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Les sulfosels
constituent une classe minéralogique traditionnellement rattachée au
vaste ensemble des sulfures, mais qui s'en différencie
par une complexité chimique et structurale bien particulière. Leur formule
chimique générale s'écrit Ax By
Sz, où A représente un ou plusieurs métaux
tels que le cuivre, le plomb,
l'argent, le fer ou l'étain,
B correspond à un semi-métal, principalement l'arsenic,
l'antimoine ou le bismuth
(et plus rarement le vanadium ou l'étain),
et S désigne le soufre, parfois partiellement
substitué par le sélénium ou le tellure.
Contrairement aux sulfures simples où le soufre agit comme le seul anion,
les sulfosels se caractérisent par la présence de groupes anioniques
complexes. Le semi-métal se lie au soufre pour former des entités structurales
distinctes, telles que des groupes pyramidaux (AsS3)3-
ou (SbS3)3-, ou des
groupes tétraédriques, qui s'associent ensuite aux cations
métalliques. Cette organisation confère à ces minéraux des structures
cristallines qui peuvent être très élaborées, généralement de basse
symétrie (systèmes monoclinique, triclinique ou orthorhombique), bien
que certaines espèces comme les cuivres gris cristallisent dans le système
cubique.
Sur le plan des propriétés physiques,
les sulfosels présentent des traits relativement homogènes qui facilitent
leur reconnaissance préliminaire. Ce sont majoritairement des minéraux
opaques, dotés d'un éclat métallique à submétallique sur les cassures
fraîches, bien qu'ils aient tendance à se ternir rapidement au contact
de l'air. Leur densité est généralement élevée, variant le plus souvent
entre 4 et 6 g/cm3, voire davantage lorsque
le plomb ou l'argent sont abondants dans la composition. Leur dureté est
faible à moyenne, qui se situe habituellement entre 2 et 4 sur l'échelle
de Mohs, ce qui les rend relativement tendres et fragiles, avec une
absence fréquente de clivage net. Morphologiquement, ils peuvent former
des cristaux bien développés, parfois aciculaires, prismatiques ou tabulaires,
et sont réputés pour leurs macles complexes et caractéristiques, comme
les macles en "pignon" ou en roue d'engrenage observées chez la bournonite.
La couleur de leur trait (poussière) constitue un critère d'identification
précieux,: elle va du gris noirâtre au noir olivâtre pour la majorité
d'entre eux, mais pouvant être vivement colorée, comme le rouge vermillon
de la proustite ou le rouge carmin de la pyrargyrite.
Les sulfosels se forment presque exclusivement
dans des conditions hydrothermales, à des températures modérées Ã
basses. Ils précipitent à partir de fluides aqueux riches en métaux
et en semi-métaux qui circulent dans les fractures et les cavités des
roches encaissantes. Ils sont donc typiquement
associés aux filons polymétalliques, en paragenèse avec d'autres sulfures
plus communs tels que la galène, la sphalérite, la chalcopyrite ou la
pyrite. Bien que leur abondance quantitative
dans l'écorce terrestre soit faible par rapport
aux sulfures simples, leur importance économique est considérable. Ils
représentent en effet des minerais essentiels pour l'extraction de l'argent,
du cuivre et du plomb, et constituent souvent des vecteurs importants pour
des éléments traces de haute valeur technologique, tels que le germanium,
l'indium ou même l'or, qui
peuvent être récupérés comme sous-produits lors du traitement du minerai.
Parmi les espèces les plus représentatives
de cette classe, on distingue plusieurs groupes en fonction du métal dominant.
Les sulfosels de cuivre incluent la série
isomorphe complète des "cuivres gris", qui s'étend de la tennantite,
riche en arsenic, à la tétraédrite, riche en antimoine.
•
La
tennantite est un sulfosel de cuivre et d'arsenic,
de formule chimique (Cu,Fe)12As4S13.
Elle se présente sous forme de cristaux prismatiques noirs ou grisâtres,
souvent associés à d'autres minéraux de sulfures dans les gisements
de cuivre. La tennantite est un minéral important pour l'industrie minière
en raison de sa teneur en cuivre.
• La tétrahédrite
est un sulfosel de cuivre, de fer, d'antimoine et
d'arsenic, avec la formule chimique (Cu,Fe)12Sb4S13.
Elle se trouve sous forme de cristaux noirs à grisâtres, souvent avec
une structure cristalline cubique. La tétrahédrite est un minéral important
pour l'extraction du cuivre et de l'argent, et
elle est souvent associée à d'autres minéraux de sulfures dans les gisements
miniers.
Ces minéraux cristallisent souvent en tétraèdres
et se présentent fréquemment sous forme massive ou grenue, jouant un
rôle notable comme porteurs d'argent dans de nombreux gisements. L'énargite
(Cu3AsS4) est un autre sulfosel
de cuivre important, se présentant en cristaux prismatiques ou en masses
lamellaires.
Les sulfosels d'argent sont particulièrement
cél èbres pour leur beauté et leur valeur : la proustite (Ag3AsS3),
dite "argent rouge arsenical", forme des cristaux rhomboédriques d'un
rouge vif et translucide, tandis que la pyrargyrite (Ag3SbS3),
ou "argent rouge antimonial", est d'un rouge plus sombre, souvent opaque,
et constitue une source majeure d'argent dans certains filons.
Les sulfosels de plomb et de cuivre ou
d'argent sont également très répandus et appréciés des collectionneurs.
• La
bournonite,
est un sulfosel de plomb,
d'antimoine et de soufre, de formule chimique
PbCuSbS3. Elle se trouve sous forme de cristaux prismatiques
souvent striés, de couleur gris argenté. La bournonite est un minéral
remarquable pour sa structure cristalline complexe et ses propriétés
optiques intéressantes.
• La galène
argentifère est un sulfosel de plomb et d'argent. Elle se trouve sous
forme de cristaux cubiques argentés, souvent avec une structure cristalline
cubique. La galène argentifère est un minéral important pour l'extraction
de l'argent, et elle est souvent associée à la galène (PbS) et à d'autres
minéraux de sulfures dans les gisements de minerais de plomb et d'argent.
D'autres espèces notables
incluent la pearceïte et la polybasite, des sulfosels complexes d'argent
et de cuivre, ou encore la jamesonite, qui se développe typiquement en
agrégats aciculaires ou fibreux. Citons également la stibnite
, qui est un sulfosel d'antimoine, de formule chimique Sb2S3.
Elle se présente sous forme de cristaux aciculaires argentés ou grisâtres,
parfois avec une couleur iridescente. La stibnite est un minéral important
pour l'extraction de l'antimoine, utilisé dans diverses applications industrielles.
L'identification précise des minéraux
de la classe des sulfosels représente un défi analytique en raison de
leur complexité chimique, des substitutions isomorphes fréquentes entre
l'arsenic et l'antimoine, et de leurs associations intimes avec d'autres
phases minérales. Si l'observation macroscopique et l'étude des propriétés
physiques fournissent des indices précieux, la détermination formelle
de ces espèces repose très souvent sur des techniques de laboratoire
avancées. La microscopie métallographique sur sections polies permet
d'observer leurs réflexions et leurs associations texturales, tandis que
la diffractométrie des rayons X et, surtout,
l'analyse à la microsonde électronique sont devenues indispensables pour
établir leur formule chimique exacte et confirmer leur appartenance Ã
une espèce minérale donnée au sein de cette famille singulière. |
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