SULFURES ET SULFOSELS NATURELS
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Minéralogie des sulfures
On peut considérer les sulfures selon le rapport décroissant du cation (A) à l'anion (X), et les classer en groupes chimiques A2X, AX, A2X3, AX2, AX3 et enfin AxA′yXz pour les sulfures bimétalliques.
Groupe A2X
Chalcocite
La chalcocite Cu2S, orthorhombique (groupe de symétrie Ab2m) se présente en prismes courts ou en tablettes épaisses avec parfois des formes pseudohexagonales dues à des macles triples ; plus généralement, on la trouve sous forme de masses finement grenues ou d'enduits, souvent en inclusions dans d'autres minéraux. De couleur gris de plomb, d'éclat métallique et de clivage indistinct, elle est peu malléable et plus ou moins sectile. Elle est fréquente en pseudomorphose de bois fossiles ou d'autres minéraux comme la bornite ou la chalcopyrite. L'origine hypogène de la chalcocite est discutée ; par contre, la chalcocite supergène peut se rencontrer en masse importante dans la zone de cémentation des gisements. C'est l'un des sulfures le plus facilement oxydable, et son oxydation conduit à la formation de covellite, de cuprite et de cuivre natif.
Argentite
L'argentite Ag2S, cubique (Im3m), assez fréquemment cristallisée en cubes et octaèdres, a rarement des formes plus complexes. Un cristal cubique d'argentite donne un diagramme de R.X. orthorhombique ; en effet la forme cubique d'Ag2S stable au-dessus de 179 0C devient orthorhombique (acanthite) par refroidissement ; elle donne souvent des masses réticulées ou filiformes, des arborescences, des croûtes et des enduits. Sa couleur est gris de plomb à noir, avec un éclat métallique ; sa rayure est grise et brillante à ternissure très rapide ; elle est sectile et malléable mais ne possède pas de clivage. C'est l'un des principaux minerais d'argent, surtout sous forme d'exsolution dans la galène.
Groupe AX
Galène
La galène PbS est de symétrie cubique (Fm3m). Les cristaux sont très fréquents, et leur taille peut être importante (on en connaît de 30 cm d'arête). Les formes les plus souvent rencontr [...]
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Écrit par :
- Roland PIERROT : chef de département adjoint au Bureau de recherches géologiques et minières, Orléans
- Guy ROGER : docteur ès sciences, chargé de recherche au C.N.R.S., au Laboratoire de géologie appliquée de l'université de Paris-VI-Pierre-et-Marie-Curie
Classification
Autres références
« SULFURES ET SULFOSELS NATURELS » est également traité dans :
ANTIMOINE
Dans le chapitre « Préparation » : […] Lorsqu' on dispose de minerais à haute teneur, la stibine, très fusible, est directement fondue vers 600 0 C avec du fer, qui se sulfure tandis que l'antimoine liquide coule sous la scorie. Dans la plupart des cas, les stibines naturelles subissent une fusion préalable qui les débarrasse de leur gangue et qui donne l'antimoine « cru » à l'aspect vitreux, que l'on grille dans un courant d'air. L'o […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/antimoine/#i_40201
ARGENT, métal
Dans le chapitre « État naturel » : […] L'argent est disséminé sur toute la surface de la Terre. C'est cependant un métal très rare qui ne vient qu'au 63 e rang dans l'ordre d'abondance des éléments de l'écorce terrestre. Il existe aussi dans l'eau de mer à une concentration correspondant sensiblement à la solubilité du chlorure (10 -5 g/l), et on l'a signalé dans les pierres météoriques. Les principales espèces minéralogiques considé […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/argent-metal/#i_40201
ARSENIC
L'arsenic est l'élément chimique de symbole As et de numéro atomique 33. Bien qu'il soit très répandu dans le règne minéral et dans les organismes vivants, une quarantaine d'éléments sur quatre-vingt-douze sont plus abondants que lui ; il ne représente qu'environ cinq millionièmes en masse de la croûte terrestre. Son importance vient de son rôle physiologique ; c'est un constituant systématique de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/arsenic/#i_40201
BLENDE ou SPHALÉRITE
Sulfure de zinc, la blende, également appelée sphalérite, présente de nombreuses couleurs selon les quantités de fer, de manganèse, de cadmium ou de gallium qu'elle contient dans son réseau cristallin. Les variétés qui renferment le plus de fer – la christophite et la marmatite – sont brunes à noires . La blende pure peut cristalliser de belles formes centimétriques, dérivées du tétraèdre et du d […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/blende-sphalerite/#i_40201
CHALCOSITE ou CHALCOCITE
Sulfure de cuivre, la chalcosite, ou chalcosine (terme ancien), se présente le plus souvent sous forme massive de couleur gris de plomb à brun noir selon l'altération du cuivre, teintes qui la distinguent facilement des autres sulfures de cuivre. Elle se caractérise aussi par son éclat métallique et sa propriété sectile (elle se coupe au couteau), moindre toutefois que celle de l'argentite. Ses cr […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/chalcosite-chalcocite/#i_40201
CHAPEAUX OXYDÉS
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_40201
CUIVRE
Dans le chapitre « Mines et minerais » : […] Le cuivre est assez irrégulièrement réparti à la surface du globe. On trouve les grands gisements au sud du bouclier canadien, dans le Michigan et le Montana, ainsi que dans le sud-ouest des États-Unis, au nord du Mexique, dans les Andes occidentales, Pérou et Chili (Chuquicamata et El Teniente), sur la plate-forme africaine (république démocratique du Congo et Zambie), en Afrique du Sud (Transva […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/cuivre/#i_40201
ÉTAIN
Dans le chapitre « Degré d'oxydation IV » : […] L'étain possède un caractère ionique prédominant dans ses oxydes (SnO 2 , les spinelles Mg 2 SnO 4 et Co 2 SnO 4 , les pérovskites CaSnO 3 et PbSnO 3 ...) et ses fluorures (SnF 4 , LiSnF 6 , Na 2 SnF 6 ...). L'ion Sn 4+ y possède toujours la coordinence 6. Dans ses composés covalents, l'étain IV possède soit une configuration tétraédrique correspondant à une hybridation sp 3 (hydrure SnH 4 , […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/etain/#i_40201
LÖLLINGITE
De formule chimique FeAs 2 , la löllingite est un diarséniure de fer du groupe de la pyrite. Elle est composée de 27,2 p. 100 de fer, de 72,8 p. 100 d'arsenic et d'un peu de soufre et d'antimoine. La löllingite forme un sous-groupe qui correspond aux diarséniures de fer, de nickel et de cobalt et cristallisant dans le système orthorhombique. Sa structure cristalline est analogue à celle de la marc […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/lollingite/#i_40201
MARCASSITE ou MARCASITE
Bisulfure de fer, la marcassite peut être fréquente dans certaines roches sédimentaires. Assez rare en cristaux isolés, elle présente alors une forme tabulaire allongée ou parfois prismatique, à l'éclat métallique argenté. Le plus souvent les cristaux sont associés en un ensemble complexe de macles multiples en « crêtes de coq » ou en « pointes de flèche » sur lesquels se plaquent parallèlement b […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/marcassite-marcasite/#i_40201
MERCURE, élément chimique
Dans le chapitre « Préparation » : […] La production mondiale annuelle de mercure est passée d'un maximum de 10 000 tonnes en 1970 à 6 500 tonnes en 1986, 3 260 tonnes en 1996 et 1 600 tonnes en 2003, en provenance principalement d'Espagne, du Kirghizstan, de Chine, et d'Algérie. Le mercure se rencontre à l'état naturel essentiellement sous forme de sulfure rouge appelé « cinabre ». Très simple, l'extraction à partir du cinabre s'effe […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/mercure-element-chimique/#i_40201
MILLÉRITE
Sulfure de nickel, la millérite, appelée parfois « cheveux d'or » ou « pyrite capillaire », se présente en pelotes d'aiguilles souples fibroradiées qui arborent parfois des irisations multicolores. Les fins cristaux aciculaires, de couleur jaune laiton à vert jaune, peuvent atteindre plusieurs centimètres de longueur (jusqu'à 20 cm pour les spécimens provenant d'Allemagne). Elle peut se confondre […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/millerite/#i_40201
MINÉRALOGIE
Dans le chapitre « Sulfures et sulfosels » : […] Ils comprennent les sulfures, séléniures, tellurures, arséniures et antimoniures des métaux suivants : Ag, Cu, Zn, Pb, Fe, Co, Ni, Mo, W, Sn, Hg, As, Sb, Bi. Les sulfosels, dont la minéralogie est très complexe, ont une formule générale du type A m B n X p : A = Cu, Ag, Pb, Sn ; B = As, Sb, Bi, Sn ; X = S. Cette classe (près de 450 espèces) est très importante économiquement car elle renferme, su […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/mineralogie/#i_40201
NICKEL
Dans le chapitre « Extraction du nickel » : […] Les méthodes d'obtention du nickel sont complexes et coûteuses. Les minerais sulfurés contiennent généralement du fer et du cuivre sous forme de minerais distincts. On peut donc utiliser des méthodes de séparation purement mécaniques (broyage, flottation, séparation magnétique) et enrichir les minerais dès la phase initiale du traitement. Les minerais enrichis sont généralement traités par pyromét […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nickel/#i_40201
ORPIMENT
Sulfure d'arsenic, l'orpiment est un minéral facilement reconnaissable par sa couleur jaune doré à jaune orangé, son clivage très facile en plaques transparentes et flexibles, rappelant celui des micas, et par sa faible dureté, permettant de le rayer avec l'ongle. Les cristaux se présentent le plus souvent en amas entremêlés, foliacés ou fibreux, ou en rognons à structure rayonnante ; les masses […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/orpiment/#i_40201
PLOMB
Dans le chapitre « Les gisements de plomb » : […] Le plomb est très rare à l'état naturel. On le connaît essentiellement dans deux gisements : celui de Langban en Suède (complexe où il est associé au fer et au manganèse) et dans des dépôts fumerolliens à Madère. Il y forme parfois des cristaux cubiques, mais le plus souvent des remplissages de fissures ou des agrégats dépourvus de formes cristallines. Les principaux minéraux porteurs de plomb da […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/plomb/#i_40201
PYRARGYRITE
Appelée aussi « argent rouge » antimonié ou argyrythrose, la pyrargyrite est un sulfoantimoniure d'argent qui possède un système cristallin rhomboédrique hémimorphe. Les individus sont souvent prismatiques. Les formes bipyramidées par macles cachent généralement l'hémimorphisme. Toutefois, dans certains faciès, ce caractère peut être très net, en particulier dans les formes triangulaires. Les aspe […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/pyrargyrite/#i_40201
PYRITE
Bisulfure de fer, la pyrite est un minéral très répandu et présent dans de nombreux types de roche. Sa détermination est relativement facile en raison de sa couleur jaune laiton, de son éclat métallique et de la géométrie de ses cristaux fréquents dérivée du cube : cubique pure (forme rare) ou pentagonododécaédrique, cette dernière forme étant typique de ce minéral et, pour cela, appelée pyritoé […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/pyrite/#i_40201
RÉALGAR
Sulfure d'arsenic, le réalgar se caractérise, d'une part, par des cristaux prismatiques, parfois centimétriques, striés parallèlement à l'axe d'allongement, d'une belle couleur rouge rubis lorsqu'ils sont frais, et, d'autre part, par une faible dureté, l'ongle le rayant facilement. Le réalgar se présente aussi en masses compactes millicristallines ou en encroûtements. formule : AsS (70,1 p. 100 d' […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/realgar/#i_40201
ZINC
Dans le chapitre « Métallurgie » : […] Les minerais de zinc se trouvent dans la nature sous deux formes principales : d'une part, les variétés sulfurées, blende (ou sphalérite) et wurtzite ; d'autre part, les variétés oxydées, smithsonite , hydrozincite (carbonates), franklinite, zincite (oxydes), hémimorphite (ou calamine), willemite (silicates). La blende (ZnS) représente 95 p. 100 de la production minière. Les teneurs en zinc du m […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/zinc/#i_40201
Voir aussi
Pour citer l’article
Roland PIERROT, Guy ROGER, « SULFURES ET SULFOSELS NATURELS », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 05 décembre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/sulfures-et-sulfosels-naturels/