ExpOOs / Maison des Minéraux

Les roches magmatiques

amenez — 2014-01-22T10:23:04Z

En profondeur dans le globe, les températures et les pressions qui s'exercent sont de plus en plus fortes et peuvent faire fondre partiellement les roches. Les liquides de fusion ainsi produits sont très chauds (700°C à 1300°C) et sont appelés magmas.

Certains magmas peuvent s'injecter dans les fractures de la lithosphère et alimenter des volcans en surface.

Leur refroidissement rapide conduit à l'apparition de minuscules cristaux constitutifs de roches magmatiques épanchées appelées roches volcaniques (ex : le basalte).

D'autres magmas se déplacent vers la partie supérieure de la lithosphère en y faisant intrusion mais sans parvenir à s'épancher en surface. Leur lent refroidissement souterrain permet la croissance de cristaux de bonne taille : on a affaire à des roches plutoniques (ex : le granite).

La mise en affleurement (en surface) des granites est réalisée par les plissements ultérieurs qui les rapprochent de la surface et par le long travail de l'érosion qui les met à nu.

De l'atome au cristal...

amenez — 2014-01-22T10:19:56Z

L'état cristallin est caractérisé par un arrangement ordonné de la matière : la structure d'un cristal, supposé parfait, repose sur la répétition périodique dans l'espace d'un atome ou groupe d'atomes.

Exemple d'un cristal de sel gemme ou halite
Formule chimique : NaCl.

Un cristal de sel gemme est composé d'ions de sodium [Na+] et d'ions de chlore [Cl-], assimilables à des sphères dont les rayons dépendent du nombre d'électrons orbitaux.

Lors de la cristallisation, ils vont occuper des positions déterminées : chaque ion Na+ est entouré de six ions Cl- et inversement chaque ion Cl- est encadré par six ions Na+.
L'édifice résultant est ordonné selon un motif cubique, qui, répété indéfiniment représente le cristal.

Cette unité de répétition de la matière cristalline est appelée maille élémentaire.
Seuls les rayons X démontrent l'existence de la maille élémentaire dont les dimensions sont de l'ordre de quelques Angströms (1 Angström = 0,000 000 01 centimètre).

Ainsi, pour former un cristal de sel gemme de 5 mm d'arête, il faudra 10 000 000 de cubes élémentaires.

Comment identifier un minéral ?

amenez — 2014-01-22T10:17:27Z

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).

Légende des pierres de Coadry

amenez — 2014-01-22T10:11:13Z

La ressemblance entre la pierre de Coadry et la Sainte-croix était trop évidente pour qu'elles n'aient pas été liées par la tradition. Il y a un millénaire un temple païen existait à Coadry. Mais un jour, Sainte-Candide et le Père Ratian vinrent évangéliser la contrée. Le temple devint alors vide de fidèles et tomba totalement en ruines. Or le seigneur de Céans, le comte de Trévalot, vit son château assiégé par son cruel et dangereux rival, le seigneur de Coaforn. Mais le comte, dans le danger, sentit ses dernières heures sonner, et comme il était pieux chrétien, il fit le vœu, en cas de victoire, de construire une chapelle en l'honneur du christ. Et ce fut la victoire ! Alors le vieux comte fit atteler un char de deux bœufs et chassa l'attelage de la cour du manoir. Les bœufs arrêtèrent leur course libre près du vieux temple ruiné de Coadry. C'est donc à cet endroit, conformément au vœu, que sera construite la chapelle de Coadry.

A peine les ouvriers étaient-ils sur place pour se mettre à la tâche, que les énormes ronces qui couvraient le temple avaient disparu, que les fleurs les plus belles s'étaient épanouies, que les pierres de croix étaient apparues et qu'une source avait jailli, douée de vertus médicinales particulières qui faisaient venir les pèlerins de bien loin...

On dit même que la chapelle fut construite avec l'aide d'un géant de 25 m de haut ! Au XIIe siècle, une disette et les pèlerins furent rendus responsables du mal. La chapelle fut alors incendiée par la populace, mais la fumée de l'incendie dispersa des tas de « pierres de croix », suivant la direction du vent qui était alors d'est en ouest, jusqu'à Coray même.

Deux siècles plus tard, on avait oublié le nom du Saint que l'on priait à la chapelle. On demanda alors à Dieu à qui elle pouvait être dédiée. La tradition veut qu'un vieux chant breton ait dit : « Parmi ces pierres, les unes portent la croix, les autres les clous et les épines de la couronne ».

A la suite de quoi, les gens du pays dédièrent alors la chapelle au Christ. C'est alors que les pèlerinages reprirent de bon train à Coadry ; les pauvres vendaient même les pierres en croix aux pèlerins de passage. Il y a un siècle, elles se négociaient pour la somme de 0,25 francs (0,25 F Or, bien entendu !).

Les pierres de Coadry seront sensées désormais protéger contre les naufrages, les chiens enragés, les maux des yeux, la folie.

Etonnantes ces associations de cristaux !

amenez — 2014-01-22T10:05:59Z

Dans la nature, les cristaux apparaissent souvent imbriqués les uns dans les autres, leurs orientations mutuelles étant quelconques. De tels groupements sont dus au hasard et ne doivent pas être confondus avec des macles.

Une macle est constituée par l'association de deux ou plusieurs individus cristallins de même nature suivant des lois géométriques bien définies. Le motif de l'association réside dans la structure interne du cristal. La macle peut être simple (deux cristaux associés), elle est dite multiple lorsqu'elle affecte plus de deux cristaux.

On distingue deux types de macles :

Les macles par accolement, réalisées par simple contact selon une surface plane. Exemples : Cassitérite (macle du bec d'étain), Gypse (macle en fer de lance et en queue d'aronde).

Les macles par pénétration, caractérisées par l'interpénétration des cristaux. Exemples : Staurotide (croisette de Bretagne ou croix grecque et croix de Saint-André), Feldspath (macle de Carlsbad).

D'un point de vue génétique, les macles peuvent être classées en deux catégories :

– Les macles par croissance, apparaissant au niveau du germe cristallin lors des différentes étapes de croissance du cristal.

– Les macles mécaniques, résultant de l'action de contraintes imposées au cristal après sa formation.

Les roches métamorphiques

amenez — 2014-01-22T10:00:40Z

Au cours des millions d'années, de nombreuses roches ne peuvent échapper aux grands bouleversements qui rythment l'histoire géologique de la Terre. Des mouvements tectoniques pourront entraîner des roches sédimentaires ou magmatiques dans les profondeurs de l'écorce terrestre ou le tréfonds de chaînes de montagnes en formation. Soumises à de fortes pressions et à des températures élevées, ces roches se déformeront et recristalliseront. De telles transformations, réalisées à l'état solide, donneront de nouvelles roches dites métamorphiques.

Les roches enfouies en profondeur subissent des transformations qui changent complètement leur aspect.

Des plans de décollement apparaissent et prédisposent la roche à se débiter en feuillets parallèles : c'est la schistosité. Par ailleurs, pression et températures provoquent d'autres modifications et notamment l'apparition de minéraux nouveaux.
Sous l'influence d'un métamorphisme croissant, une argile se transformera en schiste puis en micaschiste puis en gneiss.

Le grès recristallisera en quartzite, le calcaire en marbre et le granite en gneiss.

Les roches sédimentaires

amenez — 2014-01-22T09:58:16Z

Les roches sédimentaires se forment sous nos yeux à la surface de la terre ; leur connaissance est donc solidement établie. Leur genèse est gouvernée par l'enchaînement des processus suivants :

1-Altération et érosion

Pesanteur, mouvement des eaux, glaciers, vents, agressions chimiques vont se conjuguer pour dégrader et user les roches en surface. Il en résulte une libération de matériaux.

2- Transports

Ces matériaux sont transportés par les eaux courantes ; le vent peut mobiliser les plus petits d'entre eux.

3- Sédimentation

Lorsque l'énergie du transporteur devient insuffisante, les matériaux se déposent dans un milieu généralement aquatique (mer, lac, rivière). L'ensemble des dépôts de sédiments va s'organiser en couches horizontales de plus en plus récentes du bas vers le haut.

4- Diagenèse

Le sédiment se transforme en roche. Dès le dépôt, la matière organique du sédiment est dégradée par des micro-organismes. Lors de l'enfouissement du sédiment, la pression due à la surcharge implique l'expulsion de l'eau, il y a compaction puis cimentation des grains. Une déshydratation très poussée, due au gradient géothermique croissant avec l'enfouissement (environ 30°C par kilomètre d'enfoncement), conduira à la recristallisation des grains : les sables évolueront en grès, les boues, selon leur nature, se transformeront en calcaires, argiles...

Les sédiments sont constitués de particules d'origines variées : débris de roches préexistantes arrachées par l'érosion, fragments d'origine biologique (coquillages, débris végétaux)) ou cristaux microscopiques provenant de la précipitation de solutions concentrées en sels minéraux. Ils donneront donc des roches sédimentaires d'origines détritique, chimique, biologique ou mixte (biochimique par exemple).

Par ailleurs, les milieux de dépôt sont parfois peuplés par les êtres vivants (animaux ou végétaux), on comprend donc que les roches sédimentaires puissent contenir des fossiles.

Vitrine 11

amenez — 2014-01-16T15:07:09Z

Barytine crêtée – Laize La Ville (14)

- Roches et minéraux du Massif Armoricain OLD OLD / échantillon(s)

Micaschiste

amenez — 2014-01-16T15:06:20Z

Micaschistes à Staurotides – Coray (29)

- Roches et minéraux du Massif Armoricain OLD OLD / échantillon(s)

Vitrine 12

amenez — 2014-01-16T15:05:48Z

Barytine – Laize La Ville (14)

- Roches et minéraux du Massif Armoricain OLD OLD / échantillon(s)