Le minéral est une substance naturelle inorganique constitutive de l’écorce terrestre, caractérisée par des propriétés physiques et chimiques déterminées. Son étude nécessite parfois de nombreuses analyses complexes relevant des méthodes de la cristallographie (propriétés géométriques et physiques des cristaux).
Une détermination plus sommaire mettra en œuvre quelques techniques très simples :
La forme : commandée par la structure du minéral : tabulaire (mica), prismatique (béryl), aciculaire (rutile), pyramidale (quartz), globulaire (grenat), mamelonnée (malachite), fibreuse (asbeste)...
Les faces : généralement planes, parfois striées (pyrite), cannelées (tourmaline), arrondies (blende), rugueuses (corindon), courbes (dolomite).
Les macles : accolement de deux cristaux de même nature selon les lois cristallographiques (staurotide dite « Croisette de Bretagne »).
Les clivages : séparation du minéral en éléments semblables selon les plans bien définis et repérables. La galène se divise en cubes, le mica en lamelles, la calcite en rhomboèdres.
La cassure : parfois conchoïdale (calcédoine), inégale (pyromorphite), esquilleuse (or et argent natifs) ou irrégulière (andalousite).
La dureté : fondée sur l’échelle de MOHS (1822). On tente de rayer l’échantillon avec des minéraux étalons affectés d’un indice de dureté (de 1 à 10) :
1 : talc
2 : gypse
3 : calcite
4 : fluorine
5 : apatite
6 : orthose
7 : quartz
8 : topaze
9 : corindon
10 : diamant
Exemple : un minéral rayant le quartz mais qui est rayé par la topaze aura un indice de dureté approximatif de 7,5.
La densité : rapport du poids du minéral au poids d’un même volume d’eau. Le calcul précis de la densité est une opération de laboratoire. Par l’emploi des liquides denses (bromoforme et iodure de méthylène), tout amateur peut avoir une évaluation satisfaisante de la densité (d) d’un minéral.
Exemple : un fragment de calcite (d = 2,71) s’enfoncera dans du bromoforme dilué à d = 2,65 et flottera dans le même liquide plus concentré donc plus dense (d = 2,75).
La couleur : critère évident pouvant varier pour un même minéral.
Exemple : le quartz possède de nombreuses variétés définies par leurs couleurs : le cristal de roche est limpide et transparent ; la citrine, jaune à orangée ; l’améthyste, violette ; la prase, verte ; le morion, brun ou noir ; l’hématoïde, rouge ; le girasol, laiteux.
La poussière : obtenue en écrasant le minéral.
Exemple de trois minerais de fer : limonite, jaune-marron ; hématite, rouge ; magnétite, noire.
L’éclat : lié au pouvoir réflecteur du minéral : adamantin (éclat du diamant), métallique (pyrite, galène), gras (calcite et certains quartz), vitreux (sidérite, orthose), nacré (disthène sur certaines faces), soyeux (asbeste), terreux (limonite), résineux ( opale et certains grenats), mat (talc).
La transparence : parfois transparents à translucides (béryl, barytine), transparents à opaques (cassitérite, tourmaline), translucides à opaques (andradite, pyromorphyte), translucides (wollastonite, autunite) ou opaques (stibine, mispickel).
L’altération : caractéristique de certains minéraux : la chalcopyrite (jaune) s’altère en covelline (bleutée) et/ou en malachite (verte).