La barytine (ou baryte, voir les synonymes) est une espèce minérale composée de sulfate de baryum de formule BaSO avec des traces de Sr, Ca et Pb. Ce minéral, d'origine hydrothermale, présente de nombreuses variétés. Sa densité et le baryum qu'il contient sont les causes principales de ses utilisations industrielles et plusieurs millions de tonnes de barytine sont extraits et produits chaque année.
Historique de la description et appellations Inventeur et étymologie Décrite en 1800 par le minéralogiste allemand Karl Johann Bernhard Karsten (1782 – 1853), la barytine doit son nom au grec ancien βαρύς signifiant « lourd »MINER Database de Jacques Lapaire - Minéraux et étymologie. Ce nom est utilisé pour la première fois au pour caractériser un minéral qui formait une gangue dans certains gîtes métallifères. L'orthographe francophone est due à Beudant.
Synonymes Ce sont : barititeAlexandre Brongniart, Introduction à la minéralogie, ou exposé des principes de cette science, 1825, p. 154. ; barosélénite (Kirwan, 1794). ; baroteAntoine François Fourcroy (comte de), Élémens d'histoire naturelle et de chimie, 1786, p. 325. ; baryte : c'est l'orthographe retenue par l'IMA, mais qui n'est pas l'orthographe usuelle en français. Le terme « baryte » désignait au en France l'oxyde de baryumÉmile Benoît, Traité des manipulations chimiques et de l'emploi du chalumeau, 1854, p. 393. ; baryte sulfatée, (sulfate de baryte) ; barytine (Beudant 1824)François Sulpice Beudant, Traité élémentaire de Minéralogie, 1824, Paris, p. 441. ; barytite (Delamétherie 1797)Jean-Claude Delamétherie, Théorie de la Terre, 1797, , 5 vol., Paris, 2, p. 8. ; boulonite (Delamétherie 1797)Jean-Claude Delamétherie, Théorie de la Terre, 1797, vol. 2, p. 25. en hommage à la ville de Bologne, parfois mal orthographiée en boulanite ; dréelite (Dufrénoy 1835)Armand Dufrénoy, Annales de chimie et de physique, 1835, Paris, 60, p. 102. ; gyspum spathosum (Wallerius) ; lithéosphore (Targioni) ; marmor metalicum (Cronstedt) Charles Hutton, George Shaw et Richard Pearson, dans Philosophical transactions of the Royal Society of London, vol. 15, 1809, p. 549. ; michel-lévyte (Lacroix 1889)Alfred Lacroix, dans Comptes rendus de l’Académie des sciences de Paris, vol. 108, 1889, p. 1126.. Dédiée au minéralogiste français Auguste Michel-Lévy ; spath pesant (Romé de L'Isle)Traité de Cristallographie de M. Rome de Lisle, II, . ; wolnyne : nom donné à la barytine de Beleter en Hongrie qui à un faciès prismatique particulierAlbert Auguste Cochon de Lapparent, Cours de minéralogie, 1908, p.755.
Caractéristiques physico-chimiques Critères de détermination Ce minéral cristallise généralement sous forme de cristaux aplatis, parfois lamellaires. Sa couleur est variable car bien que parfois incolore, il peut aussi être blanc-grisâtre, jaunâtre ou brunâtre, parfois un peu teinté de rouge, vert ou bleu, parfois zoné ou changeant de couleur selon l'exposition à la lumière. Ces cristaux ont un éclat vitreux, parfois résineux. Le trait de la barytine est blanc. Sa densité mesurée (4,50) est très sensiblement égale à sa densité calculée (4,47).
Au chalumeau, la barytine décrépite et fond à en colorant la flamme en vert jaune (baryum). Elle est soluble dans l'acide sulfurique concentré, à chaud, et dans l'acide iodhydrique.
Luminescence La barytine peut parfois émettre une fluorescence ou une phosphorescence de couleur crème lorsqu'elle est excitée par des rayonnements ultraviolets.. Elle est de plus parfois thermoluminescente. Il est classique d’attribuer à Vincenzo Cascariolo (vers 1603) la découverte accidentelle de la thermoluminescence de ce minéral, à la suite de l’observation de l’émission de lumière par des nodules de barite qu’il avait fait chauffer. Ces nodules provenant de la région de Bologne (Mont Paterno) avaient alors pris le nom de lapis Boloniensis, « pierre de Bologne », « pierre magique », « boulonite », ou « lithéosphore »Harvey E. Newton (1957), A History of Luminescence: From the Earliest Times until 1900, Memoirs of the American Physical Society, Philadelphia, J. H. FURST Company, Baltimore, Maryland (USA), vol. 44, chap. 1, p. 11-43.... Le chimiste Guillaume Homberg la nomme « pierre de Boulogne » dans un mémoire de l'académie royale des sciences publié en 1713Volume XII, p. 582, https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3516x/f408.item. Ce terme de Pierre de Boulogne fait l'objet d'un article dans l'Encyclopédiehttps://enccre.academie-sciences.fr/encyclopedie/article/v12-1449-27/.
Variétés Angleso-barite (Hayakawa et Nakano, 1912) : variété plumbifère de barytine.. Calcareobarite (Thomson, 1836) : variété de barytine riche en calciumT. Thomson, Outlines of Mineralogy, Geology, and Mineral Analysis, 1836, , Londres, 1, 105.. Calstronbarite (le) (Shepard, 1838) : variété de barytine riche en calcium et strontium, décrite par Shepard sur des échantillons de l'État de New York, très thermoluminescente Shepard, dans American Journal of Science, 34, 1838, p. 161.. Celestobarite (Dana, 1868) : variété de barytine riche en strontium, décrite par James Dwight DanaJames Dwight Dana et George Jarvis Brush (1868), A System of Mineralogy: Descriptive Mineralogy, John Wiley & Sons, New York (NY), , 827, 617.. Hokutolite : variété de barite riche en plomb avec des traces de strontium, mais aussi dans une moindre mesure de radium, déposés par des sources chaudes très acides. De formule idéale (Ba,Pb)SO. Le terme est inspiré du nom du topotype Hokuto springs, New Taipei, TaiwanOkamoto, dans Wada's Minerals of Japan, , 1912, 178.. Radiobarite : variété de barite riche en radium de formule idéale (Ba,Ra)SO Eberhardt William Heinrich, Mineralogy and geology of radioactive raw materials, 1958, 127.. Strontiobarite : variété de barite riche en strontium, synonyme de celestobarite: une solution solide de formule (Ba,Sr)SOSciences de la terre: Mémoires, vol. 26-28, 1962, p. 121.. Rose des sables : variété d'habitus qui est très connue pour le gypse mais qui existe aussi pour la barytine.
Cristallochimie Le barytine est le chef de file d'un groupe de minéraux dits isostructurels, c'est-à-dire qu'ils ont tous une même structure cristallographique, ici orthorhombique, et conséquemment, une formule chimique qui répond à un motif général, ici au terme général A(SO), où A peut être le plomb, le baryum, le strontium ou le chrome. + Groupe de la barytine Minéral Formule Groupe ponctuel Groupe d'espace Anglésite Pb(SO) mmm Pbnm Barytine Ba(SO) mmm Pnma Célestine Sr(SO) mmm Pbnm Hashemite (Ba,Cr)(SO) mmm Pnma
Cristallographie thumb|Maille conventionnelle de la barytine. Jaune : S, vert : Ba, rouge : O. Le système cristallin de la barytine est orthorhombique de classe dipyramidale ; son groupe d'espace est Pnma. La maille conventionnelle contient = quatre unités formulaires, ses paramètres sont = , = , = ( = )ICSD, ; .. La masse volumique calculée est de .
Les atomes de baryum sont en coordination 12 d'oxygène. La longueur de liaison Ba-O moyenne est .
Les atomes de soufre sont en coordination 4 d'oxygène, formant un polyèdre de coordination tétraédrique. La longueur de liaison S-O moyenne est , l'angle de liaison O-S-O moyen est 109,5°. Les tétraèdres SO sont isolés les uns des autres dans la structure de la barytine.
Gîtes et gisements Gîtologie et minéraux associés D’origine hydrothermale, la barytine se présente souvent en mélange isomorphe avec l'anglésite et la célestine. On trouve la barytine dans les filons de basse température avec calcite, dolomite, fluorine, sphalérite, rhodochrosite, stibine, galène et sulfosels de plomb, ainsi qu'en lentilles dans les calcaires, comme ciment dans les grès et arkoses, et dans les sources thermales. D'importants gisements de barytine se situent dans des paléokarsts, à l'interface entre socle et couverture sédimentaire.
Gisements producteurs de spécimens remarquables Allemagne Dreislar, Saxe. Pohla, Saxe.
Canada Mine Niobec, Saint-Honoré carbonatite complex, Saint-Honoré, Le Fjord-du-Saguenay RCM, Saguenay-Lac-Saint-Jean, Québec I. Kennedy et G. Gagon, « Barite from the Niobec Mine Chicoutimi », dans Quebec. Mineralogical Record, vol. 12, 1981, p.355-357..
États-Unis Stoneham, Colorado. Elmwood Mine, Tennessee. Elk Creek, Dakota du Sud. Meikle Mine, Nevada. Magma Mine, Arizona.
France Côte d'Abot, dans le Puy-de-Dôme.. Saint-Saturnin ou Saint-Amant-Tallende dans le Puy-de-Dôme (barytine en cercueil). Lantignié dans le département du Rhône. Mine de Saint-Laurent-le-Minier dans le département du Gard (barytines crêtées de collection). Mine de Maine Reclesne, dans le département de Saône-et-Loire (beaux cristaux jaunes de collection). La mine de Chaillac, dans le département de l'Indre, a été exploitée jusqu'en 2006 (production annuelle : ).
Italie Villamassargia, Province de Carbonia-Iglesias, Sardaigne.
Maroc Mine de Mibladen, Mibladene, Midelt, Province de Khénifra, Région de Meknès-Tafilalet.
République démocratique du Congo Shingolubwe, Shaba.
République tchèque Příbram, Bohème J. Tobbe, « Famous mineral localities: Příbram Czechoslovakia », dans Mineralogical Record, vol. 12, 1981, p. 157-165..
Roumanie Mine de Baia Sprie (Felsöbánya mine), Baia Sprie (Felsöbánya), Maramureș (région) M. Borcos, B. Lang, S. Bostinescu et I. Gheorghita (1975), « Neogene hydrothermal ore deposits in the volcanic Gutii Mountains », III. Dealul Crucii-Baiut district. A. Herja, « Baia Sprie and Suior ore deposits », dans Revue Roumaine de Géologie, Géophysique et Géographie : Géologie, vol. 19, p. 21-35..
Royaume-Uni Frizington, West Cumberland Iron Field, Cumberland..
Exploitation des gisements thumb|right|Mine de barytine abandonnée près d'Aberfeldy, Perthshire, en Écosse.
Utilisations Comme charge minérale La barytine est utilisée dans le papier, les plastiques, les peintures, les vernis. Dans l'industrie pétrolière, elle est employée comme boue lourde pour augmenter la densité des fluides de forages et éviter les fuites des gaz.
Comme absorbeur de rayons gamma Elle peut également entrer dans la composition du béton afin d'augmenter considérablement sa densité et son impénétrabilité aux rayons gamma.. Ce type de béton est généralement utilisé pour la construction de bâtiments servant pour des tirs radiologiques, ou certains bâtiments des centrales nucléaires. La baryte peut être utilisée sous forme de sable pour remplir des cavités et servir aussi de protection biologique.
Comme source de dérivés du baryum La barytine est l'une des principales sources de baryum. Opaque aux rayons X, ce produit toxique est utilisé en médecine, sous une forme insoluble peu dangereuse (sulfate de baryum), pour visualiser le cheminement du bol alimentaire dans le tube digestif. Il permet ainsi de mettre en évidence des fausses routes ou des fistules.
Le baryum sert aussi de base pour la composition de certains pigments comme le « jaune de baryum » ou « jaune de baryte ». Peut-être pour éviter d'évoquer la toxicité du baryum, ce pigment est parfois improprement dénommé « jaune d'outremer », les outremers étant normalement obtenus à partir d'aluminium et de silicium. Le jaune de baryum est composé de chlorure de baryum, de bichromate de potassium et de sodiumAndré Béguin, dans Jaunes.. Ce pigment a été créé par Leclaire et Barruel au début du . Il ne semble plus utilisé du fait de sa toxicité et de sa tendance à verdir peu à peu lorsqu'il est exposé à la lumière. Il présenterait aussi des incompatibilités avec certaines couleursBontinck cité par A. Béguin, repris dans Jaunes..
La barytine permet aussi la production de carbonate de baryum (BaCO), utilisé dans la fabrication de verre (télévision, optique) et de glaçures de céramique et porcelaine.
En joaillerie Les gemmes sont taillées comme pierres fines.
Production de barytine