La bismuthinite est une espèce minérale correspondant au sulfure de bismuth(III) ou sesquisulfure de bismuth de formule Bi2S3. Ce minéral relativement rare, caractéristique de l'élément bismuth, peut contenir des traces des éléments Pb, Cu, Fe, As, Sb, Se, Te.
Faits en bref Général, Nom IUPAC ...
Bismuthinite CatégorieII: sulfures et sulfosels[1]
2 SULFIDES and SULFOSALTS (sulfides, selenides, tellurides; arsenides, antimonides, bismuthides; sulfarsenites, sulfantimonites, sulfbismuthites, etc.) 2.D Metal Sulfides, M:S = 3:4 and 2:3 2.DB M:S = 2:3 and similar 2.DB.05a Antimonselite Sb2Se3 Space Group Pbnm Point Group 2/m 2/m 2/m 2.DB.05a Guanajuatite Bi2Se3 Space Group Pbnm Point Group 2/m 2/m 2/m 2.DB.05a Bismuthinite Bi2S3 Space Group Pbnm Point Group 2/m 2/m 2/m 2.DB.05a Stibnite Sb2S3 Space Group Pbnm Point Group 2/m 2/m 2/m 2.DB.05a Metastibnite Sb2S3 Point Group None
rares cristaux prismatiques, trapus à aciculaires, allongés et striés parallèlement à {001}, c'est-à-dire dans le sens de la longueur qui peut atteindre exceptionnellement 12 cm; rares cristaux bipyramidaux, cristaux tabulaires extrêmement rares; agrégats entrelacés, souvent lâches ou espacés, d'aiguilles ou de cristaux aciculaires sans faces terminales, agrégats granulaires ou lamellaires parfois radiés; généralement en masses clivables ou fibreuses, foliacées, compactes ou rayonnées.
Découverte dans les filons hydrothermaux de haute température, le plus souvent en masses clivables, à textures foliacées ou fibreuses, elle est communément associée au bismuth natifBi et à divers sulfures, dont certains lui sont apparentés comme la stibnite ou stibine Sb2S3 et l'orpimentAs2S3.
L'espèce a été décrite d'abord par le baron suédois Axel Fredrik Cronstedt in 1758 avec l'appellation latine visimutum sulphure mineralisatum (soit la minéralisation du sulfure de bismuth) dans ses Observations minéralogiques. Elle est surtout décrite à nouveau et pleinement renommée en français technique "bismuthine" par François Sulpice Beudant en 1832[3]. Le nom choisi dérive de l'élément métal constituant, du latin "bisemutum", qui accompagne parfois le minéral à l'état natif[4]. L'accolement du suffixe minéralogique -ite s'est imposé en suivant l'idée normalisatrice du classificateur américain James Dwight Dana, également proposée en 1868 pour ne pas amplifier la confusion avec la bismite (oxyde de bismuth) et la bismutite (carbonate de bismuth basique), que la bismuthinite engendre par oxydation progressive.
La mine de Llallagua, Huanuni, Tazna Potosi Bolivie.
Bismuth-glance, mine du mont Biggenden, Queensland, Australie (3.0 x 2.5 x 2.0 cm)
bismuthine. Ce mot parfaitement synonyme est devenu en partie obsolète à cause de son ambivalence: il représente communément le bismuthane ou hydrure de bismuth BiH3 en chimie minérale.
bismutholamprite, adaptation de la dénomination anglaise bismuth-glance ou germanique Wismuthglanz, cette dernière formulée par le minéralogiste Abraham Gottlob Werner en 1789. La bismuthinite était supposée être reconnue par le lustre, l'éclat ou la brillance métallique du métal bismuth qu'elle recelait, l'adjectif allemand metallglänzend indiquant simplement une luisance ou brillance métallique[6].
bismutinite
csiklovaite (parfois aussi le plus souvent mélange minéral, lire infra)
La bismuthine opaque, à éclat métallique est tendre, lourde de densité supérieur à 6 et inférieur à 6,8, elle est parfaitement clivable, en particulier souvent à l'ongle d'un doigt. Pour les structures en aiguilles ou en pointes aciculaires, le clivage est parallèle à l'axe d'allongement des aiguilles.
Sa couleur gris de plomb est plus claire que la stibine. L'oxydation à l'air lui a confère des teintes irisées. La bismuthinite s'oxyde le plus souvent en bismuthite.
Elle fond à la bougie comme la stibine. Chauffée, elle forme des globules sphériques. Elle ne devient pas liquide, mais se volatilise complètement lors de la fusion.
Elle est soluble dans l'acide nitrique à chaud. La floculation en soufre au degré d'oxydation 0 se remarque, et il se forme le sous-nitrate de bismuth.
Cristallographie
Structure cristalline de la bismuthinite, en jaune les atomes de soufre, en gris ceux de bismuth dans la maille
Les cristaux minces et allongés, rarement prismatiques, sont flexibles, mais non élastiques et parfaitement sectiles[7]. Le clivage est net.
Paramètres de la maille conventionnelle: a = 11.13, b = 11.27, c = 3.97, Z = 4; V = 497.98
Densité calculée = 6,86
Cristallochimie
Elle forme une série avec l’aikinite (PbCuBiS3), d'une part et avec la stibine d'autre part.
Dans la classification de Dana, la bismuthine fait partie du groupe de la stibine qui comporte:
Il s'agit d'un minéral typique des veines hydrothermales à moyenne ou haute température. Il est également présent dans les pegmatites granitiques, par exemple au Canada et au Mexique, où elle peut être associée à la tourmaline dans les filons recelant du cuivre.
Il se trouve aussi dans les rejets et dépôts laissés par des fumées et gaz volcaniques récents.
Elle est associée, dans les veines hydrothermales, au bismuth natif et aux divers dérivés du bismuth, de l'antimoine ou de l'arsenic, aux divers minéraux comprenant les éléments argent, étain ou cobalt, cuivre, plomb et fer. En ce qui concerne l'étain, l'ancienne collection de Robert W. Whitmore sur les anciennes mines de Cornouailles dévoilait des échantillons, à première vue d'apparence banale avec la plupart des facettes quelconques ou grossièrement quartzeuses, mais avec une facette surprenante montant une insertion de bismuthinite en constellation d'aiguilles, de tiges ou de lamelles étroites cristallines.
horobetsuite - Mine d'Horobetsu, Iburi, Hokkaido, Japon (plusieurs occurrences mondiales de cette variété contenant de l'antimoine)[11].
3 mélanges connus
cheleutite (Synonyme: kerstenite ou kersténite (Haidinger)) qui est un mélange de bismuthinite et de smaltite[12].
csiklovaïte qui désigne en fait un mélange de tétradymite, bismuthinite, et galenobismutite, déclassée du rang d'espèce en 1991 par l'IMA.
dognacskaïte ou dognacskite décrite par Jòzsef Krenner en 1884; en référence à la localité hongroise de Dognàcska. Espèce déclassée comme mélange de bismuthinite et de chalcocite.
Il s'agit du principal minerai direct du métal ou corps simple bismuth, mais elle est en pratique assez peu utilisée mise à part en Amérique du Sud.
Elle peut être assez recherchée par les collectionneurs en minéralogie. Le quartz rose à bismuthinite, taillés en cabochon, sont appréciés en joaillerie. Cette silice qui contient des inclusions de bismuthinite, le plus souvent rectilignes, peuvent provenir de Madagascar[17].
Or un grand nombre de minéraux sulfures peuvent posséder cet aspect métallique. Toutefois mineurs et métallurgistes saxons prétendaient la reconnaître au premier coup d'œil, grâce à leur expérience du métier incluant la connaissance du gîte d'extraction ou la conduite de la réduction en bismuth métal.
Notez que la stibnite isomorphe qui lui ressemble malgré sa couleur foncée et ses cristaux de conformation tabulaire épaisse ou bien plus robuste, n'est pas forcément commune dans les gîtes de la bismuthite.
(en) Charles Palache, Harry Berman et Clifford Frondel, The System of Mineralogy of James Dwight Dana and Edward Salisbury Dana, Yale University 1837–1892, vol.I: Elements, Sulfides, Sulfosalts, Oxides, New York (NY), John Wiley & Sons, , 7eéd., 834p. (ISBN978-0471192398), p.447
(en) Charles Palache, Harry Berman et Clifford Frondel, The System of Mineralogy of James Dwight Dana and Edward Salisbury Dana, Yale University 1837–1892, vol.I: Elements, Sulfides, Sulfosalts, Oxides, New York (NY), John Wiley & Sons, , 7eéd., 834p. (ISBN978-0471192398), p.344
K. Bent et H. Nielsen, "Experimental S isotope fractionation studies between coexisting bismuthinite (Bi2S3) and sulfur (S°)", Earth and Planetary Science Letters, Volume 59, Issue 1, June 1982, pp 18-20
Zhan-fang Cao, Ming-ming Wang, Hong Zhong, Na Chen, Liu-yin Xia, Fan Fan, Guang-yi Liu, Shuai Wang, "Purification of bismuthinite concentrate by selective electro-oxidation of molybdenite", Hydrometallurgy, Volume 154, April 2015, pp95–101.
Jaroslav Hyrsl et Fabrice Danet, "Bismuthinite Inclusions in Rose Quartz from Madagascar",Gems & Gemology, Vol. 41, No. 2, été 2005, article.
Alfred Lacroix, Minéralogie de la France et de ses anciens territoires d'Outremer, description physique et chimique des minéraux, étude des conditions géologiques et de leurs gisements, 6 volumes, Librairie du Muséum, Paris, 1977, réédition de l'ouvrage initié à Paris en 1892 en un premier tome. En particulier, pour la bismuthinite décrit dans le second volume, p.459 et suivantes, dans le quatrième volume, p.840.
Virgil W. Lueth, Philip C. Goodell et Nicholas E. Pingitore, "Encoding the evolution of ore system in bismuthinite-stibnite compositions; Julcani, Peru", Economic Geology, volume 85 n°7, pp 1462-1472, premier .
Annibale Montana, R, Crespi, G. Liborio, Minéraux et roches, éditions Fernand Nathan, Paris, 1981, 608 pages. § 16.
Henri-Jean Schubnel, avec Jean-François Pollin, Jacques Skrok, Larousse des Minéraux, sous la coordination de Gérard Germain, Éditions Larousse, Paris, 1981, 364p. (ISBN2-03-518201-8). Entrée "bismuthinite" p.89.
Roland Perrot, Guy Roger, "sulfures et sulfosels naturels", Encyclopædia Universalis, 2001
