La Terre peut être divisée en trois couches de base. Le premier et le plus interne est appelé le noyau. Elle est suivie par le manteau, qui forme la couche intermédiaire, avec sa partie supérieure classée dans la lithosphère (l'enveloppe externe de la Terre). La dernière couche et la plus externe est la croûte. Elle a une profondeur de 10 à 70 kilomètres et ne représente que 1,4 %du volume de la planète et 0,3 %de sa masse. Pourtant, c'est physiquement et chimiquement la géosphère la plus variée. La combinaison des sciences géographiques et chimiques a donné naissance à la géologie, qui est un domaine scientifique qui traite de la structure, des propriétés et de l'histoire des planètes. Son développement nous a permis de déterminer des choses telles que la composition élémentaire de la croûte terrestre.
Façonner la Terre
Résultant du mouvement continu des plaques tectoniques, les processus de formation des roches peuvent durer des millions d’années. En raison des divers déplacements de roches qui se sont produits au cours de l’histoire, de nombreuses couches ont été retirées de la surface de la Terre vers son intérieur pour être remplacées par des roches formées plus tard ou tout au contraire, elles ont été poussées à la surface. C’est pourquoi les géologues peuvent examiner non seulement les roches composant la couche de surface mais aussi celles qui se sont formées antérieurement et se situent même à une dizaine de kilomètres à l’intérieur de la Terre. Comme les couches plus profondes sont inaccessibles en raison des conditions qu’elles contiennent, c’est-à-dire des pressions et des températures élevées (même 6 000 ° C à l’intérieur du cœur), toutes les informations les concernant ont été acquises avec des méthodes indirectes, qui utilisent des phénomènes tels que les ondes sismiques, les tremblements de terre ou les éruptions volcaniques. . Au contraire, comme la géosphère jusqu’à environ 16 km est relativement facile d’accès, on peut déterminer la composition chimique moyenne de la lithosphère et donc aussi de la croûte terrestre.
La croûte
Cette couche la plus externe de la Terre est aussi celle qui est la plus diversifiée et la plus connue de l’homme. C’est une géosphère qui a la température, l’épaisseur et la masse les plus basses. De l’intérieur, il borde le manteau terrestre au niveau de la discontinuité de Mohorovičić, tandis que de l’extérieur il entre directement en contact avec l’atmosphère ou l’hydrosphère. La composition chimique de la croûte comprend 93 éléments, mais seulement 8 d’entre eux représentent jusqu’à 99,5 %de sa masse. On suppose que, en pourcentage en poids, l’oxygène représente 46,6 %, le silicium 27,72 %, l’aluminium 8,13 %, le fer 5,00 %, le calcium 3,63 %, le sodium 2,83 %, le potassium 2,60 %et le magnésium 2,08 %. A titre de comparaison : la teneur en hydrogène est estimée à 0,14 %, en soufre à 0,05 %, en carbone à 0,03 %et en cuivre à 0,01 %. La composition comprend également du chlore , du rubidium, du fluor, du strontium, du baryum, du nickel, du lithium, de l’azote et bien d’autres. La diversité de cette géosphère résulte de l’abondance de nombreuses structures, telles que des roches ignées, métamorphiques et sédimentaires dans diverses configurations. En raison des processus géologiques mentionnés, les roches formées ne présentent pas la même composition chimique, qui varie à la fois horizontalement et verticalement. De plus, il est très rare qu’un élément existe sous sa forme native ; les éléments forment normalement des grappes d’atomes différents sous la forme de minéraux. Quelques-uns d’entre eux, comme l’or, l’argent, le cuivre, le soufre, le diamant et le graphite , ne contiennent qu’un seul élément. Les minéraux multi-élémentaires sont beaucoup plus nombreux ; à l’heure actuelle, nous en connaissons environ 3 000, et les silicates sont considérés comme les plus courants.
Minéraux
Les minéraux sont définis comme des composés chimiques formés à la suite de processus naturels, qui ont une composition chimique spécifiée et une structure cristalline. Nous pouvons les classer en types en fonction de leurs différentes propriétés chimiques et physiques. Il existe de nombreux types de minéraux, car un même composé chimique peut exister sous différentes formes cristallines. Par exemple, le carbonate de calcium forme trois minéraux ayant les mêmes propriétés chimiques mais des propriétés physiques différentes, à savoir : la craie, le calcaire et le marbre. Selon la classification Nickel-Strunz, les minéraux sont divisés en neuf catégories : éléments natifs, sulfures, halogénures, oxydes et hydroxydes, nitrates, carbonates et borates, sulfates, chromates, molybdates, tungstates, phosphates, arséniates, vanadates, silicates et composés organiques. composés. Les minéraux qui contiennent les éléments les plus courants sont la formation de roches. 
Rochers
Une roche est un agrégat massif de minéraux. La composition minérale des roches peut être diverse. Il existe des variantes monominérales telles que les calcaires calcites ou les marbres, appelés roches monominérales. Cependant, la grande majorité sont des roches polyminérales, composées d’au moins deux minéraux. Les plus courants comprennent les roches calcaires ou les roches granitiques (où le quartz est le principal minéral). Les plus courants d’entre eux, les silicates, représentent les trois quarts de la croûte terrestre. Ils peuvent être trouvés sous forme de roches, de sables, de sols et d’argiles, et leur composition est dominée par la silice (lire à propos de la fumée de silice ) et les sels d’acide silicique.
Exemples de minerais
Le groupe contenant des sulfures comprend également les sulfosels, les arséniures, les antimoniures, les bismuthures, les séléniures et les tellurures, qui sont similaires aux sulfures, par exemple ils présentent des caractéristiques physiques similaires, y compris une densité élevée et une forte brillance métallique. La plupart d’entre eux sont formés à partir de solutions hydrothermales, mais ils peuvent également cristalliser à partir de magma sulfuré. Bien qu’ils ne soient pas très courants (0,15%en poids de la croûte terrestre), ils sont importants pour l’économie en tant que minerais de métaux précieux (or, argent, platine). Ce groupe de minéraux comprend, par exemple, l’alabandite MnS, l’antimonite Sb 2 S 3 , l’arsénopyrite FeAsS et le cinabre HgS. Les halogénures comprennent principalement les composés de chlore et de fluor, rarement les bromures et les iodures. Les halogénures métalliques légers se caractérisent par leur brillance vitreuse et un faible indice de réfraction. On les trouve principalement dans les pegmatites et les filons hydrothermaux. Ils sont utilisés pour la production d’engrais minéraux, de matières premières chimiques et de fondants ; certains d’entre eux peuvent être directement consommés. Les minéraux de ce groupe comprennent, par exemple, l’halite NaCl, la fluorite Ca 2 F, la sylvite KCl et l’atacamite Cu 2 (OH) 3 Cl. Même si l’oxygène est l’élément le plus commun de la croûte terrestre, ses minéraux ne représentent que 4,5 %. Presque tous sont contenus dans le minerai d’oxyde de fer, les autres composés étant les oxydes d’aluminium, de magnésium, de titane et de chrome. Les minéraux de ce groupe se forment dans des conditions magmatiques, hydrothermales et climatiques. Certaines d’entre elles sont des matières premières importantes pour l’industrie, d’autres sont des pierres de joaillerie précieuses. Ils comprennent la chromite FeCr 2 O 4 , l’hématite Fe 2 O 3 , le rubis et le saphir Al 2 O 3 . Les sulfates et les chromates constituent un très grand groupe de près de 200 minéraux. Ils se caractérisent par leur transparence et leur éclat vitreux. Ils se forment à basses températures et pressions, dans des conditions riches en oxygène. Ce groupe comprend le gypse CaSO 4 ·2H 2 O, l’anhydrite CaSO 4 et la célestine SrSO 4 . Dans la nature, il existe environ 70 carbonates, le plus important étant la calcite, qui est capable de former des roches sédimentaires, métamorphiques et ignées. Ceux-ci représentent respectivement des calcaires, des marbres et des carbonatites. Normalement, ils se forment dans des veines hydrothermales et des bassins de sédimentation. Ils sont très importants en raison de leur application dans les industries chimiques , métallurgiques et cimentières comme les minerais de fer, de manganèse et de zinc. Les minéraux carbonatés comprennent l’aragonite et la calcite CaCO 3 , l’azurite Cu 3 (CO 3 ) 2 (OH) 2 , la dolomite CaMg(CO 3 ) 2 et la magnésite MgCO 3 .
