(WISE, 1978), avec Z = 2. Ses paramètres
cristallographiques sont :2.2 Arséniates de cuivre à groupement anionique mixte
a. Espèce connue
PARNAUÏTE Cu9 (AsO4 )2 (SO4 ) (OH)10 . 7 H2O
Historique - Localité type
La parnauïte a été découverte à la mine Majuba Hill, Pershing Co., Nevada, USA par le minéralogiste amateur John L. PARNAU et décrite par WISE (1978). Il convient de signaler que le même minéral avait été rencontré à la mine Anton, Wittichen, Allemagne par WALENTA (1972) quelques années auparavant. Ce chercheur n'en avait pas mené l'étude à terme, et seul avait été publié le diagramme de poudre dans la section des minéraux sans noms du fichier JCPDS (n° 29-532). De plus, peu de temps avant la sortie de la publication de WISE, le même minéral provenant de la mine de Cap Garonne était étudié en vue de sa description comme nouvelle espèce par SARP et al. (1978). Ces derniers, dans leur article, n'en déterminent pas la composition chimique. Nous l'avons de notre côté établie, ce qui nous a amené à reprendre l'étude de la parnauïte. Il en résulte à la vue des index de compatibilité (MANDARINO, 1981b) que la formule chimique théorique proposée par WISE doit être révisée.
Étymologie
En l'honneur du minéralogiste amateur John L. PARNAU.
Propriétés physiques
La couleur de la parnauïte est variable selon l'épaisseur des agrégats de cristaux. Les fines cristallisations possèdent une couleur jaune verdâtre à gris argenté, celles plus épaisses une couleur vert à vert bleu. Le minéral est subtranslucide, avec un éclat vitreux et présente un bon clivage (010) (Cap Garonne ; SARP et al., 1978). Sa dureté Mohs est de 2 (WISE, 1978). Les densités mesurées sur le matériel de Majuba Hill (WISE, 1978) et de Cap Garonne (SARP et al., 1978) sont respectivement 3.09 g/cm3 et 3,0 g/cm3 auxquelles correspondent des densités calculées de 3,14 g/cm3 et 3,20 g/cm3.
Propriétés optiques
La parnauïte est biaxe négative avec 2Vmes = 60(5)° (WISE, 1978), 2Vcalc Majuba = 59,30° ; 2Vcalc Cap Garonne = 62,22°. La dispersion des axes optiques est en général insignifiante. WALENTA (1981) constate cependant sur la parnauïte de Grube Clara, Schwarzwald, Allemagne, une dispersion faible telle que r < v. Les indices de réfraction sont relativement constants à Majuba, comme à Cap Garonne :
- Majuba Hill, WISE (1978) : α = 1,680(3) ; β = 1,704(3) ; γ = 1,712(3) ;
- Cap Garonne, SARP et al. (1978) : α = 1,682(2) ; β = 1,706(2) ; γ = 1,715(2).
WALENTA (1981) mesure des indices quelque peu différents sur la parnauïte de Grube Clara : α = 1,667(3) ; β = 1,720(3) ; γ = 1,737(3).
Le minéral présente une extinction parallèle (WISE, 1978) et un allongement positif (SARP et al., 1978). Il possède un pléochroïsme faible identique à Majuba Hill et à Cap Garonne, avec X = vert pâle, Y = vert jaune et Z = vert bleu ; WALENTA observe pour la parnauïte de Grube Clara X = incolore et Z = vert pâle à vert bleuâtre. L'orientation optique est telle que X = b, Y = a et Z = c.
Habitus
L'habitus de la parnauïte ressemble fortement à celui de la tyrolite. Les cristaux forment des lamelles rectangulaires allongées selon [001] et aplaties sur (010) (jusqu'à 2 mm de long à Cap Garonne, pour quelques centièmes de millimètre d'épaisseur). Ces cristaux sont le plus souvent enchevêtrés, parfois en rosettes en zone autour de [001].
Radiocristallographie
La
parnauïte est orthorhombique, groupe spatial
(WISE, 1978), avec Z = 2. Ses paramètres
cristallographiques sont :
- à Majuba Hill (WISE, 1978) : a = 14,98 ; b = 14,223 ; c = 6,018 Å ;
- à Cap Garonne (SARP et al., 1978) : a = 15,10 ; b = 14,25 et c = 6,03 Å.
Diagramme de poudre (WISE, 1978)
En comparant les diagrammes de poudre obtenus sur les parnauïtes de Majuba, Clara et Cap Garonne, il apparaît que certaines intensités ont dû être sous-estimées par WISE, certainement en raison de l'influence du clivage. Nous signalons ci-dessous les intensités de cet auteur en première position.
Principales raies de diffraction (d, hkl, I) : (14,3, 010, 100) ; (10,38, 110, 24-70) ; (4,52, 130, 60) ; (4,00, 230, 21-40-70) ; (3,44, 330, 7-30-40) ; (2,577, 302, 7-25-100).
Structure : non déterminée.
Spectre Raman
La parnauïte de Cap Garonne utilisée est affectée par le faisceau laser (traces de brûlures).
Composition chimique (tableau 50)
Tableau 50 : Compositions chimiques (% pondéraux) des parnauïtes de Cap Garonne et Majuba Hill (* : par différence).
1
- Composition expérimentale de la parnauïte de Majuba
Hill (WISE, 1978).
2 - Composition expérimentale de la
parnauïte de Cap Garonne (cette étude).
3 -
Composition théorique de Cu9 (AsO4)2
(SO4) (OH)10 . 7 H2O
(WISE, 1978).
4 - Composition de la formule idéalisée
Cu9 [(AsO4)1,5 (PO4)0,5]
2
(SO4) (OH)10 . 7 H2O,
obtenue sur la base de 29 oxygènes pour la parnauïte de
Majuba Hill.
5 - Composition de la formule idéalisée
(Cu9,5 Zn0,5)10
[(AsO4)2,35 (SO4)0,65]3
(OH10,35 O0,65)11 .
8 H2O, obtenue sur la base de 31 oxygènes pour
la parnauïte de Cap Garonne.
6 - Composition de la formule
idéalisée Cu10 ([(AsO4)1,55
(PO4)0,45]2
(SO4)1,00)3
(OH10, O)ll
. 8 H2O, obtenue sur la base de 31 oxygènes
pour la parnauïte de Majuba Hill.
L'analyse de la parnauïte de Majuba Hill conduit, sur la base de 29 oxygènes (WISE, 1978), à la formule empirique :
Cu8,76 Al0,10 (AsO4)1,43 (PO4)0,43 (SO4)0,94 (CO3)0,19 (OH)9,98 . 6,81 H2O
soit théoriquement Cu9 (AsO4)2 (SO4) (OH)10 . 7 H2O
Nous
avons, au cours de ce travail, analysé à la microsonde
électronique la parnauïte de Cap Garonne dont l'étude
des propriétés physico-optiques et
radiocristallographiques avait été réalisée
par SARP et al. (1978). Les conditions
expérimentales étaient : tension accélératrice
15 kV, courant incident 5 nA, diamètre du faisceau ≈
6 µm. Nous avions choisi pour standards (élément -
raie mesurée, standard) : (Skα,
barytine) ; (CuKα,
clinoclase) ; (AsLα,
clinoclase) ; (SbLα,
stibine) ; (ZnKα,
ZnO synthétique). La moyenne des 15 analyses ponctuelles est
donnée dans le tableau 51. Cette analyse de parnauïte qui
est la 2ème réalisée conduit, sur la base de 29
oxygènes (WISE, 1978) (cf. tableau 50) à la fornule
empirique (Cu8,68 Zn0,35)9,03
(AsO4)2,20 (SbO4)0,01
(SO4)0,61 (OH)10,21 . 7,49 H2O.
(1)
Tableau 51 : Calcul sur la base de 29 oxygènes du nombre d'atomes de la parnauïte de Cap Garonne.
À
ce stade, l'on peut constater que la parnauïte de Cap
Garonne est légèrement substituée en zinc, par
contre elle ne présente pas de remplacement AsO4
par PO4. Cette formule empirique peut être idéalisée
en Cu9 (AsO4)2 (SO4)
(OH)10 . 7 H2O conformément
aux résultats de WISE (1978). Or, si l'on procède au
calcul des index de compatibilité (MANDARINO, 1981b) pour la
parnauïte de Cap Garonne aussi bien que pour la parnauïte
de Majuba Hill, la formule théorique de WISE doit être
remise en cause. Rappelons que l'index de compatibilité Ic est
une expression de la loi de Gladstone - Dale et qu'il est égal
à 1 – Kp/Kc.
avec
et
dcalc obtenu selon la formule (MANDARINO, 1981a)
dcalc = F x %pondéraux 
Kc = %pondéral x1 • k1 + ...... + %pondéral xn • kn / 100 (k : constante de Gladstone Dale).
Pour
la parnauïte de Majuba Hill :
Kp =
1,6907 – 1/3,139 =
0,220
Kc = 0,199
Ic = –
0,098
Pour
la parnauïte de Cap Garonne :
Kp =
1,6930 –
1/3,199 = 0,217
Kc =
0,199
Ic =
–
0,087
Les deux index de compatibilité rentrent dans la plus mauvaise catégorie, considérée comme pauvre par MANDARINO (1981b). Cette mauvaise compatibilité est le reflet de la détermination erronée d'un des paramètres impliqués. Dans le cas présent, il n'existe pas de différences significatives entre les paramètres déterminés à Majuba (WISE, 1978) et à Cap Garonne (SARP et al.; cette étude). Afin d'identifier la source d'erreur (en considérant l'analyse chimique exacte), nous avons remesuré sommairement la densité de la parnauïte de Cap Garonne ; celle-ci s'est avérée nettement supérieure à celle déterminée originellement (SARP et al.), de l'ordre de 3,3 g/cm3, en accord avec la densité de 3,45 g/cm3 mesurée par GUILLEMIN (1952) sur une prise de 38 mg de parnauïte, minéral qu'il avait déterminé alors comme étant de la tyrolite. Cette détermination erronée est due à la difficulté d'éliminer complètement les bulles d'air interstitielles. Le même problème est probablement à l'origine de la faible densité mesurée par WISE, qui avait été déterminée sur de fins agrégats de cristaux.
L'augmentation de la densité mesurée a pour conséquence directe l'augmentation du nombre d'oxygènes dans la formule théorique de la parnauïte. Nous avons calculé les Ic pour 30, 31 et 32 oxygènes (cf. tableau 52) ; rappelons que le nombre d'oxygènes déterminé par WISE était égal à 29.
Tableau 52 : Calcul des Ic de la parnauïte de Majuba Hill et celle de Cap Garonne pour 30, 31 et 32 oxygènes.
À
partir du tableau 52, nous pouvons constater une amélioration
satisfaisante de Ic pour 31 et 32 oxygènes.
Le calcul des formules empiriques sur la base de 31 et 32 oxygènes fournit des résultats quasiment identiques et permet de choisir la formule basée sur 31 oxygènes.
Ainsi la formule empirique de la parnauïte de Majuba Hill (sur 31 oxygènes) est :
Cu9,50
Al0,10 [(AsO4)1,55 (PO4)0,47]2,02
(SO4)1,03 (CO3)0,21
(OH)10,76 . 7,41 H2O
ou encore :
(Cu9,50
A10,10)9,60
[(AsO4)1,55 (PO4)0,47
(SO4)1,03]3,05
(OH)10,76 (CO3)0,21 . 7,41 H2O
Pour la parnauïte de Cap Garonne, on obtient :
(Cu9,28
Zn0,37)9,65
[(AsO4)2,36 (SO4)0,65]3,01
(OH)10,92 . 8 H2O
Ces deux expressions conduisent à la formule théorique :
Cu10 [(AsO4), (SO4)]3 (OH, O)11 . 8 H2O
Afin
de tester cette formule, nous avons idéalisé les
formules empiriques :
- Cap Garonne :
(Cu9,50
Zn0,50) [(AsO4)2,35 (SO4)0,65]3,00
(OH10,35 O0,65)11,00 .
8 H2O
(cf tableau 50, colonne 5)
- Majuba Hill :
Cu10
([(AsO4)1,55 (PO4)0,45]2,00
(SO4)1,00)3,00
(OH10, O)11 .
8 H2O
(cf. tableau 50, colonne 6).
Ces deux formules idéalisées permettent de calculer des Ic tels que :
- Ic Cap Garonne = – 0,008 (dcalc = 3,47 g/cm3 ; Kp = 0,20 ; Kc = 0,198)
- le Majuba Hill = -0,011 (dcalccalc = 3,42 g/cm3 ; Kp = 0,202 ; Kc = 0.200).
Ces deux index de compatibilité sont de rang supérieur dans la classification de MANDARINO (1981b) et indiquent ainsi une très bonne adéquation entre paramètres physiques, optiques et chimiques. Bien que l'Ic soit en faveur de la formule Cu10 [(AsO4), (SO4)]3 (OH, O)11 . 8 H2O, seule une détermination de structure qui est réalisable, permettra de savoir s'il y a 20 ou 18 atomes de Cu par maille élémentaire.
Synthèse : non réalisée
Paragenèse - association minérale
Dans tous les gisements où la parnauïte a été identifiée, elle se rencontre associée à des minéraux secondaires formés à partir de solutions de pH neutre ou alcalin. Ces minéraux sont le plus fréquemment : cornubite, brochantite, malachite, Ba-pharmacosidérite, lavendulanite et chrysocolle. Des pseudomorphoses d'olivénite en parnauïte (KEISER, 1984) et de parnauïte en cornubite (WISE, in JENSEN, 1985) ont été signalées.
Gisements
Longtemps passée inaperçue, car le plus souvent confondue, de par son aspect extérieur, avec la tyrolite, la parnauïte a depuis sa description été reconnue dans de nombreux endroits. Rappelons tout d'abord sa localité type, la mine Majuba Hill, Pershing Co., Nevada (WISE, 1978), où elle est associée principalement au chrysocolle mais aussi à la brochantite, chalcophyllite, malachite, goudeyite et spangolite ; dans ce même gisement, elle a été observée se pseudomorphosant en cornubite (WISE in JENSEN, 1985). Toujours aux USA, elle a été reconnue identique à la phase inconnue n° 6 signalée dès 1971 à la mine Grandview, Coconico Co., Arizona (ANTHONY et al., 1982). En Allemagne, la parnauïte a été découverte dans plusieurs localités des Schwarzwald (WALENTA, 1992) : à la mine Anton (haldes du Schmiedestollen), Wittichen (WALENTA, 1972) associée à brochantite, lavendulanite et érythrite ; à Grube Clara en cristaux lamellaires de 0,5 mm de long ou encore en pseudomorphoses aciculaires après olivénite (WALENTA, 1982 ; KEISER, 1984) - dans ce gîte, les minéraux accompagnateurs sont la brochantite, la cornubite, l'olivénite. la Ba-pharmacosidérite, la malachite (à laquelle la parnauïte est postérieure), plus rarement la strashimirite et le clinoclase ; près de Neubulach ; à la mine Silberbrünnle près de Gengenbach avec chrysocolle ; à Frendenstadt avec cyanotrichite et pour finir à la mine Joseph Treu près de Schappach avec chrysocolle, cornwallite et agardite.
La parnauïte a été reconnue dans les localités classiques d'arséniates de cuivre, citons seulement Lubietova près de Banska Bystrika, Slovaquie (HYRSL, inédit) et Wheal Gorland, Gwennap, Cornouailles, Grande-Bretagne, avec spangolite. sur un vieil échantillon de collection (RYBACK et TANDY, 1992). Signalons l'association intéressante des deux sulfoarséniates de cuivre clinotyrolite et parnauïte à la mine Tynagh, Galway, Irlande (SARP et al., 1987).
En France, la parnauïte est abondante à la mine de Cap Garonne (cf. 3ème partie. II-4.2.19) ; nous l'avons aussi identifiée au Val d'Ajol, Vosges (échantillons F. MOREAU et L. THOMAS) en très bons cristaux associés à olivénite, cornubite et un minéral de la famille de la pharmacosidérite (cf. 1ère partie, III-1.3.2.a 2).
