Minéralogie

Définition

La minéralogie est l'étude des minéraux, de ce qui est minéral et en rapport avec les minerais. Les minéraux sont notre planète. Ils forment la Terre et le substrat rocheux sur lequel nous vivons, constituant toutes les roches et tous les sédiments de la Terre, et ils sont des composants importants des sols. Voir spécifiquement la minéralogie du sol.

La minéralogie étudie les minéraux :

Un minéral (non identifié) étudié en minéralogie.

Explications

Donc, les minéraux sont littéralement les fondations de nos vies. Peut-être parce qu'ils sont omniprésents, la plupart des gens ne les remarquent même pas ou ne considèrent pas que toutes les roches sont constituées de minéraux. Mais les ingénieurs le font parce que la construction d'un pont ou d'une autre structure sur un matériau instable, ou l'utilisation d'ingrédients pauvres pour la construction de toutes sortes, entraînerait des catastrophes.

Et les agriculteurs se soucient des minéraux, car des sols sains produisent de bonnes récoltes. Les pétrologues qui étudient les roches de toutes sortes ont besoin de connaître les minéraux. Et d'autres qui utilisent des ressources dans la fabrication ont besoin de minéraux. Ainsi, les peuples du monde dépendent des minéraux. Et, minéraux, production minérale,et l'étude des minéraux est absolument essentielle pour maintenir nos modes de vie.

Concepts clés

Les concepts-clés des études de minéraux en minéralogie sont :

• Les minéraux constituent à peu près tout sur notre planète et sont importants pour notre vie quotidienne.
• Les minéraux dans les roches ou les sédiments constituent le matériau sur lequel nous marchons et forment les fondations des bâtiments et autres structures.
• Les ressources minérales sont utilisées depuis longtemps par les gens; ils sont aujourd'hui les clés de l'agriculture et de l'industrie modernes.
• Les connaissances acquises en étudiant les minéraux ont des applications très variées.
• La plupart des minéraux sont des substances géologiques homogènes naturelles qui sont stables aux conditions de la surface de la Terre.
• Les minéraux sont des composés inorganiques et sont des solides cristallins.
• Les matériaux non cristallins, les minéraux synthétiques, les minéraux biologiques et les minéraux anthropiques ne sont généralement pas considérés comme de véritables matériaux.
• Nous classons généralement les minéraux en fonction de leurs compositions chimiques et de leurs arrangements atomiques.

Importance historique de la minéralogie

L'utilisation et le traitement des minéraux remontent à plus de 4 000 ans. En fait, les archéologues et les anthropologues définissent les périodes majeures de la civilisation humaine primitive en se basant sur les ressources minérales utilisées.

L'âge de pierre tardif, également appelé âge néolithique, a été suivi de l'âge chalcolithique de 4 500 à 3 500 avant notre ère (avant l'ère commune) lorsque les gens ont commencé à utiliser le cuivre natif pour fabriquer des outils et d'autres artefacts. L'âge du bronze qui a suivi l'âge chalcolithique a commencé dans la civilisation mésopotamienne de Sumer et a duré de 4 200 à 1 000 avant notre ère.

Pendant ce temps, les gens ont combiné de l'étain minéralogique et du cuivre et le résultat était du bronze - un alliage métallique plus solide et plus durable que le cuivre. Certaines cultures primitives ont progressé vers les âges chalcolithique et bronze avant d'autres; même aujourd'hui, certaines cultures de l'âge de pierre existent toujours. Figure 1.3 montre quelques artefacts de l'âge du bronze.

L'âge du fer a suivi l'âge du bronze, commençant vers 1 500 avant notre ère, lorsque la société hittite de l'Anatolie ancienne (Turquie moderne) a découvert comment fondre le fer. Le fer provenait du fer natif des météorites qui contenaient également de petites quantités de nickel. Fortuitement, le nickel a produit un alliage supérieur au fer pur. Ainsi, le cuivre, l'étain, le fer et le nickel étaient tous importants au cours des premiers âges de l'homme. Ils sont tout aussi importants aujourd'hui.

Ces métaux - et bien d'autres - sont des éléments clés d'un nombre apparemment infini de produits que nous utilisons aujourd'hui. Les métaux proviennent de minéraux.

Demandez à la plupart des gens aujourd'hui pourquoi les minéraux sont importants, et ils mentionneront probablement les diamants et autres pierres précieuses, ou peut-être des métaux précieux comme l'or ou l'argent. Les pierres précieuses et l'or sont importants, mais les autres ressources minérales sont tout aussi importantes, voire beaucoup plus.

Les autoroutes et les bâtiments, les engrais, les voitures, les bijoux, les ordinateurs et autres appareils électroniques, les ustensiles de cuisine, le sel, les magazines, les vitamines et les médicaments, et à peu près tout ce qui soutient la vie moderne nécessitent des ressources minérales pour la production. Nous sommes accros aux minéraux et aux produits connexes.

Dans l'ensemble, la société moderne utilise la pierre, le sable, le gravier et d'autres matériaux de construction plus que d'autres matières premières minérales. Les matériaux de construction sont généralement des mélanges de différents minéraux et sont appréciés pour leurs propriétés globales, et non pour les propriétés des composants minéraux individuels.

De grandes quantités de minéraux industriels sont utilisées car ils sont des ressources appréciées pour leurs propriétés minéralogiques. Les minéraux industriels comprennent le calcaire, les argiles, la bentonite, la silice, la barytine, le gypse et le talc.

Importance de la cristallographie

Nous apprécions donc les matières premières minérales et les minerais car ils fournissent des ressources qui soutiennent nos modes de vie. Mais, la science de la minéralogie est importante à d'autres égards.

En particulier, la cristallographie, la branche de la minéralogie qui traite de la formation et des propriétés des cristaux, joue un rôle énorme dans notre vie quotidienne. La connaissance des cristaux et de leurs propriétés, ainsi que de la technologie qui en découle, est fondamentale pour l'électronique et la vie moderne.

Par exemple, les puces de silicium dans les appareils électroniques (figure 1.5), les semi-conducteurs et les micropuces de toutes sortes, et l'écran LCD (affichage à cristaux liquides) d'un téléphone intelligent sont tous cristallins. Les diodes électroluminescentes (LED) sont courantes dans les écrans de télévision, les ampoules et autres appareils. Les LED sont cristallines.

Les horloges électroniques des appareils de toutes sortes, les microphones et les téléphones, les micros pour guitares et les appareils à ultrasons dans les hôpitaux sont basés sur l'effet piézoélectrique d'un cristal de quartz. Et les systèmes photovoltaïques de toit utilisent des matériaux cristallins pour produire de l'électricité.

Il est peut-être difficile pour les minéralogistes de revendiquer le mérite des appareils électroniques modernes. Après tout, la plupart des matériaux cristallins utilisés dans les applications électroniques modernes sont aujourd'hui synthétiques. Pourtant, ils ont tous des analogues naturels. Et, en grande partie, c'est l'étude de ces analogues et d'autres recherches sur les cristaux minéraux qui ont été le point de départ qui a conduit aux industries d'aujourd'hui basées sur la technologie des cristaux.

En rapport avec "minéralogie"

• composition minéralogique

  

  Une composition minéralogique est l'une quelconque d'une classe de substances inorganiques solides d'origine naturelle ayant une forme cristalline...

• minéralogie du sol

  

  La minéralogie du sol est l'étude des minéraux d'un sol ou d'un substrat. Lors de la formation de la terre, plusieurs roches différentes ont été créées.

• biominéralisation

  

  La biominéralisation est la science qui étudie la formation des squelettes par voie de minéralisation; c'est en particulier le cas pour les coraux durs...

• bloc minéral

  

  Un bloc minéral est tout morceau de roche minérale de plus de 25 cm de diamètre.