Magnésite
| Magnésite Catégorie V : carbonates et nitrates | |
 Magnésite sur quartz - Serra das Éguas, Brésil (9 × 3,5 cm). | |
| Général | |
|---|---|
| Nom IUPAC | Carbonate de magnésium |
| Numéro CAS | |
| Classe de Strunz | 5.AB.05
5 CARBONATES et NITRATES |
| Classe de Dana | 14.1.1.2
Carbonates |
| Formule chimique | MgCO3 |
| Identification | |
| Masse formulaire | 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) trigonal Hermann-Mauguin : |
| 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 g/cm3 |
| Densité | 3,0 |
| Température de fusion | infusible, décomposition à 350 °C |
| Solubilité | lentement soluble dans HCl ; 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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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.
Historique de la description et appellations
Inventeur et étymologie
Décrite par le minéralogiste 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.
Topotype
Magnesia, Thessalie, Grèce.
Synonymie
- Argillomurite (Kirwan)
- Baldissérite (de Baldissero dans le Piémont où ont été trouvés les échantillons)
- Bandisserite
- Baudisserite (Jean-Claude Delamétherie, 1806)
- Giobertite (François Sulpice Beudant, 1824), en l'honneur du minéralogiste G.A. Giobert.
- Magnésianite
- Magnésie carbonatée (René Just Haüy)
- Roubschite (Jean-Claude Delamétherie, 1806) décrite d'après des échantillons de Hrubschitz en Moravie qui a inspiré son nom.
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).
Caractéristiques physico-chimiques
Critères de détermination
La magnésite donne une effervescence à l'acide chlorhydrique chaud. Elle est difficile à différencier de la dolomite.
Variétés
- 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. 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) : 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. Gisement remarquable : Traversella, vallée de Chiusella, Canavese, province de Turin, Piémont, Italie
- Gelmagnesite : variété colloïdale de magnésite trouvée dans deux sites en Autriche.
- Nickel-magnésite (synonymes : nickeloan magnesite, hoshiite (Donald W. Kohls et Donald W. Kohls et Judith Lynn Rodda 1966)) : variété de magnésite riche en nickel trouvée en Australie et en Chine, de formule idéale NiMg(CO3).
- Turquenite, souvent donnée comme une variété de magnésite, est en fait une magnésite artificiellement colorée en bleu pour ressembler à la turquoise.
Cristallochimie
- 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.
- Calcite (CaCO3)
- Gaspéite ({Ni, Mg, Fe}CO3)
- Magnésite (MgCO3)
- Otavite (CdCO3)
- Rhodochrosite (MnCO3)
- Sidérite (FeCO3)
- Smithsonite (ZnCO3)
- Sphérocobaltite (CoCO3)
Cristallographie
Elle cristallise dans le système cristallin trigonal à réseau rhomboédrique, groupe d'espace R3c, structure de la calcite.
- Paramètres de la maille conventionnelle : a = 4,633 Å, c = 15,15 Å, Z = 6 ; V = 281,62 Å3.
- Masse volumique calculée = 2,98 g/cm3.
Propriétés physiques
- Selon les impuretés présentes, la magnésite est incolore, blanche ou grise.
- Elle peut présenter une triboluminescence.
Propriétés chimiques
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
Gîtologie et minéraux associés
- 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
- Allemagne
- Australie
- Mt Bischoff, Waratah, Waratah district, Tasmanie
- Autriche
- Magnesitlagerstätte, Sunk, Hohentauern, Niedere Tauern, Styrie
- Brésil
- Serra das Éguas, Brumado (Bom Jesus dos Meiras), Bahia (meilleurs spécimens connus pour cette espèce)
- Espagne
- France
- Allevier, Azérat, Auzon, Haute-Loire, Auvergne
- Les Ponts-Tarrets, Le Breuil, Tarare, Rhône, Rhône-Alpes
- Peisey-Nancroix, Les Arcs, Bourg-Saint-Maurice, vallée de la Tarentaise, Savoie, Rhône-Alpes
- Slovaquie
- Lubeník (société Slovmag), région de Banská Bystrica
Exploitation des gisements
Utilisations
- Minerai d'extraction du magnésium.
- La magnésite est une source de MgO pour l’industrie pharmaceutique et, calcinée, est utilisée pour la production de briques réfractaires utilisées dans les revêtements des fours basiques. Elle est aussi utilisée pour le ciment magnésien.
- Auparavant, elle était utilisée aussi comme source de magnésium, qui aujourd’hui est extrait de l’eau de mer et des saumures.
- Le carbonate de magnésium est utilisé dans l'alimentation comme additif alimentaire et réglementé sous le numéro E504(i). Il sert comme anti-agglomérant, régulateur alimentaire de pH et agent de rétention de la couleur.
- Le carbonate de magnésium est utilisé sous le nom de « magnésie » dans certains sports comme la gymnastique artistique et l'escalade.
Galerie
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
- ↑ La classification des minéraux choisie est celle de Strunz, à l'exception des polymorphes de la silice, qui sont classés parmi les silicates.
- ↑ Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
- ↑ CARBONATE DE MAGNESIUM, Fiches internationales de sécurité chimique
- ↑ (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.
- ↑ Mark A. Shand, The chemistry and technology of magnesia, 2006.
- ↑ The Mineralogical magazine and journal of the Mineralogical Society, Volume 1 Par Mineralogical Society (Great Britain)
- ↑ Dictionnaire universel d'histoire naturelle publié par Charles d'Orbigny, p. 432, 1842.
- ↑ Delamétherie 1806, Le Journal de physique et le radium, Paris, 62, 360.
- ↑ Beudant, F.S. (1824), Traité élémentaire de Minéralogie, Paris, 410.
- ↑ Max Hutchinson Hey, An index of mineral species & varieties arranged chemically, British Museum (Natural History). Dept. of Mineralogy, 1955.
- ↑ Andrée Jean François Marie Brochant de Villers et Alexandre Brongniart, Dictionnaire des sciences naturelles, Part 1, P.324, 1827.
- ↑ A. Dufrénoy, Traité de minéralogie, vol. 2, P.428.
- ↑ Haidinger, Wm. (1825), Treatise on Mineralogy, by F. Mohs; translation with considerable additions, 3 vol., Edinburg, 1: 411.
- ↑ 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).
- ↑ Schweigger's Journal der Chemie und Physik, N. S. Vol. xx, p. 314.
- ↑ 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.
- ↑ L. L. Y. Chang, Robert Andrew Howie et J. Zussman, Rocks forming mineral, Non-silicates, 1998.
- ↑ Lapis 11(7/8), 13-60 (1986).
- ↑ Anon, 1970, Catalogue of the Minerals in Tasmania, Geol. Surv. Record No. 9, Tasmania Department of Mines.
- ↑ Möhler, D. (1981), Die Magnesitlagerstätte Sunk bei Hohentauern und ihre Mineralien, Die Eisenblüte, Sonderband 2, 52 p.
- ↑ Cassedanne, J.P. et Cassedanne, J.O. (1978), Famous mineral localities: The Brumado district, Bahia, Brazil, Mineralogical Record 9, 196-205.
- ↑ Calvo, M. et Sevillano, E. (1991), Famous mineral localities: the Eugui quarries Navarra Spain, Mineralogical Record, 22, 137-142.
- ↑ Bull. Minéral., 1987, 110, p. 359-371.
- ↑ G. Demarcq (1973), Guides Géologiques Régionaux : Lyonnais, Vallée du Rhône, p. 49, Masson.
- ↑ Briand, S. (1994), Le gisement de galène argentifère de Peisey-Nancroix (Savoie), Minéraux et Fossiles, 25-28.
- ↑ Codex Alimentarius (1989), Noms de catégorie et système international de numérotation des additifs alimentaires, CAC/GL 36-1989, p1-35.
