aide a la determination des mineraux

Un minéral se caractérise par ses propriétés physico-chimiques, sa cristallisation et sa formule
chimique, les variations admises dans la composition font que le minéralogiste considère volontiers
les minéraux comme des espèces minérales, se caractérisant certes par leurs propriétés physiques
(les plus « visibles » étant la symétrie, la couleur, la dureté, l'éclat, la trace et l'indice de réfraction)
et chimiques, mais ne pouvant se confondre avec les éléments ou avec les composés chimiques du
chimiste.
AIDE A LA DETERMINATION DES MINERAUX
Détermination physique
Il faut noter qu’un certain nombre de tests sont destructeurs pour le minéral à identifier, si
l’échantillon est limité il est donc recommandé de n’avoir recours à ces tests qu’en dernier ressort et
sur la partie de l’échantillon qui présente le moins d’intérêt minéralogique.
Un minéral se détermine grâce à un certain nombre de propriétés, plus ou moins simples à
identifier. Ces propriétés sont les suivantes :
La Dureté
Pour paraphraser un célèbre jeu, on pourrait appeler ça le "Qui raye Qui". La dureté est une valeur
relative, comprise sur une échelle allant de 0 à 10, qui va mesurer la résistance d'un minéral à la
rayure, à l'abrasion (usure), ou à la pénétration. C'est un des plus importants paramètres physiques
des minéraux. Il permet souvent d'identifier rapidement un minéral (avec la prise en compte
d'autres facteurs). L'échelle la plus souvent utilisée est celle de Mohs (1822), qui donne une
graduation de dureté de 1 à 10 avec 10 minéraux types.

 Il suffit d'avoir des étalons de dureté connue, et d'essayer de les rayer avec le minéral à
identifier. Il y a 4 étalons assez simples et pratiques : l'ongle (2 à 2,5), la pièce en cuivre
(3,5), la lame de couteau (5,5), et la lame de verre (vers 6,5). Ce qui raye le verre a une
dureté supérieure à 6,5 (quartz, corindon, diamant…), ce qui est rayé par l'ongle a une
dureté inférieure à 2,5 (d’où les informations dans le tableau ci-dessus).
Il faut bien faire attention, lorsque l’on pratique ces tests, de ne pas forcer : la rayure doit
se faire sans que l’on exerce de pression importante.
 Utiliser le verre d'une fenêtre. Rayer le verre sur deux bons centimetres, en appuyant bien,
et en utilisant pour ce faire une arête ou un angle vif de l'échantillon. Ensuite, verifier qu'il
s'agit bien d'une rayure (et non d'une simple trace) : essuyer la rayure en la frottant avec
le doigt humide : elle ne doit pas disparaitre ; gratter la rayure du bout de l'ongle : ça
devrait accrocher un peu.
Chaque minéral type raye le précédent et est rayé par le suivant. Ainsi, si un minéral (dont
on cherche à établir la dureté), raye l'orthose et est rayé par le quartz, alors sa dureté est
d'environ 6,5. Dans les tests, il faut prendre un morceau en pointe pour essayer de rayer
une surface test.
voir aussi à Liste minéraux par dureté et à Compléments sur la dureté, la densité et
l'indice de réfraction
La Densité
Il suffit de prendre la pièce en main. Il s'avère que notre corps, et en particulier notre main, semble
réglée sur la densité de la croûte terrestre (moyenne de 2,6). L'idéal est d'avoir un échantillon de 4
ou 5 cm (un peu plus petit que le poing). Pour cette même taille, certains vous paraîtrons "lourds"
(le terme exacte étant "dense", c'est le cas typiquement de la barytine, la galène…), d'autres
"légers", et enfin certains "moyens". Bien sûr, la densité se calcule aussi, sur une échelle de 1 à
20 :
 Minéraux légers (1 - 2)
 moyennement lourds (2 - 4)
 lourds (4 - 6)
 très lourds (6 - 20)
 Méthode de laboratoire :
Pour calculer la densité d'un minéral, on mesure sa masse (son " poids ") dans l'air (Mair); On
mesure sa masse (son " poids ") lorsqu'il est immergé dans une colonne d'eau distillée (Meau) D =
Mair / (Mair - Meau)

Attention la densité pour un même minéral peut varier beaucoup en fonction de la présence possible
d'inclusions, ou de l'état d'oxydation. Il existe d’autres méthodes de calcul, qui sont liées aux
masses volumiques des composés chimiques présents dans l’échantillon à peser, cette masse
volumique étant elle-même liée à la masse atomique de l’ensemble des atomes constituant
l’échantillon. Il est donc évident que certains calculs sont plus théoriques que pratiques.
 Autre méthode plus facile à mettre en œuvre :
Calcul de la densité des échantillons de taille moyenne, même avec pèse-lettre ou balance de
cuisine (meilleure est la balance, mieux c'est !).
1) Mettre un récipient d'eau sur une balance et faire la tare (eau distillée uniquement pour les
puristes)
2) Immerger totalement l'échantillon sans toucher le fond ni le bord (mesure M1)
3) Laisser couler l'échantillon (mesure M2)
Densité = M2 / M1
Ou, si la tare n'est pas utilisée
1) Balance à 0, mettre un récipient d'eau sur une balance (mesure M0)
2) Immerger totalement l'échantillon sans toucher le fond ni le bord (mesure M1)
3) Laisser couler l'échantillon (mesure M2)
Densité = (M2 - M0) / (M1 - M0)
Rq1 : la mesure M1 affichée par la balance est également le volume de l'échantillon en cm3
Rq2 : Pour les échantillons poreux, bien s'assurer que les bulles d'air sont parties avant de faire les
mesures

Rq3 : la pierre peut être tenue par une ficelle (petites pierres) mais un filet est plus pratique pour
les plus grosses pierres.
voir aussi à Liste minéraux par densité et à Compléments sur la dureté, la densité et
l'indice de réfraction
Couplage de la Densité et de la Dureté
La mesure de la densité et de la dureté peuvent être des alliés très puissants en terme de
détermination si ces deux grandeurs sont "couplées" dans un graphe. En effet la connaissance de
ces deux données réduit considérablement le nombre de candidats possibles, les minéraux
n'appartenant qu'à des domaines restreints de densité et de dureté. La figure ci-dessous présente
les gammes de densité et de dureté d'un ensemble de minéraux communs.
L'utilisation de cette figure est simple. après mesure de la densité et de la dureté, vous reportez ces
deux valeurs dans le graphe. Si le point correspondant se trouve dans un rectangle coloré, ou
relativement proche d'une des lignes ou des points colorés. Vous disposerez alors d'un ensemble de
candidats restreints. Vous les discriminerez ensuite à l'aide des propriétés respectives de chaque
minéral potentiel.
La Trace
Mystérieux test que celui-ci. Il se base sur la couleur que la poudre du minéral laissera sur l'envers
d'une plaque de porcelaine (le coté granuleux, non verni). Pour exemple, prenons une hématite.
Beau minéral gris/noir… sa trace sera systématiquement… rouge sang ; alors que la goethite,
mineral noir aussi, laissera un trait jaune ocre... Pour les minéraux plus durs que la porcelaine, il
faut les réduire en poudre au marteau et frotter la poudre sur la porcelaine. Alors que les minéraux

les plus tendres (graphite, molybdénite, etc.) seront frottés directement sur une feuille de papier
(genre " Canson "). La couleur de la trace n'est pas forcément la même que celle du minéral,
comme l’exemple de l’hématite et de la goethite le prouve.
Le Clivage et la Cassure
 Le clivage est un plan de cassure privilégié dont l'orientation est dictée par la structure
cristalline… ". C’est donc la propriété qu'ont certains minéraux de se casser suivant des
directions prédéterminées par la structure atomique du minéral. En fonction des minéraux,
il peut y avoir une, deux, ou trois directions de clivage. On parle alors de plans de clivage et
du nombre de plans de clivage. On estime la qualité du clivage suivant 6 niveaux :
o Excellent, le minéral se clive en fines lamelles dans un sens. (ex : muscovite...)
o Très bon, le minéral se clive en formes régulières délimitées. (ex : galène en
cubes, calcite en rhombohèdres...)
o Bon, les plans de clivage ne sont pas parfaitement droits (ex : orthose...)
o Imparfait, les surfaces de clivage sont irrégulières. (ex : apatite...)
o Très imparfait, on ne voit pas bien le clivage,
o Mauvais, il n'y a pas réellement de clivage (ex : pyrite...) on parle alors de
cassure
o Certains minéraux, à défaut de montrer des clivages, peuvent posséder des plans
de séparation…
(Traduit de l'anglais on trouve : parfait, imparfait, bon, distinct, indistinct, et
mauvais.)
 La cassure correspond à une fracture qui n'est pas prédéfinie dans le minéral. C'est le cas
du quartz par exemple. La cassure n'ayant pas de plan de faiblesse à exploiter, pas de
forme géométrique définie. Le quartz présente une cassure, dite conchoïdale, assez
facilement reconnaissable. Ensuite pour la cassure il faut différencier :
o la cassure conchoïdale qui forme toujours une esquille (de taille très variable
suivant le choc reçu ...) ressemblant à un coquillage (genre palourde)