SULFATES NATURELS

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Sulfates naturels : caractéristiques

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Pyrite

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Barytine

Barytine
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Gypse : structure

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Sulfates des séries salines sédimentaires

De nombreux sulfates sont des constituants habituels de séries continentales ou marines particulières, correspondant à des bassins endoréiques ou à des mers épicontinentales des zones climatiques arides. Dans les séquences d'« évaporites », les sulfates occupent des niveaux définis par leur solubilité respective : ceux de calcium précipitent après la séquence carbonatée, ceux de sodium et de magnésium n'apparaissent qu'au sommet ou à la suite des dépôts de sel gemme.

Sulfates de calcium

Les principales espèces minérales appartenant au système CaSO4-H2O sont : le gypse CaSO4.2 H2O, monoclinique (groupe A2/a), de densité 2,317, et dont la structure est formée de feuillets dont la liaison est réalisée par l'eau, ce qui autorise un clivage facile ; l'hémihydrate, ou bassanite CaSO4.1/2H2O, constituant principal du plâtre ; l'anhydrite CaSO4, orthorhombique (Bbmm), de densité 2,98.

Gypse : structure

Gypse : structure

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Structure du gypse projetée sur les plans perpendiculaires aux axes c et a (d'après Atoji et Rundle, 1958). 

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Lorsqu'on chauffe du gypse à sec, la déshydratation commence vers 40 0C. Un palier, correspondant à l'hémihydrate, est atteint dès 70 0C. Vers 95 0C, la majeure partie de l'eau restante se dégage. Le corps obtenu, presque anhydre, a encore la structure du plâtre et possède la propriété de se réhydrater instantanément en présence d'eau, ce qui en fait un déshydratant puissant utilisé dans le commerce sous le nom d'anhydrite soluble ou réversible. Il faut chauffer à 450 0C pendant plus d'une heure pour obtenir l'anhydrite orthorhombique, stable.

Gypse : courbe de déshydratation

Gypse : courbe de déshydratation

Dessin

Courbe de déshydratation du gypse sec sous une pression de vapeur d'eau de 23,6 mm de mercure (d'après Weiser, 1936). 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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L'hémihydrate lui-même se réhydrate facilement en présence d'eau en fournissant des aiguilles de gypse dont l'imbrication assure une solidité remarquable aux enduits de « plâtre » utilisés en application sur les murs intérieurs des habitations.

La connaissance de la température de transition gypse-anhydrite en solution est du plus haut intérêt en géologie. Malheureusement, si étrange que cela puisse paraître, cette tempér [...]

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Écrit par :

  • : professeur à la faculté des sciences de l'université de Paris-VI-Pierre-et-Marie-Curie, directeur du laboratoire de géologie de l'École normale supérieure de Paris

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Autres références

«  SULFATES NATURELS  » est également traité dans :

ANHYDRITE

  • Écrit par 
  • Yves GAUTIER
  •  • 255 mots

Sulfate anhydre de calcium, l'anhydrite, fréquemment incolore ou blanche à grise, parfois bleutée à rosâtre, se présente généralement en masse finement cristallisée ou granulaire. Les cristaux bien exprimés (prismatiques courts et tabulaires) sont rares. On la reconnaît facilement grâce à ses trois clivages orthogonaux, qui lui donnent un aspect cubique, et à sa faible densité. formule : Ca(SO 4 ) […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/anhydrite/#i_40204

BARYTINE

  • Écrit par 
  • Yannick LOZAC'H
  •  • 305 mots

Sulfate de baryum (BaSO 4 ) cristallisé dans le système orthorhombique. Les cristaux s'assemblent fréquemment en masses lamellaires, par suite du développement de la face (001) ; les cristaux prismatiques sont beaucoup plus rares. Le plus souvent, ce sont des amas granulaires, cryptocristallins. On connaît également des concrétions sphériques et ellipsoïdales à structure fibroradiée ou à structure […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/barytine/#i_40204

BARYUM

  • Écrit par 
  • Bernard CARTON
  •  • 331 mots

Du grec barus , lourd Symbole chimique : Ba Numéro atomique : 56 Masse atomique : 137,34 g Point de fusion : 725  0 C Point d'ébullition : 1 640  0 C Densité (à 20 0 C) : 3,5. Deuxième membre de la famille des alcalinoterreux (après le calcium), dont C. W. Scheele découvrit la base (baryte) dans la pyr […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/baryum/#i_40204

CALCIUM

  • Écrit par 
  • Jean PERROTEY
  •  • 2 291 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Carbonate et sulfate »  : […] Le carbonate existe sous deux variétés cristallines : la calcite, variété stable isomorphe du carbonate de magnésium, et l' aragonite, variété métastable isomorphe des carbonates alcalino-terreux lourds. On distingue pratiquement les deux variétés en portant à ébullition une solution de sel de cobalt contenant en suspension le carbonate pulvérisé ; la calcite reste blanche, tandis que l'aragonite, […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/calcium/#i_40204

CÉLESTITE ou CÉLESTINE

  • Écrit par 
  • Yannick LOZAC'H
  •  • 445 mots

Souvent de teinte bleu ciel, d'où son nom (du latin caelestis ), la célestite (ou célestine) est un sulfate de strontium, de formule : SrSO 4 . Ce minéral constitue l'un des pôles d'une série isomorphe allant du strontium au baryum (sous sa forme sulfatée : BaSO 4 , barytine ), et présentant toutes les combinaisons intermédiaires. Le calcium se substitue […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/celestite-celestine/#i_40204

CHAPEAUX OXYDÉS

  • Écrit par 
  • Guy TAMAIN
  •  • 983 mots

Initialement, le mineur désignait par chapeaux de fer les masses de limonites formées par altération des gisements renfermant de la pyrite et/ou d'autres sulfures de fer. Puis, par extension, on parle de chapeaux de fer des gisements métalliques sulfurés, c'est-à-dire la zone où s'effectue l'oxydation de ces sulfures. Cette zone, dont la puissance varie d'une à plusieurs dizaines de mètres (900 m […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/chapeaux-oxydes/#i_40204

CYCLES BIOGÉOCHIMIQUES

  • Écrit par 
  • Jean-Claude DUPLESSY
  •  • 7 878 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre « La phase océanique du cycle du soufre »  : […] L' océan joue un rôle central dans le cycle du soufre, parce que les principaux réservoirs (sulfures des roches sédimentaires, sulfates des évaporites, sulfates dissous dans l'eau de mer) sont associés à des processus océaniques. On distingue une boucle rapide dans laquelle les sulfates sont émis dans l'air par le pétillement de l'eau de mer et retournent à l'océan par les pluies et les rivières, […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/cycles-biogeochimiques/#i_40204

EPSOMITE

  • Écrit par 
  • Yannick LOZAC'H
  •  • 312 mots

Se présentant généralement en croûtes, en efflorescences ou en groupements de fines aiguilles, ce sulfate de magnésium hydraté cristallise dans le système orthorhombique. Les cristaux peuvent paraître tétragonaux de par la présence d'un angle voisin de 90 0 entre les faces du prisme. La cassure est conchoïdale. L'epsomite, comme d'autres minéraux solubles avides d'eau, pe […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/epsomite/#i_40204

GYPSE

  • Écrit par 
  • Yves GAUTIER
  •  • 1 052 mots
  •  • 1 média

Sulfate hydraté de calcium, le gypse est un minéral très commun des séries sédimentaires. S'il peut cristalliser sous des formes très diverses et présenter des teintes variées (incolore, blanc, de gris à noir, de jaunâtre à jaune miel, de marron à brun, de rose à rouge foncé...), son identification est toutefois assez aisée : la rayure avec l'ongle et son clivage lamellaire très facile (les feuill […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/gypse/#i_40204

MAGNÉSIUM

  • Écrit par 
  • Maurice HARDOUIN, 
  • Michel SCHEIDECKER
  •  • 4 262 mots
  •  • 9 médias

Dans le chapitre « Composés »  : […] La magnésie MgO est une poudre blanche obtenue par calcination de l'hydroxyde Mg(OH) 2 ou de la magnésite MgCO 3 . Elle est isotype d'un grand nombre d'oxydes des métaux de transition comme elle de structure NaCl. C'est un excellent produit réfractaire qui sert à faire des creusets de laboratoire et que l'on peut agglomérer sous forme de briquettes pour les revêtements de fours métallurgiques à […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/magnesium/#i_40204

MINÉRALOGIE

  • Écrit par 
  • Claude GUILLEMIN
  •  • 12 132 mots
  •  • 23 médias

Dans le chapitre « Sulfates, chromates, molybdates, tungstates »  : […] Les sulfates (près de 300 espèces ; cf.  sulfates naturels ) peuvent être anhydres, comme la barytine BaSO 4 , l' anhydrite CaSO 4 , l' anglésite PbSO 4 , la célestine (ou célestite ) SrSO 4 , souvent d'origine hydrothermale ; plus fréquemment hydratés, comme le […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/mineralogie/#i_40204

MIRABILITE

  • Écrit par 
  • Guy TAMAIN
  •  • 400 mots

Le premier nom de la mirabilite fut celui de sal mirabile Glauberi ou sel admirable de Glauber, qui devint ultérieurement et de façon plus concise « sel de Glauber ». Sulfate hydraté naturel de sodium de formule : Na 2 SO 4 , 10 H 2 O, la mirabilite contient 19,3 p. 100 de Na 2 O, 24,8 p. 100 de SO 3 et 55,9 p. 100 d'eau. Elle cristallise dans le système monoclinique, sous […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/mirabilite/#i_40204

POLYHALITE

  • Écrit par 
  • Philippe ROSSI
  •  • 227 mots

La polyhalite est un sulfate hydraté de potassium, de calcium et de magnésium : K 2 Ca 2 Mg(SO 4 ) 4 ,2 H 2 O. D'allure massive ou parfois fibreuse, la polyhalite cristallise dans le système triclinique ; les cristaux en tablette sont petits et rares. Lorsqu'elle est pure, la polyhalite est blanche, mais souvent des inclusions d'oxydes de fer la colorent du rose saumon au rouge brique. Ses princip […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/polyhalite/#i_40204

SODIUM

  • Écrit par 
  • Luc AUFFRET, 
  • Albert HÉROLD, 
  • André METROT, 
  • Bernard PIRE
  •  • 4 688 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Autres sels »  : […] Le sulfate existe dans la nature à l'état anhydre (thénardite) ou sous forme d'hydrate à 10 H 2 O (mirabilite ou sel de Glauber). Il est surtout associé aux sels de potassium sous forme de sels doubles. Les sels naturels sont exploités aux États-Unis (lac Dale), au Canada, en U.R.S.S. (mer Caspienne), en Allemagne de l'Est. La majeure partie du sel (productions mondiale et f […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/sodium/#i_40204

SOLS - Diversité des sols

  • Écrit par 
  • Georges AUBERT, 
  • Denis BAIZE, 
  • Mireille DOSSO, 
  • Marcel JAMAGNE
  •  • 4 525 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Processus des milieux intertropicaux »  : […] La fersiallitisation est liée à des conditions climatiques à fort contraste saisonnier, méditerranéennes voire subtropicales. En milieu aéré et bien drainant, l'hydrolyse provoque une importante libération de fer. Les argiles qui se forment dans de telles conditions correspondent, tout comme en milieu tempéré, au processus de bisiallitisation. Celui-ci génère des argiles de type 2/1, c'est-à-dire […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/sols-diversite-des-sols/#i_40204

THÉNARDITE

  • Écrit par 
  • Guy TAMAIN
  •  • 340 mots

Sulfate naturel de sodium, de formule Na 2 SO 4 (43,7 p. 100 de Na 2 O et 56,3 p. 100 de SO 3 ), elle peut contenir K 2 O en faibles quantités sous forme d'impuretés mécaniques. La thénardite cristallise dans le système orthorhombique en bipyramides rhombiques, parfois en cristaux tabulaires. Les macles sont fréquentes. Elle se rencontre souvent en amas granulaires. La thénardite est incolore, tr […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/thenardite/#i_40204

Voir aussi

ALBÂTRE    BASSANITE    BLÖDITE    GLAUBÉRITE    KIÉSÉRITE    PLÂTRE    ROSE DES SABLES    SULFATE DE CALCIUM    SULFATE DE MAGNÉSIUM    SULFATE DE SODIUM

Pour citer l’article

André JAUZEIN, « SULFATES NATURELS », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 17 mai 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/sulfates-naturels/