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Les traces de l'histoire d'un minéral

Dossier - La croissance des minéraux
DossierClassé sous :géologie , minéraux , pierres précieuses

Par leurs couleurs, leurs formes et leur beauté intrinsèque, les minéraux suscitent intérêt et fascination. Comment se forment-ils ? Pourquoi les flocons de neige ont-ils un aspect particulier ? Quelles sont les méthodes de cristallisation artificielle ? Vous trouverez les réponses à ces questions dans ce dossier.

  
DossiersLa croissance des minéraux
 

Sur un cristal sont visibles des stries de croissance. Il existe également des cas de métamorphisme. La structure interne à chaque cristal permet d'effectuer le clivage.

Realgar. © Rob Lavinsky, Wikimedia commons, CC by-sa 3.0

Sur un cristal, on peut voir des stries de croissance, c'est le plus fréquent. En voici quelques exemples.

Calcite. © Jeun Ven Shih, DR
Chrysotile, lignes de croissance. © DR
Réalgar, lignes de croissance. © DR

Mais on peut aussi savoir si un cristal a grandi avant ou après un autre. C'est évident, par exemple qu'un cristal qui se trouve sur un autre, de même qu'un cristal qui pousse autour d'un autre, vient après dans le temps. Ci-dessous, un pyrochlore est englobé dans un cristal qui s'est formé après lui...

Pyrochlore englobé dans un cristal.
Aiguille de rutile traversant un cristal d'oxyde de titane (ME).
Tourmaline dans un quartz.

Autres marques de l'histoire du cristal

On peut savoir qu'un cristal s'est formé après un autre s'il induit une déformation de son contenant à cause des contraintes exercées par sa croissance. C'est le cas dans le métamorphisme : on y voit souvent un cristal entouré d'autres qui on été « poussés » pour faire la place... Ceci peut se voir avec des cristaux d'andalousite présents dans des schistes par exemple. Évidemment les déformations ne sont possibles que si les conditions de température et de pression permettent à la roche d'être, un peu, plastique.

Métapélite à grenat (cours de M. Nicollet, Clermont-Ferrand).

Si ce n'est pas le cas, on verra alors des fractures apparaître dans le minéral inclus et peut-être aussi autour de lui, fractures rendues nécessaires pour résoudre les contraintes qui n'ont pas pu se résorber par une déformation plastique. Ces fractures dans le cristal vont se faire selon les plans de la maille élémentaire en suivant une géométrie précise déterminée par la chimie du cristal lui-même. Il faut, en effet, des liaisons moins solides chimiquement à certains endroits pour que la fracture se fasse. C'est le cas de la coésite et du quartz.

Les propriétés de clivage des cristaux

La structure interne particulière à chaque cristal permet d'effectuer plus ou moins facilement le clivage c'est-à-dire de casser plus ou moins facilement le cristal en question, selon certains plans de moindre résistance appelés plans de clivage.

De petites fissures apparentes à l'intérieur de la pierre indiquent souvent quelles sont les possibilités de clivage. Ces fissures qui déprécient les pierres précieuses sont souvent le résultat d'un choc. La qualité du clivage varie selon les minéraux.

Ardoise d'Angers.

On distingue :

• les clivages excellents (gypse ou ardoise) ;
• les clivages parfaits (calcite) ;
• les bons clivages (fluorine) ;
• les clivages médiocres (grenat).

Fluorine.

Le lapidaire doit connaître parfaitement ces possibilités de clivage quand il dégrossit ses pierres.

La topaze, par exemple, ne possède qu'un seul plan de clivage, alors que le diamant en possède plusieurs et que le clivage du quartz est impossible et le lapidaire doit impérativement bien connaître ses pierres. Pour certains gros diamants, par exemple, il peut passer plusieurs jours à l'étudier avant de se décider à le tailler : l'erreur n'est pas possible dans la taille.