Joaquinite-(Ce)

La joaquinite-(Ce) est une espèce minérale du groupe des silicates, sous groupe des cyclosilicates, de formule Ba₂NaCe₂Fe²⁺(Ti,Nb)₂(Si₄O₁₂)₂O₂(OH,F)·H₂O avec des traces de Th, Y, Mn, Mg, Ca, Sr, K. Les cristaux peuvent atteindre une taille de 1,2 cm[4].

Général
Joaquinite-(Ce)[1] Catégorie IX : silicates[2]
Joaquinite-(Ce) - Californie
Classe de Strunz	9.CE.25 9 Unclassified Strunz SILICATES (Germanates) 9.C Cyclosilicates 9.CE [Si4O12]8- 4-membered single rings (vierer-Einfachringe), 9.CE.25 Byelorussite-(Ce) NaBa2(Ce,La)2Mn++Ti2Si8O26(F,OH)•(H2O) Space Group P 2₁2₁2₁ Point Group 2 2 2 9.CE.25 Bario-orthojoaquinite Fe++2(Ba,Sr)4Ti2[Si4O12]O2•(H2O) Space Group Ccmm or Ccm2 Point Group Ortho 9.CE.25 Joaquinite-(Ce) NaFe++Ba2Ce2(Ti,Nb)2[Si4O12]2O2(OH,F)•(H2O) Space Group C 2 Point Group 2 9.CE.25 Orthojoaquinite-(Ce) NaFe++Ba2Ce2Ti2[Si4O12]2 O2(OH)•(H2O) Space Group Ccmm or Ccm21 Point Group Ortho 9.CE.25 Strontio-orthojoaquinite (Na,Fe++)2Ba2Sr2Ti2[Si4O12]2(O,OH)2•(H2O) Space Group Pbcm or Pbc2 Point Group Ortho 9.CE.25 Strontiojoaquinite (Na,Fe++)2Ba2Sr2Ti2[Si4O12]2(O,OH)2•(H2O) Space Group C 2 Point Group 2 9.CE.25 Orthojoaquinite-(La) Ba2Na(La,Ce)2Fe++Ti2Si8O26(OH,O,F)•H2O Space Group Ccmm Point Group 2/m 2/m 2/m
Classe de Dana	60.1.1a.1 Cyclosilicates 60. Anneaux à quatre membres 60.1.1a.1 Joaquinite-(Ce) NaFe²⁺Ba₂Ce₂(Ti,Nb)₂(Si₄O₁₂)₂ (OH,F) · H₂O
Formule chimique	H_2.5Ba₂Ce₂F Fe Na Nb O_27.5Si₈Ti Ba₂NaCe₂Fe²⁺(Ti,Nb)₂(Si₄O₁₂)₂O₂(OH,F)·H₂O
Identification
Masse formulaire[3]	1 451,181 ± 0,03 uma H 0,17 %, Ba 18,93 %, Ce 19,31 %, F 0,65 %, Fe 3,85 %, Na 1,58 %, Nb 6,4 %, O 30,32 %, Si 15,48 %, Ti 3,3 %,
Couleur	brun, orange-brun, jaune, jaune-miel
Classe cristalline et groupe d'espace	sphénoïdique ; C2
Système cristallin	monoclinique
Réseau de Bravais	centré C
Macle	commun sur {001} polysynthétique
Clivage	non observé
Habitus	tabulaire ; isométrique
Échelle de Mohs	5 à 5,5
Trait	blanc
Éclat	vitreux à soyeux
Propriétés optiques
Indice de réfraction	a=1,748-1,754, b=1,76-1,767, g=1,762-1,823
Biréfringence	Biaxial (+) ; 0,0140-0,0690 2V = 30-55°
Fluorescence ultraviolet	aucune
Transparence	transparent à translucide
Propriétés chimiques
Densité	3,8 à 4,0
Propriétés physiques
Magnétisme	aucun
Radioactivité	très faible mais détectable

Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Historique de la description et appellations

Inventeur et étymologie

La joaquinite a été décrite en 1909 par le minéralogiste George Louderback. Son nom est inspiré du topotype.

Topotype

Joaquin ridge, au mont Diablo, comté de San Benito, Californie, États-Unis.
Les échantillons types sont déposés à l'université Harvard, Cambridge, Massachusetts, États-Unis, N° 90 840.

Caractéristiques physico-chimiques

Critères de détermination

La joaquinite-(Ce) est transparente à translucide, d'éclat vitreux à soyeux et de couleur tirant sur le brun, orange-brun, jaune ou jaune-miel. Son trait est blanc. Son habitus est tabulaire et isométrique. Elle possède une très faible radioactivité.

Cristallochimie

La joaquinite est le chef de file d'un groupe de minéraux aux formules chimiques très semblables, le groupe de la joaquinite[5] :

Groupe de la joaquinite
Minéral	Formule	Groupe ponctuel	Groupe d'espace
Bario-orthojoaquinite	(Ba,Sr)₄Fe²⁺₂Ti₂(Si₄O₁₂)₂O₂·H₂O	mmm ou mm2	Ccmm ou Ccm2
Byelorussite-(Ce)	NaBa₂(Ce,La)₂Mn²⁺Ti₂(Si₄O₁₂)₂O₂(F,OH)·H₂O	222	P2₁2₁2₁
Joaquinite-(Ce)	Ba₂NaCe₂Fe²⁺(Ti,Nb)₂(Si₄O₁₂)₂O₂(OH,F)·H₂O	2	C2
Orthojoaquinite-(Ce)	Ba₂NaCe₂Fe²⁺Ti₂(Si₄O₁₂)₂O₂(O,OH)·H₂O	mmm ou mm2	Ccmm ou Ccm2₁
Orthojoaquinite-(La)	Ba₂Na(La,Ce)₂Fe²⁺Ti₂(Si₄O₁₂)₂O₂(OH,O,F)·H₂O	mmm	Ccmm
Strontio-joaquinite	Ba₂Sr₂(Na,Fe²⁺)₂Ti₂(Si₄O₁₂)₂O₂(O,OH)₂·H₂O	2	C2
Strontio-orthojoaquinite	Ba₂Sr₂(Na,Fe²⁺)₂Ti₂(Si₄O₁₂)₂O₂(O,OH)₂·H₂O	mmm ou mm2	Pbcm ou Pbc2

Cristallographie

Structure de la joaquinite-(Ce), projetée dans le plan (a+b, c). Violet : Ce, vert : Ba, marron : Fe, Na, rouge : Ti, bleu : O. Les atomes d'hydrogène ne sont pas représentés.

La joaquinite-(Ce) Ba₂Ce₂Ti₂(Fe_1,04Na_0,96)Si₈O₂₆(OH)·(H₂O) cristallise dans le système cristallin monoclinique, de groupe d'espace C2 (Z = 2 unités formulaires par maille conventionnelle)[6].

Paramètres de la maille conventionnelle : $a$ = 10,516 Å, $b$ = 9,686 Å, $c$ = 11,833 Å ; β = 109,67° (V = 1 134,95 Å³)
Masse volumique calculée = 4,11 g/cm³

Les cations Ba²⁺ sont entourés par 11 anions O²⁻, avec une longueur de liaison Ba-O moyenne de 2,950 Å. Les cations Ce³⁺ sont entourés par 9 anions O²⁻, avec une longueur de liaison Ce-O moyenne de 2,595 Å.

Les cations Fe²⁺ et Na⁺ sont situés sur deux sites d'occupation mixte non-équivalents : (Fe,Na)1 est en coordination trigonale bipyramidale déformée d'O²⁻ (longueur de liaison moyenne 2,106 Å), (Fe,Na)2 est en coordination octaédrique déformée d'O²⁻ (longueur de liaison moyenne 2,469 Å). Les groupes (Fe,Na)O₆ et (Fe,Na)O₅ sont reliés entre eux par une arête et forment des dimères isolés (Fe,Na)₂O₉, séparés dans le plan (a, b) par les atomes de cérium.

Les cations Ti⁴⁺ sont en coordination octaédrique déformée d'O²⁻ (longueur de liaison moyenne 1,946 Å). Les octaèdres TiO₆ sont reliés deux à deux par une arête et forment des dimères isolés Ti₂O₁₀, séparés dans le plan (a, b) par les atomes de baryum.

Les cations Si⁴⁺ occupent quatre sites non-équivalents et sont en coordination tétraédrique d'O²⁻ (longueur de liaison moyenne 1,638 Å). Les tétraèdres SiO₄ sont reliés entre eux par leurs sommets et forment des anneaux isolés Si₄O₁₂.

La structure de la joaquinite-(Ce) consiste en un empilement de couches ABCB parallèles au plan (a, b), A contenant les groupes (Fe,Na)₂O₉ et les atomes de baryum, B contenant les anneaux Si₄O₁₂ et C contenant les groupes Ti₂O₁₀ et les atomes de cérium.

Gîtes et gisements

Gîtologie et minéraux associés

La joaquinite-(Ce) se trouve :

dans les veines de natrolite coupant des schistes à glaucophane dans un corps de serpentine (San Benito Co., Californie), associée avec la bénitoïte, la neptunite et la natrolite ;
dans les syénites alcalines (Seal Lake, Canada), associée avec l'aegirine, la barylite, l'eudidymite et la neptunite.

Gisements producteurs de spécimens remarquables

États-Unis

San Benito, Comté de San Benito, Californie[7]^,[8]^,[9]^,[10]^,[11]

Comté de Pulaski, Arkansas[12]

Comté de Hot Spring[13]^,[14]

Canada

Mont Saint-Hilaire, Québec[15]

Groenland

Narssârssuk, Igaliko, Narsaq, province de Kitaa (ouest Groenland)[16]

Hongrie

Pécs, Mecsek Mts., Baranya, Comté Baranya

Galerie

Joaquinite-(Ce) avec bénitoïte - Californie
DallSan Benito, États-Unis, cristaux : jusqu'à 2 mm
San Benito, États-Unis, cristaux : jusqu'à 1 mm

Notes et références

(en) William S. Wise, « Strontiojoaquinite and bario-orthojoaquinite: two new members of the joaquinite group », American Mineralogist, vol. 67, n^os 7-8,‎ 1982, p. 809-816 (lire en ligne).
La classification des minéraux choisie est celle de Strunz, à l'exception des polymorphes de la silice, qui sont classés parmi les silicates.
Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
(en) John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh et Monte C. Nichols, The Handbook of Mineralogy : Silica, Silicates, vol. II, Mineral Data Publishing, 1995 (lire en ligne).
(en) E.I. Semenov, V.I. Bukin, Y.A. Balashov et H. Sørensen, « Rare earths in minerals of the joaquinite group », American Mineralogist, vol. 52, n^os 11-12,‎ 1967, p. 1762-1769 (lire en ligne).
ICSD No. 4 359 ; (en) E. Dowty, « Crystal structure of joaquinite », American Mineralogist, vol. 60, n^os 9-10,‎ 1975, p. 872-878 (lire en ligne).
(en) Joseph Murdoch et Robert W. Webb, « Minerals of California, Centennial Volume (1866-1966) », California Division Mines and Geology: Bulletin, vol. 189, n^o 102,‎ 1966, p. 234.
(en) W.S. Wise et R.H. Gill, « Minerals of the Benitoite Gem mine », Mineralogical Record, vol. 8, n^o 6,‎ 1977, p. 442-452.
(en) H. Earl Pemberton, Minerals of California, Van Nostrand Reinholt Press, 1983, 470.
(en) George Davis Louderback et Walter C. Blasdale, « Benitoite, its mineralogy, paragenesis and mode of occurrence », Department of Geological Sciences Bulletin, University of California, vol. 5,‎ 1909, p. 376.
(en) Charles Palache et William Frederick Foshag, « The chemical nature of joaquinite », American Mineralogist, vol. 17, n^o 7,‎ 1932, p. 308-312 (lire en ligne).
(en) Rocks and Minerals, vol. 64, 1989, p. 314-322.
(en) Howard, Mineral Species of Arkansas, addenda, 1987.
(en) H. Barwood, « Benitoite and Joaquinite in Arkansas », Min. News, vol. 11, n^o 5 (2),‎ 1995, p. 5.
(en) László Horváth et Robert A. Gault, « The mineralogy of Mont Saint-Hilaire, Quebec », The Mineralogical Record, vol. 21, n^o 4,‎ juillet-août 1990, p. 281-359.
(en) Ole V. Petersen et Karsten Secher, « The Minerals of Greenland », The Mineralogical Record, vol. 24, n^o 2,‎ 1993, p. 1-67.

Voir aussi

Bibliographie

(en) Jo Laird et Arden L. Albee, « Chemical composition and physical, optical, and structural properties of benitoite, neptunite, and joaquinite », American Mineralogist, vol. 57, n^os 1-2,‎ 1972, p. 85-102 (lire en ligne).
(en) E. Cannillo, F. Mazzi et G. Rossi, « The structure type of joaquinite : Contribution to the mineralogy of ilimaussaq Nr. 27 », Tschermaks Mineralogische und Petrographische Mitteilungen, vol. 17, n^o 4,‎ 1972, p. 233-246 (DOI 10.1007/BF01082804).
(en) George R. Rossman, « Joaquinite: The nature of its water content and the question of four coordinated ferrous iron », American Mineralogist, vol. 60, n^os 5-6 (1),‎ 1975, p. 435-440 (lire en ligne).

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[1] (en) William S. Wise, « Strontiojoaquinite and bario-orthojoaquinite: two new members of the joaquinite group », American Mineralogist, vol. 67, n^os 7-8,‎ 1982, p. 809-816 (lire en ligne).

[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] Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.

[4] (en) John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh et Monte C. Nichols, The Handbook of Mineralogy : Silica, Silicates, vol. II, Mineral Data Publishing, 1995 (lire en ligne).

[5] (en) E.I. Semenov, V.I. Bukin, Y.A. Balashov et H. Sørensen, « Rare earths in minerals of the joaquinite group », American Mineralogist, vol. 52, n^os 11-12,‎ 1967, p. 1762-1769 (lire en ligne).

[6] ICSD No. 4 359 ; (en) E. Dowty, « Crystal structure of joaquinite », American Mineralogist, vol. 60, n^os 9-10,‎ 1975, p. 872-878 (lire en ligne).

[7] (en) Joseph Murdoch et Robert W. Webb, « Minerals of California, Centennial Volume (1866-1966) », California Division Mines and Geology: Bulletin, vol. 189, n^o 102,‎ 1966, p. 234.

[8] (en) W.S. Wise et R.H. Gill, « Minerals of the Benitoite Gem mine », Mineralogical Record, vol. 8, n^o 6,‎ 1977, p. 442-452.

[9] (en) H. Earl Pemberton, Minerals of California, Van Nostrand Reinholt Press, 1983, 470.

[10] (en) George Davis Louderback et Walter C. Blasdale, « Benitoite, its mineralogy, paragenesis and mode of occurrence », Department of Geological Sciences Bulletin, University of California, vol. 5,‎ 1909, p. 376.

[11] (en) Charles Palache et William Frederick Foshag, « The chemical nature of joaquinite », American Mineralogist, vol. 17, n^o 7,‎ 1932, p. 308-312 (lire en ligne).

[12] (en) Rocks and Minerals, vol. 64, 1989, p. 314-322.

[13] (en) Howard, Mineral Species of Arkansas, addenda, 1987.

[14] (en) H. Barwood, « Benitoite and Joaquinite in Arkansas », Min. News, vol. 11, n^o 5 (2),‎ 1995, p. 5.

[15] (en) László Horváth et Robert A. Gault, « The mineralogy of Mont Saint-Hilaire, Quebec », The Mineralogical Record, vol. 21, n^o 4,‎ juillet-août 1990, p. 281-359.

[16] (en) Ole V. Petersen et Karsten Secher, « The Minerals of Greenland », The Mineralogical Record, vol. 24, n^o 2,‎ 1993, p. 1-67.