Minéralogie, Atmosphère, Hydrosphère et Système Solaire

Cartes mémoires de vocabulaire créées à partir des cours de minéralogie, d'étude de l'atmosphère, de l'hydrosphère, du système solaire et de la structure interne de la Terre.

Minéral

Solide naturel, inorganique et homogène possédant des propriétés physiques et chimiques définies, une structure atomique ordonnée et une composition chimique bien définie.

Cristal

Polyèdre solide caractérisé par une structure régulière et un empilement ordonné d'atomes, qui n'est pas obligatoirement un minéral (ex. sucre, diamant synthétique).

Minéral amorphe

Minéral solide non cristallisé dont les atomes sont disposés en désordre et qui présente une forme irrégulière.

Maille élémentaire

Plus petite structure géométrique de base qui contient tous les ions et toutes les relations géométriques du cristal, permettant de classer les minéraux selon 7 systèmes cristallins.

Polyèdre de coordination

Toute première molécule qui débute le processus de cristallisation d'un minéral et sert de point central à partir duquel se construisent tous les minéraux d'une même classe.

Polyèdre fondamental

Représentation tridimensionnelle de la maille élémentaire obtenue par translation en 3D, constituant le plus petit cristal possible.

Liaison ionique

Liaison chimique caractérisée par une température de fusion élevée et une mauvaise conductivité thermique et électrique, illustrée par la réaction entre les ions $\text{Na}^+$ et $\text{Cl}^-$ pour former la halite.

Liaison covalente

Liaison chimique basée sur le partage de paires d'électrons, possédant une température de fusion très élevée, une grande insolubilité et une mauvaise conductivité électrique (ex. le diamant).

Liaison métallique

Liaison s'établissant entre métaux, caractérisée par une haute densité, une grande brillance, une faible dureté et une excellente conductivité électrique et thermique (ex. cuivre, or, argent).

Force de Van der Waals

Liaison chimique très faible conférant au minéral une faible dureté et un clivage facile, présente entre les feuillets du graphite ou des micas.

Solution solide

Cristal homogène dont la composition chimique présente une certaine variabilité, donnant des propriétés et une composition intermédiaires entre des constituants purs.

Solution solide de substitution totale

Type de solution solide où deux ions de charges identiques et de rayons ioniques très semblables peuvent se substituer complètement (ex. la forstérite $\text{Mg}_2\text{SiO}_4$ et la fayalite $\text{Fe}_2\text{SiO}_4$).

Solution solide de substitution partielle

Type de solution solide où des ions de charges identiques mais de rayons ioniques nettement différents se substituent difficilement (ex. la microcline $\text{KAlSi}_3\text{O}_8$ et l'albite $\text{NaAlSi}_3\text{O}_8$).

Solution solide de substitution jumelée

Type de solution solide nécessitant la substitution simultanée de deux paires d'ions de charges différentes afin de maintenir la neutralité électrique du minéral (ex. $\text{Ca}^{2+}$ avec $\text{Al}^{3+}$ et $\text{Na}^+$ avec $\text{Si}^{4+}$ chez les plagioclases).

Minéraux isomorphes

Minéraux possédant la même structure atomique mais une composition chimique différente, comme la halite ($\text{NaCl}$) et la sylvite ($\text{KCl}$).

Minéraux polymorphes

Minéraux possédant la même composition chimique mais une structure atomique différente appartenant à des systèmes cristallins distincts (ex. le diamant et le graphite).

Minéraux pseudomorphes

Minéraux qui remplacent un autre minéral préexistant en conservant la forme cristalline externe de ce dernier (ex. l'hématite remplaçant la pyrite).

Nésosilicates

Sous-classe de silicates composée de tétraèdres de silice isolés sans aucun oxygène pontant ($0$ oxygène pontant) et présentant un rapport $\text{Si/O}$ de $2:8$ ou $1:4$ (ex. olivines, grenats).

Sorosilicates

Sous-classe de silicates formée de paires de tétraèdres reliés par un sommet ($1$ oxygène pontant) avec un rapport $\text{Si/O}$ de $2:7$ (ex. épidote, akermanite).

Inosilicates simples

Sous-classe de silicates à chaînes simples infinies partageant $2$ oxygènes pontants, caractérisée par un rapport $\text{Si/O}$ de $2:6$ et un clivage à $90^\text{o}$ (ex. la famille des pyroxènes).

Inosilicates doubles

Sous-classe de silicates à chaînes doubles condensées partageant $2\text{ à }3$ oxygènes pontants, présentant un rapport $\text{Si/O}$ de $2:6$ et un clivage à $120^\text{o}$ (ex. la famille des amphiboles).

Cyclosilicates

Sous-classe de silicates dont les tétraèdres s'assemblent en anneaux de 3, 4 ou 6 unités en partageant $2$ oxygènes pontants, avec un rapport $\text{Si/O}$ de $2:6$ (ex. béryl, tourmaline).

Phyllosilicates

Sous-classe de silicates organisés en feuillets tridimensionnels partageant $3$ oxygènes pontants, avec un rapport $\text{Si/O}$ de $2:5$ (ex. micas, serpentine).

Tectosilicates

Sous-classe de silicates formant une charpente tridimensionnelle continue où chaque tétraèdre partage $4$ oxygènes pontants, avec un rapport $\text{Si/O}$ de $2:4$ ou $1:2$ (ex. quartz, feldspaths).

Atmosphère primitive

Première atmosphère terrestre formée environ $1\text{ Ma}$ après la Terre, constituée principalement d'hydrogène ($\text{H}_2$) et d'hélium ($\text{He}$) qui ont ensuite été balayés par les vents solaires.

Atmosphère secondaire

Atmosphère apparue entre $4{,}5$ et $4{,}2\text{ Ga}$, composée à 80-85% de $\text{H}_2\text{O}$, 10-15% de $\text{CO}_2$, 1-3% de $\text{N}_2$ et de traces de gaz à effet de serre.

Météorisation

Processus d'altération et de réduction élémentaire des roches à la surface sous l'action d'agents atmosphériques tels que la pluie, les gaz et les variations de température.

Stromatolithe

Structure sédimentaire biogénique et inorganique formée de doubles couches laminées de carbonate de calcium ($\text{CaCO}_3$) et de colonies de cyanobactéries.

Formation de fer rubanée (B.I.F.)

Roche sédimentaire composée de couches alternées de silice et d'hématite ($\text{Fe}_2\text{O}_3$), formée entre $3{,}5$ et $1{,}5\text{ Ga}$ par précipitation du fer oxydé dans les océans.

Catastrophe de l'oxygène

Événement géologique majeur survenu il y a environ $2{,}4\text{ Ga}$ lorsque l'accumulation de dioxygène issu de la photosynthèse a rendu l'atmosphère terrestre résolument oxydante.

Thermocline

Zone de transition thermique océanique marquant la limite entre la zone euphotique et la zone aphotique, définie par une température chutant d'au moins $2\text{ }^\text{o}\text{C}$ sous celle de surface.

Circulation thermohaline

Circulation océanique globale à grande profondeur contrôlée par les différences de densité de l'eau causées par les variations de température et de salinité.

Expérience de Miller

Expérience réalisée en 1924 démontrant que des décharges électriques soumises à une atmosphère réductrice ($\text{CH}_4, \text{H}_2, \text{H}_2\text{O}, \text{NH}_3$) permettent la synthèse d'acides aminés en 7 jours.

Fusion nucléaire

Réaction au cœur des étoiles associant des atomes légers à faible nombre de protons sous forte pression pour créer des atomes plus lourds tout en libérant une énergie considérable.

Vent solaire

Flux continu d'électrons et de particules chargés expulsé par le Soleil, repoussant les éléments légers vers le système solaire externe.

Zone habitable

Région orbitale autour d'une étoile où les conditions de température permettent à l'eau de subsister à l'état liquide à la surface d'une planète.

Accrétion

Processus d'agglomération progressive des poussières et corps célestes sous l'effet de la gravité ayant mené à la formation des planètes il y a environ $4{,}55\text{ Ga}$.

Différentiation

Processus de séparation des composants internes de la Terre en couches concentriques (noyau, manteau, croûte) selon leur densité respective lors de la fusion initiale.

Lithosphère

Enveloppe externe rigide, cassante et froide de la Terre, englobant la croûte terrestre (continentale ou océanique) ainsi que la partie rigide du manteau supérieur.

Asthénosphère

Couche plastique, ductile et chaude du manteau supérieur située sous la lithosphère, siège de déplacements de matière par convection.