La mélantérite est une espèce minérale composée de sulfate de fer heptahydraté, précisément le sulfate ferreux heptahydraté naturel, de formule chimique . C'est un minéral sulfaté secondaire qui se forme, dans la nature, par oxydation des sulfures de fer tels que pyrite, marcassite, pyrrhotite, chalcopyrite, arsénopyrite ou berthiérite sous l'action de l'oxygène de l'air en présence d'humidité. Les agrégats cristallins fragiles de densité 1,9, parfois en concrétions diverses ou en stalactites, sont le plus souvent gris sales, voire avec des nuances blanches, vertes, bleues, bleu-vert ou vert-bleu, ces dernières s'expliquant par des traces d'ions cuivreux, alors que les spécimens purs ou les plus propres sont incolores à blancs.
La mélantérite est un indicateur de la présence possible d'acide sulfurique produit par l'oxydation des sulfures et ne doit pas être prise à main nue, ou inhalée lorsqu'elle est sous forme pulvérulente. Selon les anciens glycochimistes, elle possède un goût légèrement sucré, astringent et métallique.
Historique de la description et appellations Inventeur et étymologie Dioscorides en 50 est le premier à en faire mention écrite. Sa description moderne est due à René Just Haüy qui en 1801 la nomme fer sulfaté ; François Sulpice Beudant en 1832Beudant, F.S. (1832), Traité élémentaire de Minéralogie, second édition, 2 volumes: 2: 482. lui donne le nom de mélanterie (du grec ancien , « noir de cordonnier »., de , « noir ».). Ce n'est qu'en 1850 que le terme mélantérite sera définitivement arrêté par HaidingerHaidinger, Wm. (1850) Handbuch der bestimmenden Mineralogie. Vienna, . Edition: 489..
Topotype Non référencé pour cette espèce.
Synonymie couperose verte fer sulfaté (selon Haüy 1801) mélantérie (Beudant 1832) mélanthérite (Chapman, E.J. 1843)Chapman, E.J. (1843) Practical Mineralogy. London, Paris, and Leipzig: 14. vitriol vert(pour les Anciens chimistes) copperas (pour la mélantérite des mines de cuivre américaines) atrament (dans le scriptorium médiéval)
Caractéristiques physico-chimiques La mélantérite, exposée à l'air humide, tend à devenir blanc jaunâtre à opaque. Placée au soleil à des températures caniculaires, ou légèrement chauffée, elle se déshydrate en sidérotile qui appartient au groupe minéral de la chalcantite.
Critères de détermination FeSO4 · 7 H2O est soluble dans l'eau : pour d'eau pure vers , à , à ...
Elle est soluble dans le méthanol, soit pour de méthanol pur à . Par contre, le minéral est insoluble dans l'éthanol et quasi-insoluble dans l'alcool à 95°.
Un chauffage prolongé à l'étuve à de la mélantérite permet d'obtenir facilement le sulfate du fer II monohydraté , par la perte de 6 molécules d'eau. Le sulfate ferreux anhydre n'apparaît complètement qu'à . left|thumb|Pisanite des mines de cuivre de Chuquicamata, Calama, Antofagasta, Chili
Variétés et mélanges pisanite : variété cuprifère de mélantérite de formule (Fe, Cu)SO4 · 7 H2O. Décrite par Alfred Kenngott en 1860 dédié au minéralogiste et marchand de minéraux Félix Pisani ( Constantinople, Turquie - Paris)(1852) Kenngott, G.A. (1852) Ubersichte der Resultate mineralogischer Forschungen For the years for 1856-57, Leipzig: 10: 1860. Synonyme de pisanite chalcitris chalcite mélantérite cuprifère cuprokirovite : variété cuprifère de kirovite de formule (Fe,Mg,Cu)SO4 · 7 H2O. Contenant 3,36 % MgO et 3,18 % CuO. Décrite par Vertushkov (1939) à Smolnik baňa, Smolnické rudné pole en Slovaquie. Synonyme de cuprokirovite cuprojarošite kirovite : variété magnésienne de mélantérite décrite par Vertushkov en 1939, à Smolnik baňa, Smolnické rudné pole en SlovaquieGrigory N. Vertushkov (1939) Bull. Acad. Sc. URSS., Sér. Geol., N° 1: 109., de formule (Fe,Mg,)SO4 · 7 H2O. Synonyme de kirovite jarošite (yarroshite, yarroschite) selon Kokta 1937Kokta (1937) Sbornik Klubu Příro. Brnĕ: 19: 75.. Attention à la confusion avec la jarosite, un sulfate basique mixte de fer et de potassium de formule générique KFe3(SO4)2(OH)6. mélantérite magnésifère luckite : variété manganésifère de mélantérite décrite par Carnot en 1879Carnot (1879) Bulletin de la Société Française de Minéralogie: 2: 168., de formule (Fe,Mn)SO4 · 7 H2O. Le terme dérive de la localité type de « the Lucky Boy » Mine, Butterfield Canyon, Salt Lake County, Utah, États-Unis. Synonyme de luckite luckyite mélantérite manganésifère sommairite : variété zincifère de mélantérite de formule (Fe,Zn)SO4 · 7 H2O.
Cristallochimie thumb|Structure cristalline de la mélantérite : oxygène rouge, hydrogène gris-blanc, soufre encagé de vert, ion fer encagé de bleu... |450x450px La mélantérite sert de chef de file à un groupe de six sulfates heptahydratés monocliniques, en l'incluant, qui ont la même structure de base que la mélantérite mais avec substitution parfois spécifique des ions fer par des ions manganèse, cobalt, cuivre ou zinc. Le groupe de la mélantérite Biebérite (sulfate de cobalt heptahydraté, CoSO4 · 7 H2O) Boothite (sulfate de cuivre heptahydraté, CuSO4 · 7 H2O) Mallardite (sulfate de manganèse heptahydraté, MnSO4 · 7 H2O) Zinc-mélantérite (sulfate de zinc, cuivre et fer heptahydraté, (Zn,Cu,Fe)SO4 · 7 H2O) Alpersite (sulfate de magnésium et de cuivre heptahydraté, (Mg,Cu)SO4 · 7 H2O)
Cristallographie Elle cristallise dans le système monoclinique. Paramètres de la maille conventionnelle : a = 14,11, b = 6,51, c = 11,02, Z = 4 ; bêta = 105,25° V = 976,61 Densité calculée = 1,89
Propriétés physiques Habitus Elle se présente le plus souvent sous forme de petits cristaux n'excédant pas , mais peut aussi exister sous forme de plus gros cristaux. Les formes cristallines sont variées : prismes courts, cristaux tabulaires, pseudo-rhomboèdres, pseudo-octaèdres, formes fibreuses, aciculaires. Les cristaux s'agencent en agrégats grenus, efflorescences, encroûtements ou masses stalactitiques et concrétionnées.
Gîtes et gisements left|thumb|Efflorescence et encroûtement de mélantérite bleutée sur feuillets de roche argileuse shale, Copperas Mountain, comté de Ross, Ohio Il s'agit d'un minerai secondaire, issu le plus souvent de la dégradation des différents sulfates de fer dans les zones d'oxydation. Il peut aussi être récupéré parmi les dépôts de sublimation des fumerolles. Son remaniement par érosion et son transport différentiel le transforme ipso facto en minéral ou roche évaporites rémanents des milieux arides. La sidérotile, son produit de déshydratation, se retrouve surtout en surface.
Gîtologie et minéraux associés Gîtologie Elle se rencontre dans les crevasses ou cavités des roches sédimentaires et métamorphiques sulfurées et oxydées ainsi que dans le charbon et le lignite (roches carbonées qui contiennent très souvent de la marcassite altérable) mis en contact avec l'air. Elle se forme rapidement sur les murs, les voûtes et les structures de soutènement des galeries de mines dans lesquelles se trouvent des sulfures de fer récemment exposés à l'oxygène de l'air en conditions humides à la suite des travaux d'excavation de la mine. Par exemple, elle se retrouve très souvent fixée sur les vieux bois de mines, qui ont servi de poutres de soutènement. Elle s'amasse sur certaines parois de galerie.
Minéraux associés chalcanthite, epsomite, pickeringite, halotrichite, pisanite, et autres sulfates.
Gisements remarquables Allemagne Rammelsberg Espagne les mines de Rio Tinto États-Unis Ducktown, Tennessee ; Dakota du Sud ; Colorado ; Bigham Canyon, Utah ; Comstock Lode, Nevada ; Butte, Montana ; différentes mines de l'Arizona et enfin quelques régions de Californie.thumb|Mélantérite légèrement cuprifère bleue, probable en mélange avec la pisanite, Mine des monts Parys, île d'Anglesey|360x360px France Mine de Salsigne, Aude Italie Russie Suède Falun Tchéquie
Usage Le sulfate de fer s'emploie en milieu aqueux pour purifier les encres. Il était utilisé autrefois pour la fabrication finale d'encres ferro-galliques. Le bois de chêne, équivalent du tan à haute teneur en tanins, trempé dans l'eau, permettait d'obtenir une eau concentrée après évaporation en tanins, qui donnait après ajout d'atrament (sel ferreux hydraté ou mélantérite) de l'encre violette très foncée, dite encre noire selon les codes couleurs de l'époque médiévale.
La mélantérite est également employée comme coagulant, puisque le sulfate ferreux favorise les dépôts colloïdaux. Par exemple, dans l'industrie des eaux pour la purification de l'eau.
Il s'agit aussi d'un engrais, notamment pour lutter contre les carences en fer ou chlorose.
Voir aussi
Bibliographie Ronald L. Bonewitz, Margareth Carruthers, Richard Efthim, Roches et minéraux du monde, Delachaux et Niestlé, 2005, 360 pages (traduction de l'ouvrage anglo-saxon, publié par Dorling Kindersley Limited, London, 2005), en particulier 214.
Liens externes La mélantérite dans le Webmineral Données minérales Présentation minéralogique du Handbook of Mineralogy
Notes et références
Catégorie:Sulfate (minéral) Catégorie:Fer (minéral) Catégorie:Hydrate Catégorie:Minéral monoclinique Catégorie:Minéral nommé d'après l'une de ses propriétés