L’évolution des minéraux depuis la nuit des temps

Par leurs formes, leurs couleurs, leur nature et leur beauté unique, les minéraux suscitent intérêt et fascination. Quelle est leur histoire ? Comment se sont-ils formés ? Vous trouverez dans ce dossier, l’essentiel des éléments sur l’évolution des minéraux depuis la nuit des temps !

La naissance des minéraux

La terre s’est constituée il y a 4,5 milliards d’années. Toutefois, aucune espèce de vie ne s’est développée dès le début dans le maelström ardent qui avait succédé au Big Bang. L’époque avait été rendue stérile par de régulières collisions avec des astéroïdes. Près d’un demi-million d’années s’écouleront ainsi avant que, sous l’effet de la gravité, des nébuleuses s’agglutinent et s’abattent sur elles-mêmes pour former des étoiles géantes. Ces étoiles ont alors explosé pour devenir les premières « supernovae » synthétisées par tous les éléments chimiques présents dans l’espace. C’est cette dispersion stellaire gazeuse en refroidissement qui a probablement fait apparaître les premiers fragments minéraux sur la terre.

En l’espace de plusieurs centaines de millions d’années, une forme de vie microscopique s’est vite répandue à foison. Les premiers organismes vivants étant nés des seules ressources de base disponibles dans l’atmosphère primitive : l’air, l’eau et les magmas. Ces trois éléments ont été considérés comme les vedettes de l’apparition et de l’évolution des roches dont sont issus les minéraux de la terre. Mais à ce stade, la plupart de leurs caractères chimiques étaient trop volatils et n’existaient que sous la forme de traces d’atomes ou de molécules dispersées dans la poussière.

L’évolution des minéraux depuis leur apparition

Des processus naturels ont donc façonné la naissance des minéraux, mais c’est la présence de la vie qui a conditionné leur évolution. L’histoire de cette évolution a commencé avec la formation des planètes rocheuses. Durant les années qui ont suivi sa constitution, la Terre a subi des séries de transformations. À la suite de l’explosion des étoiles, dans la croûte profonde de la terre, des magmas sont en fusion. Des fissures se créent dans les roches sous-jacentes, provoquant la libération de poussées qui augmentent les températures et favorisent la fonte de ces roches, au point de pouvoir remonter par les crevasses.

Tandis qu’elles remontent sous forme de coulées de lave ou de volcans, elles rencontrent des couches rocheuses plus froides qui provoqueront leur solidification avant qu’elles ne puissent atteindre l’air libre. Ce type de magma ainsi formé est une solution hautement dense où sont noyés divers composants minéraux qui poursuivront leur évolution. Les conditions qui présideront cette évolution sont complexes. La composition chimique ou atomique du magma déterminera, dans une grande mesure, la nature du minéral qui composera la roche finale. Les premiers minéraux à connaître de cette façon une évolution significative ont été des cristaux de diamant et de graphite, des formes pures du très abondant élément carbone. Il a été prouvé que sans la présence de vapeurs d’eau ou de dioxyde de carbone, ces cristaux n’auraient pas pu évoluer. Les minéraux tels que le feldspath et le quartz peuvent à peine se constituer et évoluer en fusion sèche, autrement dit sans la présence d’additifs gazeux.

La diversité minéralogique de la Terre

On estime à environ 250 espèces minérales distinctes nées des processus dynamiques de formation de la terre. Provenant en partie des multiples météorites qui tombent sur terre. D’autre part, la très grande chaleur qui s’est densifiée lors des collisions a entraîné la fusion des matières et produit une cascade de transformations chimiques qui se sont répercutées sur les couches concentriques. De fréquents chocs atomiques dans le voisinage du soleil ont produit des collisions intenses et une accumulation de chaleur supplémentaire, modifiant de plus bel la nature des minéraux dans les planétésimaux. Les particules de glaces existant dans la nébuleuse présolaire ont aussi joué un rôle dans cette diversification des minéraux. Elles ont fondu sous l’effet de la chaleur et se sont déversées dans les crevasses et les fissures. Les multiples réactions chimiques avec cette eau minérale ont également amorcé la naissance de nouveaux minéraux.

La diversité minéralogique de la planète s’est alors accrue tout au long de l’époque primitive nommée l’Hadéen, antérieure à environ trois milliards et demi d’années. Cette diversification est essentiellement due à la succession des fontes et des solidifications incessantes des magmas rocheux, ainsi qu’aux réactions de l’atmosphère couplées à l’érosion provoquée par les premiers océans. Au cours de ces innombrables cycles de fontes et de solidifications, ces phénomènes ont condensé des éléments non communs, au point de créer des générations entières de minéraux exotiques.

La planète bleue a encore diversifié ses ressources minérales par l’action de la tectonique des plaques. Pour être plus clair, de la croûte rocheuse fraîche s’est déposée le long des chaînes volcaniques, tandis que de la croûte rocheuse très ancienne a été enfouie dans des zones de subduction. Autrement dit, au niveau où une plaque de terre glisse sous une autre et retourne le manteau terrestre. D’impressionnantes quantités de minéraux de compositions chimiques variées ont été ainsi formées, provenant de la subduction de la croûte terrestre et composés d’éléments rares. Des centaines autres minérales ont été produits dans de gigantesques dépôts de sulfure, qui constituent aujourd’hui les plus riches réserves de minerais métalliques de la terre. Au total, près de 1.500 minéraux découverts sur la surface de la terre ont été engendrés par les actions dynamiques de la croûte et du m26anteau terrestres, au cours des deux milliards d’années succédant au Big Bang. La biosphère distinctive de la Terre, la lune et les saisons ont irrémédiablement transformé l’environnement et bonifié tous ces processus.