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Eclats de pierres

Sommaire du dossier pédagogique • Introduction p. 3 • Eclats de pierres - présentation de l'exposition p. 4 - plan p. 8 - liens avec les programmes p. 10 • Les textes de l'exposition p. 13 • Pendant la visite : p 24

- Films et interactifs - L’atelier du petit géologue

• Abécédaire des minéraux p 31 • Fiches métiers p. 51 • Bibliographie p. 56 • Informations pratiques p. 57

Dossier pédagogique réalisé par

Evelyne Fontaine, Danièle Louis, Sophie Maene.

Service pédagogique Danièle LOUIS le vendredi matin

Evelyne FONTAINE le vendredi après-midi 03 86 72 96 40

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INTRODUCTION

Caillou, roche, minéral, minerai… Le muséum se penche sur tous ces mots et leur consacre une exposition : la

collection de minéralogie sort de sa réserve… L’exposition débute par une plongée dans la structure d’une roche, du « caillou » à

l’atome. Fossiles, roches, cristaux… nous vous proposons de découvrir les histoires dont ils

sont témoins en suivant quatre thèmes : richesse, mythe, danger et mémoire. La salle de paléontologie de Bourgogne s’ouvre aux minéraux de notre région :

fluorine, autunite, corail fossile de Mailly-le-Château… Enfin, la dernière salle révèle la place des minéraux dans notre vie quotidienne et

leurs utilisations.

L’exposition « Eclats de pierres » a reçu la labellisation « Année internationale de la planète Terre ».

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PRESENTATION DE L'EXPOSITION

• Salle 1 : De la roche à l’atome

Salle d’introduction, ce premier espace présente les différents termes : roche, minéral, cristal… en précisant quelques notions de base : mode de cristallisation des minéraux, systèmes cristallins….

Minéraux présentés : - Soufre natif - Vitrine « Cristallisation » : géode avec eau fossile, géode

ouverte, agates polies, basalte avec cristallisations d’aragonite, pseudomorphoses de quartz sur fluorine.

- Vitrine « Variations des systèmes cristallins » : opale, opaline, obsidienne, mercure, jaspe vert, ambre pour les minéraux amorphes ; pyrite, pyrite sur fluorine, sel gemme (halite) pour le système cubique et octaèdres de fluorine et dodécaèdres de grenat pour ses variations ; gypse pour le système monoclinique ; gypse, halite et galène pour les mâcles.

Panneaux :

- « Voyage au cœur d’une roche » (2 panneaux) - « Le système cristallin »

• Salle 2 : Petit laboratoire de minéralogie

Dans cette salle sont présentées les propriétés des minéraux : couleur, fluorescence aux ultra-violets… De petites expériences simples (test de dureté, test à l’acide…) permettent de comprendre leur réalité physique et leur utilité pour la détermination d’échantillon. Les expériences se concentrent sur une histoire géologique : l’arène granitique, de la roche-mère au grain de sable.

Minéraux présentés :

- Vitrine « Couleur des quartz » : cristal de roche, quartz citrine, quartz hématoïde, améthyste, quartz rose, quartz fumé, quartz à inclusions de tourmaline sous forme cristalline ; quartz citrine, améthyste, quartz rose, quartz fumé, quartz à inclusions d’actinote et aventurine sous forme de pierre taillée.

- Vitrine des quartz : plaque de cristal de roche, quartz hématoïde, géode de quartz avec actinote, quartz fumé.

- Vitrine des minéraux fluorescents sous UV : oxyde d’uranium, autunite, calcite, aragonite, collemanite, anthophyllite.

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Panneaux :

- « Petit laboratoire de minéralogie » - « Propriétés physiques » - « Propriétés chimiques »

• Salles 3 et 4 : Histoires de cailloux

Après l’approche scientifique des premières salles, cette section propose de redécouvrir les histoires cachées derrière chaque « caillou » : quatre pistes pour découvrir les spécimens de la collection du muséum.

- Minéraux, danger : amiante, arsenic, uranium, mercure… des noms associés au danger et à la mort.

- Minéraux, mythes : des malédictions associées aux diamants célèbres aux mythes et légendes.

- Minéraux, mémoire : traces d’un paysage, d’une espèce, d’une activité, d’un bouleversement climatique, minéraux et roches ont des choses à raconter pour qui sait les lire.

- Minéraux, richesse : des pierres précieuses aux métaux extraits des minerais, les minéraux ont toujours eu une valeur financière pour l’Homme.

Minéraux présentés salle 3:

- vitrine « Danger » : chrysotide (amiante), torbernite, cinabre, réalgar et orpiment, minerai de mercure.

- Vitrine « Météorites » : sidérite, chondrite, mésosidérite, pallasite.

- Grande vitrine : natrolite, stibine, crocoïte, actinote, septaria de barytine, wavellite, géode de quartz, quartz hyalin et quartz fumé.

- Diorama : outils de joaillier (bruxelles, balance de précision, réfractomètre, gabarit), modèles en cristal de roche des différentes tailles de pierres fines, réplique en cristal de roche de diamants célèbres, dessins préparatoires et prototypes de bijoux.

Panneaux de la salle 3:

- « Minéraux, mythe » - « Minéraux, danger »

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Minéraux présentés salle 4:

- Vitrine « Métaux précieux » : or natif et minerai d’or, argent, fer et cuivre natifs, pyrite et chalcopyrite, nodules polymétalliques.

- Vitrine « Minéraux, mémoire » : piste fossile de dinosaure Grallator olonensis, plaque polie de stromatolithes fossiles, bois fossile, bois fossile pyritisé et ammonite recristallisée, rose des sables, crabe fossile Harpactocarcinus punctulatus, trilobite.

- Vitrine « Pierres précieuses » : améthystes brutes et rubis brut sur zoïsite ; zircon, grenat pyrope, orthose, opale, corindon (rubis), diopside, turquoise : béryls (béryl vert, émeraude, aigue-marine, morganite), tourmalines (dravite, verdélite, rubellite) ; topazes (topazes incolore, rose et bleue) et quartz (citrine et améthyste).

- Vitrine « Halite ou sel gemme » : sel gemme incolore, sel gemme rose, sel gemme bleuté : fibrohalite.

Panneaux de la salle 4 :

- « Minéraux, mémoire » - « Minéraux, richesse »

• Salle 5 : Minéraux d’origine organique

Cette salle rappelle que les minéraux peuvent aussi être produits par les êtres vivants. De la coquille d’œuf à l’oolithe des oreilles internes de poissons, de la dent de mammouth à la défense d’éléphant, autant de minéraux d’origine organique.

- Ivoire : défenses d’éléphant ; - Œufs : œufs d’autruche, de casoar, de merle noir, de corbeau

freux, d e pie bavarde, de pipit spioncelle, de grive musicienne, de perdrix grise.

- Coquillages : cônes dont cône textile et cône géographe ; murex ; nautile ; Cassis tuberosa et Cypraecassis sufa.

- Coraux. Panneau :

- « Ivoire, ambre, nacre… »

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• Salle 6 (étage) : Minéraux de l’Yonne

Habituellement réservée aux fossiles, la salle de paléontologie de Bourgogne s’ouvre aux minéraux de notre région : fluorine autunite, barytine, corail fossile de Mailly-le-Château… autour de la carte géologique du département, les minéraux les plus représentatifs sont là.

- Document d’archive : « Arrêt du parlement de Paris […] au sujet du droit des habitants d’Auxerre de pouvoir prendre des pierres, cailloux et sables dans la rivière d’Yonne, depuis le pont de Cravant jusqu’à celui d’Auxerre »

- Gneiss et granite du Morvan - Barytine sous ses différentes formes : tabulaire, en sifflet, en

burins. - Fluorine polie, hématoïde, cubique… - Grès ferrugineux de Puisaye - Quartz hématoïde du Morvan - Coraux fossiles de Mailly-le-Château - Plaques fossiles : poisson et étoile de mer - Ichtyosaures de Vassy et de Coulangeron - Ours subfossile d’Arcy-sur-Cure.

Panneau : - « Richesses icaunaises »

• Salle 7 (étage) : les minéraux dans la vie quotidienne

La dernière salle de l’exposition révèle la place des minéraux dans notre vie quotidienne et leurs utilisations. Dans une cuisine, une salle de bains ou un salon reconstitués, découvrez quels objets ont été fabriqués à partir de, ou grâce à, des minéraux.

Panneau :

- « De la cuisine au garage »

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PLAN DE L’EXPOSITION PREMIER ETAGE

Minéraux dans la vie quotidienne

Salle de paléontologie

Minéraux de

l’Yonne

Salle Paul Bert

Exposition permanente

cuisine

salon/bureau

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REZ – DE - CHAUSSEE

De la roche à l’atome

Histoires de cailloux

Histoires de cailloux

Histoires de cailloux

accueil

Espace Sciences actu

Petit laboratoire de

minéralogie

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LIEN AVEC LES PROGRAMMES OFFICIELS

A l'école primaire : Les nouveaux programmes de l'école primaire en vigueur dès cette rentrée scolaire semblant donner une place de second plan aux matières scientifiques, le programme s'est vu amputé de la partie qui correspondait à une approche de la pétrographie, à savoir l'étude des roches.

La démarche expérimentale reste toutefois un moyen indispensable d'aborder les sciences à l'école et peut être mise en œuvre dans toutes les situations permettant aux élèves de découvrir le monde qui les entoure et notamment les différents éléments de leur environnement.

Au collège : Classe de 5ème : Partie « Géologie externe : évolution des paysages » :

* Les roches subissent à la surface de la Terre une érosion dont l'eau est le principal agent. * Les roches résistent plus ou moins à l'action de l'eau. * Au cours de l'érosion, des particules de différentes tailles peuvent s'accumuler sur place et participer à la formation des sols ou être entraînées par des agents de transport. * Le modelé actuel du paysage résulte de l'action de l'eau sur les roches. * La sédimentation dépend uniquement du dépôt des particules issues de l'érosion. * Les sédiments après transformation donnent des roches sédimentaires. * Les roches du passé peuvent contenir des fossiles : traces ou restes d'organismes ayant vécu dans le passé. * L'être vivant à l'origine du fossile est contemporain de la sédimentation. * Les observations faites dans les milieux actuels, transposées aux phénomènes du passé, permettent de reconstituer certains éléments des paysages anciens. * Les roches sédimentaires sont donc les archives des paysages anciens. *L'action de l'Homme dans son environnement géologique influe sur l'évolution des paysages. * L'Homme prélève dans son environnement les matériaux qui lui sont nécessaires et prend en compte les conséquences de son action sur le paysage. * L'Homme peut prévenir certaines catastrophes naturelles en limitant son action.

Classe de 4ème : Partie « Activité interne du globe » : * Les roches volcaniques proviennent du refroidissement du magma.

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* Le refroidissement par étapes du magma, sa solidification sous forme de cristaux et de verre, donnent naissance aux roches volcaniques. * La structure de la roche conserve la trace de ses conditions de refroidissement.

Au lycée :

Classe de seconde :

Partie 1 : la planète Terre et son environnement : On retrouve l’étude des roches uniquement dans le chapitre 1, comme moyen de comparaison des planètes du système solaire, et dans le chapitre 4 : couplage et évolution des enveloppes de la Terre (pour les roches calcaires réservoirs du C).

Classe de 1ère S : partie Sciences de la Terre : Toute cette partie utilise la notion de roche et doit être en étroite liaison avec la classe terrain obligatoire en première S, sortie qui ancre la géologie dans la réalité du terrain et dans l’utilisation d’outils spécifiques tout en développant le sens de la démarche scientifique.

Chapitre 1 : Structure et composition chimique de la Terre : - où l’on découvre les péridotites du manteau ; - l’étude des roches météoritiques permettant d’appréhender l’état de la matière à

l’intérieur de la Terre ; - l’observation de collections de roches échantillonnées permet de réaliser l’étude

chimique de la Terre.

Chapitre 2 : La lithosphère et la tectonique des plaques : - l’étude et l’âge des premiers sédiments de la croûte océanique, les anomalies

magnétiques et le volcanisme de point chaud.

Chapitre 3 : Divergence et phénomènes liés : - étude du magmatisme, et des roches caractéristiques (basaltes, gabbro, etc.) ; - étude de la fusion partielle des péridotites ; - refroidissement et serpentinisation des roches ; - notion de roches sédimentaires, produits et témoins de l’amincissement progressif de

la lithosphère.

Classe de 1ère L : pas de lien avec le programme.

Classe de 1ère ES : pas de lien avec le programme excepté pour le thème de l’eau, avec la notion de roche aquifère.

Les TPE de première :

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Pour toutes les premières, à relier au thème : l’Homme et la nature et au développement durable (ex. : étude de l’exploitation des gravières, des hydrocarbures pour les premières ES, volcanisme pour les premières S).

Classe de Terminale S : I 4 : mesure du temps dans l’histoire de la Terre et de la vie :

La datation relative et absolue des roches. I 5 : convergence lithosphérique et ses effets

I 5.1 : convergence et subduction : étude de la densité des roches de la croûte océanique, étude des roches volcaniques et du métamorphisme des roches plongeantes, avec l’intervention de l’eau sur ces roches. I 5.2 : convergence et collision continentale : témoignage donné par les roches pouvant raconter l’histoire géologique des Alpes. I 8 : couplage des événements biologiques et géologiques, avec étude des données géologiques liées au cratère d’impact météoritique (iridium , quartz choqués, sphérules basaltiques…) et du volcanisme de point chaud permettant d’émettre des hypothèses sur l’origine des crises et en particulier la crise « Crétacé-Tertiaire ».

Spécialité SVT Terminale S : Partie II-1 : du passé géologique à l’évolution future de la planète :

Etude des documents géologiques montrant des glaciations précambriennes et paléozoïques, étude de l’altération des silicates et la liaison des roches carbonatées avec le piégeage ou non du CO2 selon la température.

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LES TEXTES DE L'EXPOSITION

VOYAGE AU CŒUR D’UNE ROCHE Caillou, roche, minéral, cristal… que désignent-ils exactement ces mots ? Réponse sous forme d’un voyage au cœur de la roche. Roche Cette roche est une andésite, une roche volcanique formée de lave refroidie. Elle vient d’Auvergne. En observant l’andésite, on remarque qu’elle n’est pas homogène : elle est composée de petits grains de couleur différente enchâssés dans une masse sombre. Minéral Avec un faible grossissement, on voit mieux les composantes de la roche. Les grains de couleurs sont des minéraux : amphibole, plagioclase, pyroxène, feldspath. La masse sombre est composée de cristaux minuscules. Phrase enfants : Observe cette roche à la loupe pour voir les petits cristaux qui la composent.

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VOYAGE AU CŒUR D’UNE ROCHE

A l’intérieur du cristal Ces minéraux sont cristallisés. En agrandissant un cristal, on observe une sorte de grille en trois dimensions. C’est la maille cristalline. Les boules représentent les atomes qui composent le minéral et les tiges, les liaisons entre les atomes. Les angles entre les liaisons et la longueur des liaisons sont toujours les mêmes. On peut les mesurer très précisément. Atomes En agrandissant encore un peu, nous pouvons mieux voir les atomes. La composition chimique détermine en partie le système cristallin du minéral (à cause de la taille des atomes et de leur façon de s’assembler avec d’autres atomes). Elle définit aussi ses propriétés chimiques : résistance à la chaleur, aux acides… Phrase enfants : Certains minéraux sont composés de plusieurs sortes d’atomes (plusieurs éléments). D’autres minéraux, comme le diamant ou le soufre, sont composés d’un seul élément.

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LE SYSTEME CRISTALLIN On connaît plus de 3 000 minéraux. Mais il n’existe que 7 systèmes cristallins. Dans chaque minéral, les atomes ont une organisation géométrique toujours identique. Il existe 7 types d’organisation d’atomes : les 7 systèmes cristallins. Le système cristallin donne au minéral ses caractéristiques de solidité ou de souplesse, de résistance, de dureté… Deux minéraux composés des mêmes atomes mais avec des systèmes cristallins différents auront des propriétés différentes. Un exemple ? le diamant et le graphite sont composés des mêmes atomes : des atomes de carbone uniquement. Mais ils ont des systèmes cristallins différents : cubique pour le diamant et hexagonal pour le graphite. Ils ont donc des propriétés différentes : le diamant est très dur et le graphite est tendre. De rares minéraux n’ont pas de systèmes cristallins : l’obsidienne, le verre, le mercure. Ils sont dits amorphes. Phrase enfants : Découvre sur les panneaux les sept systèmes cristallins et les minéraux qui leur correspondent.

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PETIT LABORATOIRE DE MINERALOGIE

Pour identifier un échantillon de minéral, on étudie ses propriétés. Certaines propriétés peuvent être déterminées facilement par l’observation. D’autres, comme la dureté, nécessitent un matériel très simple : une pièce de monnaie et un ongle suffisent ! D’autres propriétés demandent des analyses poussées en laboratoire. On peut aller jusqu’à étudier la structure cristalline grâce aux rayons X ou la composition chimique par spectrométrie. Phrase enfants : Utilise les expériences proposées pour identifier un minéral.

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PROPRIETES PHYSIQUES

Les propriétés physiques des minéraux dépendent de leur structure cristalline. Dureté C’est la capacité d’un minéral à en rayer un autre. On utilise une échelle de dureté, l’échelle de Mohs, qui va du minéral le moins dur, le talc, au plus dur, le diamant. Eclat C’est la façon dont un minéral renvoie la lumière. Il peut être métallique, vitreux, gras, adamantin (diamant), soyeux, nacré, résineux ou mat. Fluorescence aux UV Certains minéraux prennent une coloration particulière en lumière ultraviolette. Magnétisme Certains minéraux attirent les objets ferreux. Couleur La couleur d’un minéral peut venir d’irrégularités de sa structure cristalline, qui absorbent ou réfractent (dévient) certaines longueurs d’onde de la lumière. Indice de réfraction C’est la déviation subie par un rayon lumineux qui traverse un minéral. Il se mesure en laboratoire. Clivage Chaque minéral a un ou plusieurs plans de fracture (de clivage), définis par sa structure cristalline. Ils sont caractéristiques de ce minéral.

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PROPRIETES CHIMIQUES

Les propriétés chimiques des minéraux dépendent de leur composition chimique. Couleur La couleur peut venir des impuretés ou des traces de substances chimiques contenues par le minéral. Elle peut évoluer sous l’action de certains minéraux très faiblement radioactifs (notamment ceux qui contiennent du potassium). Par exemple, les quartz jaunes se transforment lentement en quartz violets. Effervescence (réaction à l’acide) Si on verse quelques gouttes d’acide sur certains minéraux, on observe une effervescence (des bulles) en surface. C’est la preuve que le minéral contient un carbonate, qui réagit avec l’acide en libérant des bulles de CO2.

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MINERAUX, MEMOIRE Pour qui sait les déchiffrer, les minéraux racontent des histoires… La première histoire d’un minéral est celle de sa naissance : dans la chaleur des cheminées volcaniques pour les rubis, les profondeurs écrasantes des océans pour les nodules polymétalliques ou la lente accumulation de débris pour les calcaires. Certains minéraux donnent d’autres indices. Ils sont usés, polis, troués… par le passage de l’eau, par le vent, par les animaux qui s’y sont fixés, par la chute inlassable de milliers de gouttes d’eau. Ils racontent l’histoire d’un paysage et de la succession des saisons sur des millions d’années. Ils peuvent aussi révéler la silhouette d’un poisson âgé de millions d’années ou la piste laissée par un dinosaure. Parfois encore, la roche ou le minéral parle de l’Homme qui l’a utilisé, façonné, modifié. Phrase enfants : Chaque minéral contient des indices qui permettent de reconstituer son histoire.

MINERAUX, RICHESSE Valeur mythique ou financière : certains minéraux sont particulièrement recherchés. L’or est très précieux dans beaucoup de cultures, comme monnaie ou signe de pouvoir. D’autres métaux doivent leur valeur à leur solidité ou leurs usages industriels : titane, platine. Les pierres précieuses sont également recherchées pour leur valeur esthétique. Mais d’autres minéraux, moins attendus, peuvent se révéler aussi précieux, voire davantage. Le coltan, extrait en Afrique, est essentiel à la fabrication des téléphones portables. Il est aussi rentable que l’or ou le diamant. Les métaux prennent aujourd’hui de la valeur. Leurs prix augmentent, donnant de l’intérêt au moindre fragment métallique. Phrase enfants : Les minéraux peuvent atteindre une grande valeur.

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MINERAUX, MYTHE

Toutes les civilisations ont attribué des valeurs particulières ou des pouvoirs magiques aux minéraux. Dans l’Antiquité, on pensait par exemple que l’améthyste protégeait du poison et de l’ivresse. Les croyances et religions ont investi les pierres de pouvoirs particuliers : des mégalithes du Néolithique aux fétiches de jade (Asie, civilisations précolombiennes) ou de turquoise (Amériques). Petits morceaux insignifiants de basalte gris, les échantillons lunaires attirent des milliers de visiteurs dans les musées qui les exposent. Il existe aussi des minéraux imaginaires : le calystène de « L’étoile mystérieuse », la kryptonite ou la célèbre pierre philosophale. Certains pensent même que le diamant Hope porte malheur… Phrase enfants : De tous temps, les hommes ont inventé des histoires autour des minéraux.

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MINERAUX, DANGER

Anodins, inoffensifs, ennuyeux, inertes, les « cailloux » ? Les minéraux peuvent se révéler dangereux de bien des manières. L’amiante, par exemple, n’est pas un produit de l’industrie mais un minéral fibreux. Sous forme de poussière dans l’air, certaines amiantes sont particulièrement dangereuses pour la santé humaine. L’orpiment et le réalgar ont longtemps servi de pigments en peinture. Ils sont pourtant particulièrement toxiques car ils contiennent de l’arsenic. Quand un sous-sol contient certains minéraux, la santé des habitants peut être menacée. Au Bengale occidental (Inde), les puits sont naturellement pollués par l’arsenic. Enfin, certains minéraux sont plus ou moins radioactifs. L’autunite, longtemps exploitée en Bourgogne, contient de l’uranium. Le granite de Bretagne dégage du radon, un gaz faiblement radioactif. Phrase enfants : Les propriétés de certains minéraux les rendent dangereux.

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IVOIRE, AMBRE, NACRE…

Ces minéraux proviennent d’êtres vivants : ils sont d’origine organique. L’ambre est une résine d’arbre fossilisée. Elle contient parfois des insectes piégés par sa texture collante. Le jais est un bois fossilisé de la même manière qu’un charbon, mais beaucoup plus dur. La nacre est fabriquée par les mollusques et recouvre l’intérieur de leur coquille. C’est le constituant des perles. Le corail utilisé en bijouterie est le squelette minéral des polypes, de petits invertébrés de la famille des méduses. L’os est composé d’un minéral : l’apatite. Les dents et défenses sont aussi constituées d’un minéral : l’ivoire. Notre corps peut produire d’autres minéraux : les calculs biliaires et urinaires sont respectivement des cristaux de sels de cholestérol et de calcium ou de phosphate. Phrase enfants : Certains minéraux ont une origine animale ou végétale.

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RICHESSES ICAUNAISES

L’Yonne et les départements voisins contiennent des minéraux particuliers à la région. A cause de son passé géologique, l’Yonne offre beaucoup de matériaux propices à la construction : pierre de taille, sables, calcaire de Vassy pour le ciment... Ces minéraux ont été exploités dès l’époque romaine. On les retrouve dans les monuments et les maisons. La Bourgogne est aussi riche en mines. Très présente autour d’Autun, l’autunite a été exploitée car elle contient de l’uranium. Il a aussi existé des mines d’argent, d’étain, de plomb, d’ocres. Phrase enfants : Il existe une grande variété de roches et de minéraux dans l’Yonne.

DE LA CUISINE AU GARAGE Les minéraux sont partout dans notre vie quotidienne. Certains minéraux sont utilisés pour leurs propriétés : le talc pour la douceur de sa poudre, le diamant pour son éclat, mais aussi l’uranium ou le charbon pour l’énergie qu’ils permettent de produire. D’autres sont utilisés pour les éléments et minerais qu’ils contiennent. Enfin, certains minéraux servent à fabriquer les objets de la vie quotidienne : comme matière première (plastiques issus des produits pétroliers), en participant à leur fabrication grâce à leurs propriétés (le soufre est indispensable à la vulcanisation du caoutchouc) ou encore comme outils (le diamant est utilisé en industrie). Phrase enfants : Explore les pièces de cette maison et découvre tous les objets fabriqués à partir de minéraux.

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PENDANT LA VISITE * Bornes interactives : Deux bornes informatiques présentent le CD-Rom « Mange cailloux », introduction à la minéralogie et à la gemmologie qui permet d’aborder les minéraux par leurs propriétés, leur nom, leur famille… * Film : Suite à un changement des conditions juridiques de diffusion, nous ne sommes actuellement plus en mesure de diffuser les émissions « C’est pas sorcier ». Le film projeté aux classes en lien avec l’exposition « Eclats de Pierres » est intitulé « Fleurs de pierres » et retrace l’histoire des cristaux des Alpes dont plusieurs exemplaires sont présentés dans le musée : histoire géologique mais aussi histoire humaine via celle des cristalliers du massif du Mont-blanc. *Accompagnement pédagogique L’exposition « éclats de pierre » du muséum d’Auxerre est accompagnée d’un atelier pédagogique nommé « le p’tit géologue »comportant 3 activités distinctes : ‐ le laboratoire dans la salle 2, pour des classes de CM collège et lycée. ‐ mise en situation d’un géologue partant sur le terrain : la salle 3, pour tous. ‐ les minéraux dans la maison, la salle 6(premier étage) pour les plus petits.

Le laboratoire La première activité a pour but de montrer que les roches sont issues d’autres roches, le tout formant un cycle dans la nature : le cycle des roches. Ici, le granite est pris en exemple, nous suivons alors sa destruction aboutissant aux roches sédimentaires : la craie et le sable par exemple .les échantillons sont locaux, choisis dans la périphérie d’Auxerre. Des cartes topographiques et géologiques permettent une localisation précise du lieu du prélèvement. Pour le laboratoire, les expériences de déterminations sont classiques :

‐ test à l’eau pour contrôler la porosité et la perméabilité,

‐ test de la dureté, avec clou et plaque de verre (échelle de Mohs)

‐ test à l’acide (ici le vinaigre) pour tester la présence de carbonates de calcium .des observations plus fines, loupes et faux microscopes permettent de voir les éléments constituant ces échantillons.

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Tous ces tests sont réalisables à peu de frais en classe pour d’autres roches. Cette activité se fait à effectif restreint, 2 élèves manipulent (Le sable et la craie sont à découvrir) alors que le groupe note les résultats sur un questionnaire fourni pour chaque élève. Un conte descendant du plafond est lu à la fin des expériences (texte fourni à la suite du questionnaire, dans ce dossier).Il permet de comprendre la présence d’une roche mère : le granite

Le p’tit géologue sur le terrain (salle 3 : entrée) L’inventaire d’un bon départ sur le terrain peut se faire sans problème avec un groupe conséquent (malle contenant tous les objets nécessaires pour le terrain et mannequin).la encore, un questionnaire est fourni.

Les minéraux dans la maison ( premier étage) Un jeu permet de récapituler les minéraux repérés lors de la visite de la cuisine, salon, salle de

bain (pour une aide plus importante, des fiches d’éléments du tableau de Mendeleïev sont disponibles au rez de chaussée au niveau du laboratoire, salle 2).

Ci-joint les 2 questionnaires élèves (fournis par le musée lors de la visite)

pour l’atelier du petit géologue et le conte.

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Questionnaire 1 :Le laboratoire L’atelier du petit géologue « Dis-moi qui tu es, je te dirai d’où tu viens »

Etape 1: qui suis-je ?

Tout commence par la description complète de la roche pour avoir des indices  

Aspect général à l’œil nu : compléter ou (rayer les mentions inutiles): Couleur : Homogène  ou   hétérogène Angles de cassures nets  ou irréguliers ou pas de cassures  Consistance : Compacte  ou  meuble           Malléable  ou friable ou  très dure  Dureté : on utilise l’échelle de Mohs (voir explication sur la paillasse) : Rayée par l’ongle  ou    par le clou d’acier   ou  par la lame de verre                         Donc sa dureté est de (un numéro suffit !) : _____  Réaction à l’acide : verser une goutte d’acide (ici du vinaigre, merci d’expérimenter sur le plateau en verre) sur l’échantillon .Si ce test montre une effervescence (bouillonnement du au dégagement de CO2), cela prouve que la roche contenait du carbonate de calcium(CaCO3) et est à classer parmi les roches carbonatées  Effervescence forte    en tout point de la roche  ou  faible ou pas d’effervescence.   Réaction à l’eau : si une goutte d’eau pénètre dans la roche, on dit qu’elle est poreuse, si plusieurs gouttes traversent la roche, on dit qu’elle est perméable. Poreuse    ou  perméable  poreuse et perméable  Présence de fossiles ; attention : regarde bien avec les loupes et les faux microscopes fournis . Oui   non  gros fossiles petits fossiles  En t’aidant des cartes d’identité des roches  et de tous les indices que tu as trouvé : donne le nom exact de cette roche et le nom de sa famille : ____________________________________________    

Etape 2, ou m’a-t-on trouvé ? En t’aidant des cartes topographiques et géologiques, et de l’échelle des temps géologiques trouve : Le lieu du prélèvement :____________________________________                 Le nom et l’âge du terrain dont on a extrait la roche :_____________________________________    

Etape 3 : alors l’histoire peut commencer !regarde dans l’angle entre les 2 paillasses, elle descend du plafond ! 

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Questionnaire 2 : Rends une petite visite au géologue de la salle 3 et note les objets dont il a besoin pour : 1°) repérer et localiser le site 2°) prendre des notes 3°) prélever des échantillons 4°) classer les échantillons

5°) mesurer 6°) réaliser des prélèvements 7°) le tout sans oublier de se protéger avec

Aide à la résolution : Estwing est le nom donné au marteau du géologue. Un inclinomètre sert à mesurer le pendage des couches de terrain (soit l’angle fait par la couche par rapport à l’horizontale). Le crayon de papier est le seul à ne pas s’effacer sous la pluie et il est surtout possible de l’utiliser dans toute s les positions.

Le petit géologue

sur le terrain

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Conte sur l’histoire des roches « Dis-moi qui tu es, je te dirai d’où tu viens ! »

Ou, dans le cycle des roches, l’origine des roches sédimentaires.

« Cela n’y paraît pas, mais nous sommes frères, moi, grain de sable, et mon voisin le carbonate de calcium. Notre pays d’origine est le Morvan et notre mère la roche que vous voyez à gauche : le granite. D’ailleurs, elle nous a toujours dit de l’appeler « roche mère ». Je me souviens, elle rêvait de devenir menhir, pour Astérix et Obélix ou plus modestement menhir dans les champs du côté d’Aillant sur Tholon.

Mais un jour, ce fut le chaos... (Chaos granitique bien sûr!) . « Roche mère » nous a donné naissance dans la douleur. Elle a subi l’assaut du gel et du dégel, des nuits froides et des journées ensoleillées, des rayons du Soleil nous dilatant différemment et des racines s’infiltrant partout (on parle d’altération mécanique), sans compter les agressions de l’eau (altération chimique) dès qu’une petite crevasse se formait sur son corps. Epuisée, « roche mère » devint arène et pourrit (granite pourri, bien sûr !)

Et je suis apparu : grain anguleux, brillant, irrégulier, alors que mon frère plus léger, futur carbonate de calcium CaCO3, disparaissait dans l’eau : voilà pourquoi nous sommes si différents ! Très vite, l’eau de ruissellement nous a emportés vers la rivière. J’ai roulé, roulé, cogné contre les rivages jusqu’à la mer où je me suis retrouvé aminci, terni et tout arrondi.

Fatigué, je me suis posé sur la plage. Mon frère, bon nageur, s’est laissé porter sans encombre jusqu’à la mer. Là encore, les vagues et les marées m’ont émoussé, me rendant bien rond, mat et semblable à mes congénères (sable marin homogène).

J’ai vu partir mon frère au loin,

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J’ai su par un inocérame( fossile ,voir paillasse de droite) qu’il avait rejoint beaucoup d’autres carbonates (3000 tonnes par an) dans une mer calme, profonde de 200 à 300 m. Il y fut avalé par une algue microscopique, répondant au joli nom de coccolithophoridae, qui l’a utilisé pour construire sa « carapace » (disques que tu peux voir au microscope à droite). Mon histoire s’arrête là pour les petits ! La suite est réservée aux plus de 6 ans !

* * * * * * * * * * * * * *

Mais dans toute famille, il y a un secret ! Les cartes (topographiques et géologiques) ont parlé. Notre histoire ne date pas d’aujourd’hui. Il y a très longtemps, du temps des dinosaures, au secondaire, à l’Albien, je me suis déposé d’abord, puis la mer a envahi la zone qui est aujourd’hui la France. Le carbonate est passé sur ma tête et s’est déposé à son tour, formant un énorme banc de craie à l’époque cénomanienne. Il faut dire que le climat était plus chaud que maintenant et que l’océan Atlantique n’existait pas. La mer s’est définitivement retirée du département, voilà pourquoi il te suffit d’aller à Branches pour me trouver, et à Joigny pour admirer les affleurements de craie.

Je croyais avoir échappé à l’Homme... …en me liant à mes voisins pour former un grès : l’union fait la force ! Les rochers de la route des gorges à Appoigny, c’est nous! Il nous a fallu nous tasser les uns contre les autres, enlever l’eau qui nous entourait, nous unir par un ciment (en langage savant nous avons fait notre diagénèse). Pour être sûr de réussir, nous avons même hébergé des bactéries qui recristallisent les minéraux.

C’était sans compter sur un amateur de géologie qui passait par là. J’ai cru que mon heure dernière était venue ! Heureusement, au muséum, l’exposition « Eclats de pierres » (justes mots pour résumer ma vie !!!) m'attendait.

L’heure de gloire était arrivée !! »

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ABCdaire

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Agate Propriétés et caractéristiques

Dureté : 6,5 sur l'échelle de Mohs Densité : 2,58 à 2,64 Couleur : rouge, vert, jaune, bleu ou noir

Eclat : vitreux Description L'agate est un quartz et constitue une variété de calcédoine. C'est une pierre fine qui se présente en couches concentriques, de couleurs et textures très variées. Où la trouve-t-on ? Principaux gisements : au Québec, en Allemagne, au Brésil et en Uruguay. A noter L'agate tire son nom d'une rivière de Sicile où on la trouvait en abondance, "akhatês" en grec. Sous la Renaissance, les rois en faisaient la collection. Utilisations Elle servit de talisman dans les temps anciens. Autrefois, on lui attribuait le pouvoir de calmer la soif et de protéger de la fièvre. Les Perses la pensaient capable de chasser les ouragans. Aujourd'hui, elle est utilisée dans l'ornementation ainsi que dans l'industrie de la chimie et de la céramique comme matériau pour fabriquer des mortiers ou des billes de broyage, grâce à sa résistance à l'abrasion.

Ambre Propriétés et caractéristiques

Dureté : tendre et fragile Densité : 1,05 à 1,10 Couleur : jaune, orangé à brun foncé

Eclat : mat à l'état naturel Description L'ambre est le résultat de la minéralisation et de la fossilisation de diverses sèves et de résines végétales (issues de conifères pour l'ambre dorée). Elle se serait formée il y a 50 millions d'années. L'ambre gris, en revanche, est une substance issue des sécrétions biliaires des cachalots. Tout comme le corail, le jais, les perles de culture et l'ivoire, l'ambre est considéré comme une gemme, mais il est d’origine organique. Plus ou moins translucide, il contient souvent des bulles d'air et des inclusions animales ou végétales. Où la trouve-t-on ? Principalement dans les sédiments de la mer Baltique, en Lituanie et en Pologne. Quelques dépôts en Ukraine, en Grande-Bretagne, au sud de la Suède et en Finlande. Importants gisements en République dominicaine. A noter Après avoir été leur métamorphose en aulne et en peuplier, les larmes des Héliades (filles d'Hélios) se solidifiaient en gouttes d'ambre, selon le poète Ovide… Pour les Slaves, elle correspondait aux larmes pétrifiées des Dieux. Son nom vient de l'arabe "anbar" désignant l'ambre gris (concrétion intestinale des cachalots). En grec, l'ambre portait le nom d'elektron en raison de ses propriétés électrostatiques découvertes par Thalès. Utilisations Associée à la jeunesse éternelle, l'ambre se porte en bijoux depuis l'Antiquité pour ses supposées vertus magiques.

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Les Celtes fabriquaient des perles d'ambre. Ses propriétés magnétiques lui donneraient un pouvoir énergisant sur notre santé physique et mentale… Les Turcs utilisaient ses propriétés électrostatiques pour dissocier certaines fibres de la paille.

Amiante Propriétés et caractéristiques

Dureté : 5,5 à 6 sur l'échelle de Mohs Densité : 2,9 à 3,1 Couleur : incolore, gris clair à gris bleuté Eclat : vitreux

Description Il existe diverses catégories d'amiante correspondant à plusieurs espèces minérales. Ce sont des silicates de magnésium ou de calcium à texture fibreuse, ayant des propriétés réfractaires. Où le trouve-t-on ? Dans des mines au Québec, en Afrique du Sud, en Australie et au Brésil. A noter Du grec "asbestos" signifiant "indestructible", l'amiante blanc ou chrysotile (le moins dangereux de tous) était utilisé comme "fibres d'or" pour tisser des vêtements pour les nobles. Capable de se fractionner en particules microscopiques, l'amiante est connu pour les pathologies respiratoires plus ou moins graves voire mortelles qu'il cause. Utilisations Les amiantes sont utilisés dans l'industrie pour leurs propriétés isolantes. 90% de leurs utilisations concernent le secteur du bâtiment.

Anthracite Propriétés et caractéristiques

Dureté : 4 sur l'échelle de Mohs Densité : 1,45 Couleur: plusieurs variétés de charbon grises, noirâtres et brillantes. Eclat : presque métallique

Description Roche sédimentaire carbonée aussi appelée charbon. C'est une roche combustible fossile issue de la décomposition d'organismes végétaux du Carbonifère (ère primaire). Où le trouve-t-on ? En Europe, en Chine, en Australie et aux Etats-Unis. A noter L'anthracite est une variété de charbon qui doit son nom au mot grec "anthrax" (signifiant charbon). Sa teneur à 92 voire 95% de carbone en fait un charbon de très haute qualité. Utilisations Elle est utilisée pour le chauffage, la fabrication d'électrodes électriques, en sidérurgie, comme colorant ou bien comme caoutchouc synthétique. Elle sert aussi à la filtration de l'eau.

Aragonite Minéral : CaCO3 Forme polymorphe de haute pression et haute température du carbonate de calcium (nommé calcite aux pressions et températures ambiantes) . Cristallisation : orthorhombique (la calcite est de type rhomboédrique), souvent sous forme de macles à 2 ou 3 cristaux, dont la surface est striée, et

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plus rarement en bouquet, en stalactite, ou globulaire. Couleur : incolore, blanche voire bleue, jaune-verte ou rouge. Eclat : vitreux. Dureté : 3,5 à 4 sur l’échelle de Mohs. 2 origines possibles : HP : minéral primaire dans les roches métamorphiques, dépôt hydrothermal et dans les vacuoles des roches volcaniques. BP et BT : minéral secondaire, issu de la recristallisation de la calcite en solution aqueuse et très saline. On la trouve associée au gypse. A noter : Atteinte par les acides, fragile et instable à température ambiante, elle a tendance à se transformer en calcite. Son nom vient de la province d’Aragon en Espagne, où le premier gisement a été découvert en 1797. Les perles et la nacre sont composées d’une base d’aragonite en lamelles sur lesquelles se fixent des matières organiques. Les gisements français se situent dans les Pyrénées : les mines du Canigou, de Rancié (Ariège).

Arsenic Propriétés et caractéristiques

Dureté : 3,5 sur l'échelle de Mohs Densité : 5,4 Couleur : blanc, gris clair à gris foncé ou noir

Eclat : métallique Description L'arsenic est l'espèce principale d'un groupe de semi-métaux se présentant surtout sous forme d'enduit terreux ou de nodules et de masses plus ou moins stratifiées. Suite à une cassure fraîche, elle est blanche mais ternit et noircit rapidement.

Où le trouve-t-on ? En Chine, aux Etats-Unis, au Pérou, en Bolivie, en Nouvelle-Zélande, en Australie et en Europe. A noter Son nom vient du grec "arsenikon" signifiant " qui dompte le mâle" en raison de sa forte toxicité. L'"arsenic blanc" est un poison violent ; sous forme hydrogénée, encore appelée arsine, il se vaporise en un gaz incolore nauséabond et hautement toxique qui fut utilisé dans les combats lors de la 1ère Guerre mondiale. On peut la confondre avec l'antimoine, mais ce dernier ne noircit pas et ne dégage pas d'odeur d'ail lorsqu'il est chauffé, comme le fait l’arsenic.

Arène granitique

Description L'arène granitique résulte de l'érosion du granite, roche cohérente formée de minéraux comme le quartz, le feldspath et le mica. L'altération chimique des micas et des feldspaths entraîne la désagrégation de la roche en une arène granitique constituée de particules plus ou moins grosses de granite, de sable et d'une fine poussière argileuse. Les blocs de granite ayant résisté à ce phénomène d'érosion forment un chaos granitique. Où la trouve-t-on ? Dans toutes les régions granitiques. A noter L'érosion du granite donne naissance à 2 roches sédimentaires détritiques : l'argile et les sables quartzeux transportés par les cours d'eau.

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Autunite Minéral : phosphate d’uranium et de calcium Ca(UO2)2(PO4)210-12H2O L’uranium lui donne une radioactivité de 86,4 Bc/g et une fluorescence jaune sous les UV. Cristallisation : quadratique Couleur : jaune vert Dureté : 2 à 2,5 sur l’échelle de Mohs Origine : minéral d’altération superficiel des gîtes d’uranium A noter : son nom vient de la région d’Autun où deux beaux furent trouvés en 1852.

Baryte Propriétés et caractéristiques Minéral : Sulfate de baryum BaSO4

Dureté : 3 à 3,5 sur l'échelle de Mohs Densité : 4,47 Couleur : incolore, parfois blanc ou jaune Eclat : vitreux à résineux Cristallisation : système orthorhombique, cristaux aplatis.

Description Composée de sulfate de baryum, la baryte ou barite, encore nommée barytine, est un minéral d’origine hydrothermale. Elle est le plus souvent associée à la fluorine, la galène ou d’autres minéraux comme dans des lentilles de calcaire ou dans les ciments des grès. Où la trouve-t-on ? Dans les sources hydrothermales la plupart du temps. On trouve les plus gros gisements dans les paléokarsts (karsts fossiles ne servant plus à la circulation de l’eau). A noter Son nom (dérivé du grec) signifie lourd.

Utilisations Au début du XIXème siècle, elle a été utilisée comme pigment de base dans la composition de certaines peintures (jaune de baryum) mais est abandonnée aujourd’hui pour des raisons de toxicité. On s’en sert également en médecine pour visualiser le contenu du tube digestif (lavement baryté) car le baryum qu’elle contient est opaque aux rayons X. Sa forte densité lui confère la propriété d’alourdir la composition de certains bétons. Elle sert aussi à augmenter la densité des fluides de forages pour éviter les fuites de gaz.

Béryl

Propriétés et caractéristiques Dureté : 7,5 à 8 sur l'échelle de Mohs Densité : 2,6 à 2,8 Couleur : bleu à bleu-vert (aigue-marine), vert pâle à vert foncé (émeraude), jaune d'or (héliodore), rose (morganite) Eclat : vitreux

Description Le béryl est une importante famille de variétés nobles de minéraux comme l'aigue-marine, l'émeraude, l'héliodore et la morganite. Selon les traces de fer (bleu), de chrome (vert), d'uranium (jaune) ou de lithium (rose), la coloration de la roche change. L'émeraude, la plus précieuse, contient fréquemment des impuretés, baptisées givres par les joailliers. Où le trouve-t-on ? Principaux gisements : Brésil pour les aigues-marines ; Australie, Colombie, Pakistan et Sibérie pour les émeraudes. A noter Les Egyptiens extrayaient déjà l'émeraude de mines situées près de la mer Rouge. La

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reine Cléopâtre aurait fait graver son portrait sur l'une de ces pierres. Dès 1850, on fabriquait des émeraudes de synthèse en France. Utilisations L’émeraude était réputée soulager la douleur des femmes sur le point d'accoucher dans la Rome antique. Au Moyen Age, l'émeraude serait venue des Enfers, c'est pourquoi, elle ornait la couronne du Diable. Aujourd'hui, quelle que soit leur valeur, toutes les variétés de béryl sont travaillées en bijouterie. Bois fossilisé, silicifié, pétrifié

Bois pétrifié Concerne un arbre qui, à la suite d’une tempête, a été déraciné et enterré très profondément dans le sol, ce qui l’a isolé de l’oxygène et protégé des altérations. Des minéraux divers, selon le type de sol, ont cristallisé dans les interstices, donnant un arbre pétrifié. Bois silicifié : pétrifié avec de la silice. A proximité des volcans, les cendres riches en silice vont protéger les arbres des forêts. Avec l’aide de l’eau circulant à l’intérieur du bois, la silice prend la place de la lignine [constituant du bois] de cellule en cellule et transforme le tronc en « arbre de pierre ». Ce processus est très long. Les sections de ces arbres, une fois polies, révèlent parfois des inclusions d’améthyste et de quartz. Elles sont objet de commerce. Bois fossilisé Ce terme est donné le plus souvent à du bois issu de forêts marécageuses qui se sont trouvées submergées il y a 350

millions d’années et transformées en minéraux. Par exemple, les végétaux enfouis par carbonisation ont donné des couches de houilles, séparées par des couches géologiques stériles comme du grès. Lors de l’exploitation de la mine, il arrive qu’un tronc d’arbre fossilisé en grès soit dégagé et parfois même provoque des accidents de mine. Les mineurs donnent à ces troncs le nom de « culs d’arbres ».

Calcite Propriétés et caractéristiques

Dureté : 3 sur l'échelle de Mohs Densité : 2,71 Couleur : incolore, blanc, gris, rouge, brun, vert ou noir Eclat : vitreux, nacré ou terne

Description La calcite est la forme cristallisée du carbonate de calcium. C'est l'un des minéraux les plus courants sur terre. Où la trouve-t-on ? Présente dans le monde entier (principalement en Allemagne, en France et en Italie). Elle est le composant majeur des roches sédimentaires, dont le calcaire et la craie. On la trouve aussi dans les filons hydrothermaux (constitués de minéraux ayant cristallisé lors de la remontée des eaux chaudes d'origine magmatique). A noter Remarquable par la variété de ses cristaux (près de 12 000 formes différentes). Très pure, la calcite est capable de diviser la lumière qui la traverse en 2 rayons (cette propriété optique s'appelle la double réfraction). La calcite forme les stalactites et les stalagmites, par évaporation des eaux s'écoulant au plafond des grottes.

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Certains mollusques (huîtres, moules…) utilisent le calcium de l'eau de mer pour constituer la calcite de leur coquille (ou des perles naturelles). Utilisations Utilisée comme ciment dans la construction depuis l'Antiquité, la calcite doit son nom au latin "calx" qui désignait la chaux. On utilise les cristaux limpides de calcite pour la fabrication de certains instruments d'optique. Elle est également utilisée en verrerie, en céramique et en métallurgie.

Calculs

Autres noms : calculus, calx, chaux. Calculs dans la vésicule biliaire Concrétions de minéral formées chez les animaux ou l’Homme par la précipitation d’éléments inorganiques contenus en solution dans les liquides biologiques. Les plus petits forment un ensemble que l’on appelle le « sable ». Les calculs sont façonnés par les parois des organes et le frottement occasionné par les contractions de ces organes, ce qui peut aboutir à une structure en couches concentriques et une forme globale polyédrique. Un noyau (souvent une particule extérieure) est le plus souvent à l’origine de la concrétion : les éléments inorganiques vont se cristalliser autour de ce noyau et former un calcul. Il existe des calculs salivaires, biliaires, pancréatiques, gastriques, intestinaux, urinaires, séminaux, mammaires et vasculaires. Ils peuvent exister chez l’animal ; les vétérinaires doivent intervenir chez le chat et le lapin pour des lithiases rénales, par exemple.

Rein : on les nomme calculs néphrétiques. Ils sont le plus souvent formés d’oxalate de calcium et causés par une déshydratation et/ou une surconsommation de sel, de calcium ou de vitamine D ou une carence en vitamine A. Vésicule biliaire : deux causes possibles à ces calculs : un excès de bilirubine (pigment de couleur sombre) dans 20% des cas ou un excès de cholestérol qui se durcit et forme des calcules de couleur claire (80% des cas). Il existe des facteurs de risque de cristallisation : le sexe féminin, l’âge avancé, l’obésité, le diabète, la perte de poids rapide, le jeûne et les régimes. Glandes salivaires : Le calcul se forme progressivement. Au départ, la glande est enflammée, elle produit moins de salive et du mucus épais stagne dans le canal salivaire. Du calcium entoure cette accumulation et le calcul se forme. Plus l'inflammation est forte, plus la quantité de calcium est importante. Ces calculs sont favorisés par le tabac. 2 hommes pour une femme en sont atteints. Calculs gastriques : on en trouve chez le chien et le cheval. Le record de taille d’un calcul : 12,5 kg pour un cheval. Ces calculs sont de masse volumique dense (1,69). Certains calculs se nomment égagropiles, lorsque la concrétion a pour origine un noyau de poils ou de débris végétaux non digérés dans l’estomac de certains ruminants comme la chèvre. Calculs intestinaux : on les trouve chez le cheval uniquement. Ils ont la même composition que les calculs de l’estomac et ont la même origine : un corps étranger englobé par des couches concentriques. Chez l’Homme, on trouve ce type de calculs en Ecosse où les individus se nourrissent de pain d’avoine, (le noyau du calcul est alors formé par le périsperme de la graine d’avoine).

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Calculs séminaux : ce sont des calculs rénaux qui ont dévié dans les canaux séminifères. Calculs mammaires : on les retrouve chez les vaches et les chèvres, au niveau du pis. Ce sont des concrétions faites de caséine, d’albumine, de fibrine et de graisse, ressemblant à un morceau de craie.

Coquillage Ce nom désignait anciennement les animaux marins dont le corps est protégé par une coquille. Actuellement, il désigne l’enveloppe calcaire d’un mollusque (sans l’animal). L’animal forme sa coquille en longueur et en épaisseur. En longueur : ce sont les deux couches les plus externes. Une trame de conchyoline (molécule de même nature que nos ongles ou que la cuticule des insectes), souvent pigmentée, englobe une couche de prismes (l’ostracum) composée de calcite. Ces couches sont sécrétées par le bord du manteau. En épaisseur : la couche la plus interne est composée de nacre faite de paillettes d’aragonite, avec encore une trame de conchyoline . Cette sécrétion est assurée, quant à elle, par la totalité du manteau (même processus que pour les perles).

Défenses

Babiroussa (Suidé) Ce sont des dents projetées en dehors de la bouche. De nombreux animaux en disposent (canines ou incisives, sur la mâchoire supérieure ou inférieure ou sur les deux mâchoires). Elles permettent à

l’animal de se défendre et lui donnent un avantage évolutif. 5 groupes d’animaux possèdent des défenses : les éléphants : incisives supérieures ; les Suidés : canines inférieures du

sanglier ou du babiroussa, par exemple ; les hippopotames : canines inférieures ; les morses : canines supérieures, qui

chez le mâle peuvent atteindre 1 mètre ;

les narvals : incisive pointée vers l’avant, parfois deux incisives chez 1 mâle sur 500. Cette incisive fut à l’origine de la légende de la licorne (licorne signifie « une corne » en latin). Elle est d’une grande utilité : elle sert à casser la glace, à la recherche de nourriture et d’un partenaire pour la reproduction, car elle contient des millions de récepteurs sensoriels.

La taille et la sculpture de l’ivoire des défenses est à l’origine de la protection de la majorité des espèces qui en possèdent, après un braconnage et un trafic trop intensif par l’Homme.

Dents

Morphologie externe : la dent est composée de 3 parties : la racine dans la gencive, le collet et la couronne respectivement à la limite et à l’extérieur de cette dernière. Morphologie interne : couronne : 3 couches, de l’extérieur

vers l’intérieur : l’émail, la dentine et enfin la pulpe qui comporte les terminaisons nerveuses et sanguines (la communication avec le reste du corps se fait par un orifice : le foramen apical).

racine : l’émail est remplacé par le cément et se prolonge par un ligament vers l’os alvéolaire, formant un véritable amortisseur lors de la mastication.

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D'après Henry Gray, Anatomy of the Human Body,. 1918.

A noter : 3 groupes de vertébrés possèdent des dents : les poissons, les reptiles et les mammifères. La denture est l’ensemble des dents d’un individu, alors que la dentition est le processus de mise en place de ces dents. Certaines sont à croissance continue comme chez les rongeurs. Chez le cheval, les dents permettent de déterminer l’âge de l’animal jusqu’à ses 12 à 13 ans.

Fluorine Propriétés et caractéristiques

Dureté : 4 sur l'échelle de Mohs Densité : 3,18 Couleur : incolore, rouge, orange, jaune, violet, vert, bleu ou presque noir Eclat : vitreux Cristallisation cubique, parfois octaédrique ou dodécaédrique.

Minéral, fluorure de calcium : CaF2 Description Fluorite ou fluorine, elle est encore appelée "fleur de minerai" grâce aux couleurs vives de ses cristaux. La fluorite est la principale source de fluor. Frappée par les rayons UV du soleil, la fluorite émet une lueur d'une couleur différente de sa teinte. Cette propriété lui a valu de donner son nom au phénomène de fluorescence. a fluorite possède une double coloration (bleue par transparence et verte par réflexion). Où la trouve-t-on ? Présente dans le monde entier.

Principalement en Allemagne, en Angleterre et en Norvège. A noter Son nom est issu du latin "fluere" signifiant "couler", car elle a une propriété fluidifiante. Une variété de fluorite jaune très rare (chlorophane) a la propriété d'émettre une phosphorescence verte intense après un simple échauffement. Ce phénomène lumineux se poursuit après l'arrêt de l'échauffement, contrairement à la fluorescence. Utilisations De superbes vases multicolores étaient déjà sculptés par les Grecs (vases de murrhins) dans ce minéral. Peu utilisée en joaillerie, elle sert à la fabrication d'objets décoratifs dans l'artisanat extrême-oriental : vases, statuettes… Associée à l'acier, elle permet de fluidifier les mélanges utilisés en sidérurgie.

Galène Propriétés et caractéristiques

Dureté : 2,5 sur l'échelle de Mohs Densité : 7,4 à 7,6 Couleur : variétés de gris parfois terni

Eclat : métallique Description Composée de sulfure de plomb, la galène est un minéral toxique. On la retrouve cristallisée sous forme de cubes ou d’octaèdres souvent en forme de macle (association orientée de 2 ou plusieurs cristaux). Où la trouve-t-on ? Souvent dans les gîtes hydrothermaux. De nombreux gisements à travers le monde : Allemagne, Belgique, Côte d’Ivoire,

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Espagne, Etats-Unis, Gambie, France, Italie, Mexique, Roumanie, Royaume-Uni. A noter Grâce à ses propriétés semi-conductrices, la galène a permis à Karl Ferdinand BRAUN d’obtenir le prix Nobel de physique pour la création du poste à galène. Utilisations Utilisée comme minerai de plomb dès l’Antiquité et comme teinture noire mais aussi comme produit de maquillage chez les Egyptiens.

Géode Description Les géodes sont des cavités rocheuses de forme plus ou moins arrondie, tapissées de cristaux et autres matières minérales. Ce sont en fait des « bulles rocheuses » issues d’éruptions volcaniques. En se refroidissant, les gaz donnent de magnifiques cristaux. Les géodes les plus répandues sont les géodes de quartz et notamment d’améthystes : pierres fines ou semi-précieuses.

Géode avec eau fossile

Autre nom : lithophyse « Les coulées de lave contiennent très souvent des vacuoles de gaz, parfois de très grande taille. C'est l'intérieur de ces vacuoles qui se silicifie et devient donc très dur et très peu altérable. L'altération (quaternaire) de la lave désagrège alors toute la roche, sauf les parties silicifiées (anciennes cavités) que l'on peut échantillonner toutes dégagées. Il n'y a plus qu'à les casser pour en observer l'intérieur.

Cette lithophyse (trouvée dans une rhyolithe de l’Esterel, photographiée ci-dessus) présente plusieurs parties. Sans rentrer dans un luxe de détails, on note : à l'extérieur, un cortex correspondant

à de la rhyolite particulièrement silicifiée et non altérée ;

à l'intérieur et en bas, un niveau de plusieurs couches (rouge, rose et bleue) de calcédoine (silice microcristalline diversement colorée par des oxydes) ;

à l’intérieur et en haut, une zone de quartz cristallisé limpide (paraissant blanche sur la photo).

L'histoire d'une telle structure est la suivante : la cavité (ancienne vacuole) s'est trouvée pleine d'eau « chaude » après sa formation, soit immédiatement après l'éruption volcanique, soit pendant la diagénèse, entre le Permien et l'actuel. Cette eau venait de l'eau interstitielle qui diffusait et percolait dans toute la roche. Au début de l'histoire de cette lithophyse, les conditions physico-chimiques de cette eau (P, T, pH, concentration en SiO2 …) ont permis la précipitation d'un gel de silice, qui s'est déposé (par gravité) en couche horizontale au bas de la cavité. Ces couches basales forment donc un critère de polarité et permettent d'orienter la lithophyse. Ce gel de silice s'est ultérieurement transformé en calcédoine par micro-cristallisation. Alors que la moitié basale de la cavité était déjà remplie de son dépôt de calcédoine, les conditions ont changé, et du quartz (silice cristallisée) s'est mis à pousser à partir des bords de ce qui restait de la cavité. Ces cristaux ont, dans le cas présenté ici, complètement rempli la cavité résiduelle. La présence de « strates » horizontales de calcédoine à la base de la cavité prouve bien que celles-ci se sont déposées en milieu liquide. On peut observer une autre sorte de géode sans calcédoine, moins colorée, mais non parfaitement remplie, ce qui permet de

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voir la cavité résiduelle dans laquelle se trouvait l'eau et la forme des cristaux qui s'y sont formés. Pour prouver que ces cristaux ont crû dans un fluide (eau chaude chargée de substances dissoutes), il « suffit » de trouver de telles géodes non cassées ou coupées, d'en couper une faible partie, le plan de coupe s'approchant au maximum de la cavité résiduelle, mais sans l'atteindre. Dans les cas les plus favorables, on voit donc, par transparence à travers les cristaux, l'intérieur de la cavité. Dans certains cas exceptionnels, une partie mais non la totalité des fluides internes a disparu. On voit alors la cavité à moitié remplie d'eau. » Site : planet-terre.ens-lyon.fr/planetterre (texte de M. Thomas)

Graphite Propriétés et caractéristiques

Dureté : 1 sur l'échelle de Mohs Densité : 2,1-2,3 Couleur : gris acier à noir

Eclat : métallique Description Minéral noir à l'aspect huileux, le graphite est composé de carbone pur tout comme le diamant. La différence entre les deux minéraux réside dans l'agencement de leurs atomes. Faiblement liés entre eux, les atomes du graphite lui donnent la propriété de laisser des traces noires quand il est frotté sur une surface, d'où son nom, issu du grec "graphein" signifiant écrire. Minéral très tendre, il peut se couper au couteau. Le graphite se forme lorsque les températures sont très élevées. Où le trouve-t-on ? Présent sur tous les continents. Principaux gisements (Bavière, Etats-Unis, Madagascar, Mexique et Sri Lanka)

A noter Des traces de graphite ont été trouvées dans des météorites tombées en Arizona il y a 20 000 ans. Bien que composé à 100% de carbone, le graphite est un minéral incombustible. Il ne commence à fondre qu'à partir de 3 000°C. Il est possible d'obtenir du graphite artificiel à partir de charbon ou de coke de pétrole. Utilisations Le graphite fut parfois utilisé en bijouterie à la place du jais, en raison de son éclat plus intense. Il est utilisé dans la fabrication des mines de crayon mais aussi dans l'industrie nucléaire comme modérateur de neutrons dans les réacteurs. Il sert aussi à la fabrication d'aciers spéciaux, de lubrifiants et de piles.

Marbre Propriétés et caractéristiques

Couleur : grande diversité de couleurs avec parfois des veines, ou marbrures.

Description Le marbre est une roche dérivée du calcaire qui a subi le processus de métamorphisme (transformation structurale, minéralogique et chimique des minéraux d’une roche soumise à des conditions physico-chimiques (température et pression) différentes de celles de sa formation, en profondeur). La majorité des marbres sont des calcaires, mais les roches métamorphiques donnent aussi du marbre : ces mêmes calcaires métamorphisés donnent lorsqu’ils sont purs du marbre blanc, avec gros

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cristaux de calcite. Les dolomies (carbonate de calcium et de magnésium) métamorphisées donnent aussi des marbres. Si les calcaires et dolomies sont impurs, les marbres sont colorés, veinés par la présence de bancs d’argile riches en oxydes métalliques. Où le trouve-t-on ? Des carrières importantes en Toscane, en Belgique, en France. A noter Sa capacité à échanger l’énergie thermique lui confère la propriété de donner une sensation de froid au toucher. Utilisations Très utilisé en construction, en décoration ou en sculpture, il rentre aussi dans la fabrication des dentifrices.

Mercure Propriétés et caractéristiques

Dureté : non mesurable Densité : 13,6 g/cm3 Couleur : blanc argenté

Eclat : métallique Cristallisation : rhomboédrique Description Le mercure est un élément chimique se présentant essentiellement sous forme liquide. On le classe cependant dans les minéraux et il a la particularité de cristalliser à -40°C. On le trouve le plus souvent sous forme naturelle comme sulfure de mercure encore appelé "cinabre" de couleur rouge. Où le trouve-t-on ?

En Europe, en Chine, aux Philippines et aux USA. A noter Du nom de Mercurius, le messager des Dieux romains et aussi du grec " hydrargyrum" signifiant "argent liquide". Les alchimistes le nommaient "vif argent" dans l'Antiquité et le représentaient grâce au symbole de la planète Mercure. Utilisations Il est utilisé depuis longtemps dans la réalisation de nombreux remèdes malgré sa toxicité élevée. Les orpailleurs l'utilisent pour amalgamer les paillettes d'or bien que cette technique présente une haute écotoxicité. Du fait de sa forte densité, il est utilisé dans les baromètres (Torricelli en 1643) et les thermomètres. Aujourd'hui il sert dans les amalgames pour la dorure des bronzes, pour la réalisation des plombages dentaires (à 50 %), comme principe actif des vaccins (Thioméscol depuis 1930) ou comme fongicides ou bactéricides. Certaines piles sont fabriquées au mercure.

Météorites

Propriétés et caractéristiques Couleur : variable, claire à foncée selon la quantité de fer contenue

Description Les météorites sont des corps extra-terrestres qui traversent l'atmosphère et atteignent la surface de la Terre. La production de lumière par ces corps est due au frottement des particules à leur entrée dans l'atmosphère. Il existe plusieurs familles de météorites selon leur composition :

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les météorites ferreuses, constituées essentiellement de fer associé à d'autres métaux (nickel, cobalt…), proviendraient des noyaux de planétoïdes.

les météorites pierreuses, constituées principalement de silicates, proviendraient de la croûte des planétoïdes.

Leur surface est généralement alvéolée et leur croûte fuselée et charbonneuse. Où les trouve-t-on ? La plus grande météorite connue (55 tonnes) a été retrouvée en Namibie, puis d'autres un peu moins imposantes (30 tonnes) ont été découvertes au Groenland. Le plus gros impact laissé par une météorite fut sans doute celui observé au nord-ouest du Québec, un cratère de près de 4 km de diamètre. A noter Riches en fer, les météorites tombées sur la terre des Inuit ont été longtemps exploitées pour la fabrication de couteaux et d'armes.

Nodules métalliques Ce sont des concrétions de nature ferromagnésienne se trouvant dans toutes les mers et océans, parfois même au fond des lacs. Les nodules sont formés de couches concentriques autour d’un noyau, et seuls les métaux (qu’ils contiennent en faible quantité) ont un intérêt économique : le manganèse, le nickel et le cuivre. Ce sont des petites boules brunes de 5 à 10 cm de diamètre environ. Origine : uniquement à l’état d’hypothèses : l’eau de mer ou les sédiments associés aux nodules ou les fumeurs noirs.

Le premier nodule a été remonté en 1868, par les russes dans la mer de Kara (arctique). La zone la plus riche est le pacifique central nord. A noter : des nodules ont été découverts en méditerranée. Ils contenaient des bougies de voitures comme noyau ! L’exploitation de gisement de nodules est parfois délicate car le gisement se trouve à de grandes profondeurs (6000m)

Oolithes Ou oolites (ôon =œuf et lithos = pierre) :petite sphère dont le centre(nucléus) est un débris ( grain de quartz par exemple).des couches concentriques et une structure radiaire forment une enveloppe nommée cortex. Elle est composée de carbonate de calcium .La taille du grain ne doit pas dépasser 2 mm si cette taille est atteinte, les concrétions se nomment alors des pisolites. La nature des oolithes est le plus souvent calcaire, parfois ferrugineuse. Elles traduisent un milieu de sédimentation proche du rivage marin, mais de nature agitée. Elles portent des noms variées :

- composées : un cortex englobe 2 ou 3 oolithes

- Déformées montrant une certaine plasticité avant la cristallisation.

- Superficielles : ayant une seule couche pour cortex.

A noter : des oolithes caractéristiques de bourgogne : oolites cannabines de couleur rousse (couleur du cannabis= chanvre), dans le dogger au nord de Dijon. La minette de lorraine est un minerai de fer composé d’oolithes ferrugineux.

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Opale Opale de feu Minéral. Variété de silice hydratée : SiO2, n H2o. Elle est de la même famille que le quartz. En nodule ou concrétions .sa cristallisation est amorphe .elle contient parfois quelques petits cristaux et surtout 6 à10%d’eau. Couleur : elle est translucide et incolore ou irisée opale noble) ou de couleur rouge sang (opale de feu, plus rare) :les 2 dernières qualités la font ranger dans les pierres fines en joaillerie. Dureté : 5.5 6.5 sur l’échelle de Mohs Origine : à relier à l’érosion et au lessivage de roches qui entraine la silice en profondeur.il y a alors cristallisation des les zones laissées vacantes (ex : coquille). A noter : elle se caractérise par une opalescence et des propriétés optiques de diffraction particulière rendant laiteux l’échantillon observé. Les principaux gisements se trouvent en Australie .on arrive à réaliser des opales artificielles pour la verrerie. Il est conseillé de conserver ses bijoux d’opale dans du coton humide pour éviter le desséchement et donc la perte d’éclat.

Os Le terme os désigne à la fois les tissus conjonctifs solidifiés, ou l’organe dans le quel il se forme. L’ensemble des os forme le squelette chez les animaux. Le rôle de l’os : il est multiple :

- Soutien du corps

- A l’origine des cellules sanguines - Lié au métabolisme du calcium - Désintoxique l’organisme en

stockant le plomb. Origine : La partie minérale des os est formée de phosphate de calcium apatitique, dont la nature dépend de l’âge de la personne et du type d’os. Cette minéralisation est à relier à 2 types de cellules osseuses, antagonistes pour la constitution de l’os ,une crée de l’os ( ostéoblaste) l’autre le détruit ( ostéoclaste) , l’une secrète donc une phosphate alcaline qui permet la liaison phosphate et calcium ; l’autre secrète des enzymes protéolytiques qui engendre la dégradation de la masse osseuse.il s’agit donc d’un phénomène dynamique , d’équilibre entre les 2 actions cellulaires pour obtenir la valeur de La matrice minérale à 70% de la masse de l’os , environ . De plus il y a 2 sortes d’ossification :

- Endomembraneuse : liée à la naissance.

- Endochondriale , jusqu’à l’âge adulte , car la synthèse des os se fait au détriment des cartilages. elle est donc à l’origine de la croissance en longueur des os.

A noter : l’os est un substitut bon marché de l’ivoire.

Pierres fines Pierres belles et colorées utilisables en joaillerie, anciennement appelées semi précieuses, de type non précieuses réservé aux diamants, émeraude, saphir et rubis. Depuis 2002, l’ensemble des pierres porte le nom de gemme en harmonisation avec la commission internationale bijouterie, joaillerie, orfèvrerie : le CIBJO.

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Elles sont au nombre de 12 : aigue marine, améthyste, citrine, cristal de roche ; cordiérite, géode, grenat, péridot, Tanzanie, topaze, tourmaline, et zircon Pour des connaissances précises sur chaque pierre consulter le site suivant http://thierry.chauvier.free.fr/aigue.html

Pierre ponce Roche volcanique poreuse et de faible densité (0.25g/cm2) qui lui permet de flotter sur l’eau .on n’observe pas de cristaux visibles, il s’agit d’une structure de roche vitreuse. Sa composition chimique est: SiO2 = 70,90 %Al203 = 12,76 % TiO2 = 0,14 %Fe2O3 = 1,75 % FeO = 0,64 %CaO = 1,36 % MnO = 0,09 %MgO = 0,60 % Na2O = 3,23 %K2O = 3,83 % P205 = 0,015 %CO2 = 0,04 % SO3 = 0,21 %H2O+ = 3,58 % www.Mineralex.fr Origine : elle se forme à des températures de 600°C, correspond à un jet de lave qui se refroidit très vite en évacuant ses bulles de gaz. A noter :Elle a une grande utilité dans la vie de tous les jours .Elle est abrasive, d’où son utilisation dans la maison , pour le bain , pour récurer les céramiques , poncer les bois vernis , et polir les lames de couteaux .les mécaniciens l’utilisent pour enlever le cambouis des mains ( pâte « Arma »)elle est aussi utilisée pour sa porosité( filtre à eau )et sa légèreté pour former avec de la pouzzolane un béton léger , connu depuis l’époque romaine . La France dispose d’un grand gisement en Auvergne (Rochefort-Montagne).

Pigments

Substance colorante, le plus souvent insoluble se fixant sur la paroi sur la quelle elle est appliquée. Les pigments sont le plus souvent secs, et doivent être broyés puis mélangés à un liant (ou médium). Il ya 3 familles de pigments : minéraux, métalliques et organiques. Nous ne traiterons que les pigments minéraux et métalliques .leur qualité est qu’ils sont opacifiants. Ce sont : Bleu outremer Bleu de cobalt Jaune de chrome Jaune de cadmium Vert oxyde de chrome Oxydes de fer synthétiques Historique Les égyptiens utilisaient l'orpiment, un minéral contenant de l'arsenic. Il était trouvé à l'état naturel dans le Sinaï. Il sera utilisé jusqu'au XIXème, son usage sera interdit en raison du danger pour la santé qu'il représente. Le vert était issu de la malachite broyée. Mélangée avec de la graisse, elle pouvait servir de fard. Le pigment le plus connu est le bleu égyptien, que l'on pense être le premier pigment synthétique. Il fut obtenu par cuisson d'un mélange de silice, de produits calcaires, de cuivre et d'un fondant, à l'époque le natron. Le produit obtenu était un silicate de sodium et de cuivre. Les autres bleus étaient à base de lapis-lazuli. Les Phéniciens et les Grecs inventèrent : le blanc de céruse (ou blanc de plomb), très toxique, qui sera remplacé bien plus tard par d'autres pigments, le jaune de Saturne ou minium et le jaune qui était un oxyde de plomb. Le vert était principalement des terres vertes (des argiles colorées). Les pigments minéraux comme les terres vertes ou organiques comme le jaune Indien (venu des Indes vers l'Europe par le canal des Perses), le vert-de-gris, le

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bitume (brun), l'or et l’argent, complètent la palette des anciens. On retrouve, entre autres, le lapis-lazuli et l'indigo. A partir du XVIème siècle (voir des peintres flamands), les recettes de fabrication des pigments sont de plus en plus élaborées. Le début du XVIIème siècle est marqué par la découverte d'un des premiers véritables pigments de synthèse : le bleu de Prusse. Les allemands Dieppel et Diesbach l'inventèrent aux environs de 1700. Il était constitué d'un mélange de fer et de cyanure. Et enfin, Vers 1740 apparaît le jaune de Naples (antimoine de plomb). Depuis des pigments synthétiques ont vu le jour. Voir aussi à enluminures.

Pyrite

Propriétés et caractéristiques Dureté : 6 à 6,5 sur l'échelle de Mohs Densité : 4,8 à 5,2

Couleur : doré, parfois avec des reflets multicolores

Eclat : métallique Description La pyrite ou sulfure de fer est un minéral de couleur jaune laiton pâle. Elle provient, comme la chalcopyrite (sulfure de cuivre et de fer), de roches magmatiques, métamorphiques ou sédimentaires et de filons hydrothermaux. Où la trouve-t-on ? Elle fait partie, avec le quartz, des minéraux les plus abondants du globe. Les principaux gisements sont en Allemagne, en Espagne, aux Etats-Unis, au Japon, en Suède, en ex-Tchécoslovaquie.

A noter La pyrite tire son nom du grec "purithês lithos" signifiant "pierre de feu", car elle produit des étincelles lorsqu’on la heurte. Présentant une certaine ressemblance avec l'or, elle abusa souvent les orpailleurs naïfs ou ignorants, elle a ainsi été baptisée "l'or des fous". Pour distinguer la pyrite de l'or, il suffit de la frotter contre une surface rugueuse : la trace laissée par la pyrite est noire alors que celle laissée par l'or est dorée. C'est à la présence de cristaux de pyrite que le lapis-lazuli (célèbre pour ses magnifiques teintes bleues) doit ses petites paillettes dorées. On appelle aussi la pyrite "pierre des Incas" car ils s'en servaient pour polir de grandes feuilles qu'ils utilisaient comme des miroirs. Utilisations Principalement exploitée pour la fabrication de l'acide sulfurique, substance que produit la pyrite en s'oxydant.

Obsidienne Propriétés et caractéristiques

Dureté : 5 à 5,5 sur l'échelle de Mohs Densité : 2,3 à 2,6 Couleur : noir brillant, gris, brun foncé, vert Eclat : vitreux

Description D'origine volcanique, cette roche noire et brillante se forme par refroidissement rapide de la lave d'où l'absence de cristaux. C'est une roche vitreuse dont la cassure tranchante lui donne l'aspect de tessons de bouteille. Où la trouve-t-on ?

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En France dans le Massif central, et dans toutes les régions volcaniques. A noter En général, sous forme de petits affleurements. Elle peut se présenter sous forme de coulées d'obsidienne de plusieurs centaines de mètres d'épaisseur (par exemple au Nouveau Mexique). Plus tranchante que le silex, l'obsidienne était déjà utilisée par les hommes préhistoriques pour fabriquer des haches ou des pointes de lance acérées. Les prêtres aztèques utilisaient des couteaux d'obsidienne pour pratiquer leurs sacrifices rituels. Utilisations Elle sert de produit de base pour la fabrication de la laine de verre

Quartz Propriétés et caractéristiques

Dureté : 7 sur l'échelle de Mohs (raye l'acier et le verre) Densité : 2,65 Couleur : incolore, blanc, jaune, rouge, rose, violet, brun noir Eclat : vitreux

Description Issu des roches magmatiques (plutoniques et volcaniques), métamorphiques et sédimentaires, le quartz est reconnaissable à ses cristaux à 6 faces surmontés d'une pyramide. Le cristal de roche, le quartz fumé, l'améthyste, le quartz rose, la citrine ou le morion appartiennent tous à la famille du quartz. Où le trouve-t-on ? Principaux gisements : Brésil, Chine, Etats-Unis, France (Alpes), Japon, Madagascar. A noter

En 1795 en Suisse, les cristalliers purent extraire 50 tonnes de cristal de roche qui s'était développé dans des fissures de schistes argileux. Véritable énigme durant des siècles, le cristal de roche, sous sa forme la plus pure, était considéré comme une glace qui ne fondait pas, d'où son nom de cristal du grec "kryos" signifiant "froid glacial". Les Romains avaient l'habitude de se rafraîchir les mains en manipulant des boules de quartz poli. Utilisations Le cristal de roche broyé et mélangé à du miel avait, au Moyen Âge, la réputation de donner beaucoup de lait aux nourrices. Certains quartz comme l'améthyste (de couleur violette) sont travaillés en bijouterie depuis l'Antiquité. Lorsqu'ils sont très purs, les cristaux de quartz sont utilisés en optique et en électronique. Soumis à un courant électrique, les cristaux vibrent à un rythme régulier. Cette propriété sert à la fabrication de montres, de radios, de machines à calculer… Aujourd'hui, les besoins industriels sont couverts par des cristaux produits en laboratoire.

Roses des sables Propriétés et caractéristiques

Dureté : 7,5 à 8 sur l'échelle de Mohs Densité : 2,6 à 2,8 Couleur : couleur sable

Eclat : vitreux Description Les roses des sables sont des roches évaporitiques ou « roches salines » (roches sédimentaires constituées de minéraux ayant précipité à la suite d'une

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augmentation de leur concentration dans une saumure), c’est à dire formées par évaporation de l’eau et la cristallisation de minéraux dissous dans cette eau. La disposition des cristaux rappelle les pétales de roses, d’où leur nom. Où les trouve-t-on ? Dans les terrains « tendres » comme les sables ou les argiles, principalement dans les déserts. A noter Les roses des sables peuvent être composées de gypse ou de baryte.

Sable Propriétés et caractéristiques

Dureté : voir Quartz Densité : voir Quartz Couleur : plusieurs couleurs en fonction de sa nature (noir ou blanc, par exemple blanc pour le gypse). Eclat : voir Quartz

Description Constitué de petites particules, le sable est une roche meuble (formée de particules non soudées) composant l’arène granitique, issue de l’érosion du granite. Cette roche est constituée de particules de diamètre compris entre 0,063 et 2 mm, le plus souvent composées de quartz. Où les trouve-t-on ? Sur les plages ou dans les dunes. Le sable est transporté soit par le vent (sable éolien), soit par l’eau. A noter Les extractions de sable dans les lits des rivières provoquent de graves problèmes écologiques, notamment la pollution des

nappes phréatiques, les eaux n’étant plus filtrées. Utilisations Il intervient dans la composition du béton et sert de matière première pour la fabrication du verre.

Sélénite Propriétés et caractéristiques

Dureté : 2 sur l'échelle de Mohs Densité : 3,2 Couleur : incolore, gris bleuté à rouge orangé

Eclat : vitreux Description La sélénite, comme l'albâtre, est un gypse. Les gypses sont très variés. Ce sont des roches sédimentaires (évaporites) formées par précipitation de sulfate de calcium en milieu marin. Ils peuvent aussi se trouver dans les régions volcaniques, suite à l'action de l'acide sulfurique sur des minéraux contenant du calcium. Les cristaux sont généralement sous forme de macle. Le gypse est une roche flexible donc facilement taillée. Où la trouve-t-on ? De très nombreux gisements en France, en Suisse, aux Etats-Unis et au Mexique. A noter Chauffé, le gypse se transforme en plâtre. Utilisations Le gypse est utilisé comme amendement agricole (engrais), dans l'industrie du papier, des peintures et le traitement des eaux. Il sert à la construction dans les régions sèches (Algérie) et permet la fabrication du plâtre. On commence à utiliser le sulfate de calcium pour des greffes osseuses.

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Soufre Propriétés et caractéristiques

Dureté : 1,5 à 2,5 sur l'échelle de Mohs Densité : 2 à 2,1 Couleur : jaune citron au jaune brun

Eclat : résineux Description Le soufre est un élément que l'on trouve à l'état pur dans les roches. C'est un minéral jaune éclatant. Il se forme par dépôt sur le bord des cratères, à la suite de l'émission puis du refroidissement des fumerolles (gaz à haute température s'échappant des volcans). Où le trouve-t-on ? Les principaux gisements sont au Chili, aux Etats-Unis, en Italie et au Mexique. Aujourd'hui, l'essentiel de la production de soufre provient de la désulfuration des pétroles et des gaz naturels. A noter Le soufre s'enflamme à la moindre étincelle : longtemps, on lui attribua des pouvoirs magiques. En brûlant, il émet une flamme bleue et dégage une très forte odeur provoquant toux et larmoiements. Connu depuis les temps les plus reculés, les anciens lui avaient donné le nom de « combustible des enfers » en raison de ses origines volcaniques. Les Egyptiens s'en servaient pour blanchir leur linge et comme désinfectant. Utilisations Utilisé dans l'industrie chimique, il sert de matière première à la fabrication d'acide sulfurique, d'engrais, d'explosifs, de matières plastiques ou encore à la vulcanisation des caoutchoucs.

Lexique de mots utilisés : HP : haute pression BP : basse pression BT : basse température Bc : Becquerel Périsperme : nom ancien donné par Jussieu pour designer l’endosperme : masse environnant l’embryon dans la graine. Isomorphe : de même forme cristalline.

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FICHE METIER 1 BIJOUTIER-JOAILLIER

Les activités de bijoutier et de joaillier se recouvrent, le métal et la pierre étant souvent associés dans le montage d'un bijou. Alors que le bijoutier crée, répare ou transforme les bijoux en or, argent, platine... le joaillier prépare la monture des pierres précieuses ou des perles pour les mettre en valeur.

Avant de créer un bijou, le bijoutier-joaillier, en concertation avec le client,

conçoit et dessine le bijou avant d'en donner une estimation. Il passe ensuite à la fabrication : fonte des métaux, composition des alliages, façonnage de la matière première pour réaliser la maquette en cire, puis en métal. Enfin, après avoir déterminé l'emplacement des pierres, il procède au perçage et au fraisage.

Pour le travail de finition et de polissage, le bijoutier-joaillier peut faire appel à

des spécialistes, par exemple le lapidaire ou le diamantaire pour tailler pierres et diamants ; le sertisseur pour la fixation des pierres sur les montures ou encore le polisseur qui donne au bijou brillance et éclat. Quant au gemmologue, il identifie les pierres précieuses et fines.

CONDITIONS DE TRAVAIL

Différents statuts Le bijoutier-joaillier peut être ouvrier salarié dans une entreprise, chef

d'atelier ou artisan à son compte. Dans les ateliers artisanaux, qui emploient en général 2 ou 3 personnes, les horaires sont dictés par les commandes de la clientèle et donc parfois irréguliers.

Des tâches à géométrie variable Dans le secteur industriel, où les bijoux sont fabriqués à grande échelle, le

travail se limite souvent à des tâches d'exécution. Dans les petits ateliers en revanche, on réalise des pièces uniques ou produites

en petite série, des réparations et fabrications en sous-traitance ainsi que quelques restaurations.

Ce métier peut s'exercer dans les secteurs de la bijouterie d'or, de la grande ou petite joaillerie ou de la bijouterie fantaisie.

Du matériel de valeur Le matériel du bijoutier-joaillier représente un gros investissement. Dans son

atelier se côtoient ainsi les outils traditionnels (lime, marteau, chalumeau...) et la technologie de pointe (laser ou conception assistée par ordinateur).

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Des places comptées Les offres d'emploi sont surtout liées au remplacement des professionnels qui

partent à la retraite. Si le nombre d'entrées en formation est en légère progression, il est toujours très ardu de trouver un maître d'apprentissage, surtout en province. Domaine plus porteur en revanche pour le créateur de bijoux fantaisie qui assemble à moindre coût des éléments en bois, en cuir, en plastique...

Une production concentrée Près de 50% des ateliers se trouvent à Paris. Les autres sont concentrés dans

la région lyonnaise et dans le Berry. Le 3e pôle français de la bijouterie-joaillerie se trouve à Saint-Amand-Montrond (18). La réputation de la joaillerie française n'étant plus à faire, le bijoutier-joaillier peut aussi s'expatrier pour trouver un emploi.

Du côté des évolutions Après quelques années d'expérience, l'ouvrier salarié peut devenir chef

d'atelier ou s'installer à son compte. Il doit alors acquérir les notions de gestion et de commerce indispensables pour administrer son entreprise. Une ouverture possible du côté des bijoux contemporains qui jouent la carte de l'élégance et de la modernité (pendentif en bois précieux, collier en anneaux plastifiés).

* Salaire du débutant

1400 euros brut par mois.

COMPETENCES :

- sens de la perfection

- imagination artistique

- connaissances scientifiques (La préparation des alliages fait appel à des notions de physique et de chimie, des connaissances en gemmologie pour identifier des pierres précieuses)

- aptitudes commerciales

FORMATION :

Plusieurs diplômes allant du CAP au DMA permettent d'acquérir les techniques de base des métiers de la bijouterie-joaillerie. À noter que l'école Boulle et l'Institut de gemmologie proposent par ailleurs des stages de perfectionnement de différentes durées.

• CAP Art du bijou et du joyau ; Bijoutier, option polissage ; Lapidaire, option

pierres de couleur ; Sertissage en haute joaillerie ;

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• MC joaillerie ; • BP Gemmologue ; • BMA Art du bijou et du joyau (niveau bac) ; • MC Sertissage en joaillerie (niveau bac) ; • DMA Art du bijou et du joyau (niveau bac+2).

Sources et ressources

Publication ONISEP FICHE METIER 2 GEMMOLOGUE

Etre gemmologue, c'est savoir évaluer les pierres précieuses, les perles, les coraux, les ambres. Le gemmologue détermine leur valeur en tenant compte de leur qualité, de leur taille, de leur poids et de leur couleur. Il étudie toutes les pierres de joaillerie telles qu'on les trouve dans les roches mais aussi après la taille et le polissage. Il détermine l’authenticité des pierres qui lui sont présentées et sait être intègre et discret par rapport aux pièces – presque toujours de grande valeur – qui lui sont soumises. Il enregistre les gemmes et les étiquette pour assurer leur traçabilité durant la phase de fabrication. Il est capable, à l'aide des analyses scientifiques qu'il sait conduire, de détecter les imitations synthétiques. Il atteste la qualité des pierres précieuses en rédigeant des certificats de contrôle.

Le gemmologue connaît en permanence l’état des stocks de pierres. Pour la haute-joaillerie, il est amené à gérer et à faire le suivi de la retaille des gemmes.

Il effectue de nombreux déplacements dans des pays rocheux comme le Sri Lanka.

La particularité du gemmologue est le troc, c'est-à-dire l'échange d'un objet contre un autre. Ceci permet d'acquérir plus facilement la pierre que l'on recherche.

FORMATION :

- CAP Métaux précieux option bijouterie ; - CAP Bijoutier option fantaisie ou polissage ; - CAP de lapidaire option diamant ou pierre de couleur ; - Brevet professionnel de gemmologie ; - MC mention complémentaire Gemmologie (en 1 an après certains CAP, BEP,

Bac Pro, Brevet de Technicien, Bac Technologique ou Général) ; - DUG Diplôme Universitaire de Gemmologie.

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COMPETENCES :

- être capable de forte concentration ; - avoir de très bons yeux ; - être minutieux ; - se montrer rigoureux, méthodique ; - faire preuve de minutie et d’un sens aigu des négociations commerciales.

CONDITIONS DE TRAVAIL

- en laboratoire ou en milieu universitaire - parfois en petite équipe afin d'amortir le coût assez onéreux des

équipements

Sources et ressources

ftp://trf.education.gouv.fr/pub/edutel/bo/2000/hs9/actuabp.pdf www.leguidedesformations.fr/pages/metiers

FICHE METIER 3 GEOLOGUE Le travail du géologue :

Il se fait à la fois sur le terrain (observation de paysage, affleurement, prélèvement d’échantillon) mais aussi en laboratoire pour l’étude des échantillons prélevés (roches, fossiles).

De nombreuses spécialités existent, réparties en 2 grandes spécialités : la géologie fondamentale et la géologie appliquée.

Pétrographie, minéralogie, cristallographie, stratigraphie, paléontologie, géophysique, cartographie, recherche minière et pétrolière : la liste des spécialités est longue, mais, pour toutes, les études nécessitent une approche importante en sciences et en particulier en physique. 2 parcours possibles : - Par l’université : il faut atteindre le niveau master (bac + 5), après une licence

Sciences de la terre. Les masters professionnels sont très spécialisés (par exemple : Géologie appliquée à Besançon ; Sciences et technologie de l’aménagement à Clermont Ferrand ; Dynamique des systèmes géologiques et aléas à Nice).

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- Par les écoles d’ingénieurs qui assurent des formations après une école préparatoire aux grandes écoles (exemple : Ecoles des mines de Paris ; Ecole nationale supérieure de géologie de Nancy, INSA de Strasbourg spécialité topographie ; Ecole polytechnique de Grenoble spécialité Géotechnique ; Institut des sciences et technologie de l’université Paris 6 ; ENSPM Paris).

Les qualités requises pour être géologue sont : un sens pratique, le goût du travail

en extérieur parfois difficile, associé à un goût des voyages parfois à l’étranger, et une bonne interprétation des résultats de mesures. Le maniements des outils informatiques et l’anglais sont aussi indispensables.

Les débouchés : on compte environ 6000 géologues en France Le nombre de postes est cependant relativement limité aussi bien dans le secteur public que privé. On dénombre 600 entreprises françaises travaillant avec des géologues. Il existe depuis quelque temps des bureaux d’études et des consultants en géologie dont l’exercice est libéral.

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BIBLIOGRAPHIE Ouvrages Catalogue de l’exposition « Météorites », Muséum national d’histoire naturelle de Paris, 1996. L’éventail des roches et minéraux, 1999, Play Bac. Roches et minéraux, 2007, Pourquoi, comment ?, Gallimard jeunesse. Guides géologiques régionaux « Bourgogne » et « Morvan », Masson. J. ARAX, Le guide pratique des roches et pierres précieuses, 1988, Sand. A. CARION, J. DEVILLE, Guide des minéraux, des roches et des fossiles, 1997, Bordas. A. FOUCAULT, Guide du géologue amateur, 2007, Dunod. B. MORGAN, D. PALMER, L. GALLIOT, Le spécialiste junior - Roches et fossiles, 2007, Gründ. R.F. SYMES, Roches et minéraux, 1988, Les yeux de la découverte/Gallimard. R.F. SYMES ET R.R. HARDING, Pierres précieuses, 1991, Les yeux de la découverte/Gallimard. P. VOILLOT, L’ABCdaire des pierres précieuses, 2002, Flammarion. A FOUCAULT JF RAOULT Dictionnaire de géologie 4éme édition Masson Manuels scolaires Sciences naturelles de quatrième biogéol, 1983, Magnard . Gourlaouen, Sciences naturelles première scientifique, 1982, Hachette. SVT première S, 2001, Hatier. Sites Internet www.mindat.org : base de données sur les minéraux (en anglais) http://www.nrcan.gc.ca/mms/scho-ecol/toc_f.htm : site canadien proposant des informations sur les mines, minerais, minéraux pour les enseignants. http://fr.wikipedia.org/wiki/Glossaire_des_min

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INFORMATIONS PRATIQUES Durée de l'exposition :

Du 14 septembre 2008 au 1er février 2009. Heures d'ouverture :

Tous les jours sauf samedi et jours fériés, de 13h30 à 17h30. Fermeture du 21 décembre 2008 au 1er janvier 2009. Groupes sur rendez-vous du lundi au vendredi de 8h à 12h et 13h30 à 17h30.

Gratuité : La visite du musée, les ateliers et les visites guidées sont gratuits. Vestiaire pour les groupes

Si vous le souhaitez, vous pouvez pique-niquer dans le parc avec votre classe. En parallèle à « Eclats de pierres », exposition Sciences actu

« Le suicide en face » jusqu’au 19 septembre

puis « OGM, les graines de la discorde » à partir du 24 octobre.

Prochaine exposition : La faune de la rivière Yonne De mars à septembre 2009

En parallèle, exposition Sciences actu « Quoi de neuf chez nos ancêtres » sur l’évolution des hominidés.