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Histoire du Diamant – partie 1

Histoire du Diamant

Histoire du diamant.

Les diamants ont une longue histoire en tant que beaux objets de désir. Au premier siècle de notre ère, le naturaliste romain Pline a déclaré : “Le diamant est le plus précieux, non seulement des pierres précieuses, mais de toutes les choses de ce monde.”

Un diamant doit traverser de nombreuses épreuves avant d’arriver dans la vitrine du bijoutier. Il se forme dans les profondeurs de la terre sous une chaleur et une pression extrêmes. Il est violemment éjecté vers le haut jusqu’à ce qu’il arrive à la surface de la terre ou à proximité. La nature ou l’homme le fait sortir de sa cachette. Puis il est fendu, coupé et poli jusqu’à ce que sa beauté naturelle ressorte.

L’amour du diamants a commencé en Inde, où les diamants étaient recueillis dans les rivières et les ruisseaux du pays. Certains historiens estiment que le commerce des diamants en Inde remonte au IVème siècle avant Jésus-Christ. Les ressources du pays produisaient des quantités limitées pour un marché tout aussi limité : les classes très aisées de l’Inde. Mais peu à peu, la situation a changé. Les diamants indiens ont trouvé leur chemin, avec d’autres marchandises exotiques, vers l’Europe occidentale dans les caravanes qui se rendaient sur les marchés médiévaux de Venise. Dans les années 1400, les diamants sont devenus des accessoires à la mode pour l’élite européenne.

Histoire du diamant
Diamant

Au début des années 1700, alors que les réserves de diamants de l’Inde commençaient à décliner, le Brésil est apparu comme une source importante. Les diamants ont été découverts dans les casseroles des chercheurs d’or alors qu’ils passaient au crible les graviers des rivières locales. Une fois qu’il a atteint son plein potentiel, le Brésil a dominé le marché du diamant pendant plus de 150 ans.

Alors que les sources changent, le marché du diamant connaît sa propre évolution. Les anciennes classes dirigeantes – les plus gros consommateurs de diamants – sont en déclin à la fin du XVIIIéme siècle. Des bouleversements politiques comme la Révolution française ont entraîné des changements dans la répartition des richesses.

Les années 1800 ont apporté une richesse croissante en Europe occidentale et aux États-Unis. Les explorateurs ont mis au jour les premiers grands gisements de diamants sud-africains à la fin du XIX éme siècle, au moment même où la demande de diamants augmentait.

L’histoire du marché moderne du diamant commence réellement sur le continent africain, avec la découverte de diamants en 1866 à Kimberley, en Afrique du Sud. L’entrepreneur Cecil Rhodes a créé De Beers Consolidated Mines Limited 22 ans plus tard, en 1888. En 1900, De Beers Consolidated Mines, grâce à ses mines en Afrique du Sud, contrôlait environ 90 % de la production mondiale de diamants bruts.

Les sources sud-africaines ont affecté de nombreux segments de l’industrie du diamant. Cela a été particulièrement vrai lorsque l’extraction du diamant s’est déplacée de la surface vers le sous-sol. En raison des coûts énormes et des rendements comparativement faibles, les nouvelles sources ont forcé le développement

Diamant
Diamant

de techniques minières plus efficaces. Elles ont créé le besoin d’un meilleur marketing. Elles ont également conduit à des progrès dans la taille et le polissage – des progrès qui ont augmenté l’efficacité, réduit les coûts et amélioré l’apparence des pierres finies.

Dans les années 1870, la production annuelle de diamants bruts était bien inférieure à un million de carats. Dans les années 1920, elle était d’environ trois millions de carats. Cinquante ans plus tard, la production annuelle approchait les 50 millions de carats, et dans les années 1990, elle dépassait les 100 millions de carats par an.

À la fin des années 1970, les principaux producteurs mondiaux de diamants bruts étaient l’Afrique du Sud, le Zaïre (rebaptisé République démocratique du Congo) et l’ancienne Union soviétique. Dans les années 80, la production de diamants de qualité supérieure de la Russie et de l’Afrique du Sud est restée relativement constante, mais la production de diamants de qualité inférieure du Zaïre a plus que doublé.

En 1982, une nouvelle mine très productive au Botswana est venue s’ajouter à la production mondiale. Source prolifique de diamants de haute qualité, la mine de Jwaneng a tellement stimulé la production du Botswana que le pays s’est hissé au troisième rang mondial pour la récupération totale de diamants et au deuxième rang pour la valeur des diamants. De Beers Consolidated Mines a passé un contrat avec le gouvernement du Botswana pour acheter la production de la mine et le Botswana a entrepris de construire sa propre industrie de taille de diamants.

L’exploitation mondiale des diamants a connu une expansion spectaculaire avec la découverte de sources en Australie en 1985 et de nouveaux gisements importants dans le nord du Canada en 2000.

Le marché a probablement autant changé après 1990 que dans les années qui ont suivi la découverte des diamants en Afrique du Sud en 1866 et la création de De Beers Consolidated Mines. Les années 1990 ont apporté de nouvelles sources passionnantes et ont encouragé la croissance spectaculaire de certains centres de taille. Tout cela s’est produit alors que l’économie mondiale connaissait de fortes fluctuations.

En tant que l’un des principaux acteurs du commerce, De Beers Consolidated Mines a dû changer aussi. La De Beers Consolidated Mines d’aujourd’hui ne ressemble plus à celle de 1989. La société a considérablement réduit son rôle de gardien de l’offre de diamants. Au lieu d’être acheminés sur le marché par un seul canal depuis De Beers Consolidated Mines, les diamants sont désormais acheminés sur le marché par de multiples canaux.

Mais tout n’a pas changé. Quel que soit le chemin qu’ils empruntent, les diamants partent toujours des mines, passent par les centres de taille et aboutissent finalement chez les détaillants.

La splendeur du diamant est appréciée depuis des siècles, mais il n’y avait pas beaucoup de connaissances scientifiques à son sujet avant le vingtième siècle. Depuis lors, les connaissances sur le diamant n’ont cessé de croître, grâce aux recherches menées par des chimistes, des physiciens, des géologues, des minéralogistes et des océanographes. Rien qu’au cours des 50 dernières années, les scientifiques ont beaucoup appris sur la façon dont les diamants se forment et sont transportés à la surface de la terre. Grâce à ces connaissances, il est désormais plus facile de prévoir les lieux de découverte de nouveaux diamants.

Voir aussi Rubis et Saphir

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Saphir – 3 ème pierre précieuse.

Saphir

Espèce minérale : Corindon
Système cristallin : rhomboédrique / Trigonal.

Transparence : transparent, translucide, opaque.
Réfringence : 1.762 – 1.782
Biréfringence : -0.008
Dispersion : 0.018
Couleurs : toutes les couleurs à l’exception du rouge (on parle alors de rubis). Le terme « saphir » désigne toujours la couleur bleue.
Pour les autres couleurs, on ajoute la couleur après le mot saphir, saphir jaune, saphir vert, saphir rose, etc.

saphir

Le corindon et ses variétés colorées et transparente, surtout le saphir et le rubis font partie des pierres

précieuses que nos anciens ont le plus utilisé dans la fabrication de bijoux.Dans la ville de Ratnapura au sud-ouest de Colombo, capitale du Sri Lanka, l’extraction du saphir date de plusieurs milliers d’année.

Dans les temps les plus reculés, les princes indiens ornaient leur tuniques de saphirs. Les documents les plus anciens que nous avons trouvés, concernant l’extraction du saphir datent du VI ème siècle et traite des mines de Mogok en Birmanie.
Au moyen âge les saphirs et les rubis étaient employés en grande quantité pour fabriquer des bijoux. Les connaissances technique n’étant pas très développées, à cette époque on taillait les pierres en cabochon (forme de tête arrondie et polie) et aussi pour employer la pierre sans avoir de grosses pertes.

La couronne de saint Venceslas est faite en or de 21 à 22 carats (88 % à 92 %) et ornée de pierres précieuses et de perles. Elle contient un total de 19 saphirs, 44 spinelles, 1 rubis, 30 émeraudes et 20 perles.

Sur la toque, on trouve deux arches se croisant à angle droit. La croix est placée à l’intersection des arches. Au centre de la croix on trouve un saphir avec une camée de la Crucifixion.

Le corindon  forme des cristaux prismatique renflés, plus rarement des cristaux en plaque ou en aiguilles, mais le plus souvent on le trouve en masse ou en grains. On le trouve généralement dans les roches métamorphique et dans les alluvions. Les marbres à gros grains au contact des granites et des pegmatites sont la roche mère des saphirs birmans. Par contre au Sri Lanka on retrouve le saphir dans les alluvions.

D’autres gisement de saphirs existent en Thaïlande, en Inde, en Australie, aux États-Unis et à Madagascar. On a trouvé des gisement au Kenya, en Tanzanie et au Cambodge

Le saphir doit sa couleur à l’oxyde de fer et au titane.Les plus belles pièces viennent des rizières du Sri Lanka ou se trouve le centre très improtant de Ratnapoura.

On peut considérer comme particulièrement intéressant le saphir étoilé, l’astérisation se présente plus souvent sur les cristaux de saphir, et de façon plus parfaite que sur des cristaux de rubis. Cependant, dans la nature, on trouve des variétés de corindons d’une autre coloration. Par exemple le leucosaphir blanc imite le diamant, le corindon jaune et le corindon violet qui sont également d’une grande valeur.

Le corindon est une pierre précieuse très recherchée et un minéral très utile dans l’industrie à cause de sa grande duretée qui n’est surpassée que par le diamant.

Saphirs naturels

Les saphirs peuvent être classés suivant leur couleur :

  • Saphir Bleu et autres variantes proches du vert au violet.
  • Saphir Rose qui contient une forte concentration de chrome.
  • Saphir Orange-Rosé : padparadscha, spécifique du Sri Lanka.

    Saphir
    Saphir
  • Saphir Étoilé qui présente un phénomène de réfraction de la lumière dans de multiples directions.
  • Saphir de Couleurs Variables : cas rare.

Saphir synthétique

Depuis le début du XXe siècle, on sait fabriquer en laboratoire des saphirs synthétiques et des rubis synthétiques, dont la composition chimique et les propriétés physiques sont les mêmes que celles des pierres naturelles. C’est en 1902 que le chimiste français Auguste Verneuil a découvert une méthode de synthèse à l’égal de la nature. On peut cependant détecter ces pierres synthétiques par leurs lignes de cristallisation généralement incurvées, du moins pour les productions les plus anciennes.

Pour sa propriété de forte résistance aux rayures, le saphir synthétique est utilisé comme verre de montre ou lentille de caméra, notamment dans les smartphonesLa fabrication de saphir synthétique est aujourd’hui au stade industriel.

 

Saphirs célèbres

  • Black star of Queenland, 733 carats, étoilé et brun foncé.
  • Saphir étoilé Star of India, 563,35 carats, Musée américain d’histoire naturelle de New York.
  • Saphir Logan, 423 carats, le plus gros saphir bleu.
  • Saphir « Nertamphia », 216 carats
  • Saphir d’Édouard le Confesseur, peut-être retaillé pour la couronne impériale d’apparat (1937).
  • Star of Bombay, Étoile de Bombay est un saphir du Sri Lanka de 182 carats. Cette pierre est conservée au Smithsonian Institution de Washington. Elle fut offerte par Douglas Fairbanks à son épouse, Mary Pickford, qui la légua à l’institution gérée par le gouvernement américain.
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Rubis – 2 ème pierre précieuse

Rubis

Rubis

Le rubis fait partie du groupe des corindons. Il est rouge et en a de nombreuses nuances.
Une dureté presque maximale soit de 9.
Formule chimique : Al₂O₃, oxyde d’aluminium (alumine).
Clivage : aucun
Cassure : légèrement conchoïdale, inégale, esquilleuse, friable.
Système cristallin : rhomboédrique, prismes ou cristaux tabulaires hexagonaux, rhomboèdres.

Transparence : transparent, translucide, opaque.
Réfringence : 1.766 – 1.774
Biréfringence : -0.008
Dispersion : 0.018
Pléochroïsme : accusé. Rouge orangé ou carmin éclatant.
Fluorescence : forte, rouge carmin éclatant.

Rubis
Rubis

Le rubis doit son nom à sa couleur rouge. Ce n’est que 1800 qu’il commence à être rattaché au groupe des corindons, tout comme le saphir. Avant cette date, le spinelle rouge et le grenat passaient souvent pour du rubis. Tous les trois étaient appelés communément ” escarboucles “.

Le chrome est la substance colorante du rubis et parfois additionné de fer quand la couleur de la pierre tire sur le brun.Dans un même gisement, la couleur de la pierre n’est pas nécessairement de la même couleur, ce qui ne permet pas de déterminer avec certitude la provenance de la pierre. Le rubis le plus recherché est le rubis est appelé communément le ” rubis sang de pigeon ” qui est rouge franc avec une petit peu de bleu. La répartition de la couleur est souvent inégale, par stries ou par tâches.

Le rubis à l’état brut est un minéral peu vif, d’aspect graisseux, mais une fois taillé, son éclat peut égaler celui du diamant. Bien que le rubis soit beaucoup moins dur que le diamant, il parait quand même juste derrière le diamant. La dureté du rubis varie selon les directions et la lapidaire doit en tenir compte. A cause de leur très grande dureté, les corindons ne pouvant pas être utilisés en joaillerie, sont utilisés, par pulvérisation,  au polissage et au facettage  d’autres pierres moins dure qu’elles.

Les inclusions sont très fréquentes, elles n’affectent pas la qualité de la pierre, mais garantissent, au contraire, son authenticité de rubis véritable par rapport au rubis synthétique. La nature des inclusions fournit de nombreuses indications sur le lieu d’origine de la pierre.

Rubis
Rubis

Les exploitation les plus importantes se trouvent en Birmanie, vallée de Mogok, à Ceylan, en Tanzanie, en Thaïlande, Madagascar, États-Unis, Inde et Australie. La production la plus importante se trouve en Birmanie, la couche la plus importante se trouve à plusieurs mètres sous terre, elle est exploitée au moyen de puits et de galeries. La qualité des rubis extraits à Mogok est classé parmi les rubis les plus précieux. Mais les pierres de volume important sont excessivement rares.

D’autres minéraux sont extraits simultanément : béryls, chrysobéryls, grenats, pierre de lune, saphirs, spinelles, topazes, tourmalines et zircons. La plupart des rubis de Thaïlande tirent sur le brun, on les trouve dans les graviers argileux de la région de Chantabun, au sud-est de Bangkok. Les galeries d’extractions sont jusqu’à huit mètres de profondeur. A Ceylan, les gisements se trouvent dans la région de  Ratnapura, au sud-ouest de l’île. Les rubis provenant de ces alluvions, appelés ” illam ” dans la langue du pays, vont en majorité du rouge clair au rouge framboise. Ils sont extraits des cailloux et des sables du fond des eaux courantes.

Le rubis est une des pierres précieuses les plus chères. Les gros rubis sont plus rare que les diamants de même taille. Le plus gros rubis qui aurait pu être taillé pesait 400 carats. Il a été trouvé en Birmanie et fut partagé  en trois. Plusieurs rubis exceptionnels : Le rubis Edward qui fait 167 ct qui se trouve au British Museum de Londres, le rubis étoilé ReevNew York, le rubis de la es 138,7 ct qui se trouve à la Smithsonian institution de Washington, le rubis étoilé De Long 100 ct qui est visible à l’Américan Museum of Natural History à New York, le rubis de la Paix 43 ct ainsi appelé pour avoir été trouvé en 1919 après la première guerre mondiale.

De nos jours, beaucoup de rubis sont taillés dans le pays d’où ils viennent. Cette taille n’est pas toujours satisfaisante puisqu’elle tend à garder le plus de poids possible. Beaucoup de ces pierres doivent être retaillées en Europe.

Il existe sur le marché de nombreuses imitation du rubis, particulièrement des imitation en verre et des doublets composés soit d’un dessus en grenat et d’un dessous en verre, soit d’un dessus en saphir véritable et d’un dessous en rubis synthétique. Beaucoup d’appellation prêtent à confusion, par exemple :
le rubis balais est un spinelle
le rubis du Cap est un grenat
le rubis de Sibérie est une tourmaline.
Certaines pierres peuvent être prises pour un rubis, entre autres l’almandin, l’hyacinthe, le pyrope, le spinelle la tourmaline rubellite, le zircon.

Pour rappel, il existe depuis le début du siècle des rubis synthétiques qualité joaillerie, dont les propriétés chimiques, physiques et optiques sont identiques à celle de la pierre véritable. Cependant, ces pierres synthétiques diffèrent des rubis naturels en leur couleurs brutales et manque de nuances. Leurs inclusions sont de nature différentes et à l’opposé des rubis naturels.

Wikipedia

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Bois silicifié – 200 millions d’années

Bois silicifié

Le bois silicifié est du bois envahi par une substance minérale, tantôt celle du jaspe ou de la calcédoine, plus rarement celle de l’opale. Il est exclusivement compose de dioxyde de silicium. Bois pétrifié, comme l’appellent assez inexactement les profanes. En réalité, les parties organiques du bois ne sont jamais métamorphosées directement en pierre, seuls subsistent la forme et les éléments structuraux du bois. l’expert dit qu’il y a ” pseudomorphose ” de calcédoine, parfois du jaspe ou de l’opale, à partir du bois.

Les pétrifications bien conservées ne se produisent que lorsque l’arbre, aussitôt après leur mort, sont rapidement recouverts d’un minéral sédimentaire à grain fin. De cette façon, la structure externe du bois est préservée par le minéral qui l’enserre, comme dans un moule négatif, Les eaux circulant à l’intérieur dissolvent les parties organiques de l’arbre et les remplacent par des substances minérales. Il ne s’agit donc pas de transformation mais d’échange. Ce processus se fait parfois si lentement que les que les éléments structuraux internes du bois, les cercles de croissance, le cloisonnement des cellules et jusqu’à des trous de vers, demeurent intacts. D’autre part, la cristallisation qu’entraîne ce processus y forme aussi des dessins entièrement nouveaux.

Les couleurs sont le plus souvent un gris ou un brun terne, mais on peut aussi y trouver du rouge, du rose, du brun clair du jaune et même du bleu pouvant aller jusqu’au violet. Ces couleurs sont fortement avivées par la coupe et le polissage.

La provenance la plus connue de bois silicifié est la ” Petrified Forest ” de Holbrook en Arizona (États-Unis). Il s’y trouve des troncs d’arbres pétrifiés ayant jusqu’à 65m de long et 3m de diamètre, de la famille des Araucaria.Ces troncs arrivent de différentes régions par voie d’eau, il y a quelques 200 millions d’années et furent ensuite recouvert de sédiments de plusieurs centaines de mètres d’épaisseur. A la longue une partie de ces bois silicifiés émergent par éluvions des grès environnants. Le bois silicifié n’a nulle part ailleurs de couleurs aussi splendides qu’en Arizona. Afin de préserver cette merveille de la nature unique au monde, la région de la ” Petrified Forest ” à été érigée en parc national depuis 1962.

Il existe des dépôts de bois silicifiés moins importants dans toutes les parties du monde. L’ Egypte et l’ Argentine fournissent de très bonne qualité de bois silicifiés ainsi qu’au Névada (Virgin Valley) qui ont les mêmes reflets irisé que l’opale.

Très apprécié pour ses qualités esthétiques, le bois pétrifié est utilisé pour la fabrication de bijoux. Il est recherché par les collectionneurs. Des vertus médicinales lui sont parfois traditionnellement attribuées notamment en lithothérapie dont voici les vertus :

Sur le plan psychologique, le bois pétrifié a de nombreuses vertus :

  • il favorise l’attention et centre l’énergie
  • il favorise la patience et le lâcher-prise
  • il facilite l’accès à notre conscience
  • il encourage la transmission
  • il favorise l’ancrage.

Symbolique de la pierre bois fossilisé

  • Le bois pétrifié représente la sagesse maternelle (Terre-Mère) et les sciences sur-humaines.

Les vertus et propriétés de la pierre bois fossilisé sur le plan physique

Le bois pétrifié soulage votre corps grâce à son action de renforcement sur l’ossature, les tendons, et les articulations. C’est un soutien idéal pour les troubles dégénératifs.

Ce bois est préconisé pour une utilisation par les seniors. En effet, c’est une excellente protection contre les fractures osseuses. Mais il est aussi idéal pour les plus petits, car il favorise la croissance physique et intellectuelle. Il agit aussi en cas de fatigue chronique ou de trouble profond. Il donne de plus énergie et vitalité, favorise la croissance des os, et renforce les organes tels que le cœur ou la rate. Il aide aussi à la fortification du système nerveux.

Bois fossilisé
Bois fossilisé

Dureté du bois silicifié : 6,5-7
Densité 2.60-2.65
Clivage non

Complément d’information

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Échelle de Mohs – Échelle de 1 à 10

Échelle de Mohs

Pour les minéraux, pierres précieuses, pierres fines et ornementales, la dureté signifie la résistance plus au moins grande qu’ils offrent d’une part au rayement et d’autre par à la taille.. Au temps ou lezs méthodes optiques de recherche n’étaient pas aussi développées que maintenant, le procédé de rayement ou ” trait” jouait un grand rôle dans l’examen d’une pierre précieuse, il n’est encore employé de nos jours que par les collectionneurs et pour les pierres de peu de valeur. Sur le plan professionnel ce procédé n’est pas assez précis en gemmologie, le seul avantage qu’il présente est de permettre par des moyens réduits, un examen superficiel des pierres, en revanche ce moyen est encore utilisé en minéralogie.

Citrine
Citrine

echelle de moÉchelle de mohsLa découverte du test de dureté par rayures,  comparatives, échelle de Mohs, revient au minéralogiste viennois Fréderic Mohs (1773-1839). C’est lui, qui pour la première fois définit la dureté d’un minéral par la résistance qu’il oppose au TRAIT pratiqué avec un objet pointu. Mohs choisit 10 échantillons de minéraux durs comme spécimens de comparaison et les numérota de 1 à 10. Ils forment une sé&rie progressive où chacun des minéraux raye le précédent, mais est rayé par le suivant.

Deux minéraux de dureté identique se rayent mais avec difficulté. L’emploi comparatif de l’échelle de Mohs permet de déterminer la dureté de chacune des gemmes. Les pierres de dureté de 1 et 2 passent pour des pierres tendres, celles entre 3 et 6 ont une dureté moyenne, celles entre 6 et 10 sont de dureté dure.

Certaine pierres ont une dureté variable selon la surface ou la direction où s”exerce la pression. La Cyanite par exemple présente une dureté de 4 1/2 sur la longueur de ses faces naturelles mais de 6 et 7 dans une direction oblique aussi l’a-t-on surnommée ” Disthène ” ou pierre contenant deux forces de résistance. Le diamant offre également de grandes variations de dureté. La grande dureté du diamant en facilité sa taille à condition que le lapidaire connaisse parfaitement ces différences de dureté et de résistance au choc. Ces données lui sont indispensables pour réussir son travail à la perfection.

Les dix minéraux de l’échelle de Mohs

Dureté Minéral Composition chimique Structure cristalline
1 Talc, friable sous l’ongle Mg3Si4O10(OH)2 triclinique
2 Gypse, rayable avec l’ongle CaSO4·2H2O monoclinique
3 Calcite, rayable avec une pièce en cuivre CaCO3 rhomboédrique
4 Fluorine, rayable (facilement) avec un couteau CaF2 cubique
5 Apatite, rayable au couteau Ca5(PO4)3(OH-, Cl-, F-) hexagonale
6 Orthose, rayable à la lime, par le sable KAlSi3O8 monoclinique
7 Quartz, raye le verre SiO2 rhomboédrique
8 Topaze, rayable par le carbure de tungstène Al2SiO4(OH-, F-)2 orthorhombique
9 Corindon, rayable au carbure de silicium Al2O3 rhomboédrique
10 Diamant, rayable avec un autre diamant C cubique
talc rose
talc rose

Le clivage est l’aptitude de certains minéraux à se fracturer selon des surfaces planes dans des directions privilégiées lorsqu’ils sont soumis à un effort mécanique (un choc ou une pression continue). L’existence et l’orientation des plans de clivage dépendent de la symétrie et de la structure cristalline (plans des liaisons les plus faibles du réseau) et sont donc caractéristiques des espèces.

Lorsque les surfaces de fractures sont irrégulières, on parle de cassure. Clivages et cassures sont des critères importants de détermination des minéraux.

Il existe parfois des plans de séparation qui ne sont pas des clivages. Ces séparations (parting en anglais) ne sont pas directement liées à la structure du cristal mais s’expliquent par des variations dans la géométrie du réseau causées par un accident : altération, présence de macle, etc.

C’est à partir de ses observations sur les clivages de la calcite que René Just Haüy a développé la notion de « molécule intégrante » qui donnera naissance à celle de maille cristalline, introduite en 1840 par Gabriel Delafosse, son élève. Il passe à ce titre pour l’inventeur, avec Jean-Baptiste Romé de L’Isle, de la cristallographie.

 

 

Echelle de Mohs

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Qu’est-ce qu’un minéral? 10 classes de minéraux

Qu’est-ce qu’un minéral?

Corps naturel généralement solide le minéral est caractérisé par une composition chimique bien déterminée et une structure atomique ordonnée dans l’ensemble de son volume.

Comment classer les minéraux?

La classification des minéraux est basée sur des critères chimiques et structuraux. La classification créée par Berzélius et complétée par Strunz est aujourd’hui la référence. Elle prend en compte la nature des groupements anioniques qui figurent dans la partie de droite de la formule chimique d’un minéral. Les différentes espèces de minéraux sont réunies en 9 classes, numérotées de I à IX.

Classe I : Les éléments natifs.

Cette classe réunit environs 80 minéraux constitués par un ou plusieurs éléments natifs à l’état de mélange (alliage)

Minéral
Minéral – Cuivre natif

La plupart de ces mélanges sont rares? On distingue :

  • Les métaux natifs, or, argent, cuivre etc… qui possèdent un fort éclat métallique et une densité élevée, ils sont malléables et ne présentent pas de clivage.
  • Les semi-métaux, Bismuth, Antimoine, Arsenic, Tellure … dont l’éclat est variable (métallique à submétallique) et la densité élevée, ils sont plus ou moins malléables et présentent des clivages.
  • Les métalloïdes (Carbone, soufre…) qui sont fragiles, peu denses et présentent de nombreuses formes, comme par exemple le carbone, dont les polymorphes les plus connus sont le graphite et le diamant.

Classe II : Les sulfures et dérivés.

Ils représentent 15 à 20 % des minéraux, soit 350 espèces. De nombreux minerais sont des sulfures. Ils sont répartis en deux groupes :

  • le groupement anionique ne contient qu’un métalloïde : le soufre pour les sulfures, le sélénium pour les séléniures, le tellure pour les tellurures, l’arsenic pour les arséniures, l’antimoine pour les antimoniures, les plus courants étant la pyrite (FeS2) et la galène (PbS) ;
  • les sulfosels : le groupement anionique est composé de soufre et d’un autre métalloïde. Exemples : la zinkénite Pb6Sb14S27, la tennantite (Cu,Fe)12As4S13.

Classe III : Les halogénures.

Quelques 130 minéraux appartiennent à cette classe. Le groupe anionique des halogénures est formé par les halogènes. Cette classe représente 5 à 6 % des espèces minérales. Les minéraux les plus connus sont sans doute la halite NaCl, ou sel gemme, et la fluorine CaF2. Les halogénures sont fragiles, légers et souvent solubles dans l’eau.

Classe IV : Les oxydes et hydroxydes.

Dans cette classe, qui regroupe quelques 320 minéraux, l’oxygène (O) ou l’ion hydroxyl (OH) occupe la position de l’anion. On les divise en trois sous-classes :

  • les oxydes simples : l’hématite (Fe2O3), minerai de fer ;
  • les oxydes multiples : le spinelle (MgAl2O4) utilisé en joaillerie en substitution du rubis ;
  • les hydroxydes.

A quelques exceptions près, les oxydes simples et multiples sont des minéraux durs et relativement denses, à l’opposé on retrouve les hydroxydes qui présentent fréquemment une faible dureté.

Classe V : Carbonates et nitrates.

Ces minéraux se caractérisent par leur fragilité et une faible dureté. On distingue deux sous-classes :

  • Carbonates : le groupement anionique est le groupe carbonate [CO3]2-. Ils représentent 9 % des espèces connues, soit 200 espèces environ. Parmi elles, des espèces importantes, comme la calcite (CaCO3), qui est le constituant principal du calcaire ;
    Calcite maclée Brésil
    Calcite maclée Brésil
  • Nitrates : le groupement anionique est l’ion nitrate [NO3]. Exemple : la nitronatrite (NaNO3).

Classe VI : Les borates.

Constitués d’une centaine de minéraux, ils constituent le groupement anionique. Ses représentants ont en majorité un éclat vitreux, ils sont incolores à blancs, de dureté et densité faible. Les borates les plus connus sont les borates hydratés, comme le Borax, ils sont de conservation délicate car ils subissent très facilement des variations d’hydratation en dehors de leur conditions naturelles de gisement. Le Borax se transforme presque immédiatement en Tincalconite quand il se trouve à l’air.

Classe VII : Les Sulfates et dérivés.

Cette classe regroupe environ 230 espèces soit 10 % du total et se définit par le groupement anionique de forme [XO4]2-.

  • Sulfates : [SO4]2-. Le sulfate le plus connu est sans aucun doute le gypse (CaSO4·2H2O), la barytine (BaSO4)
  •  
  • Chromates : [CrO4]2-.
  • Tungstates : [WO4]2-.
  • Molybdates : [MoO4]2-.

Classe VIII : Les Phosphates et dérivés.

Phosphates et dérivés

Cette classe regroupe environ 250 espèces, soit 16 % du total mais beaucoup ne sont observables qu’en petits cristaux. Le groupe anionique est de forme [XO4]3-.

  • Phosphates : [PO4]3-.
  • Arséniates : [AsO4]3-.
  • Vanadates : [VO4]3-.

Classe IX : Les Silicates.

L’unité de base du minéral est l’ion silicate [SiO4]4-. L’atome silicium est au centre d’une pyramide à base triangulaire. Ce volume géométrique formé par 4 triangles équilatéraux est un tétraèdre. Les silicates représentent plus d’un quart des minéraux à la surface du globe. Cette abondance a amené à une classification spécifique. Celle-ci fait intervenir des notions structurales, c’est-à-dire fonction de l’enchaînement des tétraèdres [SiO4]. L’arrangement des liaisons entre les tétraèdres est modifiée par la présence d’autres ions. Les silicates sont divisés en 6 sous-classes :

  • Nésosilicates. Le préfixe néso- vient du grec, signifiant « île ». Les tétraèdres n’ont aucune liaison entre eux. Un atome au moins les isole et la formule le traduit : le groupe [SiO4] y apparaît. Les nésosilicates représentent 5 % environ des espèces minérales. On y retrouve l’olivine (Mg,Fe)2SiO4, les grenats et les topazes.
  • Sorosilicates. Le préfixe soro- veut dire « amas » en grec. Les tétraèdres SiO4 se lient par deux par un sommet, formant un groupement Si2O7. Chaque unité de deux tétraèdres est séparée des autres par des anions intermédiaires. Les sorosilicates représentent 3 % environ des espèces minérales. Parmi elles, on y retrouve l’épidote.
  • Cyclosilicates. Cyclo- signifie en grec « anneaux ». Les tétraèdres se réunissent par groupes cycliques, contenant 3, 4 ou 6 tétraèdres, voire plus. Des formules chimiques indiquant [Si3O9], [Si4O12] ou [Si6O18] concernent des cyclosilicates. S’ils ne représentent que 2 % des espèces minérales, celles-ci sont très connues comme pierres gemmes. Il y a d’abord tous les béryls : (aigue-marine, émeraude) et toutes les tourmalines.
  • Inosilicates. Le préfixe ino- signifie « fibres » en grec. Les tétraèdres forment des chaînes SiO3. Les rubans peuvent aussi être la condensation de plusieurs chaînes, la plus fréquente étant Si4O11. Les inosilicates représentent 4,5 % environ des espèces minérales. Les deux grandes familles sont les pyroxènes (chaînes simples) et les amphiboles (chaînes doubles). Les amphiboles cristallisées de façon fibreuse sont des amiantes.
  • Phyllosilicates. Le préfixe grec phyllo- veut dire « feuille ». Le groupe anionique de cette famille est [Si4O10]. Les tétraèdres s’arrangent en feuillets épais d’une ou deux épaisseurs de tétraèdres. On distingue donc plusieurs familles : les micas, les argiles et les serpentines. Les phyllosilicates représentent 6,5 % environ des espèces.
  • Tectosilicates. Le préfixe tecto- vient du grec, « charpente ». Tous les tétraèdres sont reliés entre eux par un oxygène commun et constituent une charpente silicatée. La formule chimique de base est donc SiO2 comme pour le quartz. Dans certains tétraèdres, le silicium peut être remplacé par un atome d’aluminium. La silice SiO2 devient donc (Si,Al)O2. Le nombre et la nature des substitutions déterminent les familles des feldspaths, des feldspathoïdes et des zéolites. Les tectosilicates représentent 4 % des minéraux. On y trouve le lapis lazuli (ou lazurite pour les minéralogistes) et l’amazonite.

Classe X : Les composés organiques du règne minéral

Trente espèces minérales à structure cristallographique bien définie dont la Whewelite et la mellite, deux composés que l’on rencontre associés plus ou moins directement aux dépôts de combustibles fossiles (houille, lignites). L’ambre appartient à cette classe, c’est un  hydrocarbure amorphe résultant de la fossilisation de résine de conifères. D’autres composée parmi lesquels on distingue les huiles, les goudrons, les cires… suivant la composition et l’état de polymérisation des chaînes organiques, font aussi partie de cette classe.A la base de toutes ces structures se trouvent les éléments C, H, O, N et S.

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Minéralogie, c’est quoi?

Minéralogie, c’est quoi?

La minéralogie est la science qui traite des minéraux. Ce terme vient du grec “minera” = minéral et de “logo” = raison. Ses débuts en tant que science particulière remontent au XVIe siècle. Elle se divise en deux parties principales : la minéralogie générale et la minéralogie systématique.

La minéralogie générale définit le minéral, décrit les propriétés communes des minéraux et étudie leur processus de formation dans la nature.
La minéralogie systématique bâtit, selon certains critères, un système minéral, fondé sur la composition chimique et la structure interne des différentes espèces de minéraux.

Minéralogie, c'est quoi?
Minéralogie, c’est quoi?

La minéralogie générale comprends un certain nombre de branches, la minéralogie descriptive, c’est la discipline la plus ancienne, elle montre la variété des associations et leurs agrégats et précise leur mode de gisement dans la nature. On a mis au point d’après ces notions une terminologie spécifique que devraient connaître tous ceux qui s’intéressent aux roches et aux minéraux.

La cristallographie morphologique , géométrique, est devenue à la fin du XIXe siècle la discipline minéralogique la plus correcte, elle a déposé les bases du développement de la minéralogie structurale et physique.Elle étudie les lois de la forme extérieure des cristaux.

La cristallographie structurale, elle analyse les disposition des éléments dans l’espace d’un minéral, la symétrie interne et la structure du réseau cristallin.

La cristallochimie, elle étudie les rapports de la composition chimique et de la structure des minéraux et la métallogénie découvre les principes qui gouvernent les processus de formation des minéraux. L’objet de l’ontogenèse des minéraux, discipline de la minéralogie génétique, est l’étude de la formation des individus et des agrégats.

La minéralogie expérimentale examine les conditions physique et chimique de la formation des minéraux par l’imitation en laboratoire des processus naturels. La géochimie est la science qui étudie les lois de la formation des gisement et la migration des éléments chimiques sur la terre, fournit d’importantes informations à toutes les disciplines que nous venons d’évoquer.

La minéralogie physique, elle traite des propriétés des minéraux conditionnées et déterminées par la composition et la structure de l’état solide, avait, dans le passé, une importance égale aux autres discipline.

Les concepts fondamentaux de la minéralogie

Un minéral est un corps naturel solide sauf pour le mercure, inorganique, chimiquement et physiquement homogène, dont la composition peut-être exprimée par une formule chimique. Il se différencie ainsi d’une roche qui est un mélange de minéraux, exemple : le granit. Une roche peut néanmoins être formé par un minéral unique à condition qu’elle constitue dans la nature un ensemble géologique complet, par exemple : les calcaires, les quartzites.

Les minéraux étant des corps naturels, les combinaisons artificielles, par exemple sur les parois des hauts-fourneaux, n’en font pas partie, tout comme les minéraux synthétiques et les fossiles dont les caractères biologiques originels ne sont pas effacés. Les minéraux proviennent de matières en fusions, de dissolutions ou de gaz comme cristaux ou agrégats, agglomération de grains irréguliers.

Les cristaux peuvent être libres, sans attaches avec la gangue, inclus, complètement enfermé dans un milieu solide, ou en excroissance, à partir d’une gangue solide, ils se développent dans une cavité. Ils grandissent en solitaire ou en groupe. Un cristal peut apparaître comme un individu, monocristal, ou comme une macle, cristal triple…, formé de deux ou plusieurs individus orienté selon les lois. Ces associations géométriques forment des macles, gypse, de contact, aragonite,, cyclique, rutile, ou de pénétration, staurotide.

Un groupe de cristaux se développant sur une base commune se nomme une druse. Un groupe de cristaux dont les sommets se dirigent vers le centre d’une cavité ovale ou arrondie forme une géode. On distingue d’après leur aspect les cristaux développés dans tous les sens, isométriques, comme les grenats, les cristaux à deux directions dominantes, tabulaires écailleux, comme les micas, et les cristaux développés linéairement, columnaires-aciculaires comme le béryl, la stibine,la millérite.

Les agrégats peuvent être grossièrement ou finement grenus, compacts, en aiguilles (stibine) fibreux (asbeste), écailleux ( hématita-spécularite), isométrique (sphalérite) et dendritiques (psilomélane).

Psilomélane
Psilomélane

En dehors de ces agrégats compacts, on trouve des agrégats poreux, feutrés, terreux ou pulvérulents. Un minéral, un ensemble cohérent d’espèces minérales ou une roche prélevée dans un gisement naturel s’appellent un spécimen. On nomme échantillon tout matériaux minéral prélevé dans un gisement ou un spécimen dans un but analytique.

 

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