Initiation à l’identification des roches et des minéraux

Les matériaux inorganiques naturels comme les roches et les minéraux fascinent les hommes depuis très longtemps.

Les matériaux inorganiques naturels comme les roches et les minéraux fascinent les hommes depuis très longtemps. Qu’il s’agisse d’étudier l’histoire d’une région géologique, d’identifier les substances nécessaires au maintien en bonne santé du corps humain, de collectionner des pierres colorées ou de choisir les pierres précieuses que vous souhaitez transmettre à vos descendants, les roches et les minéraux ont toujours fait partie intégrante de l’histoire de l’humanité. Cependant, reconnaître les grandes différences entre les roches et les minéraux peut être compliqué ou déroutant pour les personnes qui ne connaissent pas le sujet. Cet article va vous permettre de faire la distinction entre les roches, les minéraux et les pierres polies afin de mieux comprendre les propriétés et les qualités propres à chaque type de pierre.

La classification des roches

Pour faire simple, une roche est une accumulation solide d’un ou plusieurs minéraux. Chaque roche est composée de combinaisons et de quantités différentes de divers minéraux qui évoluent en permanence au fil du temps sous l’effet de la température et de la pression. Les roches n’ayant pas une composition constante, elles ne peuvent donc pas être classées en fonction de leur structure. Elles sont donc cataloguées en fonction de la manière dont elles se sont formées au cours de processus naturels. Les géologues et autres spécialistes des sciences de la terre ont classé les roches en trois catégories différentes, décrites ci-dessous.

La première catégorie de roches est appelée roches ignées. Le terme “roche ignée” vient du mot latin “ignis” signifiant “feu”. Ces roches ignées sont généralement des roches dures formées dans les volcans ou dans les profondeurs du manteau et de la croûte terrestre, là où la température est particulièrement élevée. Les roches ignées naissent sous forme de magma, c’est-à-dire de roche en fusion. Le magma est moins dense que la roche solide, ce qui lui permet de s’élever vers la surface de la Terre. Les roches ignées peuvent être subdivisées en deux catégories : les roches ignées extrusives et les roches ignées intrusives. Les roches ignées extrusives sont le résultat du refroidissement et du durcissement de la lave qui atteint la surface de la Terre. Les roches ignées extrusives les plus courantes sont les pierres de lave, les obsidiennes et les pierres ponces. Les roches ignées intrusives sont généralement formées en profondeur lorsque du magma s’introduit dans des couches de roches préexistantes et est ensuite, au fil du temps, poussé vers la surface. Le granite et le basalte sont des exemples de roches ignées intrusives.

La seconde catégorie, ce sont les roches dites sédimentaires, c’est le type de roche le plus courant. La roche sédimentaire est formée d’un agrégat de sédiments compactés dans l’eau qui a durci au fil du temps. Les roches sédimentaires se forment généralement lorsque de petits morceaux de roches et de minéraux sont décomposés par un processus connu sous le nom d’altération. Les roches sédimentaires ont donc généralement un aspect stratifié. Ces morceaux de roche se déposent au fond des plans d’eau et, par l’effet de la cimentation, du compactage et de la recristallisation se transforment lentement en une nouvelle roche solide d’un seul moceau. Le grès, le calcaire et le schiste sont des exemples de roches sédimentaires.

Enfin, la troisième catégorie de roche est appelée roche métamorphique. Le mot “métamorphique” trouve son origine dans la langue grecque et signifie “changer de forme”. Les roches métamorphiques sont d’abord des roches ignées ou sédimentaires, puis elles subissent une transformation physique et/ou chimique sous l’effet de la chaleur et de la pression, qui donne naissance à une nouvelle roche. Elles nécessitent des facteurs tels que la chaleur et la pression pour modifier sa composition, la roche métamorphique se rencontre donc généralement à l’intérieur de la croûte terrestre et est souvent plus dure que la roche ignée et que la roche sédimentaire. Les chaînes de montagnes sont souvent composées de roches métamorphiques. De même, la présence de roches métamorphiques dans des plaines vallonnées ou plates suggère que la région étai autrefois montagneuse et qu’elle s’est érodée depuis.

Les roches métamorphiques peuvent se former de l’une des trois façons suivantes : par métamorphisme de contact, régional ou dynamique. Le métamorphisme de contact se produit lorsque le magma entre en contact avec une roche existante, élevant sa température et produisant une roche non foliée, ou une roche sans clivage ni bandes apparentes. Le marbre, la cornéenne et le quartzite sont des exemples de roches non foliées. Les roches métamorphiques produites par métamorphisme régional sont soumises à d’énormes quantités de pression qui aboutissent à des roches foliées pliées et brisées comme le gneiss et le schiste. Le métamorphisme dynamique implique de grandes quantités de chaleur et de pression qui font que les roches concernées se plient, se replient, s’aplatissent et se cisaillent.

La classification des minéraux

Les minéraux sont des substances solides inorganiques présentes dans la nature et dotées d’une structure chimique fixe. Les minéraux peuvent être fabriqués à partir d’un seul élément, comme l’or, ou d’une combinaison d’éléments, comme le sel (composé du chlorure de sodium). La différence entre les roches et les minéraux réside dans la composition des minéraux et dans la manière dont ils sont classés scientifiquement. Les minéraux ont des structures chimiques spécifiques qui permettent de les classer en fonction de leur composition chimique, alors que la composition d’une roche n’est presque jamais constante tout au long de son développement. La Terre abrite plus de 2 000 minéraux, mais seuls 30 de ces minéraux constituent la majorité des roches de la planète. De même, alors qu’il existe 92 éléments naturels sur Terre, seuls huit éléments sont présents dans la grande majorité des minéraux. Ces huit éléments sont l’oxygène, le silicium, l’aluminium, le fer, le calcium, le sodium, le potassium et le magnésium.

Les minéraux sont souvent divisés en deux sous-groupes : les silicates et les non-silicates. Les silicates, ou minéraux qui contiennent du silicium et de l’oxygène, constituent plus de 90 % de la croûte terrestre. Les minéraux qui ne contiennent pas ces deux éléments sont tout simplement classés comme non-silicates. La calcite, le sel de table, le soufre et le cuivre sont des exemples de minéraux non-silicates. Les minéraux peuvent également être classés en fonction de leur structure physique. Les minéraux les plus courants présentent souvent une structure cristalline, formée par un ensemble tridimensionnel répétitif et uniformément espacé d’atomes, d’ions ou de molécules. En revanche, les minéraux qui ne présentent pas de structure cristalline ordonnée sont appelés solides amorphes.

Les minéraux sont classés selon un ensemble de critères spécifiques et de propriétés. Des propriétés comme l’éclat, la dureté, la trace, le clivage, la gravité spécifique (densité) et la couleur aident les minéralogistes et les géologues à déchiffrer le minéral qu’ils observent. Si la dureté, la densité et la couleur sont des termes explicites, la trace, le clivage et l’éclat peuvent être peu familiers pour certains d’entre nous. L’éclat décrit la facilité avec laquelle un minéral reflète la lumière. La trace décrit la couleur d’un minéral lorsqu’il est sous forme de poudre, elle peut donc être déterminée en créant une friction entre le minéral et une surface dure. Le clivage définit la façon dont un minéral se brise en petits morceaux, généralement en petits cubes ou en fines feuilles. Les minéraux avec peu ou pas de clivage ont tendance à se fracturer facilement ou à se casser à des endroits aléatoires au lieu de former des plans homogènes.

Les minéraux sont nécessaires à toute vie organique saine, mais ils ont également contribué à de remarquables inventions humaines. L’homme a tiré parti des propriétés des minéraux pour faciliter les activités quotidiennes des populations du monde entier. Par exemple, le cuivre, un minéral non-silicate, est le minéral le plus essentiel et le plus utilisé dans la vie moderne. L’alimentation électrique d’appareils, allant du grille-pain à la voiture, est facilitée par des câbles en cuivre, conducteur naturel de l’électricité. Le soufre, un minéral à élément unique, est indispensable à la fabrication des feux d’artifice et des allumettes. Le gypse sert de base aux cloisons sèches et constitue une première ligne de défense contre les incendies de bâtiments grâce à sa composition chimique qui renferme de l’eau.

Qu’est ce qu’une pierre polie ?

Les pierres polies sont des roches et des minéraux qui ont été polis jusqu’à ce que leur surface devienne lisse. Cette transformation les rend brillantes, colorées et d’une grande beauté naturelle. Elles se déclinent en une grande variété de formes et de couleurs.

Les pierres sont brassées dans un appareil appelé ” tonneau à pierres “. Ce récipient contient les pierres et les fait tourner contre une surface abrasive avec de l’eau de manière à lisser leur surface. Ce processus peut prendre plusieurs semaines. La pierre peut ensuite être travaillée avec un produit de polissage, comme l’oxyde d’aluminium, de façon à lui donner une finition brillante. Enfin, les pierres peuvent être traitées avec des colorants, des huiles, de la cire ou avec la chaleur. Ces traitements supplémentaires rehaussent les couleurs ou les motifs existants et peuvent améliorer l’apparence des pierres en masquant d’éventuelles imperfections.

Lorsque vous choisissez une pierre à polir avec un tonneau, il est important d’en choisir une qui se situe entre 5 et 8 sur l’échelle de dureté. Une pierre trop dure risque de ne pas bien être polie et une pierre trop tendre risque de ne pas être assez résistante pour supporter le processus. Les matériaux les plus couramment utilisés sont l’agate, le granite, les minéraux comme les grenats ou les pierres de lune et des variétés de quartz cristallins. Certaines personnes utilisent même de petits morceaux de bois pétrifié.

Les pierres polies sont utilisées dans de nombreux domaines, tant au niveau personnel que commercial. Pour une personne qui débute sa propre collection de pierres, les pierres polies sont un moyen facile et peu onéreux de commencer à acquérir des pièces uniques. Les pierres polies ont aussi toujours été utilisées comme outils de méditation et de bien-être spirituel. Fréquemment utilisées dans les spas, ces pierres sont souvent appelées cristaux de guérison. Dans certaines pratiques de médecine alternative, elles sont utilisées pour traiter l’esprit du corps ou les “chakras”. Pour les personnes plus terre à terre, les pierres polies peuvent également être utilisées en décoration intérieure, pour la fabrication de bijoux et dans d’autres activités artisanales.

Conclusion

Bien qu’elles soient présentes pratiquement partout et qu’elles se forment naturellement sur la Terre, la grande diversité des roches et des minéraux continue de captiver l’humanité. Comprendre comment identifier et catégoriser les roches nous aide à déchiffrer l’histoire de la Terre. Celle qui s’est déroulée bien avant que l’être humain ne soit l’espèce la plus présente. La connaissance des minéraux aide l’être humain à assurer le bon fonctionnement de son corps et contribue à promouvoir les écosystèmes dans lesquels on trouve ces minéraux naturels.