Les cristaux et les structures cristallines dans la matière et les roches

Fiches de vocabulaire complètes portant sur l'organisation des solides cristallins et amorphes, les biominéraux du vivant, ainsi que la genèse et la structure des roches magmatiques de la croûte océanique.

État cristallin

État solide de la matière dans lequel les éléments chimiques (ions, atomes, molécules) s'organisent de façon répétitive et géométrique pour former des édifices ordonnés.

Solide amorphe

Solide dans lequel l'association des éléments chimiques s'effectue au hasard, sans organisation particulière ni ordre géométrique (par exemple le verre ou l'opale).

Cristal

Objet macroscopique solide au sein duquel les divers éléments chimiques sont arrangés de manière régulière.

Biominéralisation

Processus par lequel les organismes vivants (animaux, plantes, champignons, bactéries) élaborent des minéraux qui participent à la formation de squelettes internes, de squelettes externes (coquilles), de moyens de défense (raphides) ou apparaissent lors de dysfonctionnements d'organes (calculs rénaux).

Biominéraux

Ensemble d'environ $70$ types de structures minérales (amorphes ou cristallines), majoritairement à base de calcium, élaborées par le monde vivant pour assurer divers rôles physiologiques ou mécaniques.

Raphides

Cristaux élaborés par certaines plantes qui jouent le rôle de moyens de défense.

Sel de table

Solide issu de l'évaporation de l'eau de mer formé de cristaux cubiques imbriqués, où les ions sodium et chlore s'organisent à l'échelle microscopique selon un cube se répétant régulièrement.

Minéral

Entité caractérisée par sa formule chimique et sa maille cristalline, ses propriétés spécifiques résultant de l'arrangement de son réseau cristallin.

Roche

Matériau naturel formé par l'association de cristaux d'un ou de plusieurs minéraux (par exemple le granite).

Graphite

Forme de cristallisation du carbone possédant une masse volumique de $2{,}1\,\text{kg}\cdot\text{L}^{-1}$ et une valeur marchande de $0{,}003\,\text{euro}\cdot\text{g}^{-1}$.

Diamant

Forme de cristallisation du carbone possédant une masse volumique de $3{,}5\,\text{kg}\cdot\text{L}^{-1}$ et une valeur marchande de $2000\,\text{euro}\cdot\text{g}^{-1}$.

Silice ($\text{SiO}_2$)

Composé chimique capable d'adopter deux organisations distinctes : une structure cristalline formant le quartz ou une structure amorphe formant l'opale.

Magma

Matière minérale liquide produite suite à la fusion d'une roche en profondeur.

Roche magmatique plutonique

Roche issue du refroidissement lent et de la cristallisation d'un magma en profondeur (comme le gabbro).

Roche magmatique volcanique

Roche formée en surface à partir d'une lave (magma dégazé ayant atteint la surface), telle que le basalte.

Structure grenue

Structure d'une roche magmatique entièrement cristallisée sans verre interstitiel, formée de cristaux imbriqués les uns dans les autres et visible dans le gabbro.

Structure microlitique

Structure caractéristique du basalte composée de microlites et de phénocristaux enrobés dans du verre non cristallisé.

Gabbro et basalte

Deux roches de la croûte océanique issues d'un magma identique partageant la même composition chimique et minéralogique (feldspaths, pyroxènes, [olivine]), mais se distinguant par leur texture grenue ou microlitique selon leur vitesse et lieu de refroidissement.