La minéralogie - Scouts Canada

DÉMARRAGE: La Minérologie 1
Rencontres des louveteaux - Plan détaillé des activités
Thème : La Minéralogie
Introduction à la Minéralogie
1. Il importe de faire une distinction entre les « minéraux » et les « roches ».
2. Il existe des milliers de minéraux différents, chacun étant un amalgame particulier
des éléments que renferment la planète et l’univers! Les éléments les plus abondants sont
l’oxygène, le silicone, l’aluminium, le fer, le calcium, le sodium et le magnésium. Ils composent
la majeure partie des minéraux lithogénétiques communs tels le quartz, le feldsphath, le mica
et la calcite. On identifie les minéraux par leur type et l’abondance des éléments qu’ils contien-
nent ainsi que par leurs propriétés physiques, entre autres leur forme cristalline, leur dureté
et (quelquefois) leur couleur. Le quartz, par exemple, est fait d’une part de silicium et de deux
parts d’oxygène, et ressemble à des morceaux de verre transparents et irréguliers. On retrouve
le même sable quartzeux sur les plages de l’océan Atlantique que dans le désert du Sahara — ou
partout ailleurs dans le monde. En résumé, les minéraux sont des matériaux présents dans la
nature, qui ont une composition chimique et une forme cristalline bien définies.
Les roches sont faites de minéraux qui peuvent se regrouper selon des combinaisons quasi
infinies. Le granite, par exemple, est une roche formée de trois minéraux : le quartz, le feld-
spath et le mica. Le mica est un minéral habituellement noir ou transparent, qui s’effrite en
fines feuilles, cependant que la surface du feldspath est luisante, rose saumon ou blanchâtre.
Classification des roches
On peut classer les roches dans trois groupes. Voici une brève description de ces trois
groupes et le nom de certaines roches que l’on retrouve communément dans chacun de ces
groupes.
Roches ignées
Les roches ignées proviennent de la roche en fusion. La roche en fusion s’appelle magma
ou lave selon qu’elle se refroidit sous la surface du sol ou qu’elle jaillit d’un orifice de l’écorce
terrestre, comme celui d’un volcan, et se répand à la surface de la terre. Parce que le magma
se refroidit plus lentement, les minéraux qu’il contient sont plus gros. Le granite fait partie
des roches dérivées du magma.
lave obsidienne -Grise à noire la plupart du temps. Très lisse, comme du verre. Très recher-
chée par les ancêtres des autochtones qui en faisaient des pointes de flèche et des décorations.
basalte -Roche éruptive noire à grains très fins.
Granite -Description donnée plus haut.

Roches sédimentaires
Les roches sédimentaires, comme leur nom l’indique, se composent de sédiments qui finis-
sent par former des dépôts. Les roches sédimentaires sont faites de grains de minéraux et de frag-
ments de roches que transportent le vent (dunes de sable), l’eau (rivières, lacs et océans) et la glace
(glaciers). Ces roches sont fort répandues au Canada, elles forment le lit des Prairies et, là où elles
se sont empilées, forment de vastes pans des montagnes de l’ouest canadien et des provinces mari-
times.
Taille des grains Grès
Grains grossiers
Conglomérat -cailloux arrondis par l’eau et cimentés ensemble par la masse de matériaux plus
fins qui s’infiltrent entre les fragments. On retrouve des conglomérats sur le lit d’anciennes riv-
ières.
Grès -roche commune résultant de la cimentation des grains de sable. Les anciennes plages en
sont une source.
Shale - roche qui se compose essentiellement de particules argileuses auxquelles se mélangent
souvent un peu de sable. La boue que transportent les cours d’eau, et qui se compose de petites
particules, sera transportée plus loin que le sable avant de se déposer.
Grains plus fins
Calcaire - roche qui contient du carbonate de calcium et résultant habituellement de
l’accumulation de calcium, que tirent de l’eau de mer des organismes vivants comme le corail. Des
organismes fossilisés sont souvent incrustés dans le calcaire.
Roches métamorphiques
La pression et la chaleur provenant de l’intérieur de la terre modifient, avec le temps, la struc-
ture cristalline des roches. Voici le nom de quelques roches métamorphiques :
Ardoise -roche qui était auparavant du shale
Gneiss -roche qui était auparavant du granite ou du shale
Quartzite -roche qui était auparavant du grès
Marbre -roche qui était auparavant du calcaire
Les roches ignées et métamorphiques composent la plupart du Bouclier canadien, qui s’étend
depuis le nord de la Saskatchewan et du Manitoba et traverse la majeure partie du territoire de
l’Ontario et du Québec.
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Propriétés physiques des minéraux
Les géologues et les collectionneurs de roches identifient les minéraux et les roches selon un
certain nombre de propriétés physiques. En voici quelques-unes:
Couleur
La couleur est la première chose que l’on remarque au sujet des minéraux. Il arrive qu’une
couleur soit associée directement à des minéraux. Ainsi, des traces de bleu et de vert indiquent la
présence de cuivre. Tandis qu’une coloration rouille peut révéler la présence de dépôts de fer. Les
pierres précieuses comme l’émeraude et le rubis ont une couleur distincte. Le quartz de teinte vio-
lette s’appelle une améthyste.
Lustre
Le lustre fait référence au poli métallique et non métallique. Le poli non métallique englobe les
surfaces vitreuses, huileuses, soyeuses et nacrées.
Dureté
En 1822, Friedrich Mohs, un minéralogiste australien, a inventé une échelle de la dureté rela-
tive des minéraux. On s’en sert encore aujourd’hui. L’échelle comprend dix étalons, allant des
minéraux les moins durs (dureté 1) aux plus durs (dureté 10) :
Échelle de dureté de Mohs
1 Talc 6 Orthose
2 Gypse 7 Quartz
3 Calcite 8 Topaze
4 Fluorite 9 Corindon
5 Apatite 10 Diamant
Les minéraux associés à un numéro élevé de l’échelle peuvent égratigner les minéraux moins
durs. Pour déterminer la dureté d’une roche ou d’un minéral, les géologues en grattent la surface avec
l’ongle de leur doigt (dureté 2,5), un sous noir (dureté 3), un couteau avec lame d’acier (dureté 5,5)
puis avec une tuile en céramique non vernie (dureté 7). Si une roche inconnue peut être égratignée
par la lame d’un couteau, mais pas avec un sous noir, on lui attribue une dureté d’environ 4 sur
l’échelle de Mohs. On peut facilement égratigner la surface du talc et du gypse avec l’ongle du doigt.
Masse volumique
Cette propriété établit simplement la densité d’une roche ou d’un minéral. Le plomb pèse
davantage qu’un morceau de talc de la même grosseur.
Rayure
C’est la couleur de la poussière que laisse un minéral lorsqu’on le frotte sur une plaque de por-
celaine poreuse. Le mieux est d’utiliser une tuile de salle de bains non vernie qu’on vend dans les
quincailleries. Les minéraux dont la dureté excède 7 ne laisseront pas de rayure, tandis les minéraux
moins durs, surtout ceux de couleur noire, laisseront un sillon de poussière.
DÉMARRAGE: La Minérologie 3

Autres propriétés physiques
Certaines roches ont une odeur distincte. Le souffre sent les oeufs pourris. Il arrive que le cal-
caire ait l’odeur de l’huile et de l’essence quand on le brise en morceaux. Rappelez-vous que l’huile et
l’essence sont des carburants « fossiles » qui proviennent d’anciens végétaux et d’organismes marins.
Le magnétisme est une autre propriété toute simple. Si l’on approche un aimant de réfrigérateur
à une roche ou à un minéral, il détectera les métaux riches en fer. La forme cristalline est courante
chez tous les minéraux. Les cristaux de sel (muriate de soude) ont une forme cubique, tandis que les
cristaux de quartz ont une forme hexagonale (six côtés). Certaines roches ont également une texture
bien caractéristique. La stéatite, qu’on appelle souvent la pierre à savon et qu’on utilise habituelle-
ment pour faire des sculptures, a une texture huileuse ou celle d’un savon dur si vous voulez.
Introduction aux Types de Sol
Le « sol » est la matière meuble qui recouvre la fondation rocheuse et dont les plan-
tes ont besoin pour croître. Le sol est utile, donc, pour l’agriculture et la foresterie, la construc-
tion de routes et de bâtiments de même que pour nos ressources en eau. Le sol se compose de
minéraux et de fragments de roche, d’eau et de matière organique comme les feuilles, les herbes et
les racines. Les minéraux procurent les éléments chimiques nécessaires à la croissance des plantes.
Plus les minéraux sont petits, plus ils sont utiles parce qu’ils peuvent atteindre les radicelles des
plantes. Au Canada, la plupart du sol provient de l’érosion de la fondation rocheuse par les glaciers,
érosion qui laisse derrière elle un mélange de boue, de sable, de gravier et de pierres. Cette varia-
tion de la composition du sol est l’une des caractéristiques géologiques du Canada.
Si vous examinez de près le sol, vous verrez qu’il comporte plusieurs « couches » qu’on appelle
les « horizons du sol ». Les horizons reflètent les modifications chimiques et mécaniques com-
plexes que le sol a subies avec le temps. Le sol peut varier de façon spectaculaire d’un site à l’autre,
si l’on compare la texture (grains grossiers ou plus fins) et le type de minéraux et de fragments de
roche qu’il renferme, l’écoulement de l’eau, le climat, le dénivellement (relief du terrain) et le type
de végétation. À bien des endroits, la couche supérieure (horizon A) est communément foncée à
cause de la matière organique qu’elle contient : c’est dans cette couche du sol que les feuilles et les
plantes se décomposent. L’épaisseur et la quantité de matière organique reflètent la capacité du sol
de stimuler la croissance des plantes et
de retenir l’humidité. Sous l’horizon A
se trouve l’horizon B, où s’accumulent
les minéraux altérés et les plantes pren-
nent racine; cette couche du sol est
ordinairement marquée de taches de fer
(couleur rouge ou orangée).
L’horizon B devient ensuite
l’horizon C, où les roches et les
minéraux sont peu altérés par rapport
aux débris des glaciers ou à la fondation
rocheuse sur lesquels le sol se forme.
Vue d’une tranchée de route illus-
trant les différentes couches ou hori-
zons.
4 DÉMARRAGE: La Minérologie

Vous seriez surpris de voir à quel point le sol est une matière « vivante ». Une portion de sol
typique faisant un emi hectare sur 15 cm de profondeur contient:
- une à deux tonnes de champignons – organismes qui se nourrissent de matières mortes;
- une à deux tonnes de bactéries – créatures unicellulaires;
- 90 kilogrammes d’animaux unicellulaires qu’on appelle des protozoaires;
- 45 kilogrammes d’algues – petites plantes aquatiques;
- 45 kilogrammes de levures, organismes microscopiques dont la forme ressemble à celle d’une
plante.
Ces petites créatures aident à purifier l’eau, à recycler les éléments nutritifs, à générer l’oxygène
et le dioxyde de carbone, à décomposer les déchets et à produire le sol.
Vous trouverez plus d’explications sur les roches et les minéraux dans le volume intitulé A Field
Guide to Rocks and Minerals de Fredrick Pough.
Jeux
Exercice de mémoire et d’observation
Pour que les louveteaux puissent parfaire leurs aptitudes d’observation, ramassez une douzaine
de roches ordinaires près du lieu où vous vous réunissez, ou apportez des roches d’aspect particulier
si vous en avez une collection. Déposez-les sur une table, puis recouvrez-les d’un morceau de tissu.
Permettez ensuite à chaque louveteau d’observer les roches pendant 30 à 60 secondes. Quand tous
ont eu leur tour, demandez aux louveteaux de faire une description écrite de chaque roche qu’ils ont
vues sur la table.
Roches et minéraux trouvés à la maison
Divisez la meute en sizaines. Remettez à chaque louveteau une copie de la liste de contrôle des
roches et des minéraux qu’on retrouve à la maison. Dites à chaque sizaine de jumeler comme il se
doit les éléments inscrits sur la liste, puis d’y ajouter autant d’articles ménagers qu’ils peuvent en
leur associant la roche ou le minéral approprié.
Remarque: Cette activité demande quelque peu de réflexion, puisque la plupart des louveteaux
et des adultes ne font pas le lien habituellement entre les articles qu’ils trouvent à la maison et les
minéraux qu’ils contiennent. Amener les jeunes à en prendre davantage conscience est le but de
l’exercice. Vous voudrez peut-être avoir sous la main quelques échantillons, par exemple des clous,
des crayons, etc. pour leur montrer et leur expliquer ce en quoi il s’agit.
Aimant et fer vont de paire
Divisez la meute en sizaines. Remettez à chacune un certain nombre d’aimants de réfrigéra-
teur, une feuille de papier et des crayons. Au moyen des aimants, chaque sizaine dispose de 5 min-
utes pour localiser autant d’objets, sur les lieux de la rencontre ou ailleurs, qui contiennent du fer.
Comment le savoir ? Si l’aimant colle à l’objet, c’est qu’il contient du fer. Voyez quelle fouille a été la
plus fructueuse.
Identification de types de sol
DÉMARRAGE: La Minérologie 5