MINÉRALOGIE

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Minéralogie déterminative

Il faut distinguer la description et la détermination d'une espèce minérale. Décrire revient à étudier toutes les propriétés mécaniques, physiques et chimiques, et à préciser les conditions de formation. La minéralogie déterminative, par contre, peut être définie comme la science et l'art d'identifier un minéral à partir de certaines de ses propriétés. Le nombre des espèces minérales est relativement limité (2 750 environ), mais les minéraux sont très polymorphes, d'où une identification parfois difficile.

On distinguera une minéralogie déterminative immédiate, permettant de reconnaître à vue ou avec des essais simples un assez grand nombre d'espèces, d'une minéralogie déterminative de laboratoire, permettant seule une certitude, mais demandant l'emploi de méthodes physiques ou chimiques parfois complexes.

Minéralogie déterminative immédiate

La minéralogie déterminative immédiate est fondée sur l'observation d'un certain nombre de caractères externes, ceux relatifs à la forme étant groupés sous la dénomination de « faciès » d'un minéral.

Faciès cristallin

La forme cristalline est parfois suffisante pour reconnaître un minéral cristallisé macroscopiquement (quartz, calcite...), mais, dans la nature, les cristaux sont souvent déformés ; ce sont des cristaux imparfaits dont les faces peuvent être striées, hérissées de pointements ou s'être développées très différemment les unes des autres, ce qui peut faire penser à une symétrie fausse ; d'autres déformations sont d'origine mécanique (cristaux de sel gemme déformés lors du plissement des argiles).

Il existe pour la plupart des espèces un faciès cristallin qui est prédominant pour une espèce. On distingue les faciès suivants :

– Isométrique : les dimensions des cristaux sont sensiblement égales suivant les trois directions de l'espace (galène, blende, magnétite...).

Magnétite

Photographie : Magnétite

La magnétite, un oxyde de fer, cristallise dans les roches magmatiques basiques et ultrabasiques. Cet échantillon montre des cristaux caractéristiques octaédriques, aux faces striées, de couleur gris fer à noir. Le magnétisme de la magnétite, dû aux atomes de fer qu'elle contient, est... 

Crédits : R. Appiani/ De Agostini/ Getty Images

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– Tabulaire : cristaux développés suivant deux directions ; en fonction de l'épaisseur, on distingue les faciès aplatis (barytine), folliacés (wulfénite), micacés (mica, autunite), etc.

– Allongé : cristaux développés suivant une seule direction ; en fonction du rapport longueur/diamètre, on a des faciès prismatiques (quartz, stibine), columnaire (manganite, tourmaline), aciculaire (scolécite, millérite), fibreux ou capillaire (amiante).

Manganite

Photographie : Manganite

La manganite est un oxyde hydraté de manganèse, d'où son nom, caractérisée par ses cristaux prismatiques de couleur noir opaque et à l'éclat métallique. L'échantillon, associé à du quartz, provient de Ilfeld dans le Harz (Allemagne). 

Crédits : fabreminerals.com

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Il existe de nombreux faciès intermédiaires : lamellaire, c'est-à-dire aplati et allongé (disthène, gypse) ; en tonnelet (corindon) ; lenticulaire (gypse), etc.

Striations

De nombreux cristaux montrent des faces plus ou moins profondément striées ; ces stries sont formées par des arêtes et des sillons qui résultent d'oscillations entre la croissance de deux formes différentes ou bien de macles de croissance polysynthétiques (cf. infra, Associations de cristaux, agrégats).

Faces vicinales

Les faces principales d'un cristal peuvent présenter dans certaines espèces (quartz, fluorine, topaze...) de légères dénivellations, entourées de véritables arêtes, dont l'orientation ne diffère que très peu de celle de la face principale. Ces « faces vicinales », ayant souvent des indices particulièrement complexes, sont utiles pour reconnaître certaines mériédries et, en particulier, distinguer les cristaux droits et gauches des mériédries énantiomorphes.

Faces vicinales (quartz)

Diaporama : Faces vicinales (quartz)

Faces vicinales du quartz droit et du quartz gauche 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Imperfections

Les phénomènes d'adsorption liés à la croissance peuvent être la cause de nombreuses imperfections : cristaux dendritiques (les métaux natifs cubiques, or, argent, cuivre, se présentent souvent en individus squelettiques formés de petits cristaux soudés les uns aux autres) ou vacuolaires ; inclusions fluides et solides.

Les inclusions fluides peuvent être gazeuses ou liquides. Largement répandues, elles permettent de déterminer la température de formation du cristal et la physicochimie du milieu de croissance.

La plupart des cristaux contiennent des inclusions solides. On peut distinguer des inclusions formées avant le cristal ayant servi de support de cristallisation, orientées indifféremment par rapport au cristal, des inclusions de croissance comme, par exemple, les « fantômes » des cristaux de quartz, les « croix noires » de la chiastolite, variété d'andalousite. Des cristaux peuvent se former en englobant des grains de sable ; c'est le cas des rhomboèdres de « calcite de Fontainebleau ». Enfin, d'autres inclusions solides peuvent résulter de phénomè [...]

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Coordinences

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Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Assemblages cristallins hexagonal et cubique

Assemblages cristallins hexagonal et cubique
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Système cristallin : volume de la maille

Système cristallin : volume de la maille
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Systèmes cristallins : volume de la maille

Systèmes cristallins : volume de la maille
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Écrit par :

  • : correspondant de l'Institut, inspecteur général honoraire du Bureau de recherches géologiques et minières à Orléans

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Pour citer l’article

Claude GUILLEMIN, « MINÉRALOGIE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 29 septembre 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/mineralogie/