5 choses à savoir sur les Minéraux ! – Familystones

5 choses à savoir sur les Minéraux !

Qu'est-ce qu'un Minéral?

Les minéraux nous fascinent depuis des millénaires, on aime les contempler, les toucher, les collectionner, on leur attribue des légendes, des pouvoirs et de nombreuses symboliques ! Mais qu'est-ce qu'un minéral ? Voici dans cet article quelques réponses sur les origines des minéraux !

La formation des minéraux

Les minéraux sont les constituants de base de la croute terrestre. Toutes les roches sont faites d'un assemblage de divers petits grains de minéraux. Ils se forment naturellement au sein de la croûte, certains constituent des masses cristallines lorsque les roches en fusion refroidissent et se solidifient, d'autres par réaction chimique entre des minéraux dissous et des fluides présents dans les roches.

Les minéraux proviennent d'environnements très divers et différents. Ils naissent des éléments chimiques et subissent l'influence de la pression, la température au cours de leur développement.

Certains se forment durant des centaines de milliers d'années et d'autres en quelques heures ! 

Logiquement on identifie des minéraux métamorphiques (spinelle, grenat), des minéraux magmatiques (magnétite, olivine) et des minéraux sédimentaires (calcite).

Pour en savoir plus : https://familystones.com/blogs/infos/roches-et-mineraux

géologue ou minéralogiste

Les géologues ont pour tâche de définir et de cartographier les différentes roches et de rechercher comment elles se sont formées. Les minéralogistes identifient les minéraux enfermés dans les roches.

Les minéraux sont des espèces chimiques presque toutes cristallisées, formées par assemblages des atomes d'un certain nombre de corps simples. Chaque minéral possède donc une composition chimique particulière et peut être identifié :

- à la forme de ses cristaux ou faciès ( les systèmes cristallins)

- sa couleur

- sa dureté (échelle de Mohs)

- la brillance de sa surface ou éclat

- la façon dont il se fracture

Comment identifier un minéral?

 

La composition chimique des minéraux

La plupart des minéraux sont composés de mélanges d’éléments, comme le quartz, composé de silicium et d’oxygène. 

 

structure atomique

Minéraux et atomes

Chaque minéral a une structure atomique rigide agencée de façon invariable.
Les atomes peuvent constituer des sphères serrées comme des couches planes.
Ces structures donnent à un minéral ses propriétés qui sont donc uniques, différentes telles que la couleur, la dureté, la forme etc...
La plupart des minéraux sont composés de deux éléments chimiques ou plus dont les atomes sont liés mais certains sont composés d'un seul élément, comme le diamant qui ne contient que du Carbone.
On appelle natif les éléments qui ne se lient pas chimiquement avec d'autres.
diamant

La structure du Diamant

Les diamants se forment dans le manteau de la Terre à 150km de profondeur dans des conditions de chaleur et pression extrême.
Les diamants développent une structure atomique très compacte qui leur donne  cette dureté. Chaque atome de Carbone est lié à quatre autres . On les retrouve suite aux éruptions volcaniques.

Les Systèmes cristallins

Un système cristallin est un classement des cristaux sur la base de leurs caractéristiques de symétrie.

Quels sont les différents systèmes cristallins ?

On défini 7 systèmes cristallins

  • monoclinique
  • triclinique
  • trigonal ou rhomboédrique
  • orthorhombique
  • cubique
  • quadratique
  • hexagonal.
Les systèmes cristallins
systeme orthorombiquesystéme cristallin rhomboédrique
système cristallin triclinique
système cristallin monocliniquesystème cristallin quadratique
système cristallin cubiquesystème cristallin hexagonal

Dureté des minéraux: l'échelle de Mohs

Qu'est-ce que l'Echelle de Mohs?

Elle permet de mesurer la dureté des minéraux. Inventée en 1812 par le minéralogiste allemand Friedrich Mohs. Elle est basée sur dix minéraux facilement disponibles classés du plus tendre au plus dur.

Il s'agit d'un caractère distinctif assez grossier mais facile à déterminer. On essaie de rayer l'échantillon à étudier par une série de minéraux à dureté croissante.

Plus un minéral est dur, plus il est difficile à rayer. Le talc est le plus facile à rayer, sa dureté est 1, le diamant étant le minéral le plus dur, présentant une dureté de 10.

echelle de mohs

La couleur de minéraux

La diversité des couleurs des minéraux nous fascine, allant du violet au rouge en passant par toutes les teintes de l’arc-en-ciel. Elle est l’une des caractéristiques les plus apparentes et évidentes.

Pourquoi les minéraux sont-ils de différentes couleurs ?

Il y a une grande variété de couleurs chez les minéraux, certains ont plusieurs couleurs comme le Saphir (bleu) et le Rubis (rouge) qui sont deux variétés de Corindon à contrario du Soufre dont le jaune est l’unique couleur !

Certains minéraux comme le Quartz peuvent être rencontrés sous une énorme gamme de couleurs qui va de l'incolore limpide (Cristal de roche), au blanc laiteux en passant par le violet de l’Améthyste, jaune orangé de la Citrine etc

D’autres spécimens qui ont tous la même couleur peuvent représenter des minéraux tout à fait différents. Prenons l’exemple de minéraux ayant tous la couleur de l’or ! La Pyrite que l'on appelle d’ailleurs l'or des fous, la Chalcopyrite qui est un minerai duquel on extrait le cuivre et l'Or bien sûr sont tous des minéraux à l’éclat métallique !

Couleurs des minéraux, lumière et physique

La coloration des minéraux est complexe et répond notamment à plusieurs phénomènes physiques.

Voici quelques explications simplifiées afin d’y voir un peu plus clair !

La couleur des minéraux dépend des lumières absorbées par le minéral, mais aussi de causes physiques comme la diffusion, la diffraction, interférences. La lumière qui vient frapper un minéral peut ne pas être transmise, réfléchie ou absorbée, elle peut également être diffractée.

La couleur prend le plus souvent ses sources dans les interactions entre la lumière (énergie) et les électrons.

arc en ciel et minéraux

 

Pour faire simple, un minéral qui absorbe davantage la lumière rouge que la lumière bleue nous apparaitra bleu. Un minéral qui absorbera toutes les longueurs d’onde de la lumière sera noir (la Tourmaline par exemple) …

L’Opale est un exemple typique de la diffraction de la lumière, ce n’est plus une couleur que l’on perçoit mais des mini arc -en-ciel, tout comme les magnifiques irisations de la Labradorite !

Opales multicolores

 

Il y a trois origines d’absorption de la lumière :

  • Des impuretés présentes sous forme d’ions isolés
  • Le transfert de charge entre les ions
  • La présence de défauts dans le cristal

Pour en savoir plus:

https://www.canal-u.tv/chaines/paristech/la-couleur-dans-les-mineraux

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