GEOL: octobre 2017

LES ÉLÉMENTS NATIFS

Ce sont 22 éléments capables de former des minéraux natifs:

Il y a les métaux comme l'or (Au) l'argent (Ag), le cuivre (Cu) le platine (Pt) et le fer (Fe)

Ils sont tous cubiques et possèdent les caractéristiques des corps à liaisons métalliques

Des semi métaux As arsenic et Bi bismuth liaisons métalliques et covalentes

Métalloïdes Soufre S et carbone C

le Soufre est associé aux fumerolles volcaniques ou aux sulfates (gypse et anhydrite)

le carbone se présente sous forme de deux minéraux : le diamant cubique et le graphite héxagonal

le diamant se trouve en inclusions dans les cheminées cylindriques verticales (pipes) formées de péridotites particulières appelés kimberlites localisées dans les vielles plate formes peu plissées Indes, brésil Sibérie

le graphite est rencontré dans les roches métamorphiques marbre micaschistes et gneiss

les éléments natifs Cette classe réunit environ 80 minéraux constitués par un ou plusieurs éléments natifs à l'état de mélange (alliage). les métaux natifs (or, argent, cuivre, fer, platine...), qui possèdent un fort éclat métallique et une densité élevée; ils sont malléables et ne présentent pas de clivages. Ils cristallisent tous dans le système cubique, à l’exception du Mercure Natif, hexagonal (Hg*) qui est liquide alors que les minéraux naturels sont à l’état solide. L’or peut former des alliages avec l’argent l’électrum (Au, Ag) et aussi avec le cuivre (Au, Cu). Les semi-métaux Ce sont le Bi, Sb, As, Te,..., l'éclat est variable (métallique à submétallique), la densité élevée; ils sont plus ou moins malléables et présentent des clivages. Le bismuth (Bi*) est un métal blanc, cristallin et fragile avec une teinte rosâtre. Le bismuth est le plus diamagnétique de tous les métaux, et la conductivité thermique est inférieure à n'importe quel autre métal excepté le mercure. L’arsenic (As) est chimiquement très similaire au phosphore qui le précède dans la même famille. On dit qu'il est son « analogue chimique ». Il présente trois formes allotropiques : jaune, noir et gris L’antimoine ou stibium (Sb) à un aspect blanc argenté et cassant, il présente des propriétés intermédiaires entre celles des métaux et des non-métaux. Les métalloïdes carbone (C), soufre (S)

Ils sont fragiles, peu denses et présentent de nombreuses formes, comme par exemple le carbone, dont les polymorphes (éléments allotropes) les plus connus sont le graphite et le diamant.

(a) Diamant : Un atome -aux 8 sommets d'un cube ; -au centre de chacune des faces de ce cube ; -dans quatre des huit sites tétraédriques du cube. Chaque atome de carbone est entouré par quatre autres atomes de carbone, situés au sommet d'un tétraèdre régulier circonscrit, chacun mettant en commun un électron avec l'atome central dont la couche électronique de valence se trouve ainsi saturée. (b) Graphite : Les atomes de carbone sont fortement liés par des liaisons covalentes en formant des feuillets qui sont liés entre eux par des liaisons de Van der Waals beaucoup plus faibles permettant l'excellent clivage basal. Le soufre : Il est de loin l’élément natif le plus abondant sur terre. Il cristallise dans le système orthorhombique. Le soufre (S-alpha) forme un trimorphe avec la garibaldite (Sbêta) et la rosickyite (en) (S-gamma) dont la localité type est Havirna, Letovice, Tchéquie.

2 - les halogénures

La classe des hallogénure rassemble 130 espèces. Les chlorures et les fluorures sont les plus abondants.

Ce sont des sels des acides HCl, HF, HBr, HI Exemples: HCl + NaOH NaCl + H2O 2 HF + CaO CaF2 + H2O

Ils sont vitreux, incolore ou peu colorés (à l'exception de la fluorine). Leur dureté est faible. Les chlorures sont généralement solubles dans l'eau. Ils sont formés par évaporation d'eau de mer à des périodes variées des temps géologiques, en particulier au Trias. Certains bromures, chlorures et iodures se trouvent dans les zones d'oxydation des gîtes métallifères.

- FLUORINE Cubique CaF2 Cristaux en cubes (100), avec parfois troncatures peu développées des sommets ou arêtes. Plus rarement, cristaux en octaèdres. Souvent en masses clivables. Parfois macle par rotation de 180° autour d'un axe ternaire. CIivage parfait, permettant d'obtenir des octaèdres. d = 3,2/ D = 4. Transparent à translucide. Eclat vitreux. Couleur variable (parfois dans un même cristal) souvent vive : violet, bleu, jaune, rose, blanc, incolore.

Dans les gîtes hydrotermaux, seule ou associée à quartz et barytine, comme gangue de minerais de Pb, Zn, Ag, Mn. Filons de pegmatite avec cassitérite, lépidodite, topaze, tourmaline, apatite ... Etymologie : du latin flus : couler (substance aidant à la fusion des métaux). Minerai de fluor; fondant; céramique; optique. Usages alimentaires, agricoles, industriels.

HALITE (sel gemme) NaCl Cubique Le plus souvent en cubes. Masses clivables, cristallines. Clivages parfaits. d = 2,2 / D = 2. Transparent à translucide. Eclat vitreux. Incolore, blanc, gris, parfois teinté par des inclusions en bleu, rouge. Très soluble dans l'eau. Saveur salée. Dans les terrains sédimentaires généralement argileux, en couches irrégulières, ou en dômes (diapirs). Formée par évaporation, la halite est associée au gypse, anhydrite, sylvite.. .

LES SULFURES ET SULFO-SELS

Cette classe comprend environ 350 minéraux. La classe des sulfures et sulfosels présente pour le géologue minier l'une des parties les plus importantes de la minéralogie, car elle renferme les minerais de base de presque tous les métaux : Ag, As, Bi, Cd, Co, Cu, Ge, Hg, Mn, Mo, Ni, Pb, Pt, Sb, Tl et Zn. LA SOUS-CLASSE DES SULFURES Avec les sulfures, on classe des minéraux similaires mais plus rares, qui sont les séléniures (Se), les tellurures (Te), les arséniures (As) et les antimoniures (Sb). AX A = Ag, As, Bi, Cd, Co, Cu, Fe, Ge, Hg, Mn, Mo, Ni, Pb, Pt, Sb, Tl, et Zn X = S (pour les sulfures); Se (pour les séléniures); Te (pour les tellurures); As (pour les arséniures); Sb (pour les antimoniures).

Les principaux sulfures sont: Le Réalgar AsS , l’Orpiment As2S3 , le Cinabre HgS, la Stibine Sb2S3 , la Cobaltite CoS , la Bismuthinite Bi2S3 , la Pyrite FeS2 , la Marcassite FeS2 , la Molybdénite MoS2 , l’Arsénopyrite FeAsS Les Tellurures: la Calavérite AuTe2 , la Sylvanite (Au,Ag)Te2 Un arséniure: la Skuttérudite (Co,Ni)As3

PYRITE FeS2 Cubique Souvent en cube. Les octaèdres et pentagono-dodécaèdres sont fréquents. Les faces du cube sont souvent striées. Elle se présente aussi en massive granulaire. d = 5/ D = 6. Cassure irrégulière. Opaque, éclat métallique vif. Couleur jaune laiton pâle. Trace noire. S'altère facilement en limonite, de couleur brun terne, souvent en conservant sa forme originelle ("pseudomorphose"). C’est le plus commun des sulfures, il se forme dans toutes conditions de température, c’est un minéral ubiquiste. C’est une source de soufre pour la fabrication de l'acide sulfurique. Cristaux de pyrite

MARCASSITE FeS2 Orthorhombique Cristaux tabulaires, plus rarement prismatiques. Plus souvent en masses globulaires, fibroradiées. Groupements maclés en fer de lance. d = 5/ D = 6. Cassure conchoïdale. Opaque, éclat métallique. Couleur jaune de bronze à reflets grisâtres ou verdâtres ; plus blanche que la pyrite sur cassure fraîche. Trace noire à brun-verdâtre. Altération plus facile que la pyrite, avec formation de sulfates de fer blanchâtre et acide sulfurique ; Pseudomorphoses en limonite.

CHALCOPYRTITE Cu Fe S 2 Quadratique Cristaux automorphes peu fréquents (tétraèdres). Généralement masses finement grenues. Grains ou mouches informes. Cassure irrégulière. d = 4,1 à 4,3 ; D = 3,5 à 4. Ne raye pas le verre (contrairement à la pyrite). Opaque, éclat métallique. Couleur jaune d'or, souvent ternie ou irisée en bleu, vert, rouge, par oxydation superficielle. Trace noire verdâtre. S'altère fréquemment en covellite, chalcosine, malachite, sulfates de cuivre. Gisements variés : très fréquente dans les gîtes hydrothermaux filoniens.

PYRRHOTITE. Fe 1-x S (0 < x < 0, 2) Hexagonal ou Monoclinique

Cristaux assez rares, en tablettes hexagonales parfois groupées en rosettes. Généralement en masses compactes. d = 4,6 / D = 4. Fragile, cassure concoïdale. Opaque, éclat métallique. Couleur jaune bronze à reflets rosés. Patine brune. Trace gris-noir. Magnétique. Très altérable, en sulfates puis limonite. Source: dans les gîtes hydrothermaux avec blende, pyrite, galène, chalcopyrite. Rarement utilisé comme source de soufre ou de fer.

GALENE Pb S Cubique Cristaux automorphes en cubes (100) ou cubo-octaèdres (100) et (111), avec facettes accessoires. Le plus souvent en masses cristalline àcassures en escalier. d = 7,6 / D = 2,5. Clivages parfaits. Opaque, éclat métallique. Couleur gris de plomb. Trace gris de plomb. Facilement altérable en anglésite, cérusite, pyromorphite ... Un des sulfures les plus répandus : Filons hydrothermaux de toutes températures, surtout hypo- et mésothermaux.

STIBINE (Antimonite) Sb2S3 Orthorhombique Prismes allongés suivant c striés verticalement, souvent courbés, aiguilles parfois en groupements radiés, masses fibreuses. d = 4,6; D = 2. Clivage parfait. Opaque, éclat métallique brillant mais ternissure en bleu-noirâtre. Trace gris de plomb à noire. Altération en antimoniates jaunes à jaune-verts. Une goutte de solution de KOH colore la stibine en orangé. Modes de gîsement : Dans les filons hydrothermaux de basse température, avec quartz, barytine, calcite, pyrite, cinabre, or.

SPHALERITE (BLENDE) ZnS Cubique Cristaux de forme complexe, souvent tétraédriques. Généralement en masses clivables grossièrement à finement granulaires. Clivages parfait. d = 3,5 à 4,2; D = 3,5 à 4 . Transparent à presque opaque, éclat adamantin. Couleur jaune (blende "miellée") brune, noire. Poussière jaune à brune. Contient souvent Fe, Mn, Cd. S'oxyde en hémimorphite, smithsonite...Minéral très répandu. Gîtes hydrothermaux filoniens ou de substitution, avec pyrite, galène et chalcopyrite. La Wurtzite est un sulfure de zinc (ZnS) hexagonal, de haute température . La marmatite est une blende noire riche en fer (Zn, Fe)S. Le cléiophane est une blende claire verdâtre à jaunâtre.

ARSENOPYRITE (MISPICKEL) Fe As S Monoclinique Souvent automorphe : prismes à section losangique, courts ou allongés suivant c, parfois suivant b; faces verticales striées parallèlement à c. Agrégats grenus. Fragile, cassure irrégulière. d = 6 / D = 5,5. Eclat métallique vif. Couleur blanc d'argent à gris d'acier plus blanc que la marcassite. Poussière noirâtre. Fréquent, le plus commun des minéraux arsénifères. Minéral de haute température. Gisements : Dans les gîtes de contact avec or, scheelite, pyrrhotite. Dans les gîtes pneumatolytiques et les filons hypothermaux avec wolframite, cassitérite, or, tourmaline, fluorine. Disséminé dans les calcaires métamorphiques.

CINABRE HgS Rhomboèdrique Rarement en cristaux (maximum 2 à 5 cm) : rhomboèdres, parfois aplatis, maclés ou en groupement pseudohexagonaux. Généralement en incrustations, croûtes, enduits, masses compactes à terreuses. d = 8.1 ; D = 1,5 . Cassure irrégulières. Clivage bon. Couleur : rouge; brunissant par altération superficielle. Translucide en cristaux. Eclat adamandin, semi-métallique ou terreux.

COVELLITE (Covelline) CuS Hexagonal Cristaux très rares : petites tablettes hexagonales. Le plus souvent en masses compactes, terreuses, en croûte, en enduits pulvérulents. d = 4,6; D = 1,5 à 2. Cassure conchoïdale. Clivage parfait suivant l'allongement. Couleur : bleu-noir. Opaque. Eclat métallique, gras, mat. Poussière : gris de plomb. Mode de gisement : dans la zone d'altération des gîtes cuprifères. Important minerai de cuivre. LA SOUS-

CLASSE DES SULFOSELS

La formule générales est : A m B n X n , où

A = Cu, Ag, Pb, Sn, Bi, Fe B = As, Sb X = S.

La sous-classe des sulfo-sels est moins importante que celle des sulfures. On y groupe les sulfo-arséniures, les sulfo-antimoiniures des métaux suivants : Ag, Cu, Pb, Sn, Bi, Fe. Les principaux minéraux sont : Pyrargirite Ag3 Sb S3, Proustite Ag3 As S3 , Cuivres gris (Tetrahédrite – Tennantite) Cu12 (Sb, As)4 S13 . Enargite, Bournonite, Jamesonite

Proustite Ag3AsS3 (argent rouge arsénié) Rhomboédrique Cristaux assez rares, exceptionnellement de grande taille (10 cm); prismes, scalénoèdres ou rhomboèdres aigus. Généralement masses grenues à compactes, croûtes ou dendrites. d = 5.57 / D = 2.5. Très fragile. Cassure conchoïdale. Couleur : rouge-vermillon à rouge cerise lorsqu'elle est fraîche. Devient noir rougeâtre et opaque à la lumière. Eclat adamantin. Trace rouge brunâtre. Cristaux pseudo quadratiques, aplatis. Souvent en masses compactes, parfois grenues. d = 5,8/ D = 2,5-3. Fragile. Cassure subconchoïdale. Couleur: gris de plomb plus ou moins terni. Opaque. Eclat métallique. Poussière grise. Dans les gîtes hydrothermaux de moyenne température, avec galène, sphalérite, chalcopyrite, quartz, barytine, fluorine.

CUIVRES GRIS :

Solutions solides Cu12 (As,Sb)4 S13, avec deux pôles : Tétraédrite Cu12 Sb4 S13 et Tennantite Cu12 As4 S13 Cubique
Souvent en cristaux : tétraèdres. Macles fréquentes. Egalement en masses compactes ou grenues.
d = 4,6 à 5,1 (augmente avec le pourcentage en Sb)/
D = 3 à 4,5 (augmente avec le pourcentage en As).
Assez fragile. Cassure conchoïdale. Couleur gris acier à noir de fer. Opaque. Eclat métallique, parfois brillant. Poussière : noir olivâtre. Dans les gisements hydrothermaux de moyenne température.

LES OXYDES ET HYDROXYDES

IV. Oxydes et hydroxydes (≈ 17 % de la croûte terrestre, dont 12.5 % pour le quartz)

Cette classe comprend les composés des métaux - et de quelques métalloïdes - avec l'oxygène ou avec le groupe hydroxyle [OH]. Une quarantaine d'éléments peuvent former avec l'oxygène des composés simples. Les principaux composés naturels décrits ici concernent les éléments H, Be, Mg, Al Si, Ti, Cr, Mn, Fe, Cu, Zn, Sn, Nb, Ta, Th et U. La majeure partie des oxydes et hydroxydes se forme dans la partie superﬁcielle de l'écorce terrestre, dans la zone d'inﬂuence de l'atmosphère et des eaux de circulation. Certains trouvent leur origine dans les processus endogènes (magmatiques, pegmatitiques et hydrothermaux) comme le quartz, la cassitérite, le rutile, certains spinelles et oxydes de fer. Dans quelques cas ils sont liés aux phénomènes de métamorphisme : corindon, spinelle. Les propriétés physiques des oxydes sont caractérisées par une grande rigidité, une dureté élevée, une grande stabilité chimique et un point de fusion élevé. Ces qualités font qu'on les retrouve facilement dans les produits d'altération des roches, en particulier comme minéraux lourds dans les alluvions. Les hydroxydes sont souvent le produit du remplacement de l’oxygène par le groupe [OH]. Ainsi MgO ⇒ Mg(OH)2 et Al2 O3 ⇒ 2Al (OH)2. Ces minéraux sont souvent lamellaires. Leur résistance mécanique est un peu plus faible que celle des oxydes.

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Cette classe regroupe quelque 320 minéraux, l'oxygène (O) ou l'ion hydroxyle (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.

RUTILE TiO2 Quadratique Presque toujours en cristaux nets, à section octogonale, à faces du prisme souvent striées longitudinalement et terminaison octaédrique. Egalement en masses grenues ou compactes. En fine aiguilles incluses dans le quartz. Macle en "genou" fréquente. d = 4,2 / D= 6 à 6,5. Cassure concoïdale. Translucide à opaque, éclat adamandin. Couleur brunfoncé à noir; rouge à brun-rouge dans les faciès aciculaire. Poussière brun-pâle. Peut renfermer des quantités notables de Fe, Nb, Ta. Inaltérable, il est fréquents dans les alluvions. Forme la plus stable de TiO2. Constituant accessoire fréquent de nombreuses roches éruptives (granites, syénites, diorites, …) et métamorphiques (cipolins, gneiss, quartzites…). En cristaux de grandes tailles dans les pegmatites et les filons hydrothermaux. Dans les gîtes détritiques, parfois avec ilménite, magnétite et monazite (sables noires). Etymologie (du latin "rutilus" = rouge)

CASSITERITE SnO2 Quadratique Isomorphe du rutile. Souvent cristaux bien formés mais petits. Prismes trapus, plus rarement aciculaire (Etain de bois). En grains de forme irrégulière. Parfois en masses concrétionnées à structure fibreuses. Macle fréquente en bec d’oiseau. d = 7 / D = 6 à 7 . Cassure inégale. Translucide à opaque, éclat adamantin, gras sur la cassure. Couleur brunrosé clair, brun-noir à noir. Peut renfermer quelques % de fer, Nb, Ta, Ti, essentiellement sous la forme d'inclusions minérales. Inaltérable, elle est fréquente dans les gîtes alluvionnaires. Minéral de haute température, dans les granites, aplites et les pegmatites et dans les filons à quartz, avec topaze, fluorine, tourmaline, lépidolite, béryl, molybdène, wolframite, mispickel, etc…. Principal minerai d'étain.

CORINDON Al2O3 Rhomboédrique Souvent en cristaux pouvant atteindre de grandes dimensions ( 1 m et plus). Prismes en forme de tonnelets pseudo hexagonaux. Egalement en masse lamellaires ou grenues. d = 4/ D = 9. Cassure irrégulière. Tenace. Couleur : gris, bleuâtre, brunâtre, rougeâtre, rarement incolore ou noir. Eclat adamantin à vitreux. Variétés : Rubis : de couleur rouge, Saphir : de couleur bleue. Les saphirs et rubis sont des gemmes, elles font parties des pierres précieuses avec le diamant et l'émeraude (béryl vert). Gisements : Dans certaines roches ignées hyperallumineuses (syénites).

HEMATITE (Oligiste) Fe2O3 Rhomboédrique Cristaux automorphes généralement tabulaires, en lamelles minces ou épaisse. Souvent groupées parallèlement ou en rosettes. Face d'aplatissement striées en triangle. Plus rarement en cristaux prismatiques ou rhomboédriques. Souvent d'aspect micacé. Massif, granulaire, fibreux, fibro-radié, concrétionné. Terreux, mêlé d'argile et vivement coloré en rouge (ocres). d = 5 / D = 5 à 6. Opaque, transparent en lames très minces. Eclat métallique à submétallique (la variété oligiste est fortement métallique). Couleur gris de fer, rouge terne dans les variétés compactes. Trace brun rougeâtre à rouge. Peut s'hydrater en limonite. Oxyde très répandu, d'origine primaire ou provenant de la transformation de sidérite, magnétite. Gisements variés.

PECHBLENDE /Uraninite UO2 Cubique Cristaux rares, cubiques ou octaédriques (Uraninite). Le plus souvent variétés cryptocristallines (Pechblende) en masses mamelonnées, compactes ou terreuses. d : 8 à 10 (Uraninite) ; 6,5 à 8,5 (Pechblende) / D = 5,5. Cassure inégale ou conchoïdale. Opaque. Eclat résineux ou mat. Couleur noire à noir brunâtre. Trace noir brunâtre. Très radioactive. Gisements : Dans les gîtes mésothermaux. En variétés pulvérulentes dans certaines roches sédimentaires riches en matières organiques avec pyrite et marcassite. Principal minerai d'uranium.

SPINELLE Mg Al2 O4 Cubique Mg2+ et Al3+ peuvent être substitués respectivement par Fe2+, Zn2+, Mn2+ et par Cr3+, Fe3+, Mn3+, ce qui entraîne des modifications des propriétés physiques. Cristaux octaédriques. Macle fréquente. d = 3,5 à 4 selon la composition/ D = 8. Cassure irrégulière. Transparent à opaque. Eclat vitreux. Couleurs variées : le plus communément brunâtre ou verdâtre plus ou moins foncé à noir (variétés ferrifères) ; parfois incolore, rose, rouge, bleu. Minéral de métamorphisme de contact de dolomies et calcaires magnésiens (dans cipolins avec phlogopite). Minéral accessoire de certaines pegmatites. Constituant fréquent des roches ultrabasiques (variété ferrifère et chromifère)(lherzolites à spinelle). Usage : les variétés transparentes sont utilisées comme gemmes.

MAGNETITE Fe Fe2 O4 Cubique Les cristaux automorphes sont généralement des octaèdres (spinelle ferrifère). Le plus souvent, masses granulaires ou compactes. d : 5,2 / D = 6 . Cassure inégale. Opaque, Eclat métallique ou terne. Couleur noire. Poussière noire. Fortement magnétique. Altération en hématite et limonite. Minéral primaire de haute température: disséminé ou en ségrégations dans les roches éruptives surtout basiques; en filons de haute température, avec sulfures variés; gîtes de métamorphisme de contact; dans les météorites. Minerai de fer.

CHROMITE FeCr2O4 Cubique Spinelle chromifère. Cristaux très rares : octaèdres. Généralement en grains arrondis ou en masses grenues à compactes. d= 4,1 à 4,9/ D = 5,5. Peut contenir Mg (jusqu'à 20% MgO). Cassure irrégulière. Couleur : noir. Opaque. Eclat métallique à mat. Trace noire. Parfois faiblement magnétique. Fréquente dans les péridotites et les serpentines.

CHRYSOBERYL

Al2BeO4 Orthorhombique Généralement bien cristallisé : cristaux tabulaires, avec stries sur la face d'aplatissement. Macles fréquentes donnant des cristaux d'aspect hexagonal. d=3,7/ D = 8,5. Fragile. Cassure irrégulière. Clivage assez facile. Couleur : jaune, vert, vert olive, vert brunâtre. Transparent à opaque. Eclat vitreux. Variétés : Alexandrite : variété gemme de chrysobéryl verte à la lumière du jour, rouge violacé à la lumière artificielle. Œil de chat : variété chatoyante de chrysobéryl vert jaunâtre.

GEOTHITE FeOOH Orthorhombique Rarement en cristaux prismatique ( < 1 cm), striés verticalement; agrégats fibreux, touffes radiées. Généralement masses fibreuses à fibro-radiées et concrétionnées, parfois poreuses à terreuses. d = 4,3 / D = 5. Cassure inégale. Clivage net. Couleur : brun noir à brun rouge foncé, brun jaune. Opaque. Eclat terne. Poussière brun jaune. Minéral provenant généralement de l'altération des autres minéraux de fer (pyrite, magnétite, sidérite, ankérite, ....).

LIMONITE FeOOH nH2O amorphe Sous ce terme on désigne un mélange de minéraux de fer oxydé, silice colloïdale, argiles, où domine la goethite contenant de l'eau adsorbée: (FeOOH nH2O). Généralement masses compactes, fibreuses, mamelonnées, concrétionnées, souvent porreuses et terreuses à poudreuses (pulvérulentes). d= 2,7 / D= 4 à 5. Cassure variable : conchoïdale ou terreuse. Fragile. Couleur : brun noir à noir, jaune brunâtre, brun rouge (variété terreuse), ocre jaune à brun orangé (variété poudreuse). Opaque. Eclat terreux, vernissé dans les variétés mamelonnées. Trace: jaune brune.

BAUXITE : Hydrates d'alumine Al(OH)3 –AlOOH Les bauxites sont des mélanges, en proportion variables, de divers constituants cryptocristallins, parmi lesquels peuvent dominer la gibbsite (ou hydragillite) de formule Al(OH)3, la boehmite et le diaspore tous les deux de formule AlO.(OH) et orthorhombiques. La bauxite (roche) se présente en masse terreuses, argileuse compactes à structure pisolithique, souvent à texture bréchique. d = 2,5/ D = 1 à 3. Couleur : blanc, jaunâtre, rose, rouge brique. Opaque. Eclat terreux. Comme produit résiduel d'altérations

V. Carbonates

Cette classe comporte les combinaisons d'un petit nombre d'éléments métalliques avec le groupe anionique [CO3]2-. Ce sont des cations bivalents de moyens et grands rayons ioniques : Mg, Fe, Zn, Ca, Mn, Sr, Pb, et Ba. Le cuivre participe également à cette classe, mais toujours accompagné de l'anion [OH] 1-. Le zinc apparaît dans les mêmes conditions. On trouve les carbonates dans les roches sédimentaires, dans les roches métamorphiques qui en dérivent et dans les ﬁlons hydrothermaux où ils constituent souvent la gangue des minerais métalliques. Ces minéraux sont caractérisés par une dureté assez faible, une solubilité notable vis à vis de l'eau et une très forte biréfringence. Ils sont assez facilement solubles dans les acides avec un dégagement gazeux eﬀervescent de CO2. On associe aux carbonates les quelques nitrates, caractérisés par le groupe anionique [NO3]1-.

Calcite, CaCO3 R 2.7 3 1.49-1.66 Formes cristallines très variées, clivage rhomboédrique. Eﬀervescence à froid avec HCl.

Magnésite, MgCO3 R 3 4 1.51-1.70 Masse compacte blanche. Eﬀervescence à chaud avec HCl.

Sidérite, FeCO3 R 3.9 3.5 1.64-1.87 Rhomboèdres gris à brun foncé. Dans les ﬁlons hydrothermaux.

Rhodochrosite, MnCO3 R 3.5 4 1.60-181 Cristaux rares, encroûtements. Rose à violet. Filons hydrothermaux et zone d’altération superficielle.

Dolomite, CaMg(CO3)2 R 2.9 4 1.50-1.68 Rhomboèdres fréquents. Incolore à gris. Eﬀervescence à chaud avec HCl.

Ankérite, Ca(Fe,Mg)(CO3)2 R 3 4 1.53-1.72 Ressemble à la dolomite. Conditions de gisement identiques, dans les zones riches en fer.

Aragonite, CaCO3 O 2.9 3.5 1.53-1.68 Souvent en prismes rhombiques mâclés en pseudo-prisme hexagonal. Blanc à brunâtre.

Strontianite, SrCO3 O 3.7 5 1.52-1.67 Cristaux aciculaires rares, teinte variable. En concrétions dans des géodes et dans des roches sédimentaires.

Cérusite, PbCO3 O 6.5 3 1.87-2.08 Cristaux blancs ou incolores, éclat adamantin. Macles fréquentes en réseau triangulaire.

Malachite, Cu2(CO3)(OH)2 M 4 4 1.65-1.91 Cristaux rares. Encroûtements mamelonnés verts. Zone d’oxydation des gîtes de cuivre.

Azurite, Cu3(CO3)2(OH)2 M 3.9 3.5 1.73-1.83 Cristaux prismatiques aplatis, bleu foncé brillant. Zone d’altération des gîtes de cuivre.

Hydrozincite, Zn5(CO3)2(OH)6 M 3.7 2.5 1.64-1.75 Masse concrétionnée incolore à éclat terreux ou nacré. Zone d’altération des gîtes de zinc.

Aurichalcite, (Cu,Zn)5(CO3)2(OH) M 3.6 2 1.66-1.75 Prismes aciculaires en touﬀes bleu-clair. Zone d’altération des gîtes de cuivre et de zinc.

Natron, Na2CO3.10H2O M 1.4 1.5 1.41-1.44 Dans les évaporites, autour de lacs riches en Na. Eﬄorescences. Soluble dans l'eau.

VI. Borates

Ils ne constituent qu'une inﬁme partie de la croûte terrestre. On les rencontre dans les dépôts dus à l'évaporation de lacs salés, auprès de certaines sources chaudes et autour des dépôts fumeroliens des volcans. Ils sont caractérisés par les groupes anioniques [BO3]3- ou [BO4]5-, souvent liés entre eux, formant des structures en chaînes ou en feuillets. Ils forment des minéraux généralement blancs. Leur indice de réfraction peu élevé leur confère un éclat vitreux et leur dureté est faible.

Borax, Na2B4O6(OH)2.3H2O M 1.7 2.5 Cristaux massifs, tabulaires, lits massifs ou eﬄorescences autour des sources chaudes.

VII. Sulfates

Ici le soufre ne se trouve plus comme anion, mais il constitue, en qualité de cation S6+, un groupe anionique avec 4 atomes d'oxygène : [SO4]2-. Cette combinaison n'existe qu'en milieu oxydant et c'est donc près de la surface de la croûte terrestre qu'on trouve les sulfates, dans la zone oxydée des gisements métalliques ou dans les ﬁlons hydrothermaux. Ce groupe anionique est de grande taille et ne peut former de composés stables qu'avec des cations eux aussi de grande taille : Ba, Sr, Pb, par exemple. Les cations plus petits ne peuvent entrer dans des combinaisons sulfatées que si elles sont hydratées. On place aussi dans cette classe les quelques rares tellurates [TeO3]2- et sélénates [SeO3]2-. Les propriétés physiques des minéraux sont marquées par une dureté faible, une biréfringence beaucoup moins élevée que celle des carbonates. Certains sont facilement solubles dans l'eau. A l'exception de la barytine et de la célestine qui forment souvent la gangue de certains ﬁlons hydrothermaux, on rencontre les sulfates dans les roches sédimentaires d'origine lagunaire et dans la zone d'oxydation des gisements métallifères.

Gypse, CaSO4.2H2O M 2.3 1.5 Cristaux tabulaires incolores, transparents. Macle en "fer de lance". Aussi en masse blanche, parfois habitus ﬁbreux à éclat nacré. En feuillets jaune-brun dits "rose des sables".

barytine

Anhydrite, CaSO4 O 2.9 3 Généralement massive. Cristaux tabulaires rares. Incolore, blanc, rose, mauve. Barytine, BaSO4 O 4.5 3 Prismes aplatis, souvent associés en feuillets épais. Incolore, blanc ou brunâtre. Eclat vitreux.

Célestine, SrSO4 O 3.9 3.5 Cristaux prismatiques ou tabulaires. Incolore à blanc. Eclat vitreux. Parfois en veines ﬁbreuses.

Anglésite, PbSO4 O 6.3 3 Prismes tabulaires. Incolore à blanc ou jaunâtre. Eclat résineux à adamantin. Zone d’oxydation des.gîtes de Pb.

Alunite, KAl3(SO4)2(OH)6 R 2.7 3.5 Cristaux pseudo-cubiques, parfois tabulaires, masses compactes ou fibreuses. Incolore à jaunâtre. Eclat vitreux.

VIII. Wolframates, molybdates, chromatesblog Chalal 2017

Parfois associés aux sulfates, les wolframates, caractérisés par le groupe [WO4]2-, ne forment de composés stables qu'avec le fer, le manganèse et le calcium. Ce sont des minéraux qui cristallisent à haute température, à la périphérie des massifs granitiques, dans les pegmatites et les ﬁlons hydrothermaux.

Hubnerite, MnWO4 M 4.8 4 Mêmes formes que la wolframite. Brun à rougeâtre, parfois irisations, translucide. Trait rouge-brun.

Wolframite, (Fe,Mn)WO4 M 7.3 4.5 Prismes trapus ou tabulaires. Stries dans la direction d'allongement. Gris noir, opaque, éclat submétallique.

Ferberite, FeWO4 M 7.2 5.5 Comme la wolframite.

Wulfénite, PbMoO4 Q 7 2.5 Tables à section carrée. Jaune-orange à brun. Eclat résineux à adamantin.

IX. Phosphates, arséniates et vanadates

Cette classe est caractérisée par la présence des groupes anioniques volumineux [PO4]3-, [AsO4]3- ou [VO4]3-. Les minéraux phosphatés sont nombreux mais globalement ils ne représentent qu'une faible part de la croûte terrestre. La grande taille du groupe [PO4] ne permet des combinaisons stables anhydres qu'en présence de gros cations [Pb, Y]. Les cations plus petits impliquent un complément de remplissage de la structure par des molécules H2O. Les propriétés physiques de ces minéraux sont assez diverses et il est diﬃcile de leur trouver des points communs. A part l'apatite qu'on trouve dans les roches magmatiques, la plupart des phosphates, arséniates et vanadates, se trouvent dans la zone d'oxydation de la croûte terrestre et dans les stades terminaux des processus magmatiques (pegmatites, ﬁlons hydrothermaux).

Monazite, (Ca,La,Y,Th)PO4 M 4.9-55 5 Formes diverses. Habitus tabulaire ou prismatique. Brun-rouge. Eclat résineux à adamantin.

Xénotime, YPO4 Q 4.5 4-5 Prismes et bipyramides. Jaune-brun à brun-rouge. Opaque à translucide, éclat résineux.

Apatite, Ca5(PO4)3(F,Cl,OH) H 3.2 5 Prismes hexagonaux. Incolore à bleu-vert. Transparent à opaque, éclat vitreux à résineux.

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Quartz, SiO2 R 2.65 7 Prismes et rhomboèdres caractéristiques. Massif dans ﬁlons. Transparent, incolore, éclat vitreux.

Tridymite, SiO2 R 2.3 6.5 Cristaux hexagonaux tabulaires très petits dans les cavités de certaines laves riches en silice.

Cristobalite, SiO2 Q 2.27 6.5 Cristaux octaédriques très petits, sphérules. Dans les cavités de certaines laves riches en silice.
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Spinelle, MgAl2O4 C 3.6 8 Octaèdres fréquents, masse granulaire. Rouge, bleu, vert. Transparent, éclat vitreux. Dans les roches métamorphiques.

Magnétite, FeFe2O4 C 5.2 6 Octaèdres, dodécaèdres, masse compacte. Attirable à l'aimant. Noir à éclat métallique. Roches éruptives.

Chromite, FeCr2O4 C 5.1 5.5 Octaèdres, masse compacte ou nodules. Brun-noir, éclat métallique. Dans les roches éruptives basiques.

Chrysobéryl, BeAl2O4 O 3.7 8.5 Prismes maclés en étoile pseudo-hexagonale. Vert jaunâtre, éclat vitreux. Pegmatites et roches métamorphiques.

Hausmannite, MnMn2O4 Q 4.85 5 Pseudo-octaèdres, masse granulaire. Brun-noir, éclat sub-métallique. Filons hydrothermaux de haute température.

Minium, PbPb2O4 ⎯ 4.6 2-3 En masse terreuse pulvérulente. Rouge à brun-rouge. Zone d'oxydation des gîtes de plomb.

Hollandite, Ba(Mn4+,Mn2+)8O16 Q 4.7-5. 0 4-6 Prismes trapus, masse ﬁbreuse. Noir à gris argent, éclat métallique. Zone d'altération des gîtes de Mn.

Columbite, (Fe,Mn)Nb2O6 Tantalite, (Fe,Mn)Ta2O6 R R 5.2 8.2 6 6.5 Constituent des cristaux mixtes. Cristaux tabulaires épais. Brun à noir, opaque, éclat submétallique. La densité augmente proportionnellement avec la teneur en Ta2O6. Dans les pegmatites et les ﬁlons hydrothermaux de haute température.

Pyrochlore, (Na,Ca)2Nb2O6(OH,F) C 4.4 5.5 Octaèdres ou grains informes. Jaune-brun, éclat résineux. Carbonatites et pegmatites.

Microlite, (Ca,Na,Fe)2(Nb,Ta)2O6(OH,F) C 5.5 5.5 Octaèdres ou grains informes. Jaune pâle à brun, éclat résineux. Dans les pegmatites.

Samarskite, (Fe,Y,U)2(Nb,Ta)2O6OH,F) R 5.7 5-6 Prismes à section rectangulaire, masse compacte. Noir brunâtre, éclat résineux. Pegmatites.

Diaspore, AlO(OH) R 3.5 6.5 Rares prismes transparents, striés. Masse feuilletée. Jaune verdâtre. Eclat vitreux à résineux.

Goethite, FeO(OH) R 4.4 5 Prismes striés, masse ﬁbroradiée, concrétions. Brun-noir, éclat adamantin à terreux. Zone d’altération superﬁcielle.

Manganite, MnO(OH) R 4.3 4 Prismes striés verticalement, concrétions. Noir, éclat métallique à terreux. Filons hydrothermaux de basses température.

Limonite, hydroxydes de fer ⎯ 3.8 5 Mélange de divers hydroxydes de fer. Brun jaune, pulvérulent. Produit d’altération.

Brucite, Mg(OH)2 R 2.3 2.5 Cristaux tabulaires, en feuillets. Blanc à vert pâle. Transparent à éclat résineux. Roches de faible métamorphisme.

Gibbsite, Al(OH)3 M 2.5 3 Cristaux tabulaires pseudo hexagonaux. Masse à aspect opalin, encroûtement. Blanc à verdâtre, éclat vitreux.

Romanéchite, BaMn2+Mn4+8O16(OH) M 6.4 5-6 Masse compacte, concrétions, stalactites. Noir, éclat submétallique à terreux. Zone d’alteration des gîtes de Mn.

Psilomélane Terme général qui désigne les oxydes de manganèse massifs : romanéchite, cryptomélane.

GEOL

jeudi 19 octobre 2017

CLASSIFICATION DES MINERAUX

2 - les halogénures

ELECTRONEGATIVITE-ISOMORPHIME-PLYMORPHISME