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3 : Minéraux - Géosciences

3 : Minéraux - Géosciences


3: Minéraux

2.3 Groupes minéraux

La plupart des minéraux sont constitués d'un cation (un ion chargé positivement) ou de plusieurs cations et d'un anion (un ion chargé négativement (par exemple, S 2– )) ou d'un complexe anionique (par exemple, SO4 2– ). Par exemple, dans l'hématite minérale (Fe2O3), le cation est Fe3 + (fer) et l'anion est O 2– (oxygène). Nous regroupons les minéraux en classes sur la base de leur anion ou groupe anionique prédominant. Ceux-ci comprennent les oxydes, les sulfures, les carbonates, les silicates et autres. Les silicates sont de loin le groupe prédominant en termes d'abondance dans la croûte et le manteau. (Ils seront discutés dans la section 2.4). Quelques exemples de minéraux des différents groupes minéraux sont donnés dans le tableau 2.3.

Tableau 2.3 Les groupes minéraux et exemples
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Grouper Exemples
Oxydes Hématite (oxyde de fer Fe2O3), corindon (oxyde d'aluminium Al2O3), glace d'eau (H2O)
Sulfures Galène (sulfure de plomb PbS), pyrite (sulfure de fer FeS2), chalcopyrite (sulfure de cuivre-fer CuFeS2)
Sulfates Gypse (sulfate de calcium CaSO4·H2O), barytine (sulfate de baryum BaSO4) (Notez que les sulfates sont différents des sulfures. Les sulfates ont le SO4 -2 alors que les sulfures ont l'ion S -2)
Halogénures Fluorite (fluorure de calcium CaF2), halite (chlorure de sodium NaCl) (Les minéraux halogénures ont des éléments halogènes comme anion - les minéraux dans l'avant-dernière colonne sur le côté droit du tableau périodique, y compris F, Cl, Br, etc. - voir l'annexe 1.)
Carbonates Calcite (carbonate de calcium CaCO3), dolomie (carbonate de calcium-magnésium (Ca,Mg)CO3)
Phosphates Apatite (Ca5(bon de commande4)3(OH)), Turquoise (CuAl6(bon de commande4)4(OH)8·5H2O)
Silicates Quartz (SiO2), feldspath (silicate de sodium-aluminium NaAlSi3O8), olivine (silicate de fer ou de magnésium (Mg,Fe)2SiO4) (Notez que dans le quartz, l'anion est l'oxygène, et bien qu'on puisse affirmer, par conséquent, que le quartz est un oxyde, il est toujours classé avec les silicates.)
Minéraux natifs Or (Au), diamant (C), graphite (C), soufre (S), cuivre (Cu)

Oxyde les minéraux ont de l'oxygène (O 2– ) comme anion, mais ils excluent ceux avec des complexes d'oxygène tels que le carbonate (CO3 2– ), sulfate (SO4 2- ), et le silicate (SiO4 4– ). Les oxydes les plus importants sont les oxydes de fer hématite et magnétite (Fe2O3 et Fe3O4, respectivement). Ces deux sont d'importants minerais de fer. Corindon (Al2O3) est un abrasif, mais peut aussi être une pierre précieuse dans ses variétés de rubis et de saphir. Si l'oxygène est également combiné avec de l'hydrogène pour former l'anion hydroxyle (OH - ), le minéral est connu comme un hydroxyde. Certains hydroxydes importants sont la limonite et la bauxite, qui sont respectivement des minerais de fer et d'aluminium. Eau gelée (H2O) est un minéral (un oxyde), mais l'eau liquide ne l'est pas parce qu'elle n'a pas de réseau régulier.

Sulfures sont des minéraux avec l'anion S-2, et ils comprennent la galène (PbS), la sphalérite (ZnS), la chalcopyrite (CuFeS2) et la molybdénite (MoS2), qui sont respectivement les minerais les plus importants de plomb, de zinc, de cuivre et de molybdène. Certains autres minéraux sulfurés sont la pyrite (FeS2), bornite (Cu5FeS4), stibine (Sb2S3) et l'arsénopyrite (FeAsS).

Sulfates sont des minéraux avec le SO4 -2 anion, et ceux-ci incluent l'anhydrite (CaSO4) et son cousin le gypse (CaSO4.2H2O) et les sulfates de baryum et de strontium : barytine (BaSO4) et célestite (SrSO4). Dans tous ces minéraux, le cation a une charge +2, ce qui équilibre la charge -2 de l'ion sulfate.

le halogénures sont ainsi nommés parce que les anions comprennent le halogène éléments chlore, fluor, brome, etc. Des exemples sont l'halite (NaCl), la cryolite (Na3AlF6) et la fluorine (CaF2).

le carbonates comprennent les minéraux dont l'anion est le CO3 –2 complexe. Le carbonate se combine avec +2 cations pour former des minéraux tels que la calcite (CaCO3), magnésite (MgCO3), dolomie ((Ca,Mg)CO3), et la sidérite (FeCO3). Les minéraux de cuivre malachite et azurite sont également des carbonates.

Dans phosphate minéraux, l'anion est le PO4 –3 complexe. Un important minéral de phosphate est l'apatite (Ca5(bon de commande4)3(OH)), de quoi sont faites vos dents.

le silicate les minéraux comprennent les éléments silicium et oxygène dans des proportions variables allant de Si : O2 à Si : O4. Ceux-ci sont discutés en détail dans la section 2.4.

Minéraux natifs sont des minéraux à élément unique, tels que l'or, le cuivre, le soufre et le graphite.

Exercice 2.2 Groupes minéraux

Nous classons les minéraux selon la partie anionique de la formule minérale, et les formules minérales sont toujours écrites avec la partie anionique à droite. Par exemple, pour la pyrite (FeS2), Fe2 + est le cation et S - est l'anion. Cela nous aide à savoir qu'il s'agit d'un sulfure, mais ce n'est pas toujours évident. Hématite (Fe2O3) est un oxyde facile, mais l'anhydrite (CaSO4) est un sulfate car SO4 2– est l'anion, pas O. Dans le même sens, la calcite (CaCO3) est un carbonate, et l'olivine (Mg2SiO4) est un silicate. Les minéraux avec un seul élément (comme S) sont des minéraux natifs, tandis que ceux avec un anion de la colonne halogène du tableau périodique (Cl, F, Br, etc.) sont des halogénures. Fournissez des noms de groupe pour les minéraux suivants :

Nom Formule Grouper
sphalérite ZnS
magnétite Fe3O4
pyroxène MgSiO3
anglesite PbSO4
sylvite KCl
argent Ag
fluorine CaF2
ilménite FeTiO3
sidérite FeCO3
feldspath KAlSi3O8
soufre S
xénotime YPO4


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