Jarosite

Général
Jarosite Catégorie VII : sulfates, sélénates, tellurates, chromates, molybdates, tungstates^[1]
Jarosite, vue de 2 mm, Espagne
Classe de Strunz	7.BC.10 7 SULFATES (SELENATES, TELLURATES) 7.B Sulfates (selenates, etc.) with Additional Anions, without H2O 7.BC With medium-sized and large cations 7.BC.10 Alunite KAl3(SO4)2(OH)6 Space Group R 3m, R 3m Point Group Trig 7.BC.10 Ammonioalunite (NH4)Al3(SO4)2(OH)6 Space Group R 3m Point Group 3 2/m 7.BC.10 Ammoniojarosite (NH4)Fe+++3(SO4)2(OH)6 Space Group R 3m Point Group 3m 7.BC.10 Beaverite PbCu++(Fe+++,Al)2(SO4)2(OH)6 Space Group R 3m Point Group 3m 7.BC.10 Argentojarosite AgFe+++3(SO4)2(OH)6 Space Group R 3m Point Group 3m 7.BC.10 Huangite Ca0.5Al3(SO4)2(OH)6 Space Group R 3m Point Group 3 2/m 7.BC.10 Dorallcharite (Tl,K)Fe+++3(SO4)2(OH)6 Space Group R 3m Point Group 3 2/m 7.BC.10 Jarosite KFe+++3(SO4)2(OH)6 Space Group R 3 Point Group 3 7.BC.10 Hydroniumjarosite (H3O)Fe+++3(SO4)2(OH)6 Space Group R 3m Point Group 3m 7.BC.10 Minamiite (Na,Ca,K)Al3(SO4)2(OH)6 Space Group R 3m Point Group 3 2/m 7.BC.10 Natrojarosite NaFe+++3(SO4)2(OH)6 Space Group R 3m Point Group 3m 7.BC.10 Natroalunite NaAl3(SO4)2(OH)6 Space Group R 3m Point Group 3 2/m 7.BC.10 Osarizawaite PbCuAl2(SO4)2(OH)6 Space Group R 3m Point Group 3m 7.BC.10 Plumbojarosite PbFe+++6(SO4)4(OH)12 Space Group R 3m Point Group 3 2/m 7.BC.10 Walthierite Ba0.5Al3(SO4)2(OH)6 Space Group R 3m Point Group 3 2/m 7.BC.10 Schlossmacherite (H3O,Ca)Al3(AsO4,SO4)2(OH)6 Space Group R 3m Point Group 3 2/m
Classe de Dana	30.2.5.1 Sulfates 30. Sulfates sans H₂O (avec hydroxyl ou halogène) 30.2.5/ Groupe de l'alunite, sous-groupe de la jarosite 30.2.5.1 Jarosite KFe₃³⁺(SO₄)₂(OH)₆
Formule chimique	K⁺Fe³⁺₃(OH⁻)₆(SO₄²⁻)₂
Identification
Masse formulaire	500,81 uma
Couleur	jaune pâle, brun jaunâtre, brun, ocre jaune.
Système cristallin	Trigonal
Réseau de Bravais	Rhomboédrique R
Classe cristalline et groupe d'espace	Ditrigonale-scalénoédrique ; ${\bar {3}}\ 2/m$
Clivage	Bon sur {0001}
Cassure	conchoïdale à irrégulière
Habitus	Cristaux tabulaires ou pseudocubiques ; en amas pulvérulents
Échelle de Mohs	2,5 à 3,5
Trait	jaune clair
Éclat	subadamantin ; vitreux ; résineux.
Propriétés optiques
Indice de réfraction	e=1,713-1,715 ; w=1,815-1,82
Biréfringence	uniaxiale (-) ; 0,1020-0,1050
Fluorescence ultraviolet	aucune
Transparence	translucide
Propriétés chimiques
Densité	3,15 à 3,26
Solubilité	insoluble dans l'eau ; soluble dans HCl.
Propriétés physiques
Magnétisme	aucun
Radioactivité	très légère mais détectable

Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.
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La jarosite est une espèce minérale constituée d'hydroxy-sulfate de fer et de potassium de formule K⁺Fe³⁺₃(OH⁻)₆(SO₄²⁻)₂ avec des traces de sodium, d'argent et de plomb. Elle est parfois confondue avec la limonite ou la goethite, qui sont fréquentes dans les zones altérées de type chapeau de fer. Les cristaux peuvent atteindre jusqu'à 25 cm. La jarosite est très fortement pyroélectrique^[2].

Il ne faut pas la confondre avec la jarošite (yarroshite ...), une forme de kirovite (mélantérite).

Historique de la description et appellations

Inventeur et étymologie

La jarosite a été décrite pour la première fois par le minéralogiste allemand Rammelsberg sous le nom de Gelbeisenerz, dès 1838^[3], par Haidinger sous le nom de Misy en 1845, puis par Hausmann en 1847 sous le nom de Vitriolgelb^[4]; c'est la description de Johann August Friedrich Breithaupt en 1852 qui fait référence^[5]. Le nom dérive du topotype.

Topotype

Ravine Jaroso, dans la Sierra Almagrera, dans la province d'Almería en Espagne^[6].
Les échantillons types sont conservés à l'Académie des Mines de Freiberg, Saxe Allemagne - N°17.966.

Synonymes

Antunezite ;
Leucantérite (Shepard 1857) : nom proposé pour une forme pulvérulente de jarosite trouvée dans le Tennessee (États-Unis)^[7] ;
Moronolite (Shepard 1857)^[8] ;
Utahite ^[9].

Caractéristiques physico-chimiques

Variétés et mélanges

Calcio-jarosite : Jarosite riche en calcium de formule idéale CaFe₆(SO₄)₄(OH)₁₂
Kolosorukite (Weisbach 1875) : variété de jarosite pauvre en fer initialement décrite à Korozluky (Kolosoruk; qui a inspiré le nom) , Most, Région d'Ústí, Bohème, Tchéquie^[10].

Cristallochimie

La jarosite est un analogue de l'alunite, qui est un sulfate hydraté de potassium et d'aluminium, et non de fer.
Elle forme une série avec la natrojarosite.
Elle fait partie du groupe de l'alunite.
Elle forme un sous-groupe — le sous-groupe de la jarosite — dont elle est le chef de file et qui comprend des minéraux de structure analogue. Dans ce sous-groupe figurent :
- Ammoniojarosite : (NH₄)Fe₃(SO₄)₂(OH)₆ R 3m 3m
- Argentojarosite : AgFe₃(SO₄)₂(OH)₆ R 3m 3m
- Beaverite : PbCu(Fe,Al)₂(SO₄)₂(OH)₆ R 3m 3m
- Dorallcharite : (Tl,K)Fe₃(SO₄)₂(OH)₆ R 3m 3 2/m
- Hydroniumjarosite : (H₃O)Fe₃(SO₄)₂(OH)₆ R 3m 3m
- Jarosite : KFe₃(SO₄)₂(OH)₆ R 3 3
- Natrojarosite : NaFe₃(SO₄)₂(OH)₆ R 3m 3m
- Plumbojarosite : PbFe₆(SO₄)₄(OH)₁₂ R 3m 3 2/m

Cristallographie

Paramètres de la maille conventionnelle : a = 7,21, c = 17,03, Z = 3 ; V = 766,68.
Densité calculée= 3,25.

Gîtes et gisements

Gîtologie et minéraux associés

Elle se forme naturellement par oxydation des sulfures de fer. C'est également un sous-produit fréquent de la purification du zinc, souvent associé aux environnements de drainage minier acide.
De la jarosite a été détectée sur la planète Mars en 2004 par le rover Opportunity dans la région de Meridiani Planum, ce qui est considéré comme la preuve de l'existence passée d'abondantes quantités d'eau liquide sur cette planète.

Les minéraux qui lui sont souvent associés sont : alunite, pyrite.

Gisements producteurs de spécimens remarquables

Exploitation des gisements

Applications en science des matériaux

« Jarosite » est également un terme plus générique désignant une large famille de composés de la forme A⁺M³⁺₃(OH⁻)₆(SO₄²⁻)₂, où :

A⁺ désigne les cations Na⁺, K⁺, Rb⁺, NH₄⁺, H₃O⁺, Ag⁺ et Tl⁺

M³⁺ désigne les cations Fe³⁺, Cr³⁺ et V³⁺.

En physique de la matière condensée et en science des matériaux, ces composés sont connus pour leur structure trihexagonale dite en réseau kagomé, formé de triangles arrangés de telle sorte que chaque nœud est entouré de quatre nœuds voisins, et qui présentent un intérêt particulier en magnétisme car leur géométrie interdit de satisfaire en même temps les interactions antiferromagnétiques entre les cations occupant les trois nœuds d'un triangle, ce qu'on appelle la frustration géométrique^[11].

Notes et références

↑ La classification des minéraux choisie est celle de Strunz, à l'exception des polymorphes de la silice, qui sont classés parmi les silicates.
↑ Kenneth W. Bladh, Richard A. Bideaux, Elizabeth Anthony-Morton et Barbara G. Nichols, « The Handbook of Mineralogy » volume V, Mineralogical Society of America, 2003.
↑ (de) Rammelsberg (1838) Annalen der Physik, Halle, Leipzig: 43: 132.
↑ Hausmann, J.F.L. (1847) Handbuch der Mineralogie 3 volumes, Göttingen, seconde édition, volume 2.
↑ Breithaupt (1852) Berg.- und hüttenmännisches Zeitung, Freiberg, Leipzig (fusionnée avec Glückauf): 6: 68.
↑ (fr) MINER Database de Jacques Lapaire - Minéraux et étymologie.
↑ A glossary of mineralogy Par Henry William Bristow P.215 1861
↑ Shepard C.U. (1857) Treatise on Mineralogy, third edition: vol. 2: 4 (suppl. app.).
↑ A comprehensive treatise on inorganic and theoretical chemistry, Volume 14 Par Joseph William Mellor
↑ Weisbach, Albin (1875) Synopsis mineralogical, systematische Übersicht des Mineralreiches., 1st. edition, 78 pp., Freiberg: 42.
↑ (fr) CEA La Feuille Rouge – 1^er septembre 2000 « Le verre de spins topologique. »

Voir aussi

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Jarosite, sur Wikimedia Commons
jarosite, sur le Wiktionnaire

Liens externes

Compléments d'informations sur le système hydrothermal de Jaroso
Données sur la jarosite
Cornell University (2004) « How an obscure mineral provided a vital clue to Martian water. »