| Polyhalite Catégorie VII : sulfates, sélénates, tellurates, chromates, molybdates, tungstates[1] | |
 Bloc de polyhalite découvert dans leComté d'Eddy (Nouveau-Mexique). | |
| Général | |
|---|---|
| Classe de Strunz | 07.CC.65 7 SULFATES (SELENATES, TELLURATES) |
| Classe de Dana | 29.04.05.01 Sulfates |
| Formule chimique | K2MgCa2(SO4)4•2H2O |
| Identification | |
| Couleur | incolore, blanc, gris, souvent en masse grise, jaunâtre, rose chair ou saumon, rouge brique à incarnat, voire rosâtre ou rougeâtre par les traces d'hématite |
| Système cristallin | triclinique |
| Réseau de Bravais | a =6,95 Å, b =8,88 Å, c =6,95 Å ; α = 104,06°, β = 113,94°, γ = 101,15° ; Z = 4 |
| Classe cristalline etgroupe d'espace | Pinacoïdale ; P1 |
| Clivage | parfait sur {101}, parfaitpinacoïdal sur {001} ; distinct sur {010} |
| Cassure | conchoïdale |
| Habitus | cristaux tabulaires rares et petits, masses très finement granulaires, oolithiques ou aphanitiques, fibreuses, en couches feuillées ou lamellaires |
| Jumelage | macles fréquentes, souvent polysynthétiques caractéristiques en {010}, {100} |
| Échelle de Mohs | 3-3,5 |
| Trait | blanc (parfois blanc rouge) |
| Éclat | vitreux pour le cristal ; résineux, sinon soyeux pour les masses fibreuses |
| Propriétés optiques | |
| Indice de réfraction | nα = 1,546 à 1,548, nβ = 1,558 à 1,562, nγ = 1,567 |
| Biréfringence | Biaxe (-) ; δ = 0,021 |
| Angle 2V | 60 à 62° (mesuré) |
| Transparence | Transparent (à translucide pour les masses) |
| Propriétés chimiques | |
| Densité | 2,78 (2,8 pour la roche), parfois 2,77 |
| Solubilité | se dissout facilement dans l'eau, précipite en gypse et parfois en syngénite |
| Comportement chimique | goût amer |
| Propriétés physiques | |
| Magnétisme | aucun |
| Unités duSI &CNTP, sauf indication contraire. | |
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Lapolyhalite est un corpsminéral, unsulfate hydraté naturel depotassium, de calcium et de magnésium, de formule brute K2MgCa2(SO4)4•2H2O. Les cristaux tabulaires de maille triclinique, incolores à blancs ou gris, sont rarement observables, car le minéral apparaît le plus souvent en formation litée, massive, lamellaire ou fibreuse. Il forme ainsi une roche très souvent colorée en rouge par des traces d'hématite, ni tendre car sadureté Mohs correspond à 3,5, ni légère avec unedensité approchant 2,8.
La formule peut s'écrire de façon développée en K2SO4•MgSO4•2 CaSO4•2H2O : elle dévoile un assemblage intime deplusieurs sels de sulfates doublement hydratés, respectivementsulfate de potassium etsulfate de magnésium vis-à-vis de deuxsulfates de calcium[2]. D'où le nom depolyhalite.
L'eau dissout facilement les sels de potassium et de magnésium, et laisse une structure minérale résiduelle correspondant à dugypse. Lorsqu'on chauffe ceprécipité jusqu'à sec, le résidu est de l'anhydrite.
Il faut protéger les échantillons de polyhalite,hygroscopique, soluble et facilement décomposable avec l'eau, de l'humidité de l'air environnant. Elle n'est véritablement stable que sur une courte plage de température ambiante entre0 °C et25 °C, ainsi qu'à plus hautes températures qu'entre255 et 343 °C.
Il s'agit essentiellement d'un minéral de formation secondaire, qui se forme dans des milieux chauds de rochesévaporites marines lités, riches en sulfates. L'anion sulfate et lecation magnésium sont apportés par lakiesérite et l'epsomite, le cation potassium par lasylvite oucarnallite ou des sels de potassium remis en circulation, le cation calcium par des sulfates de calcium fortement hydratés. Les couches de gypse et surtout d'anhydrite, pénétrées et imprégnées des solutions salines riches en K et Mg, se transforment progressivement en roche polyhalite[3].
La polyhalite peut être aussi formée par précipitation primaire : elle est aussi un des derniers minéraux à précipiter dans les saumures riches en cations potassium, calcium et magnésium, et en ions sulfate et alcalins sur une gamme de température de0 à 80 °C[4].
Elle est très souvent associée à laglaubérite Na2Ca(SO4)2, mais aussi avec la halite et lathénardite, le gypse et l'anhydrite dans les dépôts évaporites lités. Minéral rare, la syngénite K2Ca(SO4)2·H2O peut être insérée dans la roche polyhalite.
Il existe des gisements sans doute connus depuis la haute Antiquité, par exempleVarangéville enLorraine, près deBad Ischl dans leSalzkammergut et àHallstatt enAutriche.
Le gisement deStassfurt, exploité auXIXe siècle, possède un étage de polyhalite situé entre les couches de l'anhydrite et celles de la kieserite, étage important qui était estimé globalement à 7 % en volume de l'ensemble des dépôts salins. Les mines de sel deSaratov représenteraient un gisement salin à environ 85 % de polyhalite.
AuxÉtats-Unis, il existe les dépôts de polyhalite deCarlsbad auNouveau-Mexique ou ceux des confins dubassin permien entre leTexas et le Nouveau-Mexique.
Minéraux associés (évaporites) : gypse, halite, anhydrite, sylvine, autres sels de potassium et de magnésium, glaubérite, thénardite
La polyhalite a été décrite dans la littérature minéralogique par l'excellentchimiste allemandFriedrich Stromeyer en 1818 à partir d'échantillons de la montagne saline du Salzberg enAutriche[6]. Le nom grec scientifique signifie qu'elle contient plusieurs sels, depoly oupolus , plusieurs ethals, halos, sel. Le suffixe -ite indique le minéral.
La roche broyée est utilisée commeengrais potassique et calco-magnésien, quand elle ne contient que des quantités infimes dehalite (sel gemme). Il semble que cet engrais-amendement, source de K, Mg, Ca et S, au goût amer, soit connu depuis l'Antiquité.
En association avec des sources d'azote et dephosphore assimilables, il constitue un engrais complet.
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