Sidérite

La sidérite est une espèce minérale composé de carbonate de fer de formule brute FeCO 3 avec des traces de Mn;Mg;Ca;Zn;Co.

Catégories :

Composé du fer - Minerai - Carbonate (minéral) - Minéral

Définitions :

Carbonate de fer cristallisant dans le dispositif rhomboédrique et répondant à la formule FeCO 3 (source : nirgal)
Minéral, classe des carbonates, Fe CO 3. Couleur : gris, ocre-jaune à brun. Habituel dans les roches sédimentaires, en couches ou en nodules, et dans les filons hydrothermaux. (source : astrosurf)

Sidérite Catégorie V : carbonates et nitrates
Siderite - Mine Morro Velho, Brésil - (21x13cm)
Général
Catégorie	Minéral
Formule brute	FeCO₃
Numéro CAS	14476-16-5
Identification
Masse formulaire	115, 86 g/mol
Couleur	marron, brun jaunâtre à grisâtre, gris, gris jaunâtre à verdâtre
Classe cristalline et groupe d'espace	$R\bar{3}c$
Système cristallin	trigonal
Réseau de Bravais	rhomboédrique
Macle	peu commune sur $[01\bar{1}2]$ , rare sur $[0001]$
Clivage	Parfait sur $[10\bar{1}1]$
Fracture	irrégulière, conchoïdale
Échelle de Mohs	3, 5 - 4, 5
Éclat	vitreux ou nacré
Propriétés optiques
Indice de réfraction	n_o = 1, 785 - 1, 875 n_e = 1, 570 - 1, 633
Biréfringence	0, 215 - 0, 242 ; uniaxe négatif
Fluorescence ultraviolet	aucune
Trait	blanc
Transparence	translucide à opaque
Autres propriétés
Densité	3, 7 - 3, 9
Solubilité	Se dissout lentement dans l'HCl ^[1], l'eau
Caractères différentifs
Radioactivité	aucune
Principales variétés

Sidérite

Général
Nom IUPAC	carbonate de fer
N^o CAS	563-71-3
N^o EINECS	209-259-6
Propriétés chimiques
Formule brute	C Fe O₃FeCO₃
Masse molaire^[2]	115, 854 ± 0, 004 g·mol^-1 C 10, 37 %, Fe 48, 2 %, O 41, 43 %,
Thermochimie
S⁰_solide	95.5 J/K. mol
Δ_fH⁰_solide	-753.208 kJ/mol
Cristallographie
Système cristallin	trigonal
Classe cristalline ou groupe d'espace	R-3c
Paramètres de maille	a = 46, 916 nm, c = 153, 796 nm
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

La sidérite est une espèce minérale composé de carbonate de fer de formule brute FeCO₃ avec des traces de Mn;Mg;Ca;Zn;Co. Rarement pure, la sidérite contient fréquemment du magnésium et du manganèse et forme une solution solide continue avec la magnésite et la rhodochrosite. Par contre, la substitution calcium par fer est limitée à cause de la différence des rayons ioniques. Altérée par oxydation à l'air humide, elle se transforme en limonite en prenant une coloration brun-noir, énormément d'échantillons de sidérite sont en fait des pseudomorphoses en limonite.

Inventeur et étymologie

Décrit par Wilhelm Karl Ritter von Haidinger en 1845. Du grec σίδηρος, "sideros" = fer, par allusion à sa composition chimique.

Cristalographie

Paramètres de la maille conventionnelle :a = 4, 72 Å, c = 15, 46 Å, Z = 6; V = 298, 28 Å³

Densité calculé = 3.87
Quand la température est inférieure à 38 K, la sidérite possède des propriétés d'antiferromagnétisme. Le champ cristallin est faible et les spins portés par les atomes de fer sont alors alignés selon l'axe c de la maille hexagonale.

Cristallochimie

Elle est membre du groupe de la calcite. Le groupe de la calcite se compose de minéraux de formule générale ACO₃, où «A» peut être un ou plusieurs ions métalliques (⁺²) tout spécifiquement 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)
Gaspeite ({Ni, Mg, Fe}CO₃)
Magnesite (MgCO₃)
Otavite (CdCO₃)

Rhodochrosite (MnCO₃)
Siderite (FeCO₃)
Smithsonite (ZnCO₃)
Sphærocobaltite (CoCO₃)

Gîtologie

Commune dans les roches sédimentaires, dans les veines hydrothermales, associée avec plusieurs gîtes métalliques (Ag, Fe, Cu, Pb). La sidérite peut aussi former des filons, habituels dans les terrains carbonifères, de telle sorte que certaines mines (en particulier en Angleterre) fournissaient à la fois de la houille et du minerai de fer (fer des houillères) au XIXe siècle.
La sidérite est particulièrement présente au sein des sols (sédiments lacustres, estuaires, sources riches en carbonates) et couvre jusqu'aux sous-sols profonds (roches, minéraux et sédiments). Elle a aussi été identifiée dans les matériaux extraterrestres (météorites, poussières interplanétaires).
Elle peut être constituée par voie organique ou par voie inorganique.

Synonymie

fer spatique (Jean-Baptiste Romé de L'Isle 1783) ^[3]
junckérite (Armand Dufrénoy 1832) ^[4]
oligonite ^[5]
sidérose (François Sulpice Beudant 1832) ^[6]
thomaïte (Meyer 1845) ^[7]

A noter que le terme sidérite peut aussi désigner :

selon Bergmann la pharmacosiderite.
selon Daubret un groupe de météorite Fer/Nickel. Synonyme aërosiderite (Maskelyne 1863 ^[8]).
selon Moll (1799) la lazulite.

Variétés

bemmelenite Variété colloïdale et amorphe de sidérite décrite par le minéralogiste russe F. V. Churkhrov en 1936. ^[9]
calciumsidérite : (Ca-siderite des anglosaxons) variété calcique de sidérite de formule parfaite (Fe, Ca) CO₃. Décrite par Johann August Friedrich Breithaupt en 1847 sous le nom de siderot. ^[10]. Cette variété se rencontre en Autriche, au Canada (Ontario), et en Norvège (Spitzberg)
chalybite : (Synonyme fer carbonaté Armand Dufrénoy 1827 ^[11]) mélange de sidérite et de charbon (variété de minerai).
cobalto-sphaérosidérite : variété cobaltifère de la sidérite décrite par Reissner (1935).
manganosidérite : (Syn :manganoan siderite) variété maganésifère de sidérite de formule parfaite (Fe, Mn) CO₃. Trouvée dans de nombreux gisements : En France au Kaymar, Lunel, Aveyron ^[12]. Au Canada à Poudrette (Mont Saint-Hilaire) Quebec.
magniosidérite (Syn : Mg-rich siderite;magnesian siderite) variété magnésifère de sidérite de formule parfaite (Fe, Mg) CO₃. Trouvée dans de très nombreux gisements surtout dans le Valais Suisse^[13].

pistomésite (Genre masculin) variété de magniosidérite pour un ration fer/magnésium de 70 :30 à 50 :50. Décrite par Johann August Friedrich Breithaupt à Thurnberg, Flachau, Radstadt, Salzburg, Autriche en 1847^[14].
sidéroplésite variété de magniosidérite pour un ratio fer/magnésium de 70 :30 à 90 :10. Décrite par Johann August Friedrich Breithaupt en 1858 ^[15].

sphaérosidérite (syn. sphérosidérite) : variété de sidérite microcristalline, botryoïdale, rencontrée sous forme de nodules ou sphères indépendants.

pélosidérite Variété de sphaérosidérite (F. Zirkel) ^[16]^,^[17]

sidérite zincifère (Syn. ) zincian siderite) ) : variété de sidérite microcristalline zincifère. Trouvée en Namibie à Tsumeb mais également en Belgique à La Mallieue, Engis, Liège ^[18].

Utilité

Peut être exploité comme minerai de fer.
Malgré leur faible dureté certaines pierres peuvent être taillées comme gemme de collection.

Gisements remarquables

En France

Carrière du Rivet, Peyrebrune, Réalmont, Tarn, Midi-Pyrénées ^[19]
Allevard, Isère, Rhône-Alpes ^[20]

Dans le monde

Mine Morro Velho, Nova Lima, Minas Gerais, Brésil ^[21]
Carrière Poudrette, Mont Saint-Hilaire, Rouville Co., Québec, Canada ^[22].
Redruth, St Day District, Cornouailles, Angleterre. ^[23]

Galerie France

Sidérite - Carrière du Rivet, Tarn - (12x7cm)

Sidérite pseudomorphose en limonite avec quartz
- Allevard Isère - (8.3x4.4cm)

Sidérite pseudomorphose en limonite - Allevard Isère - (14x12cm)

Galerie Monde

Sidérite - Redruth Angleterre- (4.3x3.5cm)

Sidérite - Redruth Angleterre- (4.5x3.1cm)

Sidérite taillée - Minas Gerais, Brésil

Galerie variétés de la sidérite

Manganosidérite et albite
- Carrière Poudrette, Québec, Canada (8x7cm)

Sphaérosiderite
Mine de Batère (Pyrénées Orientales) - France (1cm)

Notes et références

(en) Thomas R. Dulski, A manual for the chemical analysis of metals, vol. 25, ASTM International, 1996, 251 p. (ISBN 0803120664) [lire en ligne], p. 71
Masse molaire calculée selon Atomic weights of the elements 2007 sur www. chem. qmul. ac. uk
de Lisle, R. (1783) Cristallographie, ou description des formes propres à l'ensemble des corps du regne minéral. 4 volumes, Paris : 3 : 281
Dufrénoy, A. (1834) Annales de chimie et de physique, Paris : 56 : 198.
Chemical synonyms and trade names Par William Gardner, Edward Ingram Cooke 1948
Beudant, F. S. (1832), Traité élémentaire de Minéralogie, seconde édition, 2 volumes : 2 : 346.
Jahrbuch de Léonard pour 1845, page 200
Philosophical Magazine and journal of science London 1863
Mineralogical magazine Oxford University Press, 1944 vol. 26
Breithaupt, A. (1847) Vollständige Handbuch der Mineralogie. Vol. 3, Dresden and Leipzig.
Traité de minéralogie Par A. Dufrénoy PArsi 1856 P. 606
J. Geffroy and M. Lenfant, Bull. Soc. Franç. Minér. Crist., 1963, LXXXVI, pp. 201-203.
Stalder, H. A., Wagner, A., Græser, S. and Stuker, P. (1998) : "Mineralienlexikon der Schweiz", Wepf (Basel), p. 178.
Breithaupt (1847) Annalen der Physik, Halle, Leipzig : 70 : 146.
Breithaupt : Berg. Hütt. Zeit. 17 :54, 1858
A comprehensive treatise on inorganic and theoretical chemistry Par Joseph William Mellor 1935
Cours de minéralogie Par Albert Auguste Cochon de Lapparent 1899
H. Kucha et al., European Journal of Mineralogy, 1996, Vol. 8, N°1, pp. 93-102.
Hubert, M. and Hubert, M. N. (1992). "À propos du gisement de Peyrebrune. " Le Cahier des Micromonteurs (2), pp :27.
Palache, C., Berman, H., & Frondel, C. (1951), The System of Mineralogy of James Dwight Dana and Edward Salisbury Dana, Yale University 1837-1892, Volume II : 169.
Lucio, A. and Gaines, R. V. (1973). "The minerals of the Morro Velho gold mine, Brazil. " Mineralogical Record, 4 (5), 224-229
PERRAULT, G., and GÉLINAS, L. (1969) Associations minérales des accidents pegmatiques du Mont St-Hilaire. Canadian Mineralogist, 10, 143.
Dines, H. G. (1956) : The metalliferous mining region of south-west England. HMSO Publications (London), Vol. 1, pp. 317-326.

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