“Chacun de ces types de pyrite nous dit quelque chose de différent sur notre planète, son origine, sur la vie et comment elle a changé au fil du temps”, a déclaré Hazen.
Pour cette raison, les nouveaux articles classent les minéraux par “type”, un terme que Hazen et Morrison définissent comme une combinaison de l’espèce minérale avec son mécanisme d’origine (pensez à la pyrite volcanique par rapport à la pyrite microbienne). À l’aide d’une analyse d’apprentissage automatique, ils ont parcouru les données de milliers d’articles scientifiques et identifié 10 556 types de minéraux distincts.
Morrison et Hazen ont également identifié 57 processus qui, individuellement ou en combinaison, ont créé tous les minéraux connus. Ces processus comprenaient divers types d’altération, des précipitations chimiques, une transformation métamorphique à l’intérieur du manteau, des éclairs, des radiations, une oxydation, des impacts massifs lors de la formation de la Terre et même des condensations dans l’espace interstellaire avant la formation de la planète. Ils ont confirmé que le plus grand facteur de diversité minérale sur Terre est l’eau, qui, grâce à une variété de processus chimiques et physiques, contribue à générer plus de 80 % des minéraux.
Des formations bleu-vert de malachite se forment dans les dépôts de cuivre près de la surface lorsqu’elles s’altèrent. Mais ils n’ont pu apparaître qu’après que la vie a augmenté les niveaux d’oxygène atmosphérique, il y a environ 2,5 milliards d’années.Photographie : Rob Lavinsky/ARKENSTONE
Mais ils ont également découvert que la vie est un acteur clé : un tiers de tous les types de minéraux se forment exclusivement en tant que parties ou sous-produits d’êtres vivants, tels que des morceaux d’os, des dents, du corail et des calculs rénaux (qui sont tous riches en minéraux) , ou des matières fécales, du bois, des tapis microbiens et d’autres matériaux organiques qui, au fil du temps géologique, peuvent absorber des éléments de leur environnement et se transformer en quelque chose qui ressemble plus à de la roche. Des milliers de minéraux sont façonnés par l’activité de la vie d’autres manières, comme les composés de germanium qui se forment dans les feux de charbon industriels. En incluant les substances créées par des interactions avec des sous-produits de la vie, tels que l’oxygène produit lors de la photosynthèse, les empreintes digitales de la vie se trouvent sur environ la moitié de tous les minéraux.
Historiquement, les scientifiques “ont artificiellement tracé une ligne entre ce qui est géochimie et ce qui est biochimie”, a déclaré Nita Sahai, spécialiste de la biominéralisation à l’Université d’Akron dans l’Ohio qui n’était pas impliquée dans la nouvelle recherche. En réalité, la frontière entre animal, végétal et minéral est beaucoup plus fluide. Le corps humain, par exemple, contient environ 2 % de minéraux en poids, dont la plupart sont enfermés dans l’échafaudage de phosphate de calcium qui renforce nos dents et nos os.
Ce diamant s’est formé profondément à l’intérieur du manteau terrestre, mais les diamants peuvent se former d’au moins neuf manières différentes, y compris la condensation dans les atmosphères d’étoiles anciennes et refroidissantes, les impacts de météorites ou d’astéroïdes et les ultra-hautes pressions à l’intérieur des zones de subduction entre les plaques tectoniques.
Photographie : Rob Lavinsky/ARKENSTONE
La profondeur de l’entrelacement de la minéralogie avec le biologique ne surprendra peut-être pas les scientifiques de la Terre, a déclaré Sahai, mais la nouvelle taxonomie de Morrison et Hazen “a mis une belle systématisation et l’a rendue plus accessible à une communauté plus large”.
La nouvelle taxonomie minérale sera bien accueillie par certains scientifiques. (“L’ancien était nul”, a déclaré Sarah Carmichael, chercheuse en minéralogie à l’Appalachian State University.) D’autres, comme Carlos Gray Santana, philosophe des sciences à l’Université de l’Utah, soutiennent le système IMA, même s’il ne le fait pas. t tenir compte de la nature de l’évolution minérale. “Ce n’est pas un problème”, a-t-il déclaré, car la taxonomie IMA a été développée à des fins appliquées, comme la chimie, l’exploitation minière et l’ingénierie, et elle fonctionne toujours parfaitement dans ces domaines. “C’est bon pour répondre à nos besoins pratiques.”
