Stannite

Stannite Catégorie II : sulfures et sulfosels[1]
Stannite - Mina Fabulosa, Bolivie- xx2 mm
Général
Classe de Strunz	2.CB.15a 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.15a Cernyite Cu2CdSnS4 Space Group I 42m Point Group 4 2m    2.CB.15a Hocartite Ag2FeSnS4 Space Group I 42m Point Group 4 2m    2.CB.15a Kuramite Cu3SnS4 Space Group I 42m Point Group 4 2m    2.CB.15a Pirquitasite Ag2ZnSnS4 Space Group I 42m Point Group 4 2m    2.CB.15a Stannite Cu2FeSnS4 Space Group I 42m Point Group 4 2m    2.CB.15a Velikite Cu2HgSnS4 Space Group I 42m Point Group 4 2m    2.CB.15a Idaite Cu5FeS6 Space Group P 63/mmc Point Group 6/m 2/m 2/m    2.CB.15a Ferrokesterite Cu2(Fe,Zn)SnS4 Space Group I 42m Point Group 4 2m    2.CB.15a Kesterite Cu2(Zn,Fe)SnS4 Space Group I 4 Point Group 4
Classe de Dana	02.09.02.01 Sulfures et sulfosels 2. Sulfures, incluant séléniures et tellurures
Formule chimique	Cu2FeS4Sn Cu2FeSnS4
Identification
Masse formulaire[2]	429,907 ± 0,035 uma Cu 29,56 %, Fe 12,99 %, S 29,84 %, Sn 27,61 %,
Couleur	gris acier, noir grisâtre, gris verdâtre, jaune brunâtre, noir
Système cristallin	tétragonal (quadratique)
Réseau de Bravais	centré I
Classe cristalline et groupe d'espace	tétragonale-scalénoédrique I42m
Macle	possible
Clivage	pauvre sur [110], [001]
Cassure	irrégulière ; conchoïdale
Habitus	massif, cristaux pseudotétraédriques, pseudododécaédriques
Échelle de Mohs	4,00
Trait	noir
Éclat	métallique mat
Propriétés optiques
Transparence	opaque
Propriétés chimiques
Densité	de 4,30 à 4,50
Propriétés physiques
Magnétisme	aucun
Radioactivité	aucune
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.
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La stannite est une espèce minérale composée de sulfure de cuivre, fer et étain de formule Cu₂FeSnS₄, pouvant contenir des traces d'argent, zinc, germanium, cadmium et indium.

Historique de la description et appellations

Inventeur et étymologie

La stannite fut décrite par François Sulpice Beudant en 1832. Son nom est dérivé du latin stannos qui désigne l’étain. Elle fut découverte en 1797 par le chimiste allemand Martin Heinrich Klaproth, qui a fait l’analyse chimique des premiers échantillons, mais n’a pas décrit l’espèce^[3].

Topotype

Le topotype se trouve à la mine Wheal Rock à St Agnes en Cornouailles, Angleterre.

Synonymie

Il existe de nombreux synonymes pour cette espèce minérale^[4] :

• bolivianite (Pauly) ;
• étain pyriteux ;
• kassiterolamprite ;
• stannine ;
• volfsonite.

Caractéristiques physico-chimiques

Critères de détermination

La stannite présente un habitus massif, avec des cristaux opaques de forme pseudotétraédrique ou pseudododécaédrique. D'éclat métallique mat, sa couleur varie entre le gris acier et le noir, tirant parfois sur le verdâtre ou jaune brunâtre. Son trait est noir, sa cassure irrégulière et conchoïdale.

Cristallochimie

La stannite est un dimorphe de la ferrokësterite.

Elle sert de chef de file à un groupe minéraux isostructuraux qui porte son nom, le groupe de la stannite :

Groupe de la stannite

Minéral	Formule	Groupe ponctuel	Groupe d'espace
Ferrokësterite	Cu2(Fe,Zn)SnS4	4	I4
Kësterite	Cu2(Zn,Fe)SnS4	4	I4
Luzonite	Cu3AsS4	42m	I42m
Permingeatite	Cu3SbSe4	42m	I42m
Pirquitasite	Ag2ZnSnS4	42m	I42m
Sakuraiite	(Cu,Zn,Fe)3(In,Sn)S4
Stannite	Cu2(Fe,Zn)SnS4	42m	I42m
Velikite	(Cu,Hg)11Sn4S16	42m	I42m

Ce groupe contient le sous-groupe de la kësterite :

Sous-groupe de la kësterite

Minéral	Formule	Groupe ponctuel	Groupe d'espace
Briartite	Cu2(Fe,Zn)GeS4	42m	I42m
Famatinite	Cu3SbS4	42m	I42m
Hocartite	Ag2(Fe^2+,Zn)SnS4	42m	I42m
Kësterite	Cu2(Zn,Fe)SnS4	4	I4
Kuramite	Cu3SnS4	42m	I42m

Cristallographie

Structure de la stannite, projetée dans le plan (a+b, c). Rouge : cuivre, orange : fer, gris : étain, jaune : soufre.

La stannite cristallise dans le système cristallin quadratique, de groupe d'espace I42m (Z = 2 unités formulaires par maille conventionnelle)^[5].

• Paramètres de la maille conventionnelle : ${\displaystyle a}$ = 5,449 Å, ${\displaystyle c}$ = 10,757 Å (volume de la maille V = 319,39 Å³)
• Masse volumique calculée = 4,49 g/cm³

Tous les cations sont en coordination tétraédrique d'anions S²⁻ et sont reliés entre eux par leurs sommets. Les anions S²⁻ sont en coordination tétraédrique déformée et ont pour voisins deux cations Cu⁺, un cation Fe²⁺ et un cation Sn⁴⁺. Les longueurs de liaison sont Cu-S = 2,321 Å, Fe-S = 2,348 Å et Sn-S = 2,411 Å.

La structure de la stannite consiste en un empilement de couches A et B, A contenant les tétraèdres CuO₄ et B contenant les tétraèdres FeO₄ ou SnO₄. Si on ne considère que les sites des cations en faisant abstraction des différences chimiques, ceux-ci forment un réseau quasiment cubique à faces centrées (${\displaystyle c}$ ≈ 2${\displaystyle a}$), les anions S²⁻ occupant la moitié des sites tétraédriques. Ainsi, la structure de la stannite est apparentée à celle de la sphalérite.

Gîtes et gisements

Gîtologie et minéraux associés

Dans les dépôts hydrothermaux et veines d’étain.

Gisements producteurs de spécimens remarquables

• Angleterre
  • Wheal Rock, groupe West Wheal Kitty, St Agnes, St Agnes District, Cornouailles^[6]
• Bolivie
  • Cerro Rico, Potosí
  • Mina Fabulosa, province de Larecaja, département de La Paz
• États-Unis
  • Mine Peerless, Keystone, comté de Pennington, Dakota du Sud^[7]
• France
  • Montredon-Labessonnie, Tarn^[8]
  • Mine des Montmins (veine Ste Barbe), Échassières, Allier^[9]
  • Mine de Montbelleux, Luitré, Ille-et-Vilaine^[10]

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. (de) M.H. Klaproth, « Untersuchung des Zinnkieses », Beiträge zur chemischen Kenntniss der Mineralkörper, Zweiter Band, Rottmann Berlin, 1797, p. 257-264
4. « Index alphabétique de nomenclature minéralogique » BRGM
5. ICSD No. 200 420 ; (en) S.R. Hall, J.T. Szymanski et J.M. Stewart, « Kesterite, Cu₂(Zn,Fe)SnS₄, and stannite, Cu₂(Fe,Zn)SnS₄, structurally similar but distinct minerals », The Canadian Mineralogist, vol. 16, n^o 2,‎ 1978, p. 131-137
6. (en) Embrey et Symes, 1987, 51 - Minerals of Cornwall and Devon ; Dana 6: 83
7. R&M vol. 75, n^o  3, p. 156-169
8. (en) A.B.T. Werner, W.D. Sinclair et E.B. Amey, US Geological Survey Circular, 1998, 930-O.
9. G. Aubert, « Les coupoles granitiques de Montebras et d'Echassières (Massif Central Français) et la genèse de leur minéralisations » (BRGM, 1969)
10. François Pillard, Louis Chauris, Claude Laforêt, Inventaire minéralogique de la France n°13 - Ille-et-Vilaine, Éditions du BRGM, 1985, p. 60-66