L'
arsenic entre dans la composition de plusieurs minéraux, dont les cuivres gris. A Sainte-Marie-aux-Mines, il est remarquable sous forme de masses importantes à l'état natif, dans les filons Saint-Jacques et Saint-Guillaume. L'arsenic natif se présente sous forme de rognons gris-noir, parfois concrétionnés, plus rarement sous forme bacillaire ou en monocristaux dont la surface s'altère rapidement en provoquant un dépôt d'arsénolite. Il a été exploité à la mine Gabe-Gottes de 1932 à 1940.Le cuivre a été exploité sous forme de chalcopyrite. dont les cristaux sur quartz de la mine Engelsbourg ont été rangés parmi les meilleurs cristaux connus de ce minéral. Plus récemment, de remarquables agrégats cristallisés ont été extraits d'un filon de calcite et d'ankérite de la mine Armée Céleste, où les cristaux idiomorphes de chalcopyrite atteignent une taille de 7 centimètres (S. Stein et M. Haag, 1987). Les cuivres gris, tennantite et tétraédrite, ont surtout été exploités pour l'argent qu'ils contiennent. Les anciens mineurs les désignaient également sous le terme d'argent gris. Généralement, la tennantite (variété arséniée) domine au Neuenberg, tandis que la tétraédrite (sulfoantimoniure de cuivre) est prépondérante dans le versant lorrain. Ils furent les principaux minerais exploités de ces deux secteurs la tétraédrite contient fréquemment I %, et parfois jusqu'à 5 % d'argent. Le district de Sainte-Marie-aux-Mines aurait fourni près de 5 000 tonnes de cuivre.
La galène représentait le principal minerai d'argent à l'Altenberg. Ses cubes, parfois tronqués, peuvent atteindre plusieurs centimètres tant à l'Altenberg qu'au filon Saint-Louis du Neuenberg. Elle contient environ 0,06 % à 0,1 % d'argent, qui était séparé du plomb par le procédé de la coupellation.
La bournonite est réputée pour ses cristallisations au filon Musloch. La blende ou sphalérite se présente en cristaux idiomorphes, parfois d'une qualité gemme, dont d'excellents échantillons furent découverts il y a quelques années par R. Ubel, D. Bucholtz et H. Loda. La skutterudite a été décrite en cubooctaèdres atteignant 2 à 3 centimètres ainsi que sous forme dendritique. Rammelsbergite et safflorite constituent des boules à structure radiée. Le filon Saint-Jacques est reputé pour sa
lautite, dont il constitue l'un des meilleurs gisements connus. La dervillite a été redéfinie par H. Ban et collaborateurs en 1982, après les travaux initiaux d'Ungemach, puis de Weil.L'érythrine a été trouvée dans les mines Chrétien et de la Treille. Cuprite, cornubite, cyanotrichite, agardite, clinoclase (anciènnement appellé "aphanèse"), parasymplésite, scorodite et bien d'autres minéraux d'oxydation sont particulièrement développés au filon Saint-Jean.
Parmi les minéraux de néoformation, peuvent être mentionnés la monohydrocalcite, et les concrétions d'aragonite aux formes et aux couleurs variées. Au titre des minéraux de néoformation, les arséniates calciques et calcomagnésiens occupent une place de choix. Ils ont été étudiés par R. Pierrot (1964) et H. Ban (1982). Picropharmacolite et pharmacolite constituent les plus répandus d'entre eux. Citons encore la fluckite, la
rauenthalite et la phaunouxite (du nom du vallon du Phaunoux, équivalent français du Rauenthal). Le gisement de Sainte-Marie-aux-Mines est considéré comme un gisement type des arséniates calciques et calcomagnésiens. Notons que c'est surtout grâce au travail de quelques amateurs ou professionnels en minéralogie, ainsi qu'aux techniques de la spéléologie minière, le gisement a permis la découverte de plusieurs espèces minérales inédites au cours des dernières décennies.Nouvelles espèces minérales décrite à Sainte-Marie-aux-Mines
8 espèces minérales nouvelles ont été à ce jour découvertes à Sainte-Marie-aux-Mines dont la moitié seulement a été décrite avant 1980.
1 sulfosel :
Dervillite Ag
2 As S2 Weil 1941
7 arséniates
:Ferrarisite Ca
5H2(AsO4) 4 9H2O Bari 1980Fluckite Ca Mn
2+ H2 (AsO4) 2 2H2O Bari 1980Mcnearite NaCa
5H4 (AsO4) 5 4H2O Sarp et al. 1981Phaunouxite Ca
3 (AsO4) 2 11H2O Bari et al. 1982 Rauenthalite Ca3 (AsO4) 2 10H2O Pierrot 1964 Sainfeldite Ca5 (AsO4) 2 [AsO3 (OH)] 2 4H2O Pierrot 1964Villyallenite (Mn
2+, Ca, Zn) 5 (AsO4) 2 [AsO3 (OH)] 2 4H2O Sarp 1984