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Barytine

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Barytine
CatégorieVII:sulfates, sélénates, tellurates, chromates, molybdates, tungstates[1]
Image illustrative de l’article Barytine
Barytine.
Général
Classe de Strunz
07.AD.35
Classe de Dana
28.3.1.1
Formule chimique BaO4S BaSO4
Identification
Masse formulaire[2] 233,39 ± 0,013 uma
Ba 58,84 %, O 27,42 %, S 13,74 %,
Couleur incolore, parfois blanc, jaune
Système cristallin orthorhombique
Réseau de Bravais Primitif P
Classe cristallineetgroupe d'espace dipyramidale
Pnma
Clivage parfait sur {001} et {210}, bon sur {010}
Cassure irrégulière, conchoïdale
Habitus cristaux aplatis selon (001),
parfois lamellaires
Échelle de Mohs 3 - 3,5
Trait blanc
Éclat vitreux à résineux
Propriétés optiques
Indice de réfraction α=1,634-1,637
β=1,636-1,638
γ=1,646-1,648
Biréfringence Δ=0,012; biaxe positif
2V = 36-38°f
Pléochroïsme incolore
Fluorescence ultraviolet oui et thermoluminescence
Transparence transparent, translucide à opaque
Propriétés chimiques
Densité 4,48
Température de fusion décomposition[3]:1 600°C
Fusibilité fond à la flamme et donne une boule blanche
Solubilité soluble dansHI[4],

dansH2SO4concentré chaud

Comportement chimique colore la flamme en vert jaunâtre (rouge carmin si présence forte de Sr, structure célestine)
Propriétés physiques
Magnétisme aucun
Radioactivité aucune
Précautions
Directive 67/548/EEC
SIMDUT[5]

Produit non contrôlé
Unités duSI&CNTP,sauf indication contraire.
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Labarytine(oubaryte,voirles synonymes) est une espèceminéralecomposée desulfate de baryumdeformuleBaSO4avec des traces deSr,CaetPb.Ce minéral, d'origine hydrothermale, présente de nombreuses variétés. Sa densité et lebaryumqu'il contient sont les causes principales de ses utilisations industrielles et plusieurs millions de tonnes de barytine sont extraits et produits chaque année.

Historique de la description et appellations[modifier|modifier le code]

Inventeur et étymologie[modifier|modifier le code]

Décrite en 1800 par le minéralogiste allemandKarl Johann Bernhard Karsten(1782 – 1853), la barytine doit son nom augrec ancienβαρύςsignifiant « lourd »[6].Ce nom est utilisé pour la première fois auXIXesiècle pour caractériser un minéral qui formait uneganguedans certainsgîtesmétallifères. L'orthographe francophone est due àBeudant.

Synonymes[modifier|modifier le code]

Ce sont:

Caractéristiques physico-chimiques[modifier|modifier le code]

Critères de détermination[modifier|modifier le code]

Ce minéral cristallise généralement sous forme de cristaux aplatis, parfois lamellaires. Sa couleur est variable car bien que parfois incolore, il peut aussi être blanc-grisâtre, jaunâtre ou brunâtre, parfois un peu teinté de rouge, vert ou bleu, parfois zoné ou changeant de couleur selon l'exposition à la lumière. Ces cristaux ont un éclat vitreux, parfois résineux. Letraitde la barytine est blanc. Sa densité mesurée (4,50) est très sensiblement égale à sa densité calculée (4,47)[19].

Au chalumeau, la barytine décrépite et fond à1 580°Cen colorant la flamme en vert jaune (baryum). Elle est soluble dans l'acide sulfuriqueconcentré, à chaud, et dans l'acide iodhydrique.

La barytine peut parfois émettre unefluorescenceou unephosphorescencede couleur crème lorsqu'elle est excitée par des rayonnementsultraviolets[19].Elle est de plus parfois thermoluminescente. Il est classique d’attribuer à Vincenzo Cascariolo (vers 1603) la découverte accidentelle de lathermoluminescencede ce minéral, à la suite de l’observation de l’émission de lumière par des nodules de barite qu’il avait fait chauffer. Ces nodules provenant de la région deBologne(Mont Paterno) avaient alors pris le nom delapis Boloniensis,« pierre de Bologne », « pierre magique », « boulonite », ou « lithéosphore »[20],[21],[22],[23].

Variétés[modifier|modifier le code]

  • Angleso-barite (Hayakawa et Nakano, 1912): variétéplumbifèrede barytine[24].
  • Calcareobarite (Thomson, 1836): variété de barytine riche encalcium[25].
  • Calstronbarite (le) (Shepard, 1838): variété de barytine riche encalciumetstrontium,décrite par Shepard sur des échantillons de l'État de New York, très thermoluminescente[26].
  • Celestobarite (Dana, 1868): variété de barytine riche enstrontium,décrite parJames Dwight Dana[27].
  • Hokutolite: variété de barite riche enplombavec des traces de strontium, mais aussi dans une moindre mesure deradium,déposés par des sources chaudes très acides. De formule idéale (Ba,Pb)SO4.Le terme est inspiré du nom du topotypeHokuto springs,New Taipei,Taiwan[28].
  • Radiobarite: variété de barite riche enradiumde formule idéale (Ba,Ra)SO4[29].
  • Strontiobarite: variété de barite riche enstrontium,synonyme de celestobarite: unesolution solidede formule (Ba,Sr)SO4[30].
  • Rose des sables:variété d'habitusqui est très connue pour legypsemais qui existe aussi pour la barytine.

Cristallochimie[modifier|modifier le code]

Le barytine est le chef de file d'un groupe de minéraux ditsisostructurels,c'est-à-dire qu'ils ont tous une même structure cristallographique, ici orthorhombique, et conséquemment, une formule chimique qui répond à un motif général, ici au terme général A(SO4), où A peut être leplomb,lebaryum,lestrontiumou lechrome.

Groupe de la barytine
Minéral Formule Groupe ponctuel Groupe d'espace
Anglésite Pb(SO4) mmm Pbnm
Barytine Ba(SO4) mmm Pnma
Célestine Sr(SO4) mmm Pbnm
Hashemite (Ba,Cr)(SO4) mmm Pnma

Cristallographie[modifier|modifier le code]

Maille conventionnellede la barytine. Jaune:S,vert:Ba,rouge:O.

Lesystème cristallinde la barytine estorthorhombiquedeclassedipyramidale; songroupe d'espaceestPnma.Lamaille conventionnellecontientZ= quatre unités formulaires, sesparamètressont= 8,896Å,= 5,462Å,= 7,171Å(V= 348,44Å3)[31].Lamasse volumiquecalculée est de4,45g/cm3.

Les atomes de baryum sont encoordination12 d'oxygène. La longueur deliaisonBa-O moyenne est 2,96Å.

Les atomes de soufre sont en coordination 4 d'oxygène, formant unpolyèdre de coordinationtétraédrique. La longueur de liaison S-O moyenne est 1,48Å,l'angle de liaison O-S-O moyen est 109,5°. LestétraèdresSO4sont isolés les uns des autres dans lastructurede la barytine.

Gîtes et gisements[modifier|modifier le code]

Gîtologie et minéraux associés[modifier|modifier le code]

D’originehydrothermale,la barytine se présente souvent en mélangeisomorpheavec l'anglésiteet lacélestine. On trouve la barytine dans les filons de basse température aveccalcite,dolomite,fluorine,sphalérite,rhodochrosite,stibine,galène[19]et sulfosels de plomb, ainsi qu'en lentilles dans les calcaires, comme ciment dans lesgrèsetarkoses,et dans les sources thermales. D'importants gisements de barytine se situent dans des paléokarsts, à l'interface entre socle et couverture sédimentaire.

Gisements producteurs de spécimens remarquables[modifier|modifier le code]

Allemagne[modifier|modifier le code]

Canada[modifier|modifier le code]

États-Unis[modifier|modifier le code]

France[modifier|modifier le code]

Italie[modifier|modifier le code]

Maroc[modifier|modifier le code]

République démocratique du Congo[modifier|modifier le code]

République tchèque[modifier|modifier le code]

Roumanie[modifier|modifier le code]

Royaume-Uni[modifier|modifier le code]

Exploitation des gisements[modifier|modifier le code]

Mine de barytine abandonnée près d'Aberfeldy,Perthshire,enÉcosse.

Utilisations[modifier|modifier le code]

Comme charge minérale[modifier|modifier le code]

La barytine est utilisée dans lepapier,les plastiques, les peintures, les vernis. Dans l'industrie pétrolière,elle est employée comme boue lourde pour augmenter la densité des fluides deforageset éviter les fuites des gaz.

Comme absorbeur de rayons gamma[modifier|modifier le code]

Elle peut également entrer dans la composition dubétonafin d'augmenter considérablement sa densité et son impénétrabilité auxrayons gamma[38].Ce type de béton est généralement utilisé pour la construction de bâtiments servant pour des tirs radiologiques, ou certains bâtiments descentrales nucléaires.La baryte peut être utilisée sous forme de sable pour remplir des cavités et servir aussi de protection biologique.

Comme source de dérivés du baryum[modifier|modifier le code]

La barytine est l'une des principales sources debaryum.Opaque auxrayons X,ce produit toxique est utilisé en médecine, sous une forme insoluble peu dangereuse (sulfate de baryum), pour visualiser le cheminement du bol alimentaire dans le tube digestif. Il permet ainsi de mettre en évidence des fausses routes ou desfistules.

Le baryum sert aussi de base pour la composition de certains pigments comme le « jaune de baryum » ou « jaune de baryte ». Peut-être pour éviter d'évoquer la toxicité du baryum, ce pigment est parfois improprement dénommé « jaune d'outremer », les outremers étant normalement obtenus à partir d'aluminiumet desilicium.Le jaune de baryum est composé dechlorure de baryum,debichromate de potassiumet desodium[39].Ce pigment a été créé par Leclaire et Barruel au début duXIXesiècle. Il ne semble plus utilisé du fait de sa toxicité et de sa tendance à verdir peu à peu lorsqu'il est exposé à la lumière. Il présenterait aussi des incompatibilités avec certaines couleurs[40].

La barytine permet aussi la production de carbonate de baryum (BaCO3), utilisé dans la fabrication de verre (télévision, optique) et de glaçures de céramique et porcelaine[38].

En joaillerie[modifier|modifier le code]

Lesgemmessont taillées commepierres fines.

Production de barytine[modifier|modifier le code]

La production mondiale de barytine s'élevait à 7,9 millions de tonnes en 2005[41].Les principaux pays producteurs sont laChine(4,100Mten 2005), l'Inde(1,189Mten 2005), lesÉtats-Unis(0,500Mten 2005) et leMaroc(0,475Mten 2005)[41].À titre comparatif, laFranceen produit 81 000tet leCanada23 000t[41].

Galerie[modifier|modifier le code]

  • Villamassargia, Sardaigne, Italie (9 × 6 cm).
    Villamassargia, Sardaigne, Italie (9 × 6cm).
  • Mine Niobec, Québec (9,5 × 8 cm).
    Mine Niobec, Québec (9,5 × 8cm).
  • Côte d'Abot, Puy-de-Dôme, France (13 × 11,5 cm).
    Côte d'Abot, Puy-de-Dôme, France (13 × 11,5cm).
  • Příbram, Bohème, Tchéquie (Xls 1,27 cm). Coll. Auguste Michel-Lévy.
    Příbram, Bohème, Tchéquie (Xls 1,27cm). Coll.Auguste Michel-Lévy.
  • Mine de Baia Sprie, Roumanie (21 × 11 cm).
    Mine de Baia Sprie, Roumanie (21 × 11cm).
  • Mine de Mibladen, Maroc (33 × 32 cm).
    Mine de Mibladen, Maroc (33 × 32cm).
  • Cristal de barytine (7 × 12 cm), carrière de Glageon, France.
    Cristal de barytine (7 × 12cm), carrière de Glageon, France.

Notes et références[modifier|modifier le code]

  1. ↑Laclassification des minérauxchoisie estcelle 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», surwww.chem.qmul.ac.uk.
  3. ↑SULFATE DE BARYUM,Fiches internationales de sécurité chimique
  4. ↑(en)Thomas R. Dulski,A manual for the chemical analysis of metals,vol.25, ASTM International,,251p.(ISBN0-8031-2066-4,lire en ligne),p.76.
  5. ↑«Sulfate de baryum» dans la base de données de produits chimiquesReptoxde laCSST(organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009.
  6. ↑MINER Database de Jacques Lapaire - Minéraux et étymologie
  7. ↑Alexandre Brongniart,Introduction à la minéralogie, ou exposé des principes de cette science,1825, p. 154.
  8. ↑(en)RichardKirwan,Elements of Mineralogy,,1reéd.(lire en ligne),p.136.
  9. ↑Antoine François Fourcroy (comte de),Élémens d'histoire naturelle et de chimie,1786, p. 325.
  10. ↑Émile Benoît,Traité des manipulations chimiques et de l'emploi du chalumeau,1854, p. 393.
  11. ↑François Sulpice Beudant,Traité élémentaire de Minéralogie,1824, Paris, p. 441.
  12. ↑Jean-Claude Delamétherie,Théorie de la Terre,1797,2eéd.,5 vol., Paris, 2, p. 8.
  13. ↑aetbJean-Claude Delamétherie,Théorie de la Terre,1797, vol. 2, p. 25.
  14. ↑Armand Dufrénoy,Annales de chimie et de physique,1835, Paris, 60, p. 102.
  15. ↑(en)Charles Hutton, George Shaw et Richard Pearson, dansPhilosophical transactions of the Royal Society of London,vol. 15, 1809, p. 549.
  16. ↑Alfred Lacroix, dansComptes rendus de l’Académie des sciences de Paris,vol. 108, 1889, p. 1126.
  17. ↑Traité de Cristallographie de M. Rome de Lisle,t.II,p.5-.
  18. ↑Albert Auguste Cochon de Lapparent,Cours de minéralogie,1908, p.755
  19. ↑abetc(en)John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh et Monte C. Nichols,Handbook of Mineralogy,Chantilly (Virginie), Mineralogical Society of America(lire en ligne).
  20. ↑Harvey E. Newton (1957),A History of Luminescence: From the Earliest Times until 1900,Memoirs of the American Physical Society,Philadelphia, J. H. FURST Company, Baltimore, Maryland (USA), vol. 44, chap. 1, p. 11-43.
  21. ↑(en)Luminescence applications in biological, chemical, environmental and hydrological sciences,Marvin C. Goldberg,,255p.
  22. ↑Philippe F.Smet,IwanMoreels,ZegerHenset DirkPoelman,«Luminescence in Sulfides: A Rich History and a Bright Future»,Materials,vol.3,no4,‎,p.2834–2883(ISSN1996-1944,DOI10.3390/ma3042834).
  23. ↑Hardev Singh Virk, «History of Luminescence from Ancient to Modern Times», surResearchGate,(consulté le).
  24. ↑(de)Masataro HayakawaetTomonori Nakano,«Die radioaktiven Bestandteile des Quellsedimentes der Thermen von Hokuto, Taiwan»,Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie,vol.78,no1,‎,p.183-190(DOI10.1002/zaac.19120780115).
  25. ↑T. Thomson,Outlines of Mineralogy, Geology, and Mineral Analysis,1836,2 vol.,Londres, 1,p.105.
  26. ↑(en)Shepard, dansAmerican Journal of Science,vol.34, 1838, p. 161.
  27. ↑James Dwight Dana et George Jarvis Brush (1868),A System of Mineralogy: Descriptive Mineralogy,John Wiley & Sons, New York (NY),5eéd.,827p.,p.617.
  28. ↑Okamoto, dansWada's Minerals of Japan,no4, 1912,p.178.
  29. ↑(en)Eberhardt William Heinrich,Mineralogy and geology of radioactive raw materials,1958,p.127.
  30. ↑Sciences de la terre: Mémoires, vol. 26-28, 1962, p. 121.
  31. ↑ICSD,no154286;(en)Michihiro Miyake, Ichiro Minato, Hideki Morikawa et Shin-ichi Iwai, «Crystal structures and sulphate force constants of barite, celestite, and anglesite»,American Mineralogist,vol.63,nos5-6,‎,p.506-510(lire en ligne).
  32. ↑(en)I. Kennedy et G. Gagon, «Barite from the Niobec Mine Chicoutimi», dansQuebec. Mineralogical Record,vol. 12, 1981, p.355-357.
  33. ↑Pierre Thomas, «La barytine de la Côte d'Abot (Puy-de-Dôme) et autres barytines jaune miel d'Auvergne», surplanet-terre.ens-lyon.fr,.
  34. ↑(en)J. Tobbe, «Famous mineral localities: Příbram Czechoslovakia», dansMineralogical Record,vol. 12, 1981, p. 157-165.
  35. ↑(en)M. Borcos, B. Lang, S. Bostinescu et I. Gheorghita (1975), «Neogene hydrothermal ore deposits in the volcanic Gutii Mountains»,III. Dealul Crucii-Baiut district.
  36. ↑(en)A. Herja, «Baia Sprie and Suior ore deposits», dansRevue Roumaine de Géologie, Géophysique et Géographie: Géologie,vol. 19, p. 21-35.
  37. ↑(en)CharlesPalache,HarryBermanet CliffordFrondel,The System of Mineralogy of James Dwight Dana and Edward Salisbury Dana, Yale University 1837–1892,vol.II:Halides, Nitrates, Borates, Carbonates, Sulfates, Phosphates, Arsenates, Tungstates, Molybdates,etc.,New York (NY), John Wiley & Sons,,7eéd.,1124p.,p.412.
  38. ↑aetbBarytinesurL'Encyclopédie canadienne.
  39. ↑André Béguin, dansJaunes.
  40. ↑Bontinck cité par A. Béguin, repris dansJaunes.
  41. ↑abetc(en)L.E. Hetherington, T.J. Brown, A.J. Benham, P.A.J. Lusty et N.E. Idoine,World mineral production: 2001-2005,Amersham, Buckinghamshire, British Geological Survey,,81p.(ISBN978-0-85272-592-4,lire en ligne[PDF]),p.7 du livre; 13 du pdf.

Voir aussi[modifier|modifier le code]

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Liens externes[modifier|modifier le code]

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