Pr. Salah Bouhlel
Cours Géologie Faculté des Sciences de Tunis Unversité Tunis El Manar Salah Bouhlel  
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Chapitre 6 : Classification des minéraux

 

La classification des minéraux est la répartition systématique des espèces minérales en classes et catégories, suivant des caractères communs propres à en faciliter l'étude, et tout particulièrement l'identification des minéraux provenant de roches prélevées sur le terrain.

De nombreuses classifications existent mais la plus courante est basée sur la composition chimique.

On les regroupe selon 9 classes:

1 ère classe : les éléments natifs

 

Cette classe réunit environ 80 minéraux constitués par un ou plusieurs éléments natifs à l'état de mélange (alliage). La plupart de ces éléments sont rares. On distingue les métaux natifs (or, argent, cuivre,...), qui possèdent un fort éclat métallique et une densité élevée; ils sont malléables et ne présentent pas de clivages. Les semi-métaux (Bi, Sb, As, Te,...), dont l'éclat est variable (métallique à submétallique) et la densité élevée; ils sont plus ou moins malléables et présentent des clivages. Les métalloïdes (carbone, soufre), qui sont fragiles, peu denses et présentent de nombreuses formes, comme par exemple le carbone, dont les polymorphes les plus connus sont le graphite et le diamant.

  

2 ème classe : les sulfure et sulfosels

 

Cette classe comprend environ 350 minéraux, répartis en deux sous-classes : sulfures et sulfosels

·         la sous-classe des sulfures (incluant aussi arséniures, antimoniures, et tellurures. Au sein de cette sous-classe, les cations associés peuvent être les métaux suivants : Fe, Pb, Zn, Cu, Sb, Bi, Ag, As, Co, Ni, Mo, Mn, Ti, V, W et Sn. Les minéraux de cette classe sont généralement tendres et fragiles, exception faite de la pyrite et de la sperrylite. Ils sont aussi parfois sectiles.

la sous-classe des sulfosels, regroupe des minéraux dans lesquels le soufre se lie, dans le groupement anionique, à un ou plusieurs semi-métaux tels que : As, Sb, Ge, Bi. Les métaux associés en tant que cations, quant à eux, peuvent être : Ag, Cu, Pb, Sn, Bi, Fe, Sb, Ti. Les sulfures d’argent et de fer (argentopyrite), ou de cuivre et de fer (bornite) sont des sulfosels. Les sulfosels sont généralement tendres et fragiles.

 

3 ème classe : les halogénures

 

Quelque 130 minéraux appartiennent à cette classe. Les anions sont représentés par les éléments halogènes : F, Cl, Br, et I.

 

 Les halogénures sont des minéraux composés de métaux combinés avec des éléments halogènes : chlore, fluor, brome et iode. Cette classe comprend environ 130 minéraux, où les fluorures sont les minéraux les plus courants ; les chlorures sont peu nombreux, même si le chlorure de sodium (halite) — c’est-à-dire le sel de cuisine (NaCl) — est largement exploité ; les bromures et les iodures sont quant à eux extrêmement rares.

Les propriétés physiques communes à ces halogénures sont leur fragilité, leur dureté et leur densité faibles; ces minéraux sont souvent solubles dans l'eau.

 

4 ème classe : les oxydes et hydroxydes

 

Dans cette classe, qui regroupe quelque 320 minéraux, l'oxygène (O) ou l'ion hydroxyl (OH-) occupe la position de l'anion. On distingue trois sous-classes :

- celle des oxydes simples, comme la cassitérite (SnO2).

- celle des oxydes multiples, lorsque plusieurs métaux cohabitent (chromite, avec du fer et du chrome), comme la chromite (FeCr2O4).

- celle des hydroxydes, où le groupement (OH-) occupe la position de l'anion.

 

On différencie aussi le groupe des spinelles (cuprite, magnétite), des chrysobéryls pour les oxydes d’aluminium et de béryllium (œil de chat), des corindons pour les oxydes d’aluminium (rubis, saphir), des quartz pour les oxydes de silicium (cristal de roche, améthyste, agate, aventurine, jaspes), et des opales pour les oxydes de silicium hydraté.

A quelques exceptions près, les oxydes simples et multiples sont des minéraux durs et relativement denses; à l'opposé, les hydroxydes présentent fréquemment une faible dureté.

  

5 ème classe : les carbonates, nitrates et borates

 

Les carbonates, les nitrates et les borates sont des minéraux composés de métaux combinés avec les éléments carbone, azote ou bore. Cette classe regroupe environ 300 espèces regroupés en 3 sous-classes : les carbonates, les nitrates  et les borates. La première est riche de près de 100 espèces dont 3 sont particulièrement bien représentées : la Calcite, l'Aragonite, et la Dolomite. Le groupement anionique est ici constitué par (CO3--).

Les carbonates ont une faible dureté, ils sont fragiles et se clivent, en général, facilement. Ils entrent pour la plupart en effervescence avec les acides (dégagement de dioxyde de carbone).

Les nitrates sont rares et généralement solubles dans l’eau. Sur les 8 espèces répertoriées, les plus connues sont le salpêtre ordinaire ou nitre (KNO3) et le salpêtre du Chili (NaNO3) — également appelé nitratine ou nitronatrite.

Les borates sont constitués de quelque 100 minéraux où (BO3--) et parfois (BO44-) constituent le regroupement anionique. Ses représentants ont en majorité un éclat vitreux; ils sont incolores à blancs et de faibles dureté et densité. Les borates les plus connus sont les borates hydratés, tel le borax; ils sont de conservation délicate car ils subissent très facilement des variations d'hydratation en dehors de leurs conditions naturelles de gisement. Ainsi, à l'air, le borax se transforme presque immédiatement en tincalconite.

 

6 ème classe : les sulfates, chromates, molybdates et tungstates

 

Cette classe compte près de 250 espèces. Les minéraux sont constitués d’un radical anionique de type (XO4--) avec X = S (sulfates) ou Cr (chromates) ou Mo (molybdates) ou W (tungstates), chaque radical déterminant une sous-classe.

La sous-classe des sulfates regroupe le plus grand nombre de minéraux (200 espèces). On distingue les sulfates anhydres (barytine, anhydrite, anglésite, célestite, crocoise) et les sulfates hydratés (chalcantite, gypse, mélantérite). A l'exception des composés de cuivre, les sulfates ont généralement peu de couleur et tous sont fragiles et tendres.

 

Les autres sous-classes : chromates, molybdates, tungstates; comptent au total une trentaine d'espèces minérales, en général rares. Leurs représentants sont pour la plupart fragiles et de faible dureté.

  

7 ème classe : les phosphates, arséniates et vanadates

 

Les phosphates, les arséniates et les vanadates sont des minéraux composés de métaux combinés avec un groupement tétraédrique constitué d’un élément phosphore, arsenic, ou vanadium entouré de quatre atomes d’oxygène.

Cette classe regroupe environ 250 espèces, dont beaucoup sont très rares et ne se présentent qu'en petits cristaux, parfois uniquement visibles sous une loupe binoculaire. On distingue trois sous-classes :

-celle des phosphates, où le radical anionique est (PO4--); ces minéraux sont le plus souvent très colorés et forment parfois de grands cristaux.

-celle des arséniates, où le radical anionique est (AsO4--); ses représentants les plus connus sont l'adamite, la mimétite et l'érythrite.

-celle des vanadates, où le groupement anionique est (VO4--); à l'exception de la vanadinite, les autres espèces de cette sous-classe sont très rares.

 

 8 ème classe : les silicates

 

La classe des silicates est la plus importante par le nombre de ses représentants (près du tiers de l'ensemble des minéraux) et forment plus de 90 p. 100 en poids de la croûte terrestre. Les diverses espèces sont caractérisées par la présence de groupements tétraèdriques (SiO44-) constitués d'un atome de silicium au centre et de quatre atomes d'oxygènes aux sommets du tétraèdre. Ces groupements s'associent entre eux par un ou plusieurs de leurs sommets ou par l'intermédiaire des cations Mg2+, Fe2+, Fe3+, Ca2+, Na+, K+, ...; la trame silicatée forme la structure de base de tous les silicates. En fonction de l'agencement des tétraèdres, 6 sous-classes ont été définies : les nésosilicates, les sorosilicates, les cyclosilicates, les inosilicates, les phylosilicates et les tectosilicates.

 

Nésosilicates

   

tétraèdres isolés [SiO4]4-

 

Forstérite

Fayalite

Andalousite

Sillimanite

Staurotide

Grenats ...

Sorosilicates

 

tétraèdres groupés par deux [Si2O7]6-

 

Epidotes

Lawsonite

Pumpellyite ...

Cyclosilicates

 

tétraèdres en anneaux de 3, 5, 6 ou plus

 

Cordiérite

Tourmaline

Béryl ...

Inosilicates

 

tétraèdres en chaînes

  

Pyroxènes

Amphiboles

Hornblendes

Glaucophane

Riébeckite ...

Phyllosilicates

 

tétraèdres en couches avec intervention de Mg, Fe, K

 

Micas

Chlorites

Ar

 

 8 ème classe : Sels d’acides organiques, hydrocarbures et résines

La dernière classe de minéraux regroupe des mélanges de composés organiques, tels que les sels d’acides organiques, les hydrocarbures naturels (charbon, pétrole, etc.) et les résines pétrifiées (résines fossiles) ; l’ambre appartient à cette classe des résines pétrifiées, qui ne comprend qu’une trentaine d’espèces.

 

 

Liste des cours disponibles  
  1) Minéralogie Générale (IGS3)

2) Gîtes Minéraux (Gîtes météllifères et Métallogénie) (ST3 RME ET IGS4

4) Géochimie des isotopes stables S1 du M1 (= géochimie Isotopique II dans le programme affiché)

5) Substances Utiles (industriel minerals) et ressources énergétiques pour LAGTE2 (en construction)

6) Atlas des minéraux des minerais (LAGTE2, ST3, IGS4)

7) Atlas métallographie sous miccroscope à lumière réfléchie (ST3 RME, IGS4 et autres...)

8) Inclusions fluides pour la métallogénie et la géologie des bassins sédimentaires et des réservoirs (ST3 RME, IGS 4 et MASTERS ST)


 
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