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La tétraédrite est une espèce minérale, de la famille des sulfosels, contenant du fer, du cuivre et de l'antimoine, de formule chimique (Cu,Fe)12Sb4S13. Ce minéral de maille cubique, sulfosel commun, recelant des impuretés de Zn, Ag, Pb, Hg, As, Ni, Bi, Te, Sn est exploité en tant que minerai de cuivre.
| Tétraédrite Catégorie II : sulfures et sulfosels[1] | |
 Tétraédrite | |
| Général | |
|---|---|
| Classe de Strunz | 2.GB.05
|
| Classe de Dana | 03.03.06.01
|
| Formule chimique | (Cu,Fe)12Sb4S13 |
| Identification | |
| Masse formulaire[2] | 1 643,334 ± 0,102 uma Cu 34,8 %, Fe 10,19 %, S 25,37 %, Sb 29,64 %, ou 1 643,31 uma |
| Couleur | gris acier à noir de fer, gris silex à noir, gris argent, gris de fer |
| Système cristallin | Cubique |
| Réseau de Bravais | cubique centré I a = 10,39 Å ; Z = 2, V = 1 121,6 Å3 avec une densité calculée avoisinant 4,99, ou bien a = 10,33 Å, Z = 2, V = 1 102,30 Å3 avec une densité calculée avoisinant 4,95. |
| Classe cristalline et groupe d'espace | Hexakistétraédrique, groupe de point ; groupe d'espace |
| Macle | Macle sur {111} |
| Clivage | aucun |
| Cassure | irrégulière ; inégale à subconchoïdale (cohésion cassante) |
| Habitus | très souvent isolés en cristaux tétraédriques (111) gris acier, ce qui permet de reconnaître l'espèce (monocristaux exceptionnels long de 15-20 cm); cristaux octaédriques, rares cristaux couverts de nombreuses facettes ; groupe de cristaux parallèles ; agrégat granulaire grossiers à fins, parallèle, par exemple forme grenue des petits filons de remplissage, masses microcristallines (cristaux indiscernables); matière massive et compacte commune |
| Jumelage | sur {111} et autour de l'axe de jumelage (111), jumelage par contact et interpénétration communément répété |
| Échelle de Mohs | 3 à 4, le plus souvent 3 à 4,5 |
| Trait | noir à brun ; rouge sombre, parfois rouge cerise (microfendillé) |
| Éclat | métallique parfois brillant (iridescence) ou à effet de bronze, mais souvent mat |
| Éclat poli | réflectance supérieure à 30,3 % selon le rayonnement électromagnétique visible (du violet au rouge), avec maximum de 33 % entre le vert et le jaune, couleur réfléchie grise à brun olive |
| Propriétés optiques | |
| Indice de réfraction | en fragment très mince isotrope (n > 2,72 pour la raie du Li) |
| Pléochroïsme | aucun |
| Fluorescence ultraviolet | aucune |
| Transparence | opaque (excepté en fragment ou feuille très mince, couleur rouge cerise en lumière transmise) |
| Propriétés chimiques | |
| Densité | 4,97 (4,6 à 5,2) La densité augmente avec la teneur en antimoine. |
| Solubilité | Attaquée par l'acide nitrique avec précipitation d'antimoine |
| Propriétés physiques | |
| Magnétisme | aucun |
| Radioactivité | aucune |
| Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire. | |
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Ce minéral de la gamme générique ou groupe des cuivres gris forme une série isomorphe avec la tennantite (pôle à arsenic à la place de l’antimoine) et une série avec la très rare freibergite Ag6(Cu4Fe2)Sb4S13-x (pôle argentifère/cuprifère).
La tétraédrite a été décrite par Wilhelm Karl Ritter von Haidinger en 1845. Le nom dérive du grec "tetraedron" = pyramide, en allusion à la forme tétraédrique des cristaux, c'est-à-dire expliqué par l'adjectif grec tetra, "quatre" et le substantif grec, edra "face".
Le topotype est représenté par les mines de Freiberg.
Elle a été décrite sous le nom latin de "argentum rude album", soit "blanc grossier d'argent" par l'ingénieur des mines Georg Bauer alias Georgius Agricola en 1546 parce que ce minéral souvent massif d'aspect granulaire pouvait contenir des traces d'argent ou être confondu avec la freibergite qui en contient significativement. Elle est désignée à cause notamment de sa couleur grisâtre sous le nom de "Fahlerts", c'est-à-dire de Fahlerz, de minerai (Erz) cendreux ou de cendre (Fahl) par le minéralogiste et chimiste suédois Johan Gottschalk Wallerius en 1747, en plus de diverses appellations chimiques ressortissant de l'analyse chimique de l'époque. Dès 1758, son collègue savant Axel Cronstedt généralise cette appellation technique de groupe minéral dans le monde savant germanique.
Dans le monde anglo-saxon, Fahlerz ou Fahlerts s'est transformé en "fahlores".
Il existe pour cette espèce de nombreux synonymes[6] :
Les cristaux isolés (lorsqu'ils ne sont pas insérés dans une masse) sont habituellement bien formés et très distincts. Ils peuvent être très fins. Les cristaux tétraédriques gris acier sont des marqueurs ou prototypes du minéral. Les cristaux peuvent être tristétraédriques et s'assembler pour ressembler à des pyramides. Beaucoup plus rares sont les cristaux multifacettes, dodécaédriques ou combinaison de formes dodécaédrique et tétraédrique. Les cristaux parfois en intercroissance peuvent être fortement marqués de stries à motifs triangulaires. Il existe parfois des macles formées sur {111}, parfois interpénétrantes, et autour de l'axe de jumelage équivalent, le plus souvent généralisées.
Les agrégats cristallins peuvent être en têtes sphériques, en rosettes, granulaires.
Les paramètres de la maille conventionnelle cubique centrée sont environ a = 10,23–10,5 Å, Z = 2; V = 1 102,30 Å3, ce qui donne par exemple pour 10,33 Å une densité calculée = 4,95.
Ce minéral appartient au groupe isométrique de la tennantite ou de la tétraédrite. Il est décrit selon la classification de Dana par le groupe 3.03.06, sulfosel de formule type similaire, avec cations métalliques, cations semi-métalliques équilibrés par anions sulfures ou séléniures. Par ordre, se placent la tétraédrite, la tennantite (Cu,Fe)12As4S13, la freibergite (Ag,Cu,Fe)12(Sb,As)4S13, la hakite (Cu,Hg)3(Sb,As)1(Se,S)3, la giraudite (Cu,Zn,Ag)12(As,Sb)4(Se,S)13, la goldfieldite Cu12(Te,Sb,As)4S13 et l'argentotennantite (Ag,Cu)10(Zn,Fe)2(As,Sb)4S13.
L'ordre de présentation n'est pas le même dans la classification de Strunz.
Le faciès de la tétraédrite (Sb) est le même que celui de la tennantite (As), avec laquelle elle forme une série continue.
Il s'agit d'un minéral de la classe des sulfosels, fragile, à éclat métallique, quelquefois très brillant et iridescent.
La tétraédrite se ternit en nuance verdâtre ou vert-olive.
Elle peut contenir notamment du zinc, de l'argent, du mercure, du bismuth ou du tellure. Le fer et le zinc, plus rarement l'argent et le mercure, peuvent se substituer au cuivre facilement au-dessus de 15 % en masse.
Il est parfois difficile de la distinguer d'autres minéraux. La tennantite a un trait un peu rougeâtre sur porcelaine poreuse. L'énargite diffère radicalement par son habitus. La tétraédrite diffère de la sphalérite par son absence de clivage et également son opacité. La chalcopyrite qui la recouvre possède une autre couleur.
La tétraédrite est un minéral primaire accessoire des gîtes ou filons hydrothermaux, plutôt en basses et moyennes températures, ainsi que plus rarement des gisements de pegmatites. C'est ainsi un minéral de filons métallifères, associé au minerai de plomb, de zinc, de cuivre, d'argent...
Elle apparaît dans les zones de métamorphisme de contact.
De riches druses ont été mises au jour en Angleterre et aux États-Unis, en Autriche (Brixleg), en Roumanie (Botes ou Capnic).
Elle est exploitée soit avec les "cuivres gris" dans des minerais à 30 à 50 pour cent de cuivre, soit avec d'autres minerais argentifères, mercurifères... Dans ces derniers cas, il s'agit parfois de tétraédrite argentifère (Ag,Cu,Fe)12(Sb,As)4S13 ou même de freibergite Ag6(Cu4Fe2)Sb4S13-x, de hakite (contenant du Hg/Cu et du Se/S).
Association : galène et sphalérite, pyrite, chalcopyrite (en recouvrement de cristaux de tétraédrite), baryte, bornite, acanthite, sidérose, rhodocrosite, zinkenite, fluorine, quartz, dolomie, mais aussi tennantite...
Elle est présente dans les Alpes, en Roumanie, dans les monts de Saxe (par exemple à Freiberg en Allemagne) et les monts métallifères (Rudohori en Slovaquie).
En France, la tétraédrite est recensée dans plusieurs gisements, en particulier des Vosges ou de ses piémonts (Sainte-Marie-aux Mines, Framont, Val d'Ajol, Plancher-les-Mines, Giromagny), des Alpes (Mines de La Mure, mine de La Taillat à St Pierre d’Allevard, La Chevrette à Allevard, Mine de Jouchy à Vizille, Bourg d'Oisans en Isère), du Massif Central (mine de plomb argentifère de Pranal, Pontgibaud dans le Puy de Dôme, Marsange(s) ou La Rodole en Haute-Loire), du Midi (Pioch Farrus (Cabrières), carrière du Loiras, Les Malines dans l’Hérault, mine de Saint-Laurent Minier dans le Gard, Saint-Pons dans les Basses-Alpes ou encore mine de Cap Garonne ou de Fonsante dans le Var). Les plus grands cristaux connus pour ce minéral ont été extraits de la mine d'Irazein à Bonac-Irazein dans l'Ariège[10]. Le plus grand (environ 20 cm) est gravé au nom du mineur avec la date de découverte[11].
Minéral de collection, il n'est pas moins un minerai important de cuivre, parfois d'argent, exploité depuis des siècles. Ce type de minerai singulier, au sens où il ne présente pas de teinte cuivrée, rougeâtre ou jaunâtre, des bronzes ou minerais de cuivre, est attesté pour la fabrication médiévale en laiton, en particulier d'armures.
Il est pourtant connu depuis les temps néolithiques, au moins par ses affleurements de surface. Il peut être fondu dans des foyers couverts ou des bas-fourneaux en alliage de cuivre. L'adjonction de cassitérite raffinée permet très tôt l'obtention de bronzes artificiels. Les bronzes de bismuth peuvent être obtenus avec la bismuthinite et la chalcopyrite.
Les différents cristaux provenant du Pérou ont été appréciés par les collectionneurs américains.
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