Minéral
Un minéral est une substance solide formée naturellement par des processus géologiques sur Terre ou dans un corps extraterrestre. Une espèce minérale se caractérise principalement par une composition chimique définie dans certaines limites et par une organisation cristallographique déterminée. Le quartz, la calcite et les feldspaths sont des minéraux ; une roche est généralement un assemblage de plusieurs espèces minérales.
Composition et structure
La formule d’un minéral peut admettre des substitutions entre éléments de charge et de taille compatibles. Deux échantillons d’une même espèce n’ont donc pas toujours une composition strictement identique. En revanche, leurs constituants occupent une architecture atomique apparentée. Des composés de même composition peuvent former des espèces distinctes lorsque leur structure diffère : le diamant et le graphite sont deux formes cristallines du carbone.
La couleur, l’éclat, la dureté, le clivage, la densité et les propriétés optiques aident à l’identification, mais aucun caractère visuel isolé n’est universellement décisif. La diffraction des rayons X renseigne sur la structure cristalline, tandis que les analyses chimiques précisent la composition et les substitutions.
Un grain de sable décrit une classe granulométrique et non une espèce minérale : il peut être constitué de quartz, de fragments coquilliers ou d’autres matériaux. De même, une argile peut désigner une fraction granulométrique ou un assemblage dominé par des minéraux argileux. Les substances synthétiques chimiquement équivalentes sont distinguées des occurrences naturelles dans la nomenclature minéralogique.