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Musée d’Arenys de Mar. Musée Mollfulleda de Minéralogie

La collection systématique

Salle de la collection systématique. Photo : Marc Campeny

Salle de la collection systématique. Photo : Marc Campeny

La classification systématique des minéraux s’effectue à partir de différents critères scientifiques basés sur leur composition chimique et leur structure cristalline.

Il y a différents systèmes pour les classer, mais les plus utilisés sont les systèmes Dana et Nickel-Strunz. Ces deux classifications sont valides et acceptées malgré de petites différences substantielles.

L’organisation de cette exposition suit une version simplifiée de la classification systématique de Dana, dans laquelle les classes de minéraux suivantes sont distinguées :

Classe I - ÉLÉMENTS CHIMIQUES

Classe II - SULFURES, ARSÉNIURES, TELLURURES, SÉLÉNIURES et SULFOSELS

Classe III - OXYDES et HYDROXYDES

Classe IV - HALOGÉNURES

Classe V - CARBONATES, NITRATES et BORATES

Classe VI - SULFATES, CHROMATES et SÉLÉNATES

Classe VII - PHOSPHATES, ARSÉNIATES, VANADATES, MOLYBDATES et WOLFRAMATES

Classe VIII - SILICATES

Sous-classe NÉSOSILICATES

Sous-classe SOROSILICATES

Sous-classe CYCLOSILICATES

Sous-classe INOSILICATES

Sous-classe PHYLLOSILICATES

Sous-classe TECTOSILICATES

Classe IX - MINÉRAUX ORGANIQUES

I – ÉLÉMENTS CHIMIQUES

Cette classe comprend les minéraux formés par des atomes à un seul élément chimique (or, cuivre, argent, arsenic, diamant...) ainsi que leurs alliages naturels.

II – SULFURES, ARSÉNIURES, TELLURURES, SÉLÉNIURES et SULFOSELS

Les sulfures sont des minéraux formés par la combinaison d’un élément métallique avec du soufre. Cette classe comprend aussi les arséniures et les séléniures qui combinent certains éléments métalliques respectivement avec de l'arsenic et du sélénium. Par ailleurs, les sulfosels sont des composés très complexes formés par la combinaison de métaux ou semi-métaux avec du soufre, de l’arsenic, de l’antimoine ou du sélénium.

III – OXYDES et HYDROXYDES

Les minéraux de cette classe sont abondants dans la croûte terrestre. Ils se caractérisent par la présence d’oxygène et, dans le cas des hydroxydes, par la présence d'eau dans leur structure. Certains minéraux caractéristiques de cette classe sont les oxydes de fer tels que les hématites ou les oxydes d'aluminium comme le corindon, qui peut apparaître sous une vaste variété de colorations telles que le rubis (rouge) ou le saphir (bleu).

IV – HALOGÉNURES

Dans cette classe se trouvent les minéraux formés par la combinaison de métaux avec les éléments chimiques du groupe des halogènes : fluor, chlore, brome et l’iode. Certains de ces minéraux sont très fréquents, tels que la fluorine ou l’halite, substance également connue sous le nom de « sel commun ».

V – CARBONATES, NITRATES et BORATES

Cette classe comprend un grand nombre d’espèces et s’y trouvent les minéraux composés par les groupes chimiques des carbonates (CO32-), nitrates (NO3-) et borates (BO33-). Certains de ces minéraux comme la calcite ou l'aragonite peuvent se former dans un grand nombre d’environnements géologiques et posséder un grand éventail de couleurs et de morphologies différentes.

VI - SULFATES, CHROMATES et SÉLÉNATES

Dans cette classe se trouvent les minéraux composés par les anions chimiques : le sulfate (SO42-), chromate (CrO42-) et sélénate (SeO42-). Certains minéraux communs font partie de ce groupe comme le gypse (CaSO4 · 2H2O), qui possède un grand éventail d’applications dans le secteur industriel.

VII – PHOSPHATES, ARSÉNIATES, VANADATES, MOLYBDATES et WOLFRAMATES

Les membres de ce vaste groupe sont souvent des minéraux très colorés et à formes très variées. Ce sont des espèces composées par la combinaison de métaux avec les groupes chimiques suivants : phosphate (PO43-), arséniate (AsO43-), vanadate (VO43-), molybdate (MO43-) ou wolframate (WO43-), respectivement.

VIII – SILICATES

Les silicates sont le plus grand groupe d'espèces minérales et le plus abondant dans les roches formant la croûte terrestre. Ils sont formés par la combinaison d’une grande variété d’éléments chimiques avec le groupe silicate (SiO44-). La structure cristalline des silicates s’organise en forme de tétraèdres de groupe silicate pouvant se combiner entre eux de différentes manières. En fonction de la morphologie de cette combinaison de tétraèdres de SiO4, nous trouvons 6 groupes de silicate : nésosilicates, sorosilicates, cyclosilicates, inosilicates, phyllosilicates et tectosilicates.

VIII – Sous-classe NÉSOSILICATES

Les tétraèdres de SiO4 sont isolés et se combinent avec d’autres éléments chimiques à partir de liaisons ioniques. En tant que minéraux représentatifs des nésosilicates, il faut souligner les espèces du groupe de l’olivine (forstérite et fayalite) ou du groupe des grenats (uvarovite, grossulaire, andradite, pyrope, almandin et spessartite).

VIII – Sous-classe SOROSILICATES

Dans les sorosilicates, les tétraèdres de SiO4 s’unissent en paires à partir d’une liaison covalente. Cette paire de tétraèdres se combine à son tour avec d’autres éléments chimiques pour former des minéraux tels que l’axinite, l’épidote ou l’hémimorphite.

VIII – Sous-classe CYCLOSILICATES

Dans cette sous-classe, les tétraèdres de SiO4 forment des structures circulaires très caractéristiques. Les minéraux représentatifs des cyclosilicates sont ceux du groupe de la tourmaline (schorl, elbaite, dravite...) ou le béril qui peut avoir des variétés très colorées et appréciées comme l’aigue-marine ou l’émeraude.

VIII – Sous-classe INOSILICATES

La structure des inosilicates se caractérise par une disposition des tétraèdres de SiO4 en forme de rangées ou en chaîne. Ces chaînes peuvent être simples ou doubles si elles sont formées par deux rangées de tétraèdres unis entre eux. Quelques-uns des minéraux caractéristiques de cette sous-classe sont les espèces du groupe des pyroxènes (augite, enstatite, diopside...) ou des amphiboles (hornblende, trémolite, actinote...).

VIII – Sous-classe PHYLLOSILICATES

Dans les phyllosilicates, les tétraèdres de SiO4 forment des couches de tétraèdres unis entre eux par des liaisons plus faibles. La structure en couches fait en sorte que la plupart des minéraux de ce groupe ait, extérieurement, une forme laminaire. Cette caractéristique est facilement visible dans certaines espèces du groupe des micas comme la biotite, la muscovite ou la phlogopite.

VIII – Sous-classe TECTOSILICATES

Les minéraux de cette sous-classe présentent une structure très compacte formée par un réseau tridimensionnel de tétraèdres de SiO4 unis par des liaisons covalentes. Font partie des tectosilicates les espèces du groupe des feldspaths (orthose, microcline, albite) ou du groupe des zéolithes (stilbite, heulandite, natrolite, mésolite...).

VIII – Sous-classe TECTOSILICATES (Quartz)

Le quartz (SiO2) est un des minéraux les plus abondants dans la croûte terrestre. Il est incolore mais peut contenir des impuretés et apparaître dans des variétés d’une infinité de nuances : lilas (améthyste), rouge (hématoïde), jaune (citrine), etc. Il y a également d’autres variétés de quartz liées à la morphologie et aux dimensions de leurs cristaux comme le silex ou la calcédoine. La structure cristalline du quartz est celle d’un tectosilicate mais, du point de vue chimique, le quartz est de l’oxyde de silicium. C’est pourquoi dans la classification de Dana, sa structure prévaut et il est considéré comme un tectosilicate ; en revanche, dans d’autres classifications comme celle de Nickel-Strunz, sa composition chimique prévaut et le quartz est catalogué dans la classe des oxydes.

IX – MINÉRAUX ORGANIQUES

Cette classe comprend les minéraux formés à partir d’activités organiques et qui peuvent être trouvés comme composants de certaines roches, comme pour l’ambre.

MINÉRAUX RADIOACTIFS

La radioactivité est un phénomène physique d’origine naturelle. Elle se produit lorsque les atomes de certains éléments chimiques instables se transforment spontanément en d’autres noyaux plus stables.

Les noyaux des atomes atteignent cette stabilité en libérant des particules (on en distingue de deux types, alfa α et bêta β) accompagnées, dans certains cas, de radiation (rayons gamma γ).

Certains éléments radioactifs comme l’uranium ou le thorium sont formateurs d'espèces de minéraux pouvant être exploités afin d'extraire ces éléments et de les utiliser dans un grand nombre d’applications : énergie nucléaire, médecine...

PYRITES

La pyrite est un disulfure de fer (FeS2) formant des cristaux du système cubique. C'est un des sulfures les plus abondants dans la nature et les humains l’ont utilisé depuis l’antiquité pour l'extraction du soufre, du fer ou d’autres éléments comme l’or qui peut, dans certains cas, contenir des impuretés.

Dans les collections de minéraux, la pyrite pose un gros problème puisqu’elle réagit au contact de l’oxygène et de l’humidité de l'air, et se désagrège et se fracture souvent. C'est le phénomène connu comme « maladie de la pyrite » ou, en anglais, “pyrite decay”.

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OBJETS

<p><em>Dolomite</em>. Photographie de&nbsp;Mus&eacute;e d&rsquo;Arenys de Mar.</p>
Dolomite
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