Atacamite
L'atacamite est une espèce minérale composée d'hydroxychlorure de cuivre de formule Modèle:Chem. Les cristaux peuvent atteindre une taille de Modèle:Unité<ref>Modèle:Handbook of Mineralogy V 2003</ref>.
Historique de la description et appellations
Inventeur et étymologie
L'atacamite est décrite initialement dans un mémoire de l'Académie Royale des Sciences, Examen d'un sable vert cuivreux du Pérou, par le duc de la Rochefoucault, Baumé et de Fourcroy en 1786<ref>Modèle:Ouvrage.</ref>. C'est la description faite par Dimitri Alexeïevitch Galitzine en 1801 qui fait référence et qui donne son nom à ce minéral ; le nom est inspiré du topotype.
Topotype
- Le désert d'Atacama, au nord du Chili.
- Les échantillons types sont déposés à l'université Harvard, Cambridge, Massachusetts, États-Unis, N°110 816.
Synonymes
- Alacamite : faute typographique très répandue au Modèle:Lien siècleModèle:Vérification siècle<ref>Modèle:Ouvrage.</ref>
- Cuivre muriaté (René Just Haüy, 1801)<ref>Modèle:Ouvrage.</ref>
- Halochalcite
- Marcylite (Shepard, 1856)<ref>{{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} Shepard, American Journal of Science, Modèle:Vol.21, 1856, Modèle:P.206.</ref>
- Remolinite (Breithaupt, 1841)<ref>Modèle:Ouvrage.</ref>, le terme fait référence au topotype supposé, la région de Remolinos au Chili.
Caractéristiques physico-chimiques
Critères de détermination
L'atacamite se présente sous forme de cristaux prismatiques allongés, de transparence variable et d'éclat vitreux à adamantin. Sa couleur varie entre le vert-jaune et le vert foncé ; son trait est vert pomme.
Ce minéral est assez tendre, d'une dureté comprise entre 3 et 3,5 sur l'échelle de Mohs, soit entre celles de la calcite et de la fluorine. Sa fracture est conchoïdale.
Cristallochimie
L'atacamite, la botallackite, la clinoatacamite et la paratacamite sont des polymorphes de la formule Modèle:Chem.
L'atacamite sert de chef de file à un groupe de minéraux qui porte son nom, le groupe de l'atacamite :
| Minéral | Formule | Groupe ponctuel | Groupe d'espace |
|---|---|---|---|
| Atacamite | Modèle:Chem | mmm | Pnma |
| Botallackite | Modèle:Chem | 2/m | P21/m |
| Clinoatacamite | Modèle:Chem | 2/m | P21/n |
| Gillardite | Modèle:Chem | Modèle:Surlignerm | RModèle:Surlignerm |
| Haydeeite | Modèle:Chem | Modèle:Surlignerm | RModèle:Surlignerm |
| Herbertsmithite | Modèle:Chem | Modèle:Surlignerm | RModèle:Surlignerm |
| Kapellasite | Modèle:Chem | Modèle:Surlignerm | PModèle:Surlignerm |
| Paratacamite | Modèle:Chem | Modèle:Surligner | RModèle:Surligner |
Cristallographie
L'atacamite cristallise dans le système cristallin orthorhombique, de groupe d'espace Pnma (Z = 4 unités formulaires par maille conventionnelle)<ref>ICSD No. 61 252 ; Modèle:Article.</ref>.
- Paramètres de la maille conventionnelle : <math>a</math> = Modèle:Unité, <math>b</math> = Modèle:Unité, <math>c</math> = Modèle:Unité (volume de la maille V = Modèle:Unité)
- Masse volumique calculée = Modèle:Unité
Les ions Cl− ont une coordination trigonale prismatique (3+3) de cuivre et d'hydrogène.
Les ions Cu2+ sont situés sur deux sites non-équivalents, Cu1 et Cu2. Cu1 (aux sommets et au centre de la maille) est en coordination octaédrique déformée (4+2) de groupes hydroxyles (OH) et de chlore, Cu2 est en coordination octaédrique déformée (5+1) d'OH et Cl. Les groupes octaédriques de cuivre sont reliés entre eux par leurs arêtes de façon similaire aux octaèdres Modèle:Chem dans la structure de la spinelle.
La distribution des longueurs de liaison dans les octaèdres Modèle:Chem et Modèle:Chem, quatre liaisons Cu-O courtes entre Modèle:Unité et Modèle:Unité et deux liaisons Cu-O et Cu-Cl plus longues entre Modèle:Unité et Modèle:Unité, est typique de l'effet Jahn-Teller rencontré dans les composés de Cu(II) et permet une description alternative de la structure en termes de groupes plans carrés Modèle:Chem.
Dans cette description, les groupes Modèle:Chem sont reliés par un sommet et forment des chaînes en zigzag le long de la direction b, avec un angle de liaison Cu-O-Cu de 124,5°. Les groupes Modèle:Chem sont reliés par leurs arêtes et forment des chaînes non-planes le long de la direction a, avec un angle de liaison Cu-O-Cu de 97,8°. Les chaînes Modèle:Chem et Modèle:Chem, perpendiculaires, sont reliées par deux sommets d'une arête d'un groupe Modèle:Chem, formant des triangles isocèles de Cu2+.
Propriétés physiques
La connaissance exacte de la configuration géométrique des porteurs de moment magnétique (ici, les ions Cu2+, de spin 1/2) dans un matériau est essentielle pour comprendre ses propriétés magnétiques. Dans les oxydes de Cu(II), les interactions magnétiques entre spins ont en général lieu par superéchange via les atomes d'oxygène, puisqu'il y a recouvrement des orbitales atomiques du cuivre et de l'oxygène. Les angles de liaison Cu-O-Cu jouent un rôle important dans la nature des interactions magnétiques<ref>Modèle:Article.</ref>. Comme les angles de liaison dans l'atacamite sont supérieurs à 90°, les interactions le long des deux types de chaînes sont antifféromagnétiques. Cependant, la configuration de spins triangulaire entre les chaînes peut, selon la force des différentes interactions, entraîner une frustration magnétique, empêchant un ordre à longue distance des spins. Des mesures en température de la susceptibilité magnétique ont montré qu'en dessous de TN = Modèle:Unité, l'atacamite présente un système antiferromagnétique désordonné<ref>Modèle:Article.</ref> : les spins ne sont ordonnés que localement (verre de spin).
Gîtes et gisements
Gîtologie et minéraux associés
L'atacamite se rencontre :
- comme minéral supergène des zones superficielles de gisements de cuivre, le plus souvent en zones désertiques arides ;
- en altération des objets en bronze ou cuivre de la période préhistorique et antique.
Elle est associée aux minéraux suivants : cuprite, brochantite, linarite, calédonite, malachite, chrysocolle, paratacamite, botallackite.
Gisements producteurs de spécimens remarquables
- Australie
- Moonta mines, Moonta, Yorke Peninsula, South Australia<ref>Modèle:Handbook of Mineralogy III 1997</ref>
- Canada
- Mine Jeffrey, Asbestos, Les Sources RCM, Estrie, Québec<ref>Modèle:Article.</ref>,<ref>Modèle:Article.</ref>
- Chili
- Mine La Farola, Cerro Pintado, District de Las Pintadas, Tierra Amarilla, Province de Copiapó, Atacama
- Mine de Remolinos, Cabeza de Vaca district, Province de Copiapó, Atacama<ref>Modèle:Dana II</ref>
- France
- Mine La Finosa, Ghisoni, Corte, Haute-Corse<ref>Roger Modèle:Pc, « La Linarite », in Le Règne minéral, no. 57, 2004, p. 37-41</ref>
- Mines de Roua (Clue de Roua), Daluis, Guillaumes, Alpes-Maritimes
Exploitation des gisements
L'atacamite servait autrefois (avant l'apparition des buvards) de poudre pour sécher l'encre et était importée du Chili pour cet usage.
