Genèse des minéraux .
Les minéraux peuvent se former de diverses manières. La même espèce minérale peut se constituer dans des conditions totalement différentes. La plupart des minéraux nécessitent des milliers d'années pour cristalliser, d'autres, par contre, n'ont besoin que de quelques années, voire de quelques heures.
La genèse des minéraux se déroule soit dans la zone des roches en fusion, c'est-à-dire dans le magma, soit à la surface ou près de la surface de la croûte terrestre, ou en profondeur, sous l'influence de forces transformatrices, qualifiées de métamorphiques. Le spécialiste parle, selon les cas, de genèse magmatique, sédimentaire ou métamorphique.
Genèse magmatique.
De nombreux minéraux se forment directement à partir du magma. Le
Feldspath
, le
Mica
et le
Quartz
, par exemple, cristallisent lors du refroidissement du magma en profondeur dans la croûte terrestre, par des températures de 11OO-550°C. -D'autres minéraux se forment à partir de gaz s'exhalant du magma. Ces gaz, en refroidissant et en réagissant avec la roche encaissante, produisent des minéraux contenant des chlorures, des fluorures et des sulfates, mais aussi de l'or et de l'argent. Lorsque le magma continue à se refroidir en dessous de 400°C, la formation de minéraux se produit à partir de la précipitation de substances et d'apports venant de la roche encaissante. C'est de cette façon que se sont formés les minéraux des fentes alpines.
Genèse sédimentaire.
Certains minéraux prennent naissance à la surface ou à proximité de la surface de la terre lors de l'altération ou de la formation des roches. Les acteurs principaux sont ici l'eau, le dioxyde de
Carbone
et l'oxygène atmosphérique. Ces éléments dissolvent des substances dans les couches supérieures des sols, celles-ci s'infiltrent en profondeur pour aboutir finalement, sous l'action des nappes phréatiques, à la formation de minéraux dans des zones d'enrichissement telles que, par exemple, des gisements d'argent et de cuivre.Dans les régions à la fois sèches et chaudes, du fait d'un taux d'évaporation élevé, les évaporites se forment par précipitation chimique dans les lacs et les marais salés ou des bras de mer isolés. De nombreux organismes prennent également part, directement ou indirectement, à la formation de minéraux, par exemple par apport d'oxygène ou prélévement d'acide carbonique, par des processus de putréfaction, ou par production de coquilles calcaires et de squelettes siliceux sécrétés à partir d'éléments en solution.
Genèse métamorphique.
Lorsque des roches se retrouvent enfouies à de grandes profondeurs dans la croûte terrestre à la suite d'un enfouissement progressif ou de processus orogéniques, de nouveaux minéraux se forment par transformation des minéraux préexistants sous l'effet de hautes températures associées à de fortes pressions. Une transformation métamorphique comparable, bien que beaucoup plus 1 limitée dans l'espace, se produit lorsque le magma liquide et incandescent, pénétrant 1 dans des cheminées ou le long de fissures, entre en contact avec la roche encaissante. ,
Paragenèses.
Du fait de processus génétiques semblables ou très proches, de nombreux minéraux se rencontrent groupés en associations caractéristiques appelées paragenèses. En revanche, certains minéraux s'excluent mutuellement.
La connaissance des paragenèses est une aide précieuse pour la recherche ou l'identification de minéraux, surtout en gîtologie. Par exemple, la barytine, la fluorine et la galène se rencontrent toujours ensemble dans certaines roches. Et inversement, on ne trouvera jamais des feldspaths et du sel gemme sur le même groupe de cristaux.
Structure des minéraux.
Minéral.
Un minéral est,un constituant hydrogène d'origine naturelle de la croûte terrestre ou de la surface de la lune. La plupart des minéraux ont des formes cristallines bien déterminées.
Composition chimique.
Les minéraux ont un composition chimique bien déterminée, exprimée par une formule chimique (tableau des éléments chimiques). Cette formule est idéalisée, c'est-à-dire qu'elle ne mentionne que les principaux composants du minéral. Les très petites inclusions ou impuretés naturelles, qui peuvent influencer la couleur ou même la faire changer, ne sont pas prises en compte.
Modifications.
Certains minéraux ont la même composition chimique que d'autres, mais n'ont pas le même aspect. Cela provient de ce que leurs réseaux cristallins sont différents. La même substance chimique peut donc cristalliser sous diverses formes et donner ainsi naissance à plusieurs sortes de minéraux. Ce phénomène est appelé polymorphie, et les différentes structures, modifications. Le carbone, par exemple, se présente sous les modifications graphite et diamant. Le quartz, la cristobalite, la coesite, la stishovite et la tridymite, ainsi que l'opale, sont des modifications de la silice.
Réseau cristallin.
L'apparence et les propriétés physiques d'un minéral sont déterminées par la structure interne de celui-ci, c'est-à-dire l'arrangement de ses composants élémentaires, les atomes, ions ou molécules. Lorsque l'agencement de ces composants présente une ordonnance géométrique régulière, on parle de réseau cristallin.
Cristallin,
Amorphe
.On qualifie de cristallins les minéraux possédant un réseau cristallin et d'amorphes ceux qui en sont dépourvus. La majeure partie des minéraux sont cristallins. L'opale est un minéral amorphe.
Cristaux mixtes.
Chez certains minéraux, des particules élémentaires peuvent être remplacées par des substances proches sans que la structure cristalline et chimique du minéral en soit fondamentalement modifiée. Les échanges s'effectuant à des degrés divers, ce phénomène donne naissance à un grand nombre de cristaux mixtes appartenant à une série de mélange. Les plagioclases en sont un exemple.
Variétés.
Une variété est un ensemble de minéraux présentant, à l'intérieur de la même espèce minérale, des caractères typiques. Les variétés de coloration sont généralement des pierres décoratives ou des gemmes.
Des inclusions, des formes inhabituelles de cristaux ou d'agrégats, peuvent aussi produire des variétés lorsqu'elles ne se présentent pas de façon isolée, mais qu'elles se rencontrent chez un grand nombre de minéraux de la même espèce. Les structures chimiques et cristallines fondamentales des variétés restent très proches de celles de la forme normale du minéral.