Aide a l'identification des minéraux
1°Test: l'éclat
2°Test: le magnétisme
3°Test: la dureté
4°Test: la conductibilité
5°Test: la couleur et la couleur du trait
6°Test: la masse volumique
7°Test: effervescence
1°Test: l'éclat
Le pouvoir réflecteur d’une substance est le rapport entre la quantité de lumière réfléchie et la quantité de lumière reçue.On appelle éclat la perception visuelle de la manière dont un minéral réfléchit la lumière. En général il est proportionnel à l’indice de réfraction, mais il est largement indépendant de la couleur.L'éclat est responsable de la brillance des pierres précieuses.
On distingue trois types principaux d'éclat :
éclat métallique :
caractérisé par un fort pouvoir réflecteur (0,4 à 0,6) de la surface et une forte absorption de la lumière dans le volume du minéral. Minéraux opaques : les métaux natifs, les sulfures et sulfosels et quelques oxydes métalliques. L'indice de réfraction est 3 ou supérieur.éclat submétallique : c'est l'éclat de certaines espèces minérales qui ne réfléchissent pas la totalité de la lumière, et dont l'indice de réfraction est entre 2,6 et 3. Ex. cuprite (2,85),cinabre (2,9), hématite (3,0)éclat non métallique : c’est l’éclat des minéraux transparents; il est subdivisé en plusieurs types:
éclat vitreux :
c'est l'éclat typique du verre et des minéraux dont l'indice de réfraction est compris entre 1,3 et 1,9. Ce groupe comprend 70% des minéraux, près que tous lessilicates, les carbonates, les phosphates, les sulfates, les halogénures, oxydes et hydroxydes de cations légers comme aluminium et magnésium ;éclat adamantin : c'est l'éclat brillant typique du diamant et des minéraux dont l'indice de réfraction est compris entre 1,9 et 2,6; le pouvoir réflecteur est compris entre 0,1 et 0,2. Exemples : zircon (1,92-1,96), cassitérite (1,99-2,09), soufre (2,4), sphalérite (2,4), diamant (2,45), rutile (2,6). Quand l'éclat adamantin est accompagné de couleur jaune ou marron on parle d'éclat résineux ;éclat nacré : l'éclat nacré est le résultat d’une structure fibreuse fine. Les minéraux à éclat nacré ont des propriétés optiques ressemblant celles des vêtements en soie ;éclat perlé : l'éclat perlé est typique des micas ; souvent, les minéraux à éclat perlé ont une tonalité iridescente ;
éclat cireux : le minéral apparaît comme s’il était couvert d’une couche de cire.
2°Test: le magnétisme
Le magnétisme est un phénomène physique, par lequel se manifestent des forces attractives ou répulsives d'un objet sur un autre, ou avec des charges électriques en mouvement. Ces objets, dits magnétisables, sont susceptibles de réagir au champ magnétique par une réaction d'orientation et/ou de déplacement dépendante de la force et de l'orientation. Cette force s'effectue par l'intermédiaire du champ magnétique, et est produite par des charges en mouvement ou des aimants.
3°Test: la dureté
L'échelle de dureté de Mohs fut inventée en 1812 par le minéralogiste allemand Friedrich Mohs afin de mesurer la dureté des minéraux. Elle est basée sur dix minéraux facilement disponibles.
Comme c'est une échelle ordinale, on doit procéder par comparaison (capacité de l'un à rayer l'autre) avec deux autres minéraux dont on connaît déjà la dureté. Cette échelle n'est ni linéaire ni logarithmique.
Dureté Minéral Composition chimique Structure cristalline
1 Talc, friable sous l'ongle Mg3Si4O10(OH)2 monoclinique
2 Gypse, rayable avec l'ongle CaSO4·2H2O monoclinique
3 Calcite, rayable avec une pièce en cuivre CaCO3 rhomboédrique
4 Fluorine, rayable (facilement) avec un couteau CaF2 cubique
5 Apatite, rayable au couteau Ca5(PO4)3(OH-, Cl-, F-) hexagonale
6 Orthose, rayable à la lime, par le sable KAlSi3O8 monoclinique
7 Quartz, raye une vitre SiO2 trigonal
8 Topaze, rayable par le carbure de tungstène Al2SiO4(OH-, F-)2 orthorhombique
9 Corindon, rayable au carbure de silicium Al2O3 rhomboédrique
10
Diamant, rayable avec un autre diamant
C
cubique
Il existe aussi une échelle comportant 15 classes, destinée à remédier au manque de régularité de l'échelle de Mohs. Il existe plusieurs échelles de dureté expérimentales dont les degrés sont déterminés expérimentalement par indentation (au moyen d'un poinçon de diamant de forme déterminée). On pourra citer par exemple l'échelle de Knoop, l'échelle de Brinell, l'échelle de Rockwell, etc. qui sont appliquées en fonction des matériaux étudiés. Il existe enfin des classifications absolues en fonction de paramètres physiques précis (module de compressibilité ou module de cisaillement).
Dureté de quelques gemmes
Dureté de quelques pierres précieuses et de pierres fines (ou ornementales)
Pierre Dureté Pierre Dureté
Diamant 10 Corindon 9
Rubis 9 Saphir 9
Topaze 8 Aigue-marine 7,5 - 8
Béryl 7,5 - 8 Émeraude 7,5 - 8
Tourmaline 7 - 7,5 Améthyste 7
Citrine 7 Cristal de roche 7
Quartz 7 Grenat 6,5 - 7,5
Zircon 6,5 - 7,5 Kunzite 6,5 - 7
Péridot 6,5 - 7 Opale 5,5 - 6,5
4°Test: la conductibilité
La conductibilité est la propriété des matériaux à propager la chaleur ou l'électricité
5°Test: la couleur et la couleur du trait
Le trait ou trace s'obtient en frottant un échantillon minéral sur la surface dépolie d'une porcelaine non émaillée.
Le trait fournit des renseignements intéressants sur la couleur du minéral. La couleur du trait étant peu influencée par les impuretés contenues dans le minéral, cette opération permet de confirmer certaines déterminations, en particulier pour des minéraux de couleuridentique. Les exemples les plus classiques sont fournis par l'hématite (trait rouge-brun) et la goethite (trait jaune-ocre).
6°Test: la masse volumique
La masse volumique est une grandeur physique qui caractérise la masse d'un matériau par unité de volume.
Elle est généralement notée par les lettres grecques ρ (rhô) ou µ (mu). On utilise ces deux notations en fonction des habitudes du domaine de travail. Toutefois le BIPM (Bureau international des Poids et Mesures) recommande d'utiliser la notation ρ1.
Elle est déterminée par le rapport ρ = m / V, où m est la masse de la substance homogène occupant un volume V.
La masse volumique est le synonyme moderne des expressions désuètes « densité absolue » et « densité propre »2, ou encore « masse spécifique ».
La masse volumique est l'inverse du volume massique.
7°Test: effervescence
Bouillonnement accompagné du dégagement d’un gaz, produit par le contact ou le mélange de deux substances et qui a les apparences de l’ébullition
