Les minéraux.
Ce que disent les minéraux, un livre de Patrick Cordier et Hugues Leroux. Des étoiles au centre de la Terre : un fabuleux
voyage avec les minéraux !
Ce que disent les minéraux


La minéralogie est une vieille dame respectable qui a contribué à l'émergence de nombreux concepts aujourd'hui utilisés en sciences des matériaux (que l'on pense à la cristallographie par exemple).

Ce que disent les minéraux.


Mais pour la minéralogie comme pour les autres sciences, le temps ne s'est pas arrêté et l'étude des minéraux s'exerce aujourd'hui dans les domaines les plus variés et avec tous les outils mis à disposition par la science contemporaine. C'est à la découverte de quelques uns de ces aspects, souvent méconnus, que ce livre nous convie.

A tout seigneur tout honneur, laissons le diamant nous guider parmi les histoires de minéraux qui parsèment l'ouvrage de P. Cordier et H. Leroux. Le diamant est une gemme, une pierre précieuse qui fascine les hommes depuis la nuit des temps. Nous savons pourtant maintenant que le diamant n'est " que " du carbone, comme le charbon ! Pourquoi alors ces propriétés exceptionnelles de transparence, de dureté, … ? La réponse est dans la structure cristalline, et parfois dans ses imperfections. De nombreux exemples sont là pour l'illustrer, et pas seulement pour le diamant. Comment les minéraux enregistrent-ils le champ magnétique de la Terre, ou son activité sismique, d'où viennent leurs couleurs et comment en changent-ils, comment croissent les cristaux, et comment se déforment-ils ? Ce ne sont que quelques exemples abordés dans le livre.

Revenons au diamant. Cette gemme nous est apportée des profondeurs de la Terre par des volcans : les kimberlites. Voilà pourquoi le diamant, fils des profondeurs, est tellement plus dense que son cousin graphite. Dès lors, tous les moyens ont été mis en œuvre pour reproduire au laboratoire ces pressions colossales à l'origine de la naissance des diamants. Les retombées technologiques ont été bien au delà de la simple capacité à concurrencer la nature dans la production de la précieuse gemme. Avec les hautes pressions s'ouvrent également les portes des mondes les plus inaccessibles : les intérieurs des planètes à commencer bien sûr par celui de notre Terre. C'est un monde minéralogique insoupçonné qui se dévoile alors. Sous pression les structures des cristaux s'effondrent pour donner lieu à des arrangements atomiques inédits. Le quartz lui même pourra perdre moitié de son volume à mesure qu'il se transforme en coesite, stishovite et autres structures plus denses ! Encore plus étonnant, les métamorphoses des minéraux sous pressions rendent compte des enveloppes internes de la Terre que nous décrivent les sismologues.

Mais l'histoire des diamants ne s'arrête pas là. Leur présence, microscopique, dans certaines météorites nous invite à lever les yeux vers les étoiles. Les minéraux sont partout en effets, jusque dans les lointains nuages interstellaires et ils subissent bien des avatars avant de donner naissance à des systèmes planétaires comme le nôtre. A quoi ressemblent les planètes des autres mondes ? Difficile à dire ! L'exploration minéralogique de notre système solaire est pourtant bel et bien en route. Du sol lunaire foulé par l'homme à celui de Mars arpenté par nos robots, jusqu'aux lointaines comètes dont des fragments de chevelure se trouvent aujourd'hui dans nos laboratoires.

Du nanomètre aux années lumière, l'étude des minéraux représente bien aujourd'hui une fantastique aventure scientifique !



Structure cristalline du graphite.
Structure cristalline du graphite.

L'homme concurrence la nature et fait pousser en laboratoire de magnifiques cristaux de quartz.
L’homme concurrence la nature et fait pousser en laboratoire de magnifiques cristaux de quartz.

Le centre de la Terre au creux de la main : comprimé entre deux diamants, de minuscules échantillons adoptent les structures des minéraux des profondeurs de la Terre.
Le centre de la Terre au creux de la main : comprimé entre deux diamants, de minuscules échantillons adoptent
les structures des minéraux des profondeurs de la Terre.

Les techniques de hautes pressions génèrent des échantillons de petites tailles qui réclament des moyens analytiques de pointe : ici un microscope électronique en transmission de l'université de Lille 1.
Les techniques de hautes pressions génèrent des échantillons de petites tailles qui réclament des moyens analytiques de pointe :
ici un microscope électronique en transmission de l’université de Lille 1.

Sous pression, la silice quitte la structure cristalline du quartz pour adopter des formes de plus en plus denses. Ici la stishovite vue en lame mince.
Sous pression, la silice quitte la structure cristalline du quartz pour adopter des formes de plus en plus denses.
Ici la stishovite vue en lame mince.

Structure cristalline de la stishovite. Le silicium n'y est plus entouré de quatre atomes d'oxygène, mais de six !
Structure cristalline de la stishovite. Le silicium n’y est plus entouré de quatre
atomes d’oxygène, mais de six !

Un géant des profondeurs : le silicate de magnésium de structure perovskite. On pense qu'il représente la moitié de la masse de notre planète !
Un géant des profondeurs : le silicate de magnésium de structure perovskite. On pense qu’il représente la moitié de la masse de notre planète !

Structure cristalline du silicate de magnésium de structure perovskite.
Structure cristalline du silicate de magnésium de structure perovskite.

Sous pression, l'eau n'est pas en reste et adopte de nombreuses structures de glaces. Sommes nous en train de contempler l'intérieur des satellites glacés de Saturne ?
Sous pression, l'eau n'est pas en reste et adopte de nombreuses structures de glaces. Sommes nous en train
de contempler l'intérieur des satellites glacés de Saturne ?

Gros plan sur une roche lunaire : on y observe un cristal d'ilménite.
Gros plan sur une roche lunaire : on y observe un cristal d’ilménite.

Caresser la chevelure des comètes : observation au microscope électronique en transmission d'un grain prélevé par la sonde Stardust dans la chevelure de la comète Wild 2.
Caresser la chevelure des comètes : observation au microscope électronique en transmission d’un grain prélevé par la
sonde Stardust dans la chevelure de la comète Wild 2.


Ce que disent les minéraux, un livre de Patrick Cordier et Hugues Leroux.

Des étoiles au centre de la Terre : un fabuleux voyage avec les minéraux !

Ce que disent les minéraux, un livre de Patrick Cordier et Hugues Leroux. Patrick Cordier et Hugues Leroux sont professeurs à l’université des sciences et technologies de Lille (USTL).

160 pages - 18 x 24 cm
23.50 €
ISBN 978-2-7011-4729-1



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