Chalcocite

La chalcocite est une espèce minérale composée de sulfure de cuivre, de formule Cu2S, pouvant contenir des traces de Ag, Fe, Mn, Co, Ni, Se, Te, Si.

Chalcocite
Catégorie II : sulfures et sulfosels[1]

Chalcocite, St Agnes, Cornouailles, Angleterre (9x7 cm)
Général
Numéro CAS 21112-20-9
Classe de Strunz
2.BA.05a
Classe de Dana
02.04.07.01
Formule chimique Cu2S   [Polymorphes]
Identification
Masse formulaire[2] 159,157 ± 0,011 uma
Cu 79,85 %, S 20,15 %,
Couleur gris
Classe cristalline et groupe d'espace prismatique ;
P 21/c
Système cristallin monoclinique
Réseau de Bravais Primitif P
Macle possible
Clivage médiocre sur {110}
Cassure conchoïdale
Habitus granulaire, agrégat gris terne, cristal rare
Échelle de Mohs 2,5 - 3
Trait gris
Éclat métallique
Éclat poli Bon mais les rayures sont difficiles à éviter
Propriétés optiques
Pléochroïsme Inexistant
Transparence opaque
Propriétés chimiques
Densité 5,5 - 5,8
Comportement chimique soluble dans HNO3
Propriétés physiques
Magnétisme aucun
Radioactivité aucune
Précautions
SIMDUT[3]

Produit non classé
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Inventeur et étymologie

Minéral décrit par James Dwight Dana en 1868 et nommé d’après la racine grecque χαλκóς (chalkos) désignant le cuivre[4].

Cristallographie
  • Paramètres de la maille conventionnelle : a = 11.881, b = 27.323, c = 13.491, Z = 96 ; beta = 116.35°, V = 3924,48
  • Densité calculée = 6,46

Gîtologie

Minéral typique des filons hydrothermaux. Dans les zones d'oxydation des gisements de cuivre, en présence d'oxygène les sulfures de cuivre se transforment aisément en sulfates et donnent lieu à la formation de produits secondaires d'altération comme la chalcantite ou CuSO4 · 5 H2O.

Gisements remarquables

La chalcocite est très commune mais les formes cristallines macroscopiques sont rares.

  • Angleterre
Hanover Cove, Perranzabuloe, St Agnes District, Cornouailles[5]
  • Australie
Mammoth Mine, Mt Isa, Mt Isa - Cloncurry area, Queensland
  • États-Unis
Bristol Copper Mine, Bristol, Hartford Co.
  • France
Costabonne, Prats-de-Mollo-la-Preste Pyrénées-Orientale[6]
Mine Wilhelm, Sainte-Marie-aux-Mines Haut-Rhin [7]
La Finosa (Fontana Rossa), Ghisoni, Haute-Corse[8]

Variétés
  • Argentiferous chalcocite : la chalcocite argentifère ; variété argentifère connue aux États-Unis ; Arizona, Montana et Minnesota.
  • Ducktownite : variété de chalcocite avec des grains de pyrite décrite dans la mine de Ducktown, Comté de Polk, Tennessee.

Synonymie

Il existe pour cette espèce de nombreux synonymes anciens[9]

  • Chalcocine
  • Chalcosine
  • Chalcosite
  • Copertite
  • Cuivre spiciforme
  • Cyprite
  • Harrisite (Shepard) Il s'agit d'une pseudomorphose de galène en chalcocite[10].
  • Redruthite; Etymologie par allusion a la mine de Redruth en Cornouailles Angleterre.

Usage

Minerai de cuivre (à 67 %). La chalcocite est le principal minerai de cuivre au monde. Le sélénium se substituant très facilement au soufre dans le réseau cristallin de la chalcocite, ce minéral est aussi une des principales sources de sélénium au monde[11]. Le sélénium est parfois aussi présent dans les boues résultant de la dissolution des anodes de cuivre lors de son raffinage électrolytique[12]. Le sélénium et ses dérivés sont des poisons pour l'électro-raffinage et la métallurgie du cuivre mais peuvent être valorisés pour de multiples autres usages[13]. La grande toxicité du sélénium, du sélénite et du séléniate résultant de son oxydation posent des problèmes environnementaux importants pour l'industrie minière.

Galerie
  • Chalcocite - Bristol Copper Mine, Bristol, Hartford Co., CT USA[14]
  • Chalcocite - Bristol-Mine, USA[15]
  • Structure cristalline de la chalcocite

Notes et références
  1. La classification des minéraux choisie est celle de Strunz, à l'exception des polymorphes de la silice, qui sont classés parmi les silicates.
  2. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  3. « Sulfure de cuivre (I) » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 24 avril 2009
  4. MINER Database von Jacques Lapaire - Minéraux et étymologie
  5. Ansermet, S. (2007): Kupfermineralien von der Hanover Cove am Cligga Head, Cornwall. Lapis 32 (2), 25-26; 50.
  6. C.R. Acad. Sciences Paris, Série II, 1988, 307(10), 1231-1236
  7. Wittern, Journée: "Mineralien finden in den Vogesen", 1997
  8. Fiche BSS BRGM n° 11183X4002/GT
  9. « Index alphabétique de nomenclature minéralogique » BRGM
  10. Mineralogy Par Joseph Henry Collins 1878
  11. (en) R.C. Weast (1969), Handbook of Chemistry and Physics (1969). Voir les informations générales sur le sélénium, Boca Raton, FL, USA, CRC Press,
  12. Coget, F. (1966) Étude des précipités anodiques en électro-raffinage du cuivre. Editeur Louvain: UCL.
  13. Ladrière J. (1969) Étude de quelques réactions d'oxydo-réduction intervenant en électrolyse du cuivre. Université Catholique de Louvain (UCL). SC/Laboratoire de Chimie Minérale. Thèse de doctorat. Promoteur R. Breckpot. Collation 109.
  14. Harvard Museum of Natural History
  15. Musée minéralogique de Bonn, Allemagne
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