Quartz fumé
Le quartz fumé (anciennement (XVIIIe siècle) enfumé) est une variété de quartz qui doit sa teinte à une irradiation naturelle (ou artificielle) d'impuretés d'aluminium (sous formes d'aluminosilicates[4]) par des minéraux radioactifs (uranium, thorium), phénomène qui s'exagère dans le quartz morion[5]. La couleur du quartz fumé peut varier du brun au noir. Ce changement de teinte variant selon sa durée d'exposition au rayonnement dû au granite environnant, il livre des indices sur la vitesse de surrection du terrain dans lequel on le trouve. En effet, dans des environnements géologiques normaux, ce processus qui a lieu plusieurs millions d'années après la cristallisation du magma granitique, ne peut se produire qu'à des températures inférieures à 50 °C (au-dessus de cette température, le taux de formation des centres colorés reste inférieur au taux de destruction)[5].
| Quartz fumé Catégorie IX : silicates[1] | |
 Quartz Fumé- Massif du Mont Blanc - Haute Savoie, France (15x10 cm) | |
| Général | |
|---|---|
| Classe de Strunz | 4.DA.05
|
| Formule chimique | SiO2 |
| Identification | |
| Masse formulaire[2] | 60,0843 ± 0,0009 uma O 53,26 %, Si 46,74 %, |
| Couleur | Brun Ă noir |
| Classe cristalline et groupe d'espace | Trigonale-trapézoédrique P 3121 ou P 3221 suivant le sens de l'enroulement des hélices de tétraèdres SiO4 |
| Système cristallin | trigonal |
| RĂ©seau de Bravais | hexagonal |
| Clivage | Rarement observable sur ,, |
| Cassure | conchoĂŻdale |
| Habitus | prisme hexagonal terminé par deux rhomboèdres |
| Jumelage | oui |
| Échelle de Mohs | 7 |
| Trait | blanc |
| Éclat | vitreux |
| Propriétés optiques | |
| Indice de réfraction | no = 1,5442 ne = 1,5533 |
| Pléochroïsme | faible |
| Biréfringence | Δ = 0,0091 ; uniaxe positif |
| Pouvoir rotatoire | 21.73°/mm [3] à 20 °C et à 589nm |
| Dispersion | 2 vz ~ 0-10° |
| Transparence | transparent Ă opaque |
| Propriétés chimiques | |
| Densité | 2,65 constante |
| Température de fusion | 1650 (±75) °C |
| Fusibilité | Ne fond pas mais crépite point d'ébullition: 2 230 °C |
| Solubilité | Soluble dans HF |
| Comportement chimique | très stable, sauf dans l'acide fluorhydrique ou la soude très concentrée |
| Propriétés physiques | |
| Coefficient de couplage électromécanique | k=8,5 % |
| Magnétisme | aucun |
| Radioactivité | aucune |
| Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire. | |
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Variétés
- Morion : du brun très foncé à noir opaque, cette variété est connue sous le nom de morion ou quartz noir. De grands cristaux naturels ont été trouvés en France notamment dans la Haute Vienne (Géologie du Limousin).
- Cairngorm : variété de quartz fumé découvert dans les montagnes Cairngorms en Écosse. Il a généralement une couleur jaune-brun fumé, certains spécimens sont gris-brun.
- Il est utilisé en Écosse où il est porté en broche et en décoration sur le kilt. Le plus gros spécimen connu est un cristal de 23,6 kg, conservé au Château de Braemar[6].
Terminologie en gemmologie
Ce sont des terminologies frauduleuses qui désignent le quartz fumé de qualité gemme. Ces terminologies sont interdites par le C.I.B.J.O (World Jewellery Confederation)[7].
Galerie
Quartz Morion - Venachat, Monts d’Ambazac Haute-Vienne, France (12,5x7 cm)
Quartz Morion - Entraygues- Aveyron France (21x18 cm)
Quartz Fumé taillé - Minas Gerais - Brésil (21x17 mm)
Notes et références
- La classification des minéraux choisie est celle de Strunz, à l'exception des polymorphes de la silice, qui sont classés parmi les silicates.
- Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
- Lorsque l'ion Al3+ se substitue à l'ion Si4+, la charge manquante dans cette impureté est apportée par un cation (le plus souvent H+, parfois Na+). Sous l'effet de l'irradiation gamma), un électron est arraché à un oxygène lié à un atome d'aluminium en coordination tétraédrique. Cet électron peut être capté par l'ion H+, formant alors un atome d'hydrogène neutre qui n'est plus assujetti à rester au voisinage de Al3+. L'association de ce cation et du déficit en électrons de l'oxygène possède une configuration électronique qui absorbe la lumière visible, formant un centre coloré. Cf Patrick Cordier et Hugues Leroux, Ce que disent les minéraux, Éditions Belin, (lire en ligne), p. 32.
- (en) E. J. GĂĽbelin, J. Koivula, Photoatlas of inclusions in gemstones, ABC editions, , p. 87.
- Le plus gros cristal de Cairngorm
- Site du CIBJO