Clé d'identification des roches et minéraux

Cet outil est une clé d’identification des roches et des minéraux. Saisissez les propriétés physiques que vous pouvez tester chez vous : il répertorie chaque minéral de sa base de référence qui y correspond, explique pourquoi les autres ont été écartés et suggère le test qui réduirait le plus rapidement la liste.

Pourquoi une photographie ne suffit pas

Le United States Geological Survey l’affirme clairement : les roches et les minéraux doivent être examinés en personne sous tous les angles, car ils sont extrêmement difficiles à identifier à partir de photographies.

La raison est que les propriétés qui permettent d’identifier un minéral ne sont généralement pas visuelles. La trace, la dureté, le clivage, la densité et la réaction à l’acide nécessitent de manipuler l’échantillon. Aucune de ces propriétés n’apparaît sur une image.

La couleur, la seule propriété qu’une photographie restitue bien, est la moins fiable de toutes. Le quartz à lui seul existe sous les couleurs incolore, blanche, rose, violette, grise, brune et noire. Deux minéraux de même couleur peuvent être entièrement différents, et un même minéral peut apparaître dans une douzaine de couleurs. C’est pourquoi cette clé accorde le moins de poids à la couleur et le plus à la trace.

Les tests

Dureté

La dureté se mesure sur l’échelle de Mohs, de 1 à 10, définie par dix minéraux étalons : talc 1, gypse 2, calcite 3, fluorite 4, apatite 5, orthose 6, quartz 7, topaze 8, corindon 9, diamant 10.

Elle se teste par rayure. Un ongle vaut environ 2,5, une pièce de cuivre environ 3,5, un couteau ou un clou en acier environ 5,5, et le verre à vitre environ 5,5. Si l’échantillon raye le verre mais pas une lime en acier, sa dureté est approximativement comprise entre 6 et 6,5.

Trace

La trace est la couleur de la poudre qu’un minéral laisse lorsqu’on le frotte sur une porcelaine non émaillée. Elle est bien plus constante que la couleur de l’échantillon lui-même. L’hématite en est le cas classique : le minéral peut sembler argenté, noir ou rouge, mais sa trace est toujours rouge-brun.

La trace ne fonctionne que pour les minéraux plus tendres que la plaque de porcelaine, soit environ 7.

Éclat

L’éclat décrit la manière dont la surface réfléchit la lumière. La distinction principale oppose l’éclat métallique à l’éclat non métallique. Les éclats non métalliques sont décrits comme vitreux, nacré, soyeux, gras, résineux, terne ou brillant.

Clivage

Le clivage est la tendance à se briser suivant des plans plats, et le nombre de directions de clivage est un critère diagnostique. Le mica se sépare en feuillets dans une seule direction. Le feldspath présente deux directions. La calcite en présente trois, ce qui produit des rhomboèdres. La fluorite en présente quatre, ce qui produit des octaèdres. Un minéral sans clivage, comme le quartz, se brise plutôt selon des surfaces de fracture courbes.

Densité relative

La densité relative compare la densité d’un minéral à celle de l’eau. La plupart des minéraux courants se situent entre 2,5 et 3. Tout minéral sensiblement plus lourd constitue un indice important : la barytine est à environ 4,5, ce qui est surprenant pour un minéral pâle, et la galène à environ 7,5.

Elle peut être mesurée en pesant l’échantillon à sec, puis en le pesant suspendu dans l’eau, et en divisant le poids à sec par la perte de poids.

Magnétisme et acide

La magnétite est fortement magnétique, ce qui suffit presque à l’identifier à elle seule. Une goutte d’acide chlorhydrique dilué fait facilement effervescer la calcite ; la dolomite n’effervesce que lorsqu’elle a d’abord été rayée jusqu’à devenir poudreuse. Ces deux tests sont rapides et décisifs.

Fonctionnement de la clé

Chaque propriété saisie est comparée aux valeurs de référence. Un minéral ne reste dans la liste que si rien de ce que vous avez observé ne le contredit. Les propriétés non testées ne jouent jamais en défaveur d’un minéral ; même un ensemble partiel de tests fournit donc une réponse utile.

L’outil ne donne jamais de pourcentage de confiance, car il n’existe aucun moyen honnête de le calculer à partir d’une poignée de tests effectués à la main. Il indique quels minéraux restent possibles.

Exemple détaillé

Un échantillon est sombre et d’aspect métallique. La couleur seule laisse ouvertes les possibilités de la magnétite, de l’hématite, de la galène, du graphite et de plusieurs autres minéraux.

Le frotter sur une porcelaine donne une trace rouge-brun. Ce seul test écarte tous les candidats sauf l’hématite, quel que soit l’aspect de l’échantillon.

Si la trace avait été noire et que l’échantillon avait été fortement magnétique, il se serait plutôt agi de magnétite.

Foire aux questions

Une application peut-elle identifier ma roche à partir d’une photographie ?

Pas de manière fiable. Aucune étude publiée ne mesure la précision des modèles généraux d’analyse d’images sur des photographies ordinaires de minéraux, et les chiffres de précision annoncés par les applications grand public proviennent de leur propre communication commerciale. Les modèles de recherche qui donnent de bons résultats utilisent la dureté comme donnée d’entrée distincte, précisément parce que l’image seule ne suffit pas.

Pourquoi l’outil laisse-t-il parfois plusieurs minéraux dans la liste ?

Parce que les tests saisis ne permettent réellement pas de les distinguer. Une dureté de 7, sans clivage et avec une trace blanche, correspond à la fois au quartz et au grenat ; leurs densités diffèrent, de sorte que la mesure de la densité relative permet de trancher.

Ma roche ne correspond à rien. Pourquoi ?

La plupart des roches sont des mélanges de plusieurs minéraux plutôt qu’un minéral unique. Le granite, par exemple, contient ensemble du quartz, du feldspath et du mica. Testez un grain individuel plutôt que la roche entière.

Est-il possible d’évaluer sa valeur à partir de ces propriétés ?

Non. La valeur dépend de la qualité, de la taille, de la forme des cristaux et du lieu d’origine, et aucune de ces caractéristiques ne découle d’une liste de propriétés. Tout échantillon susceptible d’avoir de la valeur devrait être examiné par un expert en évaluation ou par un département universitaire de géologie.

Combien de minéraux cette clé couvre-t-elle ?

La base de référence contient les minéraux courants qui forment les roches ainsi que les minéraux de collection qu’un débutant est susceptible de rencontrer. Les espèces plus rares nécessitent une référence minéralogique complète et, souvent, une analyse en laboratoire.