close

Enter

Log in using OpenID

embedDownload
Minéralogie
Etude des minéraux
• Quel est le message à
rechercher …
• Enregistrement des conditions de
formation (P, T, X), histoire de la
roche(tps), les propriétés des
roches...
Qu ’est-ce qu ’un minéral ?
Grenat
(site webmineral)
Un solide
macroscopiquement homogène
Une des caractéristiques
principales:
Loi de stratification multiple
Structure atomique
périodique
=
structure ordonnée
(le plus souvent)
Critères
géométriques
Ex d’une structure simple NaCl (halite)
Réseau cristallin
Macro
(cristal)
propriétés du cristal = propriétés de
la maille
Micro (maille)
Identité du minéral :
Motif cristallin + réseau
Un outil :
La diffraction des rayons X
Composition chimique bien
définie
Chimie de la maille = chimie du cristal
Peu d ’informations,
« couleur »
Un outil :
La microsonde électronique
Les minéraux peuvent être constitués :
- d ’atomes
- d ’ions
- de molécules
associés par des liaisons chimiques de
plusieurs types, et plus ou moins résistantes
Propriétés du minéral...
… fortement dépendantes de sa structure
cristalline
Ex. Kaolinite, Si2Al2O5(OH)4
Structure en feuillet découlant directement de la
structure atomique
Espèces minérales de même composition chimique mais de
structure différente
Graphite
d=2.1-2.3
Diamant
d=3.5
très mou - très dur
conducteur de courant
isolant
opaque - transparent
Espèces minérales de même
composition chimique mais
de structure différente
Domaine de stabilité
différent
Gisement de diamant de Popigaï (impact
de météorite)
Autre exempleAl2SiO5
AlO6
AlO6
SiO4
AlO4
SiO4
disthène
sillimanite
AlO6
Conditions du
métamorphisme
SiO4
AlO5
andalousite
Pourquoi se forme un minéral :
Configuration énergétique la plus faible
Critères macroscopiques d ’identification :
Automorphe – xénomorphe
Habitus (forme polyédriques du cristal)
La cassure – le clivage
La dureté
Transparence – couleur - reflexion
Effervescence, goût...
peut s’exprimer sous forme de cristal géométrique
= minéral automorphe
Que dans des contextes très favorables
Si le minéral est gêné par
ses voisins !!!
Ne peut exprimer sa forme de
cristal géométrique
(Minéral xénomorphe)
Critères macroscopiques d ’identification :
Automorphe – xénomorphe
Habitus (forme polyédriques du cristal)
La cassure – le clivage
La dureté
Transparence – couleur - reflexion
Effervescence, goût...
aciculaire
isométrique
Prisme trapu
en plaquette
en feuillet
prisme allongé
tabulaire
en lame
fibreux
Propriétés du cristal =
propriétés de la maille
Mêmes propriétés
géométriques…
(symétries visibles à l ’échelle
macro)
Symétries de la
maille (cube) =
Symétrie du
cristal de grenat
A3
A4
A2
7 systèmes cristallins définis par la géométrie de la
maille
Environ 4400 espèces
minérales
Cubique ( 12%)
Quadratique ( 10%)
Hexagonal ( 8%)
Rhomboédrique ( 9%)
Orthorhombique ( 22%)
Monoclinique ( 32%)
Triclinique ( 7%)
Macroscopiquement : la distinction se fait par des critères géométriques
selon conditions physicochimiques
de formation des cristaux,
une même espèce minérale peut
se présenter sous des habitus
cristallins différents
Exemple :
la calcite (CaCO3 –
rhomboédrique)
présente plus de 100 habitus
différents

2 habitus de la calcite
Mais… même système cristallin… mêmes propriétés géométriques
Propriétés géométriques
perceptibles à toutes les
échelles
Individus parfois
associés
(orientation différente)
Macroscopiquement:
angles rentrants,
incidence variable de la lumière
Quartz, SiO2
Sanidine, KAlSi3O8,
En microscopie:
Variation de la position
d ’extinction
Critères macroscopiques d ’identification :
Automorphe – xénomorphe
Habitus (forme polyédriques du cristal)
La cassure – le clivage
La dureté
Transparence – couleur - reflexion
Effervescence, goût...
cassure plane
= plans de cassure préférentielle
plans de clivages
muscovite
Liaisons
faibles
À l ’échelle atomique...
cassure en gradins :
amphibole : 2 clivages non 
2 directions : exemple
des amphiboles : 124°
calcite : 3 clivages de qualité
équivalente (parfaite) non 
...À l ’échelle atomique
Absence de clivage
(ou clivage de mauvaise qualité)
cassure conchoïdale
 quartz hyalin massif
cassure irrégulière et/ou
cassure esquilleuse
Critères macroscopiques d ’identification :
Automorphe – xénomorphe
Habitus (forme polyédriques du cristal)
La cassure – le clivage
La dureté
Transparence – couleur - reflexion
Effervescence, goût...
Résistance des minéraux à la rayure
Propriété anisotrope
Dépend de la cohésion du cristal
donc de sa structure cristalline
Critères macroscopiques d ’identification :
Automorphe – xénomorphe
Habitus (forme polyédriques du cristal)
La cassure – le clivage
La dureté
Transparence – couleur - reflexion
Effervescence, goût...
Eclat métallique : fort pouvoir réflecteur de la surface,
forte absorption de la lumière. Minéraux opaques :
métaux natifs, sulfures, oxydes métalliques
Ex. hématite Fe2O3
Ex. Pyrite FeS2
Eclat non métallique :
Eclat vitreux
Ex. quartz
Eclat adamantin
Eclat nacré…
Ex. diamant
Ex. micas, talc...
Attention à la couleur !!
Couleur liée aux impuretés...
Béryl
Al2Be(Si6O18)
Emeraude Cr3+
Aigue marine Fe3+
Couleur : attention …
Un même minéral : le quartz SiO2
Critères macroscopiques d ’identification :
Automorphe – xénomorphe
Habitus (forme polyédriques du cristal)
La cassure – le clivage
La dureté
Transparence – couleur - reflexion
Effervescence, goût...
Les grandes familles
minérales
L’identification….
… est elle le principal message ??
Quels est le message à rechercher …
Enregistrement des conditions de formation (P, T, X),
histoire de la roche(tps), les propriétés des roches...
Site de croissance,
Morphologie (auto-xénomorphe), texture
Taille,
Relations avec les voisins, ordre cristallisation
Déformations éventuelles…
A compléter par des informations micro…
ordre/désordre cristallin, inclusions (verre, fluide),
zonations chimiques, composition isotopique…
Infiltration de fluides
Cristallisation à
partir d ’un magma
Environnement de croissance :
cavité, fracture, masse de la roche
Circulation de fluide
Refroidissement lent,
sursaturation/surfusion faible
Taille des cristaux
Refroidissement lent dans la
chambre magmatique
sursaturation/surfusion plus
importante
Petits cristaux
Taille des cristaux
sursaturation/surfusion très
importante
Taille des cristaux, habitus
SiO2, quartz
Déformations éventuelles :
cassantes
Brèches de failles, brèches
hydrauliques
Déformations éventuelles
ductiles
Quartz en ruban
mylonite
Déformations éventuelles
ductiles
Quartz avec extinction
roulante
stylolites
Erosion
Grains arrondis érodés
(= transport)
Quartz arrondi,
conglomérat
La recristallisation
Lorsque les minéraux déjà formés changent de taille et de forme
Les surfaces des minéraux : sites où
les liaisons sont interrompues (sites
de haute énergie)
Pour diminuer cette énergie
Les minéraux vont diminuer leur
surface de grain
Moins de cristaux mais plus gros
Nécessite la diffusion des atomes dans la structure donc une
température suffisamment élevée
Author
Document
Category
Uncategorized
Views
1
File Size
2 400 KB
Tags
1/--pages
Report inappropriate content