Découverte d’un nouveau minéral exotique forgé dans la fournaise d’un volcan russe

Des chercheurs russes ont récemment annoncé la découverte d’un nouveau minéral exotique. Baptisé pétrovite, celui-ci a été découvert au sommet du volcan Tolbatchik, dans la péninsule du Kamchatka.

Un coordination inhabituelle de 7 atomes d’oxygène

Si l’histoire éruptive du volcan Tolbatchik a débuté il y a des milliers d’années, dans un passé récent, deux événements notables se distinguent : la « Grande éruption de la fissure du Tolbatchik » entre 1975 et 1976, et une seconde, moins importante, ayant eu lieu entre 2012 et 2013. La force des éruptions du premier événement a arraché de nombreux cônes de cendres au complexe volcanique, révélant un terrain rocheux qui s’est depuis révélé être un riche filon de dépôts de fumerolles et de minéraux uniques.

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Au total, 130 nouveaux minéraux y ont été identifiés. Le dernier en date étant la pétrovite, un minéral sulfaté se présentant sous la forme « d’agrégats globulaires bleus de cristaux tabulaires » dotés d’inclusions gazeuses. Découvert en 2000 à proximité du second cône de cendres associé à l’éruption de 1975, ce spécimen d’un bleu éclatant aux caractéristiques moléculaires rares n’a été décrit que récemment, dans un article publié dans la revue Mineralogical Magazine.

« L’atome de cuivre dans la structure cristalline de la pétrovite présente un coordination inhabituelle de sept atomes d’oxygène », explique Stanislav Filatov, chercheur à l’université de Saint-Pétersbourg et auteur principal de l’étude. « Une telle coordination est caractéristique d’une poignée de composés seulement, incluant la saranchinaite, découverte il y a quelques années sur le site de Tolbatchik et également d’une couleur frappante. »

Se cristallisant vraisemblablement par précipitation directe des gaz volcaniques, la pétrovite se compose de croûtes cryptocristallines bleues enveloppant un matériau pyroclastique fin. Au niveau chimique, le minéral constitue un nouveau type de structure cristalline, bien qu’elle présente des similitudes avec la saranchinaite, à partir de laquelle elle pourrait être produite.

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Améliorer l’efficacité des batteries sodium-ion

Les chercheur ont par ailleurs constaté que son cadre moléculaire, constitué d’atomes d’oxygène, de sulfure de sodium et de cuivre, était poreux, mettant en évidence des voies interconnectées qui pourraient permettre aux ions de sodium de migrer à travers la structure. Selon l’équipe, reproduire ce comportement en laboratoire permettrait la mise au point de nouveaux matériaux pouvant notamment être utilisés comme cathodes afin d’améliorer l’efficacité des batteries sodium-ion.

« Actuellement, le plus grand défi pour cette utilisation est la petite quantité d’un métal de transition – le cuivre – dans la structure cristalline du minéral », explique Filatov. « Il pourrait être résolu en synthétisant en laboratoire un composé ayant la même structure que la pétrovite. »