekite (% pondéraux).

Étant donnée la proximité des diagrammes de poudre de la zdenekite et de la lavendulanite, la différenciation entre ces deux espèces demande un complément d'étude soit par l'optique, les valeurs des indices de réfraction étant très différentes de celles de la lavendulanite, soit par l'analyse chimique qualitative. Si l'on excepte l'analyse qualitative WDS qui fournit une réponse sans ambiguïté, l'analyse EDS couramment utilisée aboutit à un résultat beaucoup moins évident, si l'on ne procède à un dépouillement systématique du spectre. En effet, de par la présence conjointe de Pb et de Cu dans la zdenekite, il faudra se méfier de l'interférence de la raie CuKα avec la raie PbLα. La présence de plomb pourra être confirmée par sa raie Mα, qui cependant n'est pas très éloignée des raies K du chlore. Le spectre EDS de la zdenekite est aussi caractérisé par la quasi disparition des raies du calcium (cf. fig. 38).

Fig. 3 8 - Spectre EDS de lavendulanite.	Spectre EDS de zdenekite.

L'analyse qualitative WDS de la zdenekite nous a révélé la présence de Cu, Pb, As, Cl, Na et Ca.

Le minéral a été analysé quantitativement à l'aide d'une microsonde Cameca Microbeam, avec pour conditions de faisceau électronique : 15 kV, 5,5 nA, Ø ≈ 6 μm et pour étalons (élément - raie mesurée, étalon) : (NaKα, albite) ; (ClKα, vanadinite) ; (PbMα, galène) ; (CuKα, clinoclase) ; (AsLα, clinoclase) et (CaKα, andradite).

La zdenekite est relativement stable dans les conditions d'analyse choisies. Sa formule empirique a été établie à partir de la moyenne de 16 analyses ponctuelles (tableau 45) à laquelle a été ajoutée la teneur en eau (7,2%) établie par analyse thermopondérale (balance Mettler). Le calcul de cette formule sur la base de 22 (O + Cl) permet d'obtenir l'expression suivante :
Na_1,15 Ca_0,13 Pb_0,92 Cu_5,09 As_3,90 H_9,82 (Cl_1,23 O_20,77 )₂₂
ou encore :
Na_1,15 (Pb_0,92 Ca_0,13 )_1,05 Cu_5,09 (AsO₄ )_3,90 Cl_1,23 . 4,91 H₂O
soit idéalement :
Na Pb Cu₅ (AsO₄ )₄ Cl . 5 H₂O

Synthèse

Elle doit être réalisable en adaptant le protocole de formation de la lavendulanite (cf. 2ème partie, I-2.4.4).

Paragenèse - association minérale

Geminite, phase X₁, anglésite, olivénite (cf. 3ème partie, II-4.2.17).

Gisement

Pilier 78 b et alentours, mine Nord, Cap Garonne.