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Azurite (minéral)

minéral
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L'azurite est un minéral composé de carbonate de cuivre hydraté, de formule Cu3(CO3)2(OH)2.

Azurite
Catégorie V : carbonates et nitrates[1]
Image illustrative de l’article Azurite (minéral)
Azurite, mine de Tsumeb, Namibie, 9,5 x 9 x 3 cm
Général
Numéro CAS 1319-45-5
Classe de Strunz
5.BA.05
Classe de Dana
16a.2.1.1
Formule chimique Cu3(CO3)2(OH)2
Identification
Masse formulaire 344,67 uma
Couleur bleu azur, bleu clair ou sombre
Système cristallin monoclinique
Classe cristalline et groupe d'espace prismatique P 21/a
Macle Rare, {101}, {102} ou {001}
Clivage parfait à {011}, bon à {100}
Cassure conchoïdale
Habitus prismatique
Échelle de Mohs 3,5 - 4
Trait azur
Éclat vitreux
Propriétés optiques
Indice de réfraction α=1,730
β=1,758
γ=1,838
Biréfringence Δ=0,108 ; biaxe positif
Pléochroïsme bleu clair à bleu foncé
Dispersion optique 68°
Fluorescence ultraviolet aucune
Transparence transparent à translucide
Propriétés chimiques
Densité 3,8
Fusibilité fond à la flamme
Solubilité soluble dans les acides et l'ammoniaque
Propriétés physiques
Magnétisme aucun
Radioactivité aucune
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.
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Historique de la description et appellations

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Inventeur et étymologie

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L'azurite est connue depuis le XXVIIe siècle av. J.-C. : il existe des traces d'azurite en poudre dans les pots d'onguent égyptiens de la IVe dynastie égyptienne[2]. Les Grecs la désignaient sous le terme de kuanos (κυανός qui a donné le mot cyan) et les Romains sous celui de cœruleum (Pline l'Ancien dans le livre XXXV de son Histoire naturelle l'appelle armenium[3]). Le bleu égyptien, plus abondant, le concurrença rapidement[4].

C'est la description de François Sulpice Beudant en 1824 qui fait référence ; il lui a donné le nom d'azurite, du persan Lazhward = bleu, en allusion à sa couleur[5].

Topotype

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Son topotype se trouve dans la commune de Chessy, Rhône, Rhône-Alpes, France.

Synonymes

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Il existe pour ce minéral de nombreux synonymes[6] :

Caractéristiques physico-chimiques

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Deux des habitus de l'azurite : cristaux prismatiques en haut, cristaux tabulaires en bas et à droite. Tsumeb, Namibie - (1,9 x 1,8 x 1,3 cm).
 
Sphéroïdes d'azurite provenant d'une mine du district de La Sal (Utah, États-Unis.

Critères de détermination

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L'azurite se présente le plus souvent sous forme de cristaux prismatiques ou tabulaires dont la couleur peut varier du bleu azur au bleu de Prusse. Elle peut aussi se présenter sous forme d'agrégats globuleux ou d'encroûtements radiés. Les cristaux transparents à translucides ont un éclat vitreux. Vu sous la lumière analysée d'un microscope polariseur analyseur, ce minéral est bleu pâle ; la lumière non analysée révèle un pléochroïsme dans les tons de bleu. Il présente un plan de clivage parfait, mais sa fracture est conchoïdale.

C'est un minéral plutôt tendre (3,5 à 4 sur l'échelle de Mohs) et relativement peu dense (sa densité mesurée est de 3,77)[11].

L'azurite laisse un trait de couleur bleu azur. Elle est soluble dans les acides et dans l'ammoniaque ; elle réalise notamment une effervescence au contact de l'acide chlorhydrique. Cette dernière caractéristique permet de la distinguer de la lazurite, à la couleur et au nom proches, soluble dans le même acide mais sans effervescence (elle forme plutôt une sorte de gelée bleue).

Composition chimique

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L'azurite, de formule Cu3(CO3)2(OH)2, a une masse moléculaire de 344,67 u. Elle est donc composée des éléments suivants :

Composition élémentaire du minéral
Élément Nombre (formule) Masse des atomes (u) % de la masse moléculaire
Hydrogène 2 2,01 0,58 %
Carbone 2 24,02 6,97 %
Cuivre 3 190,64 55,31 %
Oxygène 8 128,00 37,14 %
Total : 15 éléments Total : 344,67 u Total : 100 %

Cette composition place ce minéral :

  • selon la classification de Strunz : dans la catégorie des carbonates et nitrates (05), avec des anions additionnels et sans H2O (05.B), avec Cu, Co, Ni, Zn, Mg ou Mn (05.BA) ;
  • selon la classification de Dana : dans la catégorie des carbonates-hydroxyl ou carbonates-halogénures (16a), de forme (A B)3 (XO3)2 Zq (16a.02).

Cristallochimie

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Pseudomorphose

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L'azurite est instable à l'air libre et se transforme en malachite par un phénomène de pseudomorphose. L'effet d'altération passe par le remplacement d’une partie du dioxyde de carbone (CO2) de la molécule par de l'eau (H2O), avec un ratio de 1 pour 1 :

2[Cu(OH)2,2CuCO3] + H2O → 3[Cu(OH)2,CuCO3] + CO2

L'équation ci-dessus montre que la conversion de l'azurite en malachite est attribuable à une faible pression partielle de dioxyde de carbone dans l'air.

Cristallographie

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Cellule cristallographique.

L'azurite possède un système cristallin monoclinique de classe prismatique. Son groupe d'espace est P 21/a.

Le paramètres de la maille conventionnelle est a = 5.008, b = 5.844, c = 10.336, Z = 2 ; bêta = 92.333° V = 302.25

La densité calculée a une valeur de 3,79.

Gîtes et gisements

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Gîtologie et minéraux associés

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L'azurite Cu(OH)2, 2CuCO3 se forme par altération (zone d’oxydation) des gîtes à sulfures de cuivre associés à des roches carbonatées. On peut la trouver en imprégnation des grès, par l'intermédiaire d'eaux d'infiltration carbonatées entrées en contact avec des eaux riches en sulfates de cuivre.

C'est un carbonate basique de cuivre, produit à partir d'autres minéraux du cuivre, par l'action corrosive de l'air et de l'eau, semblable à la patine ou vert-de-gris qui se forme sur le cuivre ordinaire.

Certains minéraux sont souvent associés à l'azurite, notamment la malachite, mais aussi d'autres tels que la limonite, la calcite (ou la dolomite), l'antlérite, la cuprite, la cérusite, la smithsonite, la chalcocite, le chrysocolle, la ténorite, ou plus rarement la brochantite, l'atacamite et/ou le cuivre natif.

Gisements producteurs de spécimens remarquables

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Azurite ("chessylite") (8 × 6 cm) de Chessy-les-Mines dans le Rhône, topotype de ce minéral.
La Roche (travaux routiers), La Roche-en-Ardenne, province de Luxembourg[12].
Mine Evans-Lou, Saint-Pierre-de-Wakefield (commune intégrée dans Val-des-Monts), Les Collines-de-l'Outaouais, Québec[13].
Bisbee (Arizona)
Morenci (Arizona)
La Sal (Utah).
Chessy-les-Mines (Rhône)[14]
Cap Garonne - Le Pradet - (Var)[15]
Mine de Salsigne, arrondissement de Carcassonne, Aude, Languedoc-Roussillon [16].
Mine de Zelidja, Touissit, préfecture d'Oujda-Angad.
Tsumeb, région d'Oshikoto.

Exploitation des gisements

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Gemme taillée en cabochon mêlant azurite bleue et malachite verte.

Utilisation

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Minerai de cuivre

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Pigment

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Comme la malachite, l'azurite peut être utilisée comme pigment[17]. Les analyses chimiques des peintures du Moyen Âge montrent que l’azurite a été communément utilisée par les peintres médiévaux. Cependant, l'instabilité de ce pigment fait que la couleur, avec le temps, a tendance à virer au vert (malachite)[5].

Article détaillé : Azurite (pigment).

Gemmologie

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Malgré sa faible dureté, l'azurite a fait l’objet de taille pour des pierres à sertir (montage difficile car il doit être fait « à froid », la chaleur détruisant la couleur de la pierre). Actuellement, ce marché se développe, mais beaucoup de pierres sont imprégnées de matières plastiques pour les rendre plus résistantes, effacer les rayures et augmenter l'éclat.

Minéraux de collection

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L'azurite est un minéral très recherché pour sa couleur et son éclat, mais les échantillons se ternissent avec le temps. Elle doit être conservée autant que possible à l'abri de la lumière, sans écart de température. L'azurite est également incompatible avec les milieux aquatiques, tels que les aquariums d'eau salée.

Galerie

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  •  
    Azurite et malachite - Bizbee (Arizona) États-Unis.
  •  
    Azurite - mine de Cap Garonne - Var (12,5 × 6,5 cm).
  •  
    Azurite - mine de Touissit, Oujda - Maroc (6,6 × 3,8 cm).
  •  
    Une azurite avec un peu de malachite - États-Unis (4,0 × 3,0 × 2,0 cm).

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Notes et références

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  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. ↑ Pigments et colorants de l'Antiquité et du Moyen Age : teinture, peinture, enluminure, études historiques et physico-chimiques : Colloque international du CNRS, Département des sciences de l'homme et de la société, Département de la chimie, Éditions du CNRS, , p. 184
  3. ↑ Elisabeth Brémond, L'intelligence de la couleur, Albin Michel, , p. 112
  4. ↑ Hélène Dionne, Infiniment bleu, Les Editions Fides, (lire en ligne), p. 36
  5. ↑ a et b Rupert Hochleitner, 300 roches et minéraux, Paris, Delachaux et Niestlé, , 256 p. (ISBN 978-2-603-01698-5), p. 20
  6. ↑ « Index alphabétique de nomenclature minéralogique » BRGM
  7. ↑ Leçons de minéralogie, données au collège de France, Volume 1 Par Jean-Claude de La Métherie 1811
  8. ↑ Dictionnaire des sciences naturelles, Volume 12 Par Frédéric Cuvier 1818 P.168
  9. ↑ Traité élémentaire de minéralogie: avec des applications aux arts; Par Alexandre Brongniart 1807 P.221
  10. ↑ Traité de minéralogie, Volume 3 Par René Just Haüy 1822 P.488
  11. ↑ [PDF] (en) John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh et Monte C. Nichols, Handbook of Mineralogy, Chantilly (Virginie), Mineralogical Society of America (lire en ligne)
  12. ↑ Recherches Miniers, mines et carrières de Famenne, Blondieau, M. 1997
  13. ↑ Geological Survey of Canada Miscellaneous Report 41.; Miles, N. M., Hogarth, D.D. & Russell, D.S. (1971): Wakefieldite, yttrium vanadate, a new mineral from Quebec. American Mineralogist. 56, 395-410
  14. ↑ « Mines et Minéraux de Chessy (Rhône) », hors-série de la revue Le Règne Minéral, 2003.
  15. ↑ G. Mari, P. Rostan, 1986. La mine du Cap-Garonne: gîtologie et minéralogie. IMG.
  16. ↑ Le Règne Minéral, Hors série (3), 36-54
  17. ↑ (en) Andersen, Frank J. Riches of the Earth W.H. Smith Publishers, New York 1981, (ISBN 0-8317-7739-7)

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