La halite ou couramment sel gemme dans le langage minier, est une espèce minérale solide composée de chlorure de sodium de formule brute NaCl. La roche évaporite tendre, très légère, fragile, à la ténacité cassante, à la saveur saline également dénommée halite qui le contient en très grande majorité recèle des traces d'iode, brome, fluor, fer, oxygène et silicium.

Pure, elle est incolore si les cristaux sont bien formés, ou blanche. La présence d'impuretés lui donne parfois une couleur grise, jaunâtre à rougeâtre, brunâtre, noire ou encore bleue ou violette.

Le minéral pur, humide au toucher, est beaucoup plus stable que la halite commune, très souvent déliquescente à cause d'impuretés, en faible traces du type chlorure de calcium ou chlorure de magnésium. La halite est soluble dans l'eau, ce critère de solubilité, associé au goût salé, à la forme cubique ou au clivage caractéristiques des cristaux permet une identification rapide. Chauffé dans une poêle, la matière minérale décrépite, puis fond. Un grain colore la flamme en jaune vif, caractéristique des ions sodium.

Ce minéral se trouve le plus souvent sous forme de sel marin fossilisé avec d'autres roches évaporites ou salines dans les bassins sédimentaires. Il est indispensable à la vie animale et précieux pour l'économie. Aussi les gisements affleurant en surface ou indiqués par des sources salines sont-ils connus de toute antiquité par les peuples éleveurs.

Historique de la description et appellations

Inventeur et étymologie

Connue depuis la préhistoire, l'inventeur « moderne » est Ernst Friedrich Glocker en 1847, qui lui a attribué le nom de « halites ». Ce mot vient du grec ἃλς hals = sel, et λίθος lithos = pierre. C'est James Dwight Dana qui lui donnera son nom définitif en enlevant le « s » final.

Synonymes

Il existe pour cette espèce de nombreux synonymes :

β-halite ;

cachi ; du quechua kallchi qui signifie « sel » en référence aux lagunes saumâtres du Nord-Est de l'Argentine ;

halites (Glocker) ;

martinsite (Karsten 1845 ) ;

soude muriatée ;

muriacite selon la nomenclature de Guyton de Morveau;

sel gemme, qui désigne à l'origine une forme massive de halite, en usage une fois pilé comme sel de table.

sel de terre, sel terreux ou pierreux, sel de salines (mines), pierre de sel.

Caractéristiques physico-chimiques

Mélange

La natrikalite fut d'abord décrite comme une espèce minérale par Gilbert Joseph Adam en 1869, puis déclassée comme mélange de halite et de sylvite.

Cristallochimie

La halite se présente comme deux empilements cubiques compactes interpénétrés. Elle prend la forme d'un réseau cubique d'ions hexacoordonnés, c'est-à-dire que chaque anion est entouré de façon octaédrique par six cations, et réciproquement.

Elle sert de chef de file à un groupe de minéraux isostructuraux, qui forme des solutions solides.

Groupe de la halite

Groupe de la halite Minéral Formule Groupe ponctuel Groupe d'espace Carobbiite KF 4/m 3 2/m Fm3m Griceite LiF 4/m 3 2/m Fm3m Halite NaCl 4/m 3 2/m Fm3m Sylvine KCl 4/m 3 2/m Fm3m Villiaumite NaF 4/m 3 2/m Fm3m

Cristallographie

La structure de la halite est, pour l'essentiel, celle du chlorure de sodium.

La halite cristallise dans le système cristallin cubique, avec le groupe d'espace Fm3m (Z = 4 unités formulaires par maille conventionnelle).

Paramètre de la maille conventionnelle : = 5,**02 Å (volume de la maille V = 179,43 Å)

Masse volumique calculée = 2,16 g/cm

Cette structure correspond à deux sous réseaux cubiques à face centrée d'ions, décalés de la moitié du côté de la maille selon l'une des directions des côtés de la maille.

Les ions Na et Cl ont chacun une coordinence 6 : n'importe quel ion Cl est entouré de 6 ions Na, formant un octaèdre autour du Cl. Et vice versa, autour de chaque ion Na se trouvent comme plus proches voisins 6 ions Cl formant aussi un octaèdre.

Structure de la halite. Bleu : Na, vert : Cl.

Mise en valeur des polyèdres de coordination.

Distinction des cristaux

Les cubes monocristallins sont parfois très gros, avec clivage parfait : ils peuvent atteindre un mètre de côté. Avec l'humidité, ils subissent une dissolution partielle, le plus souvent provoquant un arrondissement des angles.

Les accidents de cristallisation sont néanmoins très fréquents. Ce sont principalement des lacunes structurales, des dislocations, des substitutions... S'ils génèrent des électrons isolés, la couleur bleu tend à s'imposer.

La halite se distingue de la sylvine, de la sylvinite, de la carnallite, minéraux potassiques par le clivage, le test de flamme, la dureté et le goût salé.

Cristaux de collection

La manipulation de cette espèce minérale, légèrement hygroscopique, nécessite souvent un nettoyage à l'alcool et une conservation au sec.

Gîtes et gisements

D'un point de genèse primaire, la halite peut provenir de l'eau de mer à l'origine des gisements de sel marin, fossiles ou récents, mais aussi de roches ou d'émanations volcaniques ou plutoniques, y compris les eaux thermales, expliquant les eaux salines ou saumâtres des zones endoréiques.

Elle est associée à des couches de calcaires, de dolomies, d'argiles, mais le plus souvent à d'autres évaporites, à commencer par le gypse et l'anhydrite. Les lits peuvent avoir une puissance d'environ un mètre à plus de 300 mètres. Les masses salines de faible densité, en particulier les dômes de sel dépassant parfois 10 km de diamètre et 2 kilomètres d'épaisseur, que ses amas contribuent à former, tendent à s'élever et à soulever les couches de terrains supérieures en enveloppes arrondies complexes. Elles sont facilement repérables par diverses méthodes de mesures géophysiques.

Gîtologie et minéraux associés

La halite est un composant de nombreuses roches évaporitiques, provenant de l'évaporation de lacs ou mers salés. Elle peut se rencontrer en couches importantes dans les dépôts sédimentaires, comme dans le Saulnois lorrain (Varangéville Dombasle, Rosières-aux-Salines en val de Meurthe, Dieuze, Château-Salins, en val de Seille), à Lons-le-Saunier dans le Jura, à Dax dans les Landes, à Salies-de-Béarn en Pyrénées Atlantiques, à Salies de Salat en Haute-Garonne, mais aussi à Salzbourg ou dans le Salzkammergut en Autriche, en Suisse, à Heilbronn ou Berchtesgaden en Allemagne, dans la province de Wieliczka en Pologne, dans le Sud-Est de la Russie, en Inde, en Iran, en Grande-Bretagne, à Cardona en Espagne, en Ontario, dans les états américains de New-York, du Michigan et de l'Ohio, du Kansas et du Wyoming, dans les dômes de sel du golfe du Mexique par exemple au Texas ou en Louisiane, dans le Permian Basin entre Texas et Nouveau-Mexique, en Arizona et au Nevada, dans le vaste salar d'Uyuni en Bolivie, au Pérou, en Colombie, ou encore associée à d'autres sels potassiques et magnésiens d'origine marine comme à Stassfurt en Saxe allemande ou dans les innombrables lacs alcalins des régions arides, froides ou chaudes, voire associée aux couches minces de sylvinite dans le bassin potassique. Elle apparaît en efflorescences sur de vastes régions arides.

La halite est associée à divers chlorures, carbonates et sulfates (gypse, sylvine, polyhalite, carnallite, etc.).

Cubes empilés de halite, échantillon sorti tel quel des mines potassiques de Stassfurt, Saxe-Anhalt Allemagne (ordre de grandeur: 6.7 x 1.9 x 1.7 cm).

Gisements producteurs de spécimens remarquables

Autriche

Druses de cristaux hexaédriques du Salzkammergut, par exemple Hallstatt ou Hall

Canada

États-Unis

France : Varangéville en Meurthe-et-Moselle ; le bassin salifère de Franche-Comté : Gouhenans, Saulnot, Mélecey-Fallon, Grozon et Athesans-Étroitefontaine dans le gisement de Haute-Saône, où le sel est mêlé au bassin houiller keupérien ; la Grande Saline de Salins-les-Bains et celle d'Arc-et-Senans, reliées par un saumoduc du XVIII siècle de 21 kilomètres de long, sont classées patrimoine mondial de l'UNESCO depuis 2009.

Varangéville en Meurthe-et-Moselle ;

le bassin salifère de Franche-Comté : Gouhenans, Saulnot, Mélecey-Fallon, Grozon et Athesans-Étroitefontaine dans le gisement de Haute-Saône, où le sel est mêlé au bassin houiller keupérien ; la Grande Saline de Salins-les-Bains et celle d'Arc-et-Senans, reliées par un saumoduc du XVIII siècle de 21 kilomètres de long, sont classées patrimoine mondial de l'UNESCO depuis 2009.

Gouhenans, Saulnot, Mélecey-Fallon, Grozon et Athesans-Étroitefontaine dans le gisement de Haute-Saône, où le sel est mêlé au bassin houiller keupérien ;

la Grande Saline de Salins-les-Bains et celle d'Arc-et-Senans, reliées par un saumoduc du XVIII siècle de 21 kilomètres de long, sont classées patrimoine mondial de l'UNESCO depuis 2009.

Pologne : Mines de sel de Wieliczka, Wieliczka, Małopolskie - Mine ouverte dès le XIII siècle, classée au patrimoine de l’UNESCO.

Mines de sel de Wieliczka, Wieliczka, Małopolskie - Mine ouverte dès le XIII siècle, classée au patrimoine de l’UNESCO.

Italie

"halite violette" de Calascibetta en Sicile (couleur due à la radioactivité naturelle)

Inde

Exploitation des gisements

Au début des années 1990, la mine de Retsof, dans l'état de New-York, comptait parmi les plus grandes salines du monde. Ses principales utilisations sont :

minerai pour l'industrie de la soude (voie vers la fabrication de la soude caustique ou l'industrie verrière) et de l'acide chlorhydrique ;

important minerai (associé) pour les (sous) produits extraits : potasse, magnésium, chlore, brome, iode.

la halite est le principal constituant du sel employé pour le salage des routes ;

dans l'industrie alimentaire, comme conservateur (notamment depuis l'Antiquité pour la conservation de la viande) ou condiment exhausteur de goût, mais aussi prodigieux fixateur d'eau pesante (sel alimentaire) ;

Galerie

Fluorescence de la halite d'Erongo, Namibie. Musée minéralogique de Bonn.

Cristal de sel de l'une des mines de sel de Wieliczka en Pologne.

Halite du gouvernorat du Fayoum en Égypte.

Sel rouge provenant de la mine de sel de Khewra.

石盐又名矿盐或岩盐，指在地下或山洞内开采的食盐。矿盐的矿物组成与海盐不同，而且视乎出产地不同亦有所差异。

化学成分为NaCl，一般含有氯化钙、氯化镁等；往往混有粘土。

维利奇卡盐矿