MINÉRALOGIE
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La minéralogie a pour but l'étude des minéraux, éléments ou composés naturels. Si la notion d'espèce minérale a longtemps varié, depuis quelques décennies les minéralogistes en donnent la définition suivante : un minéral est un solide naturel, homogène, possédant une composition chimique définie et une structure atomique ordonnée. Il convient de développer cette définition.
Solide : à l'exception du mercure natif, aucun liquide n'est considéré comme un minéral.
Naturel : il est possible de reproduire artificiellement des minéraux : historiquement commencée avec les pierres précieuses artificielles, la synthèse des cristaux (quartz, diamant) est devenue une industrie importante ; mais ces produits résultant de l'activité humaine ne sont absolument pas des minéraux au sens vrai du terme.
Homogène : un minéral est composé d'une seule phase solide et aucune méthode physique de séparation ne peut permettre d'en isoler des composés plus simples ; de nombreuses espèces minérales se sont révélées être des mélanges quand on a pu disposer de méthodes précises d'examen.
Composition chimique définie : les exceptions à cette règle proviennent de l'existence de solutions solides permettant des variations de composition entre deux ou plusieurs termes extrêmes et de possibilités de remplacement d'un élément par un autre.
Structure atomique ordonnée : un minéral est un solide cristallisé, constitué par un arrangement périodique d'atomes d'éléments donnés ; par exception, on considère comme minéraux des verres et des gels solidifiés (opale, chrysocolle, allophanes), et aussi les espèces « métamictes », dont la structure a été plus ou moins complètement détruite par les rayonnements du thorium ou de l'uranium.
Les minéraux, sauf de rares exceptions (oxalates, mellates, citrates...), sont des composés inorganiques. Les houilles, les hydrocarbures solides sont des roches, des mélanges qui peuvent être séparés physiquement en constituants plus simples.
La minéralogie doit donc recenser, reconnaître, définir les [...]
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Écrit par :
- Claude GUILLEMIN : correspondant de l'Institut, inspecteur général honoraire du Bureau de recherches géologiques et minières à Orléans
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AGRICOLA GEORG BAUER dit (1494-1555)
Érudit allemand né à Glauchau (Saxe), Agricola peut être considéré comme le père de la minéralogie. Après des études de philosophie à Leipzig, à Bologne et à Padoue, des études de médecine à Ferrare, il exerce comme médecin municipal à Joachimstal de 1527 à 1533, puis à Chemnitz de 1533 à sa mort. Vivant dans la plus grande région minière de l'Europe du xvi […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/agricola/#i_3384
ASTÉROÏDES
Dans le chapitre « Classification des astéroïdes » : […] Les perfectionnements de la spectroscopie et de la spectrophotométrie ont permis de développer une taxonomie des astéroïdes, c'est-à-dire une classification de ces objets selon divers types bien différenciés, à partir des propriétés optiques et spectroscopiques de leur surface. On distingue deux groupes principaux, qui correspondent aux classes C et S. L'albédo des deux classes est différent (0,03 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/asteroides/#i_3384
BECKE FRIEDRICH (1855-1931)
Minéralogiste et pétrographe autrichien, F. Becke a grandement participé à la mise en place et au développement des méthodes optiques en pétrographie. Né à Prague, il fit ses études à Vienne, où il obtint la chaire de minéralogie de l'université en 1898 ; il en devint recteur en 1921. Il présente, en 1903, à un congrès géologique international, une note sur les micaschistes dans leur ensemble ; on […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/friedrich-becke/#i_3384
CHAPEAUX OXYDÉS
Initialement, le mineur désignait par chapeaux de fer les masses de limonites formées par altération des gisements renfermant de la pyrite et/ou d'autres sulfures de fer. Puis, par extension, on parle de chapeaux de fer des gisements métalliques sulfurés, c'est-à-dire la zone où s'effectue l'oxydation de ces sulfures. Cette zone, dont la puissance varie d'une à plusieurs dizaines de mètres (900 m […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/chapeaux-oxydes/#i_3384
COULEUR DES MINÉRAUX
Depuis la plus haute antiquité, les hommes ont été fascinés par la couleur de certains minéraux, faisant de ceux-ci des talismans aussi bien que des parures. Très appréciées par les Égyptiens et les Chinois, les roches vertes l'étaient déjà au Néolithique. Les Aztèques entassaient dans leurs temples jades et émeraudes, à côté des topazes. Les tombes de Mésopotamie et d'Égypte nous montrent combien […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/couleur-des-mineraux/#i_3384
CURIEN HUBERT (1924-2005)
De l'École normale supérieure au Conseil des ministres, du laboratoire de physique à la direction de la Délégation générale à la recherche scientifique et technique (D.G.R.S.T.), le parcours d'Hubert Curien est ascensionnel et continu. Pour le public, son nom reste attaché au succès de la fusée Ariane et à la mission du premier spationaute français. Pourtant, il garde en lui le tempérament d'un ch […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/hubert-curien/#i_3384
DANA JAMES DWIGHT (1813-1895)
Naturaliste et géologue américain né à Utica et mort à New Haven (Connecticut), James D. Dana a contribué à la recherche dans de nombreux domaines : il a publié plusieurs ouvrages de zoologie et il a effectué des travaux complets sur les coraux du Pacifique. En géologie, ses recherches sont marquées par les études qu'il fit en minéralogie et en chimie, à l'université Yale. Son premier ouvrage, […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/james-dwight-dana/#i_3384
DE RE METALLICA (G. Agricola)
Le savant saxon Georg Bauer (1494-1555), dit Georgius Agricola, peut être considéré comme le fondateur de la minéralogie et de la métallurgie. Il est l'un des premiers géologues à refuser l'approximation et la spéculation pour se tourner résolument vers l'observation rigoureuse, des minéraux notamment. Le plus célèbre de ses six ouvrages, De re metallica , est publié à Bâle e […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/de-re-metallica/#i_3384
EAU DU MANTEAU TERRESTRE
Dans le chapitre « Teneur en eau du manteau terrestre » : […] Il y a donc de l’eau dans le manteau terrestre. Cependant, l'eau libre n'existe sur Terre que dans l'hydrosphère (les océans, les rivières, les nappes phréatiques). Dès que l'on passe en dessous du niveau des sols, l'eau est incorporée dans la structure cristalline des minéraux qui constituent les roches, sous la forme de liaisons OH. La teneur en eau du manteau varie significativement selon la p […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/eau-du-manteau-terrestre/#i_3384
FEDOROV ou FYODOROV EVGRAF STEPAN IVANOVITCH (1853-1919)
Cristallographe, minéralogiste et pétrographe russe, Evgraf Stepan Ivanovitch Fedorov naît le 22 décembre 1853 à Orenburg (aujourd'hui Chkalov) dans la famille d'un général de l'armée russe. Sa mère était une femme cultivée, musicienne, qui habitua son fils à une discipline et à un travail réguliers. Plus tard, E. S. Fedorov avouait que sa puissance de travail extraordinaire lui venait d'elle. Apr […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/fedorov-fyodorov/#i_3384
FRIEDEL CHARLES (1832-1899)
Le chimiste organicien et minéralogiste français Charles Friedel est né à Strasbourg le 12 mars 1832. En collaboration avec le chimiste américain James Mason Crafts, il découvrit, en 1877, le processus chimique connu sous le nom de réaction de Friedel-Crafts. En 1854, Friedel entra dans le laboratoire de Charles Adolphe Wurtz. En 1856, il fut nommé conservateur des collections de minéraux, à l'Éco […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/charles-friedel/#i_3384
GÉOLOGIE - Géologie contemporaine
Dans le chapitre « Pétrologie expérimentale et minéralogie » : […] La pétrologie expérimentale, que l'on peut définir comme l'étude des transformations des matériaux géologiques à haute pression et à haute température, est l'aboutissement de la pétrographie classique qui s'intéressait à décrire seulement la composition minéralogique des roches. La pétrographie a joué un rôle central en géologie en formulant une classification des roches en grandes familles, que […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/geologie-geologie-contemporaine/#i_3384
GLACE
Dans le chapitre « Réseau cristallin de la glace I » : […] La diffraction des rayons X et la spectroscopie montrent que, dans le minéral glace ordinaire (glace Ih), chaque atome d'oxygène se trouve au centre d'un tétraèdre régulier formé par les quatre atomes d'oxygène les plus proches, situés à 0,2767 nm, auxquels il est lié par l'intermédiaire des liaisons hydrogène. L'angle entre deux liaisons hydrogène est de 109,47 0 . Cette […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/glace/#i_3384
GRENATS
Dans le chapitre « Caractères minéralogiques et classification » : […] Les grenats sont des minéraux de symétrie cubique, dont la composition chimique peut être symbolisée par M 2 + M 3 + (SiO 4 ) 3 , où M 2+ représente Fe, Ca, Mg, Mn ; et M 3+ , Al, Fe, Cr. L'étude de la structure a montré que la maille, complexe, renferme cent soixante atomes. Les tétraèdres SiO 4 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/grenats/#i_3384
HAÜY RENÉ JUST (1743-1822)
Dans le chapitre « De l'observation du phénomène de clivage à l'idée de structure interne » : […] C'est la minéralogie, en plein développement au milieu du xviii e siècle, qui attire, tardivement d'ailleurs, René Just Haüy vers des activités scientifiques. Né à Saint-Just-en-Chaussée (Oise), ce fils d'un modeste tisserand doit le privilège d'entreprendre des études à des aides ecclésiastiques. Ordonné prêtre en 1770, il enseigne d'abord au co […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/rene-just-hauy/#i_3384
INCLUSIONS, physique du solide
Presque tous les cristaux comportent des lacunes de cristallisation ou des cavités remplies par des corps à l'état gazeux, liquide ou solide. Ces inclusions sont connues depuis très longtemps puisque H. Sorby en donne les premières descriptions dès le début du xix e siècle, mais ce n'est que vers les années cinquante et sous l'impulsion de cherch […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/inclusions-physique-du-solide/#i_3384
MARS, planète
Dans le chapitre « La sonde 2001 Mars Odyssey » : […] D'une masse au lancement de 725 kilogrammes, dont 350 d'ergols et 44 d'instruments scientifiques, 2001 Mars Odyssey embarque trois instruments scientifiques. – Marie (Martian Radiation Environment Experiment) a étudié le niveau de radiations durant le trajet Terre-Mars, et l'étudie au voisinage de la planète, afin de quantifier les risques auxquels seront exposés les équipages des missions habité […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/mars-planete/#i_3384
MATIÈRE
Dans le chapitre « L'idéalisation de l'espace cristallin ; un détour heuristique vers les structures moléculaires » : […] De longue date, la distinction et l'identification des minéraux se faisait d'après leurs attributs organoleptiques ; le repérage de formes caractéristiques n'était que l'un des arguments d'une diagnose mal assurée dans la hiérarchie des critères. Cependant, à la fin du xviii e siècle, sur la voie de la reconnaissance d'espèces minérales (et non p […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/matiere/#i_3384
MERCATI MICHELE (1541-1593)
Savant italien. Ce naturaliste, intendant des jardins du pape, réunit au cours de son existence une collection de fossiles et d'objets curieux. Dans l'inventaire qu'il rédige, il est le premier à affirmer, au X VI e siècle, que les « pierres de foudre » sont des outils fabriqués par l'homme, à une époque où la métallurgi […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/michael-mercati/#i_3384
MÉTEORITE ALLENDE
Dans le chapitre « Allende : la météorite de référence » : […] La grande quantité de roches appartenant à la météorite Allende a permis de réaliser toute une série d’analyses dans de nombreux laboratoires à travers le monde. C’est la Smithsonian Institution de Washington, ayant déjà organisé la première récolte de ces pierres extraterrestres, qui a eu l’idée de faire de cette météorite une référence à laquelle toutes les autres météorites pourraient être comp […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/meteorite-allende/#i_3384
MÉTÉORITES
Dans le chapitre « Composition minéralogique » : […] On connaît une soixantaine d'espèces minérales cristallisant dans les météorites, dont beaucoup sont des curiosités minéralogiques inconnues dans les roches terrestres, beaucoup plus oxydées. Mis à part les météorites carbonées, toutes ces espèces sont anhydres. […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/meteorites/#i_3384
MICHEL-LÉVY AUGUSTE (1814-1911)
Géologue français, né et mort à Paris, Auguste Michel-Lévy a apporté beaucoup d'idées nouvelles dans de nombreux domaines de la géologie de son époque, mais c'est surtout en tant que minéralogiste qu'il a fait œuvre de fondateur avec ses méthodes de détermination des minéraux au microscope. Élevé dans un milieu cultivé et scientifique, ses succès le poussent vers les lettres, mais son père décide […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/auguste-michel-levy/#i_3384
MINÉRAUX LOURDS
On définit le groupe des minéraux lourds par leur densité supérieure à 2,87. Ce sont le plus souvent des silicates complexes inclus dans les sédiments et provenant directement ou indirectement de l'érosion de roches endogènes. Les minéraux lourds étant relativement rares, il est nécessaire de les extraire du sédiment pour qu'ils puissent être observés soit par transmission au microscope polarisant […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/mineraux-lourds/#i_3384
PALÉOMAGNÉTISME
Dans le chapitre « Minéralogie magnétique et tests de cohérence » : […] La précocité de l’aimantation dépend pour beaucoup de la nature des minéraux magnétiques. La magnétite (Fe 3 O 4 , système cubique) est particulièrement appréciée, parce qu’elle porte une aimantation stable, de forte intensité, et qu’elle est très rarement issue de transformations chimiques. Elle peut par contre évoluer en s’oxydant vers la maghémite (Fe 2 O 3 , système cubique) et l’hématite (Fe […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/paleomagnetisme/#i_3384
PÉDOLOGIE
Dans le chapitre « Études analytiques » : […] L'analyse granulométrique consiste en deux opérations successives. La première (dispersion) a pour but de supprimer l'action des ciments qui assure l'agglomération des particules constitutives. La seconde quantifie les proportions de particules classées selon cinq fractions granulométriques (ou plus) : fraction argile […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/pedologie/#i_3384
PÉROVSKITES
Dans le chapitre « Les pérovskites en minéralogie » : […] La pérovskite est, au sens strict, un titanate de calcium de formule CaTiO 3 (Ca pour le calcium, Ti pour le titane et O pour l’oxygène). Elle a été décrite pour la première fois en 1839 par le minéralogiste allemand Gustav Rose, qui l’a dédiée à Lev Alexeïevitch Perovski (1792-1856), homme d’État russe et minéralogiste. De densité 4, de dureté 5,5 sur l’échelle de Mohs – qui va de 1 à 10 –, ses c […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/perovskites/#i_3384
QUASI-CRISTAUX NATURELS
Les quasi-cristaux sont des arrangements très particuliers d'atomes dont la structure est fortement ordonnée à grande distance. Ils présentent souvent une symétrie pentagonale incompatible avec la périodicité spatiale caractéristique des cristaux. Depuis leur découverte en 1984, dans un alliage métallique d'aluminium et de manganèse réalisé par trempe rapide dans un laboratoire, on se demandait s […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/quasi-cristaux-naturels/#i_3384
RÉTROMORPHOSE ou RÉTROMÉTAMORPHISME
Métamorphose rétrograde (ou métamorphisme régressif pour les auteurs anglo-saxons, et diaphtorèse pour les auteurs allemands), la rétromorphose correspond à un réajustement minéralogique de roches issues d'un métamorphisme de haut grade au cours d'un métamorphisme de plus basse température. On distingue une rétromorphose statique, où les minéraux, formés dans une première étape de cristallisation, […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/retromorphose-retrometamorphisme/#i_3384
ROCHES (Formation) - Pétrologie
Dans le chapitre « Méthodes d’études » : […] Une fois formées, les roches subissent une évolution diversement longue et compliquée. Pour toutes ces raisons, il est généralement impossible d'assister à la formation d'une roche, hormis certaines roches volcaniques effusives, et l'on ne peut qu'observer le résultat visible d'une succession de processus dont les effets se sont superposés. L'art de la pétrologie consiste alors, à partir de descr […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/roches-formation-petrologie/#i_3384
ROCHES LUNAIRES
Dans le chapitre « Minéralogie » : […] Deux caractéristiques essentielles permettent de différencier les roches lunaires des roches terrestres basiques et ultrabasiques : les roches lunaires ont cristallisé dans un milieu beaucoup plus réducteur et totalement (ou presque) anhydre. Les espèces silicatées sont donc nettement moins nombreuses que sur la Terre, où, notamment, les silicates hydratés sont abondamment représentés. Les minérau […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/roches-lunaires/#i_3384
ROMÉ DE LISLE JEAN-BAPTISTE-LOUIS (1736-1790)
Naturaliste et cristallographe français, né à Gray, de parents peu fortunés. Il quitte sa famille pour Paris, où il étudie les sciences humaines ; après avoir terminé ses études, il obtient le poste de secrétaire d'une compagnie d'artillerie et de génie en partance pour les Indes. À la bataille de Pondichéry, il est fait prisonnier par les Anglais et, après un long périple qui le conduit jusqu'en […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/jean-baptiste-louis-rome-de-lisle/#i_3384
ROSENBUSCH KARL HEINRICH FERDINAND dit HARRY (1836-1914)
Géologue allemand. Rosenbusch étudia la philosophie à Göttingen puis les sciences à Fribourg-en-Brisgau et à Heidelberg. Il obtint son doctorat, en 1868, avec une thèse sur la néphélinite de Katzenbuckel. Successivement professeur de pétrographie à Strasbourg en 1873 et de minéralogie à Heidelberg en 1878, il devient finalement directeur de l'Institut minéralogique d'Oslo. Son mérite est d'avoir j […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/rosenbusch-karl-heinrich-ferdinand-dit-harry/#i_3384
SILICATES
Les silicates et les différentes formes de silice qui s'y rattachent ont une importante industrielle et géochimique considérable. Ces minéraux, matières premières des industries du bâtiment, de la verrerie, de la céramique, et constituants des laitiers métallurgiques, forment la quasi-totalité de l'écorce terrestre. Ce sont, pour la plupart, des solutions solides dont la synthèse et l'interprétati […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/silicates/#i_3384
SILICE
Le dioxyde de silicium ou silice occupe, parmi les oxydes, une place exceptionnelle ; en effet, par ses propriétés cristallochimiques, par ses modes de genèse, par son importance pétrographique, il s'apparente étroitement aux silicates. Dans la quasi-totalité de ses formes, il apparaît comme le modèle le plus simple des tectosilicates : une charpente tridimensionnelle faite de tétraèdres SiO 4 li […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/silice/#i_3384
TECTITES
Dans le chapitre « Caractéristiques minéralogiques » : […] Si les impactites proprement dites présentent une composition minéralogique très hétérogène, mélanges de parties vitrifiées avec de nombreuses inclusions de cristaux et de fragments de roches, les tectites, elles, sont caractérisées par la composition homogène de leur verre qui ne contient, pour l'essentiel, que des inclusions de silice vitreuse ( lechateliérite ). La texture […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/tectites/#i_3384
WERNER ABRAHAM GOTTLOB (1749-1817)
Dans le chapitre « De la tradition minière germanique à une systématique du monde minéral » : […] Abraham Gottlob Werner, fils d'un sidérurgiste, naquit en Lusace en 1749. Il fit ses études à Freiberg, puis à Leipzig, où il s'ouvrit aux Lumières. Toute sa vie il restera un libéral, un humaniste. Ce déiste épris d'ordre deviendra sur le tard l'idole d'une jeunesse nouvelle de romantiques allemands aux cheveux longs, parmi lesquels Novalis (comme l'ont révélé les recherches biographiques de F. L […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/abraham-gottlob-werner/#i_3384
WYART JEAN (1902-1992)
C'est à Avion, dans le pays minier lensois, que naquit Jean Wyart ; il décéda à Paris en 1992. Son père était mécanicien à la Compagnie des chemins de fer du Nord. La scolarité du jeune Jean fut d'abord celle des enfants de son milieu ; mais, en 1914, elle fut bouleversée par la guerre. La famille dut fuir devant l'avancée allemande. Après des moments difficiles, elle retrouva le calme à Abbeville […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/jean-wyart/#i_3384
ZÉOLITES
Le terme zéolite, retrouvé pour la première fois dans la littérature scientifique du xviii e siècle, est dérivé des deux mots grecs zein (bouillir) et lithos (pierre). L'origine de cette désignation reposait sur l'observation faite par le baron A. F. Cronstedt que, pendant un chauffage rapide, certains […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/zeolites/#i_3384
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Pour citer l’article
Claude GUILLEMIN, « MINÉRALOGIE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 12 novembre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/mineralogie/