Magnésite

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Magnésite
Catégorie V : carbonates et nitrates[1]
Magnésite sur quartz - Serra das Éguas, Brésil - (9x3.5 cm)

Magnésite sur quartz - Serra das Éguas, Brésil - (9x3.5 cm)
Général
Numéro CAS 13717-00-5
Classe de Strunz
Classe de Dana
Formule brute CMgO3MgCO3
Identification
Masse formulaire[2] 84,3139 ± 0,0023 uma
C 14,25 %, Mg 28,83 %, O 56,93 %,
Couleur blanc, gris, jaunâtre jusqu'à brun, plus rarement vert
Classe cristalline et groupe d'espace hexagonale scalénohédrique ; R3c
Système cristallin trigonal
Réseau de Bravais rhomboédrique
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 Uniaxial (-); 0.1900-0.1920
Fluorescence ultraviolet fluorescent
Transparence transparent à translucide
Propriétés chimiques
Masse volumique 2,95 g·cm-3[3] g/cm³
Densité 3,0
Température de fusion infusible; décomposition à 350 °C
Solubilité lentement soluble dans HCl [4];
soluble, solution saturée à 0,3 g·l-1
Propriétés physiques
Magnétisme aucune
Radioactivité aucune
Précautions
SIMDUT[5]

Produit non contrôlé
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

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[modifier | modifier le code]

Inventeur et étymologie[modifier | modifier le code]

Décrite par le mathématicien 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[6].

Topotype[modifier | modifier le code]

Magnesia, Thessalie, Grèce.

Synonymie[modifier | modifier le code]

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)[13]

Caractéristiques physico-chimiques[modifier | modifier le code]

Critères de détermination[modifier | modifier le code]

La magnésite donne une effervescence à l'acide chlorhydrique chaud. Elle est difficile à différencier de la dolomite.

Variétés[modifier | modifier le code]

  • ferromagnésite, (synonyme : 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, (synonyme : 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 cites de la vallée de Ziller, Tyrol, Autriche[14]. 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[15]) 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[16]. Gisement remarquable : Traversella, Vallée de Chiusella, Canavese, Province de Turin, Piémont, Italie[17]
  • gelmagnesite, variété colloïdale de magnésite trouvée dans deux sites en Autriche.
  • nickel-magnésite (synonyme : nickeloan magnesite, hoshiite (Kols et Rodda 1966)) variété de magnésite riche en nickel trouvée en Australie et en Chine de formule idéale NiMg(CO3)[18].
  • Turquenite, souvent donnée comme une variété de magnésite, est en fait une magnésite artificiellement colorée en bleu pour ressembler à la turquoise.

Cristallochimie[modifier | modifier le code]

  • La magnésite forme deux séries, l'une avec la gaspéïte, 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 de nickel. La symétrie des membres de ce groupe est trigonale.

Cristallographie[modifier | modifier le code]

Elle cristallise dans le système cristallin trigonal à réseau rhomboédrique, groupe d'espace R3c, structure de la calcite.

Propriétés physiques[modifier | modifier le code]

  • Selon les impuretés présentes, la magnésite est incolore, blanche ou grise.
  • Elle peut présenter une triboluminescence.

Propriétés chimiques[modifier | modifier le code]

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 rayon ionique supérieur. Par conséquent, à 25 °C la calcite cristallise 1010 fois plus rapidement que la magnésite.

Gîtes et gisements[modifier | modifier le code]

Gîtologie et minéraux associés[modifier | modifier le code]

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[modifier | modifier le code]

  • Allemagne
Freiberg, Saxe, pour la variété mesitite[19].
  • Australie
Mt Bischoff, Waratah, Waratah district, Tasmanie[20],
  • Autriche
Magnesitlagerstätte, Sunk, Hohentauern, Niedere Tauern, Styrie[21]
  • Brésil
Serra das Éguas, Brumado (Bom Jesus dos Meiras), Bahia(Meilleurs spécimens connus pour cette espèce)[22]
  • Espagne
Carrière Azcárate, Eugui, Esteribar, Navarre [23]
  • France
Allevier, Azérat, Auzon, Haute-Loire, Auvergne [24]
Les Ponts-Tarrets, Le Breuil, Tarare, Rhône, Rhône-Alpes[25]
Peisey-Nancroix, Les Arcs, Bourg-Saint-Maurice, Vallée de la Tarentaise, Savoie, Rhône-Alpes [26]

Exploitation des gisements[modifier | modifier le code]

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 Mg, qui aujourd’hui est extrait de l’eau de mer et des saumures.

Galerie[modifier | modifier le code]

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Références[modifier | modifier le code]

  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. CARBONATE DE MAGNESIUM, fiche de sécurité du Programme International sur la Sécurité des Substances Chimiques, consultée le 9 mai 2009
  4. (en) Thomas R. Dulski, A manual for the chemical analysis of metals, vol. 25, ASTM International,‎ 1996, 251 p. (ISBN 0803120664, lire en ligne), p. 71
  5. « Carbonate de magnésium » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009
  6. The chemistry and technology of magnesia Par Mark A. Shand 2006
  7. The Mineralogical magazine and journal of the Mineralogical Society, Volume 1 Par Mineralogical Society (Great Britain)
  8. Dictionnaire universel d'histoire naturelle publié par Charles d'Orbigny, p. 432, 1842
  9. Delamétherie 1806 Le Journal de physique et le radium, Paris: 62: 360.
  10. Beudant, F.S. (1824), Traité élémentaire de Minéralogie, Paris: 410.
  11. An index of mineral species & varieties arranged chemically Par Max Hutchinson Hey, British Museum (Natural History). Dept. of Mineralogy 1955
  12. Dictionnaire des sciences naturelles, Part 1, par Andrée Jean François Marie Brochant de Villers, Alexandre Brongniart P.324 1827
  13. Traité de minéralogie, Volume 2 Par A. Dufrénoy P.428
  14. Haidinger, Wm. (1825) Treatise on Mineralogy, by F. Mohs; translation with considerable additions. 3 volumes, Edinburg: 1: 411.
  15. A. Breithaupt, « Sur les carbonates de fer et de magnésie naturels », J. Pharm. Chim., vol. 11, no 1,‎ 1847, p. 323-324 (ISSN 0368-3591, lire en ligne)
  16. Schweigger's Journal der Chemie und Physik, N. S. Vol. xx. p. 314
  17. Graziani, G., Lucchesi, S., and Scandale, E. (1988) Growth defects and genetic medium of a quartz druse from Traversella, Italy. Neues Jahrbuch für Mineralogie, Abhandlungen: 159: 165-179.
  18. Rocks forming mineral, Non-silicates, Par L. L. Y. Chang, Robert Andrew Howie, J. Zussman 1998
  19. Lapis 11(7/8), 13-60 (1986)
  20. Anon, 1970. Catalogue of the Minerals in Tasmania. Geol. Surv. Record No. 9, Tasmania Department of Mines.
  21. Möhler, D. (1981): Die Magnesitlagerstätte Sunk bei Hohentauern und ihre Mineralien. Die Eisenblüte, Sonderband 2, 52 pp
  22. Cassedanne, J.P. & Cassedanne, J.O. (1978): Famous mineral localities: The Brumado district, Bahia, Brazil. Mineralogical Record 9 : 196-205
  23. Calvo, M. and Sevillano, E. (1991). Famous mineral localities : the Eugui quarries Navarra Spain. Mineralogical Record. 22, 137-142.
  24. Bull. Minéral. , 1987, 110, pp. 359-371.
  25. G. Demarcq, 1973, "Guides Géologiques Régionaux : Lyonnais, Vallée du Rhône" , p. 49, Masson.
  26. Briand, S. (1994). Le gisement de galène argentifère de Peisey-Nancroix (Savoie). Minéraux et Fossiles: 25-28.
  27. Codex Alimentarius (1989) Noms de catégorie et système international de numérotation des additifs alimentaires. CAC/GL 36-1989, p1-35.

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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