Les minéraux

Les tests pour identifier les minéraux contenus dans une roche
On reconnaît les minéraux en fonction de différentes propriétés caractéristiques :
Le trait et l’ÉCLAT
La couleur du trait n'est pas toujours de la même couleur que la couleur du minéral, car les minéraux sont
souvent oxydés par l’air. Un trait foncé sur une plaque de porcelaine détermine généralement un éclat
métallique et un trait pâle détermine généralement un éclat non-métallique. Il existe plusieurs autres
termes, que nous ne verrons pas cette année qui permettent de décrire l'éclat d’un minéral : de terreux
(le plus mat) à adamantin (Ex : le diamant).
LE MAGNÉTISME
Il se détermine le plus souvent à l'aide d’une boussole. On le retrouve chez les minéraux métalliques
seulement, mais pas automatiquement pour tous. Lorsqu’on le déplace autour d’une boussole qui a
été déposée sur une table, le minéral qui possède du magnétisme va faire bouger l’aiguille.
L'EFFERVESCENCE : Réaction à l’acide
L’effervescence (les bulles) se manifeste sous l'effet de l'acide chlorhydrique qui est déposée en très
petite quantité sur le minéral. Le gaz dégagé à travers les bulles formées sur le minéral est du CO2.
INFORMATION: Les roches sédimentaires chimiques contenant du carbonate de calcium (du calcaire)
ainsi que les roches métamorphiques de contact transformées à partir de calcaire sont les plus
susceptibles de réagir à l’acide.
La DURETÉ : capacité à se faire rayer
Il faut distinguer la dureté (capacité à se faire rayer par un objet) et la ténacité (résistance à se faire
briser). Pour les tests, la dureté est tout d’abord évaluée avec un ongle qui tente de rayer le minéral.
Si le minéral est rayé, la dureté est évaluée à un niveau très faible et le test est terminé. Lorsque
l’ongle ne peut rayer le minéral, on utilise un sou noir (dureté faible). Si le sou ne raye pas le minéral,
on utilise un clou (dureté moyenne) et si le clou ne le raie pas, le minéral a une dureté élevée. C’est
grâce à l’échelle de Mohs que l’on peut évaluer la dureté d'un MINÉRAL. Cette échelle fait référence à
la dureté de différents minéraux en passant du talc (niveau 1 le plus facile à rayer) au diamant (niveau
10 le plus difficile à rayer).
L’échelle de Mohs (pour la dureté)
Niveau – Équivaut à la dureté du/de
1 Talc
2 Gypse
3 Calcite
4 Fluorine
5 Apatite
Niveau – Équivaut à la dureté du/de
6 Orthose
7 Quartz
8 Topaze
9 Corindon
10 Diamant
Dans cette échelle, les minéraux les plus durs peuvent rayer les minéraux les moins durs.
La masse volumique (par déplacement d’eau)
On commence par mesurer le volume du minéral : Pour un petit minéral, on peut placer directement
le solide dans un cylindre gradué contenant de l’eau et lire le déplacement d’eau à partir du volume
d’eau initial (avant) et le soustraire au volume d’eau final (après avoir introduit le solide dans le
cylindre gradué). Si 1 ml d’eau est déplacé, le volume de la roche est de 1 cm3.
Pour un gros minéral, on doit utiliser la balance pour convertir la masse en volume. D’abord, on doit
mesurer la masse du minéral sur la balance (valeur A). Ensuite, on doit suspendre le minéral dans
l’eau à partir du plateau de la balance. On mesure ainsi la masse perdue par le déplacement d’eau
donc, le volume (valeur B). Les calculs consistent à soustraire la masse A de la masse B (A - B = C => le
volume) et ( A / C = D => la masse volumique). On calcule donc la masse volumique en faisant
= (m dans l'air) en g ÷ (m dans l’air – m dans l’eau) en cm3
On peut transformer les grammes en cm3 car pour l’eau 1g perdu= dépacement 1ml = 1cm3
1 à 2.4 : TRÈS FAIBLE
2.5 à 3 : FAIBLE
3.1 à 5.5 : MOYEN
Ongle
Sou
clou
Plus que 5.5 : ÉLEVÉ
Non rayé par le clou

Les minéraux
3500
Chimique(2x)
Cristaux(2x)
Cube
Difficile
Dur
Dureté
Échelle de Mohs
Éléments
Facile
Hétérogènes
Homogènes
Identifier
Joaillerie
Masse volumique
Métalliques
Minéral
Minéraux
Non-métalliques
Porcelaine
Sodium
Tendre
Trait
Transparence
Les roches qui composent la croûte terrestre sont formés d’assemblages de minéraux . Les
minéraux sont des solides naturels se présentant le plus souvent sous la forme de cristaux . On en
dénombre plus de 3500 sur la planète comme le quartz, l’olivine ou le diamant. Chaque minéral
possède une forme géométrique et une composition chimique bien particulière. Les cristaux de sel
par exemple sont composés d’atomes de chlore et de sodium . Dans certaines conditions ces
éléments s’associent entre eux de façon ordonnée et construisent un cube . Ce cube est le motif
de base du cristal de sel. On l’appelle la maille élémentaire. L’empilement de plusieurs mailles
élmentaires forme progressivement le cristal de sel. Ce processus s’appelle la cristallisation. Les
minéraux peuvent être identifiés grâce à la forme de leurs cristaux mais aussi leur couleur, ou
encore leur transparence . Certains d’entre eux comme le diamant, le rubis ou la topaze se
distinguent par leur rareté et leur beauté. Ce sont les pierres précieuses qui sont utilisées en
joaillerie .
Les minéraux sont donc les constituants des roches et ils sont homogènes .
La différence entre les roches et les minéraux est que les roches ont différentes
grosseur, différentes couleurs, différentes textures et duretés. Elles sont donc
hétérogènes . Les minéraux peuvent être composés d’un seul élément
chimique comme l’or (Au), mais ils peuvent également être formés de plusieurs élémen ts
comme le quartz, composé de silice(Si) et d’oxygène (O).
Les minéraux possèdent certaines PROPRIÉTÉS CARACTÉRISTIQUES qui permettent de les identifier : On les
trouve partout dans la nature et ils se sont formés au fil du temps.
Leurs propriétés bien définies, comme la masse volumique, la dureté et la couleur du trai t
permettent de les identifier .
Le rapport de la masse avec le volume du minéral détermine sa masse volumique . À l’aide
d’un guide appelé vade maecum, la valeur de rhô peut permettre d’identifier un minéral.
La DURETÉ d’un minéral est mesurée au moyen de l’échelle de Mohs graduée de 1 à 10, où la
valeur 1 est donnée à un minéral tendre comme le talc et la valeur 10, à un minéral d u r
comme le diamant. Plus la valeur de la dureté du minéral est petite, plus le minéral est facile à
rayer. À l’inverse, plus la valeur de la dureté du minéral est élevée, plus le minéral est difficile à
rayer. Le diamant est donc capable de rayer tous les minéraux.
La COULEUR DU TRAIT laissée par le frottement d’un minéral sur une plaque de porcelaine non
émaillée peut être différente de celle du minéral (par exemple, la pyrite jaune laisse une poudre
noire). Les minéraux au trait foncé sont dits métalliques . Ceux qui ont un trait pâle sont dits
non-métalliques .
Pages 127 à 128

Mes connaissances mises à l’épreuve
1. De ces 4 images, lesquelles représentent des roches et lesquelles des minéraux. Explique tes choix…
sources : Wikipedia
Minéraux, roche, minéral roche
homogène hétérogène homogène hétérogène
2. Quelle est la différence entre une roche et un minéral? La roche est hétérogène car elle .
contient plusieurs minéraux
3. Que suis-je?
a) Je suis le matériau qui constitue la croûte terrestre : la roche
b) Je proviens du refroidissement du magma : les roches ignées
c) Je me suis solidifiée lentement à l’intérieur de la Terre. Les roches ignées intrusives
d) Je me suis formée par l’accumulation graduelle de débris
Roche sédimentaire détritique
e) J’ai subi une « métamorphose », une transformation, à cause de la chaleur ou de la pression
présentes dans la croûte terrestre. métamorphique
f) Nous nous assemblons pour former les roches. Minéraux
g) Je me suis solidifiée rapidement lorsque le magma est sorti d’un volcan
Roche ignée extrusive
h) Je suis la couche terrestre d’où proviennent les roches Lithosphère
i) Je suis du magma qui n’a pas atteint la surface de la Terre et qui s’est solidifié lentement
Roche ignée intrusive
j) Je suis une accumulation de débris qui se sont comprimés pour devenir aussi dures qu’une
roche. Roche sédimentaire détritique
k) Je me suis retrouvée au fond d’un lac asséché contenant beaucoup de souffre.
Roche sédimentaire chimique
l) Je me trouve au fond d’une rivière qui se jette dans la mer. Plusieurs débris ont été
transportés et se sont accumulés dans mon fond avec le temps. Ces couches se sont
cimentées et sont devenues des roches avec les siècles.
Roches sédimentaires détritiques
Pages 127 à 128

m) Le marbre était un jour du calcaire qui a subi une grande chaleur dans les profondeurs de la
Terre. roche métamorphique de contact
n) Le gneiss était à l’origine du granite qui s’est fait écraser par une collision de plaques
tectoniques. roche métamorphique régionale
o) L’halite est un minerai utilisé pour saler les routes l’hiver. On le trouve dans des roches
formées à la suite de l’évaporation de l’eau d’une ancienne mer.
Des roches sédimentaires chimiques
p) On peut y voir des fossiles
Une roche sédimentaire détritique
q) Elle a une surface vitreuse
Une roche ignée extrusive
r) Une roche avec différentes lignes suite à des coups de chaleur différents
Roche métamorphique de contact
s) Une roche qui est pleine de vagues.
Roche métamorphique type régional
t) Une roche remplie de trous
Roche ignée extrusive
u) Je suis formé de la coquille des mollusques je suis
Du calcaire
v) Le granite est formé de 3 minéraux différents.
De quel minéral provient sa dureté? Le quartz
De quel minéral provient sa couleur noire?
La biotite
De quel minéral provient sa couleur rose?
Du Feldspath
4. Dans un bécher vous mêlez de l’eau, de la terre et de la roche. Vous agitez le tout et laissez reposer.
Après quelques minutes, les particules se sont déposées en couches superposées de différentes
couleurs. Quel type de roche se forme de cette façon?
la formation des roches sédimentaires détritiques
5. Comment les roches ignées et sédimentaires deviennent-elles métamorphiques?
Après un coup de chaleur
6. Répondre à la question #1 du volume à la page 143
a) Explique comment le magma devient une roche sédimentaire
Le magma se refroidit et forme des roches ignées. Avec le temps,
l’érosion morcelle les roches ignées; les débris ainsi formés peuvent
se déposer au fond des mers. L’accumulation de ces débris sur
plusieurs millions d’années formera des roches sédimentaires
b) Explique comment le magma devient une roche métamorphique
Le magma se refroidit et forme des roches ignées. Avec le plissement
de la croûte terrestre, ou une chaleur intense, la structure de la roche
ignée peut se transformer et devenir une roche métamorphique
Pages 127 à 128

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