Dioptase

C'est le minéralogiste allemand Moritz Rudolph Ferber qui, à la fin du XVIII^e siècle, s'intéressa le premier à ce minéral. Mais il le définit de façon erronée comme une émeraude, et c'est le minéralogiste français René Just Haüy qui en 1797 démontra qu'il s'agissait d'un minéral à part[3] et lui donna le nom de dioptase[3], du grec dia (« à travers ») et optazo (« je vois »), en référence au fait qu'on peut voir à travers ses cristaux les traces des plans de clivage[10]. Il donnera à ce terme le genre féminin.

Le topotype se trouve dans la mine de cuivre d'Altyn-Tyube, dans les steppes de Kirghese (Oblys de Karaganda, Kazakhstan).

Il existe plusieurs synonymes pour cette espèce minérale[11] :

• achirite ;
• achrite ;
• aschirite ;
• dioptasite ;
• émeraudine ;
• kirghisite ;
• rhombohedral emerald malachite (Comstock, 1821) ;
• smaragdo-chalcite Mohs.

Le dioptase forme des cristaux prismatiques transparents à translucides, d'éclat vitreux. Elle est de couleur vert émeraude à bleu-vert foncé. Son trait est vert et sa cassure est conchoïdale. Sa dureté, de 5 sur l'échelle de Mohs, est moyenne.

Au chalumeau, le dioptase ne fond pas mais noircit en colorant la flamme en vert. Il est soluble dans l'acide nitrique et l'acide chlorhydrique.

Le dioptase cristallise dans le système cristallin trigonal, de groupe d'espace R 3 (Z = 18 unités formulaires par maille conventionnelle)[12].

• Paramètres de la maille conventionnelle (réseau hexagonal) : a = 14,57 Å, c = 7,78 Å (volume de la maille V = 1 429,93 Å³) ;
• Masse volumique calculée= 3,29 g/cm³.

Les cations Si⁴⁺ sont en coordination tétraédrique d'anions O²⁻, avec une longueur de liaison Si-O moyenne de 1,627 Å. Les tétraèdres SiO₄ sont reliés par leurs sommets et forment des anneaux Si₆O₁₈.

Les cations Cu²⁺ sont en coordination (4+2) octaédrique déformée d'anions O²⁻ et de molécules H₂O, avec les longueurs de liaison moyennes Cu-O = 1,960 Å et Cu-H₂O = 2,592 Å. La distribution des longueurs de liaison dans les octaèdres CuO₄(H₂O)₂ est typique de l'effet Jahn-Teller rencontré dans les composés de Cu(II) et permet une description alternative de la structure en termes de groupes carrés CuO₄. Dans cette description, les groupes CuO₄ sont reliés deux à deux par une arête et forment des dimères Cu₂O₆ ; ces dimères sont reliés par un sommet et forment des chaînes hélicoïdales le long de la direction c.

• 
  Structure du dioptase, projetée sur le plan (a, b). Rouge : Cu, jaune : Si, bleu : O, gris : H.
• 
  Structure du dioptase, projetée sur le plan (a, c). Rouge : Cu, jaune : Si, bleu : O, gris : H.

Le dioptase est pyroélectrique.

Chauffé, il subit plusieurs transformations[13] :

• entre 350 °C et 400 °C, le dioptase vert devient bleu. Une diminution des paramètres de maille est observée mais la composition chimique reste inchangée. Cette transformation n'est pas réversible ;
• entre 400 °C et 800 °C, le dioptase devient noir et perd son eau ;
• au-dessus de 800 °C, CuSiO₃ se décompose en Cu₅Si₆O₁₇ + CuO, puis en CuO + SiO₂.

Les cations Cu²⁺ portent un spin 1/2 et sont soumis à des interactions magnétiques. À température ambiante le dioptase est paramagnétique, au-dessous de 50 K il devient antiferromagnétique[14].

Le dioptase est un minéral plutôt rare, que l'on trouve dans les zones d'oxydation des gisements cuprifères.
On le trouve associé aux minéraux suivants : calcite, cérusite, chrysocolle, fluorite, fornacite, hémimorphite, malachite, mimétite, planchéite, quartz, wulfénite.

France

• Rabejac, Lodève, Hérault[15].

Reste du monde

• Dépôts d’Altyn-Tube, steppes de Kirghiz, Qaraghandy Oblysy (Karaganda Oblast), Kazakhstan[16] ;
• Mine de Tsumeb (Tsumcorp Mine), Tsumeb, Région d'Otjikoto (Oshikoto), Namibie[17] ;
• Renéville, Djoué, région de Brazzaville, République du Congo[18] - [19].

• 
  Dioptase - Tsumeb, Otjikoto Namibie (10 × 8 cm ; XX2,2cm)
• 
  Dioptase sur chrysocolle - Tsumeb, Namibie (xx1cm)
• 
  Dioptase avec calcite et minrecordite - Tsumeb, Namibie (5,5 × 4 cm)

• 
  Dioptase - Renéville, République du Congo (4,3 × 4,3 cm)
• 
  Dioptase - Renéville, République du Congo (13 × 12 cm)
• 
  Dioptase - Cérusite Fornacite- Renéville, République du Congo (13 × 12 cm)

• [Hauy1797] R. J. Haüy, « Extrait du Traité élémentaire de minéralogie que le C.^en Haüy s’occupe de rédiger : 28. DIOPTASE (N. N.), c’est-à-dire, visible au travers. », Journal des mines, n^o XXVIII,‎ an v (1797), p. 274-275 (lire en ligne, consulté le 12 janvier 2015).
• [Hauy1822] René Just Haüy, Traité de minéralogie, t. 3, Paris, Bachelier et Huzard, 1822, 2^e éd., 592 p. (lire en ligne), p. 477-483.
• [Brongniart1807] Alexandre Brongniart, Traité élémentaire de minéralogie, avec des applications aux arts, t. 2, Paris, Deterville, 1807, 444 p. (lire en ligne), p. 225.
• [Biot1817] Biot et al., Nouveau dictionnaire d'histoire naturelle, appliquée aux arts, à l'agriculture, à l'économie rurale et domestique, à la médecine, etc : Cor - Cun, t. 8, Paris, Deterville, 1^er janvier 1817, 602 p. (lire en ligne), p. 568-569.
• [Cuvier1835] Georges Cuvier, A. Richard, Pierre Auguste Eugène Drapiez et al., Cours complet d'histoire naturelle, médicale et pharmaceutique, t. 2, Bruxelles, H. Dumont, 1835, 499 p. (lire en ligne), p. 265.
• [MNHN] « dioptase », Muséum national d'histoire naturelle.