Kröhnkite

La kröhnkite ou kroehnkite est un corps chimique minéral, le sulfate naturel double de cuivre et de sodium monohydraté, de formule chimique Na2Cu(SO4)2. 2 H2O[3]. Ce minéral sulfate de maille monoclinique, rare, mais parfois typique des gîtes cuprifères et parfois des roches évaporites qui en proviennent ou restent à proximité, apparaît sous forme de cristaux prismatiques, facilement clivable s'ils sont centimétriques, ou octaédriques fragiles. Très pur, il est bleu pâle ou bleu ciel légèrement soutenu. Il apparaît aussi en agrégat granulaire, en amas ou en formations massives fibreuses, en incrustations ou encroûtements qui, exposés à l'air, se dessèchent en prenant une teinte blanc verdâtre ou vert jaunâtre.

Cristaux lamellaires fibreux

Kröhnkite
Catégorie VII : sulfates, sélénates, tellurates, chromates, molybdates, tungstates[1]

échantillon de kröhnkite de taille centimétrique montrant un unique cristal bleu-vert au centre, mine de Chuquicamata, Chili
Général
Classe de Strunz
07.CC.30
Classe de Dana
29.03.02.01
Formule chimique H4CuNa2O10S2 Na2Cu(SO4)2. 2 H2O
Identification
Masse formulaire[2] 337,681 ± 0,016 uma
H 1,19 %, Cu 18,82 %, Na 13,62 %, O 47,38 %, S 18,99 %,
Couleur bleue, bleue ciel parfois sombre, bleue verdâtre, verte, verte jaunâtre...
Classe cristalline et groupe d'espace prismatique
groupe de symétrie 2/m
groupe d'espace P21/c
Système cristallin monoclinique
Réseau de Bravais maille de base
a = 5,78 Å
b = 12,58 Å
c = 5,48 Å
β = 108,3°
Z=2
Macle commune sur {101}
Clivage parfait sur {001} ; bon sur {011}, très imparfait sur {101}
Cassure conchoïdale
Habitus cristaux prismatiques courts ou longs, (pseudo-)octaédriques, agrégats granulaires, parfois épais, de cristaux aciculaires ou fibreux, formes massives, grenues ou fibreuses, parfois colonnaires ou en colonnes, en croûtes fibreuse ou en incrustations poreuses...
Jumelage commun, parfois en forme de cœur
Échelle de Mohs 2,5 à 3
Trait blanc
Éclat vitreux à gras
Propriétés optiques
Indice de réfraction polyaxe
nα = 1,544
nβ = 1,578
nγ = 1.601
Biréfringence Biaxial (-) ; δ = 0,057
Pouvoir rotatoire mesuré : 78°, calculé 76°
Transparence Transparent à translucide
Propriétés chimiques
Densité 2,1 à 2,9, le plus souvent 2,9
Fusibilité facile au chalumeau
Solubilité se dissout dans l'eau
Propriétés physiques
Magnétisme aucun
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Géotype et dénomination

Avant d'être répertorié en minéralogie par Ignacy Domeyko, peut-être dès 1876, le minéral a été analysé par le chimiste Berthold Kröhnke, ancien consul allemand au Chili, en 1875 à partir d'échantillons du gisement de la mine chilienne de cuivre de Chuquicamata, à Calama, province d'Antofagásta[4]. Berthold confia des échantillons en 1876 à son ami Ignacy Domeyko, minéralogiste et géologue polonais, lituanien d'origine russe-blanc qui avait étudié en France, mais qui était alors un résident au Chili. Ce dernier publie les résultats de cette recherche dans la troisième édition en 1879 de son traité de minéralogie, qui contient également une présentation de nombre de minéraux sud-américains. Le premier nom choisi était Krönkit ou Kronnkit en allemand, Kronnkita en espagnol, Kronnkite en anglais.

Ludwig Darapsky met en forme définitive la dénomination allemande kröhnkit à la fin des années 1880[5].

Caractéristiques

Ce minéral, transparent à translucide, a une densité comprise entre 2,06 et 2,9. Sa dureté varie de 2,5 à 3 sur l'échelle de Mohs. Son clivage est parfait sur (001), bon sur (011). La macle est commune sur (101). Sa cassure fragile est conchoïdale, avec un éclat vitreux à gras. Son trait est blanc et sa poussière parfois incolore.

Chauffé en milieu fermé, il décrépite (en) puis fond facilement en une masse verte. Il colore la flamme en jaune verdâtre ou vert jaunâtre, jaune par effet des ions sodium, vert par effet des ions cuivre II.

Il est facilement soluble dans l'eau, et s'y décompose en sulfate de sodium soluble et en sulfate de cuivre également soluble. La solution est acide.

Ainsi, le minéral s'altère facilement à l'air humide. Les solutions de sulfate de sodium, soumises à évaporation, précipitent lentement sous forme de mirabilite.

Incrustations de Kröhnkite (très similaires à celle de la chalcantite), Mine de Chuquicamata, Collection Marion Stuart

La kröhnkite présente quelques similitudes marquées, au niveau morphologique et chimique, avec la chalcantite.

Cristallochimie et cristallographie

La formule type M2M'(TO4)2(H2O)2, est typique des milieux d'altération hydrothermaux. T = S, As... Ce sulfate sans autres anions étrangers, soluble dans l'eau fait partie du groupe de la rosélite.

Dans la classification de Dana, il était référencé en 29.03.02.01.

La structure cristalline consiste en tétraèdres SO4 et octaèdres CuO4(H2O) liés entre eux par les côtés, formant des chaînes alignés sur la parallèle au plan [001]. Ces chaînes sont associées entre elles par des polyèdre d'ions Na+ et des ponts formés de liaisons hydrogène des molécules d'eau externes aux chaînes.

Association rare de Kröhnkite en lamelles fibreuses bleues et de natrochalcite en filament vert émeraude, Mine de Chuquicamata

Formation

Il s'agit d'un minéral secondaire, pouvant formé très rarement une roche évaporite. Il se forme au voisinage des gîtes cuprifères en milieu aride, par exemple au Chili dans la région désertique d'Atacama, très abondant à Chuquicamata, voire aux mines voisines de Quetana et San Salvador.

Il est très souvent en association avec d'autres minéraux : chalcantite, blödite, natrochalcite, atacamite, antlérite, brochantite...

Gisements
  • Angleterre
Wheal Hazard, St. Just, Cornouailles
  • Argentine
  • Autriche
dans les schlagues des mines de Walchen, Styrie
  • Australie
Mine de Broken Hill, Nouvelle-Galle-du-Sud
  • Chili
El Cobre de Mejillones et district Incahuasi, Atacama
cristaux larges et abondants, mine de Chuquicamata, aussi à Quetena, à l'ouest de Calama, ainsi qu'à Collahuasi, Antofagasta
  • États-Unis
Pièce de collection, Kröhnkite à cristaux centimétriques verts, Mine de Chuquicamata, 6 cm x 4.3 cm x 3 cm
Californie
Virginie
  • Grèce
  • Hongrie
dépôt de cuivre de Recsk, Monts Matra
  • Italie
Capo Calamita ou cap calamite, île d'Elbe
  • Roumanie

Usage

C'est un minéral de collection. Avec environ 18 % en teneur massique d'élément cuivre, c'est aussi un minerai de cuivre.

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. La graphie oe pour ö est une notation graphique classique. Lorsque le signe umlaut " n'est pas reconnu, on trouve aussi krohnkite par défaut. Il s'agit de l'ancien sulfate de cuivre et de chaux. Il peut représenter une association intime de deux composés : le sulfate de cuivre dihydraté CuSO4. 2 H2O et la thénardite ou sulfate de sodium Na2SO4, ce dernier sel encore nommé par les anciens sel sec de Glauber.
  4. Il semble que ce corps minéral était considéré invariablement avant la fin des années 1870 comme un vitriol cuivreux , de facto confondu avec la chalcantite. Ignacy Domeyko aurait soupçonné cette méprise alors qu'il était professeur au collège minier de la Serena dans les années 1840. Recteur retenu à Santiago, il aurait demandé l'expertise de Berthold Krönhke sur ce sujet. La découverte d'un sulfate double de sodium et de cuivre hydraté permet de résoudre le problème posé.
  5. L. Darapsky, Mittheilungen an die Redaktion. Über Kröhnkit. in: M. Bauer, W. Dames, Th. Liebisch (Hrsg.): Neues Jahrbuch für Mineralogie, Geologie und Palaeontologie. Band I, E. Schweizbart'sche Verlagshandlung, Stuttgart 1889, page 193

Voir aussi

Bibliographie
  • Henri-Jean Schubnel, avec Jean-François Pollin, Jacques Skrok, Larousse des Minéraux, sous la coordination de Gérard Germain, Éditions Larousse, Paris, 1981, 364 p. (ISBN 2-03-518201-8). entrée Krönkite; p. 199.
  • André Jauzein, article sur les « sulfates naturels », Encyclopædia Universalis, 2000.
  • Hawthorne, F.C. Refinement of Crystal Structure of Kröhnkite, Acta Crystallographica, 31, année 1975, 1753- 1755.

Liens externes
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