Allophane

Un allophane, est une espèce minérale du groupe des silicates sous-groupe des phyllosilicates, composée de silicate d'aluminium hydraté, mal cristallisé, de formule idéale Al2O3•(SiO2)1.3-2•(H2O)2.5-3 avec des traces de Ti;Fe;Mg;Ca;Na;K. Sa composition chimique mal définie lui vaut une grande quantité de synonymes et de variétés.

Allophane[1]
Catégorie IX : silicates[2]
Général
Classe de Strunz
9.ED.20
Classe de Dana
71.01.04.01
Formule chimique Al2O3•(SiO2)1.3-2•(H2O)2.5-3
Identification
Couleur incolore; blanc; vert; bleu; bleuâtre; jaune; brun; verdâtre; brun jaune
Classe cristalline et groupe d'espace Amorphe
Système cristallin Amorphe
Réseau de Bravais Amorphe
Cassure conchoïdale; terreuse; écailleuse
Habitus Massif; croûte; stalactitique; agrégat; pulvérulent
Échelle de Mohs 3,00
Trait blanc
Éclat vitreux; résineux; cireux; gras
Propriétés optiques
Fluorescence ultraviolet Oui et luminescence
Transparence Transparent - Translucide
Propriétés chimiques
Densité 2,75
Propriétés physiques
Magnétisme aucun
Radioactivité aucune
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Historique de la description et appellations

Inventeur et étymologie

Décrite par les minéralogistes Johann Friedrich Ludwig Hausmann et F. Stromeyer en 1816[3], du grec antique "Allos" = autre et "Phainein" = paraître [4].

Topotype

Synonymie
  • Allophanite[5]
  • Carolathine (Franz Leopold Sonnenschein[6],[7]) : est passée longtemps pour une allophane pauvre en eau[8].
  • Collyrite : décrite à la mine d'Etienne à Schemnitz en Hongrie, à Weissefel en Saxe, Allemagne, mais aussi en France dans la vallée de Larboust dans les Pyrénées[9].
  • Dillnite (Haidinger) : le nom vient de la localité de Dilln près Schemnitz en Hongrie[10].
  • Elhuyarite (Glocker) : petites masses botroïdales trouvées dans des filons de lignite à Freisdrof près de Bonn (Allemagne) [11].
  • Ilbaite[12]
  • Protoallophane
  • Riemanite[13]
  • Samoïte : le minéral initialement décrit dans une cavité de laves de l'ile Upolu Samoa qui a inspiré le nom[14].
  • Scarbroïte (Wernon) : le nom vient des îles Scarborough où le minéral avait été trouvé[15].
  • Schröttérite (Glocker1839) : nodule au Dollinger Berg près de Freiestein en Styrie, Autriche[16].

Caractéristiques physico-chimiques

Propriétés physiques

Les allophanes (comme les imogolites) peuvent produire des nanoparticules naturelles [17].

Variétés
  • Cupro-allophane : variété d'allophane riche en cuivre trouvée dans de nombreuses occurrences : Allemagne, Autriche, Suisse et Zaïre.
  • Ferriallophane : variété d'allophane riche en fer décrite à Podolsk, Moscovskaya Oblast en Russie.
  • Phosphate-allophane : variété d'allophane riche en phosphore contenant près de 7,97 % de P2O5 décrite à Whittier, Comté de Swain, Caroline du Nord, États-Unis[18].
  • Plumboallophane : variété d'allophane riche en PbO.

Cristallochimie

L’allophane sert de chef de file à un groupe de minéraux isostructuraux.

Groupe de l’allophane
  • Allophane Al2O3•(SiO2)1.3-2•(H2O)2.5-3
  • Hisingerite Fe2Si2O5(OH)4•2(H2O)
  • Imogolite Al2SiO3(OH)4
  • Neotocite (Mn,Fe)SiO3•(H2O)
  • Zinalsite Zn2AlSi2O5(OH)4•2(H2O)

Gîtes et gisements

Gîtologie et minéraux associés
Gîtologie
  • Dans les marnes (cas du topotype)
  • Comme produits d'altération hydrothermale des cendres volcaniques et des roches ignées
  • Comme produits d'altération pédologique des roches d’épanchement, microlithiques ou vitreuses
Minéraux associés

Chrysocolle, cristobalite, gibbsite, imogolite, limonite, quartz, vermiculite[19].

Notes et références
  1. American Mineralogist, volume 061, pp. 379(1976)
  2. La classification des minéraux choisie est celle de Strunz, à l'exception des polymorphes de la silice, qui sont classés parmi les silicates.
  3. Hausmann, J.F.L. & Stromeyer, F. (1816): Über Silberkupferglanz und Allophan.- Göttingische Gelehrte Anzeigen 2, 1251-1253.
  4. MINER Database von Jacques Lapaire - Minéraux et étymologie
  5. Dictionnaire des sciences de la terre: anglais-français, français-anglais Par Magdeleine Moureau,Gerald Brace p. 15 2000
  6. Franz Leopold Sonnenschein, "Ueber das Carolathin", Journal für praktische Chemie, volume 60, 1853, p. 268–271
  7. Franz Leopold Sonnenschein, "Ueber das Carolathin", Zeitschrift der deutschen geologischen Gesellschaft, vol. V, 1853, p. 223–226
  8. John Allen Howe, Allan B. Dick, A handbook to the collection of kaolin, china-clay and china-stone, Museum of Practical Geology (Great Britain), 1914, p. 162
  9. Éléments de minéralogie appliquée aux sciences chimiques : Volume 1 Par J. Girardin, H. Lecoq, Jöns Jacob Berzelius p. 11 1837
  10. Annual report of the progress of chemistry, and the allied sciences, physics. Par Justus Liebig (Freiherr von) p. 537 1852
  11. Bulletin / Société géologique de France, Volume 4 p. 97 1835
  12. Glossary of mineral species - Page 95 1995
  13. Nouveau manuel complet de minéralogie, Volume 2 Par Jean-Jacques-Nicolas Huot p. 502 1841
  14. Manuel de minéralogie, Volume 1 Par A. Des Cloizeaux p. 199 1862
  15. Manuel de minéralogie, Volume 3 Par A. Des Cloizeaux p. 590 1856
  16. Geological Survey professional paper, Numéro 185 Par Geological Survey (U.S.),Geological Survey (U.S.). Geographic Names Information Management p. 145 1934
  17. CNRS, INRA, CEMAGREF et CEA,Projet de fédération de recherche ECCOREV (voir p75)
  18. Howard W.Jaffe and Alexander M.Sherwood, Phosphate-Allophane in an Epidosite from North Carolina
  19. The Handbook of Mineralogy Volume II, 1995 Mineralogical Society of America by Kenneth W. Bladh, Richard A. Bideaux, Elizabeth Anthony-Morton and Barbara G. Nichols
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