Schweizer Strahler Vol. 8 Nr.6  Mai 1989 245-257

Trois arséniates de Cap Garonne

Texte: Pierre Perroud, 4, rue des Battoirs 1205 Genève
Photos: Eric Wenger, 52, rte de Peney 1214 Vernier
Photos MEB: J. Wuest, Muséum d'Histoire naturelle, 1211 Genève 6

Introduction

Plusieurs membres de la Société genevoise de minéralogie connaissent la célèbre ancienne mine de Cap Garonne, près de Toulon (Var, France). Leurs intérêts sont multiples: collection de minéraux, étude détaillée de ceux-là, établissement de l'inventaire minéralogique de la mine, photographie des spécimens ou du site, ébauche de cartographie, relations amicales avec les indigènes ou, tout simplement, tourisme méditerranéen enchanteur quand on sait éviter les vols des véhicules, les tasses de thé à quarante francs, les baignades dans le fuel et les pièges des calculs en millions de centimes! Ces excursions ont été positives puisque, à plusieurs reprises déjà, des espèces de l'endroit ont été décrites à Genève.
L'inventaire minéralogique du gisement a été établi par C. Guillemin dans sa thèse de doctorat (1951) qui reste le document de départ pour les études concernant la mine. G. Mari et P. Rostan ont publié deux volumes (1985, 1986), illustrés de belles photos en couleurs, évoquant l'histoire et la minéralogie de Cap-Garonne.
Chaque année, la liste des minéraux de ce site s'allonge. Les trois espèces décrites dans cette note font partie des produits supergènes dont le nombre et la relative rareté sont un des aspects intéressants de Cap Garonne.

Arthurite

Au cours de l'examen d'échantillons récoltés lors d'une visite de la mine en 1986, j'ai remarqué la présence d'un minéral aciculaire vert dans les fissures du conglomérat à grains fins. Les analyses ont montré qu'il s'agissait d'arthurite, un arséniate de Cu et Fe monoclinique décrit pour la première fois en Cornouailles (Hingston Down, Consols mine, Calstock).
Sur l'échantillon de Cap Garonne, l'arthurite se présente en aigrettes ou en agrégats fibro-radiés de cristaux aciculaires aplatis (Photo 1). Les agrégats forment aussi de petites surfaces mamelonnées. La couleur est vert pomme (exactement la même que celle des échantillons de Consols mine) avec des tons dégradés jusqu'à l'incolore vers le sommet des cristaux. L'éclat est vitreux à nacré.
Optiquement, le minéral est biaxe, fortement pléochroïque (incolore à vert olive), avec Nm = 1.765 et un angle d'extinction Z : c = 10°.
Un diagramme de poudre a été réalisé sur la caméra Gandolfi (114,6 mm, Cu Kα-x radiation). Les principales valeurs dÅ sont les suivantes (entre parenthèses, les valeurs correspondantes de l'arthurite de Consols mine, Cornwall):
           10.16;100        (10.1;78)
           7.01;100          (6.97;98)
           4.83;90            (4.81;99)
           4.30;70            (4.28;100),
           2.92;30            (2.912;59)
           2.81;80            (2.801;78)
Une analyse chimique qualitative effectuée avec le micro-analyseur à dispersion d'énergie (système P. G. T.) rend compte de la présence des éléments Fe, Cu, As, ainsi que de traces ou d'impuretés de Ca et Ba; il n'y a ni P ni S (Tableau 1). Nous avons donc affaire à une arthurite CuFe+32(AsO4)2(O,OH)2.4H2O.
L'arthurite examinée est associée à tennantite, perroudite, olivénite dans une gangue de quartz où l'on trouve aussi des grains de dravite et des cristaux nacrés de dickite.

arthurite tab. 1
Tableau 1. Analyse qualitative de l'arthurite de Cap Garonne.
Tabelle 1. Qualitative Analyse des Arthurits vom Cap Garonne.

arthurite fig. 1
Photo 1. Gerbe de cristaux d'arthurite, MEBx500.
Photo 1. Arthurit-Kristallgarbe, REM Aufnahme x 500.

Philipsbornite

En 1987, un collectionneur niçois, M. A. Dalia et un collectionneur alsacien, M. A. Iltis, nous ont remis, pour analyse, une série d'échantillons portant l'étiquette: "Osarizawaïte, Cap Garonne". Les résultats des analyses radiocristallographiques pouvaient, en effet, faire penser à ce minéral-là. L'analyse qualitative à dispersion d'énergie révélait des éléments effectivement présents dans l'osarizawaïte, mais ne permettait pas de discerner l'existence ou non d'un éventuel pic Ka du soufre sous les pics Mα et Mβ du plomb; en outre, elle montrait la présence d'arsenic (Tableau 2). Une analyse quantitative s'imposait donc malgré la faible quantité de matériel à disposition. Afin d'obtenir des résultats dans des délais favorables, nous avons fait faire l'analyse par microsonde par Dr W. Birch à Melbourne. Les résultats de celle-ci montrent qu'il s'agit d'une philipsbornite cuprifère.
La philipsbornite de Cap Garonne se présente sous la forme d'encroûtements (Photo 2) au sein desquels on distingue, sous le microscope binoculaire, des pointements cristallins de forme triangulaire (Photo 3) comme c'est fréquemment le cas pour les minéraux du groupe alunite-beudantite-crandallite. La couleur est bleu ciel, plus ou moins foncé, parfois vert-bleu pâle à vert d'eau ou jaune-vert; l'éclat est vitreux.
Ce minéral a été observé en association avec malachite, azurite, barytine, olivénite, mimétite, mansfieldite, bayldonite.
Le diagramme de poudre correspond à celui de la philipsbornite de Dundas, Tasmanie (Walenta & al.). J'ai d'ailleurs pu vérifier que plusieurs échantillons étiquetés "hidalgoïte" de Tasmanie, acquis aux bourses de Munich et de Zurich, étaient en fait de la philipsbornite.
Les diagrammes de la philipsbornite ressemblent à ceux de l'osarizawaïte. Parmi les différences on peut noter les raies de diffraction correspondant aux angles Θ les plus bas: une raie dÅ 5.75 pour l'osarizawaïte, deux raies proches dÅ 5.84 et 5.73 pour la philipsbornite.
L'analyse chimique par microsonde donne les résultats suivants (%poids): CuO (3.14), Al2O3 (20.99), PbO (32.46), SO3 (2.83), As2O5 (32.32), H2O (8.26, par différence). Cela permet d'établir, avec 14 oxygènes, la formule suivante:
(Pb,Cu)1,25Al2,76(AsO4)1,89(SO4)0,27(OH)4,57.0,79H2O ou, idéalement: (Pb,Cu)Al3(AsO4)2(OH)5.H2O
Une analyse réalisée sur une philipsbornite vert clair adjacente à de la philipsbornite bleu ciel montre, outre les éléments énumérés ci-dessus, la présence de Ba et d'un peu de Ca.
Malgré la coïncidence des diagrammes de poudre et l'analogie de la composition chimique, on constate une différence, sur le plan optique, entre la philipsbornite de Cap Garonne et celle de Dundas: celle-ci a un indice de réfraction moyen de 1.79 alors que celle-là ne dépasse pas 1.76.
Dans sa publication sur l'hidalgoïte de Cap Garonne (1955), C. Guillemin annonçait la possibilité d'une série allant de l'hidalgoïte "vers un minéral inconnu" dont il évoque la formule, laquelle correspond à celle de la philipsbornite ainsi que le remarque K. Walenta (1982).
Les minéraux du groupe alunite-beudantite-crandallite forment de nombreuses solutions solides; cela se répercute sur les résultats des analyses optiques, chimiques et radiocristallographiques. Pour éviter la prolifération de noms divers on admet nécessairement des variations dans la composition de ces espèces, ainsi que la note très justement K. Scott (1987). En ce qui concerne Cap-Garonne, les analyses de ces séries sont souvent rendues délicates par la petitesse et l'enchevêtrement des variétés.

philipsbornite tab. 2
Tableau 2. Analyse qualitative d'une philipsbornite cuprifère de Cap Garonne.
Tabelle 2. Qualitative Analyse eines kupferhaltigen Philipsbornits vom Cap Garonne.

philipsbornite fig. 2
Photo 2. Encroûtement de cristaux bleu ciel de philipsbornite.
Photo 2. Himmelblaue Philipsbornit-Kristallkruste.

philipsbornite, fig. 3
Photo 3. Philipsbornite, MEB x1400.
Photo 3. Philipsbornit, REM Aufnahme x1400.

"Weilerite"

La première occurrence de weilerite BaAl3(AsO4)(SO4)(OH)6 a été décrite par Walenta et al. (1962) à Weiler, près de Lahr en Baden-Württemberg (Allemagne); celle-ci se présente parfois en belles rosettes de cristaux hexagonaux. A Grube Clara, près de Oberwolfach, Walenta (1981) a identifié une weilerite sans anion sulfate BaAl3H(AsO4)(OH)6.
A Cap Garonne, la weilerite a été analysée (1987) sous la forme d'encroûtements millimétriques, pulvérulents, dans lesquels on distinguait des agrégats de globules fibro-radiés très fragiles (Photo 5). La couleur était blanche, bleu pâle, bleu-vert pâle. Cette pièce provenait de la collection de M. Emmanuel Legrand.
Peu de temps après avoir décrit ce minéral, nous avons remarqué que des échantillons qui nous avaient été transmis par divers collectionneurs donnaient des diagrammes de poudre semblables à ceux de la weilerite, bien que ces derniers fussent étiquetés "hidalgoïte", "beaverite", etc. Nous entreprîmes donc de les vérifier plus attentivement.
Les spécimens examinés se présentent sous la forme de boules, d'hémisphères bleu ciel plus ou moins foncé, souvent accolés les uns aux autres (Photo 4).
Sous le microscope polarisant, on remarque que les sphères sont constituées d'agrégats fibro-radiés disposés en couches concentriques. Cet habitus n'a pas permis de distinguer les indices, mais nous avons mesuré un indice moyen se situant vers 1.66.
Au microscope électronique à balayage on constate que la surface des sphères est en réalité formée de cristaux présentant des faces triangulaires aiguës (Photo 6).
Les weilerites étudiées ont été observées tantôt avec l'allophane, tantôt avec la mansfieldite et l'olivénite.
Plusieurs diagrammes de poudre ont été réalisés à l'aide des caméras Guinier-Hägg et Gandolfi. Les valeurs, comparées à celles des weilerites de Grube Clara et de Neubulach font apparaître une forte similitude entre les diagrammes.

Nous avons effectué plusieurs analyses chimiques qualitatives avec le microanalyseur à dispersion d'énergie P. G. T. Les résultats nous permettent de distinguer trois types de weilerite:
           1. Une weilerite avec P:
C'est le minéral décrit par Perroud et Sarp (1987) dans lequel ont été détectés: As, Ba, Al, P et, en quantités mineures, Ca, Cu, Fe, Zn, Sr. La formule a été établie, par analogie avec le minéral de Grube Clara: BaAl3H[(As,P)O4]2(OH)6 (Tableau 3).
           2. Une weilerite avec S:
Les éléments détectés sont: As, Ba, Al, S et, en quantités mineures: Ca, Cu, Sr. La formule peut être établie, par analogie avec la weilerite de Neubulach: BaAl3(AsO4)(SO4)(OH)6.
           3. Une weilerite sans P ni S:
Les éléments détectés sont: As, Ba, Al et, en quantités mineures, Ca, Cu, Sr. La formule peut être établie, par analogie avec la weilerite de Grube Clara: BaAl3H(AsO4)2(OH)6.

Nous n'avons pas trouvé de Pb lors des analyses chimiques; cela exclut, pour les pièces examinées, les dénominations telles que hidalgoïte, beaverite, osarizawaïte, bien que les diagrammes de poudre, qui présentaient des analogies, pussent le suggérer. D'autre part, dans les analyses effectuées, Ca était toujours nettement inférieur à Ba, ce qui nous a permis de distinguer la weilerite de l'arsenocrandallite telle que l'a décrite Walenta (1981). Cependant, ces espèces-là ne sont pas improbables dans la mine.
Les nuances détectées dans la composition chimique des weilerites de Cap Garonne ne permettent évidemment pas de parler d'espèces différentes.

weilerite, tab. 3
Tableau 3. Analyse qualitative d'une weilerite de Cap Garonne.
Tabelle 3. Qualitative Analyse eines Weilerits vom Cap Garonne.

weilerite, fig. 4
Photo 4. Sphères (0,6 mm) apparemment lisses de weilerite sur mansfeldite.
Photo 4. Weilerit-Kugeln (0,6 mm) auf Mansfeldit.

weilerite, fig. 5
Photo 5. Encroûtement de weilerite avec PO4 bleu pâle.
Photo 5. Hellblaue Weilerit-Kruste mit PO4.

weilerite, fig. 6
Photo 6. Surface d'une sphère de weilerite, MEB x 500.
Photo 6. REM-Aufnahme der Oberfläche einer Weilerit-Kugel, x 5000.

Cap Garonne a mauvaise mine!

Site rare sur une planète rare, Cap Garonne a déjà livré, environ quatre-vingts espèces minérales d'une étonnante variété. Cela cause sa réputation et sa perte.
Je déplore que ce lieu privilégié pour les amoureux de minéraux, amateurs ou professionnels, ait été la proie de prétendus minéralogistes, pillards iconoclastes, thésauriseurs drogués par l'appât immodéré du gain, sans respect pour le site ou la sécurité. Tout a été attaqué: plafonds descellés, sol labouré, piliers rongés jusqu'à la moelle, kobolds piétinés. Les cristaux perdent couleur, forme et âme pour devenir des pièces à tant par kilo. Les minéraux ont de nombreux points communs avec les étoiles: ils en ont l'éclat, parfois la durée, souvent les métamorphoses; tous deux sont répertoriables. Mais il eût été souhaitable que ceux-là fussent, à l'instar de celles-ci, invendables!
Cap Garonne - comme Cetine ou le Lengenbach - doit être traitée avec délicatesse; et c'est toujours avec une émotion respectueuse que je pénètre dans ce grand Laboratoire de la Nature qui est, sans cesse, infinitésimalement attaché à une Oeuvre gigantesque dans le silence des percolations, des solutions, des réactions et des combinaisons. Une vraie symphonie ésotérique au même titre que la musique de l'harmonie des sphères évoquée par Pythagore! Dans l'épaisseur temporelle et le silence de cette nuit minérale on découvre en soi le désir de lumière, de science, à proximité des lieux où la Matière dispense Métal et Sagesse.

Bibliographie

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Guillemin C., 1951: Etude minéralogique et métallogénique du gîte plumbocuprifère du Cap Garonne, Var. Thèse/Bordeaux.
Guillemin C., 1955: Sur une variété d'hidalgoïte du Cap Garonne (Var). Bull. Soc. fr. Min. Christ., t. 78, pp. 27-32.
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Kaiser H., 1984: Die Grube Clara zu Wolfach im Schwarzwald (Verlag K. Schillinger).
Krause W., 1987: Mineralführung der Fundstelle "Pützbach" bei Bad Ems (non publié).
Mari G., Rostan, P., 1986: La mine de Cap Garonne (Var): Gîtologie et Minéralogie (Institut méditerranéen des Géosciences).
Perroud P., Sarp H., 1987: Présence de weilerite dans l'ancienne mine de Cap Garonne, Var, France. Arch. Sc. Genève, 40/l, pp. 51-54.
Perroud P., 1987: Divers aspects de la weilerite de Cap Garonne. Arch. SSNATV, 39/2, pp. 97-100.
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Schmetzer K., Tremmel G., Medenbach O., 1982: Philipsbornit, PbAl3H[(OH)6(AsO4)2] aus Tsumeb, Namibia - ein zweites Vorkommen. N. Jb. Miner. Mh. 1982/6, pp. 248-254.
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Walenta, K., 1981: Mineralien der Beudantit-Crandallitgruppe aus dem Schwarzwald: Arsenocrandallit und sulfatfreier Weilerit. Schweiz. mineral. petrogr. Mitt. 61, 23-35.
Walenta K., Zwiener M., Dunn E., 1982: Philipsbornit, ein neues Mineral der Crandallitreihe von Dundas auf Tasmanien. N. Jb. Miner. Mh., 1982/l, pp. 1-5.

Remarque: le nom de "Weilerite" est maintenant abandonné; voir Aufschluss, 44/5 (1993), 250-254; Am. Min. 81 (1996), 249; Can. Min. 38 (2000), 1295-1303; voir aussi Arsenogorceixite et Arsenogoyazite.

[Publications P. Perroud]

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