Comment les minéraux sont-ils classés ?
Les minéraux sont des substances naturelles solides, inorganiques (à quelques exceptions près), qui possèdent une composition chimique définie et une structure cristalline spécifique. Ils sont classés en fonction de différents critères tels que leur composition chimique et leur structure cristalline. Cette classification permet aux géologues et minéralogistes de mieux comprendre et d'organiser les 5663 espèces minérales présentes dans la nature.
La classification chimique
La méthode la plus couramment utilisée pour classer les minéraux est basée sur leur composition chimique. Cette classification est fondée sur l'anion ou le groupe anionique prédominant dans le minéral. Les minéraux sont ainsi répartis en plusieurs classes selon leurs éléments dominants. Voici les principales classes minéralogiques selon la classification chimique :
- Éléments natifs
- Sulfures et sulfosels
- Halogénures
- Oxydes et hydroxydes
- Carbonates, nitrates, borates, iodates
- Sulfates, chromates, molybdates, tungstates
- Phosphates, arséniates, vanadates
- Silicates
- Composés organiques
La classification cristalline
Outre leur composition chimique, les minéraux sont classés selon leur structure cristalline, c'est-à-dire la manière dont leurs atomes ou ions sont organisés dans l’espace. Cette approche est cruciale pour comprendre les propriétés physiques des minéraux, car la forme cristalline influence des caractéristiques comme la dureté, la clivabilité, et l'éclat.
Il existe sept systèmes cristallins principaux, qui décrivent toutes les formes géométriques des cristaux :
- Système cubique (ou isométrique)
- Système hexagonal
- Système quadratique (ou tétragonal)
- Système rhomboédrique (ou trigonal)
- Système orthorhombique
- Système monoclinique
- Système triclinique
La classification de Dana et celle de Strunz
Il existe deux systèmes de classification des minéraux largement utilisés par les minéralogistes :
La classification de Dana : Développée par le géologue américain James Dwight Dana en 1837, cette méthode classe les minéraux selon leurs groupes chimiques, basés principalement sur les anions ou groupes anioniques, tels que les silicates, les carbonates, les sulfates, etc... À l'intérieur de ces groupes, les minéraux sont ensuite sous-divisés en fonction de leur structure cristalline et de leurs propriétés physiques. Chaque minéral reçoit un numéro unique dans une séquence spécifique qui reflète son groupe chimique, avec des subdivisions en classes, sous-classes, familles et sous-familles. Par exemple, un numéro pour un silicate pourrait ressembler à ceci : 76.1.2.1, où chaque chiffre représente une division de plus en plus spécifique. Le système de Dana est relativement rigide, ce qui reflète son ancienneté, mais il reste très précis pour une organisation basée sur la chimie et la cristallographie. Il est toujours utilisé dans certains contextes académiques ou historiques, surtout aux États-Unis, en raison de son rôle pionnier dans la classification minéralogique.
La classification de Strunz : Développée par le minéralogiste allemand Karl Hugo Strunz en 1941, cette classification suit également une organisation chimique, mais son système est plus flexible et prend en compte plus spécifiquement la structure cristalline. Les minéraux sont regroupés en neuf classes principales, allant des éléments natifs aux silicates, et chaque classe est divisée en sous-classes basées sur les particularités de la structure cristalline. La classification de Strunz utilise un code à trois parties pour chaque minéral, ce qui reflète la classe, la sous-classe, et la position dans la sous-classe. Par exemple, le quartz est classé sous le code 4.DA.05, où "4" correspond à la classe des silicates, "DA" à la sous-classe des tectosilicates, et "05" est l'identifiant du quartz dans cette sous-classe. Ce système est régulièrement mis à jour pour intégrer les nouvelles découvertes minérales, et il est particulièrement utile pour les minéraux ayant des structures complexes.
Références :
Klein, C., & Dutrow, B. (2007). Manual of Mineral Science. John Wiley & Sons.
Anthony, J. W., Bideaux, R. A., Bladh, K. W., & Nichols, M. C. (2003). Handbook of Mineralogy. Mineralogical Society of America.
Strunz, H., & Nickel, E. H. (2001). Strunz Mineralogical Tables: Chemical-structural Mineral Classification System. Schweizerbart Science Publishers.