L’identification des Minéraux – Reconnaître une Pierre « Précieuse »

 

 Comment reconnaître une pierre précieuse ?        Quelle est cette pierre naturelle ?       Comment identifier ce minéral ?

 

Des questions que l’on se pose souvent quand on débute en minéralogie…

 

On recense à travers le monde plus de 4000 espèces minérales. Parmi ces 4000 espèces, presque toutes les formes possibles et imaginables existent.

Il y a des espèces très différentes les unes des autres et d’autres qui se ressemblent comme deux gouttes d’eau…

Il a donc fallu trouver des techniques de différenciation afin de pouvoir identifier chacune des espèces minérales existantes.

Les techniques que je vais vous présenter sont à la portée de n’importe qui et sont les techniques de base utilisées par les collectionneurs et géologues.

 

 

 

 

SOMMAIRE:
1. L’examen visuel
2. La trace
3. La dureté
4. La densité
5. L’effervescence
6. Autres tests
Conclusion

 

 

 

1. L’EXAMEN VISUEL

 

En premier lieu vient l’examen visuel. Cet examen consiste tout simplement à observer votre minéral. Certains minéraux très reconnaissables sont facilement identifiables en un coup d’œil.

On distingue 4 principaux critères de détermination pour l’examen visuel: la couleur, l’éclat, la transparence et la forme.

Pour la couleur, toutes les variations possibles sont présentes dans le monde minéral. Du rouge foncé au vert clair, en passant par le doré ou l’absence même de couleur…

Concernant l’éclat, il y a les minéraux à l’éclat métallique (aspect métallisé) et ceux à l’éclat non métallique qui seront qualifiés de vitreux, gras à résineux, nacrés, soyeux ou mats.

Le critère de transparence est quant à lui divisé en 5 catégories allant du complètement transparent, c’est à dire qui laisse passer la lumière et pour lequel on peut voir à travers, au complètement opaque autrement dit qui ne laisse rien passer du tout.

Enfin vient la forme du minéral qui peut être caractéristique lorsqu’il s’agit de minéraux bien cristallisés mais inutilisable pour des minéraux bruts massifs sans formes particulières.

Cette première observation visuelle est essentielle, mais vous vous apercevrez vite qu’elle est souvent loin d’être suffisante dans l’identification d’un échantillon minéral.

 

Ainsi si nous prenons par exemple la Pyrite. Elle est tout le temps de couleur dorée avec un éclat métallique brillant.

Cependant l’Or, qui est un élément natif et plus précisément un métal, est lui aussi doré et d’aspect métallique brillant. Ce n’est pas pour rien que la Pyrite est également appelée « l’or des fous » (voir article « La Pyrite ou l’Or des Fous »).

 

 

Vous pouvez vous apercevoir qu’il est facile de confondre les deux en se basant simplement sur le visuel. C’est cette erreur que feront certains mineurs à l’époque de la ruée vers l’or et qui les mènera à leur perte.

 

À l’inverse certains minéraux peuvent avoir de nombreuses couleurs comme le plus commun, à savoir, le Quartz.

Il y a du Quartz transparent (Cristal de roche), du Quartz gris sombre (Fumé), du noir (Morion), du blanc (Laiteux), du violet (Améthyste), du rouge (Hématoïde) et encore d’autres variétés plus ou moins connues.

Pour le Quartz mis à part la couleur on peut aussi facilement observer les 3 autres critères de détermination visuelle.

Ainsi l’éclat du Quartz est toujours non métallique avec un aspect que l’on qualifiera de vitreux.

On peut aussi remarquer les différents degrés de transparence du Quartz, par exemple transparence complète pour le Cristal de roche, semi-transparence pour le Quartz Fumé car on peut voir à travers mais la vision est trouble, translucide pour le Morion pour lequel on ne voit pas à travers mais qui laisse passer la lumière et non transparent pour le Laiteux qui ne laisse passer la lumière que pour une épaisseur assez fine.

Le Quartz existe sous de nombreuses formes mais la plupart du temps et comme c’est le cas ici on observera une structure cristalline dépendant du système hexagonal avec des terminaisons rhomboédriques, c’est à dire des cristaux dont la pointe est composée de 6 faces triangulaires formant un rhomboèdre.

 

 

 

Avec tout ceci vous n’avez eu qu’un aperçu de la variété du monde minéral.

L’examen visuel n’est que la première étape nécessaire à l’identification d’un minéral et si vous voulez identifier au mieux et sans vous tromper une pierre que vous possédez il vous faudra passer par les différentes techniques qui vont suivre.

 

 

2. LA TRACE

 

Je pense que vous ne voulez pas réitérer l’erreur des mineurs de la ruée vers l’or qui ont pris de la simple Pyrite sans valeur pour des dizaines de kilos de pépites d’or.

Alors vous avez tout intérêt à réaliser ce test.

Le test du trait ou de la trace consiste à identifier un minéral grâce à la couleur de sa poudre.

Pour le réaliser il faut se munir d’un morceau de porcelaine blanche non émaillée, le côté rugueux de n’importe quel objet en porcelaine voire même en grès peut faire l’affaire.

Il faudra frotter votre échantillon minéral sur la plaque de porcelaine de manière à laisser une trace.

Ci-dessous vous pouvez voir les différentes traces réalisées au cours de mes tests sur une plaque en porcelaine dépolie:

 

Vous verrez que la trace ne sera pas forcement de la même couleur que la pierre.

Ceci s’explique par le fait que la coloration d’un minéral est souvent due à des impuretés ou à un arrangement micro-cristallin particulier. La couleur de votre pierre pourra donc être différente de la réelle couleur du minéral qui la compose. Alors que la couleur du trait sera toujours la même pour une espèce donnée.

Par exemple la Fluorite laissera tout le temps une trace de couleur blanche alors que l’on peut la trouver dans toutes les couleurs dans la nature.

Autre exemple l’Hématite, qui est noire, laissera une trace brun-rougeâtre sur la plaque de porcelaine.

C’est grâce à cette particularité que l’on pourra la différencier de la Goethite qui, elle, laissera une trace plutôt jaune ocre.

 

En ce qui concerne nos mineurs, s’ils avaient pu faire ce test ils n’auraient pas fait l’erreur de confondre Or et Pyrite car cette dernière laisse une trace noire verdâtre tandis que l’Or laissera une trace jaune dorée.

Bien sûr le test du trait n’est pas toujours décisif ou évident à faire, beaucoup de pierres ont la même couleur de trait et d’autres n’en laissent tout simplement pas car elles sont trop dures.

Ce qui nous amène au deuxième test.

 

 

3. LA DURETÉ

 

Vous avez voulu faire le test de la trace et tout ce que vous avez obtenu sur votre porcelaine c’est une rayure au lieu d’une trace de poudre ?

C’est donc que votre minéral est trop dur.

La dureté d’un minéral c’est sa résistance à la rayure et à l’abrasion.

Il faut savoir que tous les minéraux sont classés selon une échelle de dureté, chaque minéral ayant un indice de dureté.

Cette échelle, c’est l’échelle de Mohs.

Créée en 1812 par Friedrich Mohs, un minéralogiste autrichien, cette échelle permet de classifier les minéraux du plus tendre au plus dur en leur attribuant un indice allant de 1 à 10.

Sur cette échelle, dix minéraux assez communs et connus servent d’étalonnage. Elle repose sur le principe de comparaison et les duretés attribuées ne sont en aucun cas proportionnelles entre elles.

En effet l’échelle de Mohs est une échelle relative qui permet de comparer les minéraux entre eux selon leurs duretés afin de mieux les classifier et d’apporter un critère simple de détermination. Il fallait donc qu’elle repose sur un principe simple à savoir une échelle prenant des valeurs allant de 1 à 10 pour classer les minéraux du plus tendre au plus dur.

Ainsi le Diamant, qui est le minéral le plus résistant, se voit attribuer l’indice le plus élevé c’est-à-dire 10 sur l’échelle de Mohs. Au contraire le Talc, minéral que l’on utilise dans toutes sortes de poudres cosmétiques, détient l’indice le plus faible à savoir 1.

 

Alors comment fait-on pour déterminer la dureté d’un minéral ?

 

C’est la résistance du minéral à la rayure qui déterminera cela. Il faut savoir que tout minéral est rayé par un minéral plus dur que lui.

Le Diamant rayera le Quartz qui rayera la Calcite qui rayera le Talc.

Forcément tout le monde n’a pas chez soi les minéraux servant d’étalonnage dans l’échelle de Mohs. Il y a donc des objets communs et bien plus pratiques qui permettent de déterminer la dureté d’un minéral.

Ainsi vos propres ongles qui ont une dureté de 2,25 rayeront les minéraux tel que le Gypse et le Talc, respectivement 2 et 1 d’indice de dureté sur l’échelle de Mohs.

Une pièce en cuivre rayera la Calcite mais pas la Fluorite ou l’Apatite qui seront par contre rayées par une lame de canif. Et seuls les minéraux avec un indice supérieur à 6 pourront rayer le verre.

Quant au Diamant, il ne peut être rayé que par lui même !

Le test de la dureté est donc un excellent test pour déterminer si une gemme est authentique ou non.

Il y a une autre échelle qui existe et qui permet de se rendre compte des réelles variations de dureté entre différents minéraux, c’est l’échelle de Rosiwal.

La dureté Rosiwal est établie par la résistance à l’abrasion mesurée selon le protocole défini par Rosiwal. Selon cette méthode une valeur de 1000 est attribuée au Corindon et les minéraux sont classés par comparaison à cette valeur selon la perte de masse qu’ils subissent lors d’une usure à la meule diamantée.

Cette échelle utilise des techniques plus poussées et ne vous sera pas utile dans l’identification de votre minéral mais elle vous permettra de constater les réelles proportions de dureté entre minéraux.

Pour vous aider à vous y retrouver j’ai fait un récapitulatif dans le tableau ci-dessous:

 

N’oubliez pas que chaque minéral est rayable par un minéral plus dur que lui.

 

Conseil: Pour une détermination correcte de la dureté, le minéral qui servira à rayer l’autre devra détenir des arêtes assez franches (pointes) et être utilisé sur une surface plane du minéral à rayer.

Astuce: Un simple gravillon de Quartz avec un bout pointu pourra vous aider dans la détermination de la dureté de votre échantillon.

Note: Avec la dureté Rosiwal on peut voir l’énorme différence de dureté qu’il y a entre le Diamant et les autres minéraux de l’échelle de Mohs, ainsi celui-ci serait 140 fois plus résistant que son prédécesseur le Corindon.

 

 

4. LA DENSITÉ

 

La mesure de la densité est un troisième test élémentaire facilement réalisable si votre échantillon est composé d’une seule espèce minérale.

La densité d’un minéral c’est le rapport du poids de ce minéral sur le poids de son volume en eau.

Il vous faudra pour réaliser cette manipulation: une balance assez précise, de la ficelle et un récipient en verre pouvant contenir votre échantillon minéral.

 

Méthode:

1.Tout d’abord il faut mesurer et noter le poids de votre échantillon seul.

2. Ensuite remplissez votre récipient avec de l’eau et placez-le sur la balance, faites la TARE de votre balance pour remettre la mesure à 0 et ainsi négliger le poids du récipient rempli d’eau (si vous n’avez pas la TARE sur votre balance, posez le verre rempli dessus, éteignez-la et rallumez-la c’est équivalent).

3. Accrochez votre pierre avec une ficelle de manière à pouvoir suspendre votre pierre dans l’air comme un pendule.

4. Plongez votre pierre dans l’eau du récipient en la tenant par le bout de la ficelle. Il faut que la pierre soit en suspension dans l’eau, c’est-à-dire complétement immergée et qu’elle ne touche ni les bords ni le fond du récipient en verre.

5. Notez le résultat qui s’affiche sur la balance, c’est le poids du volume d’eau déplacée par votre échantillon.

6. Maintenant vous n’avez plus qu’à faire le rapport du poids de votre échantillon sur le poids du volume d’eau déplacée et vous obtenez la densité de votre minéral.

 

Exemple: Si votre minéral pèse 10,4g et que le volume d’eau déplacée par celui-ci vaut 3,8g, sa densité sera de 10,4/3,8=2,7. Avec une densité de 2,7 il pourrait s’agir de Calcite si c’est un minéral.

 

Pour les roches (exemple photo), qui sont composées de plusieurs minéraux, la détermination est plus difficile.

 

La densité des minéraux se situe généralement entre 1 et 20. Mais la plupart du temps pour les minéraux communs elle varie autour de 2,5 et dépasse rarement les 8.

La densité du Quartz est de 2,65.

Le Platine avec une densité de 21,4 est un des minéraux les plus denses. L’or n’est pas loin avec une densité de 19,3.

 

Note: La mesure de la densité chez soi sera toujours approximative, pour un échantillon de Quartz vous ne tomberez pas forcement exactement sur 2,65, les impuretés présentes dans votre échantillon ou le manque de précision de votre balance ou de votre mesure peuvent en être la cause.

 

 

5. L’EFFERVESCENCE

 

L’effervescence c’est la réaction que l’on provoque lorsque l’on verse une goutte d’acide sur certains minéraux.

En effet une catégorie de minéraux, les carbonates, réagissent à l’acide chlorhydrique (HCl). Et cette particularité peut-être un critère déterminant dans l’identification d’un échantillon minéral.

Tout le monde connaît la réaction qu’il se produit lorsque l’on verse de l’eau sur un comprimé effervescent. Eh bien il se produit la même réaction lorsque l’on verse une goutte d’acide chlorhydrique sur certains minéraux.

Bien entendu pour faire ce test il faut manipuler de l’acide chlorhydrique et cela peut être dangereux si ce n’est pas fait correctement par des personnes adultes.

Il faut donc le manipuler avec précaution (gants et lunettes recommandés), ne pas en respirer les vapeurs et se laver les mains après.

 

Le test est simple à faire, si à l’endroit où vous avez versé la goutte d’acide il y a effervescence alors votre minéral est certainement un carbonate et il y a de grandes chances pour que ce soit de la Calcite qui est le carbonate le plus répandu.

 

 

Variante: Si vous n’avez pas d’acide chlorhydrique ou si vous avez peur d’en manipuler vous pouvez le remplacer par du vinaigre.

La réaction sera beaucoup moins importante mais dans certains cas le vinaigre peut suffire.

 

 

6. D’AUTRES TESTS PLUS POUSSÉS

 

Avec les 4 tests précédents plus l’examen visuel et quelques recherches sur le web vous avez de grandes chances de réussir à déterminer la nature de votre minéral.

Cependant si vous voulez tout savoir voici quelques critères de détermination supplémentaires moins accessibles et moins simples à effectuer mais utiles dans certains cas.

Le clivage ou la cassure: Un minéral, selon sa nature, ne se brisera pas tout le temps de la même façon. Ainsi lorsque l’on frappe certains minéraux pour les briser, leur fracture est irrégulière c’est-à-dire que les différents morceaux obtenus n’ont pas de formes particulières comme lorsque l’on casse du verre. On appelle cela la cassure.

Au contraire, d’autres minéraux se brisent selon des faces planes et on retrouve des formes similaires parmi les différents morceaux, il ne s’agit plus de cassure mais de clivage.

Ce phénomène est déterminé par la structure cristalline du minéral. Ainsi on pourra identifier la Calcite qui possède un clivage rhomboédrique, le Mica qui se sépare en feuillets ou le Quartz qui ne possède pas de clivage et se casse comme du verre.

Le magnétisme: C’est un critère supplémentaire important pour déterminer si un minéral est ferreux ou non. L’utilisation d’un aimant peut être suffisante, si le minéral se colle à l’aimant il est magnétique et contient sûrement du fer. Dans d’autres cas la réaction n’est pas flagrante, il faudra alors utiliser une boussole et observer si le passage du minéral au dessus fait bouger l’aiguille.

La couleur de la flamme: Certains minéraux lorsqu’ils sont passés au dessus de la flamme d’une bougie ou d’un briquet peuvent colorer cette dernière. Ceci est dû à la composition chimique du minéral. Par exemple un minéral riche en Baryum colorera la flamme en vert, pour le Potassium ce sera une flamme violette et le Strontium une flamme rouge.

La fluorescence: Les minéraux peuvent réagir aux rayons ultraviolets en prenant une couleur fluorescente lorsqu’ils y sont exposés. La Cérusite en est un parfait exemple et se colore quasi-systématiquement en orange fluo sous les rayons UV.

L’odeur et le goût: Je ne vous recommande pas de sentir et de lécher vos minéraux car certains peuvent être toxiques. Mais il faut savoir que c’est aussi un critère de détermination.

Ainsi le Soufre, déjà très reconnaissable par sa couleur jaune, aura une odeur très caractéristique et très forte par contre il ne vaut mieux pas essayer de le goûter au risque d’avoir des problèmes. En revanche la Halite aura un goût salé et elle n’est généralement pas toxique car il s’agit d’un sel gemme qui est donc semblable au sel alimentaire.

 

Cette liste de tests n’est toujours pas exhaustive, il en existe encore d’autres mais qui sont négligeables ou encore moins facilement réalisables par le simple amateur.

 

 

CONCLUSION:

 

Une fois tous vos tests effectués il vous faudra aller sur le web pour monter une liste des minéraux pouvant correspondre à votre échantillon et procéder par élimination afin de l’identifier correctement.

La détermination d’un minéral inconnu est tout à fait possible par ses propres moyens. Même si elle peut être difficile à première vue, si l’on applique toutes les méthodes de détermination possibles correctement elle devient plus facile.

Comme pour tout, il n’y a pas de secret mise-à-part l’expérience. Une expérience qui vient rapidement si l’on s’intéresse vraiment à la collection de minéraux et qu’on se documente.

Bien sûr parfois un minéral est indéterminable avec des moyens basiques, il faudra alors procéder à une analyse en laboratoire où des tests vraiment plus poussés seront effectués comme l’étude des propriétés optiques (la réfringence, la réfraction etc) ou encore l’étude au microscope.

Avant d’arriver à cela et surtout si votre minéral ne mérite pas le coût d’une analyse en laboratoire il y a le web qui est là pour vous aider, des photos, des articles explicatifs ou des forums sont d’excellents moyens d’obtenir de l’aide pour l’identification d’un minéral.

Concernant les grandes collections vous pouvez aussi solliciter l’aide d’un professionnel.

Pour terminer j’espère que ce guide tutoriel vous aura appris des choses sur le monde des minéraux et vous aura aidé dans l’identification de vos pierres inconnues !