Les propriétés d’un minéral sont multiples ; on peut caractériser un minéral par son système cristallin, ses propriétés optiques (couleur, transparence, fluorescence,…), physiques (forme, densité,…), sa composition chimique et d’autres propriétés comme par exemple le magnétisme.


Son système cristallin

Les 7 systèmes cristallins © MNHN - Service multimédia

Les 7 systèmes cristallins © MNHN - Service multimédia, par MNHN - Service multimédia

Un minéral, à de rares exceptions près, est un solide cristallin. Il est formé d’atomes ou de groupements d’atomes disposés de façon périodique dans les trois directions de l’espace. Le plus petit arrangement de ces atomes ou de ces groupements d’atomes (les molécules), constituent la maille élémentaire. La répétition de la maille élémentaire dans l’espace constitue le réseau cristallin.

Sept systèmes cristallins ont été déterminés selon les caractéristiques de symétrie des réseaux cristallins. Ils permettent ainsi de classer les minéraux. Toutefois, certains minéraux dits amorphes font exception : ils ne montrent pas les éléments de symétrie définis pour les autres minéraux. Ces symétries peuvent être absentes ou présentes. Mais, dans ce dernier cas, l’observation de ces symétries est rendue très difficile, comme dans le cas de l’opale.


Ses propriétés optiques

La couleur
La couleur est un caractère de détermination mais elle n’est pas toujours fiable. Un même minéral peu en effet avoir des tons et des couleurs très différents. Par exemple, la fluorine peut être bleue, verte, jaune, ou encore violette. Toutes les couleurs de l’arc-en-ciel sont présentes chez les minéraux !

La fluorescence
Un minéral fluorescent possède la propriété d’absorber une lumière et de la restituer sous forme de lumière fluorescente. La fluorescence cesse dès que l’on supprime la source lumineuse.

La trace
Au-delà de la couleur du minéral, on tient compte de la couleur de sa trace pour le différencier d’un autre. Pour obtenir la couleur de la trace, il faut frotter un angle de l’échantillon à déterminer sur une tablette de porcelaine dépolie. L’hématite est un bon exemple de minéral qui possède une couleur très différente de sa trace.

L’éclat
L’éclat caractérise la façon dont la lumière se réfléchit ou est absorbée à la surface d’un minéral. Il peut être, entre autres, vitreux, terne, résineux, soyeux, nacré, adamantin, gras, cireux ou métallique.

La transparence
Ce terme se réfère à la façon dont la lumière traverse un minéral. Il peut être transparent

L’indice de réfraction
Quand la lumière traverse un minéral non opaque, la lumière est déviée de manière particulière suivant le minéral. Cette propriété, délicate à mesurer, permet alors d’identifier un minéral.


Ses propriétés physiques

Forme
La forme prise par un cristal se nomme habitus. Parmi de nombreuse formes qu’il existe, l’habitus peut être prismatique, tabulaire, octaédrique.

Les regroupements de cristaux peuvent quant à eux avoir un aspect fibreux, dendritique, fibro-radié ou globulaire, parmi de nombreuses formes existantes.

L’association d’au moins deux cristaux de même nature selon des règles de symétrie constitue une macle.

Densité
On détermine la densité en comparant le poids d’un minéral au poids d’un volume égal d’eau. La densité des minéraux varie de 1 à 20.

Dureté
La dureté d’un minéral est considérée comme la résistance de sa structure à la destruction mécanique. En minéralogie, les échelles de dureté sont comparatives : on compare la capacité de certains minéraux à en rayer d’autres.
Avec ses 10 échelons, l’échelle de Mohs est la plus courante.

  • 0 : de l’eau
  • 1 : du talc
  • 2 : du gypse
  • 2, 5 : un ongle
  • 3 : du calcite
  • 3,5 : une pièce de 20 centimes
  • 4 : de la fluorite
  • 5 : de l’apatite
  • 5,5 : la lame d’acier d’un couteau
  • 6 : de l’orthoclase
  • 7 : du quartz
  • 8 : du topaz

Cassure et clivage
Un minéral peut se briser de deux façons : selin une surface irrégulière nommée cassure ou suivant une surface plane, appelée clivage. Ce dernier suit les lignes du réseau cristallin.


Sa composition chimique

Les minéraux sont classés par composition chimique. La formule chimique liste les éléments chimiques qui composent le minéral et leurs proportions.


Piézoélectricité
Il s’agit de la propriété que possèdent certains minéraux de se polariser électriquement sous l’action d’une force mécanique. Le quartz est un minéral qui possède cette propriété de piézoélectricité.

Pyroélectricité
Il s’agit de la propriété que possèdent certains minéraux de se polariser électriquement par variation de la température. Les tourmalines, par exemple, possèdent cette propriété.

Magnétisme
Il s’agit de la réaction d’un minéral dans un champ magnétique. La magnétite est, par exemple, un aimant naturel.

Radioactivité
Il s’agit d’un phénomène physique naturel au cours duquel les atomes instables (uranium, thorium), constituant certains minéraux, se désintègrent en dégageant un rayonnement de particules.