Les minéraux font partie intégrante de la structure de la Terre.

Les minéraux sont des solides inorganiques naturels avec une composition chimique définie et une structure atomique régulière. De cette base découlent toutes leurs propriétés physiques.

Certaines des propriétés physiques les plus évidentes d’un minéral sont la dureté (résistance aux rayures), la ténacité (résistance aux chocs), la densité (densité relative), le clivage (la tendance de certains cristaux à se diviser le long des plans de liaison atomique le plus faible), le magnétisme , conductivité de l’électricité, réactivité aux acides, etc. Ces propriétés physiques mesurables, ainsi que de nombreuses propriétés optiques telles que le lustre, l’indice de réfraction et l’absorption sélective des rayons lumineux, permettent d’identifier positivement les minéraux par les instruments scientifiques.

Les minéraux forment des cristaux dans l’un des sept systèmes cristallins. Les cristaux peuvent être très gros, comme certains cristaux de quartz des pegmatites brésiliennes. D’autres sont trop petits pour être vus sans grossissement puissant. La calcédoine, avec sa structure de cristaux de quartz fibreux imbriqués dans la silice hydratée, est appelée microcristalline.

Un minéral peut se présenter sous différentes couleurs. Cela peut être causé par l’ajout d’un oligo-élément particulier ou par des irrégularités structurelles qui l’obligent à absorber et à transmettre des longueurs d’onde de lumière particulières. Ces versions légèrement différentes d’un minéral ou d’une pierre précieuse sont appelées variétés. Par exemple, le béryl minéral se décline en plusieurs couleurs – incolore, rose, jaune, orange, rouge, bleu et vert intense, chacune portant un nom de variété différent. La variété verte intense est appelée « émeraude », la bleue « aigue-marine » et la rose « morganite ».

Certains cristaux minéraux révèlent des variations à différents stades de leur croissance par bandes de couleur ou zonage. Les tourmalines et les saphirs montrent fortement cet effet, affichant souvent deux ou plusieurs couleurs dans une pierre taillée.

Qu’est-ce que l’échelle de dureté de Mohs ?

Le tableau ci-dessous est une norme universellement acceptée de la dureté comparative des minéraux. Elle s’appelle l’échelle de Mohs, du nom de Frederich Mohs, le minéralogiste qui l’a conçue. La gamme va du minéral le plus doux (talc) au plus dur (diamant).

• Talc
• Gypse
• Calcite
• Fluorine
• Apatite
• Feldspath orthose
• Quartz
• Topaze
• Corindon
• Diamant

Quelle est la différence entre les minéraux et les roches ?

Un minéral est un solide cristallin inorganique naturel (il y a quelques exceptions à cela) (bien que le mercure soit considéré comme un minéral) avec une composition chimique spécifique et une disposition géométrique régulière interne caractéristique des atomes, parfois exprimée sous forme de faces cristallines naturelles.

Une roche est un agrégat d’une (comme le quartzite) ou de plusieurs (comme le granit) particules minérales formées soit par cristallisation de magma en fusion (roches ignées), soit par décantation de particules (roches sédimentaires), soit par réchauffement et pression appliqués à des éléments préexistants. roches (roches métamorphiques), sans composition chimique ni structure atomique définies.

Comment sont fabriqués les minéraux ?

Les minéraux poussent dans une grande variété d’environnements géologiques – lacs salés, océans profonds, volcans et refroidissement de masses profondes de roche en fusion. Ils peuvent également se développer sous l’influence de la chaleur et/ou de la pression, et à partir de solutions et de gaz porteurs de concentrations de certains éléments. Habituellement, les minéraux se développent lorsque des solutions ou des gaz riches en certains éléments se refroidissent ou s’évaporent, que la roche en fusion se refroidit ou que la chaleur et/ou la pression changent (réorganisent) des produits chimiques préexistants. Les produits chimiques sont fournis (via des solutions et des gaz) à un centre de croissance, qui commence comme un site ou un foyer plus favorable pour la cristallisation, et un cristal « germe » se développe. La « graine » grossit au fur et à mesure que de plus en plus de produits chimiques sont fournis et que la croissance se poursuit. Une roche est un agrégat de grains minéraux produit par décantation dans l’air ou dans l’eau (roches sédimentaires, par exemple le grès).

Comment identifier les minéraux ?

Certains minéraux sont immédiatement reconnaissables en raison de leur couleur ou de leur forme unique, mais généralement de simples tests non destructifs peuvent être effectués pour prouver l’identité des minéraux les plus courants présents. Ces tests incluent ceux pour le système cristallin (basé sur la symétrie), la couleur, le lustre, la transparence, le clivage, la fracture, la couleur des stries, l’indice de réfraction, la fluorescence ultraviolette, le magnétisme, la radioactivité, la densité, la fusion (fusion) et des tests chimiques simples . Parfois, des tests plus complexes sont nécessaires, impliquant des instruments analytiques complexes et coûteux qui utilisent des rayons X, tels que le diffractomètre à rayons X (analyse la structure cristalline) et la microsonde électronique ou le spectromètre à dispersion d’énergie (analyse des contenus chimiques).

A quoi servent les minéraux ?

Les minéraux sont utilisés à de nombreuses fins, notamment :

• Agriculture – engrais (superphosphate, calcaire, dolomie)
• Industrie automobile – acier, céramiques haute température (bougies d’allumage, culasses), soufre (utilisé dans la vulcanisation du caoutchouc), plomb et antimoine (batteries) etc.
• Matériaux de construction – ciment (à partir de calcite), briques (à partir d’argile et de schiste), verre (à partir de sable de quartz), plâtre (à partir de gypse)
• Industries chimiques – fabrication de peintures, papier, céramique, verre
• Cuisson (sel, levure chimique)
• Monnaie – monnaie (cuivre, bronze, nickel, argent, or)
• Electronique, câblage électrique en cuivre, informatique, industrie spatiale – or, argent, cuivre, silicium, métaux rares (gallium, tantale, tungstène), verres spéciaux et céramiques
• Bijoux et objets de décoration (pierres précieuses, or, argent, platine)
• Métallurgie et fonte des métaux – fer, acier, cuivre, bronze, laiton, plomb, zinc, or, argent, aluminium, alliages métalliques spéciaux, etc.
• Plomberie – cuivre, plomb (anciennement)
• Chirurgie, médicaments, produits pharmaceutiques, cosmétiques (implants en titane, tantale et acier inoxydable), compléments alimentaires (comprimés de zinc et de fer), poudre de talc (à partir de talc)

Minéraux dans les produits chimiques, les aliments et les médicaments

Voici des exemples de la façon dont les minéraux sont utilisés :

• soufre – médicament, acide sulfurique, têtes d’allumettes
• magnésium – alliages métalliques, médicaments
• phosphore – super phosphate pour l’agriculture
• baryum – médecine
• fluor – dentifrice, fonte des minerais
• chlorure de sodium – additif alimentaire
• isotopes radioactifs à courte durée de vie du baryum et du césium – utilisés dans le traitement de divers cancers