Une cuillère d’aluminium, une pincée d’oxygène et une once de chrome…

Rubis, saphirs, émeraudes… des noms qui font rêver et autant de pierres précieuses portées, adorées et arborées fièrement depuis des millénaires.
Pourtant, savons-nous comment se forment ces joyaux, ce qui les constitue et définit leurs couleurs ?

Je vous le donne en mille : les atomes !
Et la variation d’un seul d’entre eux est à l’origine du joyau obtenu.

« Joyau » vient du pluriel de joyal, du latin tardif joyale et du latin classique jocus qui signifient joie. »

Seigneur des Gemmes

 

image de l'ird.fr

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Rubis: Issue du latin ruber, rouge

Pour commencer, structurons un peu ces gemmes.

Au départ, il y a le groupe des corindons-hématites regroupant les minerais possédant la même structure cristalline. Tous composés à base d’atomes d’oxygène, ils peuvent s’associer à des atomes de Fer, aluminium, titane, chrome, manganèse, magnésium, sodium, antimoine ou zinc. (J’espère n’en avoir oublié aucun !)

Ceux qui nous intéressent ici sont les corindons (pour les curieux, de formule Al2O3). L’oxygène s’est donc associé à l’aluminium. Mais ce n’est pas tout ! En effet, les minerais en question possèdent également des traces d’autres éléments : le fer, le titane, le chrome, le manganèse, le nickel, le vanadium ou le silicium. Et ce sont ces traces qui font toute la différence !

Car les saphirs et les rubis sont tous deux des oxydes d’aluminium à quelques nuances près ; les pierres rouges sont des rubis et tous les autres sont des saphirs.
Pour devenir rubis, l’oxyde d’aluminium doit contenir une forte concentration de chrome.
En revanche, une faible concentration de chrome donnera une teinte rosée et appartiendra aux saphirs.

 

Saphir: de l’hébreu « sappir », qui signifie « belle chose »

 

Composition atomique Couleur de la pierre
Fer + Titane concentration élevée bleu
Fer + titane c faible orange
vanadium violet
Fer c faible Jaune verte
Chrome faible rose

 

Mais ne vous méprenez pas ! Si cela à l’air simple dit comme ça… c’est loin de l’être !
Car les rubis et saphirs se forment dans le marbre (la plupart du temps) sous une température et une pression très élevées.
C’est pourquoi les rubis sont beaucoup plus précieux que les saphirs et même que les diamants

Les rubis sont extraits dans des mines, en Afrique, en Asie, en Australie. Mais les prin­ci­paux gise­ments se trou­vent en Birmanie, où les extractions ont commencé au 15ème siècle, (90 % de la pro­duc­tion mon­diale), au Sri Lanka et en Thaïlande.

Vert Émeraude

Les émeraudes de leur côté sont des silicates d’aluminium appartenant à la famille des béryls de formule Be3Al2Si6O18 (beaucoup moins sympa d’un seul coup) et sont réputés pour leur couleur verte bien spécifique. Or, si vous avez un minimum suivi ce qui a été écrit précédemment, vous devez vous douter que leur couleur dépend des atomes présents ; en l’occurrence le chrome et le vanadium, et parfois un peu de fer !

Comme les rubis, les émeraudes sont rares car il faut des conditions physico-chimiques particulières pour qu’elles se forment. Ici, la difficulté provient du béryllium que l’on trouve principalement dans le magma de la croûte terrestre alors que les « colorants » ; chrome, vanadium, fer ; sont dans le manteau terrestre… leur proportion dans l’émeraude fera varier la nuance du vert (vert clair à bleuté)

 

La rareté et la valeur de nos précieux bijoux ne se joue donc qu’à quelques atomes près. Une « dernière » pierre précieuse manque à cet article, le diamant. Mais il y a tellement de choses à en dire… qu’il fera l’objet d’un prochain post !

 

Sources

Une réflexion sur “Une cuillère d’aluminium, une pincée d’oxygène et une once de chrome…

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