La minéralogie est une science multidisciplinaire qui a pour objet les minéraux leurs identifications leurs caractérisat

La minéralogie est une science multidisciplinaire qui a pour objet les minéraux, leurs identifications, leurs caractérisations et descriptions, leurs analyses, leurs variétés et habitus, leurs classements, classifications et collections, leurs gîtologie, gisements et répartitions, leurs origines et leurs divers modes de formation, leurs usages par l'Homme, leurs intérêts pour la végétation ou la faune, leurs histoires dans l'univers des écrits ou discours savants ou des savoirs profanes ou traditionnels, les diverses modalités de connaissances... La minéralogie descriptive étudie les minéraux des milieux naturels, constituants diversement associés dans les roches. Elle peut être considérée, tout en gardant son statut autonome et réglementé au niveau international, comme une discipline de base de la géologie, une science auxiliaire de la pétrologie, ou encore une branche de la planétologie ou une matière d'approfondissement en prolongation de la chimie minérale dans le sens étendu où les produits de la cristallisation artificielle, en laboratoire ou en four technique, sont admis.

Minéralogie

Illustration tirée du British Mineralogy - or coloured figures intended to elucidate the mineralogy of Great Britain de James Sowerby (publié entre 1804 et 1817).

Partie de	Géologie
Pratiqué par	Minéralogiste
Objet	Minéral
Histoire	Histoire de la minéralogie

Un minéral désigne en minéralogie un corps chimique minéral ou parfois organique, formé en principe naturellement, mais parfois par artifice. Un minéral donné est caractérisé par les éléments chimiques qu'il contient, assemblé ou réuni et décrit selon une composition précise donnée par une formule chimique ou à défaut selon des limites de compositions variables, et surtout une structure cristalline ou à défaut une organisation amorphe ou à courtes distances, la première définie par son réseau de diverses liaisons et ses symétries remarquables, c'est-à-dire respectivement à l'échelle moléculaire par la nature des atomes qui le composent et leur agencement dans l'espace.

La minéralogie concentre les diverses approches d'étude des minéraux sur ces fondements descriptifs. Sans initiation théorique de base et connaissance du terrain et/ou pratique du laboratoire, il ne peut exister de minéralogiste amateur ou professionnel. Il existe une histoire de la minéralogie, qui remonte à l'Antiquité et notamment à la kem(i)a ou chimie égyptienne.

Des méthodes telles que le QEMSCAN permettent d'obtenir une description minéralogique d'un échantillon acquise de manière automatique par ordinateur.

Propriétés des minéraux

Article détaillé : Minéral.

Plusieurs propriétés et méthodes permettent de caractériser un minéral. Pour étudier un minéral donné, le minéralogiste exploitera, entre autres :

sa structure cristalline à l'état solide (le plus souvent étudiée à l'aide de la diffraction des rayons X) ;
sa composition chimique (souvent analysée à la microsonde électronique) ;
ses propriétés mécaniques : densité ou masse volumique, dureté, clivage, cassure, fracture, toucher ;
ses propriétés optiques : couleur, trace, éclat, transparence, indice de réfraction, analyse interférentielle à l'aide de rayons X ;
les liaisons entre les atomes, qui peuvent être notamment : covalentes, ioniques, métalliques, de van der Waals ;
ses propriétés chimiques : photoluminescence, réactivité avec les acides, coloration sous la flamme ;
sa phase (solide, liquide ou gazeuse) ;
sa solubilité (dans l'eau et dans les acides) ;
ses propriétés électriques et thermiques.

Nomenclature des minéraux

La nomenclature moderne s’impose dans le courant du XIX^e siècle, dans laquelle le nom trouve son origine dans plusieurs raisons :

une propriété caractéristique (exemple la magnétite) ;
le nom de l'élément chimique dominant (exemple la calcite) ;
le nom d'un savant (exemple la dolomite, dédiée à Déodat de Dolomieu) ;
sa couleur (exemple l'azurite) ;
une localité (exemple l’autunite a été découverte près d'Autun, Saône-et-Loire).

Aujourd'hui, il existe un organisme international visant à normaliser la définition des espèces minérales : l'Association internationale de minéralogie (IMA).

Prospection

Des minéraux sont susceptibles d'être découverts dans les sources suivantes :

les mines et les carrières, qui sont les terrains de prédilection pour la recherche des minéraux ;
les météorites, qui tombent par milliers sur Terre chaque jour ;
en laboratoire et grâce à l'informatique, les chercheurs trouvent des combinaisons théoriques de minéraux composites, qui constituent actuellement l'essentiel des découvertes.

Les huit éléments qui constituent à eux seuls près de 90 % de la texture de la croûte terrestre s'associent pour former les minéraux. Les minéraux silicatés et la silice prédominent dans la plupart des roches communes, excepté le calcaire.

L'échelle de dureté

L'échelle de dureté de Mohs fut inventée en 1812 par le minéralogiste allemand Friedrich Mohs afin de mesurer la dureté des minéraux. Le numéro 1 étant le moins dur et le numéro 10 le plus dur.

1. Le talc
2. Le gypse
3. La calcite
4. La fluorine
5. L'apatite
6. L'orthose
7. Le quartz
8. La topaze
9. Le corindon
10. Le diamant

Cristaux de talc
Gypse
Calcite
Fluorine
Apatite
Orthose
quartz
topaze
Rubis (forme de corindon)
Diamant

Sciences connexes

La minéralogie travaille en collaboration avec d'autres sciences :

la prospection, qui consiste à rechercher sur le terrain les minéraux ;
la géochimie, qui étudie les éléments chimiques constitutifs de l'écorce terrestre ;
la pétrographie, qui étudie les roches (dont les minéraux sont les constituants) ;
la géologie, qui consiste à étudier les modes de gisement et les conditions de formation des minéraux ;
la minéralogie descriptive, qui étudie le minéral lui-même ;
- la microminéralogie, qui fait partie de la minéralogie descriptive et donc qui étudie les minéraux de taille millimétrique ;
la cristallographie, qui étudie la structure des cristaux ;
les techniques instrumentales de la chimie, pour déterminer la formule chimique d'un minéral ;
les techniques instrumentales de la physique, pour étudier un certain nombre de propriétés du minerai, avec :
- la diffraction de rayons X, pour déterminer la disposition des atomes constitutifs du minéral, à savoir, la maille, le motif et le réseau cristallin,
- la microscopie en lumière polarisée, pour déterminer la nature exacte du minerai,
- la goniométrie, pour mesurer les angles que font entre elles les diverses faces du cristal et permettre son identification,
- la mesure des propriétés électriques, magnétiques, optiques et fluorescentes pour aller plus loin dans la différenciation des minerais ;
la science des matériaux, qui étudie structure et propriétés de composés d'intérêt technologique qui très souvent sont des phases minérales ;
l'informatique, qui permet de produire les programmes facilitant l'étude et la mise au point de combinaisons théoriques de nouveaux minéraux.

Exemples de minéraux

Voici une liste non exhaustive de minéraux communs :

Sulfures
- Arsénopyrite : FeAsS
- Bornite (Érubescite) Cu₅FeS₄
- Chalcopyrite : CuFeS₂
- Chalcocite : Cu₂S
- Cinabre : HgS
- Énargite Cu₃AsS₄
- Galène : PbS
- Molybdénite : MoS₂
- Orpiment : As₂S₃
- Pyrite : FeS₂
- Pyrrhotite : FeS
- Réalgar : AsS
- Sphalérite : ZnS
- Stibine : Sb₂S₃
Oxydes et hydroxydes
- Corindon : Al₂O₃
- Hématite : Fe₂O₃
- Ilménite : FeTiO₃
- Magnétite : Fe₃O₄
- Pléonaste : MgAl₂O₄
- Rutile : TiO₂
- Spinelle : MgAl₂O₄

Les oxydes de la forme XY₂O₄ sont regroupés sous l'appellation « spinelles » où souvent (mais pas toujours) X est un métal 2+ et Y un métal 3+ (hématite, pléonaste par exemple). Un contre-exemple est l'ulvöspinelle, TiFe₂O₄ : ici le titane a nombre d'oxydation 4+, le fer 2+.

Halogénures
- Fluorine : CaF₂
- Halite : NaCl
Carbonates
- Aragonite : CaCO₃ (orthorhombique)
- Calcite : CaCO₃ (trigonal-rhomboédrique)
- Dolomite : CaMg(CO₃)₂
- Magnésite : MgCO₃
- Rhodochrosite : MnCO₃
- Sidérose : FeCO₃
Sulfates
- Anhydrite : CaSO₄
- Barytine : BaSO₄
- Gypse : CaSO₄, 2H₂O
Silicates
- Nésosilicates
  - Andalousite : Al₂SiO₅ (orthorhombique)
  - Fayalite : Fe₂SiO₄
  - Forstérite : Mg₂SiO₄
  - Disthène : Al₂SiO₅ (triclinique)
  - Sillimanite : Al₂SiO₅ (orthorhombique)
- Inosilicates
  - Aegirine: NaFe₃+Si₂O₆
  - Diopside : CaMgSi₂O₆
  - Enstatite : Mg₂Si₂O₆
  - Hédenbergite : CaFeSi₂O₆
  - Spodumène : LiAlSi₂O₆
  - Trémolite : Ca₂Mg₅Si₈O₂(OH)₂
- Phyllosilicates
  - Chrysotile : Mg₃Si₂O₅(OH)₄
  - Kaolinite : Al₂Si₂O₅(OH)₄
  - Muscovite : KAl₃Si₃O₁₀(OH)₂
  - Phlogopite : KMg₃AlSi₃O₁₀(OH)₂
  - Pyrophyllite : Al₂Si₄O₁₀(OH)₂
  - Talc : Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂
- Tectosilicates
  - Albite : NaAlSi₃O₈
  - Anorthite : CaAl₂Si₂O₈
  - Microcline : KAlSi₃O₈ (triclinique)
  - Orthose (orthoclase) : KAlSi₃O₈ (monoclinique)
  - Quartz : SiO₂ (trigonal à basse température ; hexagonal à haute température)
  - Sodalite : aluminosilicate de sodium chloré (cubique)

Bibliographie

Ronald L. Bonewitz, Margareth Carruthers, Richard Efthim, Roches et minéraux du monde, Delachaux et Niestlé, 2005, 360 p. (traduction de l'ouvrage anglo-saxon, publié par Dorling Kindersley Limited, London, 2005). (ISBN 2-603-01337-8)
François Farges, À la découverte des minéraux et pierres précieuses, collection l'Amateur de nature dirigée par Alain Foucault sous l'égide du Muséum national d'histoire naturelle, édition Dunod 2013 complétée en 2015, 208 p. (ISBN 978-2-10-072277-8).
Rupert Hochleitner, 300 roches et minéraux, Delachaux et Niestlé SA, Paris, 2010, traduction et adaptation française par Jean-Paul Poirot de l'ouvrage Welcher Stein ist das ? paru aux éditions Franckh-Kosmos Verlags-GmbH & Co, à Stuttgart en 2010, réédition 2014, 255 p. (ISBN 978-2-603-01698-5).
Jannick Ingrin, Jean-Marc Montel, Minéralogie, cours et exercices, Dunod, 2014, 280 p. (ISBN 9782100711871).
Alfred Lacroix, Minéralogie de la France et de ses anciens territoires d'Outremer, description physique et chimique des minéraux, étude des conditions géologiques et de leurs gisements, en 6 volumes, Librairie du Muséum, Paris, 1977, réédition de l'ouvrage initié à Paris en 1892 et conclu partiellement en 1910 pour le quatrième tome. (ISBN 978-2-902-433-01-8).
Annibale Montana, R, Crespi, G. Liborio, Minéraux et roches, éditions Fernand Nathan, Paris, 1981, 608 p.
Henri-Jean Schubnel, avec Jean-François Pollin, Jacques Skrok, Larousse des Minéraux sous la coordination de Gérard Germain, Librairie Larousse, Paris, 1981, 364 p. (ISBN 2-03-518201-8).

Notes et références

Le corps naturel ou son équivalent artificiel par l'art chimique peut être étudié par la chimie minérale ou inorganique, exceptionnellement par la chimie organique pour les hydrocarbures et les innombrables composés carbonés fossiles. Il faut aussi prendre la géodiversité. Lire le paragraphe "Qu'est-ce qu'un minéral ?" dans le petit livre de François Farges, opus cité.

Voir aussi

Sur les autres projets Wikimedia :

Minéralogie, sur Wikimedia Commons
Minéralogie, sur Wikimedia Commons
minéralogie, sur le Wiktionnaire (thésaurus)
Département de minéralogie, sur Wikiversity

Articles connexes

Allogène
Allotropie
Association internationale de minéralogie
Automorphe
Axes ou plans optiques
Biréfringence
Cabinet minéralogique
Classe cristalline
Classification des minéraux
Clivage
Chimie du solide
Cristal, Phénocristal, Cristal ionique, Cristallographie
Cristallier
Échelle de Mohs, dureté
Éclat
Élément natif
Empilement compact
Épigénie
Forme cristalline
Fossiles
Galerie minéralogique
Gangue
Gemme et pierres précieuses, gemmologie
Géologie
Gîte minéral et gîtologie
Glossaire des minéraux
Groupe d'espace, Groupe de symétrie
Habitus (minéralogie)
Hémimorphisme
Histoire de la minéralogie
Inclusion (minéralogie)
Isomorphisme (chimie)
Laboratoire de minéralogie
Liste de minéraux
Liste de minéralogistes
Liste des pierres précieuses et semi-précieuses
Macle (cristallographie)
Métaux, Métallurgie
Minéral
Minéralisation
Minéralurgie
Microminéralogie
Morphotropie, Morphologie
Musée de minéralogie , Musée ou collection de sciences naturelles
Paramètre cristallin
Polymorphisme (chimie)
Pseudomorphose
Réseaux cristallins
Solution solide
Structure cristalline
Sulfosel
Trait (minéralogie)
Transformation topotactique
Union internationale de cristallographie
Verre volcanique
Xénomorphe (minéralogie)

Liens externes

Ressource relative à la recherche :
- JSTOR
Notices dans des dictionnaires ou encyclopédies généralistes :
- Britannica
- Brockhaus
- Den Store Danske Encyklopædi
- Dictionnaire historique de la Suisse
- Gran Enciclopedia Aragonesa
- Gran Enciclopèdia Catalana
- Hrvatska Enciklopedija
- Nationalencyklopedin
- Proleksis enciklopedija
- Store norske leksikon
- Treccani
- Universalis
- Visuotinė lietuvių enciklopedija
Notices d'autorité :
- BnF (données)
- LCCN
- GND
- Japon
- Espagne
- Israël
- Tchéquie
Société Française de Minéralogie et de Cristallographie
Association Française de Microminéralogie
Galerie virtuelle de minéralogie du Muséum national d'histoire naturelle
« Collection minéralogique virtuelle du laboratoire Magmas et volcans », sur OPGC (consulté le 12 mars 2025) (plus de 6 000 échantillons).
Le métier de professeur de minéralogie, François Farges
Qu'est ce qu'un minéral ? par François Farges
Vidéo cultureGnum (Canal-U), Introduction à la minéralogie, par S. Eddé.
Le Monde des Minéraux, Fleurus, 2022 (ISBN 9782215179894)(en) Base de données MinDat sur les minéraux
(en) Base de données WebMineral sur les minéraux
(en) Microscope virtuel de l’Université de la Caroline du Nord

Portail des minéraux et roches
Portail de la chimie

[1] Le corps naturel ou son équivalent artificiel par l'art chimique peut être étudié par la chimie minérale ou inorganique, exceptionnellement par la chimie organique pour les hydrocarbures et les innombrables composés carbonés fossiles. Il faut aussi prendre la géodiversité. Lire le paragraphe "Qu'est-ce qu'un minéral ?" dans le petit livre de François Farges, opus cité.