Qu’est-ce que la minéralogie ?

Définir la minéralogie

La minéralogie est la science qui étudie les minéraux. Cette discipline a de nombreux objectifs vis-à-vis des minéraux qu’elle observe. Entre autres, le minéralogiste doit parvenir à décrire, identifier, caractériser, ou encore analyser chaque variété minérale. Elle a pour but d’obtenir un plus grand savoir sur les différentes espèces au travers de leurs apparences et de leurs origines. Ainsi, il devient possible de les répertorier et de les classer. La minéralogie cherche également à comprendre et identifier les gisements. Elle permet de mieux connaître le fondement de leurs modes de formation par exemple. Cette étude détaillée des minéraux et de leurs associations dans la nature conduit même à détecter par déduction de nouveaux gisements de minerais.

Enfin, l’exploration porte également sur l’importance que représentent les minéraux sur la faune et la flore, mais aussi plus largement par rapport à leur histoire sur la Terre notamment par l’étude des discours traditionnels et des différents savoirs rapportés. La minéralogie classique s’est développée et diversifiée et a donné naissance à la minéralogie cosmique et planétaire, à la biominéralogie, à l’écominéralogie et à la minéralurgie.

Un peu d’histoire pour nous aider à comprendre

Depuis toujours, l’être humain se sert des minéraux que ce soit pour assurer sa propre survie, mais aussi pour le commerce et la beauté. En effet, les hommes préhistoriques recouraient à des silex pour fabriquer leurs flèches et utilisaient des ocres rouges pour les peintures dans les cavernes par exemple. Quant à la poterie, elle constitue un excellent exemple d’une industrie minéralogique emblématique. À l’époque de la Rome Antique, l’or, l’argent, le cuivre et le plomb ont eu une importance fondamentale. Le plomb servait alors à la fabrication des conduites d’eau pour alimenter les villes; l’or, l’argent et le cuivre étaient employés pour la frappe de monnaies et la création de bijoux.

Les pierres précieuses ont dans l’Histoire très rapidement eu valeur économique grâce à leur beauté comme en Égypte ou en Inde. Le sel a lui aussi longtemps eu un rôle essentiel dans le commerce. Plus tard, le fer a pris le relais et la métallurgie est ainsi née de l’extraction des minéraux. Il demeure à ce jour le métal le plus utilisé dans l’industrie. Aujourd’hui, chaque domaine de l’activité humaine semble dépendre des matières minérales, y compris dans les nouvelles technologies. Prenons pour exemple le quartz qui sert à la fabrication de la fibre optique.

Un minéral, des minéraux

On peut dire des minéraux, puisqu’on en dénombre plus de 4000 espèces. Si la minéralogie est leur étude, il est important de comprendre ce que sont les minéraux. Il faut savoir qu’une variété minérale se définit avant tout par la nature et les proportions des éléments qui la constituent. D’après la définition du Larousse, un minéral est un solide naturel, homogène, possédant une composition chimique déterminée et une structure atomique ordonnée. Ce qu’on entend par naturel est qu’ils ne doivent pas résulter de l’activité humaine en ayant été créés de façon artificielle. L’Homme est en effet capable de reproduire des pierres précieuses artificielles par la synthèse des cristaux. Mais il ne s’agit pas là de minéraux au sens exact du terme. L’homogénéité du minéral fait référence au fait qu’il devrait être formé d’une seule phase solide sans possibilité physique de séparation permettant d’en isoler certains composés. Finalement, au fil des recherches, il s’est avéré que de nombreuses variétés de minéraux étaient en fait des mélanges.

La composition chimique des minéraux peut donc soit être dotée d’un seul élément chimique, soit de plusieurs. Un cristal (ou solide cristallin) est constitué par la répétition à intervalles réguliers d’un motif d’atomes ou de molécules. Lorsqu’ils ont une forme géométrique bien distincte on les qualifie d’automorphes, mais quand ils ne disposent d’aucun contour cristallin on les appelle amorphes. Ils sont organisés en 9 classes en fonction de la nature des radicaux anioniques présents en eux. Il y a par exemple la première classe qui est celle des Éléments Natifs comme l’or et l’argent. La seconde classe est nommée Suflures et Sulfosel. Au sein de ces catégories, il y a des groupes et des sous-groupes dont les espèces et sous-espèces sont en rapport étroit. Les variétés se différencient alors par leurs propriétés morphologiques ou physiques distinctes, par leur couleur, par leur composition chimique légèrement dissemblable ou encore par leur faciès.

Leurs caractéristiques physiques sont donc définies par plusieurs critères :

• leur dureté (résistance à la rayure)
• leur composition (éléments chimiques)
• leur structure cristalline (forme des cristaux)
• leur couleur
• leur trace (teinte de la poudre du minéral)
• leur éclat (métallique, nacré,etc.)
• leur transparence (capacité du minéral à laisser passer la lumière)
• leur clivage
• leur cassure (surfaces irrégulières)
• leur densité (ratio entre poids du minéral et volume d’eau)
• leur effervescence (réaction à l’acide)
• leur ténacité (résistance au choc)

Enfin, il est important de savoir que les minéraux sont nommés selon plusieurs origines et doivent se terminer en « ite » sauf exception. Leur appellation peut ainsi être en rapport à une propriété remarquable (la magnétite), lié à leur couleur (l’azurite), en référence à élément chimique dominant (magnésite riche en magnésium) ou encore fonction des noms de scientifiques comme le curite (uranate de plomb) par exemple.

Les deux types de minéralogie

En minéralogie, on distingue d’une part la description et d’autre part, la détermination d’une espèce minérale.

La minéralogie descriptive

Elle consiste comme son nom l’indique à décrire ce qui signifie qu’elle étudie toutes les propriétés mécaniques, physiques et chimiques des minéraux. Elle parvient ainsi à en préciser les conditions de formation. Elle observe les minéraux des milieux naturels et peut également être considérée comme une discipline de base de la géologie ou encore comme une matière d’approfondissement en prolongation de la chimie minérale.

La minéralogie déterminative

Elle désigne la science et la capacité d’identification d’un minéral à partir de ses propriétés. La difficulté pour reconnaître les minéraux vient essentiellement de leur caractère polymorphe, ce qui rend parfois complexe leur appréciation.

On peut différencier deux types de minéralogie déterminative, celle immédiate et celle de laboratoire. La première se contente de l’observation, à vue ou avec des essais simples pour reconnaître les espèces. La seconde quant à elle nécessite des techniques de physique et de chimie plus complexes.