Cristaux, minéraux & roches

1. Cristaux, minéraux & roches

2. Sommaire I. Introduction II. Définitions III. Les cristaux IV. Les minéraux V. Les roches VI. Les gemmes VII. Différents exemples de roches et minéraux VIII. Les minéraux et roches extraordinaires IX. Conclusion

3. I – Introduction • La terre est une planète rocheuse. La croûte et le manteau terrestres sont formés de nombreuses roches différentes. • Les roches et les minéraux sont indispensables aux hommes car ils leur servent à fabriquer de nombreux objets. • Dans cet exposé, je vais vous expliquer comment se forment les minéraux et les roches et je vous présenterai certaines roches en image ou en vrai. Je vous expliquerai aussi à quoi elles peuvent servir.

4. II – Définitions • Les cristaux sont des petits éléments de forme géométrique, semblables à ceux qui composent un flocon de neige. • Les minéraux sont formés de petits cristaux. • Les roches sont composées d’un ou plusieurs minéraux.

5. III – Les cristaux • Les formes géométriques des cristaux peuvent être différentes : • cubique (4 côtés, un cube) • quadratique (4 côtés, un cube allongé) • hexagonal (6 côtés) • Certains cristaux ont des formes très irrégulières alors que d’autres ont des faces lisses ou des angles pointus.

6. IV – Les minéraux • Un minéral peut être composé d’une ou plusieurs sortes de cristaux qui sont compactés (pressés très fort les uns contre les autres). • Il existe plus de 4 000 sortes de minéraux. Les plus nombreux sont le quartz et le feldspath. Le feldspath forme à lui seul plus de 50% de la croûte terrestre. • Il n’est pas toujours facile de reconnaître les minéraux. Les minéralogistes peuvent les identifier grâce à : • leur forme (en particulier lorsqu’ils se cassent) ; • leur couleur ; • leur dureté - pour cela on utilise l’échelle de Mohs qui va de 1 (le plus tendre comme le talc) à 10 (le plus dur, le diamant que rien ne peut rayer ou abîmer).

7. V – Les roches Il existe 3 sortes de roches, qui se forment de manière différente : • Les roches magmatiques : ce sont les premières roches terrestres. Elles sont formées à partir de roche liquide (magma ou lave) qui a refroidi en remontant à la surface. • Les roches sédimentaires : ce sont des petites particules de roche qui se sont compactées entre elles. • Les roches métamorphiques : ce sont des roches magmatiques, sédimentaires ou déjà métamorphiques qui sont transformées par la chaleur ou la pression (elles sont écrasées) dans les profondeurs de la croûte terrestre.

8. VI – Les gemmes • Les gemmes sont des roches ou minéraux durs et beaux grâce à leurs couleurs et qui sont surtout utilisés pour fabriquer des bijoux en les taillant et en les polissant. • Parmi les gemmes, il y a quatre pierres précieuses : le diamant et le saphir qui peuvent être de pratiquement toutes les couleurs, le rubis (rouge) et l’émeraude (vert). Ce sont les gemmes qui ont le plus de valeur. • Les autres gemmes sont appelés pierres fines. J’en donnerai des exemples dans la suite de l’exposé. • La valeur des gemmes se mesure en carats, c’est-à-dire leur poids (5 carats = 1 g), mais dépend aussi de leur couleur et de leur pureté.

9. VII – Différents minéraux et roches • Je vais maintenant vous présenter différents minéraux et roches.

10. Le quartz • Le quartz est l’un des minéraux les plus présents sur la Terre. Ainsi, la croûte terrestre est constituée de 12% de quartz et il entre dans la composition de nombreuses roches. • Il existe plusieurs variétés de quartz : cristal de roche (transparent), quartz rose, améthyste (violet)… La plupart des variétés de quartz sont des pierres fines. • Très souvent, les cristaux de quartz ont une forme hexagonale (6 côtés) et se terminent en une sorte de pyramide. Sa dureté est de 7 sur l’échelle de Mohs. • Le quartz est très utile à l’homme. Il sert à la fabrication des produits ménagers, du dentifrice. Quand il est pur et transparent, il est utilisé pour fabriquer des objets de décoration et des bijoux. On l’utilise aussi pour l’industrie en particulier pour la radio.

11. La calcédoine • La calcédoine est une variété de quartz. On en trouve en Angleterre, en France… • Il en existe de plusieurs variétés : l’agate (blanche, rosée ou jaunâtre), l’onyx (blanc ou noir) sont les plus connus. Ce sont des pierres fines. Celle que je vous présente est bleutée. • Sa dureté est de 7 sur l’échelle de Mohs. • Les hommes du néolithique utilisaient la calcédoine pour confectionner des outils. Aujourd’hui, la calcédoine est utilisée pour fabriquer des objets d’art.

12. La chrysoprase • La chrysoprase est également une variété de quartz. C’est une pierre fine et elle est très recherchée. On la trouve en Australie, Nouvelle-Calédonie, en Russie, au Brésil… Les cristaux qui la compose sont si petits qu’on ne peut pas les voir à la loupe. • Elle est de couleur vert pâle et parfois vert foncé. Comme le quartz, elle a une dureté de 7 sur l’échelle de Mohs. • Elle est surtout utilisée pour fabriquer des bijoux. Pour cela, on la taille et on la polit.

13. La cyanite • La cyanite doit son nom à « cyanos » qui veut dire bleu en Grec. On peut la trouver dans de nombreux pays : Brésil, Canada, France… • La particularité de la cyanite est que sa dureté varie selon la direction dans laquelle on essaie de la rayer (de 4 à 7,5 sur l’échelle de Mohs). • Elle est utilisée pour les isolants électriques car elle résiste aux hautes températures. Elle aussi parfois taillée pour fabriquer des bijoux.

14. La célestine ou célestite • Son nom vient de « céleste », c’est-à-dire qu’il fait référence au ciel, en raison de la couleur bleu pâle des premiers exemplaires trouvés. On a découvert par la suite que la célestine pouvait avoir bien d’autres couleurs : blanc, jaune. On la trouve en Angleterre, en France, en Italie, en Tunisie… • C’est un minéral « tendre » car sa dureté n’est que de 3 à 3,5 sur l’échelle de Mohs. • Sa principale utilisation est pour la pyrotechnie (les feux d’artifice) : les sels extraits de la célestine permettent d’obtenir la couleur rouge.

15. La calcite • La calcite est un minéral très abondant et présent dans de nombreuses roches sédimentaires comme le calcaire. Comme son nom peut le laisser penser, elle est composée de calcium. On la trouve un peu partout : France, Japon, Amérique du Nord, Danemark… • La calcite pure est blanchâtre, mais la présence de métaux (fer, plomb…) peut lui donner d’autres couleurs comme le jaune, l’orange, le rouge, le vert, le bleu… Sa dureté est de 3 sur l’échelle de Mohs, c’est donc un minéral « tendre ». • C’est la calcite qui forme les stalagtites et stalagmites qu’on trouve dans les grottes. • Une fois extraite du sol, la calcite est utilisée dans la construction (ciment), dans la verrerie, la métallurgie, la fabrication d’engrais.

16. L’aragonite • L’aragonite est un minéral de la même famille que la calcite et est aussi composée de calcium. On la trouve en Espagne et en Chine. • Elle peut être incolore, jaune pâle, rouge, verte, bleue, violette. Elle est formée de cristaux allongés. • Sa dureté est de 3,5 à 4 sur l’échelle de Mohs. • Les coquillages sont formés à moitié de calcite et à moitié d'aragonite. Les perles qu’on trouve parfois dans les huîtres sont faites d’aragonite.

17. La garniérite • La garniérite est un minéral qui appartient au groupe des serpentines. On la trouve en Nouvelle-Calédonie et aux Etats-Unis. • La garniérite, comme la serpentine, est de couleur verte. C’est un minéral tendre (2 à 3 sur l’échelle de Mohs). • Elle est utilisée pour obtenir le nickel, un métal blanc qui permet de fabriquer les pièces de monnaie, petits bijoux, entre autres. Mais attention, le nickel provoque des allergies et des cancers.

18. La tourmaline • On trouve souvent la tourmaline dans les roches magmatiques ou métamorphiques. C’est une pierre fine. • Elle peut être de différentes couleurs, dont le noir. C’est un minéral dur : 7 à 7,5 sur l’échelle de Mohs. • Quand on fabrique des modèles réduits de bateaux, elle est parfois utilisée pour noircir certaines pièces et leur donner l’aspect du fer. Elle sert également à fabriquer des bijoux. Enfin, elle est utilisée pour les fers à lisser les cheveux car elle élimine l’électricité statique qui fait dresser les cheveux sur la tête !

19. L’apatite • On la trouve, entre autres, dans certaines météorites. Il y a des gisements au Canada, en France, au Portugal… • Elle peut être de couleurs différentes : incolore, jaune, bleue, verte, violette, rouge, brun-rouge. Elle est d’une dureté moyenne : 5 sur l’échelle de Mohs. • Elle est utilisée pour fabriquer des engrais et aussi dans la chimie.

20. Le jaspe • Le jaspe est une roche sédimentaire. C’est une pierre fine. • Elle est souvent de couleur rouge grâce à la présence de fer, mais elle peut aussi être grise ou noire. Sa dureté est de 7 sur l’échelle de Mohs. • En Bretagne, on a trouvé des outils préhistoriques fait avec du jaspe. • On l’appelle aussi « pierre des martyrs » car les chrétiens du Moyen-Âge utilisaient la variété rouge pour représenter le sang dans certaines gravures sur pierre. Elle servait également à orner les façades des églises. Elle est aussi utilisée en bijouterie.

21. La labradorite • La labradorite tient son nom de la province du Labrador au Canada car c’est là que l’on a trouvé les premiers exemplaires. Sa particularité est qu’elle peut être multicolore (plusieurs couleurs) et avoir des reflets métalliques qui brillent. On la trouve dans les roches métamorphiques et les roches magmatiques. On la trouve donc au Canada, mais aussi en Russie, en France… • C’est un minéral dur : 7 sur l’échelle de Mohs. • On l’utilise surtout pour fabriquer des bijoux.

22. La rhodonite • Ce minéral est une pierre fine. On la trouve en Australie, au Brésil, en Russie, en France… • Elle est de couleur rose à brun, grise ou jaunâtre. Sa dureté est de 5,5 à 6,5 sur l’échelle de Mohs. • Elle a beaucoup été utilisée pour fabriquer des objets d’art comme des vases et pour décorer des colonnes.

23. Le granite • Le granite est une roche magmatique. Elle est intéressante à regarder car les minéraux qui la composent sont bien visibles. Comme sur l’exemple, les minéraux sont principalement le quartz (gris translucide), le feldspath (blanc brillant) et le mica (noir). • Il y a plus de 500 couleurs de granite différentes. • Le granite est surtout utilisé pour la construction, la sculpture pour fabriquer des monuments funéraires. Ces dernières années, on l’utilise de plus en plus pour décorer les cuisines (plans de travail) et les salles de bain.

24. VIII – Les roches et minéraux extraordinaires • Je vais vous parler des roches et minéraux extraordinaires dans le monde.

25. Les plus gros diamants du monde ! • Le Golden Jubilee a été trouvé dans un mine d’Afrique du Sud en 1985. C’est le plus gros diamant taillé du monde. Il fait plus de 545 carats (soit environ 109 g car 5 carats = 1 g). • Il a été offert au roi de Thaïlande en 1997 pour son jubilé (c’est-à-dire le 50ème anniversaire de son couronnement). Ce diamant est de couleur or, d’où son nom : Golden (or en Anglais) Jubilee (pour le jubilé du roi). • Quant au plus gros diamant brut (non taillé), il a été découvert également en Afrique du Sud en 2007. Il fait 6 200 carats, soit plus d’ 1 kg 200 !

26. Un rocher sacré ! • L’Uluru ou Ayers Rock est un immense monolithe, c’est-à-dire un énorme bloc de pierre situé au centre de l’Australie. C’est un bloc de grès (une roche sédimentaire) de couleur ocre (orange). Il mesure 863 m de haut. • Pour les premiers habitants de l’Australie, les aborigènes, c’est un lieu sacré, aussi refusent-ils de l’escalader. • L’Uluru attire près de 400 000 touristes par an, mais, même si ce n’est pas interdit, on leur conseille de ne pas escalader le rocher, d’une part, pour respecter les croyances des aborigènes, d’autre part, parce que c’est dangereux : le rocher est pentu et parfois glissant et il y a déjà eu 35 décès.

27. Les plus hautes parois du monde • En, Californie, à l’Ouest des Etats-Unis, dans le parc national du Yosemite, on trouve les plus hautes parois de granite du monde. • La plus haute, El Capitan, fait preque 1 000 mètres de haut et c’est un seul bloc de roche ! • De nombreux grimpeurs de tous les pays viennent au Yosemite pour grimper le long des ces parois impressionnantes. C’est une femme, Linn Hyll, qui détient le record pour l’ascension d’El Capitan qu’elle a réalisée en moins de 24 heures et en « libre » c’est-à-dire en utilisant uniquement les prises du rocher et sans s’aider de matériel.

28. Les pierres dressées • Tout au long de son histoire, l’homme a planté un peu partout dans le monde des pierres monumentales sans qu’on sache vraiment à quoi elles servaient. • De nombreux menhirs ont été plantés en Europe pendant la préhistoire entre 4 500 et 2 500 ans avant Jésus-Christ. Ils peuvent être isolés, alignés ou, plus rarement disposés en cercle. On ne sait pas trop s’ils ont été plantés pour des raisons religieuses, magiques ou pour célébrer les ancêtres. • Sur l’Ile de Pâques, dans le Pacifique Sud, on trouve de nombreux Moaïs, des statues mesurant de 2,5 à 9 mètres et pesant jusqu’à 80 tonnes, sculptées directement dans la roche volcanique et sans doute transportées à l’aide de troncs d’arbre sur lesquels on les faisait rouler. On pense, sans en être sûr, que les moaïs servaient pour le culte des ancêtres.

29. Une pierre qui flotte • Vous avez certainement une pierre ponce dans votre salle de bain ! Certaines d’entre elles flottent à la surface de l’eau car elles sont très poreuses, c’est-à-dire qu’elles ont de nombreux petits trous. Ces petits trous sont dus aux bulles d’air que ces pierres contenaient quand elles se sont formées lors de la projection en l’air de lave par un volcan. • La pierre ponce est utilisée dans la fabrication du béton mais aussi pour user et décolorer les jeans. Elle sert aussi à enlever les callosités (parties dures de la peau) des pieds et des coudes en les râpant. • Un truc à retenir : en poudre et mélangée à du savon noir, elle permet d’enlever le cambouis sur les mains !

30. IX – Conclusion • J’espère que mon exposé vous aura permis de connaître un peu mieux les roches et les minéraux et que, lorsque vous vous promènerez, vous aurez envie, comme moi, de les ramasser. Même si souvent, on ne sait pas les reconnaître, certains sont très beaux à regarder. N’oubliez pas un petit marteau car parfois, en cassant un caillou ordinaire, on a une très bonne surprise… mais ne faites pas comme Obélix et n’essayez pas de partir avec un menhir sur le dos !

31. Questions • Combien de sortes de roches différentes existe-t-il ?Réponse : Il existe 3 sortes de roches (magmatiques, métamorphiques et sédimentaires). • Quelles sont les quatre pierres précieuses ?Réponse : le diamant, le saphir, l’émeraude et le rubis. • Quelle est la hauteur de la plus haute falaise de granite du monde ?Réponse : Elle mesure presque 1 000 mètres. Son nom est El Capitan et elle est située dans le parc du Yosemite aux Etats-Unis.

32. Commentaires