Elbaïte

L'elbaïte est une espèce minérale du groupe des silicates sous-groupe des cyclosilicates appartenant à la famille des tourmalines. L'elbaïte a pour formule Na(Li,Al)₃Al₆(BO₃)₃(Si₆O₁₈)(OH)₄, avec la présence possible de Na, Mg, K, Ca, Ti, Mn, Fe, F. Les cristaux peuvent dépasser 1,6 m^[3].

Classe de Strunz

9.CK.05

Classe de Dana

61.3.1.8

Formule chimiqueNa(Li,Al)₃Al₆(BO₃)₃(Si₆O₁₈)(OH)₄

Masse formulaire^[2]916,681 ± 0,037 uma
H 0,44 %, Al 19,13 %, B 3,54 %, Li 1,89 %, Na 2,51 %, O 54,11 %, Si 18,38 %,

Faits en bref Général, Classe de Strunz ...

Général
Elbaïte Catégorie IX : silicates^[1]
Elbaïte (associée à de l'albite, blanche).
Classe de Strunz	9.CK.05 9 SILICATES 9.C Cyclosilicates 9.CK [Si6O18]12- anneaux simples à 6 chaînons, avec anions complexes isolés 9.CK.05 Chromdravite NaMg3(Cr,Fe+++)6(BO3)3Si6O18(OH)4 groupe d'espace R 3m groupe ponctuel 3m 9.CK.05 Dravite NaMg3Al6(BO3)3Si6O18(OH)4 groupe d'espace R 3m groupe ponctuel 3m 9.CK.05 Buergerite NaFe+++3Al6(BO3)3Si6O21F groupe d'espace R 3m groupe ponctuel 3m 9.CK.05 Elbaite Na(Li,Al)3Al6(BO3)3Si6O18(OH)4 groupe d'espace R 3m groupe ponctuel 3m 9.CK.05 Olenite NaAl3Al6(BO3)3(Si6O18)(O,OH)4 groupe d'espace R 3m groupe ponctuel 3m 9.CK.05 Povondraite (Na,K)(Fe+++,Fe++)3(Fe,Mg,Al)6(BO3)3Si6O18(OH)4 groupe d'espace R 3m groupe ponctuel 3m 9.CK.05 Schorl NaFe++3Al6(BO3)3Si6O18(OH)4 groupe d'espace R 3m groupe ponctuel 3m 9.CK.05 Vanadiumdravite NaMg3V6(Si6O18)(BO3)3(OH)4 groupe d'espace R 3m groupe ponctuel 3m 9.CK.05 Schorl-(F) NaFe++3Al6Si6O18)(BO3)3(OH)3(F,OH) groupe d'espace R 3m groupe ponctuel 3m 9.CK.05 Foitite [ ]Na<0.5(Fe++,Al)3Al6Si6O18(BO3)3(OH)4 groupe d'espace R 3m groupe ponctuel 3m 9.CK.05 Rossmanite [ ]LiAl2Al6(Si6O18)(BO3)3(OH)4 groupe d'espace R 3m groupe ponctuel 3m 9.CK.05 Magnesiofoitite [ ](Mg2Al)Al6(Si6O18)(BO3)3(OH)4 groupe d'espace R 3m groupe ponctuel 3m 9.CK.05 Feruvite (Ca,Na)(Fe,Mg,Ti)3(Al,Mg,Fe)6(BO3)3Si6O18(OH)4 groupe d'espace R 3m groupe ponctuel 3m 9.CK.05 Liddicoatite Ca(Li,Al)3Al6(BO3)3Si6O18(O,OH,F)4 groupe d'espace R 3m groupe ponctuel 3m 9.CK.05 Uvite (Ca,Na)(Mg,Fe++)3Al5Mg(BO3)3Si6O18(OH,F)4 groupe d'espace R 3m groupe ponctuel 3m 9.CK.05 Hydroxyuvite CaMg3(Al5Mg)(Si6O18)(BO3)3(OH)3(OH) groupe d'espace R 3m groupe ponctuel 3m
Classe de Dana	61.3.1.8 Cyclosilicates 61. Anneaux à six membres 61.3.1/ Groupe de la tourmaline, sous-groupe de la tourmaline sodique
Formule chimique	H₄Al_6.5B₃Li_2.5Na O₃₁Si₆ Na(Li,Al)₃Al₆(BO₃)₃(Si₆O₁₈)(OH)₄
Identification
Masse formulaire^[2]	916,681 ± 0,037 uma H 0,44 %, Al 19,13 %, B 3,54 %, Li 1,89 %, Na 2,51 %, O 54,11 %, Si 18,38 %,
Couleur	variable
Système cristallin	Trigonal
Réseau de Bravais	Rhomboédrique R
Classe cristalline et groupe d'espace	ditrigonale-pyramidale, R3m (n^o 160) trigonal Hermann-Mauguin : $R\ 3\ m\,$ Schoenflies : $C_{3v}^{5}\,$
Macle	rare sur {1011} et {4041}
Clivage	pauvre sur {1120} et {1011}
Cassure	irrégulière à conchoïdale
Habitus	radiés, massifs, colonnaires, parallèles, fibreux, compacts
Faciès	prismatique, aciculaire, tabulaire ; faces des prismes striées longitudinalement
Échelle de Mohs	7 - 7,5
Trait	blanc
Éclat	vitreux, résineux
Propriétés optiques
Indice de réfraction	N_e=1,603 à 1,634 N_o=1,619 à 1,655
Biréfringence	biaxe (-) ; -0,013 à -0,024
Pléochroïsme	net à fort
Transparence	transparent, translucide
Propriétés chimiques
Densité	2,9 - 3,2, moyenne = 3,05
Solubilité	insoluble dans les acides
Impuretés	Fe, Mn, Cu, Ti, Ca, F
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

L'elbaïte fut décrite en 1913 par le minéralogiste Vladimir Ivanovich Vernadsky (1863-1945), scientifique russe, fondateur de la géochimie. Son nom vient du gisement topotype.

Topotype

Le topotype est à San Piero in Campo, île d'Elbe, Archipel Toscan, Toscane, Italie.

Caractéristiques physico-chimiques

Critères de détermination

L'elbaïte est transparente ou translucide et d'éclat vitreux et résineux. Son trait est blanc. Sa couleur peut varier à l'intérieur d'un même cristal. Son polychroïsme, de net à fort, s'exprime différemment en fonction des variétés physiques :

elbaïte rouge : rouge à orange / orange à jaune foncé ;
elbaïte bleue : bleu clair à bleu / bleu à bleu foncé ;
elbaïte verte : vert foncé à vert / vert clair à vert pomme ;
elbaïte mauve : violet / bleu-mauve à magenta foncé.

Elle présente une hémimorphie constante.

L'elbaïte forme des cristaux massifs, de faciès prismatique, aciculaire et tabulaire ; les faces des prismes sont striées longitudinalement. Sa fracture est irrégulière à conchoïdale.

Elle est insoluble dans les acides.

Variétés et mélanges

Variétés chimiques

chromo-elbaïte : variété chromifère d'elbaïte, trouvée en Tanzanie^[4].
cupro-elbaïte : variété cuprifère d'elbaïte, trouvée au Brésil et au Mozambique, vendue sous le nom de « tourmaline paraiba ».
sibérite : variété rose à rouge opaque d'elbaïte, trouvée à Soktuj Gora, mines de Nertschinsk, Sibérie, Russie.
tsilaisite : variété manganésifère d'elbaïte trouvée à Tsilaisina, vallée de Sahatany, région de Betafo - Antsirabé, province de Antananarivo, Madagascar^[5].

Variétés physiques

Les elbaïtes gemmes et colorées ont reçu des noms distincts :

achroïte : incolore ;
indigolite : bleue ;
rubellite : rose à rouge ;
verdélite : verte.

Cristallochimie

L'elbaïte forme une série substitutionnelle avec une autre tourmaline, la dravite. Elle forme également une série avec la liddicoatite et avec le schorl.

Cristallographie

L'elbaïte cristallise dans le système cristallin trigonal, de groupe d'espace R3m (Z = 3 unités formulaires par maille conventionnelle), avec une structure de type tourmaline. Ses paramètres de maille (réseau hexagonal) varient en fonction de sa composition^[6]^,^[7]^,^[8]^,^[9] :

15,80 Å < $a$ < 16,00 Å ;
7,08 Å $c$ < 7,17 Å ;
1 532 Å³ < volume de la maille V < 1 569 Å³ ;
2,99 g/cm³ < masse volumique calculée < 3,12 g/cm³.

Propriétés physiques

L'elbaïte est fortement piézo-électrique et pyroélectrique.

Gîtes et gisements

Gîtologie et minéraux associés

L'elbaïte se trouve :

dans les pegmatites granitiques, ainsi que dans les roches de leur voisinage affectées par des processus pneumatolitiques ;
dans des pegmatites lithifères.

Elle est associée à l'albite, à l'apatite, au béryl, aux grenats, à la microcline, à la muscovite, à la lépidolite, au quartz et au spodumène.

Gisements producteurs de spécimens remarquables

Afghanistan (Paprok)
Birmanie

Momeik

Brésil

Morro Redondo mine, Coronel Murta, vallée de Jequitinhonha, Minas Gerais, Brésil^[10]

Batalha mine, São José da Batalha, Salgadinho, Paraíba (pour la variété cupro-elbaïte)^[11]

Mine de Cruzeiro, São José da Safira, Minas Gerais^[12]

Canada

Mine Jeffrey, Asbestos, les sources RCM, Estrie, Québec^[13]^,^[14]

États-Unis
Italie

San Piero in Campo, Île d'Elbe, Archipel Toscan, Toscane (topotype)^[15]

Kazakhstan
Madagascar

Pegmatite d'Antandrokomby, vallée de Manandona, Province d'Antananarivo^[16]

Mozambique

Mavuco, province de Nampula

Russie (Oural, Transbaïkalie)

Utilisations

Gemmologie (gemme, pierre fine)

Galerie

Elbaïte - Ile d'Elbe - gisement toptoype
Elbaïte « Melon d'eau » taillée - Brésil
Tourmaline Paraiba - Cupro Elbaite - Mozambique

Notes et références

[1]
La classification des minéraux choisie est celle de Strunz, à l'exception des polymorphes de la silice, qui sont classés parmi les silicates.
[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 : Silica, Silicates, vol. II, Mineral Data Publishing, 1995.
[4]
Journal of Gemmology, vol. 26, n^o 6, 1999, p. 386-96.
[5]
(en) B. Nuber et K. Schmetzer, « Structural refinement of tsilaisite (manganese tourmaline) », Neues Jahrbuch für Mineralogie, Monatshefte,‎ 1984, p. 301-304.
[6]
ICSD No. 76 876 ; (en) P.C. Burns, J. MacDonald et F.C. Hawthorne, « The crystal chemistry of manganese-bearing elbaite », The Canadian Mineralogist, vol. 32, n^o 1,‎ 1994, p. 31-42.
[7]
ICSD No. 30 618 ; (en) T. Ito et R. Sadanaga, « A Fourier analysis of the structure of tourmaline », Acta Crystallographica, vol. 4, n^o 5,‎ 1951, p. 385-390 (DOI 10.1107/S0365110X51001306).
[8]
ICSD No. 79 731 ; (en) D.J. MacDonald et F.C. Hawthorne, « Cu-bearing tourmaline from Paraiba, Brazil », Acta Cryst. C, vol. 51, n^o 4,‎ 1995, p. 555-557 (DOI 10.1107/S0108270194008243).
[9]
ICSD No. 36 426 ; (ru) M.G. Gorskaya, O.V. Frank-Kamenetskaya, I.V. Rozhdestvenskaya et V.A. Frank-Kamenetskii, « Refinement of the crystal structure of Al-rich elbaite, and some aspets of the crystal chemistry of tourmalines », Kristallografiya, vol. 27, n^o 1,‎ 1982, p. 107-112.
[10]
(en) G. Morteani, C. Preinfalk et A. H. Horn, « Classification and mineralization potential of the pegmatites of the Eastern Brazilian Pegmatite Province », Mineralium Deposita, vol. 35,‎ 2000, p. 638-655.
[11]
(en) W. E. Wilson, « Cuprian elbaite from the Batalha Mine, Paraíba, Brazil », Mineralogical Record, vol. 33,‎ 2002, p. 127-137.
[12]
(en) J. P. Cassedanne, J. O. Cassedanne et D. A. Sauer, « Famous mineral localities : The Cruzeiro mine, past and present », Mineralogical Record, vol. 11, n^o 6,‎ 1980, p. 363-370.
[13]
(de) L. Horváth et F. Spertini, « Die Jeffrey Mine, in Asbestos, Québec, Kanada. Part I », Mineralien Welt, vol. 19, n^o 5,‎ 2008, p. 42-67.
[14]
(de) L. Horváth et F. Spertini, « Die Jeffrey Mine, in Asbestos, Québec, Kanada. Part II », Mineralien Welt, vol. 20, n^o 1,‎ 2009, p. 64-83.
[15]
(it) V. De Michele, Guida mineralogica d'Italia, vol. 2, Novara, Istituto Geografico De Agostini, 1974.
[16]
N. Ranorosoa, Étude minéralogique des pegmatites du champ de la Sahatany, Madagascar (Thèse de doctorat), Université Paul Sabatier, Toulouse, 1986.