Minéral : qu'est-ce que c'est ?

Ces cristaux de fluorine bleue ont été récoltés dans la mine de Huanggang, en Mongolie. La fluorine est une espèce minérale (le terme international utilisé pour cette espèce est « fluorite ») composée de fluorure de calcium, de formule CaF2, avec des traces de différents ions, ce qui explique les multiples couleurs rencontrées pour ce minéral. © L.Carion, www.carionmineraux.com 

Il n'existe pas de consensus sur ce qu'il faut entendre précisément par « minéral » mais, en général, on s'accorde tout de même sur l'idée qu'il s'agit d'un matériau solide cristallisé homogène dans les conditions normales de température et de pression. L'étude des minéraux s'appelle la minéralogie.

Les minéraux sont constitués d'un groupement d'atomes défini par une formule chimique bien précise et que l'on retrouve répété dans un réseau cristallin possédant une périodicité et une symétrie bien définies. La chimie et la cristallographie sont par conséquent les sciences mobilisées pour l'étude des minéraux. À leur tour, les minéraux peuvent s'assembler pour former des roches. La minéralogie est donc d'une grande importance en géologie.

À de rares exceptions comme les oxalates, mellates et citrates, les minéraux sont inorganiques. Les houilles et les hydrocarbures solides sont considérés comme des roches.

Noms des minéraux

Des règles simples ont été utilisées par les minéralogistes et les géologues du XIX^e siècle pour nommer les minéraux. Elles donnent des indications rapides sur :

• une propriété caractéristique (exemple : la magnétite, qui peut servir d'aimant) ;

• le nom de l'élément chimique dominant (exemple : la magnésite, avec son contenu en magnésium) ;

• le nom d'une personne (exemple la goethite, minéral dédié au poète et philosophe allemand Johann Wolfgang von Goethe) ;

• sa couleur (exemple : l'olivine, dont le nom dérive de sa couleur vert olive) ;

• une localité (exemple : la bauxite, un minerai d'aluminium découvert sur la commune des Baux-de-Provence) ;

La pyrite est une espèce minérale composée de disulfure de fer, de formule FeS₂. Son nom dérive d’un mot grec signifiant littéralement « pierre à feu ». La forme cristalline dominante de la pyrite est celle d’un cube. © L.Carion, www.carionmineraux.com 

Identification des minéraux

Derrière la nomenclature, les minéralogistes disposent de plusieurs outils pour procéder à l'identification des minéraux comme :

• ses propriétés mécaniques (densité, dureté) ;

• ses propriétés optiques (couleur, transparence, indice de réfraction) ;

• sa structure cristalline à l'état solide (étudiée de nos jours à l'aide de la diffraction des rayons X) ;

• sa composition et ses propriétés chimiques ;

• ses propriétés électriques et thermiques.

Classification des minéraux

La classification des minéraux utilisée par l'Association internationale de minéralogie est la classification de Strunz. Introduite par le minéralogiste allemand Karl Hugo Strunz (1910-2006), elle est basée sur leur composition chimique. Elle répartit les presque 4.000 minéraux connus en 10 classes :

• les éléments natifs composés d'un seul élément chimique plus ou moins pur ;

• les sulfures ;

• les halogénures ;

• les oxydes et hydroxydes ;

• les carbonates et les nitrates ;

• les borates ;

• les sulfates, chromates, molybdates et tungstates ;

• les phosphates, arséniates, vanadates ;

• les silicates ;

• les minéraux organiques.