Pierre cuivre natif

Le cuivre est une pierre couramment utilisée depuis sa découverte, appelée “Aes Cyprium” en référence à Chypre, une importante source de ce métal. Le cuivre est connu pour sa résistance à la corrosion, sa durabilité et sa capacité à former des alliages avec d’autres métaux, tels que le laiton et le bronze.

Bien que la datation précise de l’utilisation du cuivre soit difficile, des outils et des armes en cuivre brut ont été utilisés dès le néolithique, il y a environ 5 000 ans av. J.-C., tandis que des objets en cuivre datant du 9ème millénaire ont été découverts en Irak. Le bronze a été utilisé dès 3 500 ans av. J.-C., bien avant l’utilisation du fer vers 1 800 av. J.-C. Le cuivre a également été utilisé dans l’art, notamment pour la construction du Colosse de Rhodes en 290 av. J.-C.

L’invention de la poudre à canon a entraîné une utilisation intensive du bronze et du cuivre. Par la suite, le cuivre a été largement utilisé dans la fabrication d’instruments scientifiques tels que la boussole et la balance, ainsi que dans la construction navale.

Au début du XXe siècle, avec le développement de l’électricité, de l’industrie et du bâtiment, de grandes quantités de cuivre ont été nécessaires. Aujourd’hui, le cuivre est indispensable à notre société, depuis les pièces simples jusqu’aux systèmes technologiques avancés.

Il a fallu attendre 1190 pour que le terme “cuivre” soit adopté en France, grâce à l’utilisation de ce mot par Gautier d’Arras dans l’un de ses ouvrages. À l’origine, le terme “cyprium” vient du latin et a été emprunté au grec “cyprios”, signifiant “relatif ou propre à l’île de Chypre”. La dénomination “aes cyprium” désignait ainsi le métal provenant de Chypre, où des gisements de minerais cuprifères et de cuivre brut étaient abondants. Cependant, il y avait également des gisements de cuivre brut dans la région minière en plein essor du nord du Michigan, bien que ce gisement fût alors inconnu.

Le cuivre naturel, symbolisé par Cu, est un minéral métallique cristallin qui appartient à la catégorie des éléments natifs. Il se cristallise dans le système cubique et n’a aucun clivage. Bien qu’il ait une forte densité (d = 8,93), sa dureté est faible (2,5 à 3) et sa masse est légère. Cette pierre opaque présente des cristaux de nuances rouges, un éclat métallique et une surface de cassure écailleuse caractérisée par une couleur rose pâle qui devient brillante et métallique rapidement lorsqu’elle est exposée à l’air.

En raison de sa cohésion de masses métalliques détritiques et ramuleuses, le cuivre natif est malléable, ductile et possède de bonnes capacités de conduction thermique et électrique. C’est pourquoi il est utilisé dans les arts et dans l’industrie électrique. Le cuivre naturel est un cristal cubique produit par des réactions entre des solutions hydrothermales et des corps réducteurs tels que des oxydes de fer issus de laves basaltiques. Les cristaux de cuivre peuvent atteindre des tailles gigantesques, comme dans les formations rocheuses du lac Supérieur dans le Michigan, où ils peuvent peser plus de 420 tonnes.

Le cuivre natif est difficile à conserver en raison de son oxydation, et la plupart des échantillons conservés ont perdu leur couleur rouge vif et ont terni et foncé. Le cuivre a une température de fusion d’environ 1083°C, produisant lors du refroidissement une couche noire d’oxydes. Même lors d’une simple exposition à l’air ambiant, le cuivre s’oxyde en cuprite, en malachite, en chessylite et en lumite. Les oxydes de cuivre sont caractérisés par leur couvrance, mais l’altération est superficielle.

Le cuivre n’est pas soluble dans l’eau, mais les sels de cuivre confèrent une couleur verte aux solutions aqueuses, qui virent au bleu foncé en présence d’un excès d’ammoniaque. L’acide chlorhydrique dilué est recommandé pour nettoyer les pièces en cuivre, car l’acide chlorhydrique concentré ou l’ammoniaque concentrée ne permettent pas la dissolution du cuivre. Le cuivre est facilement soluble dans l’acide nitrique, produisant des vapeurs nitreuses rouges, ou à chaud dans l’acide sulfurique, ce qui permet de l’identifier et de le distinguer des autres minéraux natifs.

Le cuivre natif se trouve dans les cavités et les zones poreuses des roches mafiques effusives, qui résultent de l’extrusion de laves basiques. Bien qu’il soit moins présent dans les grès et les roches argileuses traversées par des filons hydrothermaux, il peut être le produit de la réduction de minéraux ferreux riches en cuivre. Sa disposition plutôt informe est due à la précipitation chimique. Les formations rocheuses de cuivre natif sont souvent associées à des couches ou des veines. Les premières sources ont été découvertes grâce à l’observation des alluvions des vallées, comme en Bolivie où l’on peut voir des formations régulières de cuivre natif au milieu des sables.

Le cuivre natif a été extrait dans des sources s’appauvrissant, comme en Angleterre où la source avait plus de 9% de cuivre en 1800 mais est aujourd’hui épuisée. Les sources deviennent plus difficiles à trouver avec une teneur en cuivre de 4% pour les sources “riches”. L’une des plus grandes mines de cuivre natif se trouve au Chili, à Chuquicamata, dans le désert d’Atacama.

Le cuivre natif se trouve largement dans les zones de cémentation des sources comme à Chypre, mais il peut également se trouver dans d’anciennes mines inondées en eaux chargées de sulfates de cuivre. Il peut se former dans les zones volcaniques, à l’intérieur de géodes de quartz ou en inclusion dans les basaltes, les grès, les calcaires, les ardoises ou encore les roches ligneuses. Il peut être associé à des minéraux cuprifères, alliés à l’argent en half breed, à la calcite, à des zéolites ou à l’épidote.