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Magnésite

minéral
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Cet article possède des paronymes, voir Magnésie et Magnétite.

La magnésite est une espèce minérale composée de carbonate de magnésium de formule MgCO3 avec des traces : Fe, Mn, Ca, Co, N et de composés organiques.

Magnésite
Catégorie V : carbonates et nitrates[1]
Image illustrative de l’article Magnésite
Magnésite sur quartz - Serra das Éguas, Brésil (9 × 3,5 cm).
Général
Nom IUPAC Carbonate de magnésium
Numéro CAS 13717-00-5
Classe de Strunz
5.AB.05
Classe de Dana
14.1.1.2
Formule chimique CMgO3 MgCO3
Identification
Masse formulaire[2] 84,3139 ± 0,0023 uma
C 14,25 %, Mg 28,83 %, O 56,93 %,
Couleur blanc, gris, jaunâtre jusqu'à brun, plus rarement vert
Système cristallin trigonal
Réseau de Bravais rhomboédrique
Classe cristalline et groupe d'espace Ditrigonale-scalénoédrique
R3c (no 167)
Macle inconnu
Clivage parfait [1011] ; dans les 3 directions du rhomboèdre
Cassure conchoïdale ; minéral fragile, cassant
Échelle de Mohs environ 4
Trait blanc
Éclat vitreux, mat
Propriétés optiques
Indice de réfraction nω = 1,700
nε = 1,509
Biréfringence Uniaxe (-) ; 0,190-0,192
Fluorescence ultraviolet fluorescent
Transparence transparent à translucide
Propriétés chimiques
Masse volumique 2,95[3] g/cm3
Densité 3,0
Température de fusion infusible, décomposition à 350 °C
Solubilité lentement soluble dans HCl[4] ;

soluble, solution saturée à 0,3 g/l

Propriétés physiques
Magnétisme aucune
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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Décrite par le mathématicien allemand Dietrich Ludwig Gustav Karsten (1768-1810) en 1808. Elle fut nommée ainsi en référence à sa composition chimique, le magnésium, mais aussi sa localité type. Le nom magnésite a été inventé par Jean-Claude Delamétherie en 1785, mais il englobait dans cette appellation divers minéraux de magnésium (carbonate sulfate nitrate et chloride). C'est Karsten qui a restreint ce terme au carbonate[5].

Topotype

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Magnesia, Thessalie, Grèce.

Synonymie

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Cas particulier de la magnésite dite « écume de mer », il s'agit d'un minéral distinct du carbonate qui est en fait un silicate : la sépiolite (Ernst Friedrich Glocker), synonyme : magnésie carbonaté silicifère (Armand Dufrénoy)[12].

Caractéristiques physico-chimiques

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Critères de détermination

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La magnésite donne une effervescence à l'acide chlorhydrique chaud. Elle est difficile à différencier de la dolomite.

Variétés

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  • Ferromagnésite (synonymes : ferroan magnesite ; hallite (Lévy) ; walmstédtite, ou walmstédite) : variété riche en fer de magnésite, de formule idéale (Mg,Fe)CO3. Très nombreux gisements notamment en France en Auvergne dans la Haute-Loire et le Puy-de-Dôme.
  • Breunnerite (synonymes : breinnerite ; breunerite) : variété de ferromagnésite pour un ratio magésium/fer de 90/10 à 70/30. De formule idéale (Mg,Fe)CO3. Décrite par Wilhelm Karl Ritter von Haidinger en sur des échantillons de Pfitsch pass, Zamser Grund, et Großer Greiner Mt., Zemmgrund, deux cités de la vallée de Ziller, Tyrol, Autriche[13]. Il existe de nombreuses occurrences dans le monde : en France dans la météorite d'Orgueil (Tarn-et-Garonne) ; à Maniwaki-Gracefield district, Gatineau Co., Québec, Canada.
  • Mésitite (synonyme : mésitine[14]) : variété de ferromagnésite pour un ratio magnésium/fer de 70/30 à 50/50. De formule idéale (Mg,Fe)CO3, décrite par Johann August Friedrich Breithaupt[15]. Gisement remarquable : Traversella, vallée de Chiusella, Canavese, province de Turin, Piémont, Italie[16]
  • Gelmagnesite : variété colloïdale de magnésite trouvée dans deux sites en Autriche.
  • Nickel-magnésite (synonymes : nickeloan magnesite, hoshiite (Kols et Rodda 1966)) : variété de magnésite riche en nickel trouvée en Australie et en Chine, de formule idéale NiMg(CO3)[17].
  • Turquenite, souvent donnée comme une variété de magnésite, est en fait une magnésite artificiellement colorée en bleu pour ressembler à la turquoise.

Cristallochimie

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  • La magnésite forme deux séries, l'une avec la gaspéite, l'autre avec la sidérite.
  • Elle fait partie du groupe de la calcite.
Groupe de la calcite

Le groupe de la calcite est composé de minéraux de formule générale ACO3, où A peut être un ou plusieurs ions métalliques (+2), tout particulièrement le calcium, le cobalt, le fer, le magnésium, le zinc, le cadmium, le manganèse et/ou le nickel. La symétrie des membres de ce groupe est trigonale.

Cristallographie

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Elle cristallise dans le système cristallin trigonal à réseau rhomboédrique, groupe d'espace R3c, structure de la calcite.

Propriétés physiques

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  • Selon les impuretés présentes, la magnésite est incolore, blanche ou grise.
  • Elle peut présenter une triboluminescence.

Propriétés chimiques

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Il s'agit d'un minéral très stable en solution aqueuse.

MgCO3 = Mg2+ + CO32−        Ks = 10−8

qui toutefois ne précipite pas pour des raisons cinétiques. En effet, les cations en solution sont hydratés et, pour être incorporés dans un cristal anhydre, ils doivent consommer leur énergie d'hydratation : c'est ce qu'on appelle la barrière de déshydratation. Le magnésium étant un petit cation, sa barrière de déshydratation est plus importante que celle du calcium, qui a un rayon ionique supérieur. Par conséquent, à 25 °C la calcite cristallise 1010 fois plus rapidement que la magnésite.

Gîtes et gisements

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Gîtologie et minéraux associés

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Gîtologie
C'est un minéral rare dans les roches sédimentaires qui peut se former par :
  • altération de roches contenant des silicates magnésiens, sous l'action d’eau carbonatée (magnésite cryptocristalline) ;
  • remplacement de la calcite sous l’action de solutions magnésiennes (avec de la dolomite comme produit intermédiaire) ;
  • action métamorphique.

Elle peut être présente dans les météorites.

Minéraux associés
Aragonite, calcite, dolomite, serpentine et strontianite.

Gisements producteurs de spécimens remarquables

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  • Allemagne
Freiberg, Saxe, pour la variété mesitite[18]
  • Australie
Mt Bischoff, Waratah, Waratah district, Tasmanie[19]
  • Autriche
Magnesitlagerstätte, Sunk, Hohentauern, Niedere Tauern, Styrie[20]
  • Brésil
Serra das Éguas, Brumado (Bom Jesus dos Meiras), Bahia (meilleurs spécimens connus pour cette espèce)[21]
  • Espagne
Carrière Azcárate, Eugui, Esteribar, Navarre[22]
  • France
Allevier, Azérat, Auzon, Haute-Loire, Auvergne[23]
Les Ponts-Tarrets, Le Breuil, Tarare, Rhône, Rhône-Alpes[24]
Peisey-Nancroix, Les Arcs, Bourg-Saint-Maurice, vallée de la Tarentaise, Savoie, Rhône-Alpes[25]
  • Slovaquie
Lubeník (société Slovmag), région de Banská Bystrica

Exploitation des gisements

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Utilisations

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Galerie

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  •  
    Mésitite - Freiberg, Saxe, Allemagne (9,5 × 6,4 cm).
  •  
    Magnésite, monocristal - Bahia, Brésil (9,7 × 7,1 × 6 cm).
  •  
    Mésitite - Traversella, Piemont, Italie (X × 8 mm).
  •  
    Magnésite (jaune) avec dolomite - Espagne (10,2 × 6,7 cm).

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. ↑ Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  3. ↑ CARBONATE DE MAGNESIUM, Fiches internationales de sécurité chimique
  4. ↑ (en) Thomas R. Dulski, A manual for the chemical analysis of metals, vol. 25, ASTM International, , 251 p. (ISBN 0-8031-2066-4, lire en ligne), p. 71.
  5. ↑ Mark A. Shand, The chemistry and technology of magnesia, 2006.
  6. ↑ The Mineralogical magazine and journal of the Mineralogical Society, Volume 1 Par Mineralogical Society (Great Britain)
  7. ↑ Dictionnaire universel d'histoire naturelle publié par Charles d'Orbigny, p. 432, 1842.
  8. ↑ Delamétherie 1806, Le Journal de physique et le radium, Paris, 62, 360.
  9. ↑ Beudant, F.S. (1824), Traité élémentaire de Minéralogie, Paris, 410.
  10. ↑ Max Hutchinson Hey, An index of mineral species & varieties arranged chemically, British Museum (Natural History). Dept. of Mineralogy, 1955.
  11. ↑ Andrée Jean François Marie Brochant de Villers et Alexandre Brongniart, Dictionnaire des sciences naturelles, Part 1, P.324, 1827.
  12. ↑ A. Dufrénoy, Traité de minéralogie, vol. 2, P.428.
  13. ↑ Haidinger, Wm. (1825), Treatise on Mineralogy, by F. Mohs; translation with considerable additions, 3 vol., Edinburg, 1: 411.
  14. ↑ A. Breithaupt, « Sur les carbonates de fer et de magnésie naturels », J. Pharm. Chim., vol. 11, no 1,‎ , p. 323-324 (ISSN 0368-3591, lire en ligne).
  15. ↑ Schweigger's Journal der Chemie und Physik, N. S. Vol. xx, p. 314.
  16. ↑ Graziani, G., Lucchesi, S. et Scandale, E. (1988), Growth defects and genetic medium of a quartz druse from Traversella, Italy, Neues Jahrbuch für Mineralogie, Abhandlungen, 159, 165-179.
  17. ↑ L. L. Y. Chang, Robert Andrew Howie et J. Zussman, Rocks forming mineral, Non-silicates, 1998.
  18. ↑ Lapis 11(7/8), 13-60 (1986).
  19. ↑ Anon, 1970, Catalogue of the Minerals in Tasmania, Geol. Surv. Record No. 9, Tasmania Department of Mines.
  20. ↑ Möhler, D. (1981), Die Magnesitlagerstätte Sunk bei Hohentauern und ihre Mineralien, Die Eisenblüte, Sonderband 2, 52 p.
  21. ↑ Cassedanne, J.P. et Cassedanne, J.O. (1978), Famous mineral localities: The Brumado district, Bahia, Brazil, Mineralogical Record 9, 196-205.
  22. ↑ Calvo, M. et Sevillano, E. (1991), Famous mineral localities: the Eugui quarries Navarra Spain, Mineralogical Record, 22, 137-142.
  23. ↑ Bull. Minéral., 1987, 110, p. 359-371.
  24. ↑ G. Demarcq (1973), Guides Géologiques Régionaux : Lyonnais, Vallée du Rhône, p. 49, Masson.
  25. ↑ Briand, S. (1994), Le gisement de galène argentifère de Peisey-Nancroix (Savoie), Minéraux et Fossiles, 25-28.
  26. ↑ Codex Alimentarius (1989), Noms de catégorie et système international de numérotation des additifs alimentaires, CAC/GL 36-1989, p1-35.

Voir aussi

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