Johannsénite

Johannsénite Catégorie IX : silicates[1]
Johannsénite, North Mine, Broken Hill, Comté de Yancowinna, Nouvelle-Galles du Sud, Australie, 5.5 x 4.5 x 3.3 cm
Général
Classe de Strunz	09.DA.15 9 Unclassified Strunz SILICATES (Germanates)  9.D Inosilicates Structural terminology according to Liebau (1985)   9.DA Inosilicates with 2-periodic single chains, Si2O6; pyroxene family    9.DA.15 Davisite Ca(Sc,Ti+++,Mg,Ti++++)AlSiO6 Space Group C 2/c Point Group 2/m    9.DA.15 Esseneite CaFe+++AlSiO6 Space Group C 2/c Point Group 2/m    9.DA.15 Diopside CaMgSi2O6 Space Group C 2/c Point Group 2/m    9.DA.15 Johannsenite CaMnSi2O6 Space Group C 2/c Point Group 2/m    9.DA.15 Hedenbergite CaFe++Si2O6 Space Group C 2/c Point Group 2/m    9.DA.15 Petedunnite Ca(Zn,Mn++,Fe++,Mg)Si2O6 Space Group C 2/c Point Group 2/m    9.DA.15 Augite (Ca,Na)(Mg,Fe,Al,Ti)(Si,Al)2O6 Space Group C 2/c Point Group 2/m
Classe de Dana	65.01.3a.04 Inosilicates 65. Chaînes non branchées, largeur simple, W = 1
Formule chimique	CaMnO6Si2 CaMn(Si2O6)
Identification
Masse formulaire[2]	247,183 ± 0,006 uma Ca 16,21 %, Mn 22,23 %, O 38,84 %, Si 22,72 %,
Couleur	gris, brun-noir, brun, vert, verdâtre, bleu, incolore
Système cristallin	monoclinique
Réseau de Bravais	Centré C
Classe cristalline et groupe d'espace	prismatique ; ${\displaystyle C}$ ${\displaystyle 2/c}$
Macle	possible
Clivage	bon sur {110}, partiels sur {100}, {001} et {010}
Cassure	irrégulière à conchoïdale
Habitus	prismatique, radié, columnaire, sphérolitique, fibreux, aciculaire
Jumelage	simple et lamellaire sur {100}
Échelle de Mohs	6
Trait	gris verdâtre, verdâtre, blanc-gris
Éclat	vitreux
Propriétés optiques
Indice de réfraction	nα = 1,699-1,710 nβ = 1,710-1,719 nγ = 1,725-1,738
Biréfringence	biaxial (+) ; 0,029 2V = 58-72°
Fluorescence ultraviolet	aucune
Transparence	translucide à opaque
Propriétés chimiques
Masse volumique	3,27-3,54 g/cm3
Densité	3,27-3,54
Propriétés physiques
Magnétisme	aucun
Radioactivité	aucune
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.
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La johannsénite est une espèce minérale du groupe des silicates et du sous-groupe des inosilicates de formule CaMn(Si₂O₆).

La johannsénite a été décrite en 1932 par Schaller et W.T^[3]. Elle fut nommée ainsi en l'honneur d'Albert Johannsen (de), pétrologue et géologue américain de l'Université de Chicago aux États-Unis.

• Les échantillons de référence servant à la description ont été découverts à :

Temperino Mine, Temperino, Campiglia Marittima, Province de Livourne, Toscane, Italie ;

Civillina Mt., Recoaro Terme, Province de Vicence, Vénétie, Italie ;

Franklin Mine, Franklin, Franklin Mining District, Comté de Sussex, New Jersey, États-Unis ;

• Ils sont déposés au National Museum of Natural History de Washington DC (échantillons n°R3118, 97484).

La johannsénite est un minéral qui peut être gris, brun-noir, brun, vert, verdâtre, bleu ou incolore, se présentant sous la forme de cristaux prismatiques pouvant atteindre 10 cm, de colonnes, de masses radiées, d'agrégats sphérolitiques ou encore de cristaux aciculaires ou prismatiques. Elle possède un éclat vitreux, elle est translucide à opaque, fragile et cassante. Elle présente un clivage bon sur {110}, et sa cassure est irrégulière à conchoïdale. Sa dureté est de 6 sur l'échelle de dureté de Mohs, et sa densité mesurée est de 3,27-3,54. Son trait est gris verdâtre à blanc-gris. La johannsénite présente souvent un jumelage simple et lamellaire sur {100}.

La johannsénite de formule CaMn(Si₂O₆) a une masse moléculaire de 247,186 u, soit 4,10 x 10^-25. Elle est donc composée des éléments suivants :

Composition élémentaire du minéral

Élément	Nombre (formule)	Masse des atomes (u)	% de la masse moléculaire
Oxygène	6	95,99	38,84 %
Silicium	2	56,17	22,72 %
Calcium	1	40,08	16,21 %
Manganèse	1	54,94	22,23 %
	Total : 10 éléments	Total : 247,186 u	Total : 100 %

De nombreuses impuretés sont rencontrées dans la johannesénite : le titane, l'aluminium, le fer, le magnésium, le sodium, le potassium, le carbone, le phosphore et l'eau.

Cette composition place le minéral :

• Selon la classification de Strunz : dans la classe des silicates (IX), plus précisément dans la classe des inosilicates (09.D) de la famille des pyroxènes avec deux chaînes périodiques simples du groupe d'éléments Si₂O₆ ;
• Selon la classification de Dana : dans la classe des inosilicates de chaînes non ramifiées à simple largeur (65) de période W = 1 (65.1).

• La johannsénite forme une série avec le diopside et l'hédenbergite.
• Elle fait partie du groupe des pyroxènes et du sous-groupe des clinopyroxènes calciques :

Groupe des clinopyroxènes calciques

Minéral	Formule	Groupe ponctuel	Groupe d'espace
Augite	(Ca,Na)(Mg,Fe,Al,Ti)(Si,Al)2O6	${\displaystyle 2/m}$	${\displaystyle C}$ ${\displaystyle 2/m}$
Essenéite	CaFeAlSiO6	${\displaystyle 2/m}$	${\displaystyle C}$ ${\displaystyle 2/m}$
Diopside	CaMgSi2O6	${\displaystyle 2/m}$	${\displaystyle C}$ ${\displaystyle 2/m}$
Johannsénite	CaMnSi2O6	${\displaystyle 2/m}$	${\displaystyle C}$ ${\displaystyle 2/m}$
Hédenbergite	CaFeSi2O6	${\displaystyle 2/m}$	${\displaystyle C}$ ${\displaystyle 2/m}$
Petedunnite	Ca(Zn,Mn,Fe,Mg)Si2O6	${\displaystyle 2/m}$	${\displaystyle C}$ ${\displaystyle 2/m}$
Davisite (en)	Ca(Sc,Ti,Mg,Ti)AlSiO6	${\displaystyle 2/m}$	${\displaystyle C}$ ${\displaystyle 2/m}$

La johannsénite cristallise dans le système cristallin monoclinique. Son groupe d'espace est ${\displaystyle C}$ ${\displaystyle 2/m}$.

• Les paramètres de la maille conventionnelle sont : ${\displaystyle a}$ = 9.87Å, ${\displaystyle b}$ = 9.04Å, ${\displaystyle c}$ = 5.27Å, β = 105.54°, Z = 4 unités formulaires par maille (volume de la maille V = 453.03 ų).
• La masse volumique calculée est 3,52 g/cm³ (sensiblement égale à la densité mesurée).

Gîtologie

La johannsénite se trouve dans les calcaires métasomatisés ou dans les skarns manganésifères.

Elle se trouve aussi dans les quartz ou dans les veines de calcite recoupant les rhyolites.

Minéraux associés

Rhodonite, divers oxydes de manganèse

• Allemagne

Saint-Andreasberg, District de Goslar, Monts Harz, Basse-Saxe

• Australie

North Mine, Broken Hill, Comté de Yancowinna (en), Nouvelle-Galles du Sud^[4]

• États-Unis

Mine Iron Cap, Landsman Camp, Aravaïpa, Monts Santa Teresa, District d'Aravaïpa, Comté de Graham, Arizona^[5]

• France

Mine du Costabonne, Prats-de-Mollo-la-Preste, Céret, Pyrénées-Orientales, Languedoc-Roussillon^[6]

• Italie

Mine Valgraveglia, Val Graveglia, Ne, Province de Gênes, Ligurie^[7]

• Japon

Mine Yatani, Yonezawa, Préfecture de Yamagata, Tōhoku^[8],[9]

• Mexique

Mine Espiritu Santo, Mineral del Monte, Municipalité de Mineral del Monte, État d'Hidalgo^[10]

• Suède

Mine Harstigen, Pajsberg, district de Persberg, Långban, Filipstad, Comté de Värmland^[11],[12]

• Schaller, W.T. (1938) Johansennite, a new manganese pyroxene. American Mineralogist: 23: 575-582.
• Freed, R.L. and Peacor, D.R. (1967) Refinement of the crystal structure of johansennite. American Mineralogist: 52 709-720.
• Clark, J.R., D.E. Appleman, and J.J. Papike (1969) Crystal-chemical characterization of clinopyroxenes based on eight new structure refinements. MSA Special Paper 2: 31-50.
• Deer, W.A., R.A. Howie, and J. Zussman (1978) Rock-forming minerals, (first edition), v. 2A, single-chain silicates, 415-422.
• Deer,W.A., Howie, R.A., and Zussman, J., et al (1997): 2A: 415-422.

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