Bétafite

Bétafite Catégorie IV : oxydes et hydroxydes[1]
Dodécaèdre de bétafite, Localité : Bancroft (Ontario) en Ontario, Canada
Général
Symbole IMA	Btf
Classe de Strunz	4.DH.15 4 OXIDES (Hydroxides, V[5,6] vanadates, arsenites, antimonites, bismuthites, sulfites, selenites, tellurites, iodates)  4.D Metal:Oxygen = 1:2 and similar   4.DH With large (± medium-sized) cations; sheets of edge-sharing octahedra    4.DH.15 Alumotungstite (W,Al)(O,OH)3 (?) Space Group Unk Point Group Cubic    4.DH.15 Ferritungstite (K,Ca,Na)(W++++++,Fe+++)2(O,OH)6•(H2O) Space Group F d3m Point Group 4/m 3 2/m    4.DH.15 Betafite (Ca,U)2(Ti,Nb,Ta)2O6(OH) Space Group F d3m Point Group 4/m 3 2/m    4.DH.15 Cesstibtantite (Cs,Na)SbTa4O12 Space Group F d3m Point Group 4/m 3 2/m    4.DH.15 Bismutomicrolite (Bi,Ca)(Ta,Nb)2O6(OH) Space Group F d3m Point Group 4/m 3 2/m    4.DH.15 Ceriopyrochlore-(Ce) (Ce,Ca,Y)2(Nb,Ta)2O6(OH,F) Space Group F d3m Point Group 4/m 3 2/m    4.DH.15 Bariopyrochlore (Ba,Sr)(Nb,Ti)2(O,OH)7 Space Group F d3m Point Group 4/m 3 2/m    4.DH.15 Bariomicrolite Ba(Ta,Nb)2(O,OH)7 Space Group F d3m Point Group 4/m 3 2/m    4.DH.15 Calciobetafite Ca2(Ti,Nb)2(O,OH)7 Space Group F d3m Point Group 4/m 3 2/m    4.DH.15 Plumbomicrolite (Pb,Ca,U)2Ta2O6(OH) Space Group F d3m Point Group 4/m 3 2/m    4.DH.15 Kalipyrochlore (H2O,Sr)(Nb,Ti)(O,OH)6•(H2O,K) Space Group F d3m Point Group 4/m 3 2/m    4.DH.15 Plumbopyrochlore (Pb,Y,U,Ca)2-xNb2O6(OH) Space Group F d3m Point Group 4/m 3 2/m    4.DH.15 Strontiopyrochlore Sr2Nb2(O,OH)7 Space Group F d3m Point Group 4/m 3 2/m    4.DH.15 Uranmicrolite (U,Ca)2(Ta,Nb)2O6(OH) Space Group F d3m Point Group 4/m 3 2/m    4.DH.15 Pyrochlore (Na,Ca)2Nb2O6(OH,F) Space Group F d3m Point Group 4/m 3 2/m    4.DH.15 Microlite (Na,Ca)2Ta2O6(O,OH,F) Space Group F d3m Point Group 4/m 3 2/m    4.DH.15 Natrobistantite (Na,Cs)Bi(Ta,Nb,Sb)4O12 Space Group F d3m Point Group 4/m 3 2/m    4.DH.15 Plumbobetafite (Pb,U,Ca)(Ti,Nb)2O6(OH,F) Space Group F d3m Point Group 4/m 3 2/m    4.DH.15 Stibiomicrolite (Sb,Ca,Na)2(Ta,Nb)2(O,OH)7 Space Group F d3m Point Group 4/m 3 2/m    4.DH.15 Stannomicrolite (Sn++,Fe++,Mn++)(Ta,Nb,Sn++++)2(O,OH)7 Space Group F d3m Point Group 4/m 3 2/m    4.DH.15 Stibiobetafite (Sb+++,Ca)2(Ti,Nb,Ta)2(O,OH)7 Space Group F d3m Point Group 4/m 3 2/m    4.DH.15 Uranpyrochlore (U,Ca,Ce)2(Nb,Ta)2O6(OH,F) Space Group F d3m Point Group 4/m 3 2/m    4.DH.15 Bismutopyrochlore (Bi,U,Ca,Pb)1+x(Nb,Ta)2O6(OH)•n(H2O) Space Group F d3m Point Group 4/m 3 2/m    4.DH.15 Fluornatromicrolite (Na,Ca,Bi)2Ta2O6F Space Group F d3m Point Group 4/m 3 2/m    4.DH.15 Yttrobetafite-(Y) (Y,U,Ce)2(Ti,Nb,Ta)2O6(OH) Space Group F d3m Point Group 4/m 3 2/m    4.DH.15 Yttropyrochlore-(Y) (Y,Na,Ca,U)1-2(Nb,Ta,Ti)2(O,OH)7 Space Group F d3m Point Group 2/m 3    4.DH.15 Jixianite Pb(W,Fe+++)2(O,OH)7 Space Group F d3m Point Group 4/m 3 2/m    4.DH.15 Elsmoreite WO3•0.5(H2O) Space Group F d3m Point Group 4/m 3 2/m
Classe de Dana	8.2.3.1 Oxydes 8. Oxydes multiples (avec Nb, Ta, et Ti)
Formule chimique	(Ca,Na,U)2(Ti, Nb,Ta)2O6Z(OH)
Identification
Couleur	rouge ; brun verdâtre, brun foncé à noir lorsqu'il est métamict, jaune généralement superficiellement altéré ; presque incolore en lumière transmise. Se modifie superficiellement en jaune
Système cristallin	isométrique
Classe cristalline et groupe d'espace	m3m (4/m 3 2/m) - Hexoctaédrique Fd3m
Clivage	aucun observé
Cassure	irrégulière/inégale, conchoïdale
Habitus	- cristaux généralement octaèdres modifiés par {110}, {100}, {113}, {233} et {230} ; certains cristaux allongés parallèlement à [001] ou [111]
Échelle de Mohs	3 - 3,5
Trait	blanc jaunâtre
Éclat	vitreux, cireux, sous-métallique
Propriétés optiques
Indice de réfraction	n = 1,91 - 2,197, isotrope
Propriétés chimiques
Densité	3,7–4,9 g/cm^3 (mesurée), 3,9(1) g/cm^3 (calculée)
Propriétés physiques
Radioactivité	oui, contient de l'uranium – se laver toujours les mains après manipulation. Évitez d'inhaler la poussière lors de la manipulation ou du bris. Ne jamais lécher ou ingérer. Eviter une exposition prolongée à proximité du corps. Stocker à l'écart des zones habitées.
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.
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La bétafite (ou bêtafite) est un groupe de minéraux du supergroupe de la pyrochlore, de formule chimique (Ca,U)₂(Ti,Nb,Ta)₂O₆(OH). La bêtafite est généralement présente comme minéral primaire dans les pegmatites granitiques, rarement dans les carbonatites. Initialement définie par l'atome Ti du site B[2], la bétafite s'est vue reclassée par la modernisation du système de nomenclature du pyrochlore[3] et a conduit à la définition de son groupe. Seules trois des espèces minérales autrefois reconnues comme bêtafite[4] sont actuellement conservées dans le groupe[2]. Il s'agit de l'oxyuranobétafite (U,Ca,◻)₂(Ti,Nb)₂O₆O), de l'oxycalciobétafite (Ca₂(Ti,Nb)₂O₆O) et de l'oxyyttrobétafite-(Y) (Y₂Ti₂O₆O)[5]. Le terme bétafite est maintenant un synonyme ou un nom de groupe variétal dans le supergroupe des pyrochlores[6].

Bétafite de Madagascar

Structure

Les minéraux du supergroupe de la pyrochlore se conforment à la formule générale A_2−mB₂X_6−wY_1−n, où les variables m, w et n représentent les paramètres qui indiquent une occupation incomplète des sites A, Y et X[2]. Ils cristallisent dans un système cubique avec un groupe spatial de Fd3m ou ses sous-groupes où Betafite a une classe hexoctaédrique[4]. Le site A est généralement un cation de coordination 8 avec un rayon de ~1,0 Å, le site B est généralement un cation de coordination 6, qui contient les éléments Ti, Nb et Ta généralement pour la bêtafite[2], le site X est généralement occupée par O mais peut être lié à OH et F, et le site Y est généralement un anion mais peut également être une lacune cristalline, une molécule d'eau, ou un très gros cation monovalent, comme Cs, K et Rb[7].

Origine et utilisations

L'oxycalciobetafite se trouve dans la formation pyroclastique appartenant à la principale phase effusive de l'activité du Vico, où elle est contenue dans la syénite à teneur en foid, qui présente également des observations optiques de feldspath-K, ainsi que des traces d'amphibole, de plagioclase, de magnétite, de sodalite et de rares biotites. L'analyse par microscopie électronique à balayage couplée à la spectrométrie d'énergie dispersive a également permis d'observer du titanite, de l'apatite et de la baddeleyite[8]. Bien que la présence d'oxycalciobetafite sur la lune ait été difficile à établir, des occurrences d'oxyuranobetafite ont été décrites[9].

Même si les espèces de bétafites acceptées ne sont pas encore exploitées, le supergroupe des pyrochlores, qui englobe les bétafites anciennes, représente une source potentielle d'uranium, de thorium et de niobium[10],[11]. L'épuisement des gisements riches en uraninite a incité à explorer et à modérément utiliser des minéraux d'uranium réfractaires comme alternative pour répondre à la demande croissante en uranium.

Le nom bêtafite en tant qu'espèce a été donnée en 1912 par Alfred Lacroix et évoque Betafo, sa localité type. La bêtafite a été redéfinie en 1961 par Donald D. Hogarth et est restée une espèce, mais souvent décrite avec une chimie « anormale ». Lumpkin et Ewing (1996) ont étudié neuf spécimens historiquement étiquetés « bêtafite » et ont découvert que des remplacements et des altérations étaient présents dans leurs échantillons. Les minéraux riches en titane incrustés de cristaux du supergroupe pyrochlore ont donné une fausse impression de la chimie globale des spécimens. Atencio et al. (2010) ont rendu compte de la nomenclature des supergroupes approuvée par l'IMA et Christy et Atencio (2013) ont ajouté des corrections au rapport de cet organisme[6].

Le résultat des analyses ponctuelles modernes est que presque tous les spécimens anciennement étiquetés bêtafite ne sont plus membres de ce groupe/série. De nouvelles analyses, notamment la détermination de H₂O, OH et F, sont nécessaires pour identifier les espèces d'un échantillon particulier. Le nom racine, bêtafite, a été retenu pour des raisons historiques[7].

Sa localité type précise est Ambolotara, sur la commune de Betafo, à Madagascar dans le Vakinankaratra, en 1977. Les bétafites possèdent des gisements assez nombreux — aux alentours de 150 dans le monde — selon la base de données minéralogiques Mindat.org, et ont comme synonymes : blomstrandite, hatchettolite, tantalohatchettolite, titanbetafite (Hogarth 1977), titanobetafite (Hogarth 1977), mendeleyevite (Vernadsky 1914). Il existe aussi une variante "impure" appelée tangénite enrichie en TiO₂ résultant probablement d'un mélange de plusieurs phases[7].

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. (en) D. Atencio, M. B. Andrade, A. G. Christy et R. Giere, « The pyrochlore supergroup of minerals: Nomenclature », The Canadian Mineralogist, vol. 48, n^o 3,‎ 1^er juin 2010, p. 673–698 (DOI 10.3749/canmin.48.3.673)
3. (en) F. Hatert et E. A. J. Burke, « The Ima-CNMNC Dominant-Constituent Rule Revisited and Extended », The Canadian Mineralogist, vol. 46, n^o 3,‎ 1^er juin 2008, p. 717–728 (DOI 10.3749/canmin.46.3.717, hdl 2268/77775)
4. (en) D. D. Hogarth, « Classification and nomenclature of the pyrochlore group », American Mineralogist, vol. 62,‎ 1977, p. 403–410 (lire en ligne, consulté le 2 juillet 2022)
5. (en) « Betafite group », sur Mindat.org (consulté le 1^er février 2024)
6. (en) A. G. Christy et D. Atencio, « Clarification of status of species in the pyrochlore supergroup », Mineralogical Magazine, vol. 77, n^o 1,‎ février 2013, p. 13–20 (DOI 10.1180/minmag.2013.077.1.02, Bibcode 2013MinM...77...13C, S2CID 65081781)
7. (en) « Betafite », sur Mindat.org (consulté le 1^er février 2024)
8. Cámara, Williams, Della Ventura et Oberti, « Non-metamict betafite from Le Carcarelle (Vico volcanic complex, Italy): occurrence and crystal structure », Mineralogical Magazine, vol. 68, n^o 6,‎ décembre 2004, p. 939–950 (DOI 10.1180/0026461046860224, Bibcode 2004MinM...68..939C, S2CID 56337945)
9. Mokhov, Kartashov, Bogatikov et Ashikhmina, « Fluorite, hatchettolite, calcium sulfate, and bastnasite-(Ce) in the lunar regolith from Mare Crisium », Doklady Earth Sciences, vol. 422, n^o 1,‎ octobre 2008, p. 1178–1180 (DOI 10.1134/S1028334X08070416, Bibcode 2008DokES.422.1178M, S2CID 129454847)
10. Turner, « Review of the Radioactive Minerals of Madagascar », Economic Geology, vol. 23,‎ 1928, p. 62–84 (DOI 10.2113/gsecongeo.23.1.62)
11. Lumpkin et Ewing, « Geochemical alteration of pyrochlore group minerals; betafite subgroup », American Mineralogist, vol. 81, n^os 9–10,‎ 1^er octobre 1996, p. 1237–1248 (DOI 10.2138/am-1996-9-1022, Bibcode 1996AmMin..81.1237L, S2CID 201092881)