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par Admin Sam 12 Fév - 16:03En complément voir aussi : [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] et [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien].
Un [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] se caractérise par ses propriétés physico-chimiques, sa [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] et sa [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien],
les variations admises dans la composition font que le minéralogiste
considère volontiers les minéraux comme des espèces minérales, se
caractérisant certes par leurs propriétés physiques (les plus
« visibles » étant la symétrie, la couleur, la dureté, l'éclat, la trace
et l'indice de réfraction) et chimiques, mais ne pouvant se confondre
avec les [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] ou avec les composés chimiques du chimiste.
AIDE A LA DETERMINATION DES MINERAUX
Détermination physique
Il faut noter qu’un certain nombre de tests sont destructeurs pour le
minéral à identifier, si l’échantillon est limité il est donc
recommandé de n’avoir recours à ces tests qu’en dernier ressort et sur
la partie de l’échantillon qui présente le moins d’intérêt
minéralogique.
Un minéral se détermine grâce à un certain nombre de
propriétés, plus ou moins simples à identifier. Ces propriétés sont les
suivantes :
La Dureté
Pour paraphraser un célèbre jeu, on pourrait appeler ça le "Qui raye
Qui". La dureté est une valeur relative, comprise sur une échelle allant
de 0 à 10, qui va mesurer la résistance d'un minéral à la rayure, à
l'abrasion (usure), ou à la pénétration.
C'est un des plus importants paramètres physiques des minéraux. Il
permet souvent d'identifier rapidement un minéral (avec la prise en
compte d'autres facteurs). L'échelle la plus souvent utilisée est celle
de [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] (1822), qui donne une graduation de dureté de 1 à 10 avec 10 minéraux types.
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]
La Densité
Il suffit de prendre la pièce en main. Il s'avère que notre corps, et
en particulier notre main, semble réglée sur la densité de la croûte
terrestre (moyenne de 2,6). L'idéal est d'avoir un échantillon de 4 ou 5
cm (un peu plus petit que le poing).
Pour cette même taille, certains vous paraîtrons "lourds" (le terme
exacte étant "dense", c'est le cas typiquement de la barytine, la
galène…), d'autres "légers", et enfin certains "moyens".
Bien sûr, la densité se calcule aussi, sur une échelle de 1 à 20 :
Pour calculer la densité d'un minéral, on mesure sa masse (son "
poids ") dans l'air (Mair); On mesure sa masse (son " poids ") lorsqu'il
est immergé dans une colonne d'eau distillée (Meau) D = Mair / (Mair -
Meau)
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]
Attention la densité pour un même minéral peut varier beaucoup en
fonction de la présence possible d'inclusions, ou de l'état d'oxydation.
Il existe d’autres méthodes de calcul, qui sont liées aux masses
volumiques des composés chimiques présents dans l’échantillon à peser,
cette masse volumique étant elle-même liée à la [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]
de l’ensemble des atomes constituant l’échantillon. Il est donc évident
que certains calculs sont plus théoriques que pratiques.
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]
Calcul de la densité des échantillons de taille moyenne, même avec
pèse-lettre ou balance de cuisine (meilleure est la balance, mieux
c'est !).
1) Mettre un récipient d'eau sur une balance et faire la tare (eau distillée uniquement pour les puristes)
2) Immerger totalement l'échantillon sans toucher le fond ni le bord (mesure M1)
3) Laisser couler l'échantillon (mesure M2)
Densité = M2 / M1
Ou, si la tare n'est pas utilisée
1) Balance à 0, mettre un récipient d'eau sur une balance (mesure M0)
2) Immerger totalement l'échantillon sans toucher le fond ni le bord (mesure M1)
3) Laisser couler l'échantillon (mesure M2)
Densité = (M2 - M0) / (M1 - M0)
Rq1 : la mesure M1 affichée par la balance est également le volume de l'échantillon en cm3
Rq2 : Pour les échantillons poreux, bien s'assurer que les bulles d'air sont parties avant de faire les mesures
Rq3 : la pierre peut être tenue par une ficelle (petites pierres) mais un filet est plus pratique pour les plus grosses [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien].
voir aussi à [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] et à [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]
Couplage de la Densité et de la Dureté
La mesure de la densité et de la dureté peuvent être des alliés très
puissants en terme de détermination si ces deux grandeurs sont
"couplées" dans un graphe. En effet la connaissance de ces deux données
réduit considérablement le nombre de candidats possibles, les minéraux
n'appartenant qu'à des domaines restreints de densité et de dureté. La
figure ci-dessous présente les gammes de densité et de dureté d'un
ensemble de minéraux communs.
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]
L'utilisation de cette figure est simple. après mesure de la densité
et de la dureté, vous reportez ces deux valeurs dans le graphe. Si le
point correspondant se trouve dans un rectangle coloré, ou relativement
proche d'une des lignes ou des points colorés. Vous disposerez alors
d'un ensemble de candidats restreints. Vous les discriminerez ensuite à
l'aide des propriétés respectives de chaque minéral potentiel.
La Trace
Mystérieux test que celui-ci. Il se base sur la couleur que la poudre
du minéral laissera sur l'envers d'une plaque de porcelaine (le coté
granuleux, non verni). Pour exemple, prenons une [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]. Beau minéral gris/noir… sa trace sera systématiquement… rouge sang ; alors que la [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien],
mineral noir aussi, laissera un trait jaune ocre...
Pour les minéraux plus durs que la porcelaine, il faut les réduire en
poudre au marteau et frotter la poudre sur la porcelaine. Alors que les
minéraux les plus tendres ([Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien], [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien],
etc.) seront frottés directement sur une feuille de papier (genre "
Canson ").
La couleur de la trace n'est pas forcément la même que celle du minéral,
comme l’exemple de l’hématite et de la goethite le prouve.
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]
Le Clivage et la Cassure
</li>
</li>
Enfin il faut noter que certains minéraux, tel le [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien], se clivent selon un plan et se cassent s'ils sont frappés hors de leur plan de clivage.
Plus le clivage est bon, plus il est facile de casser l'échantillon.[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] La cassure est surtout identifiée par le fait qu’elle est conchoïdale ou pas.
voir aussi à [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]
La Couleur
Ça peut paraître bateau, mais bon, ce qui nous saute aux yeux va
forcément constituer un indice qui va être prépondérant.
Cependant, " l'habit ne fait pas le moine ", est un adage qui s'applique
particulièrement bien dans le cas qui nous intéresse.
Bien que les minéraux aient en général une couleur principale qui les
caractérise, il faut savoir que les magies de la chimie et de la
physique nous réservent des surprises.
La couleur est un caractère important mais pas toujours fiable.
En effet beaucoup de minéraux peuvent avoir un grand nombre de couleurs
(ex: les variétés de quartz). Cependant pour beaucoup d'autres minéraux
la couleur est caractéristique : l'[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] est blanche, l'[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] est bleue, la [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] est généralement verte (elle peut avoir d'autres couleurs dans certains cas particuliers ), etc...
On répartit les minéraux en 4 groupes suivant l'origine de la couleur :
La Transparence
C'est le fait de laisser passer la lumière ou non. On distingue les niveaux de transparence suivants :
L'éclat
L'éclat est la perception visuelle de la manière dont un minéral
réfléchit la lumière. On parle d'éclat métallique, vitreux, adamantin,
résineux, soyeux, terreux…
C'est un déterminatif qui est très relatif, selon que le minéral soit
bien cristallisé, ou pas, frais ou altéré, et en fonction de sa taille.
C'est la lumière qui est réfléchie par le minéral. Un même minéral n'a
pas toujours le même éclat suivant sa morphologie. (voir ci-dessous)
Les différents éclats sont :
</li>
Non-métalliques:
Adamantin, c'est l'éclat fort des minéraux translucides à transparents (ex : [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]...)
Vitreux, éclat qui rappelle le verre (ex : [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]...)
Gras à résineux, comme celui du [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien], du [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]...
Nacré, caractéristique des minéraux transparents à semi-transparents (ex :[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]...) et ayant un bon clivage en feuillets. (ex : [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]...)
Soyeux, typique des minéraux fibreux. (ex : [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien], [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] fibreux...)
Mat, éclat faible de minéraux surtout terreux. (ex : [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien], [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]...)
</li>
La Morphologie
C'est la forme des cristaux, il est important de noter qu'un même
minéral peut avoir beaucoup de formes différentes, par exemple la [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]. On distingue :
</li>
</li>
La forme est donc un déterminant important, mais il faut faire très
attention, car un même minéral va pouvoir prendre plusieurs formes en
fonction des conditions de sa mise en place.
voir aussi à [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]
Les divers ( luminescence, fluorescence, radioactivité, … )
</li>
voir aussi à [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] et aussi à [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien].
Minéraux radio-actifs : allanite, autunite, bétafite,
brannérite, calcumorlite, carnotite, chalcolite, curite, fergusonite,
gadolinite, gummite, héliodore, kasolite, lodévite, microlite, orthite,
pechblende, phosphuranylite, phurcalite, pyrochlore, renardite,
sabugalite, sklodowskite, swarzite, thorianite, thorite, torbernite,
tyuyamunite, uraninite, uranite, uranophane, uranopilite, uranotile,
uranospinite, vanularite, wolendorfite, zircon...
babingtonite (faiblement)
chromite (faiblement)
columbite (faiblement)
ferberite (faiblement)
franklinite (Faiblement)
ilménite (faiblement, toujours en cas de chauffage)
fer et nickel (attirés par les aimants)
magnétite (fortement)
maghémite (fortement)
manganbabingtonite (très faible)
platine (faiblement)
pyrrhotite (parfois fortement, mais est inconstante)
sidérite (faiblement lorsqu'elle est chauffée)
tantalite (faiblement)
</li>
Fusibilité des minéraux
Retour aux différentes [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]
Détermination chimique
La réactivité aux acides, aux bases et à l’eau
Produit indispensable : un peu d'[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] chlorhydrique (HCl), ou au pire du vinaigre blanc et une pipette. La plupart des carbonates (voir : [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien])
sont réactifs à l'acide. La réaction au vinaigre est moins évidente, mais elle est quand même visible. La [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien], principale représentante de cette classe,
émet une légère effervescence en présence de quelques gouttes d'acide.
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]
Il existe des variantes au test, comme l'acide à chaud pour la [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien], qui est un peu moins réactive que sa cousine calcite.
D'autres minéraux ne font pas effervescence, mais sont solubles dans l'acide, ou même dans l'eau (la halite par exemple).
voir à : [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien].
ATTENTION : bien que nécessaire dans des concentrations qui ne sont pas
énormes, l'acide chlorhydrique reste un produit actif. A manipuler avec
les précautions d'usage, dans un cadre aéré !!
Sans plus s’étendre sur le sujet, un certain nombre de minéraux sont
réactifs à divers acides, diverses bases, et des minéraux comme la [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] ( sel gemme ) sont réactif à l’eau. voir aussi à [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien].
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]Attention danger !
Les acides, bases et autres produits chimiques, concentrés peuvent
provoquer des brûlures sur la peau et les muqueuses, l’utilisation doit
toujours se faire par des personnes formées et équipées (blouse, gants,
lunettes), et sous hotte.
Les analyses chimiques qualitatives
Remarque: on n'abordera pas ici l'[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] quantitative, autrement plus complexe et nécessitant un matériel bien plus pointu !
Tout d'abord, il faut distinger l'analyse qualitative par voie sèche, et l'analyse qualitative par voie humide.
A
noter que, dans un cas comme dans l'autre, il est important de
pratiquer l'analyse sur un fragment de minéral propre (le petit fragment
analysé ne doit être constitué que du minéral à identifier, et ne pas
inclure d'autres minéralisations ; par exemple, il ne doit pas présenter
d'encroûtement d'oxydes en surface car cela risquerait fort de fausser
complètement les tests).
L'analyse qualitative par voie humide :
L'analyse par voie humide donne des résultats absolument fiables mais
nécessite aussi un certain nombre de réactifs chimiques de laboratoire
(et certains sont dangereux).
Elle consiste grossièrement à ajouter des réactifs chimiques à la
matière minérale à analyser dans le but d'observer des réactions
caractéristiques (précipités colorés...). Pour cela, le minéral est
généralement mis, au prealable, en solution dans un acide fort (HNO3 concentré, le plus souvent).
Il existe ainsi des réactions caractéristiques pour de nombreux
éléments (ex: Fer, Bismuth, Cuivre, ...), ou bien, pour des groupements
anioniques donnés (carbonates, phosphates, ...)
L'analyse qualitative par voie sèche :
Celle-ci demande des moyens plus réduits que l'analyse par voie
humide, mais elle n'est pas entièrement fiable (un peu plus
approximative que l'analyse par voie humide).
On pourra distinguer différents tests appartenant à cette catégorie :
La couleur de la flamme
Permet de détecter la présence dans l'échantillon de certains éléments chimiques !
On
utilise un morceau du minéral mince, aux arêtes vives. On le saisit
avec une pince, on le met dans la partie non éclairante de la flamme du
bec après avoir trempé l'échantillon brièvement dans HCl. Ne pas y
plonger également les pinces (qui peuvent être souillées par autre
chose) et éviter de toucher l'échantillon avec les doigts avant la manip
car le sel de la peau peut troubler le résultat. Il vaut mieux, donc,
utiliser un morceau frais du minéral pour éviter les traces étrangères
possibles à sa surface !
voir aussi à [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]
CLÉ de DÉTERMINATION
Un lien utile : [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]
Un [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] se caractérise par ses propriétés physico-chimiques, sa [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] et sa [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien],
les variations admises dans la composition font que le minéralogiste
considère volontiers les minéraux comme des espèces minérales, se
caractérisant certes par leurs propriétés physiques (les plus
« visibles » étant la symétrie, la couleur, la dureté, l'éclat, la trace
et l'indice de réfraction) et chimiques, mais ne pouvant se confondre
avec les [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] ou avec les composés chimiques du chimiste.
AIDE A LA DETERMINATION DES MINERAUX
Détermination physique
Il faut noter qu’un certain nombre de tests sont destructeurs pour le
minéral à identifier, si l’échantillon est limité il est donc
recommandé de n’avoir recours à ces tests qu’en dernier ressort et sur
la partie de l’échantillon qui présente le moins d’intérêt
minéralogique.
Un minéral se détermine grâce à un certain nombre de
propriétés, plus ou moins simples à identifier. Ces propriétés sont les
suivantes :
La Dureté
Pour paraphraser un célèbre jeu, on pourrait appeler ça le "Qui raye
Qui". La dureté est une valeur relative, comprise sur une échelle allant
de 0 à 10, qui va mesurer la résistance d'un minéral à la rayure, à
l'abrasion (usure), ou à la pénétration.
C'est un des plus importants paramètres physiques des minéraux. Il
permet souvent d'identifier rapidement un minéral (avec la prise en
compte d'autres facteurs). L'échelle la plus souvent utilisée est celle
de [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] (1822), qui donne une graduation de dureté de 1 à 10 avec 10 minéraux types.
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]
- Il suffit d'avoir des étalons de dureté connue, et d'essayer de
les rayer avec le minéral à identifier. Il y a 4 étalons assez simples
et pratiques : l'ongle (2 à 2,5), la pièce en cuivre (3,5), la lame de
couteau (5,5), et la lame de verre (vers 6,5). Ce qui raye le verre a
une dureté supérieure à 6,5 ([Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien], [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien], [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]…), ce qui est rayé par l'ongle a une dureté inférieure à 2,5 (d’où les informations dans le tableau ci-dessus).
Il
faut bien faire attention, lorsque l’on pratique ces tests, de ne pas
forcer : la rayure doit se faire sans que l’on exerce de pression
importante. - Utiliser le verre d'une fenêtre. Rayer le verre sur deux bons
centimetres, en appuyant bien, et en utilisant pour ce faire une arête
ou un angle vif de l'échantillon. Ensuite, verifier qu'il s'agit bien
d'une rayure (et non d'une simple trace) : essuyer la rayure en la
frottant avec le doigt humide : elle ne doit pas disparaitre ; gratter
la rayure du bout de l'ongle : ça devrait accrocher un peu.
Chaque
minéral type raye le précédent et est rayé par le suivant. Ainsi, si un
minéral (dont on cherche à établir la dureté), raye l'[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] et est rayé par le [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien],
alors sa dureté est d'environ 6,5. Dans les tests, il faut prendre un
morceau en pointe pour essayer de rayer une surface test.
La Densité
Il suffit de prendre la pièce en main. Il s'avère que notre corps, et
en particulier notre main, semble réglée sur la densité de la croûte
terrestre (moyenne de 2,6). L'idéal est d'avoir un échantillon de 4 ou 5
cm (un peu plus petit que le poing).
Pour cette même taille, certains vous paraîtrons "lourds" (le terme
exacte étant "dense", c'est le cas typiquement de la barytine, la
galène…), d'autres "légers", et enfin certains "moyens".
Bien sûr, la densité se calcule aussi, sur une échelle de 1 à 20 :
- Minéraux légers (1 - 2)
- moyennement lourds (2 - 4)
- lourds (4 - 6)
- très lourds (6 - 20)
- Méthode de laboratoire :
Pour calculer la densité d'un minéral, on mesure sa masse (son "
poids ") dans l'air (Mair); On mesure sa masse (son " poids ") lorsqu'il
est immergé dans une colonne d'eau distillée (Meau) D = Mair / (Mair -
Meau)
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]
Attention la densité pour un même minéral peut varier beaucoup en
fonction de la présence possible d'inclusions, ou de l'état d'oxydation.
Il existe d’autres méthodes de calcul, qui sont liées aux masses
volumiques des composés chimiques présents dans l’échantillon à peser,
cette masse volumique étant elle-même liée à la [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]
de l’ensemble des atomes constituant l’échantillon. Il est donc évident
que certains calculs sont plus théoriques que pratiques.
- Autre méthode plus facile à mettre en œuvre :
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]
Calcul de la densité des échantillons de taille moyenne, même avec
pèse-lettre ou balance de cuisine (meilleure est la balance, mieux
c'est !).
1) Mettre un récipient d'eau sur une balance et faire la tare (eau distillée uniquement pour les puristes)
2) Immerger totalement l'échantillon sans toucher le fond ni le bord (mesure M1)
3) Laisser couler l'échantillon (mesure M2)
Densité = M2 / M1
Ou, si la tare n'est pas utilisée
1) Balance à 0, mettre un récipient d'eau sur une balance (mesure M0)
2) Immerger totalement l'échantillon sans toucher le fond ni le bord (mesure M1)
3) Laisser couler l'échantillon (mesure M2)
Densité = (M2 - M0) / (M1 - M0)
Rq1 : la mesure M1 affichée par la balance est également le volume de l'échantillon en cm3
Rq2 : Pour les échantillons poreux, bien s'assurer que les bulles d'air sont parties avant de faire les mesures
Rq3 : la pierre peut être tenue par une ficelle (petites pierres) mais un filet est plus pratique pour les plus grosses [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien].
voir aussi à [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] et à [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]
Couplage de la Densité et de la Dureté
La mesure de la densité et de la dureté peuvent être des alliés très
puissants en terme de détermination si ces deux grandeurs sont
"couplées" dans un graphe. En effet la connaissance de ces deux données
réduit considérablement le nombre de candidats possibles, les minéraux
n'appartenant qu'à des domaines restreints de densité et de dureté. La
figure ci-dessous présente les gammes de densité et de dureté d'un
ensemble de minéraux communs.
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]
L'utilisation de cette figure est simple. après mesure de la densité
et de la dureté, vous reportez ces deux valeurs dans le graphe. Si le
point correspondant se trouve dans un rectangle coloré, ou relativement
proche d'une des lignes ou des points colorés. Vous disposerez alors
d'un ensemble de candidats restreints. Vous les discriminerez ensuite à
l'aide des propriétés respectives de chaque minéral potentiel.
La Trace
Mystérieux test que celui-ci. Il se base sur la couleur que la poudre
du minéral laissera sur l'envers d'une plaque de porcelaine (le coté
granuleux, non verni). Pour exemple, prenons une [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]. Beau minéral gris/noir… sa trace sera systématiquement… rouge sang ; alors que la [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien],
mineral noir aussi, laissera un trait jaune ocre...
Pour les minéraux plus durs que la porcelaine, il faut les réduire en
poudre au marteau et frotter la poudre sur la porcelaine. Alors que les
minéraux les plus tendres ([Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien], [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien],
etc.) seront frottés directement sur une feuille de papier (genre "
Canson ").
La couleur de la trace n'est pas forcément la même que celle du minéral,
comme l’exemple de l’hématite et de la goethite le prouve.
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]
Le Clivage et la Cassure
- Le [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]
est un plan de cassure privilégié dont l'orientation est dictée par la
structure cristalline… ". C’est donc la propriété qu'ont certains
minéraux de se casser suivant des directions prédéterminées par la
structure atomique du minéral. En fonction des minéraux, il peut y avoir
une, deux, ou trois directions de clivage. On parle alors de plans de
clivage et du nombre de plans de clivage. On estime la qualité du
clivage suivant 6 niveaux : - Excellent, le minéral se clive en fines lamelles dans un sens. (ex : [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]...)
- Très bon, le minéral se clive en formes régulières délimitées. (ex : [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] en cubes, [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] en rhombohèdres...)
- Bon, les plans de clivage ne sont pas parfaitement droits (ex : [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]...)
- Imparfait, les surfaces de clivage sont irrégulières. (ex : [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]...)
- Très imparfait, on ne voit pas bien le clivage,
- Mauvais, il n'y a pas réellement de clivage (ex : [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]...) on parle alors de cassure
- Certains minéraux, à défaut de montrer des clivages, peuvent posséder des plans de séparation…
(Traduit de l'anglais on trouve : parfait, imparfait, bon, distinct, indistinct, et mauvais.)
</li>
- La [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]
correspond à une fracture qui n'est pas prédéfinie dans le minéral.
C'est le cas du quartz par exemple. La cassure n'ayant pas de plan de
faiblesse à exploiter, pas de forme géométrique définie. Le quartz
présente une cassure, dite conchoïdale, assez facilement reconnaissable.
Ensuite pour la cassure il faut différencier : - la cassure conchoïdale qui forme toujours une esquille (de taille très variable suivant le choc reçu ...) ressemblant à un coquillage (genre palourde)
- la cassure irrégulière (ex : [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]...)
- la cassure écailleuse ... qui est intermédiaire des deux précédentes.
</li>
Enfin il faut noter que certains minéraux, tel le [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien], se clivent selon un plan et se cassent s'ils sont frappés hors de leur plan de clivage.
Plus le clivage est bon, plus il est facile de casser l'échantillon.[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] La cassure est surtout identifiée par le fait qu’elle est conchoïdale ou pas.
voir aussi à [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]
La Couleur
Ça peut paraître bateau, mais bon, ce qui nous saute aux yeux va
forcément constituer un indice qui va être prépondérant.
Cependant, " l'habit ne fait pas le moine ", est un adage qui s'applique
particulièrement bien dans le cas qui nous intéresse.
Bien que les minéraux aient en général une couleur principale qui les
caractérise, il faut savoir que les magies de la chimie et de la
physique nous réservent des surprises.
La couleur est un caractère important mais pas toujours fiable.
En effet beaucoup de minéraux peuvent avoir un grand nombre de couleurs
(ex: les variétés de quartz). Cependant pour beaucoup d'autres minéraux
la couleur est caractéristique : l'[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] est blanche, l'[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] est bleue, la [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] est généralement verte (elle peut avoir d'autres couleurs dans certains cas particuliers ), etc...
On répartit les minéraux en 4 groupes suivant l'origine de la couleur :
- Achromatiques (incolores), la lumière qui traverse les cristaux n'est pas modifiée (ex : [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien])
- Idiochromatiques (colorés), une partie du spectre
lumineux est absorbée, la couleur du cristal est typique des atomes
qu'il contient, des métaux dans la structure cristalline (ex: [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] (Cu : cuivre) = bleu, [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] (Mn : manganèse) = rose, [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] (U : uranium) = jaune, etc...) - Allochromatiques (couleur du fait des inclusions en
traces), le minéral contient une faible proportion d'atomes étrangers
(impuretés, inclusions...) et cela colore le cristal (ex : variétés de
quartz) - Pseudochromatiques (apparemment colorés), des fractures,
plans de clivage, courbes, plis dans le réseau du cristal provoquent
des effets colorés (irisation, scintillement, [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]) se produisent dans le cristal par suite de réflexion ou de réfraction.
La Transparence
C'est le fait de laisser passer la lumière ou non. On distingue les niveaux de transparence suivants :
- Transparent, même avec une grande épaisseur (ex : cristal de roche...)
- Semi-transparent, la vision est trouble à travers (ex : [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien], [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]...)
- Translucide, la lumière traverse, mais c'est tout (ex : [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien], [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]...)
- Non-transparent, la lumière ne passe pas, mais il est translucide en coupe mince (ex : [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]...)
- Opaque, la lumière ne passe pas du tout (ex : [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien], [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]...)
L'éclat
L'éclat est la perception visuelle de la manière dont un minéral
réfléchit la lumière. On parle d'éclat métallique, vitreux, adamantin,
résineux, soyeux, terreux…
C'est un déterminatif qui est très relatif, selon que le minéral soit
bien cristallisé, ou pas, frais ou altéré, et en fonction de sa taille.
C'est la lumière qui est réfléchie par le minéral. Un même minéral n'a
pas toujours le même éclat suivant sa morphologie. (voir ci-dessous)
Les différents éclats sont :
- Métalliques:
- Métallique, c'est un éclat fort bien marqué sur les faces
cristallines et les plans de clivage. Caractérise surtout les minéraux
opaques (ex : [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien], [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]...) - Semi-métallique (sub-métallique), c'est l'éclat de certains minéraux transparents ou semi-transparents. (ex : [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien], [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]...)
</li>
</li>
La Morphologie
C'est la forme des cristaux, il est important de noter qu'un même
minéral peut avoir beaucoup de formes différentes, par exemple la [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]. On distingue :
- les formes cristallines
- Cristaux idiomorphes : que des faces cristallines.
- Cristaux hyidiomorphes : ils ont des faces cristallines bien visibles.
- Cristaux xénomorphes : ils sont déformés car leur croissance a
été limité par la présence d'autres cristaux (en fait ils remplissent
les vides entre les minéraux bien formés). - Cristaux à forme [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] : ils ont une symétrie centrale.
- Cristaux à forme allongée dans un sens : minéraux en colonnes, aiguilles, fibreux, capillaires.
- Cristaux à forme allongée dans 2 sens : en tablettes, disques, feuillets, écailles.
</li>
- les agrégats :
- Agrégats cristallins grenus, même minéraux associés en petits grains.
- Agrégats cristallins aciculaires, cristaux rayonnants.
- Agrégats cristallins en lamelles, comme pour les micas.
- Agrégats cristallins oolithiques, comme un assemblage de petites billes.
- Agrégats cristallins dendritiques, typiques de l'or, de l'argent, ou du cuivre.
- Agrégats cristallins poreux, mousseux, spongieux.
- Agrégats cristallins en stalactites.
- Voir aussi : [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] paragraphe agrégats.
</li>
- les Pseudomorphoses : des minéraux se forment en
remplacement d'autres apparus avant, mais les nouveaux, bien que
différents, conservent la forme (ou pseudo-forme) des anciens minéraux.
(Voir : [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] et [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien])
La forme est donc un déterminant important, mais il faut faire très
attention, car un même minéral va pouvoir prendre plusieurs formes en
fonction des conditions de sa mise en place.
voir aussi à [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]
Les divers ( luminescence, fluorescence, radioactivité, … )
- La Luminescence est l'émission, ou la réémission, de rayonnement lumineux par des minéraux. Il existe plusieurs formes de luminescences :
- La triboluminescence : venant de frottements entre minéraux, ou de chocs portés sur certains minéraux ;
- La thermoluminescence : certains minéraux sont luminescents quand ils sont chauffés ;
- La photoluminescence: luminescence qui se produit quand on
éclaire certains minéraux avec une source de lumière visible ou
invisible, (par exemple de la "lumière noire" des U.V. ) ; - La phosphorescence : est une forme de luminescence qui se
poursuit - durant un temps plus ou moins long - après que la source
ayant causé l'une des luminescences ci-avant exposées ait été supprimée. - Minéraux fluorescents sous UV : adamite, albite,
analcime, andalousite,autunite, calcite, célestine, cérusite, chamosite,
charlesite, cristobalite, danburite, disthène, érythrite, fluorite,
gypse, halite, haüyne, hémimorphite, heulandite, lussatite,
magnésite,mélanophlogite, natrolite, okénite, oligoclase, opale,
phlogopite, phosgenite, quartz, rhodonite, smithsonite, sphalérite,
spodumène,topaze, torbernite, tridymite, wollastonite...
</li>
voir aussi à [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] et aussi à [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien].
- La [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] se détecte grâce à un compteur [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] ou à un dosimètre.
Minéraux radio-actifs : allanite, autunite, bétafite,
brannérite, calcumorlite, carnotite, chalcolite, curite, fergusonite,
gadolinite, gummite, héliodore, kasolite, lodévite, microlite, orthite,
pechblende, phosphuranylite, phurcalite, pyrochlore, renardite,
sabugalite, sklodowskite, swarzite, thorianite, thorite, torbernite,
tyuyamunite, uraninite, uranite, uranophane, uranopilite, uranotile,
uranospinite, vanularite, wolendorfite, zircon...
- Le magnétisme, ou son absence, est assez simple à trouver, grâce à un aimant.
Quelques minéraux magnétiques:
babingtonite (faiblement)
chromite (faiblement)
columbite (faiblement)
ferberite (faiblement)
franklinite (Faiblement)
ilménite (faiblement, toujours en cas de chauffage)
fer et nickel (attirés par les aimants)
magnétite (fortement)
maghémite (fortement)
manganbabingtonite (très faible)
platine (faiblement)
pyrrhotite (parfois fortement, mais est inconstante)
sidérite (faiblement lorsqu'elle est chauffée)
tantalite (faiblement)
- Autres:
- L'odeur : certains minéraux émettent une odeur caractéristique : le soufre a une odeur particulière. Il en va de même pour l'[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] (ou Mispickel pour les nostalgiques) qui, à la cassure fraîche, présente une odeur d'ail.
- le goût : d’autres ont un goût caractéristique (halite,
potasse). Il faut tout de même faire attention à ce que l’on met sur la
langue, certain minéraux sont toxiques, ce genre de test est donc à
utiliser avec discernement. - solubilité : certains minéraux sont solubles dans l'eau (ex:
halite ou sel gemme). D'autres se dissolvent dans un acide ou une base
(carbonates dans HCl (l'acide chlorhydrique), avec ou sans
effervescence). voir aussi à [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien].
</li>
Fusibilité des minéraux
- avec une bougie : anglésite, antimoine natif, bismuth
natif, bismuthinite, borax, cryolite, gonnardite, mésolite, natrolite,
natronite, nitratite, phosgénite, stibine, ulexite... - au chalumeau facilement : acmite, actinote, adamite,
aégyrine, allanite, almandin, amblygonite, andradite, ankérite,
annabergite, antimoine natif, apatite, apophyllite, argent natif,
argentite, arsénopyrite, astrophyllite, atacamite, autunite, axinite,
azurite, babingtonite, bénitoïte, béryllonite, biotite, boléïte,
boracite, bornite, boulangérite, bournonite, brochantite, bromargyrite,
bronzite, calcédoine, cancrinite, chabazite, chalcocite, chalcophyllite,
chalcopyrite, chalcotrichite, chessylite, chlorargyrite, chromite,
clinozoïsite, colémanite, copiapite, covelline, crocidolite, crocoïte,
cuivre natif, cuprite, cyanotrichite, damburite, datolite, descloïzite,
dipyre, dravite, dufrénite, elbaïte, emplectite, énargite, épidote,
epsomite, érubescite, érythrite, ferberite, fluorite, galène,
glaubérite, glauconite, glaucophane, grossulaire, halite, halotrichite,
haüyne, hédenbergite, hessonite, hétérosite, heulandite, hubnérite,
huréaulite, hyalite, idocrase, ilménite, jadéite, jamésonite, kunsite,
lapis lazuli, laumontite, lauwsonite, lazurite, léadhilite, lépidolite,
leucite, libéthénit, linarite, liroconite, malachite, marcasite,
marialite, méionite, milarite, millérite, mimétite, mispickel,
néphéline, néphrite, neptunite, nickéline, olivénite, or natif,
orpiment, pectolite, pharmacolite, phillipsite, pistchite, plumosite,
préhnite, proustite, purpurite, pyrargyrite, pyrite, pyromorphite,
pyrrhotite, réalgar, rhodonite, riébeckite, rubellite, scapolite,
scolécite, scorodite, skuttérudite, sodalite, soufre natif, spessartite,
sphène, spodumène, stilbite, strontianite, sylvanite, sylvite,
tanzanite, tennantite, ténorite, thénardite, thomsonite, thulite,
titanite, torbernite, tourmaline, trémolite, uranite, uvite, vanadinite,
vésuvianite, vivianite, wernérite, withérite, wolframite, wollastonite,
wulfénite, zinnwaldite zoïsite... - au chalumeau difficilement : adulaire, albite, andésite,
anorthite, anthophyllite, antigorite, augite, bixbyite, cummingtonite,
édénite, gédrite, grunérite, hornblende, hypersthène, microlite,
muscovite, oligoclase, pargasite, sénarmontite, valentinite... - se sublime : (Propriété de passer d'un état solide a
l'état gazeux.) arsenic natif, arsénolite, calomel, claudetite, mercure
natif, salmiac, tellurite...
Retour aux différentes [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]
Détermination chimique
La réactivité aux acides, aux bases et à l’eau
Produit indispensable : un peu d'[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] chlorhydrique (HCl), ou au pire du vinaigre blanc et une pipette. La plupart des carbonates (voir : [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien])
sont réactifs à l'acide. La réaction au vinaigre est moins évidente, mais elle est quand même visible. La [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien], principale représentante de cette classe,
émet une légère effervescence en présence de quelques gouttes d'acide.
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]
Il existe des variantes au test, comme l'acide à chaud pour la [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien], qui est un peu moins réactive que sa cousine calcite.
D'autres minéraux ne font pas effervescence, mais sont solubles dans l'acide, ou même dans l'eau (la halite par exemple).
voir à : [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien].
ATTENTION : bien que nécessaire dans des concentrations qui ne sont pas
énormes, l'acide chlorhydrique reste un produit actif. A manipuler avec
les précautions d'usage, dans un cadre aéré !!
Sans plus s’étendre sur le sujet, un certain nombre de minéraux sont
réactifs à divers acides, diverses bases, et des minéraux comme la [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] ( sel gemme ) sont réactif à l’eau. voir aussi à [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien].
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]Attention danger !
Les acides, bases et autres produits chimiques, concentrés peuvent
provoquer des brûlures sur la peau et les muqueuses, l’utilisation doit
toujours se faire par des personnes formées et équipées (blouse, gants,
lunettes), et sous hotte.
Les analyses chimiques qualitatives
Remarque: on n'abordera pas ici l'[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] quantitative, autrement plus complexe et nécessitant un matériel bien plus pointu !
Tout d'abord, il faut distinger l'analyse qualitative par voie sèche, et l'analyse qualitative par voie humide.
A
noter que, dans un cas comme dans l'autre, il est important de
pratiquer l'analyse sur un fragment de minéral propre (le petit fragment
analysé ne doit être constitué que du minéral à identifier, et ne pas
inclure d'autres minéralisations ; par exemple, il ne doit pas présenter
d'encroûtement d'oxydes en surface car cela risquerait fort de fausser
complètement les tests).
L'analyse qualitative par voie humide :
L'analyse par voie humide donne des résultats absolument fiables mais
nécessite aussi un certain nombre de réactifs chimiques de laboratoire
(et certains sont dangereux).
Elle consiste grossièrement à ajouter des réactifs chimiques à la
matière minérale à analyser dans le but d'observer des réactions
caractéristiques (précipités colorés...). Pour cela, le minéral est
généralement mis, au prealable, en solution dans un acide fort (HNO3 concentré, le plus souvent).
Il existe ainsi des réactions caractéristiques pour de nombreux
éléments (ex: Fer, Bismuth, Cuivre, ...), ou bien, pour des groupements
anioniques donnés (carbonates, phosphates, ...)
- Le matériel de base : un peu de verrerie (un filtre
conique en verre, un bécher en verre Pyrex, un agitateur en verre), du
papier filtre de chimie, une pince pour manipuler la verrerie à chaud,
etc. ...
Ne pas oublier une paire de gants de chimie et surtout des
lunettes de protection pour protéger vos yeux lorsque vous manipulerez
des produits fortement corrosifs !!! (une blouse de chimie en coton est
aussi recommandable). - Les produits chimiques de base : acide nitrique
concentré (68%), acide chlorhydrique (à 30 %) et acide sulfurique (à 30 -
37 %), ammoniaque (20-30 %), et hydroxyde de sodium (30 %). Ces
produits se trouvent tous dans les magasins de bricolage et
quincailleries à enseignes multiples, à l'exception de l'acide nitrique,
qui ne peut être obtenu que par le biais de fournisseurs spécialisés en
produits chimiques et dont la vente est surveillée (pour des raisons...
explosives !).
A noter que l'acide nitrique est très dangereux,
d'une part parce qu'il est extrèmement corrosif, mais aussi parce qu'il
peut engendrer des incendies et de violentes explosions par simple
contact avec certaines substances chimiques (notemment les substances
organiques, comme par exemple les solvants organiques et les
hydrocarbures, entre autres) - Les réactifs chimiques (pour la caractérisation
spécifique d'un élément ou d'un groupement) : ceux-ci dépendront des
éléments/anions que l'on souhaitera mettre en évidence, on peut donc se
constituer peu à peu tout un jeu de réactifs variés (je recommande aux
amateurs d'éviter de manipuler ou stocker des réactifs chimiques
hautement toxiques, lesquels peuvent généralement être remplacés par
d'autres produits un peu moins dangereux !) - Petit rappel de base concernant les produits chimiques :
certains produits chimiques sont incompatibles, ce qui signifie que mis
en contact, ils peuvent provoquer l'émanation de vapeurs toxiques,
déclencher une réaction violente incontrolée, un incendie ou une
explosion. Cela implique, d'une part qu'on ne peut pas mélanger
n'importe quoi avec n'importe quoi, mais aussi, et c'est très important,
qu'on ne peut pas stocker n'importe quel produit à côté de n'importe
quel produit !
Par exemple on ne stocke pas les bases fortes
concentrées à proximité des acides forts concentrés ; on ne stocke pas
des acides à proximité d'eau de Javel, et dans le même ordre d'idée, on
ne stocke en aucun cas l'acide nitrique concentré à proximité de
matières organiques telles que les hydrocarbures et les solvants
organiques !
A chacun de bien se renseigner sur les incompatibilités chimiques de chaque produit en sa possession.
L'analyse qualitative par voie sèche :
Celle-ci demande des moyens plus réduits que l'analyse par voie
humide, mais elle n'est pas entièrement fiable (un peu plus
approximative que l'analyse par voie humide).
On pourra distinguer différents tests appartenant à cette catégorie :
- Détermination de la fusibilité et de la couleur de la flamme :
on observe la couleur de la flamme pendant le chauffage, ainsi que la
couleur de la flamme apres avoir trempé brièvement l'echantillon dans
HCl. On observe si le mineral fond facilement, moyennement,
difficilement ou pas du tout. On observe l'éventuel résidu de fusion
obtenu, son aspect et ses propriétés particulières éventuelles. (voir chapitres spécifiques ci-après) - Chauffage du minéral en tube ouvert, et en tube fermé :
on observe la volatilité, la fusibilité, les éclaboussures ou les
éclatements, les changements de couleur, la luminescence, les dégagement
gazeux (éventuellement odorants), les dépôts de résidus, etc...... - Chauffage du minéral sur charbon, dans la flamme oxydante, dans la flamme réductrice on observe la formation d'un voile sur le charbon, la formation d'un résidu de fusion, un dépôt, une odeur caractéristique...
- deux autres réactions de chauffage sur charbon sont la
réaction d'Hépar, utilisée pour détecter la présence de soufre, et la
réaction avec solution de nitrate de cobalt sur charbon, utilisée pour
les minéraux ne fondant pas au chalumeau et de couleur claire. - essais à la perle de borax, et essais à la perle de sel de phosphore
(dans les deux cas on pratique un essai dans la flamme oxydante d'une
part, et un essai dans la flamme réductrice d'autre part) on observe la
couleur de la perle obtenue en flamme oxydante, et la couleur de la
perle obtenue en flamme réductrice. - Le materiel de base : un bec bunsen et un chalumeau au
butane ou au propane, tout un lot de tube de verre de diamètre 7mm (ils
seront à usage unique !), une pince en métal pour maintenir des tubes
dans la flamme, du fil de platine (pour les essais à la perle). - Les produits chimiques : acide chlorhydrique (30 %), nitrate de cobalt (solution à 10 %), borax (Na2B4O7.10H2O),
sel de phosphore (= phosphate), acide sodoammoniacal, eau de chaux,
ammoniaque (20-30 %). Et à noter que, pour le test d'Hépar sur charbon,
il faut de l'hydroxyde de sodium anhydre (en pastilles) et une lamelle
d'argent.
La couleur de la flamme
Permet de détecter la présence dans l'échantillon de certains éléments chimiques !
On
utilise un morceau du minéral mince, aux arêtes vives. On le saisit
avec une pince, on le met dans la partie non éclairante de la flamme du
bec après avoir trempé l'échantillon brièvement dans HCl. Ne pas y
plonger également les pinces (qui peuvent être souillées par autre
chose) et éviter de toucher l'échantillon avec les doigts avant la manip
car le sel de la peau peut troubler le résultat. Il vaut mieux, donc,
utiliser un morceau frais du minéral pour éviter les traces étrangères
possibles à sa surface !
voir aussi à [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]
| ____________PAR ÉLÉMENTS à RECHERCHER___________ As : faiblement azur Ba : jaune-vert Ca : orange à rouge brique Cu : émeraude CuCl2) : azur K : violet clair Li : rouge carmin Mn : verte Mo : jaune-vert Na : jaune vif Pb : gris-vert à bleuâtre Rb : bleu Sb : très faible bleu-vert Se : bleu Sr : carmin Te : verdâtre (pour les oxydes) Tl : verte (couleur disparaissant vite) Zn : verte (à bleu) | ____________PAR COULEUR de la FLAMME___________ jaune vif : Na jaune-vert : Mo jaune-vert : Ba verte : Ti (couleur disparaissant vite) verte : Mn verte (à bleu) : Zn verdâtre : Te (pour les oxydes) émeraude : Cu gris-vert à bleuâtre : Pb bleu-vert très faible : Sb bleu : Se bleu : Rb azur : CuCl2 faiblement azur : As violet clair : K carmin : Sr rouge-carmin : Li orange à rouge brique : Ca |
CLÉ de DÉTERMINATION
Un lien utile : [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]
