| PROPRIÉTÉS RELIÉES À LA LUMIÈRE: |
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| PROPRIÉTÉS RELIÉES AUX CARACTÉRISTIQUES CRISTALLINES: |
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| PROPRIÉTÉS RELIÉES AUX SENS DU GOÛT, DE L'ODORAT ET DU TOUCHER: |
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| PROPRIÉTÉS RELIÉES: |
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Ces informations proviennent en partie du "Guide pratique d'identification des minéraux", publié par le gouvernement du Québec et disponible chez l'Éditeur Officiel du Québec.
Le clivage est la propriété que possèdent de nombreux minéraux de se laisser diviser, soit par choc produit par un marteau, soit par pression exercée avec un burin ou une lame de canif, suivant une ou plusieurs directions, toujours les mêmes pour un minéral donné, en produisant des surfaces planes appelées «plan de clivage». Ainsi, en donnant un léger coup de marteau sur un minéral qui possède du clivage , il se produit des fissures planes, lesquelles peuvent s'entrecouper pour libérer des petits fragments délimités par une ou plusieurs surfaces planes; ils sont dits fragments de clivage. Exemples: La calcite, qui possède trois clivages faciles et parfaits.
On reconnaît les directions de clivage, soit par l'examen de la surface, brisée, soit par la présence de stries (lignes) droites plus ou moins profondes, soit par le miroitement, sous une lumière vive, de la surface plane de la cassure. Quand on a repéré une ou plusieurs directions de clivage dans un minéral, on peut le cliver en le frappant légèrement avec un marteau ou en appuyant l'arête d'un burin, d'un ciseau à froid ou la lame d'un canif dans la direction des stries.
Selon l'aspect plus ou moins lisse de la surface obtenue, les clivages sont dits parfaits, imparfaits ou distincts: ils sont dits très faciles, faciles ou difficiles, suivant qu'on peut les mettre en évidence plus ou moins aisément en brisant l'échantillon.
Bien que certains minéraux - par exemple, fluorite , barite, gypse - possèdent un clivage parfait et facile à observer quand ils se trouvent sous forme de cristaux, ce clivage est parfois difficile ou même impossible à mettre en évidence quand ces minéraux se trouvent à l'état massif.
La couleur d'un minéral à l'état massif est celle que l'on observe sur une cassure fraîche; il est particulièrement important d'observer la couleur sur une cassure fraîche quand on examine des minéraux à éclat métallique, car leur surface montre souvent des ternissures ou des irisations qui dissimulent la vraie couleur. Bien que certains minéraux (exemple: graphite) aient toujours à peu près la même couleur, d'autres peuvent avoir des couleurs variées, soit parce qu'ils renferment des impuretés, soit parce qu'ils sont altérés ou pour d'autres raisons. Ainsi, le quartz peut être incolore, blanc, gris, rouge, violet, vert, noir; la chalcopyrite, habituellement jaune, peut prendre, par altération, un aspect irisé.
La couleur de la poussière des minéraux, ou TRAIT
Varie beaucoup moins que la couleur à l'état massif. Pour cette
raison, quand on désire identifier un minéral, on doit toujours déterminer
la couleur de sa poussière par la trace qu'il laisse quand on le frotte
sur ne plaque de porcelaine non émaillée ou sur la cassure fraîche
d'un objet de porcelaine blanche; on peut encore pulvériser finement le
minéral ou le frotter avec une substance plus dure que lui.
En général, les minéraux n'exhibent pas, à l'état massif, la même couleur et le même éclat que leur poussière et ce caractère permet de distinguer les uns des autres les minéraux que l'on risquerait autrement de confondre. Cependant, certains minéraux présentent la même couleur à l'état massif et en poussière.
En général, on peut associer le caractère foncé ou pâle de la poussière du trait avec le type d'éclat du minéral: les minéraux à éclat métallique ou sous-métallique ont un trait foncé ou nettement coloré, tandis que les minéraux à éclat non métallique exhibent un trait blanc ou faiblement teinté.
La densité d'un minéral est le rapport qui existe entre le poids d'un minéral et celui de son volume d'eau, à une température déterminée.
La densité est dite:
| si comprise entre 2,0 et <2,6: comparaison avec halite (2,1) et quartz (2,65) | |
| si comprise entre 2,6 et 2,9: comparaison avec quartz (2,65) et magnésite (3,0) | |
| si comprise entre 2,9 et 5,0: comparaison avec magnésite (3,0) et pyrite (5,0) | |
| si supérieure à 5,0: comparaison avec la galène (7,6). |
Le mercure natif a une densité de 13,6, l'or natif a une densité de 19,3 et c'est le platine natif, avec une densité de 21,4, qui est le minéral le plus dense connu.
L'étude de la densité des minéraux permet de tirer les conclusions suivantes:
Les minéraux ayant une densité inférieure à 2,5 sont peu nombreux. Les trois minéraux les plus fréquents possédant une très faible densité sont la halite, le gypse, avec des densité de 2,1, 2,2, et 2,3, respectivement.
La plupart des minéraux qui forment les roches ont un éclat non métallique et une densité comprise entre 2,6 et 3,5. Exemple: quartz, feldspaths, micas (muscovite, phlogopite, biotite), amphiboles, pyroxènes, etc.
Les exceptions sont le corindon et les minéraux de plomb, le baryum et strontium de la classe des sulfates et des carbonates.
À part le graphite (2,2), les minéraux d'éclat métallique ont une densité supérieure à 4. Cependant, quelques minéraux d'éclat sous-métallique possèdent une densité inférieure à 4.
La dureté d'un minéral est sa résistance à se laisser rayer.
On détermine la dureté d'un minéral en la comparant à celle de dix minéraux indiqués ci-après. Ces minéraux ont été choisis par le minéralogiste allemand Friedrich Mohs (1773-1839) de telle sorte que chacun d'eux raye celui qui le précède et est rayé par celui qui le suit. Les chiffres 1 à 10 sont assignés à ces minéraux placés dans un ordre de dureté croissant. La série porte le nom d'échelle des duretés relatives de Mohs.
| Dureté de Mohs |
| Rayés par l'ongle | 1- Talc | Très tendres |
| 2- Gypse | ||
| Rayés par une pièce de monnaie de 1 cent | 3- Calcite | Assez tendres |
| 4- Fluorite | ||
| Rayés par une ponte de canif | 5- Apatite | Assez durs |
| 6- Feldspath | ||
| Rayent le verre | 7- Quartz | Très durs |
| 8- Topaze | ||
| 9- Corindon | ||
| 10- Diamant |
Il ne faut pas confondre la dureté, qui exprime la résistance d'un corps à se laisser égratigner, avec la ténacité, qui est la résistance au choc: le quartz, qui a une dureté élevée de 7, et le diamant, qui est la substance la plus dure que l'on connaisse avec 10, se brisent tous deux facilement à coups de marteau, même s'ils sont plus durs que l'acier du marteau.
Comment mesurer la dureté d'un minéral?
Pour mesurer la dureté d'un minéral, on essaye successivement de rayer avec l'ongle, avec une pièce de un cent et avec une pointe de canif; on cherche aussi à déterminer s'il raye le verre; on observe enfin quel minéral de l'échelle des duretés relatives de Mohs est rayé le plus difficilement par le minéral étudié.
Les remarques suivantes permettront d'éviter des erreurs:
Frotter une arête vive résultant d'une cassure fraîche du minéral à essayer sur une surface plane du minéral de l'échelle de Mohs. Avant de conclure, essuyer le trait, pour s'assurer qu'il persiste. Si l'on appuie trop fort, on risque d'écraser un minéral sans qu'il y ait rayure et d'aboutir ainsi à une conclusion fausse.
Si l'on frotte un minéral tendre sur un minéral dur, il peut y laisser une marque; bien entendu, dans ce cas, c'est le minéral tendre qui est rayé.
Si l'on essaye de rayer un minéral finement grenu, des grains peuvent s'en détacher et simuler une rayure.
Deux minéraux de même dureté peuvent se rayer mutuellement.
La dureté d'un minéral peut varier légèrement selon la face essayée; ainsi la dureté du spodumène varie de 6 à 7 environ.
Un minéral altéré a généralement une dureté inférieure à sa valeur normale.
La dureté est une propriété physique très utile dans l'identification des minéraux et elle permet souvent de distinguer les uns des autres des minéraux qui se ressemblent extérieurement.
Le corindon, le béryl et le quartz rayent le verre, mais le microcline dépolit à peine le verre. Tous ces minéraux ont une dureté supérieure à 5,5 et ils marquent le verre d'autant plus facilement que leur dureté est élevée. Les autres minéraux, fluorite, calcite et gypse, ne marquent pas le verre et ils sont égratignés par la lame d'un canif avec d'autant plus de facilité que leur dureté est faible. En plus:
le quartz, de dureté 7, raye le feldspath et est rayé par le béryl;
le feldspath, de dureté 6, raye la fluorite et est rayé par le quartz;
la fluorite, de dureté 4, raye la calcite et est rayée par la fluorite;
le gypse ne raye aucun de ces autres minéraux et est rayé par tous.
L'étude des minéraux et de leur dureté permet de tirer les conclusions suivantes:
Les minéraux qui renferment des métaux lourds, tels que l'or, l'argent, l'antimoine, le bismuth, le cuivre, le mercure, le plomb, etc., sont généralement tendres.
La plupart des carbonates, des phosphates et des sulfates sont assez tendres; il en est de même de beaucoup de sulfures.
Les sulfures, les arséniures et les oxydes de fer, de nickel et de cobalt sont dures; en règle générale, ils en est de même des silicates. Font exception les oxydes et silicates hydratés.
Bien entendu, ces règles sont données simplement à titre de guides et il ne faut pas oublier qu'elles comportent plusieurs exceptions.
On appelle éclat des minéraux l'aspect qu'offre leur surface quand elle réfléchit la lumière. Les minéraux n'ont pas tous le même éclat; on distingue:
L'éclat métallique: brillant et vif, comme celui des métaux. De nombreux minéraux métalliques, tels que la galène, la stibine, la molybdénite, possèdent cet éclat.
L'éclat non métallique: celui des minéraux qui ne possèdent pas l'éclat métallique et qui est décrit par les qualificatifs suivants:
Éclat vitreux:
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Éclat gras:
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Éclat adamantin:
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Éclat résineux:
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Éclat soyeux:
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L'éclat sous-métallique: ressemble à un éclat métallique, mais la quantité de lumière réfléchie est faible. Exemple: Chromite.
*Une partie d'acide dans 9 parties d'eau.
ATTENTION, MANIPULER L'ACIDE AVEC SOIN EN PRENDRE CONNAISSANCES DES INDICATIONS SUR LE CONTENANT.
Une expérience personnelle m'a fait réaliser que l'acier inoxydable est tachée par l'acide muriatique (chlorhydrique).
Les minéraux montrent asssez souvent des formes particulières, qui aident à les reconnaître: ce sont les formes cristallines et les formes imitatives ou faciès d'agrégats.
On dit qu'un minéral devient un cristal quand il présente des surfaces planes, plus ou moins lisses, ayant une certaine régularité qui exprime une certaine symétrie. L'un des exemples les plus connus est la variété de quartz qui porte le nom de cristal de roche.
La formation d'un cristal est due au fait que les éléments qui entrent dans la composition d'un minéral ne sont pas disposés au hasard: ils sont arrangés suivant un ordre bien défini. On dit alors que le minéral est cristallisé. La forme et la symétrie des cristaux ne sont que l'image extérieure de cette disposition de leurs éléments. La plupart des minéraux sont cristallisés, bien qu'ils ne se présentent pas toujours sous forme de cristaux visibles à l'oeil nu. On met à profit cette propriété pour identifier les minéraux de façon sûre au moyen des rayons X.
Les très rares minéraux qui ne sont pas cristallisés sont dits «amorphes».
Les cristaux limpides et de grande taille sont plutôt rares, car les minéraux se trouvent le plus souvent sous forme de masse irrégulière. Cependant, certains minéraux montrent assez souvent des formes caractéristiques qu'il est bon de connaître; parmi ces minéraux on peut mentionner la halite, la fluorite, la pyrite, la galène, la magnétite, le grenat, l'apatite, le béryl, la calcite, la sidérite, le feldspath microcline, le quartz et la tourmaline. Quelques minéraux montrent des surfaces cristallines marquées par de fines stries parallèles. Leur formation résulte, soit de la vitesse inégale de la croissance des faces, par exemple la pyrite «striée» (paliers de croissace), ou d'un accolement d'étroites lamelles appelé «macle», par exemple les lamelle accolées sur la face de la labradorite. Tableau de formes de certains minéraux.
agrégat formant une mosaïque de grains d'un minéral enchevêtrés ou cimentés entre eux et dont le contour de chaque grain est visible à l'oeil nu ou à la loupe 10 X.
Exemple: ilménite.
Si les grains présentent des faces planes et des contours réguliers en forme de polygone, on dit alors que le faciès est «cristallin».
agrégat trop finement grenu pour que le contour des grains soit visible même à la loupe 10 X.
Exemple: pyrrhotite.
en forme de lamelles qui peuvent être séparées le long des plans de clivage.
Exemple: micas (muscovite, phlogopite, biotite)
en forme de minces lamelles, écailles ou paillettes parallèles qui peuvent être pliées ou déformées.
Exemples: talc, molybdénite, graphite.
en forme de fibres qui peuvent être effilochées.
Exemple: amiante chrysotile.
en forme d'aiguilles très fines.
Exemple: trémolite (variété d'amphibole).
de forme allongée représentant souvent des colonnettes.
Exemple: tourmaline.
en forme de lamelles ou d'aiguilles disposées en éventail.
Exemple: strontianite (carbonate de strontium).
en forme de grappe de raisin.
Exemple: goethite (oxyde de fer).
en forme de rognons.
Exemples: psiloménane (oxyde de manganèse). Elle est semblable à la forme botyoïde mais de dimention plus grande.
en couches parallèles ou concentriques de différentes couleurs.
Exemple: agates.
en forme de branches d'arbre.
Exemple: pyrolusite (oxyde de manganèse).
de forme allongée comme celle de glaçons qui pendent aux gouttières des toits.
Exemple: calcite des grottes
en cristaux tapissant l'intérieur de cavités.
Exemple: géode tapissée d'améthystes (variété de quartz violacé).
avec des sphères de la taille de petits pois.
Exemple: bauxite (minerai d'aluminium).
une substance minérale remplace la matière d'un corps organique en conservant les structures fines.
Exemple: bois pétrifié. Peut donc représenter une multitude de formes différentes.
en forme de petites branches d'aiguilles de sapin.
Exemple: argent natif.
Tout comme la saveur, cette propriété n'est guère employée pour l'identification des minéraux.
Un minéral est tenaces'il résiste bien au choc; s'il casse facilement, il est dit fragile ou friable. Les minéraux les plus durs ne sont pas les plus tenaces: le quartz, très dur, se broie facilement; la barite est très friable, tandis que les fibres d'amiante assez tendres, sont très tenaces.
On peut regrouper dans la même catégorie les propriétés qui suivent:
un minéral est dit sectile si on peut en détacher des copeaux avec une lame de canif.
Exemples: le graphite et le cuivre natif.
un minéral est dit malléable si on peut l'aplatir à coups de marteau sans qu'il se brise.
un minéral est dit ductile si on peut l'étirer en un long fil sans le rompre.
Exemple: l'or.
un minéral est dit flexible si on peut le courber de façon permanente sans qu'il se brise.
Exemples: des lamelles de talc ou de vermiculite.
un minéral est dit élastique si on peut le courber sans qu'il se brise et s'il reprend sa forme première quand on le lâche.
Exemple: de minces feuilles de mica [muscovite, biotite, phlogopite]
La transparence est la propriété que possèdent les minéraux de laisser passer plus ou moins la lumière. Un minéral est dit:
Exemple: une mince feuille de muscovite,biotite,phlogopite, à noter que ces derniers sont souvent appelés sous le nom de mica.
Exemple: quartz.
Exemple: magnétite.
Le nombre de minéraux qui fondent facilement est peu élevé. Aussi, il est nécessaire de disposer d'un petit chalumeau si l'on veut déterminer la fusibilité des minéraux.