Ilménite

Ilménite
Ilménite
Catégorie IV : oxydes et hydroxydes[1]
Ilménite

Ilménite
Général
Numéro CAS 12168-52-4
Classe de Strunz
4.CB.05
Classe de Dana
4.3.5.1
Formule brute FeO3TiFeTiO3
Identification
Masse formulaire[2] 151,71 ± 0,004 uma
Fe 36,81 %, O 31,64 %, Ti 31,55 %,
Couleur noir de fer, brun foncé, brun noir
Classe cristalline et groupe d'espace paratétartoédrie hexagonale ; R3
Système cristallin trigonal
Réseau de Bravais rhomboédrique R
Macle possibles sur {1011} et {0001}
Clivage aucun
Cassure conchoïdale; irrégulière
Habitus massif, en rosette, grenu , micacé, compact, sable
Faciès Tabulaire selon {0001}
Échelle de Mohs 5 - 6
Trait noir-brun
Éclat submétallique
Propriétés optiques
Transparence opaque
Propriétés chimiques
Densité 4,72
Propriétés physiques
Magnétisme faible
Radioactivité aucune
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

L’ilménite est une espèce minérale formée d'oxyde minéral de fer et de titane de formule chimique FeTiO3 avec des traces de : Mn;Mg;V. Elle peut former des cristaux jusqu'à 25 cm [3]

Sommaire

Historique de la description et appellations

Inventeur et étymologie

  • Décrite par le minéralogiste Kupffer en 1827 le nom dérive de la localité type.

Topotype

Synonymes

  • axotomous Eisenerz (Mohs 1824)[4]
  • cibdelophane
  • haplotypite
  • mänaken Karsten (1808)
  • mohsite (Levy 1827)[5].
  • para-ilménite
  • titanioferrite (Chapman 1843)

Caractéristiques physico-chimiques

Critères de détermination

  • Ce minéral peut être facilement confondu avec les minéraux du groupe de la crichtonite mais aussi avec l'hématite.
  • L'ilménite est opaque, de couleur noire et d'éclat submétallique. Son trait varie entre le noir et le marron. Sa fracture est conchoïdale.
  • La couleur du trait permet de la distinguer de l'hématite ; le magnétisme faible la différencie de la magnétite.

Variétés

  • ferroilménite (ferro-ilménite) : variété ferrifère d'ilménite contenant 33% de Fe2O3 de formule idéale (FeTi)2O3.
Synonyme pour cette variété : hystatite (Breithaupt 1830).
  • guadarramite (Muñoz del Castillo 1906) : variété contestée radioactive d'ilménite trouvée dans la Sierra de Guadarrama, Castille, Espagne[6].
  • isérine (Klaproth 1810) : variété cubique d'ilémnite, décrite initialement à Jizerská meadow (Iser meadow), Monts Jizerské (Monts Iser), Bohème, Tchéquie, qui a inspiré le nom[7].
Synonyme pour cette variété : isérite (Dana) ; à noter que le minéralogiste Janovsky a décrit une variété de rutile qu'il a nommé isérite.
  • kibdelophane (von Kobell 1832) : variété riche en titane d'ilménite[8].
  • magnéto-ilménite (Ramdohr 1926) : varité ferrifère d'ilménite [9].
  • manaccanite : variété ferrifère d'ilménite décrite à Tregonwell Mill, Manaccan, Lizard Peninsula, Cornouaille Angleterre qui a inspiré le nom.
Synonyme pour cette variété : grégorite (Paris)[10].
  • manganilménite (Simpson 1929) : variété manganésifère d'ilménite [11]
  • picrocrichtonite (Lacroix 1901) : variété manganésifère d'ilménite [12]
  • picroilménite (Groth 1898) : variété d'ilménite riche en magnésium[13].
  • picrotitanite (Dana 1868) : variété d'ilménite riche en magnésium [14]
  • silico-ilménite (Pilipenko 1930) : mélange de silice et d'ilménite [15].
  • washingtonite (Shepard 1842) : variété ferrifère d'ilménite trouvée à Washington, Comté de Litchfield, Connecticut, Etats-Unis qui a inspiré le nom[16].

Cristallochimie

L’ilménite forme trois séries isomorphes avec la pyrophanite MnTiO3, la geikielite MgTiO3 et l'ecandrewsite. On trouve la même structure dans MgSiO3 à haute pression.

La structure de l'ilménite est essentiellement la même que celle de l'hématite, ce qui permet une solution solide complète à haute température ; la distribution des cations fer et titane dans l'hématite est ordonnée. Les atomes d'oxygène forment un empilement de type AB, les cations occupent deux tiers des cavités octaédriques ainsi formées. Puisque dans l’hématite, chaque troisième site octaédrique est vide : la séquence est -Fe-Ti-L-Ti-Fe-L-Fe-Ti- où L représente une lacune (site octaédrique vide). Les cations proches du site vacant sont toujours soit deux fer, soit deux titane.

Cristallographie

structure du cristal d'ilménite

L'ilménite appartient au système cristallin trigonal. Son réseau est rhomboédrique et son groupe d'espace est R3. Ses paramètres de maille sont, exprimés dans la base hexagonale, a = 5,088 Å et c = 14,088 Å (V = 315,84 Å3, Z = 6) et sa densité calculée est 4,79 g/cm3 à température ambiante[17].

Propriétés physiques

À température ambiante, l’ilménite est paramagnétique, mais elle devient antiferromagnétique à environ 56 K[18].

Gîtes et gisements

Gîtologie et minéraux associés

  • Minéral accessoire, commun, des roches magmatiques. Accompagnée de magnétite, l'ilménite constitue des masses importantes dans les gabbros, les diorites, les anorthosites. Avec la magnétite, le zircon, le rutile, etc. elle est un important minéral de placers. C'est d'ailleurs des placers d'Australie et autres lieux de l'hémisphère sud, que provient la plus grande part des minerais d'ilménite. On la trouve également dans des veines et filons pegmatitiques, et, dans sa localité type, dans la " miascite " et ses pegmatites…
  • Présent dans les roches lunaires.
  • Présent dans météorite.

Gisements producteurs de spécimens remarquables

Mine à ciel ouvert d'ilménite de Norvège
  • Algérie
Laouni, Hoggar, Province de Tamanghasset[19].
  • Belgique
La Helle, Ternell, Eupen, Province de Liège[20].
  • Canada
Madawaska Mine property, Faraday Township, Comté de Hastings , Ontario[21].
Mine Beattie , Duparquet, Abitibi-Ouest RCM, Abitibi-Témiscamingue, Québec[22].
  • France
Mine d'Anglade , Salau, Seix, Cauflens, Ariège, Midi-Pyrénées [23].

Exploitation des gisements

les utilisations industrielles

  • L’ilménite est un important minerai de titane et, dans une moindre mesure, de fer.

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Notes et références

  1. ↑ La classification des minéraux choisie est celle de Strunz.
  2. ↑ Masse molaire calculée d’après Atomic weights of the elements 2007 sur www.chem.qmul.ac.uk
  3. ↑ (en) John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh et Monte C. Nichols, The Handbook of Mineralogy : Halides, Hydroxides, Oxides, vol. III, Mineral Data Publishing, 1997 
  4. ↑ Mohs (1824): 2: 462.
  5. ↑ Levy (1827), Phil. Mag.: 1: 221.
  6. ↑ Muñoz del Castillo (1906), Boll. soc. españ. hist. nat.: 6: 479.
  7. ↑ Klaproth, M.H. (1810): Chemische Untersuchung des Iserins, Beiträge zur chemischen Kenntniss der Mineralkörper, Fünfter Band, Rottmann Berlin, 206-209
  8. ↑ von Kobell (1832), Schweigger's Journal: 64.
  9. ↑ Ramdohr (1926), Jb. Min. Beil. -Bd.: 54: 345.
  10. ↑ Paris, J.A. (1818): Gregorite discovered at Lanarth. Transactions of the Royal Geological Society of Cornwall 1, 226-227.
  11. ↑ Simpson (1929), Royal Society of Western Australia: 15: 103.
  12. ↑ Minéralogie de la France, Volume 3,Partie 1 1901 - p.284
  13. ↑ Mémoires du Bureau de recherches géologiques et minières, Volume 83,Partie 1 1989 p.47-48
  14. ↑ Bulletin - United States Geological Survey, Volumes 1113 à 1114 p.192
  15. ↑ Pilipenko (1930), Mineralnoe Syre: 5: 981.
  16. ↑ Shepard (1842), American Journal of Science: 43: 364.
  17. ↑ ICSD No. 91 642 ; (en) Richard J. Harrison, Simon A.T. Redfern et Ron I. Smith, « In-situ study of the R3 to R3c phase transition in the ilmenite-hematite solid solution using time-of-flight neutron powder diffraction », dans American Mineralogist, vol. 85, no 1, 2000, p. 194-205 [résumé] 
  18. ↑ (en) John J. Stickler, S. Kern, A. Wold et G.S. Heller, « Magnetic Resonance and Susceptibility of Several Ilmenite Powders », dans Physical Review, vol. 164, no 2, 1967, p. 765-767 [lien DOI] 
  19. ↑ J.P. Lorand and J.Y. Cottin, Bull. Minéral. , 1987, 110, pp. 373-378.
  20. ↑ Singer, D.A., Berger, V.I., and Moring, B.C. (2008): US Geological Survey Open-File Report 2008-1155.
  21. ↑ Robinson & Chamberlain (1982) - Mineralogical Record v14 n2
  22. ↑ Sabina, Anne P. (2003), Rocks and Minerals for the Collector Miscellaneous Report 77, Geological Survey of Canada.
  23. ↑ C. Derré, M. Fonteilles, L.Y. Nansot : "Le Gisement de Scheelite de Salau, Ariège - Pyrénées", Publications du 26è Congrès Géologique International, Paris, 7-17 July, 1980
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