INTRODUCTION

La wölsendorfite doit son nom à la localité-type, Wölsendorf, Oberpfalz, en Bavière (Allemagne). Elle y a été découverte dans des fissures de fluorite (1957) et identifiée par PROTAS (1957). Ce minéral fut longtemps confondu à la fourmariérite. Burns a établi la présence du baryum, rendant partiellement caduque la formule du Glossary (avec cations Ca²⁺).

Environ 200 minéraux contiennent le cation U⁶⁺. Ils constituent des composantes significatives des zones d’oxydation des gisements d’uranium. Leur étude est réellement d’actualité car ils ont une grande importance environnementale, pouvant même résoudre des problèmes de stockage des résidus nucléaires ou élucider leurs évolutions au cours du temps. Ces minéralisations secondaires peuvent aussi se trouver sur les haldes résiduaires de l’exploitation des mines d’uranium, étant aussi combinées avec des actinides. Les minéraux d’uranyle peuvent avoir un impact sur la mobilité des divers radioéléments dans des sites de dépôts en les incorporant dans leurs structures cristallines lors de leur croissance, ou par échange d’ions entre des cristaux déjà formés et des solutions porteuses de radioéléments (Burns). Environ 60 structures de ces minéraux ont déjà été établies. Peter c. burNS reste le grand artisan actuel d’une minéralogie qui semble atteindre les frontières actuelles de la Science. Vu l’affinité de l’U pour l’O, les chaînes presque linéaires du cation (UO₂)²⁺ sont parties constituantes de toutes ces structures.

LOCALITE

La wölsendorfite fait partie des oxydes d’uranium rares, minéraux secondaires de la zone d’oxydation des dépôts hydrothermaux d’uranium découverts à Shinkolobwe (Katanga). La wölsendorfite s’y trouve associée à l’uranophane (en aiguilles jaune verdâtre), à la becquerelite (tablettes allongées jaune à jaune ambré), à la billiétite jaune orange, à la très rare richetite et à la masuyite (prismes courts aplatis pseudo-hexagonaux rouge-orange). La kasolite et la rutherfordine complètent le tableau. Tous ces minéraux forment des croûtes microcristallines sur l’uraninite massive, présentant parfois des cristaux cubiques.

MORPHOLOGIE

Les cristaux de wölsendorfite se présentent sous la forme de cristaux tabulaires dont le contour peut être hexagonal suite à des macles. Des cristaux « condensés » latéralement entre eux dans un même plan perturbent cet aspect idéal. La plupart du temps, les cristaux gisent sur la croûte microcristalline. C’est l’un des oxydes cristallins les plus lourds, sa densité calculée valant 6,8.

Les cristaux sont de couleur rouge vermillon ou orange et opaques.
Les tablettes cristallines sont aplaties sur {001}. Le clivage sur {001} est bon.

L’échantillon étudié par J. Toussaint provenait du Musée de Tervueren
duquel l’auteur a pu isoler deux petites aiguilles monocristallines de forme prismatique,
à section carrée, de dimension 0,5 x 0,1 x 0,1 mm.

Aucun auteur n’a proposé de dessin du cristal idiomorphe. Certains échantillons montrent des cristaux prismatiques courts (analyse de M. DELIENS) qui rappellent quelque peu de petits cristaux de vanadinite, tandis que d’autres présentent des tablettes orthorhombiques. Lorsque leur section basale est hexagonale, ils résultent d’une macle multiple semblable à celles de la billiétite et de l’aragonite, comme l’illustre bien l’une (la 8e ) de nos photos.

CRISTALLOGRAPHIE

Peter c. burns a mis en évidence, grâce à des techniques très modernes, une symétrie orthorhombique holoédrique, de groupe spatial Cmcm, avec a = 14.131, b = 13.885, c = 55.869 Å. La maille unitaire est énorme avec V = 10982 Å3. Z = 8.

STRUCTURE

J. TOUSSAINT [1] (Univ. de Liège) en 1961, a fourni une résolution partielle de la structure de la wölsendorfite.

Peter C. BURNS (Univ. of Notre Dame, Indiana) a entrepris d’une manière magistrale, l’étude de très nombreux dérivés d’uranyle. Cet auteur a déterminé la composition de la wölsendorfite [2] :

Pb_6,16Ba_0,36[(UO₂)₁₄O₁₉(OH)₄](H₂O)₁₂.

La structure de la wölsendorfite est remarquable et très complexe. Sa structure est faite de feuillets de polyèdres uranyle constitués en fait de tablettes (slabs) de feuillets plus simples de types α-U₃O₈ et β- U₃O₈. Les topologies anioniques sont également des combinaisons de « tablettes » anioniques plus simples.

La maille unitaire contient 120 cations U⁶⁺. Les couches situées entre les feuillets uranyles (et unissant ces feuillets entre eux) possèdent 8 sites Pb²⁺ différents et Ba²⁺ ; la maille contient 49,3 Pb et 2,9 Ba., ainsi que 376 atomes O, 32 groupes (OH)^- et 96 H₂O.

Cette structure de la wölsendorfite est vraiment très complexe et elle reste un défi dans l’établissement de telles structures minérales. La structure de la vandendriesscheite est aussi fort complexe, mais moins que celle de la wölsendorfite.

BIBLIOGRAPHIE

[1] J. Toussaint, Sur la structure de la wölsendorfite de Shinkolobwe, Ann. Soc. Géol. Belgique, 84, 365-373.

[2] Peter C. Burns, A new sheet of uranyl polyhedra in the structure of wölsendorfite, Amer. Miner. 84, pp. 1661-1673 (1999).

ROGER WARIN.

Oxyde d’uranyle, de plomb et de baryum hydraté.

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