III-Classification chimique des minéraux

MINERALOGIE
Contenu
I- Formes cristallographiques .................................................................................................................. 1
II- Propriétés des minéraux .................................................................................................................... 2
III-Classification chimique des minéraux ..................................................................................................... 4
Définitions
La minéralogie est la science qui étudie les minéraux formant les roches de l’écorce terrestre.
Un minéral est un corps inorganique, incombustible, solde à la température ordinaire, constitué par
l’assemblage de plusieurs atomes ou éléments chimiques ;
I- Formes cristallographiques
La cristallographie est le mode de disposition des atomes constitutifs d’un minéral. On distingue deux états
physiques de minéraux d’où deux grandes classes de minéraux :
- Minéraux amorphes dont les atomes constitutifs sont disposés en désordre
- Cristaux dont les atomes constitutifs sont disposés en ordre suivant des formes géométriques bien
déterminées. Chaque minéral appartenant à cette classe se forme à partir des liquides en fusion, après
refroidissement, les atomes se disposent en obéissant de formes géométriques bien définies appeléessystème
cristallin à partir duquel se développe et s’agrandit le cristal.
Il existe sept 7 systèmescristallins, bases de l’ordre de disposition des atomes constitutifs de cristaux :
- Système cubique (C), prisme cubique : base carrée, face carrée. Ex : Grenat, pyrite.
- Système quadratique (Q), prisme quadratique : base carrée, face rectangle. Ex : Zircon
- Système hexagonal (H), prisme hexagonal : base hexagonal, face rectangle Ex : Béryl
- Système rhomboédrique (R),prisme rhomboédrique : base losange, face losange. Ex : quartz, tourmaline,
calcite, corindon
-Système orthorhombique (O), prisme orthorhombique : base rectangle, face rectangle. Ex : Olivine, topaze
- Système monoclinique (M), prisme monoclinique : base rectangle, 2 faces rectangle, 2 faces parallélogramme
Ex : orthose, augite
- Système triclinique (T),prisme triclinique : bases et faces parallélogramme Ex : Plagioclase, albite
II- Propriétés des minéraux
Les minéraux possèdent des propriétés physiques qui permettent de les distinguer entre eux et qui deviennent
des critères d'identification :
Couleur
Un minéral peut présenter plusieurs couleurs. Exemple, on a de quartz incolore limpide, blanc laiteux, violet
(ou améthyste), rouge (jaspe), noir enfumé, bleu…
La couleur doit être observée sur une cassure fraîche, car l'altération superficielle peut modifier la couleur
Éclat
L'éclat des minérauxest l'aspect qu'offre leur surface lorsqu'elle réfléchit la lumière.
On distingue deux grandes catégories:
- l'éclat métallique, brillant comme celui des métaux
- l'éclat non métallique que l'on décrit par des termes comme vitreux (comme le verre), gras (comme si la
surface était enduite d'huile ou de graisse), adamantin (qui réfléchit la lumière comme le diamant), résineux
(comme la résine), soyeux (comme la soie), etc.
Densité
La densité est une constante physique qui caractérise un minéral donné, une propriété mesurable, c’est le
rapport entre le poids et le volume d’un minéral d= P (en gramme) / V (en cm3)
On mesure le volume d’un minéral de forme quelconque par le volume de l’eau déplacée dans une éprouvette
graduée où l’on immerge ce minéral.
Clivage
Le clivage est une propriété d’un minéral de se briser le long des plans particuliers appelés plan de clivage. La
structure cristalline des minéraux est plus faible le long de ces plans de clivage
Ainsi, un minéral va donc se briser facilement le long des plans de clivage, alors qu'il ne se brisera jamais selon
ses faces cristallines.
Par exemple, la calcite possède un clivage rhomboédrique, avec des plans à 75° et 105°.
Les micas se débitent en feuilles grâce à leur clivage selon un plan unique.
Cassure
C’est le mode dont un minéral se fragmente régulièrement en donnant des aspects très caractéristiques.
Exemples Le quartz se fragmente suivant une cassure conchoïdale (en courbe),
D’autres cassures sont qualifiées d’irrégulières ou régulières.
Dureté
La dureté d'un minéral correspond à sa résistance à se laisser rayer ou à rayer un autre. Elle est variable d'un
minéral à l'autre. On utilise dix minéraux dits étalons, classés du plus tendre au plus dur etnumérotés de 1 à 10
pour apprécier la dureté d’un minéral :C’est l'échelle de Mohs.
L’ongle, le cuivre, le verre à vitre ou lame de canif et l’acier dur (lime) permettent également de repérer la
dureté des minéraux
Dureté
Minéraux étalons
Autres repères
1
Talc
2
Gypse
3
2,5
ongle
3,5
pièce de cuivre
Calcite
4
Fluorine
5
Apatite
5,5
6
Orthose
6,5
7
Quartz
8
Topaze
9
Corindon
10
Transparence
Verre à vitre ou lame de canif
Diamant
Acier dur (lime)
C’est l’aptitude d’un minéral d’être traversé par la lumière
Effervescence
Les acides font effervescence sur les minéraux carbonatés avec dégagement de CO2 et bouillonnement.Exemple
calcite
III-Classification chimique des minéraux
On groupe les minéraux suivant leur composition chimique :
Groupe de quartz : silicates(SiO2)
Exemples : quartz, calcédoine
Groupe des feldspaths :silicates d’alumine (SiO2Al)
Exemples : orthose, plagioclase (albite, oligoclase, labrador, …)
Groupe de Feldspathoïdes : Silicates d’alumine de composition chimique voisine de Feldspath
Exemple : Néphéline
Groupe des micas : silicates d’alumine et divers métaux (SiO2Al,…)
Exemples : biotite, muscovite, phlogopite, tourmaline, béryl,grenat, topaze…
Groupe des pyroxènes et des amphiboles : silicates ferromagnésiens et calciques (SiO2, Fe Mg, Ca)
Exemple : augite, hornblende, trémolite
Groupe des péridots: silicates ferromagnésiens (SiO2, Fe Mg)
Exemples : Olivine