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Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. © Techniques de l’Ingénieur, traité Constantes physico-chimiques K 160 − 1 Minéraux naturels par Jean-Pierre ROUCAN Docteur en Géologie, Chef du Service des Sciences de la Terre au Palais de la Découverte es minéraux avec un peu plus de 4 000 composés minéraux naturels constituent une des plus petites familles dans le monde de la nature. Par contre, ils jouent un rôle déterminant dans notre vie. L’Homme y puise la plupart des matériaux qu’il utilise : pierre de construction, sables et granulats, minerais, gemmes. 1. Rappels de minéralogie.......................................................................... K 160 - 2 2. Liste alphabétique des minéraux......................................................... — 2 3. Classiﬁcation des minéraux.................................................................. — 18 4. Constitution des tableaux ..................................................................... — 18 Pour en savoir plus........................................................................................... Doc. K 160 L MINÉRAUX NATURELS __________________________________________________________________________________________________________________ Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. K 160 − 2 © Techniques de l’Ingénieur, traité Constantes physico-chimiques 1. Rappels de minéralogie Un minérai est une substance homogène, issue de réactions physico-chimiques naturelles et caractérisée par ses propriétés cristallo-chimiques. Cette déﬁnition très générale n’exclut ni les liqui- des, ni les gaz qui se rencontrent sur ou dans l’écorce terrestre. Toutefois, les minéraux, dans des conditions de pression et de température normales, sont habituellement solides. Ils se présentent sous deux états différents : — l’état cristallin, caractérisé par la répétition régulière d’un motif élémentaire constitué d’atomes, d’ions ou de molécules ; — l’état amorphe caractérisé par un désordre total dans la répar- tition des constituants. On dit qu’un minéral est homogène quand il présente les mêmes propriétés physiques, structurales et chimiques en tout point. Il faut toutefois noter que l’on connaît quelques exceptions où la dureté, par exemple, varie suivant la direction. Les minéraux prennent naissance, comme tout composé chimique, dans des conditions de pression et de température bien déﬁnies. Cela se fait à la suite de réactions entre solides, liquides et gaz présents dans un milieu naturel (milieu minéral ou organisme vivant). Un minéral se déﬁnit par les huit principales propriétés qui suivent. a ) Sa cristallographie déﬁnit le système cristallin auquel il appar- tient, son groupe spatial, le nombre minimal de molécules de sa maille élémentaire, ainsi que ses paramètres, ses raies de diffraction, ses macles (assemblages réguliers de deux ou plusieurs individus cristallins de même nature). b ) Ses propriétés physiques déﬁnissent sa dureté, sa densité, sa ou ses couleurs, la couleur de sa trace, sa transparence, son éclat, ses plans de clivage, sa cassure, sa luminescence, sa phosphores- cence, son ou ses indices de réfraction, l’angle des axes optiques, le signe optique. c ) Ses propriétés chimiques fournissent sa composition donc sa formule, son comportement vis-à-vis des acides ou des solvants, sa fusibilité, et éventuellement les moyens de nettoyage. d ) Sa genèse et sa paragenèse nous renseignent sur ses conditions de formation et surtout sur son environnement minéral. Paragenèse : association de minéraux dans une roche donnée, présentant une communauté d’origine et résultant de processus géologiques et géochimiques donnés. e ) Son étymologie fait parfois référence à une de ses propriétés, mais aussi, le plus souvent au lieu de sa première découverte. Par- fois, il est dédié à un minéralogiste ou à son inventeur (le premier découvreur). f ) Il peut être intéressant de connaître ses principaux gisements car, il peut être abondant ici et rare ailleurs. g ) Ses utilisations sont parfois importantes et peuvent faire de ce minéral un minerai. h ) La liste des minéraux qui lui ressemblent permet d’éveiller l’attention et de ne pas se laisser abuser par une observation trop rapide. Du point de vue chimique, les minéraux sont soit des éléments ou corps simples, soit des composés plus ou moins complexes. Leur composition est tantôt ﬁxe, tantôt variable à l’intérieur de limites bien déﬁnies : il y a alors une solution solide entre deux pôles extrêmes. Il n’est pas rare que l’usage attribue des dénominations particulières pour des valeurs précises de la composition [comme chez les felds- paths plagioclasiques (minéraux contenant de calcium et du sodium) par exemple]. Un minéral est aussi déﬁni par l’arrangement géométrique pério- dique de ses atomes, sa structure cristalline. Une roche est un agglomérat de minéraux d’une même espèce ou d’espèces différentes et de tailles variables et variées. Un minérai désigne un minéral ou un groupe de minéraux d’où l’on peut extraire un métal, voire des métaux, dans des conditions économiques raisonnables. Donc, suivant la conjoncture écono- mique, des minéraux deviennent ou cessent d’être des minerais. Une gemme est un minéral dont la pureté et la transparence excep- tionnelles lui permettent d’être utilisé dans la décoration, la glyptique ou la bijouterie. Enﬁn, légalement, on ne connaît que quatre pierres précieuses : le diamant, le rubis, le saphir et l’émeraude. Les autres pierres transparentes utilisées en bijouterie doivent être appelées pierres ﬁnes telles l’aigue marine, la tourmaline, le grenat, le péridot, etc. Les pierres translucides ou opaques utilisées en décoration ou en bijouterie portent généralement le terme de pierres nobles ou de pierres dures comme le lapis lazuli, l’agate ou l’œil de tigre. 2. Liste alphabétique des minéraux Sur plus de 4 000 espèces minérales actuellement connues, nous avons été amenés à faire une sélection fondée sur le degré de connaissance de l’espèce considérée et sur sa reconnaissance à l’échelle mondiale. Des instances internationales telles que l’IMA (International Mineralogical Association ) valident les découvertes de minéraux nouveaux : c’est le véritable dépôt légal en la matière. Nous nous sommes attachés à suivre les principales publications internationales qui se veulent être une synthèse dans ce domaine. La liste alphabétique ci-après est riche de plus de 2 300 espèces minérales, avec leur numéro d’ordre permettant de les retrouver dans les tableaux de caractéristiques où elles sont classées par familles (§ 4). Les synonymies sont indiquées par le signe =. Il correspond à une identité parfaite. Dans ce cas, il faut se reporter au dernier nom qui correspond à la dénomination la plus usuelle, pour connaître le numéro d’ordre. Le cas échéant, on rencontre l’abréviation var. correspondant à « variété de ». Remarque : tous les minéraux « artiﬁciels » (fabriqués par l’Homme et qui n’existent pas dans la nature) ont été exclus de cette liste. On notera au passage que le terme de « synthétique » est réservé par l’usage aux minéraux fabriqués par l’Homme, mais qui existent dans la nature. Exemple : le graphite et le diamant sont tous deux formés de car- bone pur. Ils ont des arrangements atomiques différents (le diamant est un empilement tétraédrique ; le graphite est un empilement de couches de structure hexagonale), ce qui leur confère des propriétés physiques différentes. Le diamant est le minéral naturel le plus dur qui existe (forte cohésion des atomes de carbone entre eux), le graphite est l’un des minéraux les plus tendres (les couches glissent facilement les unes sur les autres). _________________________________________________________________________________________________________________ MINÉRAUX NATURELS Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. © Techniques de l’Ingénieur, traité Constantes physico-chimiques K 160 − 3 (0) A Abernathyite 1599 Absite = Brannerite 723 Abukumalite = Britholite-(Y) Acanthite 60 Acetamide 2307 Achavalite 372 Achroite : var Elbaite Acmite = Aegyrine 1714 Actinolite 1796 Adamite 1512 Adelite 1531 Adulaire : var. Orthoclase Aegyrine = Acmite 1714 Aenigmatite = Enigmatite 1885 à 1887 Aerugite 1578 Aeschynite-(Y) = Eschynite = Priorite 779 Afghanite 1878 Afwillite 1937 Agardite 1554 Agate : var Calcedoine Agrellite 2034 Agrinierite 781 Aguilarite 125 Ahlfeldite 705 Aigue marine : var. Beryl Aikinite 238 Ainalite : var. Cassiterite à 9 % Ta2 O5 Ajoite 2019 Akaganeite 515 Akatoreite 2099 Akdalaite 499 Akermanite 2004 Akrochordite 1541 Aksaite 1004 Aktashite 287 Alabandite 85 Alabaster = Albâtre = Gypse 1043 Alamosite 1964 Albâtre = Alabaster = Gypse 1043 Albite 1826 Aldanite : var. Thorianite à Pb et U Aldzhanite 607 Alexandrite : var. Chrysoberyl Algodonite 305 Allactite 1503 Allanite = Treanorite = Orthite = Lombardite = Nagatelite 1876 Allargentum 320 Allcharite = Goethite 516 Alleghanyite 1864 Allemontite 322 Allenite = Pentahydrite 1083 Allevardite = Rectorite 1913 Alloclasite 278 Allopalladium = Stiobiopalladinite 328 Allophane 1909 Alluaudite = Huehnerkobelite Lemnasite 1389 Almandin 1693 Alstonite= Bromlite 885 Altaite 353 Aluminite 1035 Aluminocopiapite 1117 Alumohydrocalcite 844 Alun de potasse 1137 Alun de sodium 1162 Alun de sodium = Soda alum 1162 Alunite = Lowigite 1135 Alunogen 1031 Alurgite : var. Muscovite Alvanite 1609 Alvarolite = Manganotantalite 701 Amakinite 579 Amalgam 29 Amarantite 1072 Amarillite 1172 Amazonite : var. Microcline Amblygonite 1414 Ambre 2319 Ameghinite 1011 Amesite 1758 Amethyste : var. Quartz Aminoffite 2064 Ammonioborite 1029 Ammoniojarosite 1201 Amosite : var. Cummingtonite Ampangabeite = Nuevite = Samarskite 669 Amphiboles 1662 à 1683 Analcime 1838 Anandite 1745 Anapaite 1354 Anarakite = Paratacamite 414 Anatase = Octaedrite 554 Anauxite = Kaolinite 1763 Ancylite 863 Andalousite 1910 Anderine : var. Plagioclase Andersonite 921 Andesine : var. Plagioclase Andorite = Naskaseite 235 Andradite 1701 Andremeyerite 2153 Andrewsite 1419 Angaralite = Chlorite 1722 à 1730 Angelellite 1494 Anglesite uploads/Geographie/ mineraux-naturels 1 .pdf