RICHETITE  

PbU6+4O13 . 4H2O

Oxyde d’uranyle et de plomb hydraté

INTRODUCTION 

La richetite a été nommée en l’honneur du géologue belge Emile RICHET (1884 – 1939), chef géologue à l’Union Minière du Haut Katanga.

La richetite a été décrite en 1947 par VAES sur deux échantillons provenant de Shinkolobwe. FRONDEL a émis des doutes en 1958 sur la nature et l’existence même de ce minéral. Mais PROTAS confirma (1959) les observations de Vaes, sur un échantillon de la Sorbonne (Paris). L’analyse de la richetite présentée par Paul Piret et Michel Deliens a été réalisée sur l’échantillon n°1712 de l’Université de Liège. L’espèce minérale a été ainsi validée.

Une autre façon d’écrire la formule brute est celle-ci :

PbO.4UO3 . 4H2O  

LOCALITE-TYPE

La richetite est l’un des plus rares des minéraux secondaires de la zone d’oxydation des dépôts hydrothermaux d’uranium. C’est encore dans le remarquable gisement de Shinkolobwe (Katanga) qu’a été trouvé pour la première fois ce minéral exceptionnel. La richetite s’y trouve associée à l’uranophane (en aiguilles jaune verdâtre ou en enduit), à la becquerelite (tablettes allongées jaune à jaune ambré), à la wölsendorfite orange 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 richetite se présentent sous la forme de tablettes dont le contour est hexagonal. Des cristaux « condensés » latéralement entre eux dans un même plan perturbent cet aspect idéal. Ces tablettes sont en fait polycristallines, étant constituées de très fins cristaux lamellaires superposés et aussi décalés les uns par rapport aux autres. La plupart du temps, les cristaux sont « plantés » dans la croûte microcristalline, rendant l’observation plus difficile. C’est l’un des oxydes cristallins les plus lourds, sa densité calculée valant 6,02. Toutes les photos présentées ont été prises sur un même échantillon, tout à fait exceptionnel pour l’espèce. 

Les cristaux sont bruns noirs opaques mais quand leur épaisseur devient très faible, ils sont colorés en brun plus clair et deviennent translucides. La couleur brune à noire est inattendue pour un oxyde hydraté d’uranium et de plomb. En effet, la curite, la fourmariérite, la masuyite, la vandendriesschéite et la wölsendorfite ont une teinte qui oscille du jaune orangé au rouge vif. La présence d’ions uranium et plomb autres que U6+ et Pb2+ pourrait être invoquée. J. RIGA (FNDP Namur) a montré que si l’uranium est bien sous la forme de U6+  (soit UO22+ ) le plomb se trouve soit sous la forme de Pb2+ , soit d’un mélange de Pb2+ et Pb4+

Les tablettes cristallines sont aplaties sur {001}. Le clivage sur {001} est très net et facile. Ces plaquettes hexagonales sont bordées par les arêtes [110], [1-10] et [010]. Les arêtes du cristal idéal de la 1ère photo mesurent 0,25 mm environ. 

J.F. VAES a démontré (1947) grâce à son une étude optique des cristaux de richetite, l’existence de macles suivant un plan perpendiculaire à l’aplatissement. Elles sont très fréquentes. La figure de Vaes jointe résume ses travaux. Il a aussi observé que les arêtes sont tronquées par des faces obliques. 

Piret et Deliens ont mis en évidence, grâce aux RX, une symétrie triclinique avec a = 20.81, b = 12.06, c = 16.30 Å ; a = 103.8°, b = 115.1° et g = 90.4°. La maille unitaire est énorme avec V = 3570 Å3. Mais on peut réaliser certaines approximations qui réduisent la maille de 36 fois et les paramètres de cette maille approchée pseudo-hexagonale (H) deviennent AH = 4.020, BH = 3.996, CH = 7.113 Å ; aH = 89.93°, bH = 90.17° et gH = 119.8° alors que V = 99.17 Å3.

On remarquera (Christ et Clark, 1960) que la richetite a la même composition chimique que la fourmariérite. 

STRUCTURE 

Grâce à l’évolution des techniques d’analyses, la structure de la richetite a été récemment établie par Peter C. BURNS (1998). Cet auteur a déterminé la composition avec plus de précision encore et il propose une meilleure formule approchée :

MxPb8,57[(UO2)18(OH)12]2(H2O)41, avec Z = 1.

Triclinique P1 ; a = 20,9391, b= 12,100, c = 16,3450 Å, a = 103,87, b = 115,37, g = 90,27° ; V = 3605,2 Å3.

La structure contient 36 positions U6+, qui font partie d’un ion uranyle (U6+O2)2+ non linéaire, qui est de plus penta-coordiné à 5 (O, OH) anions formant ainsi des bipyramides pentagonales.

Les polyèdres uranyles partagent leurs arêtes pour formes des feuillets a-U3O8 symétriquement distincts mais à la topologie identique. Bien que ce type de feuillets uranyles intervient dans plusieurs structures, les feuilles de la richetite sont uniques vu l’arrangement des anions (OH)-.

13 cations Pb2+ occupent des sites isolés et 2 sites octaédriques peuvent contenir du Fe3+ ou d’autres cations.
41 groupes H2O isolés forment des couches intermédiaires distinctes.
Les cations Pb2+ et M sont liés aux ions O des anions uranyles et assurent ainsi la cohésion du cristal.

De plus, un réseau de liaisons Hydrogène fournit un lien additionnel. 

REMARQUE 

La présence de cations autres que le plomb, comme le fer, peut être corrélé à la couleur brune particulière de cet oxyde hydraté d’uranium et de plomb.

 

BIBLIOGRAPHIE 

[1] Paul Piret et Michel Deliens, Bull. Minéral. (1984), 107, 581-585.

[2] J.F. Vaes, Six nouveaux minéraux d’urane provenant de Shinkolobwe, Katanga. Ann. Soc. Géol. Belgique, 70, 212-225.

[3] J. Protas, Contribution à l’étude des oxydes d’uranium hydratés, Bull. Soc. Fr. Minéral. Cristallogr., 82, 239-272.

[4] Peter C. Burns, The structure of richetite, a rare lead uranyl oxide hydrate, Can. Mineral. (1998) 36, 187-199. 

ROGER WARIN.