Les Minéraux (Travaux Personnels Encadrés – Géographie - Enseignements Pratiques Interdisciplinaires)

« • La fradure est associée au plan de clivage.

Un plan de clivage est représenté par les plans réticulaires entre lesquels il existe des liaisons chimiques faibles.

Donc, le cristal va se casser selon des plans de faiblesse.

Par exemple, s'il n'y a qu'une seule famille de plan de clivage, le cristal va se débiter en lamelles caractéristiques (micas) .

Si le cristal contient plus d'une famille de clivage, il se débite en polyèdres, avec une cassure en gradins (par exemple la ca /citt) .

• Les macles correspondent à l'association de plusieurs individus de même espèce (au moins deux) orientés mutuellement selon des lois cristallographiques très rigoureuses (loi de Macle) .

Pour définir une macle, on a besoin de deux éléments de symétrie : le plan d'association, ou plan de macle , et l'axe de rotation, ou axe de macle.

La macle simple n'associe que deux individus , devenus indissociables car ils partagent les plans de leur réseau cristallin, par exemple la macle de .J.~'t~ ..

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' - en alliage ).

Dureté : 2,5- 3 Clivage : nul.

Fracture : fibreuse .

Couleur et transparence :jaune d'or caractéristique, jaune plus clair s 'il est allié à l'argent.

Opaque sauf en feuilles très minces .

Trace : jaune d 'or.

Éclat : métallique .

Caractères distinctifs : couleur , faible dureté , insoluble dans les acides seuls.

l:or peut être confondu avec la pyrite ou la chalcopyrite (l'or des fous), mais ces deux minéraux -là sont plus fragiles et ont une dureté plus élev ée que l'or.

Gisement : en petite quantité dans les veines hydrothermales , souvent en association avec le quartz ; dans des dépôts alluviaux dans lesquels, en raison de sa masse volumique, il est séparé des autres minéraux par J'érosion atmosphérique et en cours de transport, pour aboutir à une concentration dans les cours d'eau ou dans d'autres sédiments soit à l'état libre, soit transformé en roche .

Les cours d 'eau charrient souvent des grains d'or minuscules sur de longues distances : on peut les récupérer par lavage à la batée , en éliminant tout ce qui n'est pas lourd , et en recherchant parmi ces derniers les particules d 'or.

l:or d'Afrique du Sud provient des dépôts alluviaux consolidés, et notamment de conglomérats de quartz.

Argent Composition chimique : Ag Système cristallin : cubique .

Faciès : couramment en fils ou sous forme d'écailles ; les cristaux sont rares .

Densité : 10-11 Dureté: 2,5-3 Clivage : nul.

Fracture : fibreuse .

Couleur et transparence : blanc argenté, se ternit rapidement jusqu 'au noir.

Opaque .

Trace : blanc argenté .

Éclat : métallique.

Caractères distinctifs : couleur , ternissement noir, malléabilité, soluble dans l'acide nitrique .

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·; l Gisement : veines hydrothermales , ou en petites quantités dans la partie oxydée des dépôts de minerais contenant de l'argent Cuiv r e Composition chimique : Cu Système cristallin : cubique .

Faciè s : en forme de dendrites et d'arborescence s ; cristau x habituellement cubique s ou rhombododécaédriques.

Densité : 8,9 Dureté: 2 ,5 -3 Clivage : nul.

Fracture : fibreu s e .

Couleur et transparence : rouge de cuivre, noircissant jusqu 'au marron foncé .

Opaque .

Trace : rouge cuivre métallique .

Éclat : métallique .

Caractères distinctifs : couleur et ductilité , soluble dans l'acide nitrique .

Gisement : dans les laves basaltiques et dans les grés et conglomérats.

Le cuivre natif , quoique largement répandu , ne se présente qu'en petites quantités.

Mas ses énormes (plus de 400 tonnes) dans le célèbre gisement du lac Supérieur (Michigan , É.- U.), mais il est alors informe et correspond à des moula ges de fractures .

Fer Composition chimique : Fe Alliage: fer-nickel , NiFe Système cristallin : cubique .

Faciès : en grains et en masses dans les roches terrestres.

!:alliage fer-nickel est le principal constituant à l'état natif des météorites, sous forme de kamacite et de taenite .

Densité : 7,3-7 , 9 Dureté : 4,5 Clivage : difficile .

F r acture : irrégulière .

Couleur et tran sparence : gris acier à noir .

Opaque.

Trace : métallique.

Caractères distinctifs : magnétisme élevé , malléabilité .

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Gisement: le fer natif n 'est pas courant dans les roches terrestres : il s'y présente principalement aux points où des roches volcaniques coupent des veines de charbon.

C'est le principal constituant métallique des météorites.

D iaman t Compos it ion chimique : C Système cristallin : cubique .

Faciès : c ouramment en cristaux octaédri ques (faciès aplati fréquent) ; plus rarement en cubes, avec faces incurvé es.

Macles quelquefoi s sur l'octaèdr e .

Densité : 3,5 Dureté : 10 Clivage : octaédrique parfait .

Fracture : conchoïdale.

Couleur et transpare nce : incolore, transpar ent.

Parfois jaun3tre, brun , rouge et même noir .

Les diamants pour f"''ll•.,.r. • • la joaillerie sont clairs ; les pierres grises à noires sont opaques .

Le diamant en grains ----•fins s'appelle bort.

Trace : b lanche .

Éclat : adamantin.

Les cristaux non taillés p araissent graisseux .

Caractères distinctifs : dureté très élevée , clivage octaédrique .

1------------ -1 Gisement : sporadique dans la LES MÉTÉORITES Des milliers de corps célestes entrent chaque jour dans l'atmosphère terrestre .

La plupart sont volatilisés, mais 500 d 'entre eux environ résistent chaque année à la traversée de l'atmosphère et tombent sur le sol de notre planète.

Ce sont les kimberl ite, roche d 'intrusion en forme de chem inées et remontant des grandes profondeurs; également dans des dépôts d'alluvions (principalement des grav iers de rivières et des cordons littoraux ) dans lesquels le diamant est concent ré .

De ces dépôts provenaient la plupart des diama nts avant la découv erte, au milieu du Xix• siècle , des cheminées de kimberlite en Afrique du Sud.

météorites .

Les minéraux les plus courants des météorites sont de deux Graph ite sortes : des silicates, principalement Compo sition chimique : C l'olivine, le pyroxène et le plagioclase, Systèm e cristallin : hexagonal.

et des alliages fer-nickel, la kamacite Faciès : cristaux tabulaires , mais plus (Fe avec 4-7% Ni) et la taenite (Fe avec fréquemment en masses , foliacés ou 3o-60 % Ni).

Le sulfure de fer ou tro'!lite terreux .

FeS est fréquent lui aussi .

La présence Densité : 2 •1 ·2 •3 de ces alliages constitue l a différence Dureté : 1 '2 la plus notable entre la composition Clivage : sur base , parfait.

minéralogique des météorites et celle Couleu r et transparence : noir .

Opaque .

des roches terrestres, celles-ci n 'en Trace : noire .

Éclat : métallique sombre .

contenant que trés rarement.

f----.;...-------- ~ Caractères distinctifs : douceur extrême , Soufre Composition chimique : S Système cristallin : orthorhombique .

Faciés : cristaux tabulaires ou bipyramidaux ; aussi sous forme de masses incrustantes ou stalactitiques.

Den sité : 2-2,1 Dureté : 1,5- 2 ,5 Clivage : nul.

Fracture : inégale, quelquefois conchoïdale.

Couleur et transparence :jaune brillant , quelquefois brun3tre .

Transparent à translucide .

Trace : blanche .

Éclat : résineux .

Caractères distinctifs : couleur, faible point de {ll30C ), dans l'eau ·ii;l·li· lc.hlorhydrkJue dilué, soluble dans le bisulfure de carbone.

Gisement : masses incrustantes produites par sublimation autour des évents volcaniques et des fumerolle s ; dans les roches sédimentaires , particuli èrement les calcaires et celles qui cont iennent du gypse .

Le soufre existe souvent dans le chapeau rocheux des dômes de sel en association avec l'anhydrite , le gypse et la calcite .

toucher gras , marque facilement le papier e t souille les doigts .

Gisement : sous forme de flocons disséminés dans des roches métam orphiques , d érivées elles-mêmes de roches ayant une teneur en carbone assez élevée.

Les schistes et les calcaires graphitiques sont assez largem ent répandus .

Le graphite se renc ontre aussi en veines dans des roches ignées et des pegmatites .

Son nom , tiré du grec, signifie "écrire ».

LE POLYMORPHISME DU CAR BONE C'est le phénomène par lequel une substance chimique existe sous deux formes ou plus qui ont des propriétés physiques différentes .

Le diam ant et le graphite ont la même composition mais leurs et leurs i physiques différentes .. »