Vivianite

Vivianite Catégorie VIII : phosphates, arséniates, vanadates[1]
Général
Classe de Strunz	08.CE.40 8 PHOSPHATES, ARSENATES, VANADATES  8.C Phosphates without Additional Anions, with H2O   8.CE With only medium-sized cations, RO4:H2O £ 1:2.5    8.CE.40 Ferrisymplesite Fe+++3(AsO4)2(OH)3•5(H2O) Point Group None    8.CE.40 Manganohornesite (Mn,Mg)3(AsO4)2•8(H2O) Space Group P 21/c Point Group 2/m    8.CE.40 Arupite (Ni,Fe++)3(PO4)2•8(H2O) Space Group I2/m Point Group 2/m    8.CE.40 Annabergite Ni3(AsO4)2•8(H2O) Space Group I2/m Point Group 2/m    8.CE.40 Baricite (Mg,Fe++)3(PO4)2•8(H2O) Space Group C 2/m Point Group 2/m    8.CE.40 Erythrite Co3(AsO4)2•8(H2O) Space Group I2/m Point Group 2/m    8.CE.40 Hornesite Mg3(AsO4)2•8(H2O) Space Group I2/m Point Group 2/m    8.CE.40 Kottigite Zn3(AsO4)2•8(H2O) Space Group C 2/m Point Group 2/m    8.CE.40 Parasymplesite Fe++3(AsO4)2•8(H2O) Space Group C 2/m Point Group 2/m    8.CE.40 Vivianite Fe++3(PO4)2•8(H2O) Space Group C 2/m Point Group 2/m    8.CE.40 Pakhomovskyite Co3(PO4)2•8(H2O) Space Group C 2/m Point Group 2/m
Classe de Dana	40.3.6.1 Phosphates, arséniates et vanadates 40. Phosphates hydratés 40.3.6/ Groupe de la vivianite
Formule chimique	H16Fe3O16P2 Fe3(PO4)2•8(H2O)
Identification
Masse formulaire[2]	501,6 ± 0,012 uma H 3,22 %, Fe 33,4 %, O 51,03 %, P 12,35 %,
Couleur	Incolore, vert très pâle, bleu foncé progressif, bleu foncé verdâtre, bleu indigo, noir avec l'oxydation
Système cristallin	Monoclinique
Réseau de Bravais	Centré C
Classe cristalline et groupe d'espace	Prismatique ; 2/m C 2/m
Clivage	Parfait sur {010}
Cassure	Fibreuse
Échelle de Mohs	1,5 - 2
Trait	Blanc évoluant vert le bleu foncé, brun
Éclat	Vitreux, nacré sur le clivage, mat si extrait de terre
Propriétés optiques
Indice de réfraction	nα=1,579-1,616, nβ=1,602-1,656, nγ=1,629-1,675
Biréfringence	δ = 0,050-0,059 2V = 63° à 83,5° (mesuré) 2V = 78° à 88° (calculé)
Pléochroïsme	Visible ; X = bleu, bleu foncé, bleu indigo ; Y = vert pâle jaunâtre, vert pâle bleuâtre, jaune-vert ; Z = vert pâle jaunâtre, jaune-olive
Dispersion optique	r < v, faible
Propriétés chimiques
Densité	2,68
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.
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La vivianite est un minéral phosphaté de formule Fe₃(PO₄)₂•8(H₂O). On le trouve en tant que minéral secondaire dans de nombreux environnements géologiques. Elle se présente généralement sous forme de cristaux prismatiques ou écrasés, de couleur variant du bleu foncé au bleu-vert. Elle prend une teinte foncée sous l'action de l'oxygène.

Elle cristallise dans le système cristallin monoclinique. Ses paramètres de maille sont ${\displaystyle a}$=10,086 Å, ${\displaystyle b}$=13,441 Å, ${\displaystyle c}$=4,703 Å et β=104,27° ; sa maille conventionnelle contient Z = 2 unités formulaires.

Elle se forme en raison de la modification de dépôts de minerai de fer proches de la surface, ou à partir de phosphates primaires dans des pegmatites. Des cristaux de vivianite peuvent être fréquemment observés dans des coquillages fossiles, comme ceux des bivalves et des gastéropodes, ou attachés à des ossements fossilisés.

Les formations les plus remarquables se trouvent en Bolivie (Huanuni, Morococala, Potosí), en Russie (Péninsule de Taman), en Ukraine (Kertch), en Namibie, au Cameroun (Anloua)[3], en Angleterre (Cornouailles), aux États-Unis (Ibex Mine à Leadville au Colorado, Mine de Blackbird dans l’Idaho) et au Japon (Mine de cuivre d’Ashio, Iwama[4]).

La vivianite a été décrite en premier par John Henry Vivian, à l'origine de son nom[5],[6]. Les topotypes (premiers cristaux identifiés) venaient des Cornouailles en Angleterre.

Formation sur des cadavres

Il est notable que la vivianite peut se former sur des cadavres. L'interaction entre le fer, l'eau et le phosphate contenu dans les os et les dents en décomposition en est à l'origine. Lorsque l'environnement contient de l'eau et du fer, le phosphate peut réagir pour former de la vivianite minérale. La vivianite a été observée sur des corps humains et animaux (sur l'ivoire des défenses de mammouths, par exemple) vieux de quelques années à plusieurs millénaires. En 1960, des archéologues ont découvert des corps dans le lac Walchen, en Allemagne, partiellement squelettés et recouverts de cire grasse (adipocire), et constellés de vivianite. L'analyse des vêtements du corps a montré qu'ils étaient restés dans l'eau entre 30 et 50 ans[7]. En 1998, des chercheurs ont trouvé de la vivianite sur les restes de trois militaires américains portés disparus au combat depuis la Guerre du Viêt Nam en 1963[8]. De la vivianite a également été découverte sur le corps d'Ötzi, l'homme des glaces d'il y a 5 300 ans, découvert dans les Alpes italiennes en 1991[9], ainsi que sur un corps adipocérique incrusté de vivianite découvert dans une baie du lac de Brienz en Suisse, qui appartiendrait à un homme s'étant noyé dans les années 1700[10].

• 
  Ce spécimen de vivianite est incrusté dans une coquille de mollusque fossile trouvée sur la péninsule de Kertch en Ukraine, près de la mer Noire. Les deux côtés ont été partiellement remplacés par de la vivianite bleue, formée à partir du calcium et du phosphate présents dans le matériau de la coquille.
• 
  Bison des steppes fossilisé, exposé au Musée du Nord de l'Université d'Alaska à Fairbanks. Mammifères éteints qui parcouraient l'intérieur de l'Alaska pendant la période glaciaire du Wisconsin. Ce spécimen est mort il y a environ 36 000 ans, découvert en 1979, a une couleur bleuâtre sur toute la carcasse, causée par le phosphore dans les tissus animaux réagissant avec le fer dans le sol pour produire un revêtement minéral de vivianite - qui est devenu un bleu brillant lorsqu'il a été exposé à l'air.

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. Pascal Oustrière, Étude géologique et géochimique du bassin lacustre d'Anloua (Cameroun). Application à la compréhension de la genèse de la vivianite, Université d'Orléans, 1984, 354 p. (thèse)
4. (ja) Banno Yasuyuki, Bunno Michiaki, Haruna Makoto et Kono. Masahide, « Vivianite de Nagasawa, Iwama-machi, Préfecture d'Ibaraki, Japon. Nouvelle découverte sur des rochers meta-pelitiques », Bulletin d'étude géologique du Japon, vol. 50, n^o 2,‎ 1999, p. 117–121 (ISSN 0016-7665, lire en ligne)
5. (en) John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh et Monte C. Nichols, Handbook of Mineralogy, Mineral Data Publishing, 2005 (lire en ligne [PDF])
6. (en) Albert Huntington Chester, A Dictionary of the Names of Minerals Including Their History and Etymology, BiblioBazaar, 2010 (ISBN 978-1-142-13314-6 et 1-142-13314-1, lire en ligne)
7. (en) S Berg, H Suchenwirth et K L Weiner, « On a recent deposit of vivianite in Lake Walchen/Upper Bavaria », Die Naturwissenschaften, vol. 54, n^o 8,‎ avril 1967, p. 199–200 (ISSN 0028-1042, DOI 10.1007/BF00594517, résumé)
8. (en) R.W Mann, M.E Feather, C.S Tumosa et T.D Holland, « A blue encrustation found on skeletal remains of Americans missing in action in Vietnam », Journal of Clinical Forensic Medicine, vol. 6, n^o 2,‎ juin 1999, p. 113 (ISSN 1353-1131, DOI 10.1016/s1353-1131(99)90211-0, résumé)
9. (en) Sigmar Bortenschlager et Klaus Oeggl, The Iceman and his Natural Environment: Palaeobotanical Results, Springer Science & Business Media, 6 décembre 2012 (ISBN 978-3-7091-6758-8, lire en ligne)
10. (en) Michael J. Thali, Bettina Lux, Sandra Lösch, Friedrich W. Rösing, Joachim Hürlimann, Philipp Feer, Richard Dirnhofer, Urs Königsdorfer et Ulrich Zollinger, « “Brienzi” – The blue Vivianite man of Switzerland: Time since death estimation of an adipocere body », Forensic Science International, vol. 211, n^o 1,‎ 10 septembre 2011, p. 34–40 (ISSN 0379-0738, DOI 10.1016/j.forsciint.2011.04.009, résumé)

Voir aussi