Propriétés physiques des pierres précieuses

En tant que gemmologue manipulant quotidiennement des pierres précieuses, je peux identifier de nombreuses informations sur une pierre simplement en l'observant et en utilisant quelques connaissances de base en gemmologie. Les personnes manipulant fréquemment des pierres précieuses peuvent les identifier uniquement grâce à leurs propriétés physiques.

Propriétés physiques des pierres précieuses

Poids ou gravité spécifique (SG)

Cela se rapporte au poids ressenti d'une pierre précieuse d'une certaine taille. Par exemple, un diamantaire saura qu'un diamant de 5,2 mm pèse 0,50 ct et appréciera la sensation au toucher grâce à sa densité de 3,52. Cependant, un stimulant de diamant comme la zircone cubique (CZ) a une densité de 5,6 ; une CZ de 5 mm sera donc beaucoup plus lourde qu'un diamant. Cette technique, appelée « peser », peut être pratiquée en prenant différentes pierres précieuses chaque jour et en évaluant leur poids par rapport à leur taille. Pour vous en rendre compte, si vous possédez une opale, par exemple, ressentez son poids dans la paume de votre main. Faites-la rebondir de haut en bas pour vous faire une idée. Ensuite, prenez une autre pierre précieuse. L'opale est très légère (densité de 1,45), donc même les opales plus grandes paraissent plus légères que les pierres précieuses colorées plus petites.

Harnais et échelle MOHS

La dureté est la résistance d'une pierre précieuse aux rayures . Elle se mesure sur une échelle appelée échelle de MOHS. La pierre précieuse la plus dure est le diamant, avec une dureté de 10. Seul un diamant peut en rayer un autre, aucun autre. Le corindon (saphir et rubis) a une dureté de 9, ce qui le rend également très dur. Le quartz a une dureté de 7, un indice MOHS très important. En bijouterie, il est généralement recommandé d'utiliser une pierre précieuse d'une dureté de 7 ou plus. Pourquoi ? Le quartz est un minéral très répandu sur Terre, et l'air qui nous entoure contient d'infimes particules de quartz. Si vous pensez à la quantité de poussière et de saleté qui peut se déposer sur votre bague, vous pouvez supposer qu'il y a une petite quantité de quartz sur votre bague. Lorsque vous essuyez cette saleté, le quartz raye la surface sur laquelle il se trouve. Si votre pierre précieuse a une dureté de 7 ou moins, elle se rayera et perdra progressivement son éclat. Le diamant étant le plus dur, cela explique pourquoi les diamants centenaires brillent encore aujourd'hui. La dureté peut être un indice lors de l'achat de certaines pierres précieuses. Par exemple, si quelqu'un vous vend un saphir blanc (dureté 9) et qu'il semble rayé ou que les points de jonction des facettes (où se rencontrent les pointes) semblent érodés, il faut se demander s'il s'agit bien d'un saphir blanc ou d'un autre matériau, comme du verre.

Figure 1 Échelle de MOHS

Figure 2 Imitation diamant. Facettes très rayées et abrasées.

Durabilité

Il s'agit d'une propriété très importante des pierres précieuses. La durabilité peut être liée à de nombreux aspects, tels que la résistance à la corrosion, aux agressions chimiques (parfums, etc.), aux chocs mécaniques et à la lumière. Prenons l'exemple du diamant. C'est la pierre précieuse la plus dure, ce qui signifie qu'elle ne peut être rayée par aucun autre matériau que le diamant. Cependant, il n'est pas très résistant. Le diamant présente un clivage, ce qui signifie que, sur certains plans, il est vulnérable aux chocs mécaniques. Certaines pierres précieuses, comme les perles , qui sont organiques, peuvent être endommagées par des substances du quotidien comme le parfum, la transpiration et d'autres produits chimiques. Les perles nécessitent un entretien particulier : ne les portez qu'après vous être maquillée et parfumée, puis, le soir venu, lavez-les à l'eau chaude savonneuse uniquement. Cela permettra de conserver leur éclat nacré (appelé « Orient »). Un autre facteur de durabilité est l'exposition à la lumière. Cela peut paraître absurde, mais certaines pierres précieuses perdent leur couleur lorsqu'elles sont exposées au soleil. Les pierres précieuses les plus courantes présentant cette propriété sont la kunzite et, plus récemment, la fausse topaze impériale . Ces deux pierres précieuses peuvent être traitées par irradiation, et leur couleur peut s'atténuer lorsqu'elles sont exposées au soleil. Certaines pierres précieuses peuvent même devenir incolores. La kunzite est communément appelée « pierre du soir » pour cette raison. Maxixe est une pierre précieuse naturelle de collection qui possède la propriété naturelle d'être d'un bleu éclatant à sa sortie de terre, puis de devenir cristalline en 30 minutes après exposition au soleil. Le lapis-lazuli est une pierre précieuse très résistante et durable. Cette propriété peut être utilisée pour l'observation du lapis-lazuli : si la pierre présente de petites fissures ou des cassures lisses, il est probable qu'il ne s'agisse pas de lapis-lazuli naturel, mais d'une version synthétique fabriquée à partir d'une substance argileuse (fabriquée par la société française Gilson).

Figure 3 Maxixe : Avant et après exposition au soleil

La figure 4 Lapis brut montre la fracture de type granulaire

Clivage

Un nom magnifique, mais qui ne signifie pas forcément ce que vous croyez. Il désigne une propriété de certaines pierres précieuses : une faiblesse atomique le long de certains plans. Ces plans peuvent entraîner une rupture facile de la pierre sous l'effet d'un choc mécanique. Le clivage se caractérise par des cassures en escalier , très brillantes. Si une pierre est brisée et présente une fracture granulaire (imaginez une roche brisée comme le lapis-lazuli), elle ne présente pas de clivage. Certaines pierres précieuses, comme le mica et la topaze , présentent un clivage basal, où la faiblesse est parallèle à la base du cristal. D'autres pierres précieuses présentent un clivage prismatique, parallèle aux faces cristallines. Le diamant présente un clivage parallèle aux faces octaédriques. La kunzite présente un clivage remarquable, créant de petites formes triangulaires à la surface de la pierre. Le clivage peut être utilisé pour séparer des cristaux très similaires, comme la topaze et le quartz. La topaze présente un clivage basal, tandis que le quartz ne présente aucun clivage. Si la base du cristal présente des cassures en forme de « marches », c’est une bonne indication de la présence de Topaze.

Figure 5 Des cassures en forme d'escalier indiquent un clivage dans ce minéral

Figure 6 : Le mica présente un clivage basal. Des coupes peuvent être réalisées parallèlement à la base.

Figure 7 Motifs de kunzite causés par le clivage. Notez la forme en escalier.

Jumelage

Il s'agit d'un changement de direction de croissance cristalline au sein d'une pierre précieuse. Le spinelle présente une belle macle (appelée macle de contact) où la forme octaédrique du spinelle s'arrête et commence à croître dans une autre direction. Ce plan de macle est visible à l'intérieur d'une pierre précieuse taillée, ce qui indique clairement son origine naturelle. Le quartz présente une macle (appelée macle de pénétration), comme on peut l'observer sur la plupart des spécimens de quartz. L'améthyste présente une autre macle, appelée macle brésilienne, qui a été utilisée pour séparer le quartz naturel de son homologue synthétique. Le chrysobéryl présente une macle cyclique, où la pierre change continuellement de direction et complète un cercle.

Figure 8 : Macle spinelle. On peut observer le changement de direction du cristal.

Figure 9 : Mâchoire spinelle. Mâchoire complète à 180 degrés.

Figure 10 : Macle cyclique du chrysobéryl

Habitude de cristal

Il s'agit de la forme physique des cristaux de pierres précieuses. À ne pas confondre avec le système cristallin d'une pierre précieuse. Le diamant et le spinelle ont une forme octaédrique. Le corindon a une forme hexagonale bipyramidale. La tourmaline a une forme triangulaire arrondie et le grenat est un dodécaèdre rhombique. Toutes les formes de pierres précieuses peuvent être modifiées et peuvent parfois ne pas ressembler du tout à la forme cristalline officielle.

Figure 11 Habitude du cristal de grenat

Figure 12 Habitude du cristal de tourmaline

Système cristallin

Voici la structure des atomes du réseau cristallin. Cette propriété détermine la dureté de la pierre précieuse, sa réaction à la lumière et même sa durabilité. Les systèmes cristallins sont cubiques, tétragonaux, hexagonaux, trigonaux, orthorhombiques, tricliniques et monocliniques.