Jarosite

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].

Jarosite
Catégorie VII : sulfates, sélénates, tellurates, chromates, molybdates, tungstates[1]

Jarosite, vue de 2 mm, Espagne
Général
Classe de Strunz
7.BC.10
Classe de Dana
30.2.5.1
Formule chimique K+Fe3+3(OH−)6(SO42−)2
Identification
Masse formulaire 500,81 uma
Couleur jaune pâle, brun jaunâtre, brun, ocre jaune.
Classe cristalline et groupe d'espace Ditrigonale-scalénoédrique ;
Système cristallin Trigonal
Réseau de Bravais Hexagonal rhomboédrique R
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.

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].

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

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

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 :

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

Liens externes
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