Quelles sont les exigences pour qu'une substance soit un minéral？

Il est fascinant de penser que la plupart des solides qui nous entourent peuvent être qualifiés de "minéraux", mais tous ne répondent pas aux critères rigoureux pour mériter ce nom. Pour être classée comme un minéral, une substance doit répondre à cinq exigences précises qui sont non négociables. Premièrement, la substance doit être naturellement présente dans l'environnement. Cela exclut toute substance fabriquée artificiellement, peu importe à quel point elle peut ressembler à un minéral en termes de composition chimique ou de structure. La nature doit être la seule force responsable de son existence.

Ensuite, le matériau doit être inorganique, ce qui signifie qu'il ne peut pas provenir d'une source vivante ou avoir été fabriqué par un organisme vivant. Cela exclut donc les substances comme l'ambre, qui provient de la résine fossilisée d'arbres, ou encore le charbon, qui est un produit des matières végétales décomposées. Les minéraux sont des créations de la géologie, pas de la biologie.

Le troisième critère est la composition chimique définie. Un minéral possède une composition chimique spécifique qui peut être représentée par une formule chimique. Par exemple, le quartz est toujours composé de dioxyde de silicium (SiO2), et le sel gemme est du chlorure de sodium (NaCl). Même si la composition chimique peut varier légèrement en fonction des conditions de formation, un minéral doit avoir une structure chimique régulière.

En outre, la substance doit être solide à température ambiante. Cela signifie que les liquides comme l'eau ou le mercure, bien qu'ils puissent cristalliser sous certaines conditions, ne sont pas considérés comme des minéraux lorsqu'ils sont sous forme liquide. Enfin, le dernier critère crucial est la structure cristalline ordonnée. Cela signifie que les atomes de la substance sont organisés dans un motif répétitif qui s'étend dans toutes les directions. C'est cette structure cristalline qui donne aux minéraux leurs formes géométriques caractéristiques et souvent leurs propriétés physiques distinctives comme la clivabilité et la dureté.

Les cinq critères sont donc: présence naturelle, caractère inorganique, composition chimique définie, état solide à température ambiante, et structure cristalline ordonnée. Si une substance remplit tous ces critères, elle peut alors être fièrement appelée un minéral. Cette classification n'est pas simplement académique; elle est essentielle pour les géologues, les chimistes et même les ingénieurs qui doivent comprendre les propriétés des matériaux avec lesquels ils travaillent. Loin d'être un simple label, la désignation de "minéral" aide à prédire comment une substance se comportera dans diverses conditions, que ce soit sous la pression intense à des kilomètres sous terre ou exposée à l'atmosphère corrosive d'une mine.