- Cassitérite
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Cassitérite
Catégorie IV : oxydes et hydroxydes[1]
Cassitérite — Mines de Panasqueira, Portugal — (8,2 × 5 cm) Général Numéro CAS Classe de Strunz 4.DB.05 Formule brute SnO2 Identification Masse formulaire[2] 150,709 ± 0,008 uma
O 21,23 %, Sn 78,77 %,Couleur brun Classe cristalline et groupe d'espace ditétragonale-dipyramidale
P42/mnmSystème cristallin tétragonal Réseau de Bravais primitif Macle {011}, macle en « genou » Clivage {100} imparfait, {110} indistinct Cassure subconchoïdale Habitus cristaux prismatiques
ou en masses,
macles fréquentesÉchelle de Mohs 6 - 7 Trait blanc à brunâtre Éclat adamantin Propriétés optiques Indice de réfraction ω=2,000-2,006 ε=2,097-2,100 Biréfringence Δ=0,097 ; biaxe positif Fluorescence ultraviolet aucune Transparence transparent à opaque Propriétés chimiques Densité 6,3 - 7,2 Température de fusion 1630 °C Comportement chimique réagit à l’HCl Propriétés physiques Magnétisme aucun Radioactivité aucune Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire. La cassitérite est une espèce minérale composée de dioxyde d'étain de formule SnO2, pouvant contenir des traces d'autres éléments métalliques : Fe, Ta, Nb, Zn, W, Mn, Sc, Ge, In et Ga. Elle est isostructurale avec le rutile.
Sommaire
Historique de la description et appellations
Inventeur et étymologie
La cassitérite fut citée par Bergmann en 1780, la première analyse chimique est faite par Martin Heinrich Klaproth en 1797. Elle fut décrite par François Sulpice Beudant en 1832 ; son nom dérive du grec κασσίτερος (kassiteros = étain), qui en est le métal constituant[3].
Topotype
Le topotype de la cassitérite n'est pas répertorié.
Synonymes
Il existe pour cette espèce de nombreux synonymes[4] :
- Étain oxydé (René Just Haüy) ;
- Mine d'étain colorée (Jean-Baptiste Romé de L'Isle) ;
- Stannum calciforme (Bergmann, 1780) ;
- Zinnspat.
Caractéristiques physico-chimiques
Critères de détermination
La cassitérite se présente sous forme de cristaux prismatiques allongés sur {001} ou en masses, souvent maclés, avec des faces striées. Elle peut être transparente ou opaque, son éclat est adamantin. Elle est de couleur brune et légèrement biréfringente. Sa cassure est subconchoïdale et son trait blanc à brunâtre.
Elle est moyennement dure, entre 6 et 7 sur l'échelle de Mohs. Elle fond à 1 630 °C[5].
La cassitérite réagit avec l'acide chlorhydrique.
Variétés
- Ainalite (Nordenskiöld, 1855) : cassitérite contenant plus de 10 % de FeTa2O6. Elle est connue sur une seule occurrence, à Pennikoja, Somero, dans la région de Finlande du Sud-Ouest[6].
- Dneiproskite (Wood Tin des anglo-saxons et étain boisé des francophones) : cassitérite botryoïdale pouvant exister en nodules indépendants dont la coupe évoque celle du bois. Cette variété est très répandue dans le monde en Bolivie, Brésil, Chine, Mexique, Pérou, Russie (elle tire son nom de la région de Dnipropetrovsk) et aux États-Unis.
Cristallochimie
La cassitérite fait partie du groupe du rutile, qui rassemble des espèces dont la formule générique est M4+O2. Toutes ces espèces cristallisent dans le système tétragonal, de la classe ditétragonale dipyramidale et de groupe d'espace P42/mnm (notation Hermann-Mauguin). Toutes présentent un habitus similaire allongé sur {001} et strié, avec des macles sur {101} et {301}.
Groupe du rutile Minéral Formule Groupe ponctuel Groupe d'espace Argutite GeO2 4/mmm P42/mnm Cassitérite SnO2 4/mmm P42/mnm Ilménorutile (Ti,Nb,Fe)O2 4/mmm P42/mnm Strüverite (Ti,Ta,Fe)O2 4/mmm P42/mnm Paratelurite TeO2 4/mmm P42/mnm Pyrolusite MnO2 4/mmm P42/mnm Plattnérite PbO2 4/mmm P42/mnm Rutile TiO2 4/mmm P42/mnm Stishovite SiO2 4/mmm P42/mnm Cristallographie
La cassitérite cristallise dans le système cristallin quadratique, de groupe d'espace P42/mnm (Z = 2 unités formulaires par maille conventionnelle)[7].
- Paramètres de maille : a = 4,737 Å, c = 3,185 Å (volume de la maille V = 71,47 Å3)
- Masse volumique calculée = 7 g/cm3
Les cations Sn4+ sont entourés par 6 anions O2− en coordination octaédrique. Les anions 2− sont en coordination triangulaire de Sn4+. La longueur de liaison Sn-O moyenne est de 2,054 Å.
Les octaèdres SnO6 sont reliés entre eux par leurs arêtes et forment des chaînes le long de la direction [001] ; ces chaînes sont reliés entre elles par les sommets des octaèdres dans les directions [110] et [110].
Gîtes et gisements
Gîtologie et minéraux associés
On trouve la cassitérie dans les roches magmatiques acides (granites et pegmatites) et surtout dans les filons qui leur sont liés. Elle peut être également exploitée dans des gîtes alluvionnaires.
Elle est associée aux minéraux suivants : apatite, fluorite molybdénite, quartz, tourmaline, wolframite, …
Gisements producteurs de specimens remarquables
- France
- Portugal
- Mines de Panasqueira, Panasqueira, Covilhã, District de Castelo Branco[10]
- Tchéquie
Exploitation des gisements
C'est le principal minéral des gîtes d'étain. Dans l'Antiquité, vers l'an −4000, les forgerons savaient qu'en chauffant la malachite, ils obtenaient, par réduction, du cuivre de couleur rouge, chalcolithique, alors qu'un mélange chauffé de malachite et de cassitérite conduisait au bronze, brun (voir âge du bronze).
L'étain est obtenu par réduction en chauffant la cassitérite mélangée avec du carbone à une température d'au moins 1 200 °C[12].
Galerie
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Cassitérite sur quartz - Luzenac, France (XX1mm)
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Cassitérite sur quartz - La Villeder, Morbihan, France (4×3,5; XX1.3cm) -
Cassitérite - Horní Slavkov, Tchéquie (7,4×4,5cm) -
Bipyramides de cassitérite, taille des arêtes : 30 mm
Notes et références
- La classification des minéraux choisie est celle de Strunz.
- Masse molaire calculée d’après Atomic weights of the elements 2007 sur www.chem.qmul.ac.uk
- (de) M. H. Klaproth, « Untersuchung der Zinnsteine », dans Beiträge zur chemischen Kenntniss der Mineralkörper, Zweiter Band, Rottmann Berlin, 1797, p. 245-256 [ texte intégral ]
- « Index alphabétique de nomenclature minéralogique » BRGM
- (en) Tin dioxide sur ChemSpider, the free chemical database. Consulté le 28 août 2011
- (sv) « Beskrifnung oefver de i Finland funna Min. », dans Helsinfors, vol. 162, p.1855
- ICSD No. 16 635 ; (de) W.H. Baur, « Über die Verfeinerung der Kristallstrukturbestimmung einiger Vertreter des Rutiltyps: TiO2, SnO2, GeO2 und MgF2 », dans Acta Crystallographica, vol. 9, no 6, 1956, p. 515-520 [lien DOI]
- D. Descouens et P. Gatel, « Un gisement de talc : Trimous », dans Monde & Minéraux, no 78, 1987, p. 4-9
- R. De Ascencao Guedes et al., « Les espèces minérales du district de La Villeder », dans Le Règne Minéral (Hors Série 7), 2001, p. 42-58
- Bull. Minéral., vol. 111, 1988, p. 251-256
- J. Tvrdy et P. Beran, « Le district minier d'Horni Slavkov (Schlaggenwald) République Tchèque », dans Le Règne Minéral, vol. 52, 2003, p. 7-23.
- (en) Tin sur Australian Mines Atlas. Consulté le 28 août 2011
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