Pyrite

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Pyrite
Catégorie II : sulfures et sulfosels
Image illustrative de l’article Pyrite
Pyrite de la mine de Huanzala (Pérou).
Général
Nom IUPAC disulfure de fer(II)
Numéro CAS 12068-85-8
Classe de Strunz
Classe de Dana
Formule chimique FeS2   [Polymorphes]FeS2
Identification
Masse formulaire 119,975 ± 0,012 uma
Fe 46,55 %, S 53,45 %,
Couleur doré pâle, terne
Système cristallin cubique
Réseau de Bravais primitif P
Classe cristalline et groupe d'espace diploïdal -
Pa3
Macle sur [110], interpénétration (croix de fer), et sur [001]
Clivage faible à {100} et {110}
Cassure irrégulière, parfois conchoïdale
Habitus cubique, les faces peuvent être striées, mais aussi souvent octaèdre ou pyritoèdre
Échelle de Mohs 6 - 6,5
Trait vert-noir à marron avec une odeur de soufre
Éclat métallique, brillant
Propriétés optiques
Transparence opaque
Propriétés chimiques
Densité 4,95 - 5,10
Température de fusion 1 177 - 1 188 °C
Fusibilité fond et donne une boulette magnétique
Solubilité faiblement soluble dans HNO3
Propriétés physiques
Magnétisme magnétique après chauffage
Radioactivité aucune
Précautions
SIMDUT

Produit non contrôlé

Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.
Pyrite Octaèdre - Mines de Huaron, Pérou (8×8 cm)

La pyrite est une espèce minérale composée de disulfure de fer (FeS2), polymorphe de la marcassite ; elle contient généralement des traces de métaux précieux comme de l'argent (Ag) et de l'or (Au), ainsi que des traces de métaux lourds et métalloïdes toxiques nickel (Ni), cobalt (Co), arsenic (As), cuivre (Cu), zinc (Zn), thallium (Tl), sélénium (Se) et vanadium (V), et qui rendent son exploitation en tant que minerai très polluante.

Historique de la description et appellations

Inventeur et étymologie

Le terme pyrite est attribué à Dioscoride ; il en fait la première mention connue en l'an 50. La pyrite fut remarquée des anciens pour les étincelles qu'elle produit sous les chocs. Le terme provient du grec πυρίτης / pyrítēs – λίθος / líthos, littéralement « pierre à feu ».

Topotype

Le topotype de cette espèce minérale n'est pas référencé.

Synonymes

Il existe de très nombreux synonymes pour cette espèce :

Caractéristiques physico-chimiques

Critères de détermination

Du point de vue macroscopique, les cristaux de pyrite prennent souvent des formes dodécaédriques aux faces pentagonales appelé pyritoèdres. De façon générale, la pyrite forme des cristaux d'habitus cubique, octaédrique ou pyritoédrique, dont les faces peuvent être striées.

D'éclat métallique brillant et opaque, la pyrite a une couleur dorée pâle. Son trait est vert-noir à marron et dégage une odeur de soufre.

Sa dureté est entre 6 et 6,5 sur l'échelle de Mohs. Sa cassure est irrégulière et parfois conchoïdale.

Les macles des pyritoèdres sont dites en « croix de fer ». La pyrite est souvent maclée sur [110], par interpénétration (croix de fer) et sur [001].

La pyrite est faiblement soluble dans l'acide nitrique. Elle devient magnétique lorsqu'elle est chauffée ; lors de la fusion entre 1 177 °C et 1 188 °C, elle forme une boulette magnétique.

Variétés

Cristallochimie

Groupe de la pyrite
Minéral Formule Groupe ponctuel Groupe d'espace
PyriteFe[S2]m3Pa3
CattiériteCo[S2]m3Pa3
VaesiteNi[S2]m3Pa3
Penroséite(Ni,Co,Cu)Se2m3Pa3
TrogtaliteCoSe2m3Pa3
Villamaninite(Cu,Ni, Co,Fe)S2m3Pa3
FukuchiliteCu3FeS8m3Pa3
KrutaïteCuSe2m3Pa3
HauériteMn[S2]m3Pa3
LauriteRu[S2]m3Pa3
AurostibiteAuSb2m3Pa3
KrutoviteNi[As2]m3Pa3
SperrylitePt[As2]m3Pa3
GéversitePt(Sb,Bi)2m3Pa3
InsizwaïtePt(Bi,Sb)2m3Pa3
ErlichmaniteOsS2m3Pa3
DzharkéniteFe[Se2]m3Pa3
GaotaiiteIr3Te8m3Pa3
MayingiteIrBiTem3Pa3

voir aussi en:Pyrite group.

Cristallographie

La pyrite cristallise dans le système cristallin cubique, de groupe d'espace Pa3 (Z = 4 unités formulaires par maille), avec le paramètre de maille = 5,416 Å (volume de la maille V = 158,87 Å3, masse volumique calculée = 5,02 g cm−3).

Elle est constituée d'ions fer(II) Fe2+ et d'ions disulfure S22−, autrement notés −S-S−. La structure de la pyrite est apparentée à celle de la halite NaCl. Les ions Fe2+ forment un réseau cubique à faces centrées, comme les ions Cl- de la structure NaCl. Les ions disulfure constituent des bâtonnets −S-S− dont le centre est en position intermédiaire de la maille cubique face-centrée, c'est-à-dire dans la position des ions Na+ de NaCl.

Coordonnées des ions dans la structure de la pyrite
Ion Position
de Wyckoff
Symétrie
ponctuelle
Dans l'unité
asymétrique
Par l'application des opérations
de symétrie du groupe d'espace
Fe2+4a.3.0 0 00 1/2 1/21/2 0 1/21/2 1/2 0
−S-S−4b.3.1/2 1/2 1/21/2 0 00 1/2 00 0 1/2
S−8c.3.0,38 0,38 0,38
(coordonnées
arrondies)
0,12 -0,38 0,88-0,38 0,88 0,120,88 0,12 -0,38
-0,38 -0,38 -0,380,88 0,38 0,120,38 0,12 0,88
0,12 0,88 0,38

Les bâtonnets −S-S− sont inclinés de 54,74° par rapport aux axes du cube, de telle sorte que :

Gîtes et gisements

Gîtologie et minéraux associés

La pyrite peut être d'origine sédimentaire, magmatique, métamorphique ou hydrothermale. On la trouve également dans certaines météorites.

En particulier, les sols schisteux et argileux sont susceptibles de contenir des pyrites en milieu pauvre en oxygène, par action de bactéries sur de la matière organique. Le point de départ de cette minéralisation se trouve dans la production d'hydrogène sulfuré par les bactéries protéolytiques qui dégradent les protéines ou par les bactéries sulfato-réductrices qui décomposent les sulfates (produits issus de la décomposition des protéines) en hydrogène sulfuré. D'autres bactéries réduisent les hydroxydes ferriques (hydroxydes issu des roches ou de la matière organique) et libèrent les ions ferreux dans le milieu ambiant. En se combinant avec le fer, l'hydrogène sulfuré conduit à la précipitation de sulfures de fer, précurseurs de la pyrite. Lorsque la pyrite a une origine sédimentaire, elle constitue le minéral authigène caractéristique des environnements marins anoxiques riches en matière organique.

Gisements producteurs de specimens remarquables

Mina Ampliación a Victoria, Navajún, La Rioja.
Mine du Rocheux à Theux-Oneux (fin d'exploitation en 1880).
Mines de Batère, Corsavy, Arles-sur-Tech, Pyrénées-Orientales.
Carrière de talc de Trimouns près de Luzenac dans l’Ariège.
Mine de Saint-Pierre-la Palud (Rhône), exploitée jusqu'en 1972.
Cantiere Vigneria, Miniera di Rio (Miniera di Rio Marina), Rio Marina, Île d'Elbe, Toscane.
Mines de Huaron, San Jose de Huayllay District, Cerro de Pasco, Daniel Alcides Carrión Province, Pasco Department.
Banská Štiavnica baňa (ex Schemmittz), Banská Štiavnica, Banská Štiavnické rudné pole, Štiavnické vrchy, Banskobystrický Kraj.

Exploitation des gisements

Utilisation

Problèmes sanitaires et environnementaux

4 FeS2 + 15 O2 + 14 H2O + 8 Ca(OH)2 → 4 Fe(OH)3 + 8 CaSO4(H2O)2.

Galerie

France

Monde

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.
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Voir aussi

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