Minéral

Caractéristiques des minéraux

Un minéral est une substance qui, généralement

• est un solide inorganique. (le mercure élémentaire est une exception)^p184
• A une composition chimique définie
• a généralement une structure cristalline ; certains n'en ont pas
• est formé naturellement par des processus géologiques

Une définition récente en est une :

"Un minéral est une substance homogène (c'est-à-dire composée de parties ou d'éléments qui sont tous du même type) existant à l'état naturel et ayant une composition chimique définie mais pas nécessairement fixe. La plupart des minéraux sont des solides avec un arrangement atomique ordonné, et la plupart sont inorganiques au sens chimique du terme".

Un minéral est aussi un minéral répertorié comme tel par l'Association minéralogique internationale.

Minéraux et roches

Les minéraux sont différents des roches. Un minéral est un composé chimique ayant une composition donnée et une structure cristalline définie. Une roche est un mélange d'un ou plusieurs minéraux, dans des proportions variables.

Une roche ne possède que deux des caractéristiques des minéraux : elle est solide et se forme naturellement. Une roche contient généralement deux ou plusieurs types de minéraux. Deux échantillons du même type de roche peuvent contenir différents types de minéraux. Les minéraux sont toujours composés des mêmes matériaux dans des proportions presque identiques. Un rubis est un minéral. Par conséquent, un rubis trouvé en Inde a une composition similaire à celle d'un rubis trouvé en Australie.

Formé dans la nature

Les minéraux sont formés par des processus naturels. Quelques substances ayant la même composition chimique que les minéraux peuvent être produites par les êtres vivants en tant que partie de leur coquille ou de leurs os. Les coquilles des mollusques sont composées de calcite ou d'aragonite, ou des deux.

Traditionnellement, les produits chimiques produits par les êtres vivants ne sont pas considérés comme des minéraux. Cependant, il est difficile de voir pourquoi une substance organique ne devrait pas être appelée minérale si sa nature chimique et sa structure cristalline sont identiques à sa jumelle inorganique. Cette question fait actuellement l'objet d'un débat : voir Railsback, partie II.

Les minéraux se forment de nombreuses façons. Le minéral halite, qui est utilisé comme sel de table, se forme lorsque l'eau s'évapore dans une partie chaude et peu profonde de l'océan, laissant derrière elle le sel qu'elle contenait. De nombreux types de minéraux sont produits lorsque la roche en fusion ou le magma refroidit et se transforme en un solide. Le talc, un minéral qui peut être utilisé pour faire de la poudre pour bébé, se forme dans les profondeurs de la Terre lorsque la pression et la température élevées provoquent des changements dans la roche solide.

Ce qui est extraordinaire, c'est que la plupart des minéraux doivent leur formation à la vie, ou du moins au Grand événement d'oxygénation. "Les minéraux robustes plutôt que les restes organiques fragiles peuvent fournir les signes les plus robustes et les plus durables de la biologie".

Solide

Un minéral est un solide, c'est-à-dire qu'il a un volume défini et une forme grossière. Le volume fait référence à la quantité d'espace qu'un objet occupe. Par exemple, une balle de golf a un volume plus petit qu'une balle de baseball, et une balle de baseball a un volume plus petit qu'une balle de basket.

Une substance qui est un liquide ou un gaz n'est pas un minéral. Toutefois, dans certains cas, sa forme solide est un minéral. Par exemple, l'eau liquide n'est pas un minéral, mais la glace l'est.

Feldspath de labradorite présentant une labradorescence typique


Tranche Esquel. Il s'agit d'une météorite en fer forgé, de type pallasite


Corindon

Propriétés physiques

Ces propriétés sont utilisées le plus souvent :

• Structure cristalline : voir ci-dessous
• Dureté : sur l'échelle de Mohs, une échelle de dix points allant du plus doux, le talc, au plus dur, le diamant.
• Lustre : l'apparence à la lumière
• Couleur
• Trait : couleur d'un minéral lorsqu'il a été broyé en une fine poudre. Souvent testée en frottant le spécimen sur une plaque non émaillée.
• Clivage : comment le minéral se divise sur différents plans
• Fracture : comment elle se brise contre ses plans de clivage naturels
• Densité : densité par rapport à l'eau
• Tout autre bien

Structure cristalline

Les particules de glace qui composent le givre ont des surfaces lisses et planes. Ces surfaces planes se forment en raison de l'arrangement des atomes dans la glace, qui est un minéral. Cette disposition interne est une caractéristique des minéraux. C'est la structure d'un cristal, un solide dans lequel les atomes sont disposés de manière ordonnée et répétitive en trois dimensions.

Chaque minéral a son propre type de structure cristalline. Dans certains cas, deux minéraux ont la même composition chimique mais des structures cristallines différentes. Par exemple, le diamant et le graphite sont tous deux constitués d'un seul élément, le carbone. Mais les arrangements des atomes de carbone dans ces deux minéraux ne sont pas les mêmes, ils ont donc des structures cristallines différentes et des propriétés très différentes. Les diamants sont extrêmement durs et brillent d'un éclat éclatant. Le graphite est mou, gris et terne.

Dans la nature, un cristal parfait est rare. La plupart des cristaux ont des formes imparfaites parce que leur croissance a été limitée par d'autres cristaux se formant à côté d'eux.

Propriétés chimiques

Une composition chimique précise

Chaque minéral a une composition chimique définie : il est constitué d'une combinaison spécifique d'atomes de certains éléments. Un élément est une substance qui ne contient qu'un seul type d'atome.

Les scientifiques peuvent classer les minéraux en groupes sur la base de leur composition chimique. Bien qu'il existe des milliers de minéraux différents, seuls une trentaine d'entre eux sont communs dans la croûte terrestre. Ces 30 minéraux constituent la plupart des roches de la croûte terrestre. C'est pourquoi on les appelle des minéraux formant des roches.

• Les silicates sont le groupe le plus courant. Tous les minéraux de ce groupe contiennent de l'oxygène et du silicium, les deux éléments les plus courants de la croûte terrestre, réunis ensemble. Les silicates peuvent comprendre d'autres éléments tels que l'aluminium, le magnésium, le fer et le calcium. Le quartz, le feldspath et le mica sont des silicates courants.
• Les carbonates sont le deuxième groupe de minéraux formateurs de roches le plus courant. Tous les minéraux de ce groupe contiennent du carbone et de l'oxygène réunis. La calcite, qui est commune dans les coquillages, est un minéral carbonaté.
• Les oxydes comprennent les minéraux à partir desquels la plupart des métaux, tels que l'étain et le cuivre, sont raffinés. Un oxyde est constitué d'un élément, généralement un métal, lié à l'oxygène. Ce groupe comprend l'hématite, une source de fer.

• Les sulfates contiennent le groupe de sulfate SO4. Les sulfates se forment généralement dans des évaporites où des eaux très salées s'évaporent lentement, ce qui permet aux sulfates et aux halogénures de précipiter là où l'eau s'évapore. Les sulfates se forment également là où des eaux chaudes sont forcées à travers la roche, comme dans les geysers.

Il existe de nombreux autres groupes de minéraux.

Brazilianite

Quelques utilisations des minéraux

Les gens utilisent les minéraux pour de nombreux usages quotidiens. Chaque fois que l'on allume un four à micro-ondes ou une télévision, on utilise des minéraux. Le cuivre des fils qui transportent l'électricité vers la machine est fabriqué à partir d'un minéral. Le sel de table, ou halite, est un autre minéral que les gens utilisent dans leur vie quotidienne.

• Le graphite est utilisé pour fabriquer des crayons
• Le sel gemme est utilisé dans la cuisine
• Les minerais sont la source des métaux.

Pages connexes

• Liste des minéraux