Histoire de la minéralogie

ESSAI DE SYNTHESE DE L'HISTORIQUE DE LA MINÉRALOGIE (à compléter et corriger si besion..)

La minéralogie est la science qui étudie les minéraux.

Un minéral est une substance formée naturellement, généralement inorganique, exceptionnellement organique. Un minéral donné est caractérisé par une formule chimique et une structure cristalline, c'est-à-dire respectivement par la nature des atomes qui le composent et leur agencement dans l'espace. La minéralogie concentre les diverses approches d'étude des minéraux sur ces bases théoriques.L'étude des minéraux et des théories explicatives de la présence de minéraux est fort ancienne.
La minéralogie est surement née de la volonté des hommes de trouver les matières indispensables à leur survie, comme des mines de silex durant l'âge de la pierre, puis des métaux comme le cuivre ou le fer.... l'uranium. Les premiers résultats concrets sur la formation des minéraux datent de la découverte du microscope et du principe de la cristallographie au XVIIe siècle.

La cristallographie est la science qui se consacre à l'étude des substances cristallines à l'échelle atomique. Les propriétés physico-chimiques d'un cristal sont étroitement liées à l'arrangement spatial des atomes dans la matière. L'état cristallin est défini par un caractère périodique et ordonné à l'échelle atomique ou moléculaire. L'étude des cristaux permet de visualiser des plans, axes et centres de symétrie…

• C'est en 1774 que l'abbé Haüy ébauche les premières théories sur l'organisation et sur la constitution intime de la matière. Il décrira les règles géométriques, leur agencement, il dégage l'idée d'atome, d'unité et de périodicité à partir de l'observation du phénomène de clivage d'un cristal de calcite cassé : les bases de la cristallographie. Haüy montra que la forme des cristaux résultait de l'empilement de petits volumes de matière qu'il nommait molécules intégrantes, et dont son élève, Gabriel Delafosse déduira la notion de maille cristalline en 1840. La loi des indices rationnels ou des troncatures simples fut définie par l'abbé René Just Haüy.Il est l'auteur de nombreuses observations, mesures d'angles de cristaux et publications. Il enseigne la minéralogie au Muséum national d'histoire naturelle à partir de 1800, en remplacement de Déodat Gratet de Dolomieu.

• C'est en 1783 que Romé de L'Isle utilisera des notions de description "troncatures"et "formes primitives" qui l'amèneront à formuler sa loi de "constance des angles"..Il publiera en 1772 un Essai de Cristallographie puis en 1783 sa Cristallographie.
  Il fut le premier à énoncer la loi de constances des angles.

• Antoine Lavoisier dont son Traité élémentaire de chimie (1789) est considéré comme le premier manuel chimique moderne, son ouvrage contient une liste d'éléments ou substances qui ne peuvent être décomposées davantage, incluant l'oxygène, l'azote, l'hydrogène, le phosphore, le mercure, le zinc et le soufre, est considéré en tant que père de la chimie moderne.

• Friedrich Mohs est connu pour ses travaux sur les minéraux, qu'il a classés en fonction de leurs caractéristiques physiques de dureté, indépendamment de leur composition chimique comme cela se faisait auparavant, et il étudie les 7 systèmes cristallins en 1820. On lui doit notamment l'échelle de dureté publiée en 1822, qui porte son nom. A l'origine, Friedrich Mohs avait choisi dix minéraux à la dureté croissante auxquels il avait attribué des nombres entiers avec valeur comprise entre 1 et 10, c'est "l'échelle de Mohs".

• En 1830 Johann Hessel, à partir des différentes combinaisons des éléments de symétrie cristalline défini les 32 classes de symétrie , liés à 7 types fondamentaux de symétrie d'orientation : les 7 systèmes cristallins étudiés par Mohs.

• William Hallowes Miller, en 1839, introduit les notations (indices de Miller) en cristallographie, ce sont le rapport des longueurs des trois vecteurs et des trois axes et des trois angles que forment entre eux ces axes, des systèmes cristallins.

• C'est Gabriel Delafosse qui proposa le concept de maille en cristallographie en 1840.

• Jean-Baptiste Élie de Beaumont publie en 1841, avec Dufrénoy, une carte géologique de la France, résultat de près de trente ans de travail (1823-1836)

• Armand Dufrénoy est l'auteur d'un traité de minéralogie en trois volumes dans lesquels il décrit les propriétés physiques et chimiques de divers minéraux ainsi que leurs relations géologiques. Éminent professeur de minéralogie, Dufrénoy retourne à Londres pour acquérir la collection de minéraux créée par l'abbé Haüy, fondateur de la cristallographie, et c'est sous son impulsion que la collection du Muséum a pu devenir l'une des plus complètes au monde.

• Auguste Bravais définit en 1848 les 14 réseaux de Bravais, à partir des 32 classes de symétrie, il n'existe pas d'autre façon de disposer des points dans l'espace, afin de réaliser un réseau ou une maille, de manière à ne laisser aucun volume libre entre les réseaux. Les 14 réseaux de Bravais sont des expansions des 7 formes primitives de cristaux (les 7 systèmes cristallins).

• Mendeleïev est principalement connu pour son travail sur la classification périodique des éléments, publié en 1869 et également appelé "tableau de Mendeleïev". Il déclara que les éléments chimiques pouvaient être arrangés selon un modèle qui permettait de prévoir les propriétés des éléments non encore découverts.

• En 1875 Félix Pisani publie son Traité élémentaire de minéralogie avec Alfred Des Cloizeaux.

• Des Cloizeaux s'intéressa surtout aux minéraux transparents ou translucides que sont les quartz et les feldspaths; ce qui le mena à introduire les méthodes de l'optique cristalline pour caractériser et identifier, de la manière la plus rigoureuse possible, les espèces minérales. Désirant exploiter au maximum la biréfringence il utilisa un microscope polarisant modifié par ses soins, afin de déterminer la nature exacte des systèmes cristallins

• Alfred Lacroix s'intéresse dès le lycée à la minéralogie à travers les manuels de René Just Haüy, Pisani et Dufrénoy. À 18 ans, il est accepté comme membre de la Société de minéralogie de France. Il devient docteur es sciences en 1889, en 1904 il est élu membre de l'académie des sciences, dont il devient le secrétaire perpétuel pour les sciences physiques en 1914, charge qu'il occupe pendant 34 ans. Parmi ses principales publications se trouvent la Minéralogie de la France et de ses colonies (1893-1898).

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