Métacinabre

Général
Métacinabre^[1] Catégorie II : sulfures et sulfosels^[2]
Mine Mount Diablo, Comté de Contra Costa, Californie
Nom IUPAC	Sulfure de mercure(II)
Numéro CAS	23333-45-1
Classe de Strunz	02.CB.05a 2 SULFIDES and SULFOSALTS (sulfides, selenides, tellurides; arsenides, antimonides, bismuthides; sulfarsenites, sulfantimonites, sulfbismuthites, etc.) 2.C Metal Sulfides, M:S = 1:1 (and similar) 2.CB With Zn, Fe, Cu, Ag, Au, etc 2.CB.05a Rudashevskyite (Fe,Zn)S Space Group F43m Point Group 4 3m 2.CB.05a Hawleyite CdS Space Group F43m Point Group 4 3m 2.CB.05a Coloradoite HgTe Space Group F43m Point Group 4 3m 2.CB.05a Metacinnabar HgS Space Group F43m Point Group 4 3m 2.CB.05a Sphalerite (Zn,Fe)S Space Group F43m Point Group 4 3m 2.CB.05a Tiemannite HgSe Space Group F43m Point Group 4 3m 2.CB.05a Stilleite ZnSe Space Group F43m Point Group 4 3m
Classe de Dana	02.08.02.03 Sulfures et sulfosels 2. Sulfures, incluant séléniures et tellurures 2.8.2/ Groupe de la sphalérite
Formule chimique	Hg S [Polymorphes]
Identification
Masse formulaire^[3]	232,66 ± 0,03 uma Hg 86,22 %, S 13,78 %,
Couleur	noir grisâtre ; gris noir ; noir gris.
Système cristallin	Cubique (isométrique)
Réseau de Bravais	faces centrées F
Classe cristalline et groupe d'espace	hexakistétraédrique ; F43 m (n^o 216) cubique Hermann-Mauguin : $F\ {\bar {4}}\ 3\ m\,$ Schoenflies : $T_{d}^{2}\,$
Macle	commun sur {111}
Cassure	irrégulière ; subconchoïdale
Habitus	tétraédrique ; massif ; grenu ; pulvérulent ; agrégat ; croûte ; hexaédrique ; dodécaédrique
Échelle de Mohs	3
Trait	noir
Éclat	métallique
Propriétés optiques
Transparence	opaque
Propriétés chimiques
Densité	7,65
Propriétés physiques
Magnétisme	aucun
Radioactivité	aucune

Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.
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Le métacinabre est une espèce minérale de sulfure de mercure(II), de formule chimique HgS, avec des traces de zinc, sélénium, cadmium et fer. Il constitue un des minerais du mercure.

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

Inventeur et étymologie[modifier | modifier le code]

Il a été décrit la première fois par Gilbert Joseph Adam en 1869 sous le nom de Guadalcazarite, mais le titre d’inventeur est attribué à Moore en 1870 qui en fit une description plus complète. Son nom signifie étymologiquement produit de l'altération du cinabre. Sa formule est (β-HgS). Il a souvent été incriminé dans le processus d’assombrissement du cinabre (formule chimique : α-HgS) à température ambiante.

Topotype[modifier | modifier le code]

Redington Mine (Boston Mine; Knoxville Mine; Excellsior Mine), District de Knoxville, Comté de Napa, Californie, États-Unis.

Synonymie[modifier | modifier le code]

Metacinnabar est le terme anglais reconnu par l'Association internationale de minéralogie.
Metacinnabarite^[4]

Caractéristiques physico-chimiques[modifier | modifier le code]

Critères de détermination[modifier | modifier le code]

Le métacinabre se distingue notablement du cinabre par deux aspects : la couleur, respectivement noire et rouge, d'une part, et de l'autre, la structure cristalline qui n'est pas identique. De plus, sa dureté sur l'échelle de Mohs s'avère légèrement plus élevée : elles sont respectivement de 3 et 2,5. Sa masse volumique est aussi différente.

Variétés et mélanges[modifier | modifier le code]

Guadalcazarite : variété zincifère de métacinabre décrite par Adam à Guadalcázar, Municipalité de Guadalcázar, San Luis Potosí, Mexique qui a donné le nom^[5].
Kittlite : variété sélénifère de métacinabre^[6].
Onofrite (Haidinger): variété sélénifère de métacinabre de formule idéale Hg(S,Se) avec un ratio de 1 / 5 de sélénium par rapport au soufre. Décrite par Wilhelm Karl Ritter von Haidinger à partir d'échantillons de San Onofre, Plateros, Zacatecas, Mexique, Gisement topotype qui a inspiré le nom.
Saukovite : variété cadmiumifère de métacinabre.

Cristallochimie[modifier | modifier le code]

Trimorphisme entre le cinabre, le métacinabre et l'hypercinabre.
Il appartient au groupe de la sphalérite.

Groupe de la sphalérite

Sphalérite (Zn,Fe)S F43m 4 3m
Stilléite ZnSe F43m 4 3m
Métacinabre HgS F43m 4 3m
Tiemannite HgSe F43m 4 3m
Coloradoïte HgTe F43m 4 3m
Hawleyite CdS F43m 4 3m
Rudashevskyite (Fe,Zn)S F43m 4 3m

Cristallographie[modifier | modifier le code]

Paramètres de la maille conventionnelle : $a$ = 5,853 Å, ; Z = 4 ; V = 200,51 Å³
Densité calculée = 7,71 g cm⁻³
Formules des différents polymorphes du sulfure de mercure

α-HgS cinabre

α'-HgS sulfure de mercure amorphe

β-HgS métacinabre

γ-HgS hypercinabre

Propriétés physiques[modifier | modifier le code]

Habitus: le plus souvent massif, rarement en petits cristaux tétraédriques de 1 mm à faces rugueuses^[7].

Gîtes et gisements[modifier | modifier le code]

Gîtologie et minéraux associés[modifier | modifier le code]

Gîtologie: Dans les gisements de mercure formés à basse température, près de la surface.
Minéraux associés: barytine, calcite, cinabre, marcassite, mercure natif, réalgar, stibine, wurtzite.

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

États-Unis

Redington Mine (Boston Mine; Knoxville Mine; Excellsior Mine), District de Knoxville, Comté de Napa, Californie (Topotype)

Italie

Schilpario, Val Scalve, Bergame, Lombardie^[8]

Japon

Mine de Nyu, Préfecture de Mie, Région de Kinki, Honshu

Mexique

Guadalcázar, Municipalité de Guadalcázar, San Luis Potosí

Exploitation des gisements[modifier | modifier le code]

Utilisations: La forme cristalline noire du sulfure de mercure, le métacinabre (β-HgS cubique), peut se trouver naturellement comme minerai et n’a pas eu d’utilisation notable comme pigment. Il peut être préparé par synthèse, favorisé par un milieu acide.
Problème de l'obscurcissement du cinabre/vermillon: De nombreux chercheurs ont expliqué le noircissement des peintures murales romaines, peintes à fresque avec du cinabre, par la transformation du pigment rouge en métacinabre cubique noir. Bien que l'on retrouve cette explication dans la littérature de manière plutôt fréquente, il paraît pourtant évident que ce changement de couleur ne peut s'opérer à des températures basses comme c'est le cas lors des fouilles archéologiques. La transformation du cinabre en métacinabre s'opère à plus de 300 degrés Celsius.

Notes et références[modifier | modifier le code]

↑ Structure Reports of Strukturbericht, 1964, vol. 29, p. 67.
↑ La classification des minéraux choisie est celle de Strunz, à l'exception des polymorphes de la silice, qui sont classés parmi les silicates.
↑ Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
↑ S. L. Penfield, « Notes on the crystallography of metacinnabarite », p. 383 in Samuel Lewis, « Contributions to mineralogy », American Journal of Science, 3^e série, vol. 44,‎ novembre 1892, p. 381-389 (DOI 10.2475/ajs.s3-44.263.381).
↑ Rocks & Minerals, janvier 1999.
↑ (en) Ernest A. J. Burke, « A Mass Discreditation of GQN Minerals », The Canadian Mineralogist, vol. 44, n^o 66,‎ 2006, p. 1557-1560 (DOI 10.2113/gscanmin.44.6.1557).
↑ (en) John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh et Monte C. Nichols, The Handbook of Mineralogy : Elements, Sulfides, Sulfosalts, vol. I, Mineral Data Publishing, 1990.
↑ (it) Alessandro Capitanio, Il Ferro della Val di Scalve, http://scalve.it/museoschi/default.htm Museo Etnographico di Schilpario et http://scalve.it/ski-mine/default.htm Ski-Mine, 2000, 159 p. (présentation en ligne).

[1] Structure Reports of Strukturbericht, 1964, vol. 29, p. 67.

[2] La classification des minéraux choisie est celle de Strunz, à l'exception des polymorphes de la silice, qui sont classés parmi les silicates.

[3] Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.

[4] S. L. Penfield, « Notes on the crystallography of metacinnabarite », p. 383 in Samuel Lewis, « Contributions to mineralogy », American Journal of Science, 3^e série, vol. 44,‎ novembre 1892, p. 381-389 (DOI 10.2475/ajs.s3-44.263.381).

[5] Rocks & Minerals, janvier 1999.

[6] (en) Ernest A. J. Burke, « A Mass Discreditation of GQN Minerals », The Canadian Mineralogist, vol. 44, n^o 66,‎ 2006, p. 1557-1560 (DOI 10.2113/gscanmin.44.6.1557).

[7] (en) John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh et Monte C. Nichols, The Handbook of Mineralogy : Elements, Sulfides, Sulfosalts, vol. I, Mineral Data Publishing, 1990.

[8] (it) Alessandro Capitanio, Il Ferro della Val di Scalve, http://scalve.it/museoschi/default.htm Museo Etnographico di Schilpario et http://scalve.it/ski-mine/default.htm Ski-Mine, 2000, 159 p. (présentation en ligne).

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