B. - ÉTUDE DES MINÉRAUX OXYDÉS

Nous abordons avec ces minéraux la partie la plus développée de ce travail. Un long séjour sur le terrain m'a permis de recueillir de nombreuses espèces et de compléter les documents déjà existant sur le gisement. Certains de ces minéraux n'avaient pas encore été signalés au Cap Garonne et plusieurs d'entre eux étaient même inconnus en France.

 

  

• Caractères

  Je décrirai les espèces dans l'ordre alphabétique en envisageant pour chacune les caractères suivants :

   

  • Faciès cristallographique. 
    Partie généralement peu développée à cause de la petitesse des cristaux et de leur tendance à former des assemblages polysynthétiques.

• Propriétés physiques.
   
  • Dureté : (échelle de Mohs) cassure, clivage.
  • Coloration du minéral et de sa poussière en se rapportant au Code universel des couleurs de E. SEGUY (5).
  • Propriétés optiques :
    Indices de réfraction déterminés par la méthode de l'immersion ; au-dessus de 1,74 j'ai utilisé les mélanges suivants :

    • de 1,740 à 2,10 : milieux à base de pipérine, d'iodure d'arsenic et d'antimoine ; au-dessus de 2,10 : mélange de soufre et sélénium ;
    • A partir de 1,74, la précision ne dépasse pas une unité de la seconde décimale. Les mesures ont été effectuées en lumière monochromatique (Na) (6).
      

  • Densité : j'ai appliqué la méthode hydrostatique en utilisant des micronacelles en pyrex ou en quartz de 3 x 5 mm. ou de 5 x 12 mm. de diamètre extérieur suspendues par des fils de tungstène de 8/100, le liquide étant le tétrachlorure de carbone qui offre les avantages suivants : faible tension d'évaporation, faible coefficient de dilatation, mouillabilité élevée et forte densité.
    Pour une prise de 100 mgr. d'un minéral de densité 5 en utilisant la micronacelle de 5 x 12 mm. et une balance au 1/10 l'erreur sera au maximum égale à 1,5 unité de la seconde décimale.
    Pour une prise de 50 mgr. d'un minéral de même densité, avec la plus petite nacelle, l'erreur ne dépasse pas 2 unités de la seconde décimale.
    Dans certains cas, j'ai dû me contenter de l'immersion dans les liqueurs lourdes.

• Propriétés chimiques. 

  Analyse qualitative : effectuée par des microméthodes sur des cristaux isolés soigneusement à l'aide de la loupe binoculaire (7).

  Analyse quantitative : j'ai analysé quantitativement les espèces peu communes toutes les fois que j'en avais des quantités suffisantes à ma disposition ; j'expose rapidement pour chaque cas les principes et la marche à suivre.

• Rayons X. 

  Comparaison des diagrammes de poudre obtenus avec les minéraux du gisement et avec les minéraux types. Emploi de radiations monochromatiques (CuKa) sous 30.000 V. et 10 mA, chambre de 240 mm. de circonférence.

• Gisements et associations. 

  Je signale sous cette rubrique les points de prélèvements les plus intéressants ainsi que la nature de la gangue et des minéraux associés.

  Enfin, je placerai chaque espèce dans un ordre chronologique par rapport aux minéraux qui y sont associés et je chercherai à faire une synthèse de ces observations dans ma conclusion.

• SÉRIE OLIVÉNITE-ADAMITE As0₄ Cu, Cu (OH) - AsO₄Zn, Zn (OH).
  Ces minéraux sont les plus répandus parmi les espèces secondaires de ce gisement. Ils sont assez longuement décrits par LACROIX (8) qui étudie séparément, d'une part, l'olivénite et, d'autre part, l'adamite avec ses variétés cuprifères et cobaltifères cupro- et cobaltoadamite.

  J'ai recueilli en place et sur les haldes un grand nombre d'échantillons de ces espèces ; leur étude m'a montré l'existence de nombreux types intermédiaires entre l'olivénite et l'adamite, certaines cuproadamites étant plus proches de celle-là, il me semble donc illogique de séparer les deux termes de cette série dans ce travail.

  Dans la suite de mon exposé, j'appellerai donc olivénite le minéral contenant moins de 3 % de ZnO, olivénite zincifère celui où ce rapport varie entre 3 et 23 %.

  De même, je parlerai d'adamite si la somme CuO et CoO est inférieure à 3 % et d'adamite cuprifère ou cobaltifère lorsque CuO et CoO varient entre 3 et 28 %.

• Faciès : orthorhombique.
  • a) Olivénite et variété zincifère.
    • On peut distinguer plusieurs types :
    • Type I.
      • Cristaux aplatis suivant h₁ et allongés suivant l'axe vertical (fig. 1, pl. XIII) avec face h₁ (100), m (110), e₁ (011), ce type ne se trouve représenté que par l'olivénite. Les cristaux les plus développés (4 x 2 x 1 mm.) étant polysynthétiques.
      • Il se trouve aussi en individus très aplatis sur h₁, groupés en rosettes d'assez forte dimension (12 x 4 x 1 mm.) mais de forme peu distincte ; souvent aciculaires, ils atteignent 8 mm. s'associant en cristaux polysynthétiques qui, à leur tour, peuvent donner naissance à des masses stalactiformes.
    • Type II.
      • Moins fréquent, représenté surtout par les olivénites zincifères. Le faciès est octaédrique par suite du développement égal des faces m et e₁ (fig. 2, pl. XIII). Les cristaux ne dépassent pas 1 mm. 5. Seuls ceux de très petite taille semblent homogènes, la grande majorité d'entre eux étant zonée avec une partie centrale plus claire.
    • Type III.
      • Rare, il ne se trouve que dans les olivénites zincifères en cristaux allongés suivant l'axe a, souvent aplatis suivant g₁ (010) ou e₁ (011) (fig. 4, pl. XIII) qui peuvent atteindre 4 x 1 mm. en assemblages polysynthétiques. Ils se présentent aussi en baguettes très allongées de 3 x 3/10 de mm. dont certaines possèdent des faces parfaites (fig. 5, pl. XIII).
      • L'olivénite se rencontre également en cristaux avellanaires ou en enduits cristallins gris verdâtre avec un éclat nacré ou soyeux lorsqu'ils recouvrent les cristaux d'adamite cobaltifère.
      • Parfois aussi en cristaux aciculaires vert blanchâtre ou en paquets de fines aiguilles colorées par l'hydroxyde de fer avec des zones diversement teintées (Wood-Copper).
  • b) Adamite et variétés.
    • Il nous faut distinguer l'adamite cuprifère et l'adamite cobaltifère.
    • 1° Adamite cuprifère :
      • Elle n'a pas été découverte dans ce gîte en cristaux mesurables, car les individus de quelque importance résultent de l'accolement de nombreux cristaux ou présentent des faces courbes. Je distinguerai cependant un type octaédrique et des cristaux semblables au type III de l'olivénite. Fréquemment formés par un assemblage d'individus capillaires, ils sont généralement groupés en étoiles constituant des croûtes micro-cristallines.
    • 2° Adamite et adamite cobaltifêre : 
      • Ces cristaux parfois pourvus de faces réfléchissantes nettes et bien formées s'allongent suivant l'axe b et présentent les faces m (110), e₁ (011) et a₁ (101) avec un fort développement de cette dernière. LACROIX cite, en outre, les faces b_1/2 (111) et g₃ (120) (fig. 6 et 7, pl. XIII).
      • Les cristaux mesurables ne dépassent guère 3 mm., ceux de plus grande taille étant polysynthétiques. Ils prennent souvent une forme octaédrique arrondie en grain de blé.
      • Le seul échantillon d'adamite que j'ai trouvé dans ce gîte est formé par des cristaux incolores, isodiamétraux, de taille inférieure à 0,5 mm.
  • c) Cristaux mixtes.
    • Ceux-ci sont fréquents, particulièrement entre les adamites cuprifères et cobaltifères, leurs formes sont peu distinctes et ils ne possèdent pas de faces mesurables. Certains très aplatis atteignent une taille importante (14 x 6 x 1 mm.). J'ai trouvé un spécimen où un même individu réunit l'olivénite et les deux variétés d'adamite (fig. 8, pl. XIII).
    • Ces cristaux mixtes sont fréquemment enchevêtrés, ils reposent sur la gangue par leur face la plus largement développée et forment à la surface du poudingue une mince couche ou un vernis cristallin.

 

• Propriétés physiques.
  • Clivage net suivant a₁pour l'adamite cobaltifère relativement facile pour l'olivénite du type I suivant e₁. Je n'ai pu le déterminer pour les autres variétés.
  • Cassure conchoïdale.
  • Dureté: 3 à 3,5. Fragile.
  • Coloration et éclat.
    • a) Olivénite et variété zincifère :
      • Vert noir à vert olive, vert blanchâtre (431, 426, 432, 401, 422, 428, 429, 434, 303, 304, 405, 400).
      • Les variétés colorées par la limonite sont brun orangé (211).
    • b) Adamite cuprifère :
      • Vert olive à blanc vert (426, 423, 424, 370).
    • c) Adamite cobaltifère :
      • De rose pâle à carmin (48, 150, 139, 148), la proportion de Co semble être en rapport avec l'intensité de la coloration.
    • d) Adamite :
      • Éclat : incolore avec léger reflet rose.
      • Poussière : olivénite et variété : vert d'eau (400).
      • Adamite et variétés : incolore à rose (5) vert d'eau pâle (330). Éclat : olivénite et variété zincifère : vitreux, inclinant au résineux, nacré et soyeux pour les variétés fibreuses, vitreux et adamantin sur le clivage pour l'adamite. 
  • Densité :
    • Olivénite type I, prise 82 mgr : 4,38 (ZnO = 1,39%).
    • Olivénite zincifère, type II, prise 53 mgr : 4,35 (ZnO = 9%).
    • Adamite cuprifère vert clair, prise 60 mgr : 4,32 (ZnO = 19,32 %).
    • Adamite cobaltifère rose foncé, prise 112 mgr : 4,42 (CuO = 3,14 et CoO = 4,46 %). 
  • Propriétés optiques : 
    • Plans des axes optiques parallèles à p (001), bissectrice aiguë positive. Forte dispersion.
    • Indices de réfraction :
      • Olivénite n_g = 1,76 ; n_m =1,80 ; n_p =1,85 ; peu pléochroïque.
      • Olivénite zincifère : n_p = 1,739 ; n_m= 1,770 ; n_g = 1,818 ; peu pléochroïque (ZnO = 9 %).
      • Adamite cuprifère : n_p = 1,72 ; n_m= 1,742 ; n_g= 1,768 ; pléochroïque (CuO = 19,32 %).
      • Adamite cobaltifère : n_p = 1,710 ; n_g = 1,778 ; pléochroïque, rose carmin suivant n_p(CoO = 4,46 %). 
      • Le phéochroïsme croît avec la teneur en ZnO alors que l'indice de réfraction diminue.

 

• Propriétés chimiques. 
  • Analyse qualitative : 
    Olivénite : As₂0₅, CuO, ZnO, H₂O, Fe₂O₃, Al₂O₃, P₂O₅, CaO, faibles traces de CoO.
    Adamite cuprifère : As₂O₅, CuO, ZnO, H₂O, CaO, P₂O₅, CoO.
    Adamite cobaltifère : As₂O₅. CuO, ZnO, CoO, H₂O, CaO, Fe₂O₃, Al₂O₃, SiO₂. 
  • Analyse quantitative : Dissoudre dans acide nitrique 1/1. Diluer, filtrer : insoluble. Aller à sec. Reprendre par acide chlorhydrique au 1/10°. Filtrer : SiO₂.
    Filtrat. Saturer par anhydride sulfureux, puis éliminer l'excès de gaz sulfureux, passer à l'hydrogène sulfuré, laisser reposer puis laver le précipité de sulfure de cuivre et de sulfure d'arsenic ; le placer dans une capsule avec une solution contenant 25 % de monosulfure de sodium. Porter au bain-marie, filtrer et laver le résidu avec la même solution, puis, à l'eau, doser le sulfure de cuivre obtenu par électrolyse après dissolution.

    Dissoudre dans l'acide nitrique fumant le filtrat des sulfosels. Doser l'arsenic par le pyroarséniate. Porter le filtrat sulfhydrique à l'ébullition en présence d'acide nitrique puis précipiter le bloc phosphate de fer et aluminium par l'ammoniaque.

    Ajouter de l'acide acétique au filtrat ammoniacal et précipiter le sulfure de zinc et le sulfure de cobalt par l'hydrogène sulfuré. Laver et filtrer, dissoudre le précipité dans l'acide chlorhydrique, précipiter le cobalt par l'alphanitrosobetanaphtol, transformer le précipité en sulfate, calciner et peser. Précipiter le sulfure de zinc dans le filtrat préalablement neutralisé.

Résultats :

1. Formule type olivénite.
2. Olivénite Cap Garonne. Type I, prise 936 mgs.
3. Olivénite zincifère. Type III, 262 mgs. Cap Garonne.
4. Cuproadamite (Pisani (9)). Cap Garonne.
5. Adamite cuprifère, type III, prise 170 mgs. Cap Garonne.
6. Adamite cobaltifère, rose carmin, 380 mgs. Cap Garonne.
7. Cobaltoadamite (Pisani C. S.). Cap Garonne.
8. Cobaltoadamite (Damour (10)). Cap Garonne
9. Adamite incolore impure, prise 230 mgs. Cap Garonne.
10. Formule type adamite.

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
SiO2	-	0,3	0,2	-	-	0,8	-	-	0,7	-
CuO	56,1	51,6	44,3	23,54	19,3	3,1	-	1,75	0,9	-
ZnO	-	1,4	9,0	31,81	35,2	49,5	52,50	49,11	52,8	56,7
CoO	-	tr.	tr.	0,52	0,4	4,5	3,92	5,16	0,5	-
As2O5	40,7	39,2	40,2	39,85	39,9	38,3	38,50	39,24	39,3	40,2
Fe2O3	-	1,5	0,9	-	0,2	0,4	-	-	1,8	-
Al2O3	-	0,8	0,6	-	-	0,3	-	-	0,7	-
CaO	-	0,2	0,2	0,87	0,3	-	-	-	-	-
P2O5	-	0,1	tr.	-	-	-	-	-	-	-
H2O	3,2	4,5	(4,6)	3,68	(4,7)	4,1	3,57	4,25	(3,3)	3,1
	100,0	99,6	100,0	100,27	100,0	101,0	98,49	99,51	100,0	100,0

 

Il est intéressant de noter que ce gisement est, avec celui du Tsumeb (SWA) (Namibie)(11), le seul à fournir un aussi grand nombre de termes de cette série.

• Rayons X.

  Comparaison entre les spectres de poudre des minéraux suivants (tableau 1) :

DÉPOUILLEMENT DES DIAGRAMMES DE POUDRE. (Rayonnement filtré Cu Ka.)

1° 2° 3° 4° d (Å) I d (Å) I d (Å) I d (Å) I 5,92 F 5,95 F 5,95 F 5,97 m 4,87 FF 4,87 FF 4,86 F 4,84 F 4,22 F 4,21 F 4,21 F 4,20 m< 3,72 >m 3,73 m - . - . - . - . 3,84 f 3,80 . 2,96 FF 2,96 FF 2,96 FF 2,97 FF 2,68 F 2,67 FF 2,70 ff 2,70 ff - . - . 2,65 f 2,66 f 2,61 f 2,61 f 2,62 ff 2,61 ff 2,57 f 2,54 f - . - . 2,52 f 2,51 f - . - . 2,45 FF 2,43 FF 2,45 m 2,46 F 2,40 m 2,39 m 2,40 m 2,40 F 2,34 m 2,33 m 2,34 m< 2,34 f - . - . - . 2,12 ff - . 2,09 f - . - . 2,00 ff 2,00 ff 2,01 f 1,97 ff 1,95 f 1,95 f - . - . 1,91 ff 1,90 ff - . 1,88 f 1,88 ff 1,87 ff - . - . - . 1,74 ff - . - . 1,71 f 1,70 f - . 1,68 ff 1,66 f 1,65 >m 1,65 ff 1,65 f - . 1,63 ff 1,62 ff 1,62 f 1,60 F 1,60 FF 1,60 f 1,60 m 1,57 ff 1,58 f 1,58 f 1,57 >m 1,51 m 1,50 m - . . . 1,48 m 1,48 >m 1,48 f . . 1,39 ff 1,39 ff . . . . 1,34 f 1,34 f . . . . 1,33 ff 1,33 ff . . . . 1,31 ff 1,31 ff . . . . 1,28 f 1,28 f . . . .

 

1. adamite incolore du Laurium (Grèce),
2. adamite cobaltifère, Cap Garonne (analyse 6),
3. olivénite zincifère, Cap Garonne (analyse 3),
4. olivénite, Cap Garonne (analyse 2).

 

• Gisements et associations.

   L'olivénite est répandue partout dans le gîte. Je citerai cependant les endroits où elle se trouve en spécimens plus remarquables et, spécialement, la partie Nord-Ouest de la mine. J'ai trouvé au point B (fig. 2, pl. XII) une fissure dont les parois étaient tapissées de cristaux d'olivénite du type I. On peut parfois recueillir des masses pesant plus d'un kilogramme dont la surface est recouverte de cristaux parfaits. Certains de ces échantillons peuvent rivaliser avec les spécimens du Cornwall. L'olivénite zincifère est fréquente aux points A et F.

  Les adamites plus rares dans le gisement sont surtout concentrées dans la partie Nord de la mine sur les fronts de taille extérieurs, les plus beaux cristaux des variétés cuprifères et cobaltifères proviennent du point C. Il est intéressant de noter que le poudingue à gros galets quartzeux qui forme la gangue de ces adamites ne renferme qu'exceptionnellement des minéraux sulfurés.

  Ces deux espèces sont associées à un certain nombre de minéraux qui leur sont, en partie, postérieurs et, en partie, antérieurs : 

  1. Minéraux accompagnant olivénite et variété zincifère  :
     1. plus anciens : adamite, barytine, arséniate hydraté de plomb et cuivre, beudantite, mansfieldite et variété, mimétite, pharmacosidérite, zeunérite ;
     2. plus récents : azurite, brochantite, conichalcite, malachite, tyrolite.
  2.  Minéraux accompagnant l'adamite cuprifère : 
     1. plus anciens : adamite, barytine, arséniate hydraté de plomb et cuivre, beudantite, duftite, mimétite, pharmacosidérite ;
     2. plus récents : azurite, gypse, malachite, olivénite.
  3. Minéraux accompagnant l'adamite cobaltifère :
     1. plus anciens : adamite ;
     2. plus récents : azurite, adamite cuprifère, olivénite.

     L'étude des cristaux complexes confirme bien cette succession : adamite, adamite cobaltifère, adamite cuprifère, olivénite zincifère, olivénite.