Sidérite

	Sidérite
Thermochimie
S0solide	95.5 J/K.mol
ΔfH0solide	-753.208 kJ/mol
	Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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	Sidérite; Catégorie V : carbonates et nitrates
	; Siderite - Mine Morro Velho, Brésil
Général
Nom IUPAC	Carbonate de fer
Numéro CAS	14476-16-5
Classe de Strunz	5.AB.05
Classe de Dana	14.1.1.3
Formule chimique	FeCO3
Identification
Masse formulaire	115,854 ± 0,004 uma; C 10,37 %, Fe 48,2 %, O 41,43 %, ;
Couleur	Marron, brun jaunâtre à grisâtre, gris, gris jaunâtre à verdâtre
Système cristallin	Trigonal
Réseau de Bravais	Rhomboédrique
Classe cristalline et groupe d'espace	Ditrigonale-scalénoédrique; R 3c
Macle	Peu commune sur [01 12] , rare sur [0001]
Clivage	Parfait sur [10 11]
Cassure	Irrégulière, conchoïdale
Échelle de Mohs	3,5 - 4,5
Trait	Blanc
Éclat	Vitreux ou nacré
Propriétés optiques
Indice de réfraction	no = 1,785 - 1,875; ne = 1,570 - 1,633
Biréfringence	0,215 - 0,242 ; uniaxe négatif
Fluorescence ultraviolet	Aucune
Transparence	Translucide à opaque
Propriétés chimiques
Densité	3,96
Solubilité	Se dissout lentement dans l'HCl , l'eau
Propriétés physiques
Magnétisme	Antiferromagnétique à basse température
Radioactivité	Aucune
	Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.
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La sidérite est une espèce minérale composée de carbonate de fer de formule brute FeCO₃ avec des traces de Mg ; Mn ; Ca ; Co ; Zn. Rarement pure, la sidérite contient souvent du magnésium et du manganèse et forme une solution solide continue avec la magnésite et la rhodochrosite. En revanche, la substitution calcium par fer est limitée en raison de la différence des rayons ioniques.
Altérée par oxydation à l'air humide, elle se transforme en limonite en prenant une coloration brun-noir, beaucoup d'échantillons de sidérite sont en fait des pseudomorphoses en limonite.

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Inventeur et étymologie

Décrit par Wilhelm Karl Ritter von Haidinger en 1845. Du grec ancien σίδηρος / sídēros, « fer », par allusion à sa composition chimique.

fer spatique (Jean-Baptiste Romé de L'Isle 1783) ^[4] ;
junckérite (Armand Dufrénoy 1832) ^[5] ;
oligonite ^[6] ;
sidérose (François Sulpice Beudant 1832) ^[7] ;
thomaïte (Meyer 1845) ^[8].

À noter que le terme sidérite peut aussi désigner :

selon Bergmann, la pharmacosidérite ;
selon Daubret, un groupe de météorites composées principalement de ferro-nickel. Synonyme aërosiderite (Maskelyne 1863 ^[9]). Ce terme ne doit plus être employé, au profit de l'expression « météorite de fer » pour éviter la confusion avec le minéral présenté ici ;
selon Moll (1799), la lazulite.

Critères de détermination

En tube fermé décrépite et noircit, devient magnétique. Effervescence lente avec HCl à chaud avec coloration jaune de la solution. En ajoutant une goutte de ferrocyanure de potassium on obtient, en présence de fer, une couleur bleue.

Variétés

bemmélénite : variété colloïdale et amorphe de sidérite décrite par le minéralogiste russe F. V. Churkhrov en 1936 ^[10].
calciumsidérite (Ca-sidérite des anglosaxons) : variété calcique de sidérite de formule idéale (Fe, Ca)CO₃. Décrite par Johann August Friedrich Breithaupt en 1847 sous le nom de siderot^[11]. Cette variété se rencontre en Autriche, au Canada (Ontario), et en Norvège (Spitzberg)
chalybite : (Synonyme fer carbonaté Armand Dufrénoy 1827 ^[12]) mélange de sidérite et de charbon (variété de minerai).
cobalto-sphaérosidérite : variété cobaltifère de la sidérite décrite par l'autrichien R. Reissner (1935)^[13].
manganosidérite (Syn: manganoan siderite) : variété maganésifère de sidérite de formule idéale (Fe, Mn)CO₃. Trouvée dans de nombreux gisements: En France au Kaymar, Lunel, Aveyron^[14]. Au Canada à Poudrette (Mont Saint-Hilaire) Québec.
magniosidérite (Syn: Mg-rich siderite ; magnesian siderite) : variété magnésifère de sidérite de formule idéale (Fe, Mg)CO₃. Trouvée dans de très nombreux gisements notamment en Valais^[15].
- pistomésite (Genre masculin) : variété de magniosidérite pour un rapport fer/magnésium de 70:30 à 50:50. Décrite par Johann August Friedrich Breithaupt à Thurnberg, Flachau, Radstadt, Salzburg, Autriche en 1847 ^[16].
- sidéroplésite : variété de magniosidérite pour un rapport fer/magnésium de 70:30 à 90:10. Décrite par Johann August Friedrich Breithaupt en 1858^[17].
sphaérosidérite (syn. sphérosidérite) : variété de sidérite microcristalline, botryoïdale, rencontrée sous forme de nodules ou sphères indépendants.
- pélosidérite : variété de sphaérosidérite (F. Zirkel)^[18]^,^[19].
sidérite zincifère (Syn. zincian siderite) : variété de sidérite microcristalline zincifère. Trouvée en Namibie à Tsumeb mais aussi en Belgique à La Mallieue, Engis, Liège^[20].

Cristallochimie

Elle forme des séries complètes avec la magnésite et la rhodochrosite.
Elle fait partie du 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 de 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

Paramètres de la maille conventionnelle : a = 4,72 Å, c = 15,46 Å, Z = 6 ; V = 298,28 Å³
Densité calculée = 3,87
Lorsque la température est inférieure à 38 K, la sidérite possède des propriétés d'antiferromagnétisme. Le champ cristallin est faible et les spins portés par les atomes de fer sont alors alignés selon l'axe c de la maille hexagonale.

Gîtologie et minéraux associés

Gîtologie: Commune dans les roches sédimentaires, dans les veines hydrothermales, associée avec plusieurs gîtes métalliques (Ag, Fe, Cu, Pb). La sidérite peut aussi former des filons, fréquents dans les terrains carbonifères, de telle sorte que certaines mines (surtout en Angleterre) fournissaient à la fois de la houille et du minerai de fer (fer des houillères) au XIX^e siècle.

La sidérite est très présente à l'intérieur des sols (sédiments lacustres, estuaires, sources riches en carbonates) et s'étend jusqu'aux sous-sols profonds (roches, minéraux et sédiments). Elle a aussi été identifiée dans les matériaux extraterrestres (météorites, poussières interplanétaires).

Elle peut être formée par voie organique ou par voie inorganique.
Minéraux associés: Quartz, barytine, fluorite, pyrite.

Utilisations: Peut être exploité comme minerai de fer.; Malgré leur faible dureté certaines pierres peuvent être taillées comme gemme de collection.

Angleterre :

Redruth, St Day District, Cornouailles^[21].

Brésil :

Mine Morro Velho, Nova Lima, Minas Gerais^[22],

Canada :

Carrière Poudrette, Mont Saint-Hilaire, Rouville Co., Québec^[23].

France :

Carrière du Rivet, Peyrebrune, Réalmont, Tarn, Midi-Pyrénées^[24]

Allevard, Isère, Rhône-Alpes^[25]

France

Sidérite - Carrière du Rivet, Tarn - (12 × 7 cm)
Sidérite pseudomorphose en limonite avec quartz
- Allevard Isère - (8,3 × 4,4 cm)
Sidérite pseudomorphose en limonite - Allevard Isère - (14 × 12 cm)

Monde

Sidérite - Redruth Angleterre- (4,3 × 3,5 cm)
Sidérite - Redruth Angleterre- (4,5 × 3,1 cm)
Sidérite taillée - Minas Gerais, Brésil

Variétés de la sidérite

Manganosidérite et albite
- Carrière Poudrette, Québec, Canada (8 × 7 cm)
Sphaérosiderite
Mines de Batère (Pyrénées Orientales) - France (1 cm)

[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]
(en) Thomas R. Dulski, A manual for the chemical analysis of metals, vol. 25, ASTM International, 1996, 251 p. (ISBN 0-8031-2066-4, lire en ligne), p. 71
[4]
de Lisle, R. (1783) Cristallographie, ou description des formes propres à tous les corps du règne minéral. 4 volumes, Paris: 3: 281
[5]
Dufrénoy, A. (1834) Annales de chimie et de physique, Paris: 56: 198.
[6]
Chemical synonyms and trade names Par William Gardner, Edward Ingram Cooke 1948.
[7]
Beudant, F.S. (1832), Traité élémentaire de Minéralogie, seconde édition, 2 volumes: 2: 346.
[8]
Jahrbuch de Léonard pour 1845, page 200.
[9]
Philosophical Magazine and journal of science London 1863.
[10]
Mineralogical Magazine, Oxford University Press, vol. 26, 1944
[11]
Johann August Friedrich Breithaupt, Vollständige Handbuch der Mineralogie, vol. 3, Dresden and Leipzig, 1847
[12]
Armand Dufrénoy, Traité de minéralogie, Paris, 1856, p. 606
[13]
R. Reißner, "Über einen kobalthaltigen Oligonspat", in Zentralblatt für Mineralogie, Geologie und Paläontologie, Abt. A, 1935, p. 170–173
[14]
J. Geffroy, M. Lenfant, Bull. Soc. franç. minér. crist., LXXXVI, 1963, p. 201-203
[15]
H. A. Stalder, A. Wagner, S. Graeser, P. Stuker, Mineralienlexikon der Schweiz, Wepf, Bâle, 1998, p. 178
[16]
Johann August Friedrich Breithaupt, Annalen der Physik, Halle, Leipzig, 70, 1847, p. 146
[17]
Johann August Friedrich Breithaupt, Berg- und Hüttenmännische Zeitung, 17, 1858, p. 54
[18]
Joseph William Mellor, A Comprehensive Treatise on Inorganic and Theoretical Chemistry, 1935
[19]
Albert Auguste Cochon de Lapparent, Cours de minéralogie, 1899
[20]
H. Kucha et al., European Journal of Mineralogy, vol. 8, n^o 1, 1996, p. 93-102
[21]
Dines, H.G. (1956): The metalliferous mining region of south-west England. HMSO Publications (London), Vol. 1, p. 317-326.
[22]
Lucio, A. and Gaines, R.V. (1973). "The minerals of the Morro Velho gold mine, Brazil." Mineralogical Record, 4(5), 224-229
[23]
PERRAULT, G., and GÉLINAS, L. (1969) Associations minérales des accidents pegmatiques du Mont St-Hilaire. Canadian Mineralogist, 10, 143.
[24]
Hubert, M. and Hubert, M.N. (1992). "À propos du gisement de Peyrebrune." Le Cahier des Micromonteurs(2),pp:27.
[25]
(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. II : Halides, Nitrates, Borates, Carbonates, Sulfates, Phosphates, Arsenates, Tungstates, Molybdates, etc., New York (NY), John Wiley & Sons, 1951, 7^e éd., 1124 p., p. 169

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[1] [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] [2]
Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.

[3] [3]
(en) Thomas R. Dulski, A manual for the chemical analysis of metals, vol. 25, ASTM International, 1996, 251 p. (ISBN 0-8031-2066-4, lire en ligne), p. 71

[4] [4]
de Lisle, R. (1783) Cristallographie, ou description des formes propres à tous les corps du règne minéral. 4 volumes, Paris: 3: 281

[5] [5]
Dufrénoy, A. (1834) Annales de chimie et de physique, Paris: 56: 198.

[6] [6]
Chemical synonyms and trade names Par William Gardner, Edward Ingram Cooke 1948.

[7] [7]
Beudant, F.S. (1832), Traité élémentaire de Minéralogie, seconde édition, 2 volumes: 2: 346.

[8] [8]
Jahrbuch de Léonard pour 1845, page 200.

[9] [9]
Philosophical Magazine and journal of science London 1863.

[10] [10]
Mineralogical Magazine, Oxford University Press, vol. 26, 1944

[11] [11]
Johann August Friedrich Breithaupt, Vollständige Handbuch der Mineralogie, vol. 3, Dresden and Leipzig, 1847

[12] [12]
Armand Dufrénoy, Traité de minéralogie, Paris, 1856, p. 606

[13] [13]
R. Reißner, "Über einen kobalthaltigen Oligonspat", in Zentralblatt für Mineralogie, Geologie und Paläontologie, Abt. A, 1935, p. 170–173

[14] [14]
J. Geffroy, M. Lenfant, Bull. Soc. franç. minér. crist., LXXXVI, 1963, p. 201-203

[15] [15]
H. A. Stalder, A. Wagner, S. Graeser, P. Stuker, Mineralienlexikon der Schweiz, Wepf, Bâle, 1998, p. 178

[16] [16]
Johann August Friedrich Breithaupt, Annalen der Physik, Halle, Leipzig, 70, 1847, p. 146

[17] [17]
Johann August Friedrich Breithaupt, Berg- und Hüttenmännische Zeitung, 17, 1858, p. 54

[18] [18]
Joseph William Mellor, A Comprehensive Treatise on Inorganic and Theoretical Chemistry, 1935

[19] [19]
Albert Auguste Cochon de Lapparent, Cours de minéralogie, 1899

[20] [20]
H. Kucha et al., European Journal of Mineralogy, vol. 8, n^o 1, 1996, p. 93-102

[21] [21]
Dines, H.G. (1956): The metalliferous mining region of south-west England. HMSO Publications (London), Vol. 1, p. 317-326.

[22] [22]
Lucio, A. and Gaines, R.V. (1973). "The minerals of the Morro Velho gold mine, Brazil." Mineralogical Record, 4(5), 224-229

[23] [23]
PERRAULT, G., and GÉLINAS, L. (1969) Associations minérales des accidents pegmatiques du Mont St-Hilaire. Canadian Mineralogist, 10, 143.

[24] [24]
Hubert, M. and Hubert, M.N. (1992). "À propos du gisement de Peyrebrune." Le Cahier des Micromonteurs(2),pp:27.

[25] [25]
(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. II : Halides, Nitrates, Borates, Carbonates, Sulfates, Phosphates, Arsenates, Tungstates, Molybdates, etc., New York (NY), John Wiley & Sons, 1951, 7^e éd., 1124 p., p. 169

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