Gaylussite

La gaylussite ou gay-lussite correspond à un carbonate naturel de calcium et de sodium pentahydraté, de formule chimique Na2Ca(CO3)2 • 5 H2O[3]. Ce minéral de maille monoclinique, fragile, assez rare est typique des roches évaporites ou des lacs alcalins : il apparaît sous forme de cristaux prismatiques, translucide et vitreux, en épieux pseudo-octaédrique, ou plus souvent encore sous forme de poudre ou de masse blanche, parfois grise à jaunâtre.

Gaylussite
Catégorie V : carbonates et nitrates[1]
Général
Classe de Strunz
5.CB.35
Classe de Dana
15.02.02.01
Formule chimique C2H10CaNa2O11 Na2Ca(CO3)2 • 5 H2O
Identification
Masse formulaire[2] 296,152 ± 0,01 uma
C 8,11 %, H 3,4 %, Ca 13,53 %, Na 15,53 %, O 59,43 %,
Couleur incolore à blanche, blanc-jaunâtre, gris à jaune suivant impuretés
Classe cristalline et groupe d'espace prismatique C2 c, 2/m
groupe d'espace I2/a
Système cristallin monoclinique
Réseau de Bravais a = 14,361 Å; b = 7,781 Å; c = 11,209 Å β = 127,84°
Clivage parfait {110}, {011}, indistinct {001}
Cassure fragile, conchoïdale
Habitus cristaux tabulaires prismatiques, cristaux rugueux parfois allongés en navette, amas granulaire, souvent en couche ou croûte massive, en efflorescence et en incrustation poudreuse
Échelle de Mohs 2,5 à 3 (voire 2 à 3)
Trait blanc, parfois gris-blanc
Éclat vitreux, parfois gras
Propriétés optiques
Indice de réfraction cristal polyaxe : α = 1,444
β = 1,516
γ = 1,523
Biréfringence biaxe (-) ; δ = 0,079 (0,008)
2V =3,4 °
Fluorescence ultraviolet bleu blanche sous UV longs
Transparence transparent à translucide
Propriétés chimiques
Densité 1,93 à 1,99 (parfois 1,991)
Comportement chimique se décompose dans l'eau
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.
Vieille Gaylussite de Lagunillas, au Musée de Bonn
Gaylussite, Lac Searles, Californie

Géotype et dénomination

Le minéral aurait été décrit à partir des échantillons des dépôts lacustres des Lagunillas, à 80 km au sud-est de Mérida, au Venezuela, et nommé par le chimiste et cristallographe Jean-Baptiste Boussingault en 1826 en l'honneur du chimiste français Louis Joseph Gay-Lussac.

Propriétés

Soumis à des aléas météorologiques même modérés (pluie), les cristaux de gaylussite se désagrègent en calcite et solution de soude. À l'air libre aussi le minéral se désagrège lentement même à froid, avec efflorescence[4] (plus rapidement à chaud). Un dessèchement modéré laisse des couches de pirssonite Na2Ca(CO3)2 • 2 H2O en surface.

La gaylussite est soluble dans les acides, et bouillonne dans l'acide chlorhydrique HCl. Elle est légèrement soluble dans l'eau.

Elle est luminescente de couleur blanc crème, également fluorescente en bleu faible aux UV long.

Gîtologie et gisements

Les gisements de gaylussite sont assez rares. Elle est associée au natron, au borax et à la calcite, mais aussi au trona, à la thermonatrite, à la nahcolite, à l'analcime, à la pirssonite et à la northupite, à la shortite et à la villiaumite. Il faut souvent, en l'absence de beaux cristaux, recourir à des techniques optiques ou cristallographiques pour distinguer efficacement ces minéraux.

Dépôts d'évaporites

La genèse est assez commune dans les argiles des lacs alcalins. Ce n'est généralement pas une évaporite marine. Mais c'est une évaporite typique et actuelle de lacs salés ou saumâtres endoréiques, où elle apparaît avec le natron, le borax et le trona.

Une visite dans l'Ouest américain permet d'observer ce minéral. En Californie, les dépôts d'évaporites des régions du lac Borax, du lac County et du lac China, du comté de Kern, du lac Searles (en) près de Trona dans le comté de San Bernardino, du Deep Spring et du lac Owens dans le comté d'Inyo et du lac Mono en contiennent. Il est présent aussi en gisement assez massif près de Ragtown dans le Nevada et d'Independence Rock au Wyoming.

Dans les épaisses formations argileuses de la Green River Formation, dans le Wyoming, États-Unis, la gaylussite est associée à la shortite, à la northupite, à la pirssonite et au trona.

En Asie, le lac Lonar en Inde ou les déserts alcalins de Mongolie (déserts de Gobi) dévoilent de beaux cristaux. Les lacs salés ou alcalins d'Afrique orientale en contiennent des gisements.

De grands cristaux remarquables peuvent être observés dans les sables du Namib.

Autres lieux typiques

On l'y trouve aussi, mais beaucoup plus rarement, en petites veinules dans les roches ignées.

À Helensburg, en Écosse, il existe de longs cristaux de gaylussite pseudo-métamorphosés en calcite brune.

Dans le massif du Khibiny, en Russie, elle est associée communément à la thermonatrite, à la shortite, à la villiaumite, à la biotite dite ferreuse, à la pectolite, au feldspath potassique, à l'aegirine.

Afrique du Sud
  • On Zoutpan Farm, à 40 km au nord-ouest de Pretoria, état du Transvaal

Antarctique

États-Unis
  • Californie
  • Nevada
    • Plusieurs dépôts d'évaporites du désert Carson, à proximité de Ragtown
  • Wyoming
    • Formation géologique longeant la Green River, comté Sweetwater

Kenya
  • Grands cristaux du lac Amboseli

Mongolie
  • Lac salé Taboos-nor, désert de Gobi oriental

Russie
  • Zone d'Olenii Ruchei area, montagne Khibiny

Tanzanie
  • Lac Eyasi

Venezuela
  • Gaylussite du lac Amboseli, dans le Rift kényan
    Lagunillas, sud de la province de Merida

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. C'est un minéral carbonate du groupe de la malachite. Elle se nomme aussi parfois natrocalcite ou natrocalcite hydratée car sa formule peut se décomposer en Na2CO3 • CaCO3 • 5 H2O en faisant apparaître successivement la soude ou natron (carbonate de sodium), la formule de la calcite, et l'eau de structure. Pour les chimistes verriers, elle comporte en masse 18,94 % CaO, 20,93 % Na2O, 29,72 % CO2, 30,41 % H2O.
  4. Il faut conserver les échantillons d'étude ou de collection en récipient hermétique.

Bibliographie
  • Marc Dardenne, André Jauzein, article Carbonates naturels, in Encyclopædia Universalis .
  • B. Dickens, W E Brown, "The crystal structures of CaNa2(CO3)2*5(H2O), synthetic gaylussite, and CaNa2(CO3)2*2(H2O), synthetic pirssonite" in Inorganic Chemistry, volume 8, 1969, p. 2093-2103.

Liens externes
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