Rutile Catégorie III : oxydes et hydroxydes
Rutile sur Chlorite - Carrière de Trimouns, Ariège, France
Général
Catégorie	Minéral
Formule brute	TiO2
Numéro CAS	1317-80-2
Identification
Masse formulaire	79, 88 g/mol
Couleur	Noir, Rouge sombre, Jaune vif
Classe cristalline et groupe d'espace	ditétragonale dipyramidale ; 4/mmm
Système cristallin	tétragonal
Réseau de Bravais	Primitif P
Macle	sur {101} (macle en genou), sur {321} (macle en cœur)
Clivage	bon sur {110}, peu net sur{100}
Habitus	octaédrique
Fracture	Irrégulière, conchoïdale
Échelle de Mohs	6 - 6, 5
Éclat	adamantin, brillant, submétallique, gras
Propriétés optiques
Indice de réfraction	nω = 2, 605 - 2, 613 nε = 2, 899 - 2, 901
Biréfringence	Uniaxial (+)  ; 0, 2870-0, 2940.
Fluorescence ultraviolet	aucune
Trait	brun jaune ; rouge ; gris verdâtre ; jaune ; brun clair
Transparence	Transparent à translucide, ou opaque
Autres propriétés
Densité	4, 2 - 4, 3
Caractères différentifs
Magnétisme	aucun
Radioactivité	aucune
Principales variétés

Le rutile est une espèce minérale composée de dioxyde de titane de formule TiO₂ avec des traces de Fe (près de 10 % quelquefois)  ; Ta;Nb;Cr;V;Sn. Le rutile est trimorphe avec la brookite et l'anatase. Le rutile est la forme la plus stable de dioxyde de titane et est produit à haute température, la brookite se formant à des températures plus basses et l'anatase constituée à des températures toujours plus basses.

Inventeur et étymologie

Décrit par Abraham Gottlob Werner en 1803. Le rutile dérive son nom du latin rutilus, rouge, en référence à sa couleur rouge profonde observée dans quelques spécimens par lumière transmise.

Topotype

• Cajuelo, Vuitrago, Burgos, Castille et Leon, Espagne

Gîtologie

• Minéral accessoire courant dans de nombreuses roches métamorphiques (gneiss, micaschistes, granulites, éclogites, etc. )
• Dans les roches magmatiques (granites, syénites,  etc. ) et des pegmatites et filons de quartz
• Dans des sables alluvionnaires
• Présent dans les roches lunaires
• Présent dans des météorites

Minéraux associés

Adulaire, albite, anatase, apatite, brookite, calcite, chlorite, hématite, ilmenite, pyrophyllite, quartz, titanite.

Habitus et macles

Habitus

• En cristaux rouges sombres à opaque pouvant atteindre 25 cm provenant des roches fortement métamorphiques^[1].
• En groupes de cristaux aciculaires en inclusion dans le quartz (les «flèches d'amour» venant des Grisons, Suisse ou «cheveux de Vénus»). Agrégats aciculaires rayonnants en 6 faisseaux à partir d'un noyau d'hématite.
• Cristaux micoscopiques orientés dans des pierres précieuses expliquant la présence d'étoile dans les saphirs «étoilés», les rubis «étoilés» et autres pierres «étoilées», un phénomène optique connu sous le nom d'astérisme, qui est retrouvé aussi dans d'autre minéraux comme la biotite ou les feldspaths.

Macles

• Habituelles sur {101} (macle en genou), fréquemment multiples, cycliques (huit sous-individus forment un anneau).
• Macles sur {321} (macle en cœur).
• Réseau en sagénite, combinaison, répétée dans l'espace, des deux lois de macle précédentes.

Cristallographie

Il s'agit d'un minéral quadratique (ou tétragonal), cristallisant dans le groupe d'espace P4₂/mnm (n^o 136) avec Z = 2. Sa notation Strukturbericht est C4. Les paramètres de la maille conventionnelle sont a = 4, 5933 Å et c = 2, 9592 Å (V = 62, 43 Å³) ^{[2], [3]}.

Le rutile a une densité théorique de 4, 250 g/cm³ mais la densité le plus souvent mesurée est de 4, 230 g/cm³.

Les cations Ti⁴⁺ sont entourés par 6 anions O^2– en coordination octaédrique allongée. Les anions O^2– sont en coordination triangulaire de Ti⁴⁺. La longueur de liaison Ti-O moyenne est de 1, 955 Å.

Les octaèdres TiO₆ sont reliés entre eux par leurs arêtes et forment des chaînes le long de la direction [001] ; ces chaînes sont reliés entre elles par les sommets des octaèdres dans les directions [110] et [110].

Cristallochimie

Le rutile sert de chef de file à un groupe : le groupe du rutile.

Groupe du rutile

Le groupe du rutile rassemble des espèces dont la formule générique est M⁴⁺O₂. Toutes cristallisent dans le dispositif tétragonal, de classe ditétragonale dipyramidale et de groupe d'espace P4₂/mnm. Toutes présentent un habitus identique allongé sur {001} et strié, avec des macles sur {101} et {301}.

Argutite GeO2 Cassitérite SnO2 Ilménorutile (Ti, Nb, Fe) O2 Strüverite (Ti, Ta, Fe) O2

Paratelurite TeO2 Pyrolusite MnO2 Plattnérite PbO2 Rutile TiO2 Stishovite SiO2

Synonymie

Il existe pour ce minéral de nombreux synonymes^[4] :

• cajuélite (en référence au topotype de l'espèce) ^[5] ;
• crispite : selon le Crispalt, Massif du St Gothard Suisse (Delametherie, 1797) ^[6] ;
• dicksbergite (Igelström, 1896), selon la localité de Dicksberg, Wermland, Suède^[7]
• édisonite (Hidden, 1888)  : trouvé à Whistnant gold mine, Comté de Polk, Caroline du Nord par Hidden en 1879^[8]
• gallitzinite
• naumannite (Koksharov, 1854)
• parædrite^[9]
• rutilite^[10]
• titane oxydé (Haüy, 1801) ^[11]
• titanite (Richard Kirwan, 1796)

Variétés

• Ilménorutile : variété de rutile riche en niobium de formule Fe_x (Nb, Ta) ·4Ti_1-xO₂. Décrite originellement dans les monts Ilmen, Chelyabinsk Oblast', Urals Russie, qui ont inspiré le nom.

Occurrences

• Canada

• Francon quarry, Montréal, Québec^[12]

• France

• Col d'Urdach, Aramits, Pyrénées-Atlantiques, Aquitaine^[13]
• Gwernavalou, Trémargat, Plounévez-Quintin, Côtes-d'Armor^[14]

• Isérite (Janovsky) (Syn : Isérine ^[15])  : variété douteuse riche en fer en passe d'être déclassé^[16].
• Nigrine : variété de rutile riche en fer dénommée pour sa couleur particulièrement sombre ; le genre est masculin^[17].
• Sagénite (Saussure 1796)  : c'est une variété d'habitus qui sert à désigner des formes polymaclées en réseaux. «Ces petits crystaux se croisent généralement sous les mêmes angles, de façon à former des réseaux dont les mailles sont des parallèlogrammes; cette singulaire propriété m'a paru propre à déterminer le nom de la pierre; je l'ai appelée Sagenite, du mot grec & latin sagena, qui veut dire un filet^[18].»
• Strüverite (Zambonini 1907)  : variété de rutile de formule (Ti, Ta, Fe) O₂ dédiée au minéralogiste Italien Giovanni Strüver (1842-1915), professeur à l'université de Rome^[19]. Présente en France dans la mine du Cap Garonne, Le Pradet, Var, Provence-Alpes-Côte d'Azur.

Gisements remarquables

• Canada

Kimmirut (Lake Harbour), Ile de Baffin, Territoire Nunavut

• Espagne

• Cajuelo, Vuitrago, Burgos, Castille et Leon (Topotype)

• France

Carrière de Trimouns, Luzenac, Ariège, Midi-Pyrénées^[20]

Galerie

Sagénite - Dolina Shigar, Skardu Pakistan

Rutile - Kimmirut, Territoire Nunavut, Canada - 6, 7×3, 5cm

Inclusions de Rutile dans le quartz - Minas Gerais - Brésil (3, 5×2, 5cm)

Rutile taillé Minas Gerais - Brésil 3, 79Ctd

Utilité

• Minerai de titane
• Les pierres gemmes peuvent être taillées.

Rutile synthétique

Le rutile synthétique fut produit pour la première fois en 1948 et est commercialisé sous plusieurs noms (lustérite, titania,  etc. ). Il réfracte fortement la lumière. Il peut être fabriqué dans une diversité de couleurs, mais pas dans un blanc transparent pur, étant toujours un peu jaune. À cause de son apparence bizarre il est rarement utilisé en bijouterie. Il n'est pas particulièrement dur, environ 6 sur l'échelle de Mohs. Le substitut du diamant presque sans couleur est commercialisé sous le nom Titania.

Notes et Références

Annexes

Bibliographie

• Base de données PDF (powder diffraction file) de l'ICDD (International Center for Diffraction Data)
• Natl. Bur. Stand. (U. S. ) Monogr. 25, volume 7, (1969)

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