CHAPITRE II: Les classes minéralogiques
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Cristallographie-Minéralogie CHAPITRE II: Les classes minéralogiques Année 2013-2014 1ère Année BTS GA Elément natifs Sulfures Halogénures Oxydes et hydroxydes Sulfates ELEMENT NATIF - Minéraux formées à partir d’un élément chimique simple - Ils sont formés au sein de la croûte terrestre - Ils représente 3 à 4 % des espèces Elément natifs Sulfures Halogénures Oxydes et hydroxydes Sulfates Elément natifs Sulfures Halogénures Oxydes et hydroxydes Sulfates Espèce minérale Classe minérale Système cristallin Habitus courant Clivage/ Masse cassure volumique Or natif, [Au] Élement natifs cubique Octaèdres,do décaèdres, association dendritique, en lamelles - 19,33 g.cm-3 Dureté Couleur Eclat 2,5 à 3 Doré métallique Gisement et association: • Circulation hydrothermale, filons hydrothermaux avec dépôt de cristaux aurifères associés à des roches magmatiques gisement à l’ouest des Etats-Unis, Californie • Gisement métallifères en association avec des sulfures (BPGC) gisement à Boliden en Suède • Dégradation de gisement primaire. De pars leurs manque d’altérabilité, l’or est charrié par les cours d’eau et se dépose sur des sites de sédimentation ( placers consolidés ou non ). gisement d’Afrique du Sud, Sibérie. Elément natifs Sulfures Halogénures Oxydes et hydroxydes Sulfates Espèce minérale Classe minérale Système cristallin Habitus courant Clivage/ Masse cassure volumique Or natif, [Au] Élement natifs cubique Octaèdres,do décaèdres, association dendritique, en lamelles - 19,33 g.cm-3 Dureté Couleur Eclat 2,5 à 3 Doré métallique Gisement et association: • Circulation hydrothermale, filons hydrothermaux avec dépôt de cristaux aurifères associés à des roches magmatiques gisement à l’ouest des Etats-Unis, Californie • Gisement métallifères en association avec des sulfures (BPGC) gisement à Boliden en Suède • Dégradation de gisement primaire. De pars leurs manque d’altérabilité, l’or est charrié par les cours d’eau et se dépose sur des sites de sédimentation ( placers consolidés ou non ). gisement d’Afrique du Sud, Sibérie. Elément natifs Sulfures Halogénures Oxydes et hydroxydes Sulfates Espèce minérale Classe minérale Système cristallin Habitus courant Clivage/ Masse cassure volumique Cuivre natif, [Cu] Élement natifs cubique Cubes,dodéc aèdres, hexatétraèdr es. - 8,95 g.cm-3 Dureté Couleur Eclat 2,5 à 3 Orange métallique métallique • Liée au roche éruptive d’origine basique. Circulation hydrothermale postérieures au refroidissement origine primaire. • Résultat de l’action des eaux météoriques sur des minéraux cuprifères origine secondaire. Elément natifs Sulfures Halogénures Oxydes et hydroxydes Sulfates Espèce minérale Classe minérale Système cristallin Habitus courant Clivage/ Masse cassure volumique Cuivre natif, [Cu] Élement natifs cubique Cubes,dodéc aèdres, hexatétraèdr es. - 8,95 g.cm-3 Dureté Couleur Eclat 2,5 à 3 Orange métallique métallique • Liée au roche éruptive d’origine basique. Circulation hydrothermale postérieures au refroidissement origine primaire. • Résultat de l’action des eaux météoriques sur des minéraux cuprifères origine secondaire. Elément natifs Sulfures Halogénures Oxydes et hydroxydes Sulfates Espèce minérale Classe minérale Système cristallin Habitus courant Clivage/ Masse cassure volumique Dureté Couleur Eclat Argent natif, [Ag] Élement natifs cubique Cubes, octaédrique esquilleu se 2,5 à 3 Gris métallique métallique 10,1 à 11,1 g.cm-3 Gisement et association: Origine primaire: - Dépôt hydrothermal avec minerais d’argent, sulfure et zéolithe Gisement des Etats-Unis et du Mexique - Dépôt hydrothermal avec des arséniures Allemagne - Dépôt hydrothermal avec de la pechblende Canada Origine secondaire: - Zone de cémentation ( sous le niveau hydrostatique) et zone d’oxydation des gites d’argent. Chili, Pérou. Elément natifs Sulfures Halogénures Oxydes et hydroxydes Sulfates Espèce minérale Classe minérale Système cristallin Habitus courant Clivage/ Masse cassure volumique Dureté Couleur Eclat Argent natif, [Ag] Élement natifs cubique Cubes, octaédrique esquilleu se 2,5 à 3 Gris métallique métallique 10,1 à 11,1 g.cm-3 Gisement et association: Origine primaire: - Dépôt hydrothermal avec minerais d’argent, sulfure et zéolithe Gisement des Etats-Unis et du Mexique - Dépôt hydrothermal avec des arséniures Allemagne - Dépôt hydrothermal avec de la pechblende Canada Origine secondaire: - Zone de cémentation ( sous le niveau hydrostatique) et zone d’oxydation des gites d’argent. Chili, Pérou. Elément natifs Sulfures Halogénures Oxydes et hydroxydes Sulfates Espèce minérale Classe minérale Système cristallin Habitus courant Clivage/ cassure Masse volumique Dureté Couleur Eclat Platine, [Pt] Élement natifs cubique Cristaux rares, cubique - 14 à 19 g.cm-3 4 à 4,5 Gris clair à gris foncé métallique Gisement et association: • Associé au roches éruptives basique et ultrabasique. • Placers provenant des roches basique et ultrabasique. Madagascar, Californie Elément natifs Espèce minérale Classe minérale Bismuth, [Bi] Élement natifs Sulfures Système cristallin Rhomboédrique Halogénures Habitus courant cubique Oxydes et hydroxydes Sulfates Clivage/ Masse cassure volumique Dureté 19,75 g.cm-3 2 à 2,5 parfait Gisement et association: • Filon dans les roches acides. • Parfois dans les Pegmatite stannifères. principaux minerai de bismuth au Madagascar Couleur Blanc d’argent, irisé Eclat métallique Elément natifs Sulfures Halogénures Oxydes et hydroxydes Sulfates Espèce minérale Classe minérale Système cristallin Habitus courant Clivage/ Masse cassure volumique Antimoine, [Sb] Elément natifs Rhomboédrique Cristaux tabulaire, amas globulaires parfais 6,7 g.cm-3 Dureté Couleur Eclat 3 à 3,5 Gris clair à gris foncée métallique Gisement et association: • Minéral accessoire des filon d’arséniures et d’antimoniure. Associé à l’argent ,minerais arséniés et antimonié, souvent stibine. • Associé au gite BPGC. Elément natifs Sulfures Halogénures Oxydes et hydroxydes Sulfates Espèce minérale Classe minérale Système cristallin Habitus courant Clivage/ Masse cassure volumique Arsenic, [As] Elément natifs Rhomboédrique Masse globulaire parfais Gisement et association: • Minéral associé au sulfo-arséniures ou arséniures. • Présence fréquente mais en petite quantité. 5,7 g.cm-3 Dureté Couleur Eclat 3,5 Gris clair à gris foncée métallique Elément natifs Sulfures Halogénures Oxydes et hydroxydes Sulfates Espèce minérale Classe minérale Système cristallin Habitus courant Clivage/ Masse cassure volumique Soufre, [S] Elément natifs Orthorhombique Massif, octaédrique imparfait Gisement et association: • - Origine volcanique: Dépôt de fumerolles volcaniques. • - Dépôts sédimentaires: Réduction du gypse. 2,07 g.cm-3 Dureté Couleur Eclat 1,5 à 2,5 jaune Vitreux vif, gras dans les cassures Elément natifs Sulfures Halogénures Oxydes et hydroxydes Sulfates Espèce minérale Classe minérale Système cristallin Habitus courant Clivage/ Masse cassure volumique Diamant [C] Elément natifs Cubique Octaèdre parfais 3,5 g.cm-3 Dureté Couleur Eclat 10 incolore adamantin Gisement et association: • Présent dans les nodule de brèche à ciment ultrabasique (kimberlite, péridotite porphyrique). • Placers provenant de dykes diamantifère. • Météoritique. Matières carbonées transformées par ultra haute température. Elément natifs Sulfures Halogénures Oxydes et hydroxydes Sulfates SULFURES ‐ Association entre du souffre et un ou plusieurs autres éléments autre que l’oxygène. ‐ Formation au niveau des zones d’activités magmatiques. Précipitation, Dépôt sulfuré. Circulation hydrothermale Magma, production de souffre sous forme gazeuse 400°C Elément natifs Sulfures Halogénures Oxydes et hydroxydes Sulfates Schéma décrivant la circulation de fluide sous haute température au sein de dorsale océanique et expulsé par l’intermédiaire de structure appelé « fumeur noir ». Elément natifs Sulfures Halogénures Les sulfures Le souffre est associé à des cations qui peuvent être des métaux de fer (fe), plomb (Pb), Zinc (Zn), Cuivre (Cu) ou non métaux d’Antimoine (Sb), Bismuth (Bi). Oxydes et hydroxydes Sulfates Les sulfosels Le souffre de lie à une ou plusieurs As, Ge, Bi, Sb dans un groupement anionique. As, Ge, Bi ou Sb Association de métal ou non métal Association de métal ou non métal Association de métal ou non métal Elément natifs Sulfures Halogénures Sulfure : galène, sulfure de plomb [PbS] S Pb Oxydes et hydroxydes Sulfates Sulfosel : Arsénopyrite, sulfosel de fer [FeAsS] Anion Cation S Cation As Groupe anionique Fe Elément natifs Sulfures Halogénures Oxydes et hydroxydes Sulfates Espèce minérale Classe minérale Système cristallin Habitus courant Clivage/ Masse cassure volumique Galène, [PbS] Sulfure Cubique Octaèdre parfait 7,6 g.cm-3 Dureté Couleur Eclat 2,5 Gris de plomb métallique Gisement et association: • Sulfure le plus commun • Filons hydrothermaux de toute température, entre dans les association B.P.G.C Elément natifs Sulfures Halogénures Oxydes et hydroxydes Sulfates Espèce minérale Classe minérale Système cristallin Habitus courant Clivage/ Masse cassure volumique Blende, sphalérite, [ZnS] Sulfure Cubique Tétraèdre, cube, dodécèdre parfait 4 g.cm-3 Dureté Couleur Eclat 3,5 à 4 Jaune, brun, noir adamantin Gisement et association: • Sulfure très répandu • Filons hydrothermaux de toute températures. Association P.B.G.C et sulfure connexe: cuivre gris, sulfure d’argent Source:www.les-minéraux.fr Elément natifs Sulfures Halogénures Oxydes et hydroxydes Sulfates Espèce minérale Classe minérale Système cristallin Habitus courant Clivage/ Masse cassure volumique Chalcopyrite [CuFeS2] Sulfure quadratique Sphénoèdres, masse grenue inégale 4,2 g.cm-3 Association et Gisement: • • • • • Origine dans les roches éruptives basiques Sudburry, Finlande, Norvége, Japon Gite de métamorphisme de contact E-U, Japon Filons hydrothermaux, association BPGC Chili Imprégnation hydrothermale dans les calcaires ou les schistes Congo, Zimbabwe Dureté Couleur Eclat 3,5 à 4 Jaune d’or, ternie ou irisés rouge et/ou violet métallique Elément natifs Sulfures Halogénures Oxydes et hydroxydes Sulfates Espèce minérale Classe minérale Système cristallin Habitus courant Clivage/ Masse cassure volumique Pyrite [FeS2] Sulfure Cubique Cube, octaèdre Conchoïdale 5 g.cm-3 Dureté Couleur Eclat 6 et 6,5 Jaune dorée métallique Association et Gisement: • circulation hydrothermal, les gisements forment des filon associé à d’autre sulfure. Gisement B.P.G.C • La pyrite peut formé le toit en forme de « chapeau » des gisements de sulfure • Gisement formé par métamorphisme de contact ou accumulé dans les sédiment métamorphique. • La pyrite peut contenir de l’arsenic, de l’argent, du zinc et de l’or microscopique. Elément natifs Sulfures Halogénures Oxydes et hydroxydes Sulfates ‐ Les sels halogènes sont formés par des éléments halogènes: Fluor [F], Chlore [Cl], Brome [Br], Iode [I], Astate [As] ‐ Les éléments sont liés par des liaisons ioniques. ‐ Les halogènes présentent une dureté et une densité faible. Elément natifs Sulfures Halogénures Oxydes et hydroxydes Sulfates ‐ Les sels halogènes sont formés par des éléments halogènes: Fluor [F], Chlore [Cl], Brome [Br], Iode [I], Astate [As] ‐ Les éléments sont liés par des liaisons ioniques. ‐ Les halogènes présentent une dureté et une densité faible. Système cubique, halite Elément natifs Sulfures Halogénures Oxydes et hydroxydes Sulfates Formation des halogénures: ‐ Apport d’élément dissout dans un milieu aquatique fermé. ‐ L’évaporation entraine la précipitation par saturation d’évaporite ‐ Les évaporites sont principalement constitués d’halogène. Source: http://www2.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque/s2/orig.mineraux. Elément natifs Sulfures Halogénures Composition en éléments ioniques de l’eau de mer Oxydes et hydroxydes Sulfates Sylvite (potasse) Halite Gypse Calcite Elément natifs Sulfures Halogénures Oxydes et hydroxydes Sulfates Dépôt de halite au bord de la mer morte Elément natifs Sulfures Halogénures Oxydes et hydroxydes Sulfates Espèce minérale Classe minérale Système cristallin Habitus courant Clivage/ cassure Masse volumique Dureté Couleur Eclat Halite, sel gemme [NaCl] halogénures Cubique cubique Irrégulière, très cassant 2,2 g.cm-3 2,5 blanc transparent • Gisement et association: Gisement de type évaporitique. Forme des couches puissantes ou des dômes (diapirs) provenant de la déformation plastique. Source: www.wikipédia.fr Elément natifs Sulfures Halogénures Oxydes et hydroxydes Sulfates Espèce minérale Classe minérale Système cristallin Habitus courant Clivage/ cassure Masse volumique Dureté Couleur Eclat Fluorine, [CaF2] Halogènures Cubique Cubique, souvent en masse Irrégulière, très cassant 3,1 g.cm-3 4 Violet, bleuté, vert, jaune, rose, blanc , incolore vitreux Gisement et association: • Filons hydrothermaux. • Associée aux pegmatites. • Parfois minéral accessoire de certaines roches éruptives acides (granites). • Roches sédimentaires (dolomies, calcaires). Source: www.wikipédia.fr Elément natifs Sulfures Halogénures Oxydes et hydroxydes Sulfates Les oxydes ‐ Association d’oxygène avec un ou plusieurs cations Les oxydes simple ‐ Un élément associé à l’oxygène. Les oxydes complexes ‐ Différent élément associé un oxygène différent. Cuprite Les hydroxydes ‐ Un atome d’oxygène et un atome d’hydrogène associé avec un ou plusieurs cations Azurite HO- Malachite O²- Elément natifs Sulfures Halogénures Oxydes et hydroxydes Sulfates Espèce minérale Classe minérale Système cristallin Habitus courant Clivage/ Masse cassure volumique Corindon, [Al2O3] Oxydes Rhomboéd rique Hexagonal, souvent en tonnelet Aucun • • 4 g.cm-3 Dureté Couleur Eclat 9 Brun Bleu (saphir), Rouge (rubis) vitreux Gisement et association: Minéraux associé au roche métamorphique de haute pression et haute température. Les principaux gisement sont de type alluvionnaire. Phénocristaux de Corindon Rubis, variété rouge. Dû à l’oxyde de chrome Saphir, variété rouge. Dû à des impuretés, fer ou titane. Elément natifs Sulfures Halogénures Oxydes et hydroxydes Sulfates Espèce minérale Classe minérale Système cristallin Habitus courant Clivage/ Masse cassure volumique Rutile, [TiO2] Oxydes Quadratiqu e Prisme octaédrique net 4,2 g.cm-3 Dureté Couleur Eclat 6 à 6,5 Noir, rouge Brillant Gisement et association: • Minéral accessoire des roches éruptives contenant des amphiboles de types hornblende (diorite, amphibolites, syénites, granit). • Minéral présent dans les filons de pegmatites. Elément natifs Sulfures Halogénures Oxydes et hydroxydes Sulfates Espèce minérale Classe minérale Système cristallin Habitus courant Clivage/ Masse cassure volumique Cassitérite, [SnO2] Oxydes Quadratiqu e Prisme court octaédrique, face striées imparfait 7 g.cm-3 Gisement et association: • Minéral associé au roches éruptives particulièrement felsique • Minéral présent dans les filons de pegmatites. Dureté Couleur Eclat 6à7 Brun ou noir Adamantin Elément natifs Sulfures Halogénures Oxydes et hydroxydes Sulfates Espèce minérale Classe minérale Système cristallin Habitus courant Clivage/ Masse cassure volumique Hématite, [FeO2O3] Oxydes Rhomboédrique Tabulaire, globulaire - • • • 5,2 g.cm-3 Gisement et association: Formation hydrothermal de haute température Roches magmatique ou issu du métamorphisme régionale Minerai de fer le plus abondant Dureté Couleur Eclat 5,5 à 6,5 Noir, gris d’acier, rouge métallique Elément natifs Sulfures Halogénures Oxydes et hydroxydes Sulfates Espèce minérale Classe minérale Système cristallin Habitus courant Clivage/ Masse cassure volumique Spinelle [Al2O3,MgO ] Oxydes Cubique Octaèdre Conchoïdale 3,6 g.cm-3 Dureté Couleur Eclat 7,5 à 8 variable vitreux Gisement et association: • Les nombreuses variétés de spinelles se forment à haute température. • Minéraux accessoires des roches ignées, surtout basique. • Dans les schistes alumineux • Dans les calcaires de métamorphisme de contact • Dans les filons de pegmatites Elément natifs Sulfures Halogénures Oxydes et hydroxydes Sulfates Espèce minérale Classe minérale Système cristallin Habitus courant Clivage/ Masse cassure volumique Magnétite, [Fe2O3,FeO] Oxydes Cubique Octaèdre, dodécaèdre à face striées parfais 5,2 g.cm-3 Dureté Couleur Eclat 5,5 noir métallique Gisement et association: • La magnétite est un minéral primaire de haute température. • Ségrégations dans les roches éruptives acides ou basique • Minéral accessoire dans les roches basiques • Exceptionnellement dans les pegmatites granitiques. • Météorites Source: www.géowiki.fr Source: www.alkali-nuts.fr Elément natifs Sulfures Halogénures Oxydes et hydroxydes Sulfates Espèce minérale Classe minérale Système cristallin Habitus courant Clivage/ Masse cassure volumique Chromite, [Cr2O3,FeO] Oxydes Cubique Masse granulaire - 4,6 g.cm-3 Gisement et association: • La magnétite est un minéral primaire de haute température. • Ségrégations dans les roches éruptives acides ou basique • Minéral accessoire dans les roches basiques • Exceptionnellement dans les pegmatites granitiques. • Météorites Source: www.google.fr Dureté Couleur Eclat 5,5 noir métallique Elément natifs Sulfures Halogénures Oxydes et hydroxydes Sulfates Espèce minérale Classe minérale Système cristallin Habitus courant Clivage/ Masse cassure volumique Goethite, [HFeO2] Hydroxyde s Cubique Petit cristaux prismatique, masse fibreuse radié ou à nodule - 4,4 g.cm-3 Dureté Couleur Eclat 5,5 noir Adamatin, métallique Gisement et association: • Minéral de haute température qui se rencontre exclusivement dans les péridotites et serpentinites. • Dans les sables détritique des régions à serpentines. • Météorites. Source: www.géowiki.fr Elément natifs Sulfures Halogénures Oxydes et hydroxydes Sulfates Espèce minérale Classe minérale Système cristallin Habitus courant Clivage/ Masse cassure volumique Gibbsite, [Al(OH)3] Hydroxydes Monoclinique Tabulaire, concrétion sphérique parfait 2,4 g.cm-3 Dureté Couleur Eclat 2,5 à 3,5 incolore, blanc, vert jaune, rouge Vitreux à nacré Gisement et association: • Issu principalement d’altérite, formation géologique meuble, issu par l’altération physicochimique d’autre formation géologique. • Concrétion alumineuse constituant élémentaire des bauxites et latérites. • Formation hydrothermal de basse température résultat de l’altération de minéraux alumineux. • Formation possible dans des filons de roche magmatique alcalines ou des roches métamorphiques. Source: www.crystal and minéral collecting.fr Elément natifs Sulfures Halogénures Oxydes et hydroxydes Sulfates ‐ L’association anionique des sulfate et formé par le radical [SO42-] ‐ Le souffre peut-être remplacé par : Le molybdène et forme les molybdates Le tungstène et forme les tungstates Le chrome et forme les chromates Sulfates anhydre: Evacuation des molécules d’eau par pression lithostatique Elément natifs Sulfures Halogénures Oxydes et hydroxydes Sulfates Espèce minérale Classe minérale Système cristallin Habitus courant Clivage/ Masse cassure volumique Gypse, [CaSO4(H2 O)] Sulfates Monoclinique Prismatique, tabulaire parfait 2,3 g.cm-3 Gisement et association: le gypse fait partie des évaporites sans halogène. Gypse anhydrite: Après enfouissement, déshydratation du gypse. Dureté Couleur Eclat 2 Incolore, jauneorangé Vitreux Elément natifs Sulfures Halogénures Oxydes et hydroxydes Sulfates Espèce minérale Classe minérale Système cristallin Habitus courant Clivage/ Masse cassure volumique Baryte, [BaSO4] Sulfates Orthorhombique Prismatique, tabulaire parfait • 4,8 g.cm-3 Dureté Couleur Eclat 3 à 3,5 Incolore, blanche, jaune Vitreux Gisement et association: Origine hydrothermal, se forme par filon de basse température • Paléokarst, au niveau de l’interphase entre le socle et la couverture sédimentaire http://www.geowiki.fr
