Identification des grains de sable

Clef d'identification visuelle des grains de sable

par Pierre Bédard 2014
(version 1,0)

DÉFINITION DU SABLE
Les sables sont des grains de roches ou de minéraux ayant un diamètre compris entre 0,0625 mm et 2 mm (ou 4,75 mm et 5 mm, selon le système de classification utilisée). Nous utilisons, ici, le système de classification unifiée des sols (A. S. T. M.), en usage dans le domaine de la géotechnique et du Génie civil en Amérique du Nord. Le tableau suivant montre les limites inférieures et supérieures du diamètre des grains et les numéros de tamis A. S. T. M. correspondants, pour trois plages de taille de grains de sable : sable grossier, sable moyen et sable fin.

NOM	DIAMÈTRE DES GRAINS	NUMÉRO A. S. T. M. DES TAMIS
Sable grossier	> 2,00 mm à < 4,75 mm	tamis 10 - tamis 4
Sable moyen	> 0,465 mm à < 2,00 mm	tamis 40 - tamis 10
Sable fin	> 0,0625 mm à < 0,465 mm	tamis 200 - tamis 40

ORIGINE DU SABLE
Le sable provient de l’altération et la désagrégation naturelle des roches et autres matériaux de la surface terrestre, sous l'effet du climat. Les matériaux fragmentés peuvent ensuite être transportés par l'eau et le vent, ultimement jusque dans les océans qui bordent les continents. Des accumulations exploitables de sable peuvent se former durant leur long transport vers les océans.

COMPOSITION DU SABLE
En général, les gros granulats sont des constitués de fragments de roches tandis que les sables fins sont plutôt constitués de minéraux détachés de leur roche d'origine. Les grains de sable aussi être des débris d'origine organique et même synthétique pour les sables récents. En plus de fragments de coquillages, on trouve maintenant sur les plages marines actuelles une certaine proportion de débris d'origine synthétique comme le verre, la terre cuite, la porcelaine et certains plastiques.
Cependant, les débris d'origine synthétique ne sont présents que dans les sables de plages et de delta marins actuels en formation et les débris d'origine organique ne sont abondants que dans les sables marins. Les sables d'origine glaciaire ou fluvioglaciaire ne contiennent jamais de débris synthétiques et très rarement des débris organiques.

MINÉRAUX DU SABLE
Les minéraux les plus abondants dans le sable sont les minéraux qui étaient abondants dans la roche à l'origine de ce sable, accompagné de certains minéraux moins abondants au départ, mais qui se sont concentrés par la suite. À l'intérieur des continents, le quartz est normalement le premier minéral en abondance dans la composition du sable. Pour les sables de plages marines et tropicales, là où abondent les mollusques, coraux et autres producteurs de calcite, la calcite est souvent le premier minéral en abondance.
D'autres minéraux comme c’est le cas pour le grenat et la magnétite, à la fois durs et inaltérables, peuvent se concentrer dans le sable, par disparition des minéraux fragiles durant le transport.

Liste des principaux constituants du sable Afin de bien caractériser l'aspect des minéraux lorsqu'ils sont réduits en fragments de la taille de grains de sable, nous en avons broyé nous-mêmes, à partir d'échantillons bien identifiés. Les grains de minéraux ont ensuite été tamisés et séparés en sable moyen (>0,465 mm et <2 mm) et sable fin (>0,0625 mm et <0,465 mm). Densité : Les minéraux de densité supérieure à 3 sont considérés comme étant des "minéraux lourds".
no	Constituant	Couleur	Transparence	Densité	Caractères distinctifs
1	Grains de roche	la couleur est variable, souvent plusieurs couleurs sur un même grain.	opaque ou translucide	2,5 - 3	Polyminéral, un même grain est généralement formé de plusieurs couleurs
2	Fossiles	blanc, gris, brun ou variable	opaque à translucide	-	Présence de formes ou de structures organisées
3	Verre	incolore, vert, brun, bleu...	transparent	-	transparent et homogène
	PRINCIPAUX MINÉRAUX DU SABLE
4	Quartz (tectosilicate)	incolore, blanc, brun, rose	transparent à translucide	2,65	Cassure conchoïdale (absence de clivage), éclat rappelant le verre
5	Feldspaths (groupe de tectosilicates)	blanc, rose, gris jaunâtre, brunâtre.	translucide à opaque	2,5 - 2,7	Cassures contrôlées par 2 plans de clivage presque orthogonaux, éclat rappelant la porcelaine
6	Muscovite (mica blanc) (phyllosilicate)	incolore, brun à reflet bronzé lorsque altéré	transparent à translucide	2,8 - 2,9	Grains en forme de feuillets, reluisants sous la lumière
7	Calcite (carbonate)	blanc, jaunâtre	translucide	2,7	3 plans de clivage, fréquemment en grains rhombohédriques blanc, forte effervescence avec HCl
9	Amphiboles (groupe d'inosilicates)	noir, brun foncé	opaque à translucide	3,1 – 3,3	Grains noir brun ou vert, de forme allongée, 2 clivages (60˚ 120˚), la principale variété noire est la hornblende
10	Biotite (mica noir) (phyllosilicate)	noir, brun	translucide à opaque	2,8 - 3,2	Sous forme de feuillets, grains à reflets submétallique lorsque partiellement altéré
11	Grenat (groupe de nésosilicates)	rouge, rose, orangé, incolore	transparent à translucide	3,5 – 4,3	Pas de clivage, cassure irrégulière ou conchoïdale, grains rouge transparents communs
12	Magnétite (oxyde)	noir, éclat submétallique	opaque	5,2	Pas de clivage, très magnétique, les cristaux sont octahédriques
13	Ilménite (oxyde)	noir, éclat submétallique	opaque	4,7	Souvent un peu magnétique à cause d'inclusions de magnétite
14	Pyroxènes (groupe d'inosilicates)	noir, gris, blanc verdâtre	opaque à translucide	3,2 - 3,4	2 clivages presque orthogonaux, la principale variété noire est l'augite
15	Olivine (nésosilicate)	vert	transparent à translucide	3,3 - 3,4	Pas de clivage, comme de minéral s'altère très rapidement, se retrouve uniquement dans le sable provenant de la désagrégation mécanique d'une roche-mère riche en olivine
16	Hématite (oxyde)	brun, rouge, noir à éclat submétallique	opaque	5,3	Couleur rouge brique
17	Rutile (oxyde)	rouge, noir métalique	rouge transparent noir opaque	4,2 - 4,3	Ressemblent aux grenats rouge mais s'en distinguent pas la couleur brun du trait
18	Apatite (phosphate)	vert, bleu	translucide à opaque	3,2	Vert ou bleu et soluble dans HCl mais sans effervescence
19	Chlorite (phyllosilicate)	vert	translucide à opaque	2,6 - 3,3	Sous forme de feuillets
20	Corindon (oxyde)	brun, incolore	translucide à opaque	4	Pas de clivage
21	Épidote (sorosilicate)	vert, noir	translucide à opaque	3,3 - 3,5	Couleur verte pistache caractéristique
22	Tourmaline (cyclosilicate)	noir	opaque	3,0 - 3,3	Pas de clivage
23	Pyrite (sulfure)	jaune doré à éclat métallique	opaque	5	Grains à reflets métallique jaune doré
24	Andalousite (nésosilicate)	brun	opaque	3,1 – 3,2	Pas de clivage
25	Kyanite (nésosilicate)	bleu, blanc	translucide	3,6 – 3,7	1 clivage parfait, grains en forme de lamelles
26	Titanite (syn. sphène) (nésosilicate)	brun-rouge, noir	opaque	3,5 - 3,6	1 plan de clivage et 1 plan de séparation
27	Spinelle (oxyde)	brun-rouge, noir	opaque	3,5 - 4,1	Pas de clivage, les cristaux sont octahédriques
28	Zircon (nésosilicate)	incolore, jaune, brun	transparent à translucide	4,7	Pas de clivage, indice de réfraction élevé

Minéraux généralement de teintes foncées

no	Nom	Couleur	Transparence	Densité	Caractères distinctifs
1	Amphiboles (groupe d'inosilicates)	noir, brun foncé	opaque	3,1 – 3,3	Grains noir brun ou vert, de forme allongée, 2 clivages (60˚ 120˚), la principale variété noire est la hornblende
2	Biotite (mica noir) (phyllosilicate)	noir, brun	opaque	2,8 - 3,2	grains en forme de feuillets, reflets submétallique lorsque partiellement altéré
3	Grenat (groupe de nésosilicates)	rouge, rose, orangé	transparent à translucide	3,5 – 4,3	Pas de clivage, cassure irrégulière ou conchoïdale, grains rouge transparents, communs
4	Magnétite (oxyde)	noir, éclat submétallique	opaque	5,2	Pas de clivage, très magnétique, les cristaux sont octahédriques
5	Ilménite (oxyde)	noir, éclat submétallique	opaque	4,7	Souvent un peu magnétique à cause d'inclusions de magnétite
6	Pyroxènes (groupe d'inosilicates)	noir, gris, blanc verdâtre	opaque	3,2 - 3,4	2 clivages presque orthogonaux, la principale variété noire est l'augite
7	Olivine (nésosilicate)	vert	transparent à translucide	3,3 - 3,4	Pas de clivage, s'altère très rapidement et n'existe comme sable que près de sa roche-mère
8	Hématite (oxyde)	brun, rouge, noir à éclat submétallique	opaque	5,3	Accompagne la magnétite et l'ilménite. Laisse une trace rougeâtre sur une plaque de porcelaine.
9	Rutile (oxyde)	rouge, noir métalique	rouge transparent noir opaque	4,2 - 4,3	Ressemble aux grenats rouge mais s'en distinguent pas la couleur brun du trait
10	Apatite (phosphate)	vert, bleu	translucide - opaque	3,2	Vert ou bleu et soluble dans HCl mais sans effervescence
11	Chlorite (phyllosilicate)	vert	translucide - opaque	2,6 - 3,3	Grains en forme de feuillets
12	Corindon (oxyde)	brun, incolore	translucide - opaque	4	Pas de clivage
13	Épidote (sorosilicate)	vert, noir	translucide - opaque	3,3 - 3,5	Couleur verte pistache caractéristique
14	Tourmaline (cyclosilicate)	noir	opaque	3,0 - 3,3	Pas de clivage
15	Pyrite (sulfure)	jaune doré à éclat métallique	opaque	5	Grains à reflets métallique jaune doré
16	Andalousite (nésosilicate)	brun	opaque	3,1 – 3,2	Pas de clivage
17	Kyanite (nésosilicate)	bleu, blanc	translucide	3,6 – 3,7	1 clivage parfait, grains en forme de lamelles
18	Titanite (synonyme sphène) (nésosilicate)	brun-rouge, noir	opaque	3,5 - 3,6	1 plan de clivage et 1 plan de séparation
19	Spinelle (oxyde)	brun-rouge, noir	opaque	3,5 - 4,1	Pas de clivage, les cristaux sont octahédriques

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Sable de grains de roches

Sable de grains de minéraux

Sable de grains d'origine organique

Sable de grains d'origine synthétique

Liste des principaux constituants du sable

Densité : Les minéraux de densité supérieure à 3 sont considérés comme étant des "minéraux lourds".

no

Constituant

Minéraux communs dans les sables

Minéraux généralement de teintes pâles

no

Nom

Minéraux généralement de teintes foncées

no

Nom