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Les minéraux sont chacun définis par différentes caractéristiques et propriétés, comme la couleurcouleur, l'éclat, la dureté... Parmi ces caractéristiques, il est fréquent de retrouver le clivage.
Certains minérauxminéraux se fracturent en effet suivant certains plans privilégiés, que l'on appelle « plans de clivage ». Il s'agit de surfaces planes, définies par la symétrie du cristal et le réseau cristallin, qui rompent facilement lorsqu'elles sont soumises à une contrainte mécanique. Ainsi, lorsque le cristal va subir un choc ou une pressionpression, il ne va pas se fracturer n'importe comment, mais suivant ces plans de faiblesse.
Une faiblesse intrinsèque au réseau cristallin
Les plans de clivage étant intimement liés à la structure cristalline, ils sont donc clairement définis pour une espèce minérale et servent à la caractériser. Ils représentent des surfaces sur lesquelles les liaisons interatomiques sont plus faibles que dans le reste du réseau cristallin.
Du point de vue atomique, les plans de clivage se caractérisent en effet par un nombre d'atomesatomes (on parle de nœudsnœuds dans le réseau cristallin) maximal et par une distance importante avec les plans parallèles les plus proches. Ces plans représentent donc des zones de faiblesse au sein du réseau. Il faut noter que plus ces plans sont faibles, plus il deviendra impossible de fracturer le minéral suivant une autre direction.
Différents types de plans de clivage
Il ne faut pas confondre clivage et cassure, même si cette dernière est également un élément caractéristique de certains minéraux. On parle en effet de cassure lorsque la fracturation du cristal ne se fait pas suivant un plan de clivage. La surface de fracture apparaît donc irrégulière dans ce cas.
En effet, si certains minéraux possèdent un ou plusieurs plans de clivage, certains n'en possèdent pas du tout.
Par exemple, les micas (muscovite et biotite) possèdent des plans de clivage dits « parfaits », avec une seule direction de clivage dominante. On parle de clivage basalbasal ou pinacoïdal. Les cristaux se débitent en effet en fins feuillets suivant un plan parallèle à la base du cristal. La structure des phyllosilicatesphyllosilicates (dont font partie les micas) produit typiquement ce type de clivage.
Lorsqu'il y a deux directions de clivage dominantes, on parle de clivage prismatique, comme chez les pyroxènespyroxènes et les amphibolesamphiboles. On trouve alors des plans de clivage verticaux, qui forment des cristaux secondaires très allongés, voire des baguettes ou des fibres. Ces plans verticaux forment un angle de 124° pour les amphiboles et 87° pour les pyroxènes avec un second plan de clivage.
On parle de clivage cubique, rhomboédrique, octaédrique, etc. lorsqu'il existe trois directions de clivage ou plus. L'existence de ces multiples plans de faiblesse forme des cristaux généralement trapus et compacts, comme l'halite ou la fluoritefluorite.
Enfin, certains minéraux ne possèdent tout simplement aucun plan de clivage. C'est le cas du quartzquartz. Sa fracture laissera voir une cassure dite conchoïdale, non plane et présentant des arcs de cercle (à l'image d'un bloc de verre qui se brise). Parmi les familles de minéraux, ceux ne possédant aucun clivage sont cependant minoritaires.
Des qualités de clivage variables suivant les minéraux
Cependant, ce n'est pas parce qu'un minéral possède des plans de clivage qu'il va être facile de le fracturer. On qualifie ainsi le clivage des minéraux suivant les termes faciles, difficiles et très difficiles. Ces variations donnent une indication sur la compacité du minéral.
Les plans de clivage peuvent également présenter des variations en matièrematière de qualité. Ils peuvent ainsi être excellents ou parfaits (comme le mica ou le gypsegypse), le minéral se débitant proprement suivant les plans de clivage. Le clivage est qualifié de bon lorsque les plans obtenus ne sont pas totalement droits (c'est le cas des feldspathsfeldspaths et des pyroxènes) et d'imparfait lorsque le plan n'est pas net du tout (exemple du soufresoufre ou de l'apatite).
Les clivages faciles et parfaits sont facilement identifiables sur le terrain et à l'œilœil nu, alors que les autres nécessitent d'analyser le cristal au microscope optiquemicroscope optique à lumièrelumière polarisée pour les identifier. Les plans de clivage vont alors apparaître comme des microfractures au sein du cristal. En mesurant les angles entre ces plans, il sera possible de déterminer le minéral en question (en corrélation avec les autres caractéristiques observées).
La prise en compte du clivage d'un minéral est essentielle en joaillerie, lors de la taille notamment. Les plans de clivage vont en effet déterminer grandement la façon de tailler la gemme afin d'éviter que la pierre ne se brise par la suite. Ils peuvent également être mis à profit pour tailler la pierre suivant sa forme cristallineforme cristalline naturelle.
