Covellite

La covellite est une espèce minérale composée de sulfure de cuivre de formule CuS avec des traces de Fe, Se, Ag et Pb. La covellite est le premier supraconducteur naturel découvert, avec une température critique de 1,63 K.

Catégories :

Cuivre (minéral) - Minéral - Sulfure (minéral)

Covellite Catégorie II : sulfures et sulfosels
Covellite – Leonard Mine Montana (Etats-Unis) (7, 5×5cm)
Général
Catégorie	Minéral
Formule brute	CuS
Numéro CAS	19138-68-2
Identification
Masse formulaire	95, 61 g/mol
Couleur	bleu indigo, violet, irisé, pourpré, noir, grisâtre
Classe cristalline et groupe d'espace	Holoédrie hexagonale, P6₃/mmc
Système cristallin	Hexagonal
Réseau de Bravais	Primitif P
Macle	non connu
Clivage	Parfait sur {0001}
Habitus	Cristaux hexagonaux tabulaires à aplatis ; massif
Fracture	irrégulière
Échelle de Mohs	de 1, 50 to 2, 00
Éclat	métallique
Propriétés optiques
Indice de réfraction	nω = 1, 450 nε = 2, 620
Biréfringence	Uniaxial (+)
Dispersion	2v_z ∼ δ = 1, 170
Trait	gris, noir, bleu foncé, gris de plomb
Transparence	opaque
Autres propriétés
Densité	4, 60 à 4, 76
Caractères différentifs
Magnétisme	aucun
Radioactivité	aucune
Principales variétés

La covellite est une espèce minérale composée de sulfure de cuivre de formule CuS avec des traces de Fe, Se, Ag et Pb. La covellite est le premier supraconducteur naturel découvert, avec une température critique de 1, 63 K^[1].

Inventeur et étymologie

Dédié à Niccola Covelli, minéralogiste italien (1790-1832) qui découvrit l'espèce. Mais la description en a été faite par François Sulpice Beudant en 1832^[2].

Localité-type

Mont Somma (Vésuve) Naples Campanie Italie.

Cristallographie

La covellite cristallise à température ambiante dans le groupe d'espace hexagonal P6₃/mmc (Z = 6) ^[3].

Paramètres de la maille conventionnelle : $a$ = 3, 7938 Å, $c$ = 16, 341 Å ; V = 203, 68 Å³
Densité calculée = 4, 68 g/cm³

Les atomes de cuivre sont distribués sur deux sites non-équivalents, mais aussi ceux de soufre. Cu1 possède une coordination triangulaire plane de soufre inhabituelle pour les composés de cuivre. Cu2 est en coordination tétraédrique. Les groupes Cu1S₃ et Cu2S₄ sont reliés par leurs sommets. S1 est en coordination trigonale bipyramidale de cuivre. S2 est en coordination tétragonale (3+1) de cuivre et de soufre et forme des liaisons S₂ identiques à celles trouvées dans la pyrite FeS₂. Les longueurs de liaison moyennes sont Cu1-S = 2, 190 Å, Cu2-S = 2, 312 Å, S1-Cu = 2, 247 Å, S2-Cu = 2, 305 Å et S2-S2 = 2, 071 Å. La structure de la covellite peut être décrite comme un empilement de couches le long de la direction c, contenant alternativement les groupes plans Cu1S₃ et des doubles couches constituées par les tétraèdres Cu2S₄.

Groupe Cu1S₃

Groupe Cu2S₄

Groupe S1Cu₅

Groupe S2Cu3S

En-dessous de 55 K, la covellite subit une transition de phase structurelle du second degré et devient orthorhombique, de groupe d'espace Cmcm (Z = 12) ^[4], avec les paramètres de maille $a$ = 3, 760 Å, $b$ = 6, 564 Å et $c$ = 16, 235 Å (V = 400, 69 Å³, densité calculée = 4, 75 g/cm³).

Structure de la covellite à température ambiante. Jaune : S, gris : Cu.

Structure de la covellite en-dessous de 55 K. Jaune : S, gris : Cu.

Gîtologie

Minéral de formation secondaire des gisements de cuivre associé à l'énargite, à la chalcocite, aux cuivres gris… La formation volcanique du topotype est exceptionnelle.

Gisements remarquables

Allemagne

Grube Clara près d'Oberwolfach (Forêt-Noire), Baden-Württemberg^[5]

Belgique

Carrière de la Flèche, Bertrix, Province de Luxembourg^[6]

Canada

Robb-Montbray Mine, Rouyn-Noranda TE, Abitibi-Témiscamingue, Québec^[7]

États-Unis

Galactic Open Pit, Summitville District, Comté de Rio Grande, Colorado^[8]

Leonard Mine, Butte District, comté de Silver Bow, Montana^[9]^,^[10]

France

La Verrière, Monsols, Rhône^[11]

Le Franciman Mine, Saint-Jean-de-Jeannes, Paulinet, Alban, Tarn^[12]

Italie

Calabona et Alghero en Sardaigne

Synonymes

Liste des synonymes^[13] :

breithauptite (Chapman) ; il existe bien une espèce minérale de ce nom : la breithauptite ;
cantonite (Pratts). Le nom évoque le topotype : la mine de Canton Comté de Cherokee, Géorgie, États Unis. Espèce déclassée qui est en fait une pseudomorphose de galène par la covellite^[14] ;
coveline ;
covellinite ;
covellonite.

Galerie

Grube Clara, Oberwolfach (Forêt Noire, Allemagne)

Covellite, habitus hexagonal en feuillets (avec de la pyrite)

Notes et références

(en) Francesco di Benedetto, Miria Borgheresi, Guillaume Chastanet, Curzio Cipriani, Dante Gatteschi, Giovanni Pratesi, Maurizio Romanelli et Roberta Sessoli, «First evidence of natural superconductivity», dans European Journal of Mineralogy , vol. 18, n^o 3, 2006, p. 283-287 [ lien DOI ]
N. Covelli, (1827) «Sur le Bisulfure de Cuivre qui se forme aujourd'hui dans le Vesuve» (1826), dans Ann. Chim. , vol. XXXV, p. 105-111, Paris
ICSD No. 41 911 ; (en) Howard T. Evans, Jr. et Judith A. Konnert, «Crystal structure refinement of covellite», dans American Mineralogist, vol. 61, n^o 9-10, 1976, p. 996-1000 [ texte intégral ]
ICSD No. 63 328 ; (en) Helmer Fjellvåg, Fredrik Grønvold, Svein Stølen, Arne F. Andresen, Reinhold Müller-Käfer et Arndt Simon, «Low-temperature structural distortion in CuS», dans Zeitschrift für Kristallographie, vol. 184, n^o 1-2, 1988, p. 111-121 [ lien DOI ]
(de) K. Walenta, Die Mineralien des Schwarzwaldes und ihre Fundstellen, Chr. Weise, Munich, 1992 (ISBN 978-3-921656-24-2) , p. 336
J. Dehove, «Les minéraux de la Carrière de la Flèche, Bertrix, province du Luxembourg, Belgique», dans Magazine du 4M, vol. 27, n^o 261, 2006, p. 7-11
(en) Abdulkader M. Afifi, William C. Kelly et Eric J. Essene, «Phase relations among tellurides, sulfides, and oxides; Pt. II, Applications to telluride-bearing ore deposits», dans Economic Geology , vol. 83, n^o 2, 1988, p. 395-404 [ lien DOI ]
(en) dans Rocks & Minerals, vol. 64, n^o 6, 1989, p. 500
(en) dans Rocks & Minerals, vol. 61, 1986, p. 12
(en) dans Rocks & Minerals, vol. 62, n^o 5, 1987, p. 323
G. Favreau, J. -R. Legris et M. Dardillac, «La Verrière (Rhône) : Histoire et Minéralogie», dans Le Cahier des Micromonteurs, vol. 53, n^o 3, 1996, p. 3-28
R. Pierrot, P. Picot, J. -P. Fortune et F. Tollon, Inventaire minéralogique de la France n°6 - Tarn, Editions du BRGM, 1976
«Index alphabétique de nomenclature minéralogique» BRGM
dans American journal of science, vol. 73, 1857, p. 417

Annexes

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