1-Les tectosilicates diffèrent des autres minéraux (péridots pyroxènes amphiboles) par un certain nombre de leur

propriétés physiques lesquelles et pourquoi ?

Les propriétés physiques des tectosilicates sont également remarquables. D'abord ce sont tous des minéraux clairs ou
"minéraux blancs" en raison justement de l'absence des métaux “chromophores" hexacoordonnés.
Ensuite ce sont des minéraux légers ; l'empilement des oxygènes étant loin d'être compact, ménageant souvent de
véritables canaux dans les structures : la densité est donc faible. Enfin les liaisons ioniques sont fortes dans les
tectosilicates et la dureté oscille entre 5 et 7 : seuls les nésosilicates les dépassent.
Les tétraèdres des tectosilicates sont tous liés par leurs sommets, aucun sommet ne restant libre : chaque ion oxygène
appartient de ce fait à deux tétraèdres, la trame Si-O n'a besoin d'aucun cation pour compenser sa charge négative Car
les tectosilicates sont essentiellement des aluminosilicates, constitués de tétraèdres [SiO 4] et [AlO4]. Le nombre d'ions
Si4+ remplacés par les ions Al3+ ne dépasse pas la moitié, seuls des cations à grand rayon ionique, donc à coordinance
élevée, entrent dans les lacunes des tectosilicates, Les cations moyens à coordinance hexacoordonnée comme Mg 2+,
Fe2+, Mn2+, Al3+, Fe3+, etc... sont complètement absents, alors qu'ils entrent facilement dans les autres structures
silicatées. Cela tient au fait que la coordinance est trop faible et qu'il n'y a pas assez de charges négatives dans les
tétraèdres silico-alumineux pour ces cations-là.

2-Expliquez en precisant les principaux modes de gisement du quartz pourquoi ce minéral est très répandu dans la
nature
Dans les roches magmatiques, il signale la sursaturation en silice (roches dites acides) et caractérise les granites,
granodiorites, diorites quartziques et leurs équivalents effusifs. Il peut prendre des dimensions géantes dans les
pegmatites, associés à la muscovite, aux Feldspaths, au Béryl, à la tourmaline, etc... C'est aussi un minéral filonien des
gîtes hydrothermaux où il s'associe aux minerais les plus divers (Pyrite, Blende, Galène, Chalcopyrite, Or, Wolframite,
etc...). Son inaltérabilité et sa dureté font de lui le minéral détritique par excellence dans les roches sédimentaires, et on
le retrouve bien sûr dans les roches métamorphiques.
Le quartz est un minéral très répandu dans la nature puisqu'il est caractérisé par un domaine de stabilité très large.

3-Quels sont parmi les différentes familles des minéraux non silicatés celles qui présentent un grand intérêt
économique ? Citer quelques exemples typiques de ces minéraux.
Au total, il existe plus de 200 oxydes et hydroxydes dans la nature, dont seulement une vingtaine de minéraux sont très
répandus et économiquement importants, en premier lieu les oxydes de fer.

4-Qu’appelle t’on élément natif expliquer pourquoi certains éléments se rencontrent exclusivement à l’état natif citer
quelques exemples de ces éléments
Un élément est dit à l’état natif lorsque on le trouve dans la nature à l’état de corps simple non combiné à d’autres
éléments. Certains de ces éléments du fait de leur complète inertie chimique se rencontrent tjrs à l’état natif (gaz rares
or et platine)

5-Quels sont les principaux modes de gisement de l’or et du diamant

L’or se trouve surtout dans des filons à quartz autour des massifs granitiques dans lesquels il est finement disséminé il se
trouve aussi sous forme de pépites dans des sédiments détritiques actuels ou anciens des rivières : lors de l’érosion des
massifs granitique l’or des filons de quartz est libéré et en raison de sa très forte densité se concentre dans les sables des
rivières aux endroits ou l’eau ralentit.
Le diamant on ne le trouve que dans certaines cheminées ou pipes d’une péridotite micacée appelée Kimberlite les
études expérimentales sur le système diamant graphite montrent que le diamant est la forme de haute pression du
carbone les conditions de formation du diamant sont réalisées à plus de 150 km de profondeur càd dans le manteau
supérieur moyen du fait de son inaltérabilité le diamant se trouve aussi dans des placers diamantifères sous forme
détritique.

6-L’andalousite le disthène et la silimanite sont trois polymorphes de Al2Si2O5, expliquer comment ces minéraux
peuvent aider à reconstituer les conditions de formation des roches dans lesquelles on les trouve
Ce sont des minéraux typiques du métamorphisme, mais ils ne peuvent apparaître que dans des roches siliceuses à
excès d'Al.
Ces conditions ne sont réalisées que dans les sédiments argileux (pélites) dans lesquels le métamorphisme, selon les
conditions de pression et de température fera apparaître l'un ou l'autre de ces silicates d'alumine.
Ces silicates se partagent presque tout l'espace pression-température ; ils servent donc comme minéraux indicateurs
des conditions physiques du métamorphisme.

7-Donner quelques exemples de minéraux appartenant aux familles suivantes en donnant leur formule chimique ;
sulfure, oxydes, carbonates et sulfates.
Sulfure : marcassite FeS2 (orthorhombique), pyrite FeS2 (cubique), bornite Cu5FeS4 , galène PbS (cubique), pyrrhotite Fe1-
xS (hexagonal)
Oxydes : hématite Fe2O, manganite MnO(OH), périclase MgO
Carbonates : Calcite CaCO3, Aragonite CaCO3 (orthorhombique)
Sulfates : Anhydrite : CaSO4, Gypse CaSO4, 2H2O

8-Comparer de point de vue cristallochimique les tectosilicates du groupe de la silice et ceux du groupe des feldspaths
Les feldspaths :
Dans un ou deux tétraèdres il y a remplacement de Si4+ par Al3+
Le déficit de charge qui en résulte va être compensé par l’insertion de K+ Na+ Ca+
La silice :
Malgré la formule chimique très simple il n’y a pas moins de 11 variétés polymorphiques de la silice cad il y a 11 façons
différentes pour les tétraèdres de partager tous leurs oxygènes en construisant un réseau continu tridimensionnel et
électriquement neutre

9-Les différentes espèces de feldspath ont beaucoup de caractères communs Lesquels ?

Les différentes espèces de feldspaths ont bcp de caractères en communs quand ils ne sont pas altérés ils sont souvent
d’un blanc porcelaine et plus rarement incolore leur face 010 est tjrs très développée mais leur allongement peut se
faire suivant l’axe c que suivant l’axe a ils possèdent un clivage parfait 001 et un autre moins bon 010 ils sont presque
tjrs maclé ces macles sont très importantes car elle permettent de reconnaitre les différents feldspaths de déterminer
leur composition avec précision .

10-Les illites sont des minéraux argileux appartenant au groupe des phyllosilicates leur formule structurale est ---
comparer ces minéraux a ceux du groupe des micas blancs muscovite et à la pyrophyllite
Les illites :
Elles sont le produit de lessivage des muscovites. Le K est en partie éliminé et par conséquent le taux de substitution de
Si4+ par Al3+ est plus faible. Leur formule structurale est variable, c’est le minéral argileux le plus abondant dans la nature
constituant important des sols formés sous climat desertiques glaciaux et tempérés
La pyrophillite :
C'est un minéral qui ressemble beaucoup au talc et que l'on trouve surtout dans certains schistes métamorphiques
riches en alumine. Elle est stable dans un étroit domaine de température, ce qui explique sa rareté ; elle disparaît en
donnant un silicate d'alumine (andalousite ou disthène) et du quartz.
Les micas blancs :
La muscovite a les mêmes caractéristiques morphologiques que la biotite. Elle est stable dans les conditions de surface
et ne s'altère pas facilement : on la retrouve donc intacte dans les sédiments détritiques (grès micacés ou psammites).

11-Expliquer le principal mode de gisement des minéraux évaporitique tels que l’anhydrite le gypse et l’halite
Le gypse et l'anhydrite sont étroitement liés par leurs conditions de formation et leurs modes de gisement. Comme son
nom l'indique, l'anhydrite (anhydre) ne contient pas d'eau alors que le gypse est hydraté.
En présence d'eau et à pression atmosphérique, l'anhydrite se transforme progressivement en gypse avec forte
augmentation du volume (jusqu'à 30%). L'anhydrite, toujours ou presque accompagnée de gypse, forme de très grandes
masses dans certaines séries sédimentaires, en particulier dans les évaporites.
L'anhydrite est assez rare à l'affleurement en raison de son hydratation rapide à l'air et à sa transformation en gypse.
Par chauffage à l'air à des températures comprises entre 70°C et 200°C, le gypse se déshydrate en donnant du plâtre.
La Halite Peut être obtenu par évaporation dans les marais salants. Constituant des roches sédimentaires d'origine
évaporitique
12-Donner quelques exemples des mineraux secondaires que l’on rencontre dans les zones d’oxydation des sulfures
de Pb Zn Fe
La blende ZnS :
C’est le principal minerai de zinc elle se trouve principalement dans les filons BGBC et les gites d’impregnation calcaire
elle se décompose en donnant notamment dans le cas des gites calcaires un carbonate de Zn : ZnCO 3 : (Smithsonite).
La galène PbS :
Par oxydation (altération des gîtes), la galène se transforme en un certain nombre de minéraux secondaires :
PbSO4 Anglésite ,PbCO3 Cérusite ,PbVO4 Vanadinite ,PbMoO4 Wulfénite ,Pb5(PO4)3C1 Pyromorphite
La pyrothine FeS :
Elle constitue le sulfure le plus altérable ; elle s'altère facilement à l'air en donnant la limonite et H 2SO4. On peut la
trouver en masses importantes, mais elle présente un intérêt industriel très moyen pour l'extraction du soufre (pyrite
------> 45% S , Pyrothine --------> 30% S ).

13-Pourquoi tous les phyllosilicates cristallisent en cristaux aplatis et ont un excellent clivage (001)
Dans ce groupe, la trame silicatée s'étend de façon théoriquement infinie dans un plan (001) = les tétraèdres [SiO 4] ont
leurs bases dans un même plan, partageant les 3 sommets de cette base dans la même direction. Il en résulte que tous
les phyllosilicates cristallisent en cristaux aplatis et ont un excellent clivage (001).

14-Les feldspaths constituent 2 grandes séries lesquelles décrire ces 2 séries et citer les principaux minéraux
appartenant à ce groupe
- une série calcosodique dite série des plagioclases(sont tricliniques, toutes les propriétés physiques et
cristallographiques varient de façon continue de l'albite à l'anorthite. Les formes et les clivages sont les mêmes que les
feldspaths alcalins. La macle polysynthétique de l'albite est omniprésente), constituant une série isomorphe continue
depuis l'albite Na [Si3AlO8] jusqu'à l'anorthite Ca [Al2Si2O8
- une série sodipotassique dite série des Feldspaths alcalins, constituant à haute température seulement, une série
isomorphe continue depuis l'albite Na[AlSi3O8], et l'orthose K[Si3AlO8
Sanidine K[Si3AlO8], Orthose K[Si3AlO8], Le microcline K[Si3AlO8].

15-Expliquer pourquoi certains éléments natifs ont souvent un mode de gisement alluvionnaire se trouvent dans des
placers citer certains de ces éléments
une conséquence de leur stabilité chimique. platine, diamant

16-L’unité structurale de base de tous les phyllosilicates est [Si 4O10 (OH)2]6- comparer du points de vue
cristallochimique les phyllosilicates du groupe du talc et de la pyrophyllite des micas et des argiles.
Le talc : Il est monoclinique pseudo-hexagonal, avec un clivage (001). Ce clivage parfait donne des lames flexibles mais
non élastiques. En effet, il n'y pas d'ions entre les feuillets, ceux-ci sont neutres électriquement et seules des forces
résiduelles de Van Der Waals, très faibles les relient entre eux ; ils peuvent donc glisser facilement les uns sur les autres.
Pour cette même raison c’est un minéral très tendre
Les groupes de micas : Dans ce groupe, des substitutions de Si4+ par Al3+ dans les couches tétraédriques entraînent un
déficit de charge, compensé par de gros ions alcalins qui se placent en position interfoliaire, ce qui fait passer
l'équidistance interfoliaire de 9 à 10 A.
Les groupes des argiles : Dans ce groupe seront réunis tous les silicates hydratés à structure de phyllite et qui se
présentent en particules très petites, < 2 µm (500 A de côté). Du fait de leur petite taille, leur étude se fait par des
techniques particulières = diffractométrie des RX, observation au microscope électronique, analyse thermique
différentielle, etc. Si elles ne sont pas fondamentalement différentes des autres phyllosilicates, Elles ont par contre la
faculté, pour la plupart d'entre elles, d'absorber et d'échanger des ions. D'où certaines de leurs propriétés d'absorber
des matières grasses et de gonfler en présence d'eau.
La pyrophillite : Elle est dioctaèdrique, avec la formule [Si4O10 (OH)2]Al2 C'est un minéral qui ressemble beaucoup au talc
et que l'on trouve surtout dans certains schistes métamorphiques riches en alumine. Elle est stable dans un étroit
domaine de température, ce qui explique sa rareté ; elle disparaît en donnant un silicate d'alumine (andalousite ou
disthène) et du quartz.