Structure des minéraux

Minéral Un minéral est un constituant homogène d'origine naturelle de la croûte terrestre ou de la surface de la lune. La plupart des minéraux ont des formes cristallines bien déterminées.

Composition chimique Les minéraux ont une composition chimique bien déterminée, exprimée par une formule chimique (tableau des éléments chimiques p. 337). Cette formule est idéalisée, c'est-à-dire qu'elle ne mentionne que les principaux composants du minéral. Les très petites inclusions ou impuretés naturelles, qui peuvent influencer la couleur ou même la faire changer, ne sont pas prises en compte.

Modifications Certains minéraux ont la même composition chimique que d'autres, mais n'ont pas le même aspect. Cela provient de ce que leurs réseaux cristallins sont différents. La même substance chimique peut donc cristalliser sous diverses formes et donner ainsi naissance à plusieurs sortes de minéraux. Ce phénomène est appelé polymorphie, et les différentes structures, modifications. Le carbone, par exemple, se présente sous les modifications graphite et diamant. Le quartz, la cristobalite, la coesite, la stishovite et la tridymite, ainsi que l'opale, sont des modifications de la silice.

Réseau cristallin L'apparence et les propriétés physiques d'un minéral sont déterminées par la structure interne de celui-ci, c'est-à-dire l'arrangement de ses composants élémentaires, les atomes, ions ou molécules. Lorsque l'agencement de ces composants présente une ordonnance géométrique régulière, on parle de réseau cristallin.

Cristallin, amorphe On qualifie de cristallins les minéraux possédant un réseau cristallin et d'amorphes ceux qui en sont dépourvus. La majeure partie des minéraux sont cristallins. L'opale est un minéral amorphe.

Cristaux mixtes Chez certains minéraux, des particules élémentaires peuvent être remplacées par des substances proches sans que la structure cristalline et chimique du minéral en soit fondamentalement modifiée. Les échanges s'effectuant à des degrés divers, ce phénomène donne naissance à un grand nombre de cristaux mixtes appartenant à une série de mélange. Les plagioclases en sont un exemple.

Variétés Une variété est un ensemble de minéraux présentant, à l'intérieur de la même espèce minérale, des caractères typiques. Les variétés de coloration sont généralement des pierres décoratives ou des gemmes. Des inclusions, des formes inhabituelles de cristaux ou d'agrégats, peuvent aussi produire des variétés lorsqu'elles ne se présentent pas de façon isolée, mais qu'elles se rencontrent chez un grand nombre de minéraux de la même espèce. Les structures chimiques et cristallines fondamentales des variétés restent très proches de celles de la forme normale du minéral.

Figuration schématique du réseau cristallin de l'halite (sel gemme). En rouge : ions de sodium, en blanc : ions de chlore.

 

 

 

 

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