4.2.7. Cornwallite

Cette phase n'a été signalée que très récemment à Cap Garonne (PERROUD. 1984). LACROIX (1892-1913) avait mentionné l'existence de la pseudomalachite. son isomorphe phosphaté. En fait, il y a tout lieu de croire en raison de la rareté du phosphore à Cap Garonne et de l'association donnée par LACROIX (cyanotrichite, chalcophyllite), que c'est à son dimorphe, la cornubite, qu'il faille attribuer cette détermination. Précisons que des traces de phosphore ont été rencontrées dans une variété de weilerite (PERROUD et SARP, 1987).

HABITUS

La cornwallite se rencontre à Cap Garonne sous deux habitus :

• l'un en sphérules fibroradiés cryptocristallins dont l'apparence évoque ceux de la cornubite ;

• l'autre en cristaux pseudocubiques (cf. photo 11, annexe E) limités par les faces (001), (100), (010) (de 0,2 x 0,2 x 0,1 mm) et le plus souvent imbriqués en sphérules d'aspect quadrillé. Dans ce cas, elle est translucide et de couleur vert émeraude à vert noir.

La fréquence des habitus ne peut être établie avec certitude ; si la cornwallite est immédiatement reconnue sous son habitus cristallisé, elle doit être assez souvent confondue avec la cornubite sous son habitus sphérulitique fibroradié.

CHIMISME

Nous avons déterminé la composition chimique de la cornwallite pour ses deux habitus (cf. tabl. 81). Elle présente comme la cornubite de l'eau d'absorption pour le faciès cryptocristallin.

Habitus cryptocristallin

Formule empirique calculée sur la partie anhydre :

(Cu _4,95 Zn _0,02) _4,97 As _2,01 O₁₀ . 2,48 H₂O

Habitus cristallisé

Formule empirique calculée sur la partie anhydre :

(Cu _4,97 Zn _0,01 Ca _0,01 Pb _0,01)_5,00 As _2,00 O₁₀ . 1,71 H₂O

Tableau 81 - Analyses à la microsonde électronique de la cornwallite de Cap Garonne.
Cameca Microbeam (BRGM/CNRS) : 15 kV, 5,5 nA, 0 - 6 gm (CaKa, wollastonite) (CuKa, La, clinoclase) (PbMa, galène) (ZnKa, ZnO)
Cameca SX 50 (BRGM-CNRS) : 15 kV, 12 nA, 0 - 1 tm (CuKa, cuivre métal) (AsLa, AsGa) (ZnKa, blende).

PARAGENÈSE

Nous n'avons observé la cornwallite que sur un petit nombre d'échantillons. Son association minérale est limitée en nombre d'espèces. Elle est le plus souvent associée à : cornubite, agardite/mixite et azurite. La cornwallite est dans ces associations toujours antérieure à la cornubite, sa position paragénétique peut être résumée comme suit :

Il est intéressant de noter que nous n'avons jamais rencontré la cornwallite dans les diaclases de la zone à chalcocite, où uniquement son dimorphe cornubite est présent ; peut-être faut-il voir là l'influence des ions SO₄ qui dominent dans cette zone avec l'apparition principale de sulfates de cuivre basiques, sur la précipitation de la cornubite plutôt que de la cornwallite. Cette hypothèse rejoindrait celle formulée quant à la participation d'un agent minéralisateur dans la synthèse des polymorphes Cu₅ (PO)₂ (OH)₄ (cf. 1ère partie III-1.3.2.al).

4.2.8. Conichalcite

La conichalcite a été identifiée à Cap Garonne par GUILLEMIN (1952). Il considère que la "lunnite" (= pseudomalachite) de LACROIX doit correspondre à cette espèce. Notons que la détermination de GUILLEMIN n'a pas été réalisée sur les échantillons de LACROIX mais sur du matériel récolté par ses soins et présentant un minéral d'apparence proche. L'association minérale est aussi différente de celle des échantillons de "lunnite". En effet, la conichalcite de GUILLEMIN est associée exclusivement à de la mimétite, alors qu'il s'agit de cyanotrichite et de chalcophyllite pour la "lunnite". Comme nous l'avons écrit (cf. cornwallite), le seul minéral pouvant correspondre à la lunnite et associé à cyanotrichite et chalcophyllite est la cornubite. De plus, dans ce contexte, la mimétite n'est jamais présente. Depuis l'identification de la conichalcite par GUILLEMIN, aucun autre échantillon n'avait été rencontré et l'existence de cette espèce à Cap Garonne commençait à être mise en doute. Ce n'est que très récemment que nous avons retrouvé la conichalcite sur un écha­ntillon unique, possédant une association minérale différente de la conichalcite de GUILLEMIN.

HABITUS

Comme sur l'échantillon de GUILLEMIN, la conichalcite que nous avons identifiée s'exprime en sphérules fibroradiés présentant en section des cernes concentriques allant du vert clair au vert jaune émeraude. Ces sphérules n'excèdent pas 0,1 mm de diamètre (contrairement aux échantillons de GUILLEMIN qui atteignaient quelques millimètres d'épaisseur) et leur surface est brillante et lisse.

CHIMISME

Tableau 82 - Analyses de la conichalcite de Cap Garonne.

1. Analyse par voie humide, recalculée à 100% après déduction des impuretés attribuées à la mimétite.

2. Analyses à la microsonde électronique Camebax Microbeam (BRGM-CNRS), 15 kV, 5,5 nA, Ø ≈ 6 µm (CuKα, AsLα, clinoclase) (CaKα, wollastonite) (ZnKα, ZnO) (PbMα, galène)

1. moyenne établie pour les analyses présentant une teneur en H₂O proche de la théorie (3 analyses)

2. moyenne de toutes les analyses (12 analyses).

* : par différence

Le calcul des formules structurales sur la partie anhydre aboutit aux résultats suivants :

• analyse GUILLEMIN :
  Ca _0,86 Cu _1,11 (AsO₄) _1,01 (OH) _0,91 . 0,55 H₂O
  ou (Ca _0,86 Cu _0,11) _0,97 Cu (AsO₄) _1,01 (OH) _0,91 . 0,55 H₂O

• moyenne (b) :
  Ca _0,91 (Cu _1,18 Zn _0,01) (AsO₄) _0,96 (OH) _1,32  0,31 H₂O
  ou (Ca _0,91 Cu _0,09) (Cu _1,09 Zn _0,01) _1,10 (AsO₄) _0,96 (OH) _1,32 . 0,31 H₂O

Ces formules montrent que la conichalcite de Cap Garonne contient de l'eau d'absorption probablement à relier à la nature cryptocristalline des matériaux analysés. La moyenne (a) a été donnée pour mémoire, car c'est à partir d'elle qu'a été calculée, sur la base de 5 oxygènes, la formule structurale de la conichalcite de Cap Garonne inscrite dans la légende du spectre Raman de la conichalcite (cf. 1ère partie, III-2.1.a2) ; précisons au passage que le calcul de sa formule empirique sur la partie anhydre donne :

(Ca _0,90 Cu _0,09 Pb _0,01) (Cu _1,10 Zn _0,01) _1,11 (AsO₄) _0,96 (OH) _1,32 . 0,05 H₂O

Il est intéressant de constater que dans tous les cas, il y a plus de CaO et moins de CuO que par rapport à la théorie. Ceci permet d'envisager une substitution de Ca par Cu, avec remplissage du site Ca par l'excédent de Cu, comme nous l'avons formulé plus haut. Il pourrait donc exister une solution solide partielle entre la conichalcite et l'olivénite :

CaCu (AsO₄) OH - Cu₂ (AsO₄) (OH)

PARAGENÈSE

La conichalcite a été observée dans deux associations minérales :

• échantillons GUILLEMIN : nous n'avons pas vu ces échantillons. GUILLEMIN (1952) précise que la conichalcite est postérieure à la mimétite et probablement par recoupement avec d'autres associations minérales, qu'elle doit être antérieure à l'azurite et à la malachite ;

• échantillon de notre étude :
  Nous avons rencontré cet échantillon lors de la révision d'une ancienne collection de minéraux de Cap Garonne achetée par le Muséum d'Histoire Naturelle de Genève. La provenance exacte du spécimen dans la mine n'est pas connue. L'échantillon consiste en un conglomérat sans sulfures, recouvert sur sa face exposée dans la diaclase d'un encroûtement limonitique. Quelques cristaux d'olivénite sont présents et semblent correspondre à la première phase formée. La cornwallite apparaît ensuite en cristaux formant des placages ou des sphérules. Ce minéral supporte à son tour de la cornubite à habitus sphérulitique fibroradié de couleur vert sombre présentant une surface irrégulière et non lisse comme à l'accoutumée. L'azurite, qui est la phase la plus abondante, cristallise ensuite. La conichalcite s'exprime après cette phase en un dépôt peu important aussi bien sur l'azurite que sur la cornubite.

La séquence paragénétique de la conichalcite peut être résumée ainsi :
olivénite → cornwallite → cornubite → azurite → conichalcite

Comme pour la calcite, l'apparition de la conichalcite après l'azurite dénote une augmentation de l'activité en calcium des solutions vers la fin du processus d'oxydation.