INDICES 

Ce cristal long de 25 mm illustre l’espèce minéralogique la plus étudiée depuis des siècles. Elle servit jadis de support à l’élaboration de notions essentielles sur l’état cristallin et sur l’étude des formes cristallographiques.

Notre jeu a ravi le débutant, car la question était très simple pour une localité d’origine située en Belgique.

Cette photo illustrera un article très détaillé sur ce minéral qui paraîtra dans le Règne Minéral à l’automne, avec plus de 60 autres photos commentées et plus de 150 dessins de cristaux. Cette étude sera une exégèse de ce site remarquable, déjà considéré comme un gisement classique.

La calcite, tout comme le quartz, la fluorine ou la pyrite, est certainement l’un des premiers minéraux collectionnés par l’amateur débutant. Cela provient de l’abondance de ce minéral dans le monde, mais aussi de sa beauté intrinsèque bien qu’il soit relativement fragile. Il possède en effet trois plans de clivage qui conduisent à un rhomboèdre, qui est appelé par les cristallographes : solide primitif. Chacun de ces petits solides peut à son tour être clivé et donner un plus petit rhomboèdre, toujours de même composition, et ainsi de suite, autant que faire se peut...

L’Abbé René-Just Haüy, le Père des cristallographes modernes (1743 – 1822), en déduisit des notions importantes au sujet de la « molécule intégrante » ou brique élémentaire de la matière cristalline. Cette théorie a été étendue à l’existence de la « maille élémentaire » qui répétée à l’infini dans les trois directions, reconstitue le cristal. Elle représente le motif cristallin, c’est-à-dire l’agencement des divers atomes entre eux. Cet arrangement se fait en respectant un certain degré de symétrie, dépendant de la nature même des atomes.

La calcite se prête très bien à l’apprentissage de la cristallographie. En effet, il est facile d’orienter le cristal : l’axe c d’élongation doit être disposé verticalement et l’une des faces de clivage supérieures (rhomboèdre primitif) malheureusement si souvent présente, doit être disposée face à l’observateur. Quand on a une « dent de chien » (scalénoèdre {21.1}), l’une des 3 arêtes supérieures les plus longues est mise de face.

La calcite est caractérisée par de très nombreuses formes cristallographiques possibles, ce qui en fait le charme et la variété des aspects (habitus). Dans la carrière de Pont-à-Nôle de Mont-sur-Marchienne (Hainaut, B), nous avons répertorié et mesuré 52 formes cristallographiques différentes (J.M. Jonville et all., à paraître). Dans le système cristallin de la calcite, une forme est caractérisée par 4 indices ou nombres entiers et généralement petits, dont le troisième est sous-entendu. Ces indices, dits de Miller-Bravais, sont mis entre accolades comme {21.1}. Ces nombres, qui se prononcent « deux, un, . un » dans l’exemple de la dent de chien, servent au calcul cristallographique. L’amateur débutant ne doit y voir qu’une étiquette caractéristique d’une forme cristallographique.

Le dessin théorique du cristal naturel (Shape - Dowty) souligne les diverses formes présentes.

Le cristal photographié résulte ainsi de la combinaison de 5 formes cristallographiques entre elles :

1)     {21.1} (Sd+) : un scalénoèdre positif (celui de la dent de chien) qui détermine ici l’habitus.

2)     {18 0.1}, un rhomboèdre positif (Re+) très pentu. Dans le cristal, les faces de ce rhomboèdre sont presque verticales.

3)     {10.1} le rhomboèdre positif primitif (Rp), qui n’apparaît ici que par la présence de petites facettes. Les faces de cette forme sont naturelles bien qu’elles donnent l’illusion que la pointe du cristal est cassée.

4)     {40.1} est un rhomboèdre positif (Re+) (facette en médaillon).

5)     {41.6} un scalénoèdre positif (Sb+) qui tronque les 2 extrémités du cristal. 

Remarques : les symboles Sd+, Re+, Sb+ seront expliqués dans l’article qui paraîtra prochainement dans le Règne Minéral.

L’amateur averti peut redessiner ce cristal en utilisant un programme de calcul tel que Shape ou Faces, en adaptant les distances au centre pour les troncatures. 

Ce cristal présente aussi une autre particularité, il est maclé. Sur le dessin, on voit bien qu’un plan miroir réfléchit l’une des moitiés du cristal sur l’autre. Ce plan est perpendiculaire à l’axe d’élongation c. Ce plan de macle (une loi de macle très fréquente chez la calcite) n’est pas un vrai plan de symétrie. 

CONCLUSIONS : 

1) L’amateur débutant doit bien comprendre la signification des mots. Ainsi la notion de forme cristalline est bien spécifique et ne doit pas être confondue avec l’aspect du cristal (sa « forme ! »). Ceci n’est vrai que lorsqu’une seule forme cristallographique fermée est présente : par exemple, la dent de chien définie par {21.1}.

Très souvent, plusieurs formes entrent en compétition pour modifier l’aspect du solide primitif. Si l’on considère que les 52 formes déterminées à Mont-sur-Marchienne sont les lettres d’un alphabet, on peut imaginer le nombre quasi illimité de combinaisons possibles de ces lettres entre elles. Il est toutefois possible de trouver des classifications rationnelles de ces interactions mutuelles de formes. Le cristal réel, ou mot constitué de cette combinaison de lettres, sera donc très variable. Pas étonnant qu’il y ait donc des collectionneurs de toutes ces richesses naturelles.  

2) La carrière de Pont-à-Nôle à Mont-sur-Marchienne est vraiment exceptionnelle quant au nombre de formes observées : 52 ont été établies avec précision, alors qu’il pourrait y en avoir une petite centaine. La carrière de Landelies pourtant si proche n’en contient que 7 à 10. Bien des sites n’en contiennent que 2 et cela quel que soit l’étage d’extraction.

Ah si toutes ces facettes m’étaient contées… Ce sera fait à l’automne dans le Règne Minéral !

Roger Warin