Eclats de pierres

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Eclats de pierres

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Eclats de pierres
Sommaire du dossier pédagogique
•
Introduction
p. 3
•
-
Eclats de pierres
présentation de l'exposition
plan
liens avec les programmes
p. 4
p. 8
p. 10
•
Les textes de l'exposition
p. 13
Pendant la visite :
Films et interactifs
L’atelier du petit géologue
p 24
•
Abécédaire des minéraux
p 31
•
Fiches métiers
p. 51
•
Bibliographie
p. 56
•
Informations pratiques
p. 57
•
-
Dossier pédagogique réalisé par
Evelyne Fontaine, Danièle Louis, Sophie Maene.
Service pédagogique
Danièle LOUIS le vendredi matin
Evelyne FONTAINE le vendredi après-midi
03 86 72 96 40
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INTRODUCTION
Caillou, roche, minéral, minerai…
Le muséum se penche sur tous ces mots et leur consacre une exposition : la
collection de minéralogie sort de sa réserve…
L’exposition débute par une plongée dans la structure d’une roche, du « caillou » à
l’atome.
Fossiles, roches, cristaux… nous vous proposons de découvrir les histoires dont ils
sont témoins en suivant quatre thèmes : richesse, mythe, danger et mémoire.
La salle de paléontologie de Bourgogne s’ouvre aux minéraux de notre région :
fluorine, autunite, corail fossile de Mailly-le-Château…
Enfin, la dernière salle révèle la place des minéraux dans notre vie quotidienne et
leurs utilisations.
L’exposition « Eclats de pierres » a reçu la labellisation
« Année internationale de la planète Terre ».
3
PRESENTATION DE L'EXPOSITION
•
Salle 1 : De la roche à l’atome
Salle d’introduction, ce premier espace présente les différents termes : roche, minéral,
cristal… en précisant quelques notions de base : mode de cristallisation des minéraux,
systèmes cristallins….
Minéraux présentés :
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Panneaux :
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Soufre natif
Vitrine « Cristallisation » : géode avec eau fossile, géode
ouverte, agates polies, basalte avec cristallisations d’aragonite,
pseudomorphoses de quartz sur fluorine.
Vitrine « Variations des systèmes cristallins » : opale, opaline,
obsidienne, mercure, jaspe vert, ambre pour les minéraux
amorphes ; pyrite, pyrite sur fluorine, sel gemme (halite) pour le
système cubique et octaèdres de fluorine et dodécaèdres de
grenat pour ses variations ; gypse pour le système monoclinique ;
gypse, halite et galène pour les mâcles.
« Voyage au cœur d’une roche » (2 panneaux)
« Le système cristallin »
Salle 2 : Petit laboratoire de minéralogie
Dans cette salle sont présentées les propriétés des minéraux : couleur, fluorescence aux
ultra-violets… De petites expériences simples (test de dureté, test à l’acide…) permettent
de comprendre leur réalité physique et leur utilité pour la détermination d’échantillon.
Les expériences se concentrent sur une histoire géologique : l’arène granitique, de la
roche-mère au grain de sable.
Minéraux présentés :
-
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Vitrine « Couleur des quartz » : cristal de roche, quartz citrine,
quartz hématoïde, améthyste, quartz rose, quartz fumé, quartz à
inclusions de tourmaline sous forme cristalline ; quartz citrine,
améthyste, quartz rose, quartz fumé, quartz à inclusions
d’actinote et aventurine sous forme de pierre taillée.
Vitrine des quartz : plaque de cristal de roche, quartz hématoïde,
géode de quartz avec actinote, quartz fumé.
Vitrine des minéraux fluorescents sous UV : oxyde d’uranium,
autunite, calcite, aragonite, collemanite, anthophyllite.
Panneaux :
-
•
« Petit laboratoire de minéralogie »
« Propriétés physiques »
« Propriétés chimiques »
Salles 3 et 4 : Histoires de cailloux
Après l’approche scientifique des premières salles, cette section propose de redécouvrir
les histoires cachées derrière chaque « caillou » : quatre pistes pour découvrir les
spécimens de la collection du muséum.
-
-
Minéraux, danger : amiante, arsenic, uranium, mercure… des noms
associés au danger et à la mort.
Minéraux, mythes : des malédictions associées aux diamants
célèbres aux mythes et légendes.
Minéraux, mémoire : traces d’un paysage, d’une espèce, d’une
activité, d’un bouleversement climatique, minéraux et roches ont
des choses à raconter pour qui sait les lire.
Minéraux, richesse : des pierres précieuses aux métaux extraits
des minerais, les minéraux ont toujours eu une valeur financière
pour l’Homme.
Minéraux présentés salle 3:
- vitrine « Danger » : chrysotide (amiante), torbernite, cinabre,
réalgar et orpiment, minerai de mercure.
- Vitrine « Météorites » : sidérite, chondrite, mésosidérite,
pallasite.
- Grande vitrine : natrolite, stibine, crocoïte, actinote, septaria de
barytine, wavellite, géode de quartz, quartz hyalin et quartz
fumé.
- Diorama : outils de joaillier (bruxelles, balance de précision,
réfractomètre, gabarit), modèles en cristal de roche des
différentes tailles de pierres fines, réplique en cristal de roche
de diamants célèbres, dessins préparatoires et prototypes de
bijoux.
Panneaux de la salle 3:
« Minéraux, mythe »
« Minéraux, danger »
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Minéraux présentés salle 4:
-
-
-
-
Vitrine « Métaux précieux » : or natif et minerai d’or, argent,
fer et cuivre natifs, pyrite et chalcopyrite, nodules
polymétalliques.
Vitrine « Minéraux, mémoire » : piste fossile de dinosaure
Grallator olonensis, plaque polie de stromatolithes fossiles, bois
fossile, bois fossile pyritisé et ammonite recristallisée, rose des
sables, crabe fossile Harpactocarcinus punctulatus, trilobite.
Vitrine « Pierres précieuses » : améthystes brutes et rubis
brut sur zoïsite ; zircon, grenat pyrope, orthose, opale, corindon
(rubis), diopside, turquoise : béryls (béryl vert, émeraude, aiguemarine, morganite), tourmalines (dravite, verdélite, rubellite) ;
topazes (topazes incolore, rose et bleue) et quartz (citrine et
améthyste).
Vitrine « Halite ou sel gemme » : sel gemme incolore, sel
gemme rose, sel gemme bleuté : fibrohalite.
Panneaux de la salle 4 :
« Minéraux, mémoire »
« Minéraux, richesse »
•
Salle 5 : Minéraux d’origine organique
Cette salle rappelle que les minéraux peuvent aussi être produits par les êtres vivants. De
la coquille d’œuf à l’oolithe des oreilles internes de poissons, de la dent de mammouth à la
défense d’éléphant, autant de minéraux d’origine organique.
-
Panneau :
-
6
Ivoire : défenses d’éléphant ;
Œufs : œufs d’autruche, de casoar, de merle noir, de corbeau
freux, d e pie bavarde, de pipit spioncelle, de grive musicienne, de
perdrix grise.
Coquillages : cônes dont cône textile et cône géographe ; murex ;
nautile ; Cassis tuberosa et Cypraecassis sufa.
Coraux.
« Ivoire, ambre, nacre… »
•
Salle 6 (étage) : Minéraux de l’Yonne
Habituellement réservée aux fossiles, la salle de paléontologie de Bourgogne s’ouvre
aux minéraux de notre région : fluorine autunite, barytine, corail fossile de Mailly-leChâteau… autour de la carte géologique du département, les minéraux les plus
représentatifs sont là.
-
Document d’archive : « Arrêt du parlement de Paris […] au sujet
du droit des habitants d’Auxerre de pouvoir prendre des pierres,
cailloux et sables dans la rivière d’Yonne, depuis le pont de
Cravant jusqu’à celui d’Auxerre »
Panneau :
-
•
Gneiss et granite du Morvan
Barytine sous ses différentes formes : tabulaire, en sifflet, en
burins.
Fluorine polie, hématoïde, cubique…
Grès ferrugineux de Puisaye
Quartz hématoïde du Morvan
Coraux fossiles de Mailly-le-Château
Plaques fossiles : poisson et étoile de mer
Ichtyosaures de Vassy et de Coulangeron
Ours subfossile d’Arcy-sur-Cure.
« Richesses icaunaises »
Salle 7 (étage) : les minéraux dans la vie quotidienne
La dernière salle de l’exposition révèle la place des minéraux dans notre vie
quotidienne et leurs utilisations. Dans une cuisine, une salle de bains ou un salon
reconstitués, découvrez quels objets ont été fabriqués à partir de, ou grâce à, des
minéraux.
Panneau :
-
« De la cuisine au garage »
7
PLAN DE L’EXPOSITION
PREMIER ETAGE
Salle Paul Bert
Exposition
permanente
Salle de
paléontologie
Minéraux de
l’Yonne
Minéraux dans la vie
quotidienne
6
7
cuisine
salon/bureau
8
REZ – DE - CHAUSSEE
Histoires de
cailloux
De la roche
à l’atome
5
1
accueil
2
Espace Sciences
actu
Petit
laboratoire de
minéralogie
3
Histoires
de cailloux
Histoires de cailloux
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LIEN AVEC LES PROGRAMMES OFFICIELS
A l'école primaire :
Les nouveaux programmes de l'école primaire en vigueur dès cette rentrée scolaire
semblant donner une place de second plan aux matières scientifiques, le programme s'est vu
amputé de la partie qui correspondait à une approche de la pétrographie, à savoir l'étude des
roches.
La démarche expérimentale reste toutefois un moyen indispensable d'aborder les
sciences à l'école et peut être mise en œuvre dans toutes les situations permettant aux élèves
de découvrir le monde qui les entoure et notamment les différents éléments de leur
environnement.
Au collège :
Classe de 5ème :
Partie « Géologie externe : évolution des paysages » :
* Les roches subissent à la surface de la Terre une érosion dont l'eau est le
principal agent.
* Les roches résistent plus ou moins à l'action de l'eau.
* Au cours de l'érosion, des particules de différentes tailles peuvent s'accumuler
sur place et participer à la formation des sols ou être entraînées par des agents de
transport.
* Le modelé actuel du paysage résulte de l'action de l'eau sur les roches.
* La sédimentation dépend uniquement du dépôt des particules issues de l'érosion.
* Les sédiments après transformation donnent des roches sédimentaires.
* Les roches du passé peuvent contenir des fossiles : traces ou restes
d'organismes ayant vécu dans le passé.
* L'être vivant à l'origine du fossile est contemporain de la sédimentation.
* Les observations faites dans les milieux actuels, transposées aux phénomènes du
passé, permettent de reconstituer certains éléments des paysages anciens.
* Les roches sédimentaires sont donc les archives des paysages anciens.
*L'action de l'Homme dans son environnement géologique influe sur l'évolution des
paysages.
* L'Homme prélève dans son environnement les matériaux qui lui sont nécessaires
et prend en compte les conséquences de son action sur le paysage.
* L'Homme peut prévenir certaines catastrophes naturelles en limitant son action.
Classe de 4ème :
Partie « Activité interne du globe » :
* Les roches volcaniques proviennent du refroidissement du magma.
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* Le refroidissement par étapes du magma, sa solidification sous forme de cristaux
et de verre, donnent naissance aux roches volcaniques.
* La structure de la roche conserve la trace de ses conditions de refroidissement.
Au lycée :
Classe de seconde :
Partie 1 : la planète Terre et son environnement :
On retrouve l’étude des roches uniquement dans le chapitre 1, comme moyen de comparaison
des planètes du système solaire, et dans le chapitre 4 : couplage et évolution des enveloppes de
la Terre (pour les roches calcaires réservoirs du C).
Classe de 1ère S : partie Sciences de la Terre :
Toute cette partie utilise la notion de roche et doit être en étroite liaison avec la classe terrain
obligatoire en première S, sortie qui ancre la géologie dans la réalité du terrain et dans
l’utilisation d’outils spécifiques tout en développant le sens de la démarche scientifique.
-
Chapitre 1 : Structure et composition chimique de la Terre :
où l’on découvre les péridotites du manteau ;
l’étude des roches météoritiques permettant d’appréhender l’état de la matière à
l’intérieur de la Terre ;
l’observation de collections de roches échantillonnées permet de réaliser l’étude
chimique de la Terre.
Chapitre 2 : La lithosphère et la tectonique des plaques :
-
l’étude et l’âge des premiers sédiments de la croûte océanique, les anomalies
magnétiques et le volcanisme de point chaud.
-
étude du magmatisme, et des roches caractéristiques (basaltes, gabbro, etc.) ;
étude de la fusion partielle des péridotites ;
refroidissement et serpentinisation des roches ;
notion de roches sédimentaires, produits et témoins de l’amincissement progressif de
la lithosphère.
Chapitre 3 : Divergence et phénomènes liés :
Classe de 1ère L : pas de lien avec le programme.
Classe de 1ère ES : pas de lien avec le programme excepté pour le thème de l’eau, avec
la notion de roche aquifère.
Les TPE de première :
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Pour toutes les premières, à relier au thème : l’Homme et la nature et au développement
durable (ex. : étude de l’exploitation des gravières, des hydrocarbures pour les premières ES,
volcanisme pour les premières S).
Classe de Terminale S :
I 4 : mesure du temps dans l’histoire de la Terre et de la vie :
La datation relative et absolue des roches.
I 5 : convergence lithosphérique et ses effets
I 5.1 : convergence et subduction : étude de la densité des roches de la croûte océanique, étude
des roches volcaniques et du métamorphisme des roches plongeantes, avec l’intervention de l’eau
sur ces roches.
I 5.2 : convergence et collision continentale : témoignage donné par les roches pouvant raconter
l’histoire géologique des Alpes.
I 8 : couplage des événements biologiques et géologiques, avec étude des données géologiques
liées au cratère d’impact météoritique (iridium , quartz choqués, sphérules basaltiques…) et du
volcanisme de point chaud permettant d’émettre des hypothèses sur l’origine des crises et en
particulier la crise « Crétacé-Tertiaire ».
Spécialité SVT Terminale S :
Partie II-1 : du passé géologique à l’évolution future de la planète :
Etude des documents géologiques montrant des glaciations précambriennes et paléozoïques,
étude de l’altération des silicates et la liaison des roches carbonatées avec le piégeage ou non du
CO2 selon la température.
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LES TEXTES DE L'EXPOSITION
VOYAGE
AU CŒUR D’UNE ROCHE
Caillou, roche, minéral, cristal… que désignent-ils exactement ces mots ?
Réponse sous forme d’un voyage au cœur de la roche.
Roche
Cette roche est une andésite, une roche volcanique formée de lave refroidie. Elle vient
d’Auvergne.
En observant l’andésite, on remarque qu’elle n’est pas homogène : elle est composée de petits
grains de couleur différente enchâssés dans une masse sombre.
Minéral
Avec un faible grossissement, on voit mieux les composantes de la roche.
Les grains de couleurs sont des minéraux : amphibole, plagioclase, pyroxène, feldspath.
La masse sombre est composée de cristaux minuscules.
Phrase enfants :
Observe cette roche à la loupe pour voir les petits cristaux qui la composent.
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VOYAGE
AU CŒUR D’UNE ROCHE
A l’intérieur du cristal
Ces minéraux sont cristallisés.
En agrandissant un cristal, on observe une sorte de grille en trois dimensions. C’est la maille
cristalline.
Les boules représentent les atomes qui composent le minéral et les tiges, les liaisons entre les
atomes.
Les angles entre les liaisons et la longueur des liaisons sont toujours les mêmes. On peut les
mesurer très précisément.
Atomes
En agrandissant encore un peu, nous pouvons mieux voir les atomes.
La composition chimique détermine en partie le système cristallin du minéral (à cause de la taille
des atomes et de leur façon de s’assembler avec d’autres atomes). Elle définit aussi ses
propriétés chimiques : résistance à la chaleur, aux acides…
Phrase enfants :
Certains minéraux sont composés de plusieurs sortes d’atomes (plusieurs éléments). D’autres
minéraux, comme le diamant ou le soufre, sont composés d’un seul élément.
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LE
SYSTEME CRISTALLIN
On connaît plus de 3 000 minéraux.
Mais il n’existe que 7 systèmes cristallins.
Dans chaque minéral, les atomes ont une organisation géométrique toujours identique.
Il existe 7 types d’organisation d’atomes : les 7 systèmes cristallins.
Le système cristallin donne au minéral ses caractéristiques de solidité ou de souplesse, de
résistance, de dureté…
Deux minéraux composés des mêmes atomes mais avec des systèmes cristallins différents auront
des propriétés différentes.
Un exemple ? le diamant et le graphite sont composés des mêmes atomes : des atomes de
carbone uniquement. Mais ils ont des systèmes cristallins différents : cubique pour le diamant et
hexagonal pour le graphite. Ils ont donc des propriétés différentes : le diamant est très dur et
le graphite est tendre.
De rares minéraux n’ont pas de systèmes cristallins : l’obsidienne, le verre, le mercure. Ils sont
dits amorphes.
Phrase enfants :
Découvre sur les panneaux les sept systèmes cristallins
et les minéraux qui leur correspondent.
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PETIT
LABORATOIRE DE MINERALOGIE
Pour identifier un échantillon de minéral, on étudie ses propriétés.
Certaines propriétés peuvent être déterminées facilement par l’observation.
D’autres, comme la dureté, nécessitent un matériel très simple : une pièce de monnaie et un
ongle suffisent !
D’autres propriétés demandent des analyses poussées en laboratoire. On peut aller jusqu’à
étudier la structure cristalline grâce aux rayons X ou la composition chimique par spectrométrie.
Phrase enfants :
Utilise les expériences proposées pour identifier un minéral.
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PROPRIETES
PHYSIQUES
Les propriétés physiques des minéraux dépendent de leur structure cristalline.
Dureté
C’est la capacité d’un minéral à en rayer un autre.
On utilise une échelle de dureté, l’échelle de Mohs, qui va du minéral le moins dur, le talc, au plus
dur, le diamant.
Eclat
C’est la façon dont un minéral renvoie la lumière.
Il peut être métallique, vitreux, gras, adamantin (diamant), soyeux, nacré, résineux ou mat.
Fluorescence aux UV
Certains minéraux prennent une coloration particulière en lumière ultraviolette.
Magnétisme
Certains minéraux attirent les objets ferreux.
Couleur
La couleur d’un minéral peut venir d’irrégularités de sa structure cristalline, qui absorbent ou
réfractent (dévient) certaines longueurs d’onde de la lumière.
Indice de réfraction
C’est la déviation subie par un rayon lumineux qui traverse un minéral.
Il se mesure en laboratoire.
Clivage
Chaque minéral a un ou plusieurs plans de fracture (de clivage), définis par sa structure
cristalline. Ils sont caractéristiques de ce minéral.
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PROPRIETES
CHIMIQUES
Les propriétés chimiques des minéraux dépendent de leur composition chimique.
Couleur
La couleur peut venir des impuretés ou des traces de substances chimiques contenues par le
minéral.
Elle peut évoluer sous l’action de certains minéraux très faiblement radioactifs (notamment ceux
qui contiennent du potassium). Par exemple, les quartz jaunes se transforment lentement en
quartz violets.
Effervescence (réaction à l’acide)
Si on verse quelques gouttes d’acide sur certains minéraux, on observe une effervescence (des
bulles) en surface.
C’est la preuve que le minéral contient un carbonate, qui réagit avec l’acide en libérant des bulles
de CO2.
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MINERAUX,
MEMOIRE
Pour qui sait les déchiffrer, les minéraux racontent des histoires…
La première histoire d’un minéral est celle de sa naissance : dans la chaleur des cheminées
volcaniques pour les rubis, les profondeurs écrasantes des océans pour les nodules
polymétalliques ou la lente accumulation de débris pour les calcaires.
Certains minéraux donnent d’autres indices. Ils sont usés, polis, troués… par le passage de l’eau,
par le vent, par les animaux qui s’y sont fixés, par la chute inlassable de milliers de gouttes d’eau.
Ils racontent l’histoire d’un paysage et de la succession des saisons sur des millions d’années.
Ils peuvent aussi révéler la silhouette d’un poisson âgé de millions d’années ou la piste laissée par
un dinosaure.
Parfois encore, la roche ou le minéral parle de l’Homme qui l’a utilisé, façonné, modifié.
Phrase enfants :
Chaque minéral contient des indices qui permettent de reconstituer son histoire.
MINERAUX,
RICHESSE
Valeur mythique ou financière : certains minéraux sont particulièrement recherchés.
L’or est très précieux dans beaucoup de cultures, comme monnaie ou signe de pouvoir. D’autres
métaux doivent leur valeur à leur solidité ou leurs usages industriels : titane, platine.
Les pierres précieuses sont également recherchées pour leur valeur esthétique.
Mais d’autres minéraux, moins attendus, peuvent se révéler aussi précieux, voire davantage.
Le coltan, extrait en Afrique, est essentiel à la fabrication des téléphones portables. Il est aussi
rentable que l’or ou le diamant.
Les métaux prennent aujourd’hui de la valeur. Leurs prix augmentent, donnant de l’intérêt au
moindre fragment métallique.
Phrase enfants :
Les minéraux peuvent atteindre une grande valeur.
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MINERAUX,
MYTHE
Toutes les civilisations ont attribué des valeurs particulières ou des pouvoirs magiques aux
minéraux.
Dans l’Antiquité, on pensait par exemple que l’améthyste protégeait du poison et de l’ivresse.
Les croyances et religions ont investi les pierres de pouvoirs particuliers : des mégalithes du
Néolithique aux fétiches de jade (Asie, civilisations précolombiennes) ou de turquoise
(Amériques).
Petits morceaux insignifiants de basalte gris, les échantillons lunaires attirent des milliers de
visiteurs dans les musées qui les exposent.
Il existe aussi des minéraux imaginaires : le calystène de « L’étoile mystérieuse », la kryptonite
ou la célèbre pierre philosophale.
Certains pensent même que le diamant Hope porte malheur…
Phrase enfants :
De tous temps, les hommes ont inventé des histoires autour des minéraux.
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MINERAUX,
DANGER
Anodins, inoffensifs, ennuyeux, inertes, les « cailloux » ?
Les minéraux peuvent se révéler dangereux de bien des manières.
L’amiante, par exemple, n’est pas un produit de l’industrie mais un minéral fibreux. Sous forme de
poussière dans l’air, certaines amiantes sont particulièrement dangereuses pour la santé humaine.
L’orpiment et le réalgar ont longtemps servi de pigments en peinture. Ils sont pourtant
particulièrement toxiques car ils contiennent de l’arsenic.
Quand un sous-sol contient certains minéraux, la santé des habitants peut être menacée. Au
Bengale occidental (Inde), les puits sont naturellement pollués par l’arsenic.
Enfin, certains minéraux sont plus ou moins radioactifs. L’autunite, longtemps exploitée en
Bourgogne, contient de l’uranium. Le granite de Bretagne dégage du radon, un gaz faiblement
radioactif.
Phrase enfants :
Les propriétés de certains minéraux les rendent dangereux.
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IVOIRE,
AMBRE, NACRE…
Ces minéraux proviennent d’êtres vivants : ils sont d’origine organique.
L’ambre est une résine d’arbre fossilisée. Elle contient parfois des insectes piégés par sa texture
collante.
Le jais est un bois fossilisé de la même manière qu’un charbon, mais beaucoup plus dur.
La nacre est fabriquée par les mollusques et recouvre l’intérieur de leur coquille. C’est le
constituant des perles.
Le corail utilisé en bijouterie est le squelette minéral des polypes, de petits invertébrés de la
famille des méduses.
L’os est composé d’un minéral : l’apatite.
Les dents et défenses sont aussi constituées d’un minéral : l’ivoire.
Notre corps peut produire d’autres minéraux : les calculs biliaires et urinaires sont
respectivement des cristaux de sels de cholestérol et de calcium ou de phosphate.
Phrase enfants :
Certains minéraux ont une origine animale ou végétale.
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RICHESSES
ICAUNAISES
L’Yonne et les départements voisins contiennent des minéraux particuliers à la région.
A cause de son passé géologique, l’Yonne offre beaucoup de matériaux propices à la construction :
pierre de taille, sables, calcaire de Vassy pour le ciment...
Ces minéraux ont été exploités dès l’époque romaine. On les retrouve dans les monuments et les
maisons.
La Bourgogne est aussi riche en mines.
Très présente autour d’Autun, l’autunite a été exploitée car elle contient de l’uranium.
Il a aussi existé des mines d’argent, d’étain, de plomb, d’ocres.
Phrase enfants :
Il existe une grande variété de roches et de minéraux dans l’Yonne.
DE
LA CUISINE AU GARAGE
Les minéraux sont partout dans notre vie quotidienne.
Certains minéraux sont utilisés pour leurs propriétés : le talc pour la douceur de sa poudre, le
diamant pour son éclat, mais aussi l’uranium ou le charbon pour l’énergie qu’ils permettent de
produire.
D’autres sont utilisés pour les éléments et minerais qu’ils contiennent.
Enfin, certains minéraux servent à fabriquer les objets de la vie quotidienne : comme matière
première (plastiques issus des produits pétroliers), en participant à leur fabrication grâce à leurs
propriétés (le soufre est indispensable à la vulcanisation du caoutchouc) ou encore comme outils
(le diamant est utilisé en industrie).
Phrase enfants :
Explore les pièces de cette maison et découvre tous les objets
fabriqués à partir de minéraux.
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PENDANT LA VISITE
* Bornes interactives :
Deux bornes informatiques présentent le CD-Rom « Mange cailloux », introduction à la
minéralogie et à la gemmologie qui permet d’aborder les minéraux par leurs propriétés, leur nom,
leur famille…
* Film :
Suite à un changement des conditions juridiques de diffusion, nous ne sommes
actuellement plus en mesure de diffuser les émissions « C’est pas sorcier ».
Le film projeté aux classes en lien avec l’exposition « Eclats de Pierres » est intitulé
« Fleurs de pierres » et retrace l’histoire des cristaux des Alpes dont plusieurs exemplaires
sont présentés dans le musée : histoire géologique mais aussi histoire humaine via celle des
cristalliers du massif du Mont-blanc.
*Accompagnement pédagogique
L’exposition « éclats de pierre » du muséum d’Auxerre est accompagnée d’un atelier
pédagogique nommé « le p’tit géologue »comportant 3 activités distinctes :
‐ le laboratoire dans la salle 2, pour des classes de CM collège et lycée.
‐ mise en situation d’un géologue partant sur le terrain : la salle 3, pour tous.
‐ les minéraux dans la maison, la salle 6(premier étage) pour les plus petits.
Le laboratoire
La première activité a pour but de montrer que les roches sont issues d’autres roches, le tout
formant un cycle dans la nature : le cycle des roches.
Ici, le granite est pris en exemple, nous suivons alors sa destruction aboutissant aux roches
sédimentaires : la craie et le sable par exemple .les échantillons sont locaux, choisis dans la
périphérie d’Auxerre.
Des cartes topographiques et géologiques permettent une localisation précise du lieu du
prélèvement.
Pour le laboratoire, les expériences de déterminations sont classiques :
‐ test à l’eau pour contrôler la porosité et la perméabilité,
‐
test de la dureté, avec clou et plaque de verre (échelle de Mohs)
‐
test à l’acide (ici le vinaigre) pour tester la présence de carbonates de calcium .des
observations plus fines, loupes et faux microscopes permettent de voir les éléments
constituant ces échantillons.
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Tous ces tests sont réalisables à peu de frais en classe pour d’autres roches.
Cette activité se fait à effectif restreint, 2 élèves manipulent (Le sable et la craie sont à
découvrir) alors que le groupe note les résultats sur un questionnaire fourni pour chaque élève.
Un conte descendant du plafond est lu à la fin des expériences (texte fourni à la suite du
questionnaire, dans ce dossier).Il permet de comprendre la présence d’une roche mère : le
granite
Le p’tit géologue sur le terrain (salle 3 : entrée)
L’inventaire d’un bon départ sur le terrain peut se faire sans problème avec un groupe
conséquent (malle contenant tous les objets nécessaires pour le terrain et mannequin).la encore,
un questionnaire est fourni.
Les minéraux dans la maison ( premier étage)
Un jeu permet de récapituler les minéraux repérés lors de la visite de la cuisine, salon, salle de
bain (pour une aide plus importante, des fiches d’éléments du tableau de Mendeleïev sont
disponibles au rez de chaussée au niveau du laboratoire, salle 2).
Ci-joint les 2 questionnaires élèves
(fournis par le musée lors de la visite)
pour l’atelier du petit géologue
et le conte.
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Questionnaire 1 :Le laboratoire L’atelier du petit géologue
« Dis-moi qui tu es, je te dirai d’où tu viens »
Etape 1: qui suis-je ?
Tout commence par la description complète de la roche pour avoir des indices Aspect général à l’œil nu : compléter ou (rayer les mentions inutiles): Couleur : Homogène ou hétérogène Angles de cassures nets ou irréguliers ou pas de cassures Consistance : Compacte ou meuble Malléable ou friable ou très dure Dureté : on utilise l’échelle de Mohs (voir explication sur la paillasse) : Rayée par l’ongle ou par le clou d’acier ou par la lame de verre Donc sa dureté est de (un numéro suffit !) : _____ Réaction à l’acide : verser une goutte d’acide (ici du vinaigre, merci d’expérimenter sur le plateau en verre) sur l’échantillon .Si ce test montre une effervescence (bouillonnement du au dégagement de CO2), cela prouve que la roche contenait du carbonate de calcium(CaCO3) et est à classer parmi les roches carbonatées Effervescence forte en tout point de la roche ou faible ou pas d’effervescence. Réaction à l’eau : si une goutte d’eau pénètre dans la roche, on dit qu’elle est poreuse, si plusieurs
gouttes traversent la roche, on dit qu’elle est perméable.
Poreuse ou perméable poreuse et perméable Présence de fossiles ; attention : regarde bien avec les loupes et les faux microscopes fournis . Oui non gros fossiles petits fossiles En t’aidant des cartes d’identité des roches et de tous les indices que tu as trouvé : donne le nom exact de cette roche et le nom de sa famille : ____________________________________________ Etape 2, ou m’a-t-on trouvé ?
En t’aidant des cartes topographiques et géologiques, et de l’échelle des temps géologiques trouve : Le lieu du prélèvement :____________________________________ Le nom et l’âge du terrain dont on a extrait la roche :_____________________________________ Etape 3 : alors l’histoire peut commencer !
regarde dans l’angle entre les 2 paillasses, elle descend du plafond ! 26
Questionnaire 2 :
Rends une petite visite
au géologue de la salle 3
et note les objets
dont il a besoin pour :
Le petit géologue
sur le terrain
1°) repérer et localiser le site
2°) prendre des notes
3°) prélever des échantillons
4°) classer les échantillons
5°) mesurer
6°) réaliser des prélèvements
7°) le tout sans oublier de se protéger
avec
Aide à la résolution :
Estwing est le nom donné au marteau du géologue.
Un inclinomètre sert à mesurer le pendage des couches de terrain (soit l’angle fait
par la couche par rapport à l’horizontale).
Le crayon de papier est le seul à ne pas s’effacer sous la pluie et il est surtout possible de
l’utiliser dans toute
s les positions.
27
Conte sur l’histoire des roches
« Dis-moi qui tu es, je te dirai d’où tu viens ! »
Ou, dans le cycle des roches, l’origine des roches sédimentaires.
« Cela n’y paraît pas, mais nous sommes frères,
moi, grain de sable, et mon voisin le carbonate de calcium.
Notre pays d’origine est le Morvan et notre mère la roche que vous voyez à gauche : le granite. D’ailleurs, elle nous a toujours dit de
l’appeler « roche mère ».
Je me souviens, elle rêvait de devenir menhir, pour Astérix et Obélix ou plus modestement menhir dans les champs du côté d’Aillant
sur Tholon.
Mais un jour, ce fut le chaos... (Chaos granitique bien sûr!) .
« Roche mère » nous a donné naissance dans la douleur. Elle a subi l’assaut du gel et du dégel, des nuits froides et des journées
ensoleillées, des rayons du Soleil nous dilatant différemment et des racines s’infiltrant partout (on parle d’altération mécanique),
sans compter les agressions de l’eau (altération chimique) dès qu’une petite crevasse se formait sur son corps. Epuisée, « roche
mère » devint arène et pourrit (granite pourri, bien sûr !)
Et je suis apparu : grain anguleux, brillant, irrégulier,
alors que mon frère plus léger, futur carbonate de calcium CaCO3, disparaissait dans l’eau : voilà pourquoi nous sommes si différents
!
Très vite, l’eau de ruissellement nous a emportés vers la rivière. J’ai roulé, roulé, cogné contre les rivages jusqu’à la mer où je me
suis retrouvé aminci, terni et tout arrondi.
Fatigué, je me suis posé sur la plage.
Mon frère, bon nageur, s’est laissé porter sans encombre jusqu’à la mer.
Là encore, les vagues et les marées m’ont émoussé, me rendant bien rond, mat et semblable à mes congénères (sable marin
homogène).
J’ai vu partir mon frère au loin,
28
J’ai su par un inocérame( fossile ,voir paillasse de droite) qu’il avait rejoint beaucoup d’autres carbonates (3000 tonnes par an) dans
une mer calme, profonde de 200 à 300 m. Il y fut avalé par une algue microscopique, répondant au joli nom de coccolithophoridae,
qui l’a utilisé pour construire sa « carapace » (disques que tu peux voir au microscope à droite).
Mon histoire s’arrête là pour les petits ! La suite est réservée aux plus de 6 ans !
* * * * * * * * * * * * * *
Mais dans toute famille, il y a un secret !
Les cartes (topographiques et géologiques) ont parlé.
Notre histoire ne date pas d’aujourd’hui. Il y a très longtemps, du temps des dinosaures, au secondaire, à l’Albien, je me suis déposé
d’abord, puis la mer a envahi la zone qui est aujourd’hui la France. Le carbonate est passé sur ma tête et s’est déposé à son tour,
formant un énorme banc de craie à l’époque cénomanienne. Il faut dire que le climat était plus chaud que maintenant et que l’océan
Atlantique n’existait pas. La mer s’est définitivement retirée du département, voilà pourquoi il te suffit d’aller à Branches pour me
trouver, et à Joigny pour admirer les affleurements de craie.
Je croyais avoir échappé à l’Homme...
…en me liant à mes voisins pour former un grès : l’union fait la force ! Les rochers de la route des gorges à Appoigny, c’est nous! Il
nous a fallu nous tasser les uns contre les autres, enlever l’eau qui nous entourait, nous unir par un ciment (en langage savant nous
avons fait notre diagénèse). Pour être sûr de réussir, nous avons même hébergé des bactéries qui recristallisent les minéraux.
C’était sans compter sur un amateur de géologie qui passait par là.
J’ai cru que mon heure dernière était venue ! Heureusement, au muséum, l’exposition « Eclats de pierres » (justes mots pour
résumer ma vie !!!) m'attendait.
L’heure de gloire était arrivée !! »
29
ABCdaire
31
Agate
Propriétés et caractéristiques
Eclat : mat à l'état naturel
Description
Principaux gisements : au Québec, en
Allemagne, au Brésil et en Uruguay.
L'ambre est le résultat de la minéralisation
et de la fossilisation de diverses sèves et
de résines végétales (issues de conifères
pour l'ambre dorée). Elle se serait formée
il y a 50 millions d'années.
L'ambre gris, en revanche, est une
substance issue des sécrétions biliaires
des cachalots.
Tout comme le corail, le jais, les perles de
culture et l'ivoire, l'ambre est considéré
comme une gemme, mais il est d’origine
organique.
Plus ou moins translucide, il contient
souvent des bulles d'air et des inclusions
animales ou végétales.
A noter
Où la trouve-t-on ?
Dureté : 6,5 sur l'échelle de Mohs
Densité : 2,58 à 2,64
Couleur : rouge, vert, jaune, bleu ou noir
Eclat : vitreux
Description
L'agate est un quartz et constitue une
variété de calcédoine.
C'est une pierre fine qui se présente en
couches concentriques, de couleurs et
textures très variées.
L'agate tire son nom d'une rivière de Sicile
où on la trouvait en abondance, "akhatês"
en grec.
Sous la Renaissance, les rois en faisaient la
collection.
Utilisations
Elle servit de talisman dans les temps
anciens.
Autrefois, on lui attribuait le pouvoir de
calmer la soif et de protéger de la fièvre.
Les Perses la pensaient capable de chasser
les ouragans.
Aujourd'hui, elle est utilisée dans
l'ornementation ainsi que dans l'industrie
de la chimie et de la céramique comme
matériau pour fabriquer des mortiers ou
des billes de broyage, grâce à sa résistance
à l'abrasion.
Ambre
Dureté : tendre et fragile
Densité : 1,05 à 1,10
Couleur : jaune, orangé à brun foncé
32
Principalement dans les sédiments de la
mer Baltique, en Lituanie et en Pologne.
Quelques dépôts en Ukraine, en GrandeBretagne, au sud de la Suède et en
Finlande.
Importants gisements en République
dominicaine.
A noter
Après avoir été leur métamorphose en
aulne et en peuplier, les larmes des
Héliades (filles d'Hélios) se solidifiaient en
gouttes d'ambre, selon le poète Ovide…
Pour les Slaves, elle correspondait aux
larmes pétrifiées des Dieux.
Son nom vient de l'arabe "anbar" désignant
l'ambre gris (concrétion intestinale des
cachalots).
En grec, l'ambre portait le nom d'elektron
en
raison
de
ses
propriétés
électrostatiques découvertes par Thalès.
Utilisations
Associée à la jeunesse éternelle, l'ambre
se porte en bijoux depuis l'Antiquité pour
ses supposées vertus magiques.
Les Celtes fabriquaient des perles
d'ambre.
Ses propriétés magnétiques lui donneraient
un pouvoir énergisant sur notre santé
physique et mentale…
Les Turcs utilisaient ses propriétés
électrostatiques pour dissocier certaines
fibres de la paille.
Amiante
Dureté : 5,5 à 6 sur l'échelle de Mohs
Densité : 2,9 à 3,1
Couleur : incolore, gris clair à gris bleuté
Eclat : vitreux
Description
Il existe diverses catégories d'amiante
correspondant
à
plusieurs
espèces
minérales.
Ce sont des silicates de magnésium ou de
calcium à texture fibreuse, ayant des
propriétés réfractaires.
Où le trouve-t-on ?
Dans des mines au Québec, en Afrique du
Sud, en Australie et au Brésil.
A noter
Du
grec
"asbestos"
signifiant
"indestructible",
l'amiante
blanc
ou
chrysotile (le moins dangereux de tous)
était utilisé comme "fibres d'or" pour
tisser des vêtements pour les nobles.
Capable de se fractionner en particules
microscopiques, l'amiante est connu pour
les pathologies respiratoires plus ou moins
graves voire mortelles qu'il cause.
Utilisations
Les amiantes sont utilisés dans l'industrie
pour leurs propriétés isolantes.
90% de leurs utilisations concernent le
secteur du bâtiment.
Anthracite
Dureté : 4 sur l'échelle de Mohs
Densité : 1,45
Couleur: plusieurs variétés de charbon
grises, noirâtres et brillantes.
Eclat : presque métallique
Description
Roche sédimentaire carbonée aussi appelée
charbon.
C'est une roche combustible fossile issue
de la décomposition d'organismes végétaux
du Carbonifère (ère primaire).
En Europe, en Chine, en Australie et aux
Etats-Unis.
A noter
L'anthracite est une variété de charbon qui
doit son nom au mot grec "anthrax"
(signifiant charbon). Sa teneur à 92 voire
95% de carbone en fait un charbon de très
haute qualité.
Utilisations
Elle est utilisée pour le chauffage, la
fabrication d'électrodes électriques, en
sidérurgie, comme colorant ou bien comme
caoutchouc synthétique. Elle sert aussi à la
filtration de l'eau.
Aragonite
Minéral : CaCO3
Forme polymorphe de haute pression et
haute température du carbonate de
calcium (nommé calcite aux pressions et
températures ambiantes) .
Cristallisation : orthorhombique
(la calcite est de type rhomboédrique),
souvent sous forme de macles à 2 ou
3 cristaux, dont la surface est striée, et
33
plus rarement en bouquet, en stalactite, ou
globulaire.
Couleur : incolore, blanche voire bleue,
jaune-verte ou rouge.
Eclat : vitreux.
Dureté : 3,5 à 4 sur l’échelle de Mohs.
2 origines possibles :
HP : minéral primaire dans les roches
métamorphiques, dépôt hydrothermal et
dans les vacuoles des roches volcaniques.
BP et BT : minéral secondaire, issu de la
recristallisation de la calcite en solution
aqueuse et très saline. On la trouve
associée au gypse.
A noter :
Atteinte par les acides, fragile et instable
à température ambiante, elle a tendance à
se transformer en calcite.
Son nom vient de la province d’Aragon en
Espagne, où le premier gisement a été
découvert en 1797.
Les perles et la nacre sont composées
d’une base d’aragonite en lamelles sur
lesquelles
se
fixent
des
matières
organiques.
Les gisements français se situent dans les
Pyrénées : les mines du Canigou, de Rancié
(Ariège).
Arsenic
Densité : 5,4
Couleur : blanc, gris clair à gris foncé ou
noir
Eclat : métallique
Description
L'arsenic est l'espèce principale d'un
groupe de semi-métaux se présentant
surtout sous forme d'enduit terreux ou de
nodules et de masses plus ou moins
stratifiées. Suite à une cassure fraîche,
elle est blanche mais ternit et noircit
rapidement.
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En Chine, aux Etats-Unis, au Pérou, en
Bolivie, en Nouvelle-Zélande, en Australie
et en Europe.
A noter
Son nom vient du grec "arsenikon"
signifiant " qui dompte le mâle" en raison
de sa forte toxicité. L'"arsenic blanc" est
un poison violent ; sous forme hydrogénée,
encore appelée arsine, il se vaporise en un
gaz incolore nauséabond et hautement
toxique qui fut utilisé dans les combats lors
de la 1ère Guerre mondiale.
On peut la confondre avec l'antimoine, mais
ce dernier ne noircit pas et ne dégage pas
d'odeur d'ail lorsqu'il est chauffé, comme
le fait l’arsenic.
Arène granitique
Description
L'arène granitique résulte de l'érosion du
granite, roche cohérente formée de
minéraux comme le quartz, le feldspath et
le mica. L'altération chimique des micas et
des feldspaths entraîne la désagrégation
de la roche en une arène granitique
constituée de particules plus ou moins
grosses de granite, de sable et d'une fine
poussière argileuse.
Les blocs de granite ayant résisté à ce
phénomène d'érosion forment un chaos
granitique.
Dans toutes les régions granitiques.
A noter
L'érosion du granite donne naissance à
2 roches
sédimentaires
détritiques :
l'argile et les sables quartzeux transportés
par les cours d'eau.
Autunite
Minéral : phosphate d’uranium et de calcium
Ca(UO2)2(PO4)210-12H2O
L’uranium lui donne une radioactivité de
86,4 Bc/g et une fluorescence jaune sous
les UV.
Cristallisation : quadratique
Couleur : jaune vert
Dureté : 2 à 2,5 sur l’échelle de Mohs
Origine : minéral d’altération superficiel
des gîtes d’uranium
A noter : son nom vient de la région d’Autun
où deux beaux furent trouvés en 1852.
Utilisations
Au début du XIXème siècle, elle a été
utilisée comme pigment de base dans la
composition de certaines peintures (jaune
de
baryum)
mais
est
abandonnée
aujourd’hui pour des raisons de toxicité.
On s’en sert également en médecine pour
visualiser le contenu du tube digestif
(lavement baryté) car le baryum qu’elle
contient est opaque aux rayons X.
Sa forte densité lui confère la propriété
d’alourdir la composition de certains
bétons. Elle sert aussi à augmenter la
densité des fluides de forages pour éviter
les fuites de gaz.
Baryte
Béryl
Minéral : Sulfate de baryum BaSO4
Dureté : 3 à 3,5 sur l'échelle de Mohs
Densité : 4,47
Couleur : incolore, parfois blanc ou jaune
Eclat : vitreux à résineux
Cristallisation : système
orthorhombique, cristaux aplatis.
Description
Description
Composée de sulfate de baryum, la baryte
ou barite, encore nommée barytine, est un
minéral d’origine hydrothermale. Elle est le
plus souvent associée à la fluorine, la
galène ou d’autres minéraux comme dans
des lentilles de calcaire ou dans les ciments
des grès.
Dans les sources hydrothermales la plupart
du temps. On trouve les plus gros
gisements dans les paléokarsts (karsts
fossiles ne servant plus à la circulation de
l’eau).
A noter
Son nom (dérivé du grec) signifie lourd.
Couleur : bleu à bleu-vert (aigue-marine),
vert pâle à vert foncé (émeraude), jaune
d'or (héliodore), rose (morganite)
Eclat : vitreux
Le béryl est une importante famille de
variétés nobles de minéraux comme l'aiguemarine, l'émeraude, l'héliodore et la
morganite.
Selon les traces de fer (bleu), de chrome
(vert), d'uranium (jaune) ou de lithium
(rose), la coloration de la roche change.
L'émeraude, la plus précieuse, contient
fréquemment des impuretés, baptisées
givres par les joailliers.
Principaux gisements : Brésil pour les
aigues-marines ;
Australie,
Colombie,
Pakistan et Sibérie pour les émeraudes.
A noter
Les Egyptiens extrayaient déjà l'émeraude
de mines situées près de la mer Rouge. La
35
reine Cléopâtre aurait fait graver son
portrait sur l'une de ces pierres.
Dès 1850, on fabriquait des émeraudes de
synthèse en France.
Utilisations
L’émeraude était réputée soulager la
douleur des femmes sur le point
d'accoucher dans la Rome antique.
Au Moyen Age, l'émeraude serait venue
des Enfers, c'est pourquoi, elle ornait la
couronne du Diable.
Aujourd'hui, quelle que soit leur valeur,
toutes les variétés de béryl sont
travaillées en bijouterie.
Bois fossilisé, silicifié, pétrifié
Bois pétrifié
Concerne un arbre qui, à la suite d’une
tempête, a été déraciné et enterré très
profondément dans le sol, ce qui l’a isolé de
l’oxygène et protégé des altérations. Des
minéraux divers, selon le type de sol, ont
cristallisé dans les interstices, donnant un
arbre pétrifié.
Bois silicifié : pétrifié avec de la silice.
A proximité des volcans, les cendres riches
en silice vont protéger les arbres des
forêts. Avec l’aide de l’eau circulant à
l’intérieur du bois, la silice prend la place
de la lignine [constituant du bois] de cellule
en cellule et transforme le tronc en
« arbre de pierre ». Ce processus est très
long.
Les sections de ces arbres, une fois polies,
révèlent parfois des inclusions d’améthyste
et de quartz. Elles sont objet de
commerce.
Bois fossilisé
Ce terme est donné le plus souvent à du
bois issu de forêts marécageuses qui se
sont trouvées submergées il y a 350
36
millions d’années et transformées en
minéraux. Par exemple, les végétaux
enfouis par carbonisation ont donné des
couches de houilles, séparées par des
couches géologiques stériles comme du
grès. Lors de l’exploitation de la mine, il
arrive qu’un tronc d’arbre fossilisé en grès
soit dégagé et parfois même provoque des
accidents de mine. Les mineurs donnent à
ces troncs le nom de « culs d’arbres ».
Calcite
Densité : 2,71
Couleur : incolore, blanc, gris, rouge,
brun, vert ou noir
Eclat : vitreux, nacré ou terne
Description
La calcite est la forme cristallisée du
carbonate de calcium. C'est l'un des
minéraux les plus courants sur terre.
Présente
dans
le
monde
entier
(principalement en Allemagne, en France et
en Italie).
Elle est le composant majeur des roches
sédimentaires, dont le calcaire et la craie.
On la trouve aussi dans les filons
hydrothermaux (constitués de minéraux
ayant cristallisé lors de la remontée des
eaux chaudes d'origine magmatique).
A noter
Remarquable par la variété de ses cristaux
(près de 12 000 formes différentes).
Très pure, la calcite est capable de diviser
la lumière qui la traverse en 2 rayons
(cette propriété optique s'appelle la double
réfraction).
La calcite forme les stalactites et les
stalagmites, par évaporation des eaux
s'écoulant au plafond des grottes.
Certains mollusques (huîtres, moules…)
utilisent le calcium de l'eau de mer pour
constituer la calcite de leur coquille (ou des
perles naturelles).
Utilisations
Utilisée comme ciment dans la construction
depuis l'Antiquité, la calcite doit son nom
au latin "calx" qui désignait la chaux.
On utilise les cristaux limpides de calcite
pour la fabrication de certains instruments
d'optique.
Elle est également utilisée en verrerie, en
céramique et en métallurgie.
Calculs
Autres noms : calculus, calx, chaux.
Calculs dans la vésicule biliaire
Concrétions de minéral formées chez les
animaux ou l’Homme par la précipitation
d’éléments inorganiques contenus en
solution dans les liquides biologiques.
Les plus petits forment un ensemble que
l’on appelle le « sable ».
Les calculs sont façonnés par les parois des
organes et le frottement occasionné par
les contractions de ces organes, ce qui peut
aboutir à une structure en couches
concentriques et une forme globale
polyédrique. Un noyau (souvent une
particule extérieure) est le plus souvent à
l’origine de la concrétion : les éléments
inorganiques vont se cristalliser autour de
ce noyau et former un calcul.
Il existe des calculs salivaires, biliaires,
pancréatiques, gastriques, intestinaux,
urinaires,
séminaux,
mammaires
et
vasculaires. Ils peuvent exister chez
l’animal ; les vétérinaires doivent intervenir
chez le chat et le lapin pour des lithiases
rénales, par exemple.
Rein : on les nomme calculs néphrétiques.
Ils sont le plus souvent formés d’oxalate de
calcium et causés par une déshydratation
et/ou une surconsommation de sel, de
calcium ou de vitamine D ou une carence en
vitamine A.
Vésicule biliaire : deux causes possibles à
ces calculs : un excès de bilirubine
(pigment de couleur sombre) dans 20% des
cas ou un excès de cholestérol qui se durcit
et forme des calcules de couleur claire
(80% des cas).
Il existe des facteurs de risque de
cristallisation : le sexe féminin, l’âge
avancé, l’obésité, le diabète, la perte de
poids rapide, le jeûne et les régimes.
Glandes salivaires :
Le calcul se forme progressivement. Au
départ, la glande est enflammée, elle
produit moins de salive et du mucus épais
stagne dans le canal salivaire. Du calcium
entoure cette accumulation et le calcul se
forme. Plus l'inflammation est forte, plus la
quantité de calcium est importante. Ces
calculs sont favorisés par le tabac. 2
hommes pour une femme en sont atteints.
Calculs gastriques : on en trouve chez le
chien et le cheval. Le record de taille d’un
calcul : 12,5 kg pour un cheval. Ces calculs
sont de masse volumique dense (1,69).
Certains calculs se nomment égagropiles,
lorsque la concrétion a pour origine un
noyau de poils ou de débris végétaux non
digérés dans l’estomac de certains
ruminants comme la chèvre.
Calculs intestinaux : on les trouve chez le
cheval uniquement. Ils ont la même
composition que les calculs de l’estomac et
ont la même origine : un corps étranger
englobé par des couches concentriques.
Chez l’Homme, on trouve ce type de calculs
en Ecosse où les individus se nourrissent
de pain d’avoine, (le noyau du calcul est
alors formé par le périsperme de la graine
d’avoine).
37
Calculs séminaux : ce sont des calculs
rénaux qui ont dévié dans les canaux
séminifères.
Calculs mammaires : on les retrouve chez
les vaches et les chèvres, au niveau du pis.
Ce sont des concrétions faites de caséine,
d’albumine, de fibrine et de graisse,
ressemblant à un morceau de craie.
Coquillage
Ce nom désignait anciennement les animaux
marins dont le corps est protégé par une
coquille.
Actuellement,
il
désigne
l’enveloppe calcaire d’un mollusque (sans
l’animal).
L’animal forme sa coquille en longueur et en
épaisseur.
En longueur : ce sont les deux couches les
plus externes. Une trame de conchyoline
(molécule de même nature que nos ongles
ou que la cuticule des insectes), souvent
pigmentée, englobe une couche de prismes
(l’ostracum) composée de calcite. Ces
couches sont sécrétées par le bord du
manteau.
En épaisseur : la couche la plus interne est
composée de nacre faite de paillettes
d’aragonite, avec encore une trame de
conchyoline . Cette sécrétion est assurée,
quant à elle, par la totalité du manteau
(même processus que pour les perles).
Défenses
Babiroussa (Suidé)
Ce sont des dents projetées en dehors de
la bouche. De nombreux animaux en
disposent (canines ou incisives, sur la
mâchoire supérieure ou inférieure ou sur
les deux mâchoires). Elles permettent à
38
l’animal de se défendre et lui donnent un
avantage évolutif.
5 groupes d’animaux possèdent des
défenses :
les éléphants : incisives supérieures ;
les Suidés : canines inférieures du
sanglier ou du babiroussa, par exemple ;
les hippopotames : canines inférieures ;
les morses : canines supérieures, qui
chez le mâle peuvent atteindre
1 mètre ;
les narvals : incisive pointée vers
l’avant, parfois deux incisives chez
1 mâle sur 500. Cette incisive fut à
l’origine de la légende de la licorne
(licorne signifie « une corne » en latin).
Elle est d’une grande utilité : elle sert à
casser la glace, à la recherche de
nourriture et d’un partenaire pour la
reproduction, car elle contient des
millions de récepteurs sensoriels.
La taille et la sculpture de l’ivoire des
défenses est à l’origine de la protection de
la majorité des espèces qui en possèdent,
après un braconnage et un trafic trop
intensif par l’Homme.
Dents
Morphologie externe : la dent est
composée de 3 parties : la racine dans la
gencive, le collet et la couronne
respectivement à la limite et à l’extérieur
de cette dernière. Morphologie interne :
couronne : 3 couches, de l’extérieur
vers l’intérieur : l’émail, la dentine et
enfin la pulpe qui comporte les
terminaisons nerveuses et sanguines (la
communication avec le reste du corps se
fait par un orifice : le foramen apical).
racine : l’émail est remplacé par le
cément et se prolonge par un ligament
vers l’os alvéolaire, formant un
véritable amortisseur lors de la
mastication.
Principalement en Allemagne, en Angleterre
et en Norvège.
D'après Henry Gray,
Anatomy of the Human Body,. 1918.
A noter : 3 groupes de vertébrés
possèdent des dents : les poissons, les
reptiles et les mammifères.
La denture est l’ensemble des dents d’un
individu, alors que la dentition est le
processus de mise en place de ces dents.
Certaines sont à croissance continue
comme chez les rongeurs. Chez le cheval,
les dents permettent de déterminer l’âge
de l’animal jusqu’à ses 12 à 13 ans.
Fluorine
Densité : 3,18
Couleur : incolore, rouge, orange, jaune,
violet, vert, bleu ou presque noir
Eclat : vitreux
Cristallisation
cubique,
parfois
octaédrique ou dodécaédrique.
Minéral, fluorure de calcium : CaF2
Description
Fluorite ou fluorine, elle est encore appelée
"fleur de minerai" grâce aux couleurs vives
de ses cristaux.
La fluorite est la principale source de
fluor.
Frappée par les rayons UV du soleil, la
fluorite émet une lueur d'une couleur
différente de sa teinte. Cette propriété lui
a valu de donner son nom au phénomène de
fluorescence.
a fluorite possède une double coloration
(bleue par transparence et verte par
réflexion).
A noter
Son nom est issu du latin "fluere" signifiant
"couler", car elle a une propriété
fluidifiante.
Une variété de fluorite jaune très rare
(chlorophane) a la propriété d'émettre une
phosphorescence verte intense après un
simple échauffement. Ce phénomène
lumineux se poursuit après l'arrêt de
l'échauffement,
contrairement
à
la
fluorescence.
Utilisations
De superbes vases multicolores étaient
déjà sculptés par les Grecs (vases de
murrhins) dans ce minéral.
Peu utilisée en joaillerie, elle sert à la
fabrication d'objets décoratifs dans
l'artisanat extrême-oriental : vases,
statuettes…
Associée à l'acier, elle permet de fluidifier
les mélanges utilisés en sidérurgie.
Galène
Couleur : variétés de gris parfois terni
Eclat : métallique
Description
Composée de sulfure de plomb, la galène
est un minéral toxique. On la retrouve
cristallisée sous forme de cubes ou
d’octaèdres souvent en forme de macle
(association orientée de 2 ou plusieurs
cristaux).
Souvent dans les gîtes hydrothermaux.
De nombreux gisements à travers le
monde : Allemagne, Belgique, Côte d’Ivoire,
Présente dans le monde entier.
39
Espagne, Etats-Unis, Gambie, France,
Italie, Mexique, Roumanie, Royaume-Uni.
A noter
Grâce à ses propriétés semi-conductrices,
la galène a permis à Karl Ferdinand BRAUN
d’obtenir le prix Nobel de physique pour la
création du poste à galène.
Utilisations
Utilisée comme minerai de plomb dès
l’Antiquité et comme teinture noire mais
aussi comme produit de maquillage chez les
Egyptiens.
Géode
Description
Les géodes sont des cavités rocheuses de
forme plus ou moins arrondie, tapissées de
cristaux et autres matières minérales. Ce
sont en fait des « bulles rocheuses » issues
d’éruptions
volcaniques.
En
se
refroidissant,
les
gaz
donnent
de
magnifiques cristaux.
Les géodes les plus répandues sont les
géodes
de
quartz
et
notamment
d’améthystes : pierres fines ou semiprécieuses.
Géode avec eau fossile
Autre nom : lithophyse
« Les coulées de lave contiennent très
souvent des vacuoles de gaz, parfois de
très grande taille. C'est l'intérieur de ces
vacuoles qui se silicifie et devient donc
très dur et très peu altérable. L'altération
(quaternaire) de la lave désagrège alors
toute la roche, sauf les parties silicifiées
(anciennes
cavités)
que
l'on
peut
échantillonner toutes dégagées. Il n'y a
plus qu'à les casser pour en observer
l'intérieur.
40
Cette lithophyse (trouvée dans une
rhyolithe de l’Esterel, photographiée cidessus) présente plusieurs parties. Sans
rentrer dans un luxe de détails, on note :
à l'extérieur, un cortex correspondant
à de la rhyolite particulièrement
silicifiée et non altérée ;
à l'intérieur et en bas, un niveau de
plusieurs couches (rouge, rose et bleue)
de calcédoine (silice microcristalline
diversement colorée par des oxydes) ;
à l’intérieur et en haut, une zone de
quartz cristallisé limpide (paraissant
blanche sur la photo).
L'histoire d'une telle structure est la
suivante : la cavité (ancienne vacuole) s'est
trouvée pleine d'eau « chaude » après sa
formation, soit immédiatement après
l'éruption volcanique, soit pendant la
diagénèse, entre le Permien et l'actuel.
Cette eau venait de l'eau interstitielle qui
diffusait et percolait dans toute la roche.
Au début de l'histoire de cette lithophyse,
les conditions physico-chimiques de cette
eau (P, T, pH, concentration en SiO2 …) ont
permis la précipitation d'un gel de silice,
qui s'est déposé (par gravité) en couche
horizontale au bas de la cavité. Ces couches
basales forment donc un critère de
polarité et permettent d'orienter la
lithophyse. Ce gel de silice s'est
ultérieurement transformé en calcédoine
par micro-cristallisation. Alors que la
moitié basale de la cavité était déjà
remplie de son dépôt de calcédoine, les
conditions ont changé, et du quartz (silice
cristallisée) s'est mis à pousser à partir
des bords de ce qui restait de la cavité.
Ces cristaux ont, dans le cas présenté ici,
complètement rempli la cavité résiduelle.
La présence de « strates » horizontales de
calcédoine à la base de la cavité prouve
bien que celles-ci se sont déposées en
milieu liquide.
On peut observer une autre sorte de géode
sans calcédoine, moins colorée, mais non
parfaitement remplie, ce qui permet de
voir la cavité résiduelle dans laquelle se
trouvait l'eau et la forme des cristaux qui
s'y sont formés.
Pour prouver que ces cristaux ont crû dans
un fluide (eau chaude chargée de
substances dissoutes), il « suffit » de
trouver de telles géodes non cassées ou
coupées, d'en couper une faible partie, le
plan de coupe s'approchant au maximum de
la cavité résiduelle, mais sans l'atteindre.
Dans les cas les plus favorables, on voit
donc, par transparence à travers les
cristaux, l'intérieur de la cavité. Dans
certains cas exceptionnels, une partie mais
non la totalité des fluides internes a
disparu. On voit alors la cavité à moitié
remplie d'eau. »
Site :
planet-terre.ens-lyon.fr/planetterre
(texte de M. Thomas)
Graphite
A noter
Des traces de graphite ont été trouvées
dans des météorites tombées en Arizona il
y a 20 000 ans.
Bien que composé à 100% de carbone, le
graphite est un minéral incombustible. Il ne
commence à fondre qu'à partir de 3 000°C.
Il est possible d'obtenir du graphite
artificiel à partir de charbon ou de coke de
pétrole.
Utilisations
Le graphite fut parfois utilisé en bijouterie
à la place du jais, en raison de son éclat
plus intense.
Il est utilisé dans la fabrication des mines
de crayon mais aussi dans l'industrie
nucléaire comme modérateur de neutrons
dans les réacteurs.
Il sert aussi à la fabrication d'aciers
spéciaux, de lubrifiants et de piles.
Densité : 2,1-2,3
Couleur : gris acier à noir
Eclat : métallique
Description
Minéral noir à l'aspect huileux, le graphite
est composé de carbone pur tout comme le
diamant. La différence entre les deux
minéraux réside dans l'agencement de
leurs atomes. Faiblement liés entre eux, les
atomes du graphite lui donnent la propriété
de laisser des traces noires quand il est
frotté sur une surface, d'où son nom, issu
du grec "graphein" signifiant écrire.
Minéral très tendre, il peut se couper au
couteau.
Le graphite se forme lorsque les
températures sont très élevées.
Présent sur tous les continents.
Principaux gisements (Bavière, Etats-Unis,
Madagascar, Mexique et Sri Lanka)
Marbre
Couleur : grande diversité de couleurs
avec parfois des veines, ou marbrures.
Description
Le marbre est une roche dérivée du
calcaire qui a subi le processus de
métamorphisme
(transformation
structurale, minéralogique et chimique des
minéraux d’une roche soumise à des
conditions physico-chimiques (température
et pression) différentes de celles de sa
formation, en profondeur).
La majorité des marbres sont des
calcaires, mais les roches métamorphiques
donnent aussi du marbre : ces mêmes
calcaires métamorphisés donnent lorsqu’ils
sont purs du marbre blanc, avec gros
41
cristaux
de
calcite.
Les
dolomies
(carbonate de calcium et de magnésium)
métamorphisées
donnent
aussi
des
marbres.
Si les calcaires et dolomies sont impurs, les
marbres sont colorés, veinés par la
présence de bancs d’argile riches en
oxydes métalliques.
Des carrières importantes en Toscane, en
Belgique, en France.
A noter
Sa capacité à échanger l’énergie thermique
lui confère la propriété de donner une
sensation de froid au toucher.
Utilisations
Très utilisé en construction, en décoration
ou en sculpture, il rentre aussi dans la
fabrication des dentifrices.
Mercure
Dureté : non mesurable
Densité : 13,6 g/cm3
Couleur : blanc argenté
Eclat : métallique
Cristallisation : rhomboédrique
Description
Le mercure est un élément chimique se
présentant essentiellement sous
forme
liquide. On le classe cependant dans les
minéraux et il a la particularité de
cristalliser à -40°C.
On le trouve le plus souvent sous forme
naturelle comme sulfure de mercure encore
appelé "cinabre" de couleur rouge.
42
En Europe, en Chine, aux Philippines et aux
USA.
A noter
Du nom de Mercurius, le messager des
Dieux romains et aussi du grec "
hydrargyrum" signifiant "argent liquide".
Les alchimistes le nommaient "vif argent"
dans l'Antiquité et le représentaient grâce
au symbole de la planète Mercure.
Utilisations
Il est utilisé depuis longtemps dans la
réalisation de nombreux remèdes malgré sa
toxicité élevée.
Les orpailleurs l'utilisent pour amalgamer
les paillettes d'or bien que cette technique
présente une haute écotoxicité.
Du fait de sa forte densité, il est utilisé
dans les baromètres (Torricelli en 1643) et
les thermomètres.
Aujourd'hui il sert dans les amalgames pour
la dorure des bronzes, pour la réalisation
des plombages dentaires (à 50 %), comme
principe actif des vaccins (Thioméscol
depuis 1930) ou comme fongicides ou
bactéricides.
Certaines
piles
sont
fabriquées au mercure.
Météorites
Couleur : variable, claire à foncée selon
la quantité de fer contenue
Description
Les météorites sont des corps extraterrestres qui traversent l'atmosphère et
atteignent la surface de la Terre.
La production de lumière par ces corps est
due au frottement des particules à leur
entrée dans l'atmosphère.
Il existe plusieurs familles de météorites
selon leur composition :
les météorites ferreuses, constituées
essentiellement de fer associé à
d'autres métaux (nickel, cobalt…),
proviendraient
des
noyaux
de
planétoïdes.
les météorites pierreuses, constituées
principalement
de
silicates,
proviendraient de la croûte des
planétoïdes.
Leur surface est généralement alvéolée et
leur croûte fuselée et charbonneuse.

Où les trouve-t-on ?
La
plus
grande
météorite
connue
(55 tonnes) a été retrouvée en Namibie,
puis d'autres un peu moins imposantes
(30 tonnes) ont été découvertes au
Groenland. Le plus gros impact laissé par
une météorite fut sans doute celui observé
au nord-ouest du Québec, un cratère de
près de 4 km de diamètre.
A noter
Riches en fer, les météorites tombées sur
la terre des Inuit ont été longtemps
exploitées pour la fabrication de couteaux
et d'armes.
Nodules métalliques
Ce sont des concrétions de nature
ferromagnésienne se trouvant dans toutes
les mers et océans, parfois même au fond
des lacs.
Les nodules sont formés de couches
concentriques autour d’un noyau, et seuls
les métaux (qu’ils contiennent en faible
quantité) ont un intérêt économique : le
manganèse, le nickel et le cuivre.
Ce sont des petites boules brunes de 5 à 10
cm de diamètre environ.
Origine : uniquement à l’état d’hypothèses :
l’eau de mer ou les sédiments associés aux
nodules ou les fumeurs noirs.
Le premier nodule a été remonté en 1868,
par les russes dans la mer de Kara
(arctique).
La zone la plus riche est le pacifique
central nord.
A noter : des nodules ont été découverts
en méditerranée. Ils contenaient des
bougies de voitures comme noyau !
L’exploitation de gisement de nodules est
parfois délicate car le gisement se trouve à
de grandes profondeurs (6000m)
Oolithes
Ou oolites (ôon =œuf et lithos =
pierre) :petite
sphère
dont
le
centre(nucléus) est un débris ( grain de
quartz
par
exemple).des
couches
concentriques et une structure radiaire
forment une enveloppe nommée cortex.
Elle est composée de carbonate de calcium
.La taille du grain ne doit pas dépasser 2
mm si cette taille est atteinte, les
concrétions se nomment alors des pisolites.
La nature des oolithes est le plus souvent
calcaire,
parfois
ferrugineuse.
Elles
traduisent un milieu de sédimentation
proche du rivage marin, mais de nature
agitée.
Elles portent des noms variées :
- composées : un cortex englobe 2 ou
3 oolithes
- Déformées montrant une certaine
plasticité avant la cristallisation.
- Superficielles : ayant une seule
couche pour cortex.
A noter : des oolithes caractéristiques de
bourgogne : oolites cannabines de couleur
rousse (couleur du cannabis= chanvre), dans
le dogger au nord de Dijon.
La minette de lorraine est un minerai de
fer composé d’oolithes ferrugineux.
43
-
Opale
Opale de feu
Minéral. Variété de silice hydratée : SiO2,
n H2o.
Elle est de la même famille que le quartz.
En nodule ou concrétions .sa cristallisation
est amorphe .elle contient parfois quelques
petits cristaux et surtout 6 à10%d’eau.
Couleur : elle est translucide et incolore ou
irisée opale noble) ou de couleur rouge sang
(opale de feu, plus rare) :les 2 dernières
qualités la font ranger dans les pierres
fines en joaillerie.
Dureté : 5.5 6.5 sur l’échelle de Mohs
Origine : à relier à l’érosion et au lessivage
de roches qui entraine la silice en
profondeur.il y a alors cristallisation des
les zones laissées vacantes (ex : coquille).
A noter : elle se caractérise par une
opalescence et des propriétés optiques de
diffraction particulière rendant laiteux
l’échantillon
observé.
Les
principaux
gisements se trouvent en Australie .on
arrive à réaliser des opales artificielles
pour la verrerie.
Il est conseillé de conserver ses bijoux
d’opale dans du coton humide pour éviter le
desséchement et donc la perte d’éclat.
Os
Le terme os désigne à la fois les tissus
conjonctifs solidifiés, ou l’organe dans le
quel il se forme. L’ensemble des os forme le
squelette chez les animaux.
Le rôle de l’os : il est multiple :
- Soutien du corps
44
A l’origine des cellules sanguines
Lié au métabolisme du calcium
Désintoxique
l’organisme
en
stockant le plomb.
Origine :
La partie minérale des os est formée de
phosphate de calcium apatitique, dont la
nature dépend de l’âge de la personne et du
type d’os.
Cette minéralisation est à relier à 2 types
de cellules osseuses, antagonistes pour la
constitution de l’os ,une crée de l’os (
ostéoblaste)
l’autre
le
détruit
(
ostéoclaste) , l’une secrète donc une
phosphate alcaline qui permet la liaison
phosphate et calcium ; l’autre secrète des
enzymes protéolytiques qui engendre la
dégradation de la masse osseuse.il s’agit
donc
d’un
phénomène
dynamique
,
d’équilibre entre les 2 actions cellulaires
pour obtenir la valeur de
La matrice
minérale à 70% de la masse de l’os , environ
.
De plus il y a 2 sortes d’ossification :
- Endomembraneuse :
liée
à
la
naissance.
- Endochondriale , jusqu’à l’âge adulte
, car la synthèse des os se fait au
détriment des cartilages. elle est
donc à l’origine de la croissance en
longueur des os.
A noter : l’os est un substitut bon marché
de l’ivoire.
Pierres fines
Pierres belles et colorées utilisables en
joaillerie, anciennement appelées semi
précieuses, de type non précieuses réservé
aux diamants, émeraude, saphir et rubis.
Depuis 2002, l’ensemble des pierres porte
le nom de gemme en harmonisation avec la
commission
internationale
bijouterie,
joaillerie, orfèvrerie : le CIBJO.
Elles sont au nombre de 12 : aigue marine,
améthyste, citrine, cristal de roche ;
cordiérite,
géode,
grenat,
péridot,
Tanzanie, topaze, tourmaline, et zircon
Pour des connaissances précises sur chaque
pierre
consulter
le
site
suivant
http://thierry.chauvier.free.fr/aigue.html
Pierre ponce
Roche volcanique poreuse et de faible
densité (0.25g/cm2) qui lui permet de
flotter sur l’eau .on n’observe pas de
cristaux visibles, il s’agit d’une structure
de roche vitreuse.
Sa composition chimique est:
SiO2 = 70,90 %Al203 = 12,76 %
TiO2 = 0,14 %Fe2O3 = 1,75 %
FeO
=
0,64
%CaO
=
1,36
%
MnO
=
0,09
%MgO
=
0,60
%
Na2O = 3,23 %K2O = 3,83 %
P205 = 0,015 %CO2 = 0,04 %
SO3 = 0,21 %H2O+ = 3,58 %
www.Mineralex.fr
Origine : elle se forme à des températures
de 600°C, correspond à un jet de lave qui
se refroidit très vite en évacuant ses
bulles de gaz.
A noter :Elle a une grande utilité dans la
vie de tous les jours .Elle est abrasive, d’où
son utilisation dans la maison , pour le bain ,
pour récurer les céramiques , poncer les
bois vernis , et polir les lames de couteaux
.les mécaniciens l’utilisent pour enlever le
cambouis des mains ( pâte « Arma »)elle
est aussi utilisée pour sa porosité( filtre à
eau )et sa légèreté pour former avec de la
pouzzolane un béton léger , connu depuis
l’époque romaine .
La France dispose d’un grand gisement en
Auvergne (Rochefort-Montagne).
Pigments
Substance colorante, le plus souvent
insoluble se fixant sur la paroi sur la quelle
elle est appliquée.
Les pigments sont le plus souvent secs, et
doivent être broyés puis mélangés à un
liant (ou médium).
Il ya 3 familles de pigments : minéraux,
métalliques et organiques. Nous ne
traiterons que les pigments minéraux et
métalliques .leur qualité est qu’ils sont
opacifiants. Ce sont :
Bleu
outremer
Bleu
de
cobalt
Jaune
de
chrome
Jaune
de
cadmium
Vert
oxyde
de
chrome
Oxydes de fer synthétiques
Historique
Les égyptiens utilisaient l'orpiment, un
minéral contenant de l'arsenic. Il était
trouvé à l'état naturel dans le Sinaï. Il sera
utilisé jusqu'au XIXème, son usage sera
interdit en raison du danger pour la santé
qu'il représente. Le vert était issu de la
malachite broyée. Mélangée avec de la
graisse, elle pouvait servir de fard.
Le pigment le plus connu est le bleu
égyptien, que l'on pense être le premier
pigment synthétique. Il fut obtenu par
cuisson d'un mélange de silice, de produits
calcaires, de cuivre et d'un fondant, à
l'époque le natron. Le produit obtenu était
un silicate de sodium et de cuivre.
Les autres bleus étaient à base de lapislazuli.
Les Phéniciens et les Grecs inventèrent : le
blanc de céruse (ou blanc de plomb), très
toxique, qui sera remplacé bien plus tard
par d'autres pigments, le jaune de Saturne
ou minium et le jaune qui était un oxyde de
plomb.
Le vert était principalement des terres
vertes (des argiles colorées).
Les pigments minéraux comme les terres
vertes ou organiques comme le jaune
Indien (venu des Indes vers l'Europe par le
canal des Perses), le vert-de-gris, le
45
bitume (brun), l'or et l’argent, complètent
la
palette
des
anciens.
On retrouve, entre autres, le lapis-lazuli et
l'indigo.
A partir du XVIème siècle (voir des
peintres flamands), les recettes de
fabrication des pigments sont de plus en
plus
élaborées.
Le début du XVIIème siècle est marqué
par la découverte d'un des premiers
véritables pigments de synthèse : le bleu
de Prusse. Les allemands Dieppel et
Diesbach l'inventèrent aux environs de
1700. Il était constitué d'un mélange de
fer
et
de
cyanure.
Et enfin, Vers 1740 apparaît le jaune de
Naples (antimoine de plomb).
Depuis des pigments synthétiques ont vu le
jour.
Voir aussi à enluminures.
Pyrite
Couleur : doré, parfois avec
des reflets multicolores
Eclat : métallique
Description
La pyrite ou sulfure de fer est un minéral
de couleur jaune laiton pâle.
Elle provient, comme la chalcopyrite
(sulfure de cuivre et de fer), de roches
magmatiques,
métamorphiques
ou
sédimentaires et de filons hydrothermaux.
Elle fait partie, avec le quartz, des
minéraux les plus abondants du globe. Les
principaux gisements sont en Allemagne, en
Espagne, aux Etats-Unis, au Japon, en
Suède, en ex-Tchécoslovaquie.
46
A noter
La pyrite tire son nom du grec "purithês
lithos" signifiant "pierre de feu", car elle
produit des étincelles lorsqu’on la heurte.
Présentant une certaine ressemblance avec
l'or, elle abusa souvent les orpailleurs naïfs
ou ignorants, elle a ainsi été baptisée "l'or
des fous".
Pour distinguer la pyrite de l'or, il suffit
de la frotter contre une surface rugueuse :
la trace laissée par la pyrite est noire alors
que celle laissée par l'or est dorée.
C'est à la présence de cristaux de pyrite
que le lapis-lazuli (célèbre pour ses
magnifiques teintes bleues) doit ses
petites paillettes dorées.
On appelle aussi la pyrite "pierre des
Incas" car ils s'en servaient pour polir de
grandes feuilles qu'ils utilisaient comme
des miroirs.
Utilisations
Principalement
exploitée
pour
la
fabrication de l'acide sulfurique, substance
que produit la pyrite en s'oxydant.
Obsidienne
Couleur : noir brillant, gris, brun foncé,
vert
Eclat : vitreux
Description
D'origine volcanique, cette roche noire et
brillante se forme par refroidissement
rapide de la lave d'où l'absence de
cristaux. C'est une roche vitreuse dont la
cassure tranchante lui donne l'aspect de
tessons de bouteille.
En France dans le Massif central, et dans
toutes les régions volcaniques.
A noter
En général, sous forme de petits
affleurements. Elle peut se présenter sous
forme de coulées d'obsidienne de plusieurs
centaines de mètres d'épaisseur (par
exemple au Nouveau Mexique).
Plus tranchante que le silex, l'obsidienne
était déjà utilisée par les hommes
préhistoriques pour fabriquer des haches
ou des pointes de lance acérées.
Les prêtres aztèques utilisaient des
couteaux d'obsidienne pour pratiquer leurs
sacrifices rituels.
Utilisations
Elle sert de produit de base pour la
fabrication de la laine de verre
Quartz
Dureté : 7 sur l'échelle de Mohs (raye
l'acier et le verre)
Densité : 2,65
Couleur : incolore, blanc, jaune, rouge,
rose, violet, brun noir
Eclat : vitreux
En 1795 en Suisse, les cristalliers purent
extraire 50 tonnes de cristal de roche qui
s'était développé dans des fissures de
schistes argileux.
Véritable énigme durant des siècles, le
cristal de roche, sous sa forme la plus pure,
était considéré comme une glace qui ne
fondait pas, d'où son nom de cristal du
grec "kryos" signifiant "froid glacial".
Les Romains avaient l'habitude de se
rafraîchir les mains en manipulant des
boules de quartz poli.
Utilisations
Le cristal de roche broyé et mélangé à du
miel avait, au Moyen Âge, la réputation de
donner beaucoup de lait aux nourrices.
Certains quartz comme l'améthyste (de
couleur violette) sont travaillés en
bijouterie depuis l'Antiquité.
Lorsqu'ils sont très purs, les cristaux de
quartz sont utilisés en optique et en
électronique. Soumis à un courant
électrique, les cristaux vibrent à un rythme
régulier. Cette propriété sert à la
fabrication de montres, de radios, de
machines à calculer…
Aujourd'hui, les besoins industriels sont
couverts par des cristaux produits en
laboratoire.
Description
Issu des roches magmatiques (plutoniques
et
volcaniques),
métamorphiques
et
sédimentaires, le quartz est reconnaissable
à ses cristaux à 6 faces surmontés d'une
pyramide. Le cristal de roche, le quartz
fumé, l'améthyste, le quartz rose, la
citrine ou le morion appartiennent tous à la
famille du quartz.
Principaux gisements : Brésil, Chine, EtatsUnis, France (Alpes), Japon, Madagascar.
A noter
Roses des sables
Couleur : couleur sable
Eclat : vitreux
Description
Les roses des sables sont des roches
évaporitiques ou « roches salines » (roches
sédimentaires constituées de minéraux
ayant précipité à la suite d'une
47
augmentation de leur concentration dans
une saumure), c’est à dire formées par
évaporation de l’eau et la cristallisation de
minéraux dissous dans cette eau.
La disposition des cristaux rappelle les
pétales de roses, d’où leur nom.
Dans les terrains « tendres » comme les
sables ou les argiles, principalement dans
les déserts.
A noter
Les roses des sables peuvent
composées de gypse ou de baryte.
être
Sable
Dureté : voir Quartz
Densité : voir Quartz
Couleur : plusieurs couleurs en fonction
de sa nature (noir ou blanc, par exemple
blanc pour le gypse).
Eclat : voir Quartz
Description
nappes phréatiques, les eaux n’étant plus
filtrées.
Utilisations
Il intervient dans la composition du béton
et sert de matière première pour la
fabrication du verre.
Sélénite
Densité : 3,2
Couleur : incolore, gris bleuté à rouge
orangé
Eclat : vitreux
Description
La sélénite, comme l'albâtre, est un gypse.
Les gypses sont très variés. Ce sont des
roches sédimentaires (évaporites) formées
par précipitation de sulfate de calcium en
milieu marin. Ils peuvent aussi se trouver
dans les régions volcaniques, suite à
l'action de l'acide sulfurique sur des
minéraux contenant du calcium.
Les cristaux sont généralement sous forme
de macle. Le gypse est une roche flexible
donc facilement taillée.
Constitué de petites particules, le sable
est une roche meuble (formée de
particules non soudées) composant l’arène
granitique, issue de l’érosion du granite.
Cette roche est constituée de particules
de diamètre compris entre 0,063 et 2 mm,
le plus souvent composées de quartz.
Le gypse est utilisé comme amendement
agricole (engrais), dans l'industrie du
papier, des peintures et le traitement des
eaux. Il sert à la construction dans les
régions sèches (Algérie) et permet la
fabrication du plâtre.
On commence à utiliser le sulfate de
calcium pour des greffes osseuses.
Sur les plages ou dans les dunes. Le sable
est transporté soit par le vent (sable
éolien), soit par l’eau.
A noter
Les extractions de sable dans les lits des
rivières provoquent de graves problèmes
écologiques, notamment la pollution des
48
De très nombreux gisements en France, en
Suisse, aux Etats-Unis et au Mexique.
A noter
Chauffé, le gypse se transforme en plâtre.
Utilisations
Soufre
Dureté : 1,5 à 2,5 sur l'échelle de Mohs
Densité : 2 à 2,1
Couleur : jaune citron au jaune brun
Eclat : résineux
Description
Le soufre est un élément que l'on trouve à
l'état pur dans les roches.
C'est un minéral jaune éclatant. Il se
forme par dépôt sur le bord des cratères,
à la suite de l'émission puis du
refroidissement des fumerolles (gaz à
haute
température
s'échappant
des
volcans).
Les principaux gisements sont au Chili, aux
Etats-Unis, en Italie et au Mexique.
Aujourd'hui, l'essentiel de la production de
soufre provient de la désulfuration des
pétroles et des gaz naturels.
Lexique de mots utilisés :
HP : haute pression
BP : basse pression
BT : basse température
Bc : Becquerel
Périsperme : nom ancien donné
par
Jussieu
pour
designer
l’endosperme
:
masse
environnant l’embryon dans la
graine.
Isomorphe :
cristalline.
de
même
forme
A noter
Le soufre s'enflamme à la moindre
étincelle : longtemps, on lui attribua des
pouvoirs magiques. En brûlant, il émet une
flamme bleue et dégage une très forte
odeur provoquant toux et larmoiements.
Connu depuis les temps les plus reculés, les
anciens lui avaient donné le nom de
« combustible des enfers » en raison de
ses origines volcaniques.
Les Egyptiens s'en servaient pour blanchir
leur linge et comme désinfectant.
Utilisations
Utilisé dans l'industrie chimique, il sert de
matière première à la fabrication d'acide
sulfurique, d'engrais, d'explosifs, de
matières plastiques ou encore à la
vulcanisation des caoutchoucs.
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FICHE METIER 1
BIJOUTIER-JOAILLIER
Les activités de bijoutier et de joaillier se recouvrent, le métal et la pierre
étant souvent associés dans le montage d'un bijou. Alors que le bijoutier crée, répare
ou transforme les bijoux en or, argent, platine... le joaillier prépare la monture des
pierres précieuses ou des perles pour les mettre en valeur.
Avant de créer un bijou, le bijoutier-joaillier, en concertation avec le client,
conçoit et dessine le bijou avant d'en donner une estimation. Il passe ensuite à la
fabrication : fonte des métaux, composition des alliages, façonnage de la matière
première pour réaliser la maquette en cire, puis en métal. Enfin, après avoir déterminé
l'emplacement des pierres, il procède au perçage et au fraisage.
Pour le travail de finition et de polissage, le bijoutier-joaillier peut faire appel à
des spécialistes, par exemple le lapidaire ou le diamantaire pour tailler pierres et
diamants ; le sertisseur pour la fixation des pierres sur les montures ou encore le
polisseur qui donne au bijou brillance et éclat. Quant au gemmologue, il identifie les
pierres précieuses et fines.
CONDITIONS DE TRAVAIL
Différents statuts
Le bijoutier-joaillier peut être ouvrier salarié dans une entreprise, chef
d'atelier ou artisan à son compte. Dans les ateliers artisanaux, qui emploient en
général 2 ou 3 personnes, les horaires sont dictés par les commandes de la clientèle
et donc parfois irréguliers.
Des tâches à géométrie variable
Dans le secteur industriel, où les bijoux sont fabriqués à grande échelle, le
travail se limite souvent à des tâches d'exécution.
Dans les petits ateliers en revanche, on réalise des pièces uniques ou produites
en petite série, des réparations et fabrications en sous-traitance ainsi que quelques
restaurations.
Ce métier peut s'exercer dans les secteurs de la bijouterie d'or, de la grande
ou petite joaillerie ou de la bijouterie fantaisie.
Du matériel de valeur
Le matériel du bijoutier-joaillier représente un gros investissement. Dans son
atelier se côtoient ainsi les outils traditionnels (lime, marteau, chalumeau...) et la
technologie de pointe (laser ou conception assistée par ordinateur).
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Des places comptées
Les offres d'emploi sont surtout liées au remplacement des professionnels qui
partent à la retraite. Si le nombre d'entrées en formation est en légère progression,
il est toujours très ardu de trouver un maître d'apprentissage, surtout en province.
Domaine plus porteur en revanche pour le créateur de bijoux fantaisie qui assemble à
moindre coût des éléments en bois, en cuir, en plastique...
Une production concentrée
Près de 50% des ateliers se trouvent à Paris. Les autres sont concentrés dans
la région lyonnaise et dans le Berry. Le 3e pôle français de la bijouterie-joaillerie se
trouve à Saint-Amand-Montrond (18). La réputation de la joaillerie française n'étant
plus à faire, le bijoutier-joaillier peut aussi s'expatrier pour trouver un emploi.
Du côté des évolutions
Après quelques années d'expérience, l'ouvrier salarié peut devenir chef
d'atelier ou s'installer à son compte. Il doit alors acquérir les notions de gestion et de
commerce indispensables pour administrer son entreprise. Une ouverture possible du
côté des bijoux contemporains qui jouent la carte de l'élégance et de la modernité
(pendentif en bois précieux, collier en anneaux plastifiés).
* Salaire du débutant
1400 euros brut par mois.
COMPETENCES :
-
sens de la perfection
-
imagination artistique
-
connaissances scientifiques (La préparation des alliages fait appel à des
notions de physique et de chimie, des connaissances en gemmologie pour
identifier des pierres précieuses)
-
aptitudes commerciales
FORMATION :
Plusieurs diplômes allant du CAP au DMA permettent d'acquérir les techniques de
base des métiers de la bijouterie-joaillerie. À noter que l'école Boulle et l'Institut de
gemmologie proposent par ailleurs des stages de perfectionnement de différentes
durées.
•
CAP Art du bijou et du joyau ; Bijoutier, option polissage ; Lapidaire, option
pierres de couleur ; Sertissage en haute joaillerie ;
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•
•
•
•
•
MC joaillerie ;
BP Gemmologue ;
BMA Art du bijou et du joyau (niveau bac) ;
MC Sertissage en joaillerie (niveau bac) ;
DMA Art du bijou et du joyau (niveau bac+2).
Sources et ressources
Publication ONISEP
FICHE METIER 2
GEMMOLOGUE
Etre gemmologue, c'est savoir évaluer les pierres précieuses, les perles, les
coraux, les ambres. Le gemmologue détermine leur valeur en tenant compte de leur
qualité, de leur taille, de leur poids et de leur couleur. Il étudie toutes les pierres de
joaillerie telles qu'on les trouve dans les roches mais aussi après la taille et le
polissage. Il détermine l’authenticité des pierres qui lui sont présentées et sait être
intègre et discret par rapport aux pièces – presque toujours de grande valeur – qui lui
sont soumises. Il enregistre les gemmes et les étiquette pour assurer leur traçabilité
durant la phase de fabrication. Il est capable, à l'aide des analyses scientifiques qu'il
sait conduire, de détecter les imitations synthétiques. Il atteste la qualité des
pierres précieuses en rédigeant des certificats de contrôle.
Le gemmologue connaît en permanence l’état des stocks de pierres. Pour la
haute-joaillerie, il est amené à gérer et à faire le suivi de la retaille des gemmes.
Lanka.
Il effectue de nombreux déplacements dans des pays rocheux comme le Sri
La particularité du gemmologue est le troc, c'est-à-dire l'échange d'un objet
contre un autre. Ceci permet d'acquérir plus facilement la pierre que l'on recherche.
FORMATION :
-
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CAP Métaux précieux option bijouterie ;
CAP Bijoutier option fantaisie ou polissage ;
CAP de lapidaire option diamant ou pierre de couleur ;
Brevet professionnel de gemmologie ;
MC mention complémentaire Gemmologie (en 1 an après certains CAP, BEP,
Bac Pro, Brevet de Technicien, Bac Technologique ou Général) ;
DUG Diplôme Universitaire de Gemmologie.
COMPETENCES :
-
être capable de forte concentration ;
avoir de très bons yeux ;
être minutieux ;
se montrer rigoureux, méthodique ;
faire preuve de minutie et d’un sens aigu des négociations commerciales.
CONDITIONS DE TRAVAIL
-
en laboratoire ou en milieu universitaire
parfois en petite équipe afin d'amortir le coût assez onéreux des
équipements
Sources et ressources
ftp://trf.education.gouv.fr/pub/edutel/bo/2000/hs9/actuabp.pdf
www.leguidedesformations.fr/pages/metiers
FICHE METIER 3
GEOLOGUE
Le travail du géologue :
Il se fait à la fois sur le terrain (observation de paysage, affleurement,
prélèvement d’échantillon) mais aussi en laboratoire pour l’étude des échantillons
prélevés (roches, fossiles).
De nombreuses spécialités existent, réparties en 2 grandes spécialités : la
géologie fondamentale et la géologie appliquée.
Pétrographie, minéralogie, cristallographie, stratigraphie, paléontologie,
géophysique, cartographie, recherche minière et pétrolière : la liste des spécialités
est longue, mais, pour toutes, les études nécessitent une approche importante en
sciences et en particulier en physique.
2 parcours possibles :
- Par l’université : il faut atteindre le niveau master (bac + 5), après une licence
Sciences de la terre. Les masters professionnels sont très spécialisés (par
exemple : Géologie appliquée à Besançon ; Sciences et technologie de
l’aménagement à Clermont Ferrand ; Dynamique des systèmes géologiques et aléas
à Nice).
53
-
Par les écoles d’ingénieurs qui assurent des formations après une école
préparatoire aux grandes écoles (exemple : Ecoles des mines de Paris ; Ecole
nationale supérieure de géologie de Nancy, INSA de Strasbourg spécialité
topographie ; Ecole polytechnique de Grenoble spécialité Géotechnique ; Institut
des sciences et technologie de l’université Paris 6 ; ENSPM Paris).
Les qualités requises pour être géologue sont : un sens pratique, le goût du travail
en extérieur parfois difficile, associé à un goût des voyages parfois à l’étranger, et
une bonne interprétation des résultats de mesures. Le maniements des outils
informatiques et l’anglais sont aussi indispensables.
Les débouchés : on compte environ 6000 géologues en France
Le nombre de postes est cependant relativement limité aussi bien dans le secteur
public que privé. On dénombre 600 entreprises françaises travaillant avec des
géologues. Il existe depuis quelque temps des bureaux d’études et des consultants en
géologie dont l’exercice est libéral.
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BIBLIOGRAPHIE
Ouvrages
Catalogue de l’exposition « Météorites », Muséum national d’histoire naturelle de Paris, 1996.
L’éventail des roches et minéraux, 1999, Play Bac.
Roches et minéraux, 2007, Pourquoi, comment ?, Gallimard jeunesse.
Guides géologiques régionaux « Bourgogne » et « Morvan », Masson.
J. ARAX, Le guide pratique des roches et pierres précieuses, 1988, Sand.
A. CARION, J. DEVILLE, Guide des minéraux, des roches et des fossiles, 1997, Bordas.
A. FOUCAULT, Guide du géologue amateur, 2007, Dunod.
B. MORGAN, D. PALMER, L. GALLIOT, Le spécialiste junior - Roches et fossiles, 2007, Gründ.
R.F. SYMES, Roches et minéraux, 1988, Les yeux de la découverte/Gallimard.
R.F. SYMES ET R.R. HARDING, Pierres précieuses, 1991, Les yeux de la découverte/Gallimard.
P. VOILLOT, L’ABCdaire des pierres précieuses, 2002, Flammarion.
A FOUCAULT JF RAOULT Dictionnaire de géologie 4éme édition Masson
Manuels scolaires
Sciences naturelles de quatrième biogéol, 1983, Magnard .
Gourlaouen, Sciences naturelles première scientifique, 1982, Hachette.
SVT première S, 2001, Hatier.
Sites Internet
www.mindat.org : base de données sur les minéraux (en anglais)
http://www.nrcan.gc.ca/mms/scho-ecol/toc_f.htm : site canadien proposant des informations
sur les mines, minerais, minéraux pour les enseignants.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Glossaire_des_min
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INFORMATIONS PRATIQUES
Durée de l'exposition :
Du 14 septembre 2008 au 1er février 2009.

Heures d'ouverture :
Tous les jours sauf samedi et jours fériés, de 13h30 à 17h30.
Fermeture du 21 décembre 2008 au 1er janvier 2009.
Groupes sur rendez-vous du lundi au vendredi de 8h à 12h et 13h30 à 17h30.
Gratuité :
La visite du musée, les ateliers et les visites guidées sont gratuits.
Vestiaire pour les groupes
Si vous le souhaitez, vous pouvez pique-niquer dans le parc avec votre classe.

En parallèle à « Eclats de pierres », exposition Sciences actu
« Le suicide en face » jusqu’au 19 septembre
puis « OGM, les graines de la discorde » à partir du 24 octobre.
Prochaine exposition : La faune de la rivière Yonne
De mars à septembre 2009
En parallèle, exposition Sciences actu « Quoi de neuf chez nos ancêtres » sur l’évolution des
hominidés.
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