Brookite
minéral : dioxyde de titane
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La brookite est une espèce minérale formée de dioxyde de titane de formule TiO2 avec des traces : fer, tantale, niobium. Les cristaux sont typiquement tabulaires, allongés et striés, pouvant atteindre 12 cm[3]. Elle possède la même composition chimique que la rutile et l'anatase mais cristallise dans le système orthorhombique.
O 40,07 %, Ti 59,93 %,
| Brookite Catégorie IV : oxydes et hydroxydes[1] | |
| Brookite sur quartz, Pakistan | |
| Général | |
|---|---|
| Classe de Strunz | 4.DD.10
|
| Classe de Dana | 4.4.5.1
|
| Formule chimique | TiO2 |
| Identification | |
| Masse formulaire[2] | 79,866 ± 0,002 uma O 40,07 %, Ti 59,93 %, |
| Couleur | brun, brun rougeâtre, noir, brun jaune, orange |
| Système cristallin | orthorhombique |
| Réseau de Bravais | primitif P |
| Classe cristalline et groupe d'espace | dipyramidale, Pbca |
| Clivage | indistinct sur {120} |
| Cassure | subconchoïdale, irrégulière |
| Habitus | tabulaire, lamellaire, prismatique, bipyramidal, pseudohexagonal ; cristaux à face striée |
| Échelle de Mohs | de 5,5 à 6 |
| Trait | blanc, gris, jaunâtre, blanc gris |
| Éclat | adamantin, submétallique |
| Propriétés optiques | |
| Indice de réfraction | a=2,583-2,584 b=2,584-2,588 g=2,705-2,741 |
| Biréfringence | biaxe (+), 0,1220-0,1570 |
| Angle 2V | 12-20° |
| Fluorescence ultraviolet | aucune |
| Transparence | transparente à translucide |
| Propriétés chimiques | |
| Densité | de 4,08 à 4,2 |
| Température de fusion | entre 1830 et 1850°C °C |
| Impuretés | Fe, Ta, Nb |
| Propriétés physiques | |
| Magnétisme | aucun |
| Radioactivité | aucune |
| Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire. | |
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Historique de la description et appellations
Inventeur et étymologie
La brookite fut décrite par le minéralogiste français Armand Lévy (1795-1841) en 1825 et dédiée à Henry-James Brooke (1771-1857), minéralogiste anglais[4].
Synonymie
- Eumanite (Shepard, 1851)[5]
- Jurinite (Soret, 1822), dédiée à Louis Jurine (1751-1819), naturaliste et collectionneur genèvois
- Pyromélane (Shepard, 1856)[6]
Topotype
Le gisement topotype se trouve entre Beddgelert et Tremadoc, à 8 miles de Snowden, Gwynnedd, Pays de Galles.
Caractéristiques physico-chimiques
Critères de détermination
La brookite forme des cristaux tabulaires allongés sur {010} et striés, transparents à translucides, de couleur variant du brun foncé à l'orange et d'éclat adamantin à submétallique. Elle présente une biréfringence biaxiale. Son trait varie du gris au blanc et peut avoir des teintes jaunâtres. Elle présente un clivage indistinct sur {120}. Sa cassure est subconchoïdale et irrégulière. Les cristaux présentent souvent, en inclusion, une trace noire en sablier ou en chapelet.
Sa dureté est entre 5,5 et 6 sur l'échelle de Mohs. Elle fond entre 1 830 °C et 1 850 °C[7].
Variété
Cristallochimie
L'anatase, le rutile et la brookite sont les trimorphes de TiO2.
Cristallographie
La brookite cristallise dans le système cristallin orthorhombique, avec le groupe d'espace Pbca et Z = 8 unités formulaires par maille. Ses paramètres de maille sont = 9,184 Å, = 5,447 Å et = 5,145 Å[9], donnant lieu à un volume de maille V = 257,38 Å3 et une masse volumique calculée de 4,12 g/cm3.
Gîtes et gisements
Gîtologie et minéraux associés
La brookite se trouve :
- dans les fentes alpines gneiss et schistes ;
- dans les contacts métamorphiques et les filons hydrothermaux.
Elle est associée aux minéraux anatase, calcite, chlorite, hématite, muscovite, orthoclase, quartz, rutile et titanite.
Gisements producteurs de spécimens remarquables
- Autriche
- Brésil
- Diamantina, Vallée de Jequitinhonha, Minas Gerais[11]
- États-Unis
- Magnet Cove, Comté de Hot Spring, Arkansas (produit la variété arkansite)
- Ellensville, Comté d'Ulster, New York
- France
- Saint-Christophe-en-Oisans, Bourg d'Oisans, Isère, Rhône-Alpes[12]
- Italie
- Monte Bregaceto, Borzonasca, Gène, Ligurie[13]
- Norvège
- Dyrfonni (Dyrefonni), Viveli, Eidfjord, Hardangervidda, Hordaland[14]
- Russia
- Atliansk, Miass (Miask), Monts Ilmen, sud de l'Oural
- Dodo Mine, Tyumenskaya Oblast', nord de l'Oural, Ouest de la Sibérie (très grand cristaux)[15]
- Suisse
