Découverte d’un nouveau minéral forgé dans un volcan russe
Les volcans comptent parmi les phénomènes les plus destructeurs et les plus impressionnants de la planète. Mais ces fissures enflammées font bien plus que détruire… elles créent aussi.
Image d’entête : croûtes cryptocristallines bleues de pétrovite. (Filatov et Col./ Mineralogical Magazine)
Des scientifiques de l’université de Saint-Pétersbourg, en collaboration avec des collègues d’autres institutions de recherche en Russie, ont étudié la minéralogie des cônes de scorie (monticules de fragments de roches magmatiques) et des coulées de lave de fumerolles dans la péninsule du Kamtchatka. Ils se sont formés après deux grandes éruptions du volcan Tolbachik en 1975 à 1976 et de 2012 à 2013. La région est considérée comme unique pour sa diversité minéralogique.
Fumerolle au sommet du volcan Tolbachik. (Université de Saint-Pétersbourg)
Ces dernières années, des scientifiques ont découvert des dizaines de nouveaux minéraux et bon nombre d’entre eux ne se trouvent que dans la région. Récemment, des scientifiques de l’université de Saint-Pétersbourg ont découvert un nouveau minéral appelé pétrovite, Na10CaCu2(SO4)8. La pétrovite se présente sous la forme “d’agrégats globulaires bleus de cristaux tabulaires” qui présentent des inclusions gazeuses.
Grain de pétrovite. (Filatov et Col./ Mineralogical Magazine)
Selon le professeur Oleg Siidra, l’atome de cuivre dans la structure cristalline de la pétrovite a une coordination très rare de sept atomes d’oxygène. Cette coordination n’est connue que pour quelques composés. Le minéral est constitué d’atomes d’oxygène, de soufre de sodium et de cuivre, formant une structure poreuse. Les vides dans le minéral sont reliés par des canaux par lesquels les petits atomes de sodium peuvent se déplacer.
Structure cristalline présentant les voies empruntées par le sodium. (Filatov et Col./ Mineralogical Magazine)
Les scientifiques ont pu établir que le type structuré de la pétrovite est prometteur pour la conductivité ionique. Ainsi, ce matériau pourrait être utilisé comme cathode pour les batteries sodium-ion. Actuellement, le plus grand défi pour l’utilisation de ce minéral comme cathode de batterie est sa faible quantité de métal de transition, en l’occurrence le cuivre, et sa structure cristalline.
Les scientifiques pensent que ce problème pourrait être résolu en synthétisant en laboratoire un composé ayant la même structure que la pétrovite. Il n’est pas rare que les scientifiques découvrent de nouveaux minéraux. Entre 2008 et 2017, de nouveaux minéraux ont été découverts sur la péninsule de Kola, dans le désert du Néguev en Israël, et en Grèce, en Tanzanie, en Afrique du Sud, en Jordanie et dans bien d’autres endroits.
L’étude publiée dans la revue Mineralogical Magazine : Petrovite, Na10CaCu2(SO4)8, a new fumarolic sulfate from the Great Tolbachik fissure eruption, Kamchatka Peninsula, Russia et présentée sur le site de l’université de St Pétersbourg : St Petersburg University scientists discover a new mineral that looks promising for producing batteries.