Smithsonite

Smithsonite Catégorie V : carbonates et nitrates[1]
Smithsonite - Vieille Montagne, Belgique
Général
Nom IUPAC	Carbonate de zinc
Numéro CAS	14476-25-6
Classe de Strunz	5.AB.05 5 CARBONATES (NITRATES)  5.A Carbonates without additional anions, without H2O   5.AB Alkali-earth (and other M2+) carbonates    5.AB.05 Calcite CaCO3 Space Group R 3c Point Group 3 2/m    5.AB.05 Gaspeite (Ni,Mg,Fe++)CO3 Space Group R 3c Point Group 3 2/m    5.AB.05 Magnesite MgCO3 Space Group R 3c Point Group 3 2/m    5.AB.05 Rhodochrosite MnCO3 Space Group R 3c Point Group 3 2/m    5.AB.05 Otavite CdCO3 Space Group R 3c Point Group 3 2/m    5.AB.05 Sphaerocobaltite CoCO3 Space Group R 3c Point Group 3 2/m    5.AB.05 Siderite Fe++CO3 Space Group R 3c Point Group 3 2/m    5.AB.05 Smithsonite ZnCO3 Space Group R 3c Point Group 3 2/m
Classe de Dana	14.1.1.6 Carbonates 14. Carbonates sans H2O 14.1.1/ Groupe de la calcite 14.1.1.6 Smithsonite ZnCO3
Formule chimique	CO3Zn ZnCO3
Identification
Masse formulaire[2]	125,39 ± 0,02 uma C 9,58 %, O 38,28 %, Zn 52,15 %,
Couleur	Blanche à incolore si elle est pure Elle varié avec les impuretés ; marron, verte, bleue, rose…
Système cristallin	trigonal
Réseau de Bravais	rhomboédrique
Classe cristalline et groupe d'espace	Ditrigonale-scalénoédrique R3c (n^o 167) trigonal Hermann-Mauguin : ${\displaystyle R\ {\bar {3}}\ 2/c\,}$ Hermann-Mauguin court : ${\displaystyle R{\bar {3}}c\,}$ Schoenflies : ${\displaystyle D_{3d}^{6}\,}$
Macle	le plus commun sur {0112}.
Clivage	parfaite sur {1011}
Cassure	subconchoïdale
Habitus	rhomboèdres, en prismes allongés, en tablettes très aplaties, en encroutement.
Échelle de Mohs	5
Trait	incolore
Éclat	vitreux perlé
Propriétés optiques
Indice de réfraction	no = 1,842 – 1,850 ne = 1,619 – 1,623
Biréfringence	0,223 – 0,227 ; uniaxe négatif
Fluorescence ultraviolet	vert à bleu pâle ; rose
Transparence	transparent, translucide à opaque.
Propriétés chimiques
Densité	de 4,1 à 4,5
Température de fusion	env. 300 °C (décomposition)[3] °C
Fusibilité	infusible
Solubilité	10 mg·l^-1 (eau)[3]; dans l’acide sulfurique avec effervescence
Propriétés physiques
Magnétisme	aucun
Radioactivité	aucune
Précautions
Directive 67/548/EEC
N Symboles : N : Dangereux pour l’environnement Phrases R : R50/53 : Très toxique pour les organismes aquatiques, peut entraîner des effets néfastes à long terme pour l’environnement aquatique. Phrases S : S60 : Éliminer le produit et son récipient comme un déchet dangereux. S61 : Éviter le rejet dans l’environnement. Consulter les instructions spéciales/la fiche de données de sécurité. Phrases R : 50/53, Phrases S : 60, 61,
Transport
90    3077    Code Kemler : 90 : matière dangereuse du point de vue de l'environnement, matières dangereuses diverses Numéro ONU : 3077 : MATIÈRE DANGEREUSE DU POINT DE VUE DE L’ENVIRONNEMENT, SOLIDE, N.S.A. Classe : 9 Étiquette : 9 : Matières et objets dangereux divers Emballage : Groupe d'emballage III : matières faiblement dangereuses.
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.
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La smithsonite est un minéral constitué de carbonate de zinc ZnCO₃, avec des traces de Fe, Co, Cu, Mn, Ca, Cd, Mg et In.

Historique de la description et appellations

Inventeur et étymologie

Connue depuis l’Antiquité sous le terme générique de calamine qui désignait plusieurs minéraux du zinc.

La description moderne est due à François Sulpice Beudant en 1832. Dédié au minéralogiste britannique James Smithson (1765-1829) fondateur de la Smithsonian Institution à Washington, aux États-Unis, et qui en avait au préalable fait l’analyse chimique en montrant la différence avec l’hémimorphite (calamine).

Topotype

Collines de Mendip dans le Somersetshire, en Angleterre.

Synonymie

• bonamite Sterrett (1908)[4]. Smithsonite massive de couleur bleue à verte qui se taille en cabochon. Trouvée à Kelly au Nouveau-Mexique et introduit sur le marché par Goodfriend Brothers. Le terme provient de la traduction littérale en français du nom de ces commerçants[5].
• calamine
• zinc carbonaté (René Just Haüy 1822)[6]

Le terme smithsonite est lui aussi un synonyme ; Brooke et Miller avait décrit l'hémimorphite sous ce nom.

Caractéristiques physico-chimiques

Variétés

• cadmiosmithsonite (synonyme : cadmian smithsonite) : variété cadiumifère de la smithsonite de formule (Zn,Cd)CO₃. Trouvée en Allemagne dans le Bade-Wurtemberg, en Chine dans la province de Guizhou, à Tsumeb en Namibie.
• cobaltosmithsonite (synonyme : cobaltoan smithsonite, cobaltismithsonite, cobalsmithonite) : variété cobaltifère de formule (Zn,Co)CO₃. Initialement décrite à Santa Rosalía (Boléo) dans la province de Basse-Californie du Sud au Mexique, elle se rencontre en France dans la mine de cap Garonne (le Pradet) dans le Var, à Tsumeb en Namibie, et dans deux sites aux États-Unis.
• cuprosmithsonite (synonyme, cuprian smithsonite) : variété cuprifère de la smithsonite de formule (Zn,Cu)CO₃. Trouvé dans de nombreuses localités dans le monde, notamment à Chessy-les-Mines en Rhône-Alpes en France.
• herrérite ou herrerite : autre variété cuprifère de la smithsonite de formule (Zn,Cu)CO₃ avec 3 % de carbonate de cuivre. Décrite par Andrés Manuel del Río en 1830, à San Pedro Corrallitos, dans la Municipalité de Casas Grandes, dans l'État de Chihuahua au Mexique[7].
• monheimite : variété ferrifère avec une substitution du zinc par le fer bivalent pour un ratio Zn/Fe de 1 pour 1,59. Décrit par Kenngott en 1853. Cette variété est connue en France dans la mine d'or Lopérec, Pont-de-Buis-lès-Quimerch, Châteaulin, Finistère, et dans de nombreuses localités dans le monde.

Cristallochimie

Elle fait partie du groupe de la calcite. Le groupe de la calcite est composé de minéraux de formule générale ACO₃, où «A» peut être un ou plusieurs ions métalliques (^+2) tout particulièrement le calcium, le cobalt, le fer, le magnésium, le zinc, le cadmium, le manganèse et / ou de nickel. La symétrie des membres de ce groupe est trigonale.

• Calcite (CaCO₃)
• Gaspéite ({Ni, Mg, Fe}CO₃)
• Magnésite (MgCO₃)
• Otavite (CdCO₃)
• Rhodochrosite (MnCO₃)
• Sidérite (FeCO₃)
• Smithsonite (ZnCO₃)
• Sphérocobaltite (CoCO₃)

Smithsonite – Autographe de Felix Pisani, Graphic Mine, Nouveau-Mexique, USA.

Cristallographie

• Paramètres de la maille conventionnelle : a = 4,653 Å, c = 15,028 Å, Z = 6 ; V = 281,77 Å^3
• Densité calculée = 4,43

Gîtes et gisements

Gîtologie et minéraux associés

Gîtologie

La smithsonite est un minéral secondaire qui se trouve dans la zone d'oxydation des gîtes de zinc, obtenu par altération des minéraux primaires de cet élément (notamment la sphalérite).

Minéraux associés

Anglésite, aurichalcite, azurite, cérusite, hémimorphite, hydrozincite, malachite, mimétite, pyromorphite, willemite…

Utilité

Peut être utilisé comme minerai de zinc. Mais aussi comme pierre ornementale dans ses formes rubanées. Plus rarement comme gemme, en cabochon, du fait de sa faible dureté.

Gisements remarquables

• Angleterre

Mendips, Somerset

• Belgique

Vieille Montagne, Plombières-Vieille Montagne, Verviers, Province de Liège[8].

• Canada

Poudrette, Mont Saint-Hilaire, Rouville, Québec

• États-Unis

Kelly mine, Magdalena, Nouveau-Mexique

• France

Chessy-les-Mines (Rhône-Alpes)[9]

Mine de Cap Garonne (le Pradet) (Var)[10]

Filon du Kleinsilberthal, Silberthal, Steinbach près de Cernay, Haut-Rhin [11]

• Grèce

Mines de Kamarhiza, Agios Constantinos, Laurion, Attique

• Madagascar

Ampiadiambato, mines de Manandriana, Département d'Ambositra, province de Fianarantsoa[12],

• Namibie

Mine de Tsumeb, région d'Otjikoto

Galerie

• 
  Smithsonite sur hémimorphite, Vieille Montagne, Belgique (6 cm).
• 
  Smithsonite - Mines de Kamarhiza, Grèce - (14 x 9 cm).
• 
  Smithsonite de Kelly mine (Magdalena, Nouveau-Mexique, États-Unis)
• 
  Smithsonite (vert), aurichalcite (bleu), hémimorphite (incolore) Ojuela, Mexique.

Variétés

• 
  Cuprosmithsonite - Chessy-les-Mines, Rhône, France - (6 × 5 cm).
• 
  Cadmiosmithsonite Tsumeb, Namibie (20 × 16 cm).
• 
  Cobaltosmithsonite Tsumeb, Namibie (9 × 5,5 cm).

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. Entrée « Zinc carbonate » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 3 mai 2009 (JavaScript nécessaire)
4. Sterrett (1908) USGS Mineral Resources: 2: 805
5. (en) Dictionary of Gems and Gemology, Robert M. Shipley p. 29.
6. Traité de minéralogie, seconde édition, tome IV, Paris 1822 p. 181
7. Del Rio (1830) American Journal of Science: 18: 193.
8. Dewez, L., Lespineux, G. (1949): Les Minerais du sol belge; Centenaire de l'Association des ingénieurs sortis de l’École de Liège, section Géologie.
9. "Mines et minéraux de Chessy (Rhône)", hors-série de la revue Le Règne minéral, 2003.
10. Mari G. & Sarp H. (2006) Cap Garonne (Var, France). Le Cahier des Micromonteurs, 93, 131-138.
11. Mines, mineurs et minéralogie au Silberthal
12. Behier, J. (1963): Carte minéralogique de Madagascar. Archive Service géologique A. 1871