Voir la source de Goethite

{{Infobox Minéral
| nom         = Goethite
| nomIUPAC    = 
| CAS         = {{CAS|2|0|3|4|4|4|9|4}}
| famille     = 4
| strunz      = {{Strunz|4|F|D|10}}
| Dana        = {{Dana|6|1|1|2}}
| largeurbox  = 
| image       = Goethite Angleterre.jpg
| tailleimage = 280
| légende     = Goethite - [[Restormel]], [[Cornouailles]] ([[Angleterre]])
| formule     = α-Fe{{exp|III}}O(OH) |Fe=1|O=2|H=1|cacher=oui
<!-- Identification -->
| masseform   = 
| couleur     = noir, brun, jaunâtre
| classe      = dipyramidale ;<br>Pnma
| système     = [[Système cristallin orthorhombique|orthorhombique]]
| réseau      = Primitif P
| macle       = 
| clivage     = parfait à {[[Indices de Miller|010]]},<br/> moins bon à {100}
| cassure     = irrégulière
| habitus     = cristaux aciculaires
| faciès      = 
| dureté      = 5 - 5,5
| trait       = brun jaunâtre
| éclat       = Adamantin, métallique, mat, soyeux
| poli        = 
<!-- Propriétés optiques -->
| réfraction  = α=2,260<br>β=2,393<br>γ=2,398
| pléochroïsme = 
| biréfringence = Δ=0,138 ; biaxe négatif
| angle 2V = 20° (calculé)
| dispersion  =
| fluorescence = aucune
| absorption  = 
| transparence = translucide à opaque
<!-- Propriétés chimiques -->
| densité     = 4,3
| tempfusion  = > 1000
| fusibilité  = 
| solubilité  = Soluble dans HCl
| comportement = 
<!-- Propriétés physiques -->
| magnétisme  = antiferromagnétique
| radioactivité = aucune
| categorisationAuto = <!-- désactivée -->
}}

La '''goethite''' est une espèce [[minéral]]e, variété d'[[oxyhydroxyde de fer(III)]], [[Polymorphisme (chimie)|polymorphe]] α du composé [[fer|Fe]][[oxygène|O]]([[hydroxyle|OH]]) avec des traces de [[manganèse|Mn]] et {{H2O}}. Les cristaux sont relativement rares, striés sur {001}, mais peuvent atteindre {{unité|45 cm}}<ref>''The Handbook of Mineralogy'', John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, and Monte C. Nichols, and published by Mineral Data Publishing Volume III, 1997.</ref>.

Ce matériau d'une grande dureté figure notamment dans la composition des [[patelle]]s, et contribuerait à la résistance des dents de ces coquillages<ref>{{Lien web|langue = Français|titre = Plus solide que la toile d'araignée|url = https://www.courrierinternational.com/article/2015/02/19/on-a-trouve-encore-plus-solide-que-la-toile-d-araignee|site = Courrier International|date = 19/02/2015}}</ref>.

== Histoire et dénominations ==

=== Histoire ===
La goethite est connue depuis la [[préhistoire]]<ref>{{Ouvrage |libellé= Pozzi 2004 |langue= fr |langage original= it |auteur1= Enrico Pozzi |titre= Les Magdaléniens. Art, civilisation, modes de vie, environnements |éditeur= éd. Jérôme Millon |collection= L'homme des origines |date= 2004 |titre chapitre= Le feu et les foyers |passage= 145 |lire en ligne= https://books.google.fr/books?id=-zJaKZh4gWEC&pg=PA145&dq=Goethite+chauff%C3%A9e&hl=fr&sa=X&ei=UGNHVKPiA8ztO5q_gKAI&ved=0CC4Q6AEwAg#v=onepage&q=Goethite%20chauff%C3%A9e&f=false |format= sur ''books.google.fr'' }}.</ref>. Elle a été utilisée comme [[pigment]] dans les peintures de la [[grotte de Lascaux]]<ref>{{Lien web |langue= fr |titre= Les pigments et les colorants au cours du temps |format= pdf |site= spcfa.spip.ac-rouen.fr |url= http://spcfa.spip.ac-rouen.fr/IMG/pdf/Sance4_vision.pdf |consulté le= 06/2021 }}.</ref>{{,}}<ref>{{Ouvrage |id= 1979allainALG |libellé= Allain, Leroi-Gourhan (Arl.) ''et al.'' 1979 |langue= fr |auteur1= Jacques Allain |lien auteur1= Jacques Allain (archéologue) |auteur2= Arlette Leroi-Gourhan |lien auteur2= Arlette Leroi-Gourhan |et al.= oui |titre= Lascaux inconnu |lieu= Paris |éditeur= CNRS |date= 1979 |pages totales= 381 |résumé= https://www.persee.fr/doc/ahess_0395-2649_1980_num_35_5_282679_t1_0924_0000_000 |lire en ligne= https://www.persee.fr/issue/galip_0072-0100_1979_sup_12_1 |format= sur ''persee'' }}, {{p.|156}}</ref>.

=== Inventeur et étymologie ===
Elle est décrite par le minéralogiste [[Johann Georg Lenz]] (1748-1832) en 1806 et dédiée au poète allemand (et fonctionnaire des mines) [[Johann Wolfgang von Goethe]]. Le nom est choisi par [[Ludwig Wilhelm Cramer]] sur la suggestion du prêtre Heinrich Adolf Achenbach (1765-1819) et du maître minier Johann Daniel Engels (1761-1828), tous deux de [[Siegen (Allemagne)|Siegen]], qui suggèrent le nom Goethenite pour le minerai. [[Friedrich Wilhelm Riemer]] incite Johann Georg Lenz à changer le nom en Goethite.

=== Topotype ===
* Mine d'Hollertszug, Herdorf, Siegerland, [[Rhénanie-Palatinat]], Allemagne.

=== Synonymie ===
* allcharite (Ježek 1912) : Étymologie : Allchar (Alsar), [[République de Macédoine]]<ref>''Bulletin de minéralogie'', volume 92, Société française de minéralogie et de cristallographie, 1969</ref>.
* chiléite ([[Johann August Friedrich Breithaupt|Breithaupt]] 1840) : Décrit initialement sur des échantillons du Chili qui a inspiré le nom<ref>Johann August Friedrich Breithaupt, ''Journal pr. Chem.'', 19:103, 1840</ref>.
* ehrenwerthite (Cornu 1909). Étymologie d'après le minéralogiste Josef Gängl von Ehrenwerth<ref>Felix {{pc|Cornu}}, "Die Bedeutung gelartiger Körper in der Oxydationszone der Erzlagerstätten", in ''Zeitschrift für praktische Geologie'', vol. xvii, 1909, [https://books.google.ca/books?hl=fr&id=lxk4AQAAMAAJ&focus=searchwithinvolume&q=Ehrenwerthit p. 82]</ref>. À noter que ce terme peut désigner une pseudomorphose de pyrite en goethite.
* fer hydroxylé oolitique<ref>Charles {{pc|Clément}}, ''Aperçu général de la constitution géologique et de la richesse minérale du Luxembourg'', 1864</ref>
* fullonite : synonyme désuet d'onégite
* hydrohématite (Müller, F. 1984). Initialement considérée commune une espèce de formule {{formule chimique|Fe|2|O|3|.nH|2|O}}, elle est depuis déclassée comme synonyme<ref>F. Müller, ''Bayerns steinreiche Ecke'', 2{{e}} éd., Oberfränkische Verlagsanstalt (Hof), 1984</ref>.
* lépidokrokite<ref name="books.google.fr">[https://books.google.fr/books?id=gRg9AAAAYAAJ&pg=PA368&dq=depuis+quand+est-elle+nomm%C3%A9e+goethite&hl=fr&sa=X&ei=BnFAVNX0FszvOYDTgYAG&ved=0CCAQ6AEwAA#v=onepage&q=depuis%20quand%20est-elle%20nomm%C3%A9e%20goethite&f=false William Duckett, ''Dictionnaire de la conversation et de la lecture inventaire raisonné des notions générale les plus indispensable à tous'', volume 10, Michel Lévy frères, 1855, {{p.|368}}]</ref>
* mésabite (Winchell 1893) Décrite à partir d'échantillons de Mesabi Range, Wisconsin États-Unis qui a inspiré le nom<ref>Winchell, A.I.M.E. Transactions, 21:661, 1893</ref>.
* minette : (faux synonyme souvent cité) terme qui désigne une roche de composition mal définie riche en goethite<ref>''Annales des mines'', 1856, page 526</ref>
* onégite : Variété de facies non reconnue se présentant en petits cristaux aciculaires dans le quartz provenant d'une ile sur le lac Onega en Russie décrite en 1800 par Armstrong et Englinhmann<ref>James Dwight Dana, George Jarvis Brush, ''A System of Mineralogy: Descriptive Mineralogy'', John Wiley & Sons, New York (NY), 1868, 5{{e}} éd., {{p.|170}}</ref>.
* [[przibramite]] ([[Ernst Friedrich Glocker|Glocker]] 1831) Initialement décrite sur des échantillons de Przibram (Tchéquie) qui a inspiré le nom<ref>Glocker, 549, 1831</ref>. À noter que ce terme désigne une variété cadiumifère de [[sphalérite]] décrite par Huot.
* pyrosidérite<ref name="books.google.fr" />
* stilpnosidérite<ref name="books.google.fr" />.
* yanthosiderite<ref>''Geological survey record'', numéro 9, Tasmanian Geological Survey, 1970, {{p.|106}}</ref>.

== Caractéristiques physico-chimiques ==
=== Stabilité thermique ===
À haute température la goethite se décompose en [[hématite]] et eau selon la réaction<ref name=Miller2020/> :
:{{fchim|2 FeO(OH} → Fe|2|O|3| + H|2|O}}

=== Magnétisme ===
La goethite possède un ordre [[antiferromagnétisme|antiferromagnétique]] à quatre sous-réseaux<ref>{{Article|prénom1=J M D|nom1=Coey|prénom2=A|nom2=Barry|prénom3=J|nom3=Brotto|prénom4=H|nom4=Rakoto|titre=Spin flop in goethite|périodique=Journal of Physics: Condensed Matter|volume=7|numéro=4|date=1995-01-23|issn=0953-8984|issn2=1361-648X|doi=10.1088/0953-8984/7/4/006|lire en ligne=http://dx.doi.org/10.1088/0953-8984/7/4/006|consulté le=2019-05-15|pages=759–768}}</ref>.

=== Variété ===
* Alumogoethite, de formule (Fe,Al)O(OH)<ref>{{lien web| langue=en| url=https://www.mindat.org/min-8360.html| site=[[Mindat.org]]| titre=Alumogoethite| consulté le=18 avril 2020}}.</ref>.

=== Cristallographie ===
[[Fichier:Goethite crystal structure.jpg| vignette| Structure cristalline de la goethite.]]
Paramètres de la [[maille (cristallographie)|maille conventionnelle]] : ''a'' = {{unité|4.596|Å}}, ''b'' = {{unité|9.957|Å}}, ''c'' = {{unité|3.021|Å}}, ''Z'' = 4 ; ''V'' = {{unité|138.25|Å|3}}, densité calculée = {{unité|4.27|g||cm|-3}}.

Les oxygènes et les [[hydroxyle]]s forment des couches à empilement hexagonal compact, les cations [[fer]] (III) remplissent la moitié des cavités octaédriques. Le [[Polymorphisme (chimie)|polymorphe]] à empilement non compact, moins stable, est la [[lépidocrocite]], γ-FeO(OH).

=== Cristallochimie ===
* La goethite est un [[polymorphisme (chimie)|polymorphe]] de la [[feroxyhyte]] et de la [[lépidocrocite]].
* Elle fait partie du groupe du [[Diaspore (minéral)|diaspore]].

;Groupe du [[Diaspore (minéral)|diaspore]]:
* [[Bracewellite]] : CrO(OH)<ref>{{lien web| langue=en| url=https://www.mindat.org/min-748.html| site=[[Mindat.org]]| titre=Bracewellite| consulté le=18 avril 2020}}.</ref>
* [[Diaspore (minéral)|Diaspore]] : AlO(OH)
*  '''Goethite''' : Fe{{exp|III}}O(OH)
* [[Groutite]] : Mn{{exp|III}}O(OH)<ref>{{lien web| langue=en| url=https://www.mindat.org/min-1756.html| site=[[Mindat.org]]| titre=Groutite| consulté le=18 avril 2020}}.</ref>
* [[Montroséite]] : (V{{exp|III}},Fe{{exp|III}})O(OH)<ref>{{lien web| langue=en| url=https://www.mindat.org/min-2769.html| site=[[Mindat.org]]| titre=Montroseite| consulté le=18 avril 2020}}.</ref>
* [[Tsumgallite]] : GaO(OH)<ref>{{lien web| langue=en| url=https://www.mindat.org/min-11481.html| site=[[Mindat.org]]| titre=Tsumgallite| consulté le=18 avril 2020}}.</ref>

;Partage isotopique:
Comme pour d'autres silicates porteurs de groupes [[hydroxyle]]s ([[kaolinite]], [[muscovite]], [[illite]], [[smectite]], [[groupe des chlorites|chlorite]]), les deux sites de l'oxygène ne sont pas équivalents, et les isotopes les plus lourds se partagent préférentiellement dans le site sans hydrogène associé. Ce partage est caractérisé par :
:<math>\varepsilon=10^3\,\ln\frac{(^{18}\mathrm O/^{16}\mathrm O)_\mathrm{global}}{(^{18}\mathrm O/^{16}\mathrm O)_\mathrm{OH}}</math>,
qui est accessible à la mesure (le premier [[rapport isotopique]] est mesuré directement sur la goethite, et le second sur l'eau extraite par décomposition thermique). Cet <math>\varepsilon</math> est en pratique indépendant de la composition isotopique et du [[potentiel hydrogène|pH]] du fluide présent lors de la formation de la goethite, et dépend essentiellement de la température de formation {{mvar|T}} (mesurée en [[kelvin]]s) :
:<math>\varepsilon=\frac{(5{,}51\pm 0{,}26)\times 10^6}{T^2}-(44{,}5\pm 2{,}8)</math>,
ce qui fait de la goethite un {{lien| trad=Paleothermometer| fr=paléothermométrie| texte=paléothermomètre}}<ref name=Miller2020>{{article| langue=en| titre=Intracrystalline site preference of oxygen isotopes in goethite: A single-mineral paleothermometer| auteur1=Hayden B. D. Miller| auteur2=Kenneth A. Farley| auteur3=Paulo M. Vasconcelos| auteur4=Albert Mostert| auteur5=John M. Eilera| périodique=[[Earth and Planetary Science Letters]]| volume=539| date=1 juin 2020| numéro article=116237| doi=10.1016/j.epsl.2020.116237}}.</ref>.

== Gîtes et gisements ==
=== Gîtologie et minéraux associés ===
;Gîtologie:
Minéral d'occurrence fréquente, la goethite se forme :
* dans les sols riches en fer, par altération d'autres minéraux. Elle est le composant principal de la [[limonite]] dans le [[chapeau de fer]]. On en trouve également sous forme de [[sédiment]]s, ou directement formée par action hydrothermale. Fréquente en [[pseudomorphose]] d'autres espèces comme la [[pyrite]], la [[sidérite]] ;
* dans des conditions hydrothermales, comme les cristaux aciculaires inclus dans des quartz (Allevard, Isère, France) ;
* dans le précipité biogénique des eaux douces, formant le minerai de fer des tourbières ;
* le [[Mars Exploration Rover|rover]] [[Spirit (rover)|Spirit]] de la [[National Aeronautics and Space Administration|NASA]] a également découvert des échantillons de goethite sur la [[Mars (planète)|planète Mars]] dans le [[Goussev (cratère)|cratère Goussev]], apportant un indice de la présence d'eau liquide dans le passé de cette planète<ref>[http://www.nasa.gov/vision/universe/solarsystem/mer-121304b.html www.nasa.gov  Mission News ''Mars Rovers Spot Water-Clue Mineral, Frost, Clouds'' 12.13.04]</ref>.

;Minéraux associés :
[[Hématite]], [[lépidocrocite]], [[manganite]], [[pyrite]], [[pyrolusite]], [[sidérite]].

=== Gisements producteurs de spécimens remarquables ===
* Angleterre 
:Restormel Royal Iron Mine (Trinity Mine), [[Lostwithiel]], Lanivet Area, St Austell District, [[Cornouailles]]<ref>BMS Database; Edward Salisbury Dana (1892) ''The System of Mineralogy of James Dwight Dana, 1837–1868'', John Wiley & Sons, New York (NY), 6{{e}} éd., 1134 p., p. 710; {{Dana I|683}}; Rocks & Min.: 16:130.</ref>
*Canada
:[[Wawa (Ontario)|Wawa]], [[District d'Algoma]], [[Ontario]]
* France
:Mine de [[Mont-Roc]], [[Montredon-Labessonnié]], Tarn<ref>Roland {{pc|Pierrot}}, Paul {{pc|Picot}}, Jean-Pol {{pc|Fortuné}}, Francis {{pc|Tollon}}, ''Inventaire minéralogique de la France n°6 - Tarn'', Éditions du [[Bureau de recherches géologiques et minières|BRGM]], 1976, p. 27</ref>
:Mine de Chaillac, [[Chaillac]], Indre<ref>{{qui|C.}} Baillargeat (1981) "La Goethite de Chaillac (Indre)", ''Monde et Minéraux'', 42, p. 4-7</ref>
:Mine de Bruoux ([[Gargas (Vaucluse)|Gargas]]) 84400 : Mine d'ocre

== Exploitation des gisements ==
;Utilité : Elle est exploitée comme [[minerai de fer]], et également comme [[pigment]].

== Galerie ==
<gallery mode="packed">
Goethite_Tarn.jpg|Goethite sur quartz. [[Montroc]] ([[Tarn (département)|Tarn]], France).
Goethite canada.jpg|Goethite sur quartz. [[Wawa (Ontario)|Wawa]] ([[Ontario]], Canada).
Goethite-171990.jpg|Goethite. ''Coon Creek Mine'',  [[Shady]], [[Comté de Polk (Arkansas)|Polk County]] ([[Arkansas]], États-Unis).
</gallery>

== Notes et références ==
{{références}}

== Voir aussi ==
{{Autres projets| commons=Category:Goethite| wikt=goethite}}

=== Articles connexes ===
* [[Hématite]]

=== Liens externes ===
* {{lien web |langue= en |titre= Goethite |site = [[Mindat.org]] |url= https://www.mindat.org/min-1719.html | consulté le= 06/2021}}

{{Palette|Liste des minéraux}}

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