Flashcards : Classification et reconnaissance des minéraux (95 cartes)

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1Question

Quelles grandes classes composent la classification chimique des minéraux ?

Réponse

Les éléments natifs, sulfures, oxydes-hydroxydes, carbonates, phosphates, sulfates, halogénures et silicates.

2Question

Quelles caractéristiques définissent un minéral naturel selon sa composition, son organisation et sa formation ?

Réponse

C’est un solide homogène, de composition chimique définie mais généralement non fixe, à structure cristalline ordonnée et généralement formé par des processus inorganiques.

3Question

Qu’est-ce que la maille élémentaire d’une structure ?

Réponse

La plus petite unité répétable pour générer la structure complète.

4Question

Quelles propriétés du minéral entier la maille élémentaire contient-elle ?

Réponse

Ses éléments de symétrie et ses particularités chimiques.

5Question

Qu’est-ce qu’un cristal ?

Réponse

Un corps caractérisé par l’arrangement ordonné de ses atomes constitutifs.

6Question

Quelles dimensions des cristaux étudie la cristallographie ?

Réponse

La morphologie, la texture et la structure.

7Question

Comment le cristal parfait se distingue-t-il du cristal réel ?

Réponse

Le cristal parfait est rigoureusement périodique et théorique, tandis que le cristal réel comporte des défauts.

8Question

Comment obtient-on le réseau direct à partir des motifs ?

Réponse

En remplaçant chaque motif par un point bien défini proche de celui-ci.

9Question

Comment exprime-t-on la position d’un nœud MM par rapport à l’origine OO ?

Réponse

OM→=ua⃗+vb⃗\overrightarrow{OM}=u\vec{a}+v\vec{b}, avec uu et vv entiers.

10Question

Comment exprime-t-on la position d’un nœud M depuis l’origine O dans un réseau tridimensionnel ?

Réponse

OM→=ua⃗+vb⃗+wc⃗\overrightarrow{OM}=u\vec a+v\vec b+w\vec c, avec u,v,w∈Zu,v,w\in\mathbb{Z}.

11Question

Qu’est-ce qu’une maille élémentaire ?

Réponse

Le parallélépipède construit sur les vecteurs de base formant un trièdre direct.

12Question

Quels paramètres décrivent la géométrie d’une maille cristalline ?

Réponse

Trois longueurs et trois angles.

13Question

Comment calcule-t-on les indices de Miller à partir des interceptions du plan ?

Réponse

h=aOA,k=bOB,l=cOCh=\frac{a}{OA},\quad k=\frac{b}{OB},\quad l=\frac{c}{OC}.

14Question

Qu’est-ce qu’une opération de symétrie ?

Réponse

Un mouvement plaçant un corps dans une configuration équivalente et indiscernable de sa configuration initiale.

15Question

Quelle formule donne l’angle minimal de restitution d’un axe d’ordre nn ?

Réponse

θ=360∘n\theta=\frac{360^\circ}{n}.

16Question

À quel angle correspond une rotation autour d’un axe d’ordre 44 ?

Réponse

90∘90^\circ.

17Question

Quels sont les sept systèmes cristallins ?

Réponse

Triclinique, monoclinique, orthorhombique, quadratique, cubique, rhomboédrique et hexagonal.

18Question

Quelle part des minéraux représentent les sulfures et leurs dérivés ?

Réponse

15 à 20 % des minéraux.

19Question

Quelle part des espèces minérales représentent les halogénures ?

Réponse

5 à 6 %.

20Question

Quel anion définit la classe des oxydes et hydroxydes ?

Réponse

L’oxygène ou l’hydroxyle [OH]−[OH]^-.

21Question

Quelle proportion de la croûte terrestre les nésosilicates représentent-ils ?

Réponse

2 % de la croûte terrestre.

22Question

Quel groupe anionique forment deux tétraèdres des sorosilicates ?

Réponse

[Si2O7]6−[Si_2O_7]^{6-}

23Question

Combien de tétraèdres composent les anneaux des cyclosilicates ?

Réponse

3, 4 ou 6 tétraèdres.

24Question

Dans combien de directions les tétraèdres des phyllosilicates sont-ils polymérisés ?

Réponse

Dans deux directions.

25Question

Sur quoi repose l’étude des minéraux ?

Réponse

Sur l’observation physique et optique, l’étude de la structure cristalline par rayons X et l’analyse chimique.

26Question

Quels critères servent à reconnaître un minéral ?

Réponse

Son habitus, sa cassure, son clivage, ses macles, sa couleur, son éclat, sa transparence, sa réaction à l’acide, sa dureté, sa solubilité et son magnétisme.

27Question

Dans quelles conditions les minéraux sont-ils stables ?

Réponse

À des conditions précises de pression, de température et d’environnement chimique.

28Question

Quelle idée Bowen a-t-il établie sur les roches éruptives ?

Réponse

Une roche éruptive est une association de minéraux à affinité chimique.

29Question

Dans quel ordre cristallisent les minéraux de la suite ferromagnésienne de Bowen ?

Réponse

Olivine, pyroxène, amphibole, micas, puis quartz si la silice est excédentaire.

30Question

Comment évolue la suite continue des plagioclases ?

Réponse

L’anorthite calcique évolue vers l’albite sodique en conservant la même structure cristalline.

31Question

De quel composé et de quel système cristallin le quartz est-il constitué ?

Réponse

De dioxyde de silicium, dans le système trigonal.

32Question

À quelle catégorie minérale appartient un feldspath et quelle composition le caractérise ?

Réponse

Un tectosilicate composé d’un aluminosilicate de sodium, de potassium ou de calcium.

33Question

Quelle est la formule chimique de la calcite ?

Réponse

CaCO3\mathrm{CaCO_3}

34Question

Quelle est la formule chimique de l’halite ?

Réponse

NaCl\mathrm{NaCl}

35Question

De quel composé la pyrite est-elle constituée ?

Réponse

De disulfure de fer, FeS2\mathrm{FeS_2}.

36Question

Lors de la formation de la Terre, où les éléments légers comme l’oxygène et le silicium ont-ils migré ?

Réponse

Vers l’extérieur.

37Question

Lors de la formation de la Terre, où les éléments lourds comme le fer se sont-ils concentrés ?

Réponse

Au centre.

38Question

Comment distingue-t-on un minéral naturel de son équivalent synthétique ?

Réponse

L’équivalent synthétique porte le qualificatif « syn » après son nom.

39Question

Quelle exception existe à l’état solide habituel des minéraux ?

Réponse

Le mercure liquide (Hg).

40Question

Quelles associations ioniques sont citées pour les silicates, carbonates, phosphates et la zirconolite ?

Réponse

Si⁴⁺ + O²⁻ = SiO₄⁴⁻, C⁴⁺ + O²⁻ = CO₃²⁻, P⁵⁺ + O²⁻ = PO₄³⁻ et Ca²⁺ + Zr⁴⁺ + 2Ti⁴⁺ + 7O²⁻.

41Question

Sous quelles formes les éléments composent-ils les minéraux ?

Réponse

Sous forme d’atomes ou d’ions.

42Question

Quel arrangement caractérise la structure cristalline d’un minéral ?

Réponse

Un arrangement interne régulier d’atomes, comme celui de Na⁺ et Cl⁻ dans la halite.

43Question

Que produit la répétition régulière de la maille élémentaire ?

Réponse

Le minéral.

44Question

Pourquoi un cristal xénomorphe n’a-t-il pas acquis de forme géométrique ?

Réponse

Faute d’espace suffisant pour croître.

45Question

Qu’étudie la cristallographie ?

Réponse

Les cristaux et l’état cristallin.

46Question

Comment se caractérise l’état amorphe à l’échelle atomique ?

Réponse

Par l’absence d’arrangement atomique.

47Question

Que décrit la morphologie cristalline d’un monocristal ?

Réponse

Sa forme extérieure macroscopique, déterminée par les angles de ses facettes limitantes.

48Question

Que décrit la texture cristalline dans un matériau polycristallin ?

Réponse

La forme, les dimensions et l’orientation mutuelle de ses monocristaux.

49Question

Comment se distinguent les particules d’un gaz de celles d’un solide ?

Réponse

Dans un gaz, elles sont à peu près indépendantes ; dans un solide, elles sont très voisines et fortement liées.

50Question

Qu’est-ce qui distingue les structures du diamant et du graphite ?

Réponse

La disposition de leurs atomes et de leurs plans cristallins.

51Question

Comment se répète le motif d’un cristal parfait bidimensionnel ?

Réponse

Périodiquement dans deux directions, de périodes respectives aa et bb.

52Question

Qu’est-ce qu’une rangée dans un réseau ?

Réponse

Une droite passant par deux nœuds du réseau.

53Question

Quelle forme géométrique définit la maille d’un réseau bidimensionnel ?

Réponse

Le parallélogramme construit sur les vecteurs a⃗\vec{a} et b⃗\vec{b}.

54Question

Qu’est-ce que la multiplicité d’une maille ?

Réponse

Le nombre de nœuds qui lui est associé.

55Question

Comment la surface d’une maille de multiplicité nn se compare-t-elle à celle de la maille élémentaire ?

Réponse

Elle vaut nn fois la surface de la maille élémentaire.

56Question

Comment appelle-t-on une maille contenant un seul nœud ?

Réponse

Une maille simple ou élémentaire.

57Question

À quoi correspond le volume d’une maille simple dans un réseau ?

Réponse

Au volume associé à un nœud du réseau.

58Question

Comment calcule-t-on le volume d’une maille de multiplicité n ?

Réponse

V=nVeˊleˊmentaireV=nV_{\text{élémentaire}}.

59Question

Qu’est-ce qu’un élément de symétrie ?

Réponse

Une entité géométrique par rapport à laquelle s’effectue une ou plusieurs opérations de symétrie.

60Question

Quels types de figures produisent une rotation et une réflexion par plan miroir ?

Réponse

Une rotation produit des figures congruentes, tandis qu’une réflexion produit des figures énantiomorphes.

61Question

Quelle opération associe un axe d’inversion ?

Réponse

Une rotation suivie d’une inversion.

62Question

Quelles relations caractérisent les longueurs et les angles du système triclinique ?

Réponse

a≠b≠ca\neq b\neq c et les angles α\alpha, β\beta et γ\gamma sont quelconques.

63Question

Quelles relations angulaires caractérisent le système monoclinique ?

Réponse

Deux angles sont droits et le troisième ne l’est pas.

64Question

Quelles relations caractérisent les longueurs et les angles du système orthorhombique ?

Réponse

aa, bb et cc sont différents, et les trois angles sont droits.

65Question

Quelle relation entre les longueurs caractérise les systèmes quadratique et hexagonal ?

Réponse

a=b≠ca=b\neq c.

66Question

Quelle relation entre les longueurs et les angles caractérise le système cubique ?

Réponse

a=b=ca=b=c et α=β=γ=90∘\alpha=\beta=\gamma=90^\circ.

67Question

Qu’est-ce qu’un sulfosel ?

Réponse

Un minéral dont le groupement anionique associe du soufre et un autre métal.

68Question

Quelles propriétés caractérisent les halogénures ?

Réponse

Ils sont fragiles, légers et souvent solubles dans l’eau.

69Question

Quelles propriétés caractérisent généralement les minéraux nésosilicatés ?

Réponse

Ils sont compacts, durs et transparents.

70Question

Quels sont les principaux représentants cités des nésosilicates ?

Réponse

L’olivine, les silicates d’alumine et les grenats.

71Question

Quelle famille de sorosilicates est signalée comme importante ?

Réponse

La famille des épidotes.

72Question

Quelle est la formule chimique du quartz ?

Réponse

SiO2SiO_2.

73Question

Quelle est la formule de l’albite ?

Réponse

NaAl(Si3O8)NaAl(Si_3O_8).

74Question

Pourquoi l’identification précise d’un plagioclase est-elle importante ?

Réponse

Pour classer les roches éruptives.

75Question

Quelle formule représente la proportion d’oxygène et de silicium des phyllosilicates ?

Réponse

[Si2O5]2−[Si_2O_5]^{2-}.

76Question

Que décrit la cassure d’un minéral ?

Réponse

L’aspect de ses surfaces brisées.

77Question

Qu’est-ce que le clivage d’un minéral ?

Réponse

Un plan de fragilité naturelle selon lequel le minéral se casse préférentiellement.

78Question

Qu’est-ce qu’une macle minérale ?

Réponse

Une association de cristaux de même nature suivant des plans cristallins.

79Question

Comment appelle-t-on les règles d’échanges d’ions dans un édifice cristallin ?

Réponse

Les lois de substitution des ions.

80Question

En quelle année la série de Bowen est-elle datée ?

Réponse

1928.

81Question

Quelle est la densité constante du quartz ?

Réponse

2,65.

82Question

À quelles substances le quartz est-il sensible ?

Réponse

À l’acide fluorhydrique et à la soude très concentrée.

83Question

Quels sont les principaux feldspaths cités ?

Réponse

L’orthose ou le microcline, l’albite et l’anorthite.

84Question

À quelle famille minérale appartient la biotite ?

Réponse

À la famille des micas, parmi les phyllosilicates.

85Question

Quels éléments sont présents à l’état de traces dans la calcite ?

Réponse

Mn, Fe, Zn, Co, Ba, Sr, Pb, Mg, Cu, Al, Ni, V, Cr et Mo.

86Question

Dans quel système cristallise l’halite ?

Réponse

Dans le système cubique.

87Question

Quelle densité est attribuée à la pyrite ?

Réponse

5 g/cm35\,\mathrm{g/cm^3}.

88Question

Quels ions compensent la substitution de Si4+Si^{4+} par Al3+Al^{3+} dans les feldspaths ?

Réponse

Des ions K+K^+, Na+Na^+ ou Ca2+Ca^{2+}.

89Question

Quels minéraux sont des éléments natifs dans cette classification chimique ?

Réponse

L’or (Au), le soufre (S) et le cuivre (Cu).

90Question

Quels minéraux représentent les sulfures dans cette classification chimique ?

Réponse

La pyrite (FeS₂) et la galène (PbS).

91Question

Que signifie l’homogénéité d’un minéral concernant sa séparation mécanique ?

Réponse

Il ne peut pas être séparé mécaniquement en composantes chimiquement distinctes.

92Question

Combien de phases thermodynamiques constitue un minéral homogène ?

Réponse

Une phase unique.

93Question

Quels éléments constituent le groupement anionique des sulfures, arséniures, antimoniures et tellurures ?

Réponse

Respectivement le soufre, l’arsenic, l’antimoine et le tellure.

94Question

Quelle couleur les minéraux idiochromatiques gardent-ils toujours ?

Réponse

La même couleur.

95Question

Sur quelle échelle la dureté des minéraux est-elle évaluée ?

Réponse

L’échelle de Mohs.

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