Dévoilement de 8 types de pierres précieuses monocristallines optimisées comme la topaze jaune, la tourmaline, le zircon, etc.

Apprenez à améliorer votre jeu avec les pierres précieuses ! Cet article révèle les traitements des pierres précieuses qui rehaussent la topaze, la tourmaline, le zircon et les cristaux. C'est une lecture indispensable pour les bijoutiers qui veulent distinguer les vraies des fausses pierres et offrir ce qu'il y a de mieux à leurs clients.

Dévoiler les 8 autres types de pierres précieuses monocristallines optimisées

Optimisation et identification de la topaze jaune, de la tourmaline, du zircon, etc.

Les cristaux de gemme disposés selon un schéma périodique conformément à certaines règles par des atomes ou des molécules sont appelés gemmes monocristallines. Il existe de nombreuses gemmes monocristallines, telles que les rubis, les saphirs, les diamants, les émeraudes, les tourmalines, les cristaux et les zircons. Les gemmes monocristallines sont généralement très transparentes et très brillantes. Le traitement d'optimisation des gemmes monocristallines est principalement utilisé pour améliorer la couleur et la transparence des gemmes de couleur allochromatique. La plupart des gemmes colorées par des oligo-éléments peuvent améliorer leur couleur et accroître leur transparence grâce à un traitement d'optimisation. Différentes méthodes de traitement d'optimisation sont sélectionnées en fonction de la composition chimique, de la structure et du mécanisme de couleur des gemmes monocristallines. Par exemple, les émeraudes et les rubis naturels présentant de nombreuses fissures sont souvent remplis par injection d'huile incolore ou colorée. Il existe de nombreuses méthodes de traitement d'optimisation pour les gemmes en corindon, et presque toutes peuvent être appliquées aux gemmes en corindon. Les méthodes de traitement d'optimisation pour d'autres types de gemmes monocristallines doivent être choisies en fonction du principe de couleur des gemmes.

En outre, certaines gemmes monocristallines colorées par leurs composants, comme le grenat, la malachite et le péridot, ne peuvent pas utiliser de méthodes de traitement d'optimisation pour changer la couleur des gemmes.

Section I Topaze jaune

1. Caractéristiques gemmologiques de la topaze jaune

La topaze jaune, également connue sous le nom de topaze, a une composition chimique de Al₂SiO₄(F,OH)₂ et peut contenir des oligo-éléments tels que Li et Be, Ga. Elle est généralement incolore, bleu clair, bleu, jaune, rose, rose, brun rougeâtre, vert et d'autres couleurs ; la topaze rose peut contenir des ions de chrome.

En fonction de ses différents composants, la topaze est divisée en topaze de type F et topaze de type OH. Les couleurs de la topaze de type F sont principalement incolores, bleu clair ou brunes, produites dans les pegmatites ; les couleurs de la topaze de type OH sont principalement jaunes, jaunes d'or, roses, rouges, etc. On la trouve dans les roches de greisen ou de dike, et la topaze rouge OH contenant du chrome est une variété très précieuse. Elle est principalement produite dans les pegmatites granitiques et les greisen. Les zones de production sont réparties dans le monde entier, notamment au Brésil, au Myanmar, aux États-Unis et au Sri Lanka, ainsi que dans le Yunnan, le Guangdong et la Mongolie intérieure en Chine.

2. Changements dans la couleur de la topaze avant et après l'amélioration

Les différents types de topaze produiront des changements différents après un traitement d'optimisation. L'objectif principal de l'optimisation de la topaze est d'améliorer sa couleur. En fonction du type de topaze, les changements de couleur spécifiques sont les suivants :

(1) Topaze de type F

La topaze incolore ou brune de type F, après irradiation radioactive, se transforme en brun foncé ou brun verdâtre, et après traitement thermique à environ 200℃, on peut obtenir de belles topazes bleues de différentes nuances (figure 5-27).

Après amélioration, la topaze jaune de type F ressemble beaucoup à l'aigue-marine et en est devenue un substitut. La couleur bleue de la topaze jaune améliorée est stable et un chauffage excessif peut la ramener à son état d'origine.

(2) Topaze jaune de type OH

La topaze jaune de type OH existe en différentes couleurs, la plus chère étant la topaze jaune orangé, connue sous le nom de "topaze impériale". D'autres couleurs de topaze jaune peuvent également être optimisées pour obtenir la couleur de la "topaze impériale".

Le chrome rose ou violet-jaune contenant de la topaze peut devenir rouge-orange et rouge après irradiation et peut retrouver sa couleur d'origine après chauffage.

Les topazes roses et rouges du Brésil sont fabriquées en chauffant des topazes jaunes et orange de la région. Un type de topaze bleue brésilienne devient noire après irradiation radioactive, et l'exposition à la lumière du soleil peut lui redonner sa couleur d'origine. Si un traitement thermique contrôlé est appliqué, elle peut être transformée en rose, et avec un rayonnement approprié, une couleur dorée peut être obtenue, mais le bleu n'apparaîtra pas. Le changement de couleur de la topaze de type OH après irradiation est illustré à la figure 5-28.

3. Méthodes courantes de traitement d'optimisation de la topaze

Il existe de nombreuses méthodes d'optimisation du traitement de la topaze ; la méthode la plus courante et la plus intéressante sur le plan commercial est l'irradiation. La plupart des topazes bleues sont d'abord traitées par irradiation à partir de topazes incolores, puis par traitement thermique pour éliminer les tons jaunes et bruns. Cette méthode de changement de couleur permet d'obtenir des couleurs vives et très stables. La topaze bleue de type F ayant subi un traitement par irradiation est très populaire sur le marché, mais la radioactivité résiduelle doit être inférieure aux normes nationales pour qu'elle puisse être vendue. D'autres méthodes de traitement, telles que le traitement thermique, le revêtement et la diffusion, sont des méthodes d'optimisation courantes pour la topaze.

La stabilité de la couleur bleue de la topaze bleue après le traitement de la couleur a toujours été une préoccupation majeure pour l'industrie de la bijouterie et les consommateurs. Des expériences simulées de décoloration et d'exposition à la lumière du soleil pendant près de 5 ans montrent que la topaze bleue irradiée ne se décolore que de 2%-3% en 5 ans, ce qui signifie qu'aucune décoloration significative ne peut être observée au cours des 5 années suivantes.

(1) Technologie et équipement d'irradiation

La méthode de traitement de la topaze la plus répandue sur le marché est le traitement par irradiation et la topaze irradiée a acquis une grande notoriété au fil des ans. L'irradiation et/ou le traitement thermique permettent d'améliorer ou de produire les tons roses, jaunes, bruns et bleus de la topaze. Tout appareil capable de générer des rayons radioactifs peut irradier la topaze. Les équipements couramment utilisés sont les appareils d'irradiation à source de cobalt, les réacteurs à neutrons rapides et les accélérateurs d'électrons à haute et basse énergie. Le réacteur à neutrons rapides est actuellement le principal équipement permettant d'améliorer la topaze.

Les caractéristiques de l'irradiation par les réacteurs à neutrons rapides sont une grande efficacité et une forte capacité de pénétration, ce qui permet de produire des topazes d'un bleu profond. Grâce aux nombreux canaux et au grand volume du réacteur, de nombreux échantillons peuvent être irradiés en même temps.

Les accélérateurs d'électrons à haute et basse énergie permettent d'obtenir des couleurs plus profondes, mais ils doivent également subir un traitement thermique pour éliminer les tons jaunes produits. Cette méthode peut entraîner une radioactivité résiduelle, de sorte que la topaze traitée ne peut pas être immédiatement mise sur le marché. L'irradiation de la topaze à l'aide d'un réacteur peut la rendre bleue sans nécessiter d'étapes de chauffage ultérieures. La coloration la plus typique due à l'irradiation par réacteur est un bleu gris moyen à profond, qui a souvent un aspect d'"encre". Parfois, un traitement thermique est utilisé pour éliminer cet aspect d'encre, ce qui donne une couleur plus claire et plus saturée (figure 5-29). Cependant, toute pierre précieuse traitée par un réacteur présente une radioactivité résiduelle. Par conséquent, la topaze irradiée doit être stockée pendant un certain temps jusqu'à ce que la radioactivité diminue à un certain niveau avant de pouvoir être utilisée commercialement.

Parfois, plusieurs méthodes de traitement sont combinées pour produire des couleurs plus profondes sans que la topaze ne ressemble à de l'encre. Ce traitement combiné fait appel à l'irradiation par réacteur, à l'accélération des électrons et au traitement thermique, ce qui permet d'obtenir une topaze brillante et très saturée.

Après traitement par irradiation, la couleur de la topaze bleue est stable, largement utilisée dans le domaine des pierres précieuses et appréciée par de nombreuses personnes.

(2) Traitement thermique

Le but du traitement thermique est d'éliminer les centres de couleur instables et peu colorés et de laisser les centres de couleur stables et de bonne qualité. Le chauffage élimine les centres de couleur bruns et brunâtres de la topaze de type F, révélant le centre de couleur bleu.

L'équipement couramment utilisé pour le traitement thermique est un four ou un four à moufle, avec une température de chauffage de 180-300℃, qui doit être contrôlée avec précision. Le centre de couleur bleue de la topaze apparaît à une température spécifique ; en dessous de cette température, la couleur reste inchangée, et au-dessus de cette température, le bleu s'estompe et devient incolore.

(3) Surface tournage

Le filmage de surface est une méthode courante de traitement de la topaze, qui consiste à appliquer une couche de film coloré sur une topaze incolore ou de couleur claire afin de produire différentes apparences de couleur. Le filmage de surface est généralement coloré, avec un film très fin, et le plus couramment utilisé est le film d'oxyde métallique.

(4) Traitement par diffusion

En général, le traitement par diffusion à l'aide de Co²⁺ peut produire de la topaze bleue. Son processus de diffusion est similaire à celui du saphir, avec un chauffage à haute température. Les topazes incolores ou de couleur claire peuvent produire des topazes bleues au cobalt après diffusion.

4. Caractéristiques d'identification de la topaze traitée de manière optimale

Après un traitement d'optimisation, la topaze doit être distinguée en fonction de ses caractéristiques. À l'exception du traitement thermique, qui est considéré comme une optimisation, tous les autres sont classés comme des traitements, et la méthode de traitement doit être indiquée dans la dénomination. Les caractéristiques d'identification des topazes traitées sont résumées ci-dessous.

(1) Méthodes d'identification des topazes irradiées

La plupart des topazes irradiées présentent différentes nuances de bleu. Bien que l'intensité et la profondeur de cette couleur bleue n'aient pas été observées dans la nature, il n'existe actuellement aucune méthode non destructive permettant de prouver avec précision si la couleur de la topaze bleue a été irradiée. Toutefois, s'il est confirmé qu'elle a été irradiée, cela doit être mentionné sur le certificat d'identification. En outre, certaines topazes jaunes et brunes, qu'elles soient colorées naturellement ou artificiellement, peuvent pâlir sous l'effet de la lumière.

La formation de la couleur de la topaze bleue de type F est due à une irradiation externe, créant un centre de couleur bleue. La différence avec la topaze naturelle est que les spécimens irradiés sont formés par une irradiation artificielle à forte dose et de courte durée, ainsi que par le chauffage ; les spécimens naturels résultent d'une irradiation à faible dose et de longue durée, ainsi que de l'exposition à la lumière dans la nature. La couleur de la topaze bleue irradiée étant stable, il n'est généralement pas nécessaire de déterminer si elle est naturelle, mais des tests de radioactivité résiduelle doivent être effectués sur les topazes irradiées.

Les échantillons irradiés par un réacteur à neutrons produisent inévitablement une radioactivité résiduelle. Par conséquent, un temps de refroidissement et de placement plus long est nécessaire pour réduire la radioactivité résiduelle. La topaze irradiée doit être placée pendant au moins un an avant d'être mise sur le marché, car la radioactivité résiduelle de la topaze a une demi-vie d'environ cent jours, et il faut attendre que trois demi-vies se soient écoulées pour s'assurer qu'elle n'est pas nocive pour le corps humain avant de la commercialiser.

Actuellement, les normes relatives à la radioactivité résiduelle maximale des topazes irradiées varient d'un pays à l'autre. La plupart des pays et régions adoptent la norme de 70 Bq, ce qui signifie que la radioactivité résiduelle de la pierre précieuse doit être inférieure à 70 Bq pour être commercialisée, les normes des États-Unis et de Hong Kong étant encore plus basses.

(2) Caractéristiques d'identification des filmé

La topaze traitée avec un filmage présente des couleurs arc-en-ciel très vives sur sa surface [figure 5-30(a)]. Une inspection à la loupe permet de voir des rayures sur la surface, qui sont dues à la faible dureté du matériau de filmage.

(3) Caractéristiques d'identification de la topaze traitée par diffusion

Le traitement par diffusion de la topaze est similaire à celui du saphir bleu traité par diffusion, tous deux impliquant l'introduction d'ions colorants dans le réseau ou les fissures de la pierre précieuse dans des conditions de chauffage. Après le traitement par diffusion, les principales caractéristiques d'identification de la topaze sont les suivantes :

① La couleur de la topaze présente une teinte bleu-vert caractéristique du Co²⁺La couleur bleu-vert est limitée à la surface, avec une épaisseur générale ne dépassant pas 5 μm.

② À la loupe, la couleur de surface de la topaze semble inégale et présente souvent des groupes de taches brun-vert, qui sont plus apparentes lorsque la pierre précieuse est observée dans un liquide d'immersion.

③ En raison d'une grande quantité de Co²⁺ dans le saphir jaune traité par diffusion, il apparaît rouge-orange sous un filtre Chelsea.

④ Le spectre d'absorption peut montrer que le Co²⁺ spectre d'absorption.

Section II Tourmaline

1. Caractéristiques gemmologiques de la tourmaline

La tourmaline de qualité gemme est appelée tourmaline et sa composition chimique est complexe. La tourmaline appartient à un minéral silicate de bore complexe dont la formule chimique est Na(Mg, Fe, Mn, Li, A1)₃A1₆ (Si₆O₁₈)(BO₃)₃(OH, F)₄. En fonction de ses composants, elle est principalement divisée en quatre variétés : dravite, schorlite, elbaite et tsilaisite. Les oligo-éléments tels que le fer, le magnésium, le lithium, le manganèse et l'aluminium peuvent se substituer les uns aux autres, et la variation de la teneur en ions peut affecter la couleur et le type de tourmaline.

Il existe deux séries de solutions solides complètes entre la dravite et la schorlite et entre la schorlite et l'elbaite. En même temps, il existe une solution solide incomplète entre la dravite et l'elbaite. Celles qui ont des couleurs vives et une transparence claire peuvent être utilisées comme pierres précieuses. La tourmaline riche en fer apparaît en noir et en vert ; plus la teneur en fer est élevée, plus la couleur est foncée ; la tourmaline riche en magnésium apparaît en jaune ou en brun ; la tourmaline au lithium, au manganèse et au césium apparaît en rouge rose, en rose, en rouge ou en bleu ; la tourmaline riche en chrome apparaît en vert ou en vert foncé. Parmi ces tourmalines, les plus belles couleurs sont le bleu ciel et le rouge rose vif. Le prix des tourmalines lourdes de haute qualité est similaire à celui des rubis de même qualité.

Dans un même cristal de tourmaline, l'inégalité de la répartition des composants tend également à entraîner des variations de couleur, la tourmaline bicolore, la tourmaline multicolore ou la tourmaline melon d'eau avec vert infrarouge interne apparaissant le long de la tourmaline. Les variétés de tourmaline sont principalement classées par couleur en série rouge, série bleue, série verte et série bicolore. Les variétés et les causes de la couleur de la tourmaline sont présentées dans le tableau 5-8.

Tableau 5-8 Variétés de tourmaline et causes de leur couleur

Nom de la pierre précieuse	Principale composition chimique	Couleur	Cause de la couleur
Tourmaline rouge	Na(Li,Al)₃Al₆B₃(Si₆O₂₇)	Du rose au rouge	Ion lithium et Ion manganèse
Tourmaline rouge	(OH, F)₄NaMn₃Al₆B₃(Si₆O₂₇)(OH, F)₄	Du rose au rouge	Ion lithium et Ion manganèse
Vert Tourmaline	Na(Mg, Fe)₃Al₆B₃ (Si₆O₂₇)(OH, F)₄	Du jaune-vert au vert foncé, en passant par le bleu-vert et le vert brun	Faible quantité d'ions de fer, plus d'ions de fer peuvent provoquer une couleur noire.
Tourmaline bleue	Na(Fe, CU)₃Al₆B₃ (Si₆O₂₇)(OH, F)₄	Bleu clair à bleu foncé	Des ions de fer et une petite quantité d'ions de cuivre
Tourmaline de Paraíba	Na(Cr, Mn)₃Al₆B₃ (Si₆O₂₇)(OH, F)₄	Du vert au bleu	Ions de cuivre et ions de manganèse

La tourmaline est riche en inclusions et présente des fissures. En général, dans le traitement des pierres semi-précieuses, les usines injectent de la résine avant la taille afin d'éviter la casse des matières premières et d'augmenter le rendement. Cela permet de renforcer l'adhérence et d'augmenter la transparence. Même après l'injection de résine, le rendement n'est que de 10%-20% ; sans injection de résine, le rendement peut être inférieur à 5%. Presque toutes les tourmalines subissent une injection de résine avant d'être coupées afin de réduire les coûts et d'améliorer le rendement.

2. Optimisation des méthodes de traitement et d'identification de la tourmaline

Les traitements d'optimisation courants de la tourmaline comprennent le traitement thermique, le traitement de remplissage, le traitement de teinture, le traitement de filmage, le traitement d'irradiation et le traitement de diffusion.

(1) Traitement thermique

Le traitement thermique peut être utilisé pour améliorer la couleur de la tourmaline. Il s'agit généralement de chauffer une tourmaline plus foncée pour en éclaircir la couleur, ce qui améliore la transparence et la qualité de la pierre précieuse.

En raison des nombreuses fissures présentes dans la tourmaline naturelle, un prétraitement est nécessaire avant de chauffer et de façonner la tourmaline dans la forme souhaitée, sans broyage fin ni polissage. La température de chauffage ne doit pas être trop élevée et la vitesse de chauffage doit être progressive pour éviter que la pierre précieuse ne se fissure. Après le traitement thermique, la tourmaline présente les caractéristiques suivantes :

① Le traitement thermique de la tourmaline est classé comme optimisation dans la norme nationale et peut ne pas être spécifié dans le certificat. Le traitement thermique peut modifier la couleur de la tourmaline et améliorer sa pureté.

② Les changements de couleur peuvent éclaircir la couleur bleu-vert après chauffage, augmenter la transparence, renforcer le vert et éliminer le bleu ; supprimer les tons rouges de la couleur de la tourmaline ; certains bruns deviennent roses ou incolores ; les tons rouge-violacé deviennent bleus ; les tons orangés deviennent jaunes, etc. La couleur est relativement stable après le traitement thermique.

③ Après un traitement thermique, les inclusions internes de la tourmaline présentent souvent des changements significatifs, et une inspection agrandie révèle certaines inclusions gaz-liquide qui se sont rompues, ce qui entraîne un assombrissement.

(2) Traitement de remplissage

En raison des nombreuses fissures présentes dans la tourmaline naturelle, leur comblement peut augmenter le rendement de la tourmaline et améliorer la stabilité des pierres précieuses. Par conséquent, le traitement de remplissage est une méthode d'optimisation largement utilisée pour la tourmaline.

① Le but d'un remplissage est d'empêcher la pierre brute de se fissurer pendant le traitement, en rendant sa structure plus solide. En général, les fissures riches de la tourmaline sont remplies de matériaux organiques ou de verre.

② Les matériaux de remplissage courants comprennent des substances organiques et du verre, subdivisés en colle incolore, huile incolore, colle colorée, huile colorée, verre incolore et verre coloré, entre autres.

Le traitement de remplissage est couramment utilisé pour les tourmalines de qualité moyenne à faible, que l'on trouve souvent dans les bracelets, les sculptures et les objets décoratifs. Sur le marché, plus de 90% des bijoux en tourmaline de qualité moyenne à faible ont subi un remplissage à des degrés divers (figure 5-31). La tourmaline de haute qualité peut également subir un traitement de remplissage, mais la quantité est généralement très faible et difficile à identifier.

③ Identification des caractéristiques du traitement de remplissage : Après le remplissage, la brillance de la surface de la partie exposée de la tourmaline remplie est différente de celle de la pierre précieuse principale, et des éclats et des bulles peuvent être observés à l'endroit du remplissage.

Sous les instruments conventionnels d'analyse des pierres précieuses, le matériau de remplissage de la tourmaline remplie peut être observé sous forme de substances fibreuses blanches, de substances fibreuses jaunes, d'éclairs bleus et de structures fluides à l'intérieur de la tourmaline.
Le matériau de remplissage est inséré dans les fissures ouvertes. Pour identifier les tourmalines remplies d'huile et de colle, il est important d'observer la différence entre la brillance de la surface de la tourmaline et la brillance du matériau de remplissage ; en général, le matériau de remplissage jaune-brun est visible. Lors de l'identification d'une tourmaline remplie de verre, un effet de clignotement apparaît lors de l'agitation de la tourmaline (figure 5-32).

Outre les instruments conventionnels, de grands instruments tels que la spectroscopie infrarouge peuvent révéler le spectre d'absorption des caractéristiques du matériau de remplissage, et l'analyse des images de luminescence (tels que les instruments d'observation de la fluorescence ultraviolette) peut observer l'état de distribution du matériau de remplissage.

④ Classification des niveaux de remplissage : Il est divisé en trois catégories : extrêmement léger, léger, modéré et grave, en fonction du degré de remplissage du marché, les caractéristiques d'identification de chaque niveau étant indiquées dans le tableau 5-9.

Tableau 5-9 Classification et caractéristiques d'identification des quantités de remplissage sur le marché

Caractéristiques	Extrêmement léger	Lumière	Modéré	Sévère
Caractéristiques de remplissage	Zone très petite et très peu profonde	Zone relativement petite et peu profonde	Surface réduite et peu profonde	Une zone plus large et plus profonde
Caractéristiques de remplissage de la glande fissurée	La fissure est très peu profonde, il est difficile de distinguer le matériau d'obturation.	La fissure est relativement peu profonde, la partie remplie est plus petite que la moitié de l'échantillon.	Fissures évidentes, la partie remplie étant fermée à l'échantillon 1/2	Fissures évidentes, la partie remplie dépasse l'échantillon 1/2
Poste de remplissage	Aucune restriction	Principalement sur les bords de l'échantillon	Pas de fissures ouvertes évidentes	Il y a une fissure visible au centre
Microscope à gemmes	Extrêmement difficile à détecter	Pas facile à détecter	Relativement facile à détecter	Facilement détectable
Spectre infrarouge	Impossible à identifier	Impossible à identifier	Éléments partiels identifiables	Peut identifier toutes les caractéristiques

(3) Traitement de la teinture

Le traitement par teinture est couramment utilisé pour la tourmaline, qui présente de nombreuses fissures et est souvent présente dans les perles rouges, vertes et bleues. En général, les couleurs claires sont teintes plus foncées, et les couleurs incolores sont teintes en couleur. Pendant le processus de teinture, on chauffe généralement la tourmaline pour que la couleur pénètre uniformément dans les fissures de la tourmaline.

Caractéristiques d'identification de la tourmaline teintée : Observée à l'œil nu ou à la loupe décuplée, la tourmaline teintée présente une répartition inégale des couleurs, souvent concentrée dans des fissures ou des dépressions superficielles, sans pléochroïsme évident. Le phénomène de couleur inégale est encore plus prononcé sous un microscope à pierres précieuses.

(4) Traitement par irradiation

Incolore ou légèrement colorée, la tourmaline multicolore est traitée par des rayonnements de haute énergie, qui présentent des couleurs différentes en fonction du temps d'irradiation, de la dose de rayonnement et d'autres facteurs. Le bombardement d'électrons peut également transformer une tourmaline incolore ou rose en une tourmaline rouge vif, produisant de nombreuses fissures.

(5) Traitement du revêtement

Ce traitement convient généralement aux tourmalines incolores ou presque incolores. Après le traitement de revêtement, diverses couleurs vives peuvent être formées et, parfois, une couche de film coloré est également appliquée (figure 5-33).

Caractéristiques d'identification : Une inspection à la loupe révèle un éclat anormal et un décollement local de la pellicule. La plupart des tourmalines enrobées ne présentent qu'une seule lecture sur le réfractomètre, et la plage de variation de l'indice de réfraction augmente, dépassant même 1,70, sans pléochroïsme évident. Les tests de spectroscopie infrarouge ou Raman peuvent révéler des pics caractéristiques de la couche de film. Après le revêtement, on peut observer un effet de halo flottant sur la surface.

(6) Traitement par diffusion

① Le traitement par diffusion est la dernière méthode proposée, apparue pour la première fois dans la tourmaline produite en Afrique.

② Elle apparaît généralement plus dans la tourmaline bleue, diffusant la surface claire en une couleur plus foncée, notant qu'il peut y avoir des fissures dues à un chauffage inégal dans la tourmaline.

Cette méthode de traitement apparaît principalement dans les tourmalines haut de gamme, et les instruments conventionnels ont du mal à distinguer les tourmalines traitées par diffusion des tourmalines naturelles, ce qui nécessite des instruments de grande taille pour tester la composition de leur surface. En raison de la forte concentration d'ions chromophores produits par le colorant, la spectrométrie de masse ionique peut détecter une teneur plus élevée en ions chromophores que dans la tourmaline naturelle.

Section III Zircon

1. Caractéristiques gemmologiques du zircon

Le zircon est une pierre précieuse de qualité moyenne à faible, principalement composée de silicate de zirconium. Outre le zircon, il contient souvent des éléments de terres rares, du niobium, du tantale et du thorium. Le zircon naturel existe en différentes couleurs : incolore, bleu, jaune, rouge, jaune orangé, vert, vert vif, vert foncé, jaune brun et brun. Parmi les pierres précieuses, l'incolore, le bleu et le jaune orangé sont les plus courants, et les tons de couleur sont généralement plus foncés (figure 5-34). Lorsque la teneur en ZrO₂, SiO₂ est relativement faible, ses propriétés physiques changent également, la dureté et la densité relative diminuant. Le zircon a généralement une faible radioactivité, et certains zircons présentent une radioactivité plus forte et une amorphisation due à la présence d'U, de Th, etc. ce qui peut réduire la dureté à 6 et la densité relative à 3,8, formant ainsi diverses variétés.

Le zircon est largement répandu en Chine et se trouve principalement dans divers endroits le long de la côte sud-est, tels que Wenchang à Hainan, Mingxi à Fujian et Liuhe à Jiangsu.

La minéralogie du zircon naturel est classée en deux catégories : le zircon de type élevé et le zircon de type faible, le zircon intermédiaire se situant entre les deux. Les propriétés physiques de ces trois types de zircon diffèrent : type élevé, type faible et type intermédiaire.

Le zircon de type supérieur est bien cristallisé et présente un indice de réfraction, une dureté et une densité plus élevés que les deux autres types de zircon. Le zircon de qualité gemme est principalement constitué de zircon de type élevé.

Le zircon de type inférieur contient souvent un peu d'U₃O₈, HfO₂ des impuretés radioactives, qui réduisent la teneur relative en ZrO₂ et SiO₂Le zircon de type inférieur peut atteindre l'état amorphe et conduire à une diminution de l'indice de réfraction, de la densité relative, de la dureté, etc. Le zircon de type complètement bas peut atteindre un état amorphe et n'est généralement pas adapté à l'utilisation en tant que pierre précieuse.

La teneur en impuretés radioactives du zircon de type moyen n'est pas trop élevée, les dommages causés au réseau cristallin interne sont insignifiants et le cristal n'a pas atteint l'état amorphe du zircon de type inférieur. Le zircon de type moyen est souvent jaune-vert ou brun-vert.

Les propriétés physiques des trois types de zircon, telles que la dureté, la densité et l'indice de réfraction, présentent des différences significatives ; les paramètres physiques spécifiques sont indiqués dans le tableau 5-10.

Tableau 5-10 Comparaison des propriétés physiques des trois types de zircon

Catégories	Type élevé	Type intermédiaire	Type bas
Système cristallin	Système cristallin tétragonal	Système cristallin tétragonal	Solides amorphes
Formulaire de sortie	Graviers carrés en forme de colonne ou de double cône, etc.		Colonnes ou graviers
Dureté	7 ~ 7.5	6.5 ~ 7	6.5
Densité/ (g/cm³)	4.60 ~ 4.80	4.10 ~ 4.60	3.90 ~ 4.10
Fracture	En forme de coquille	En forme de coquille	En forme de coquille
Indice de réfraction	1.925 ~ 1.984	1.875 ~ 1.905	1.810 ~ 1.815
Birefringence	0.054	0.008 ~ 0.043	0 ~ 0.008
Valeur de dispersion	0.039	0.039	0.039
Polychromie	Le bleu présente un dichroïsme distinct, tandis que les autres présentent un faible dichroïsme.	Dichroïsme faible	Faible dichroïsme, complètement de type bas sans polychromatisme

Le zircon naturel appartient aux pierres précieuses de milieu de gamme, le zircon incolore et le zircon bleu étant les plus courants sur le marché. Les deux couleurs de zircon sont présentes dans la nature mais en quantités limitées ; la plupart sont obtenues par traitement thermique artificiel. L'indice de réfraction du zircon n'est dépassé que par celui du diamant parmi les pierres précieuses naturelles et sa valeur de dispersion est très élevée. Le zircon transparent et incolore ressemble au diamant et est la variété de pierre précieuse la plus similaire au diamant dans la nature, souvent utilisée comme substitut du diamant. Le zircon est souvent traité thermiquement pour améliorer sa qualité, changer sa couleur ou modifier son type. Comme aucune autre substance n'est ajoutée au cours du processus d'optimisation, il est toujours reconnu comme une pierre précieuse naturelle lors de l'évaluation des bijoux.

2. Caractéristiques distinctives du zircon et du diamant

Le zircon est un très bon substitut du diamant dont l'apparence et les propriétés sont similaires. Les principales différences entre les deux ont les caractéristiques suivantes :

(1) Présente une double réfraction :

Le zircon de qualité gemme est un zircon de qualité supérieure. Le zircon est un matériau hétérogène dont le taux de double réfraction est de 0,054. Lorsque l'on observe les facettes de la couronne du zircon, on peut voir l'image double sur les facettes adjacentes ; le diamant est un matériau homogène et ne présente pas le phénomène de l'image double.

(2) Le spectre d'absorption caractéristique des zircons :

Ils présentent souvent deux lignes spectrales rouges très distinctes, dont une forte à 653,5 nm et une ligne spectrale d'accompagnement fréquemment visible à 659 nm (figure 5-35).

(3) Densité relative :

La densité relative du zircon incolore est de 4,70, tandis que celle du diamant est d'environ 3,52.

(4) Expérience en ligne :

Les diamants et les zircons peuvent être distingués en fonction de leur visibilité sur une ligne droite. Placez le zircon et le diamant avec leurs faces vers le bas sur une feuille de papier blanc sur laquelle une ligne droite a été tracée et observez-les depuis le haut, perpendiculairement à la feuille. Le diamant de gauche présente une réflexion interne totale, la ligne n'est donc pas visible, tandis que le zircon de droite présente une ligne courbe (figure 5-36).

3. Optimisation des méthodes de traitement et d'identification du zircon

(1) Traitement thermique du zircon

Le traitement thermique peut modifier la couleur et le type de zircon. Les expériences de modification de la couleur du zircon ont commencé dans les années 1980. En raison du faible coût du traitement thermique et de la stabilité de la couleur du zircon après le traitement, il est devenu la méthode d'optimisation la plus courante pour le zircon. Presque tout le zircon bleu est obtenu par traitement thermique.

① Changement de couleur

Le traitement thermique dans des conditions réductrices peut produire du zircon bleu ou incolore. Le zircon de différentes origines présentera des couleurs différentes après le traitement thermique. Par exemple, les matières premières de zircon brun-rouge provenant du Viêt Nam peuvent produire du zircon incolore, bleu et jaune d'or après traitement thermique ; le zircon rouge et brun provenant de la province de Hainan en Chine peut devenir incolore. L'incolore et le bleu sont les couleurs les plus courantes du zircon.

Les étapes du traitement thermique sont les suivantes : Tout d'abord, l'échantillon est placé dans un creuset fermé et mis dans le four, chauffé à 900-1000℃ sous pression réduite et dans des conditions de réduction, ce qui permet à l'échantillon d'atteindre une couleur de qualité gemme. Le traitement thermique élimine les tons bruns du zircon pour produire un zircon incolore tout en créant un effet de brume blanche.

Le traitement thermique dans des conditions d'oxydation peut produire du zircon jaune doré et incolore lorsque la température atteint 900℃. Certains échantillons peuvent apparaître rouges, et les échantillons qui n'atteignent pas une couleur de qualité gemme peuvent également être traités thermiquement dans des conditions d'oxydation pour devenir des zircons incolores ou jaune d'or.

Le traitement thermique permet d'obtenir du zircon incolore et bleu. Le zircon bleu restant, de couleur médiocre mais de bonne clarté, peut être chauffé davantage pour produire du zircon incolore, jaune et rouge-orange. Le processus d'optimisation du traitement thermique du zircon n'implique l'ajout d'aucune autre substance, et il est toujours reconnu comme une pierre précieuse naturelle lors de l'identification des bijoux.

② Type de changement

Le chauffage des matières premières de zircon à 1450℃ pendant une période prolongée peut provoquer la recristallisation du silicium et du zircon, transformant le zircon de type inférieur en zircon de type supérieur. Grâce à ce traitement, le zircon de type faible, moyen et élevé peut augmenter sa densité (jusqu'à 4,7 g/cm³ ), ont un indice de réfraction plus élevé et des lignes d'absorption claires, et améliorent la transparence et la luminosité. La recristallisation provoquée par le traitement thermique peut également produire des microcristaux fibreux, formant un œil de chat. Par exemple, la plupart des zircons provenant du Sri Lanka sont des zircons verts de type inférieur, dont la couleur devient nettement plus claire après traitement thermique, ce qui les transforme en pierres précieuses en zircon de type supérieur.

(2) Traitement par irradiation du zircon

En raison de la couleur plus foncée du zircon naturel, il est souvent irradié pour produire des zircons incolores et bleus plus brillants.

Le traitement par irradiation du zircon est un processus de réaction inverse au traitement thermique. Presque toutes les améliorations du zircon de haute qualité obtenues par traitement thermique peuvent retrouver la couleur qu'elles avaient avant le traitement thermique grâce à l'irradiation (rayons X, rayons γ, électrons de haute énergie, etc. Le zircon naturel subit également des changements de couleur sous irradiation ; par exemple, le zircon incolore peut devenir rouge foncé, rouge brunâtre ou violet, jaune orangé sous irradiation aux rayons X ; le zircon bleu peut devenir brun à brun rougeâtre sous irradiation aux rayons X. Toutefois, le processus de changement de couleur de ces zircons irradiés est réversible et peut revenir à son état d'origine à des températures et des pressions extrêmement élevées.

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Section IV Cristal

Le quartz est le minéral le plus abondant de la croûte terrestre et c'est aussi la famille de pierres précieuses la plus riche en variétés. Les pierres précieuses en quartz peuvent être classées en différentes formes cristallines, telles que macrocristallines et microcristallines, parmi lesquelles le quartz monocristallin est appelé cristal en gemmologie. Le principal composant chimique du cristal est le SiO₂Le cristal pur est incolore et transparent. Il contient différents oligo-éléments tels que le fer, le manganèse, le titane, etc. qui peuvent produire des couleurs différentes (figure 5-37). Lorsque des oligo-éléments tels que l'aluminium ou le fer sont présents, l'irradiation provoque la formation de différents types de centres colorés, ce qui donne des couleurs variées telles que fumé, violet, jaune, etc.

1. Principales variétés et caractéristiques d'identification des cristaux

Selon la couleur du cristal, celui-ci peut être divisé en différentes variétés de pierres précieuses : cristal incolore, améthyste, citrine, quartz fumé, quartz rose, etc. Selon les caractéristiques des inclusions (appelées "inclusions") à l'intérieur du cristal, celui-ci peut également être divisé en variétés telles que le quartz rutilé et l'eau dans le cristal, comme le montre le tableau 5-11.

Tableau 5-11 Principaux types et caractéristiques des cristaux

Couleur	Caractéristique	Ion colorant
Cristal incolore	La composition chimique est une simple couche de SiO₂produit dans des conditions pures et est totalement incolore et transparent	Aucun
Améthyste	La couleur va du violet clair au violet foncé, le violet profond étant le meilleur, caractérisé par une couleur forte et brillante et une grande transparence.	Contient des traces de fer, ce qui produit du [FeO₄]^5- centre de couleur provoquant la couleur due à l'irradiation.
Citrine	Également connue sous le nom de pierre citrine, elle apparaît en jaune clair, jaune et jaune orangé, les couleurs vives et profondes étant les meilleures. La citrine naturelle est extrêmement rare et chère.	Le principal ion colorant est le Fe²⁺
Cristal fumé	Cristal fumé à brunâtre, de couleur inégale, également connu sous le nom de "citrine couleur thé", d'une valeur relativement faible.	Al³⁺ remplace Si⁴⁺ , produisant [AlO4]^5- centres colorés vacants après irradiation
Cristal rose	Quartz rose clair à mauve, généralement avec un ton plus clair, également connu sous le nom de "Ross Crystal".	Les principaux ions responsables de la coloration sont les ions manganèse et titane.
Cristal bleu	Bleu clair, bleu foncé ; les cristaux bleus naturels sont rares et généralement synthétiques.	Ions de fer et de titane
Cristal vert	Vert à jaune-vert ; les cristaux verts naturels sont rares et généralement synthétiques.	Les ions responsables de la coloration sont principalement le Fe²⁺
Quartz Rutilé	Incolore, brun clair, jaune clair, avec différentes inclusions minérales qui produisent des couleurs différentes.	Inclusions à l'origine de la couleur

(1) Cristal incolore

Les cristaux de dioxyde de silicium incolores, transparents et purs peuvent contenir de nombreuses inclusions, notamment des inclusions négatives, fluides et solides. Les types d'inclusions solides dans les cristaux sont variés, les inclusions solides les plus courantes étant le rutile, la tourmaline et l'actinolite.

(2) Améthyste

La couleur de l'améthyste va du pourpre clair au pourpre foncé, et elle peut présenter des nuances de brun, de rouge et de bleu. L'améthyste de haute qualité provenant du Brésil présente un violet plus profond, tandis que l'améthyste provenant d'Afrique a tendance à avoir une forte tonalité bleue. L'améthyste produite dans des endroits comme le Henan, en Chine, est de couleur plus claire, partageant des caractéristiques de couleur avec l'améthyste plus claire du Brésil, toutes deux étant d'un violet clair avec un léger ton brunâtre et une grande transparence.

La distribution des couleurs de l'améthyste est inégale, la caractéristique la plus commune étant les bandes de couleur. Les bandes de couleur pourpre sont disposées parallèlement les unes aux autres, et parfois deux ensembles de bandes de couleur se croisent sous un certain angle ; des taches de couleur peuvent également être observées, avec des bords droits aux frontières, formant des formes géométriques irrégulières.

Lorsqu'ils sont irradiés, les cristaux contenant des traces de fer ont des électrons dans la couche Fe³⁺ couche électronique excitée, produisant des centres colorés vacants [FeO4].^5-. Les centres de couleur vacants absorbent principalement la lumière à 550 nm dans le spectre visible, ce qui donne au cristal une apparence violette. Sous l'effet de la chaleur ou de la lumière du soleil, les centres de couleur de l'améthyste peuvent être endommagés, ce qui entraîne une décoloration.

(3) Citrine

La citrine désigne des cristaux de couleur jaune que l'on trouve généralement en jaune clair, jaune, jaune doré et jaune brunâtre. La composition chimique contient des traces de fer et de l'eau structurelle. La couleur peut être liée à l'occupation par paires du Fe²⁺ dans le cristal. La citrine est généralement très transparente et ses caractéristiques internes ressemblent à celles de l'améthyste. La citrine est relativement rare dans la nature et se trouve souvent en association avec des améthystes et des amas de quartz. La plupart des citrines disponibles sur le marché sont traitées thermiquement à partir d'améthyste ou de citrine synthétique.

(4) Fumé Cristal

Type de cristal allant de fumé à brunâtre, avec une coloration inégale, également connu sous le nom de "citrine couleur thé". La composition chimique contient des traces d'Al³⁺, Al²⁺ en remplacement de Si⁴⁺et, sous l'effet de l'irradiation, il produit [A10₄]^5- Le quartz fumé peut se transformer en cristal incolore lorsqu'il est chauffé. Le quartz fumé peut se transformer en cristal incolore lorsqu'il est chauffé.

(5) Rose Cristal

Un type de cristal rose clair à rouge rose, également connu sous le nom de "cristal rosé", dont la couleur est due à des traces de Mn et de Ti dans sa composition. Le cristal rose est relativement peu transparent, se présente souvent sous forme massive et sa couleur n'est pas très stable ; il peut s'estomper sous l'effet de la chaleur et, s'il est exposé à la lumière du soleil pendant une longue période, sa couleur s'éclaircira progressivement.

(6) Cristal bleu

Le cristal bleu désigne principalement les cristaux de couleur bleu clair à bleu foncé. Le cristal bleu naturel est rare et presque tout est synthétisé artificiellement.

(7) Cristal vert

La couleur du cristal vert varie du vert au jaune-vert. La formation de la couleur est liée au Fe²⁺Il s'agit généralement d'un produit intermédiaire formé lors du passage de l'améthyste à la citrine.

(8) Quartz Rutilé

Les couleurs courantes du quartz rutilé sont l'incolore, le jaune clair, le brun clair, etc. Il peut apparaître jaune doré ou brun rougeâtre en raison de la présence de rutile et gris-noir en raison de la présence de tourmaline ; il apparaît souvent gris-vert lorsqu'il contient de l'actinolite.

2. Traitement d'optimisation et méthodes d'identification des cristaux

Les méthodes de traitement d'optimisation couramment utilisées pour les cristaux comprennent principalement le traitement thermique, le traitement par irradiation, le traitement par teinture et le traitement par filmage.

(1) Traitement thermique

Le traitement thermique est souvent utilisé pour l'améthyste peu colorée ; la chauffer à 400-500℃ peut la transformer en citrine ou en quartz vert, un produit de transition. Après le traitement thermique, la citrine peut avoir des bandes de couleur (les bandes de couleur peuvent rester inchangées pendant le processus de chauffage) et ne présente pas de pléochroïsme.

L'amétrine est un autre type de produit traité thermiquement. Le violet et le jaune forment des taches de couleur respectives, souvent sans limites claires, et parfois des zones de couleur distinctes liées aux zones de croissance du rhomboèdre. L'amétrine naturelle ne se trouve qu'en Bolivie, mais cette caractéristique de couleur peut être obtenue par traitement thermique de l'améthyste (ou de l'améthyste synthétique), et il n'existe actuellement aucune méthode efficace pour distinguer l'amétrine traitée de l'amétrine naturelle.

Ce traitement thermique a été largement accepté et est considéré comme une optimisation, nommée directement d'après la pierre précieuse naturelle.

(2) Traitement par irradiation

Le traitement par irradiation est utilisé pour transformer le quartz incolore en quartz fumé ou en améthyste. Dans ce cas, le quartz incolore est d'abord irradié pour devenir brun foncé ou noir, puis traité thermiquement pour changer sa couleur afin d'obtenir la teinte souhaitée. Le principe est que le quartz forme des centres de couleur vacants par irradiation. Le principe est que le cristal est coloré par la formation de centres colorés vacants par irradiation. Dans les cristaux incolores, l'impureté Al³⁺ doit être présent, et lorsque Al³⁺ remplace Si⁴⁺certains alcalins (tels que Na⁺ ou H⁺) doit être présent autour de Al³⁺ pour maintenir la neutralité électrique du cristal.

Lorsque le cristal est irradié par des sources telles que les rayons X et les rayons γ, l'énergie des atomes d'oxygène adjacents à l'Al³⁺ augmente et l'un des électrons de sa paire peut être éjecté de sa position normale. Si l'intensité de l'irradiation est élevée et qu'il y a suffisamment d'Al³⁺ dans le cristal, le cristal peut devenir noir après irradiation. Un diagramme schématique du centre de couleur de vacance du quartz fumé est présenté au chapitre 3, figure 3-18.

Le principal principe de coloration de l'améthyste est la présence de traces d'ions de fer et de manganèse. L'améthyste peut également être formée par irradiation et traitement thermique, mais le principe de formation diffère légèrement de celui du quartz fumé. L'améthyste a les mêmes centres de couleur pour la vacuité, mais son impureté est le fer au lieu de l'aluminium. Les cristaux contenant des ions de fer impurs sont irradiés et les électrons du Fe3+ sont excités pour produire des centres de couleur de vacance, ce qui fait apparaître le cristal en violet. Lorsque l'améthyste irradiée est chauffée, les centres de couleur vacants disparaissent et le violet s'estompe. Après un traitement thermique, l'améthyste violette peut régénérer les centres de couleur par irradiation et retrouver sa couleur violette.

Lorsque l'améthyste est chauffée, sa couleur vire au jaune ou au vert. À ce stade, la couleur n'est plus causée par les centres colorés mais par la position et l'état de valence du métal de transition qu'est le fer. Les cristaux irradiés sont classés comme optimisés par les normes nationales et n'ont pas besoin d'être marqués sur les certificats d'identification.

(3) Traitement de la teinture

Le processus de teinture des cristaux consiste d'abord à chauffer et à refroidir les cristaux incolores, puis à les immerger dans une solution colorée préparée, permettant à la solution colorée de s'infiltrer dans les fissures formées lors de la trempe, ce qui teint les cristaux en différentes couleurs. Les cristaux teints présentent des lignes de fracture évidentes, les couleurs étant concentrées dans les fissures, ce qui permet de les identifier facilement à l'aide d'une loupe ou d'un microscope. Une autre situation consiste à immerger les cristaux incolores chauffés et trempés dans une solution incolore, où la solution incolore remplit les fissures et, en raison de l'effet d'interférence du film liquide à l'intérieur des fissures, ce cristal initialement incolore prend une iridescence colorée.

(4) Traitement du revêtement

Généralement, une couche de film coloré est appliquée sur les cristaux incolores pour rehausser l'éclat de la surface du cristal ; une autre méthode consiste à appliquer une couche de film coloré sur le pavillon des cristaux clairs pour rehausser la couleur du cristal. Les cristaux revêtus sont généralement plus faciles à identifier ; parfois, la fine pellicule à la surface, semblable à un arc-en-ciel, est visible à l'œil nu. Les cristaux dont le pavillon est recouvert d'une pellicule ne sont pas faciles à identifier et nécessitent généralement un grossissement pour observer les changements de couleur et d'éclat entre le pavillon et la couronne (figure 5-38).

Section V Spinel

1. Caractéristiques gemmologiques du spinelle

La composition chimique du spinelle est la suivante : MgAl₂O4. Le spinelle pur est incolore, mais lorsqu'il contient des oligo-éléments Cr, Fe, Zn et Mn, il peut produire des couleurs telles que le rouge, le rouge orangé, le rose, le rouge pourpre, le jaune, le jaune orangé, le brun, le bleu, le vert et le violet (figure 5-39). Les ions de chrome peuvent produire une couleur rouge vif, et le spinelle rouge le plus fin est similaire aux rubis rouges sang de pigeon, ce qui le rend très cher. L'indice de réfraction du spinelle est généralement d'environ 1,718 et augmente progressivement jusqu'à plus de 1,78 avec l'augmentation des éléments de fer, de zinc et de chrome.

2. Traitement d'optimisation et méthodes d'identification du spinelle

Les méthodes courantes d'optimisation du spinelle comprennent le traitement thermique, le remplissage, la teinture et le traitement par diffusion.

(1) Traitement thermique

Peu de spinelles peuvent être utilisés pour le traitement thermique, et ils sont limités à l'amélioration du spinelle rose. Le spinelle rose de Tanzanie, par traitement thermique, change de couleur du rose clair au rose foncé ou du rose au rouge, mais l'ajustement global de la couleur tend à être plus sombre (Figure 5-40). Après un traitement à haute température de 1400℃, la couleur du spinelle s'assombrit sensiblement. Si la température de chauffage est inférieure à 1400℃, elle ne peut que changer la clarté du spinelle, pas sa couleur.

(2) Remplissage

La méthode de remplissage du spinelle est similaire à celle des rubis et des émeraudes, utilisant de l'huile incolore, de l'huile colorée ou des matériaux tels que le plastique et la cire pour le remplissage. Après le remplissage, les fissures du spinelle naturel sont réduites, ce qui améliore sa couleur et sa transparence.

Le remplissage du spinelle s'effectue sous vide, avec un prétraitement et un broyage grossier du spinelle pour lui donner la forme requise, suivis d'un lavage à l'acide pour éliminer les impuretés des fissures. Ensuite, le spinelle séché est placé avec le matériau de remplissage dans un dispositif de chauffage pour le remplissage, et après le remplissage, il subit un broyage fin et un polissage.

Caractéristiques d'identification d'un spinelle fourré : L'inspection à la loupe révèle des différences d'éclat de surface entre les parties exposées du matériau de remplissage et la pierre précieuse principale, avec des effets de flash visibles sur les sites de remplissage, et parfois des bulles peuvent être observées. Les tests de spectroscopie infrarouge révèlent des pics d'absorption infrarouge caractéristiques du matériau de remplissage.

(3) Teinture

La teinture des spinelles est principalement utilisée pour les spinelles naturels de couleur claire présentant de nombreuses fissures, dont la plupart sont teints en rouge pour imiter les rubis. L'agent colorant est le sel de chrome, qui peut pénétrer complètement dans les fissures du spinelle sous l'effet de la chaleur.

Caractéristiques d'identification du spinelle teinté : Sous grossissement, la distribution de la couleur du spinelle teint est inégale, souvent concentrée dans les fissures ou les dépressions de surface ; sous la lumière fluorescente ultraviolette, la fluorescence est forte, et les tests de spectroscopie infrarouge révèlent la présence de l'agent de teinture.

(4) Traitement par diffusion

Le traitement par diffusion du spinelle utilise généralement des ions cobalt pour la coloration, permettant aux ions cobalt de pénétrer dans le réseau de surface du spinelle par chauffage, formant un bleu cobalt caractéristique, qui est utilisé pour améliorer la couleur des spinelles bleus clairs et fortement craquelés.

Caractéristiques d'identification d'un spinelle traité par diffusion : l'inspection à la loupe révèle des fissures de guérison causées par la chaleur et des inclusions cristallines partiellement fondues ; l'inspection à la loupe ou l'observation par immersion dans l'huile montre un enrichissement de la couleur dans les fissures, avec des couleurs de gemme plus claires dans les zones structurelles denses et des couleurs plus foncées dans les zones de fissures ; l'analyse des composants indique une forte concentration d'ions chromophores dans la couche de diffusion (couche superficielle) et une faible concentration d'ions chromophores à l'intérieur ; elle apparaît rouge sous un filtre de Chelsea ; le spectre d'absorption montre des lignes d'absorption caractéristiques des ions cobalt, et la photoluminescence laser (comme le spectre UV-visible) permet également de distinguer le spinelle de diffusion du spinelle naturel.

Section VI Grenat

Il existe de nombreux phénomènes de substitution isomorphique parmi les minéraux gemmes du groupe des grenats, qui peuvent être divisés en plusieurs variétés de grenat basées sur des compositions chimiques différentes, ce qui entraîne des variations significatives de la couleur, de la composition chimique et des propriétés physiques pour chaque type de grenat.

1. Caractéristiques gemmologiques du groupe des grenats

La formule de composition chimique générale du grenat est A₃B₂(SiO₄)₃où A représente les cations divalents, principalement Mg²⁺, Fe²⁺, Mn²⁺, Ca²⁺etc. ; B représente les cations trivalents, principalement Al³⁺, Cr³⁺, Fe³⁺, Ti³⁺, V³⁺et Zr³⁺. En raison des différences significatives dans les rayons des cations entrant dans le réseau, cette substitution isomorphe est divisée en deux séries principales : une série est dominée par le cation trivalent Al³⁺ en position B, tandis que la position A est constituée de cations divalents de plus petit rayon tels que Mg²⁺, Fe²⁺, Mn²⁺formant la série de l'aluminium, également connue sous le nom de série rouge, avec des variétés communes telles que le pyrope, l'almandin et la spessartite (Figure 5-41) ; l'autre série est dominée par le cation divalent à plus grand rayon Ca²⁺ en position A, tandis que la position B est constituée de cations trivalents tels que Al³⁺, Cr³⁺, Fe³⁺formant la série calcique, avec des variétés communes comme l'essonite, l'andradite et l'uvarovite (figure 5-42). En outre, certains grenats présentent des inclusions en réseau de OH^–formant des variétés hydriques, telles que l'hydrogrossulaire.

1.1 Grenat de la série aluminium

(1) Pyrope

Le pyrope de qualité gemme est généralement rouge pourpre, rose, brun-rouge, orange-rouge, etc. Le principal composant chimique est le Mg₃Al₂(SiO₄)₃. La variation de la profondeur de la couleur est liée à la teneur en ions de fer dans le pyrope ; plus la teneur en ions de fer est élevée, plus la couleur est profonde. La teinte orange du pyrope est liée à la présence de Cr₂O₃; lorsque le Cr₂O₃ est élevée, le ton rouge s'accentue, et lorsque la teneur en Cr₂O₃ est faible, le ton orange s'accentue. Le spectre d'absorption du pyrope : une large bande d'absorption à 564 nm, une ligne d'absorption à 505 nm, et le pyrope contenant du chrome a une absorption caractéristique du chrome dans la région rouge, avec des lignes d'absorption à 685 nm, 687 nm, et des bandes d'absorption à 670 nm, 650 nm (figure 5-43). Inclusions internes minérales et en forme d'aiguille courantes.

(2) Almandine

Les couleurs courantes de l'almandine de qualité gemme sont le rouge brunâtre, le rose et le rouge orangé ; sa composition chimique principale est Fe₃Al₂(SiO₄)₃dans lequel le Fe²⁺ est souvent remplacé par du Mg²⁺, Mn²⁺formant une série de solutions solides. Les ions chromophores de l'almandine sont principalement ferreux, et l'absorption du Fe²⁺ est à l'origine du spectre d'absorption caractéristique de l'almandine. Le spectre d'absorption de l'almandine présente une forte bande d'absorption à 573 nm et deux bandes d'absorption plus étroites à 504 nm et 520 nm, appelées "fenêtre de l'almandine". Il peut également y avoir de faibles bandes d'absorption dans les régions du rouge et du bleu-violet. (Figure 5-43). L'intensité des raies d'absorption de l'almandine est liée au remplacement de la solution solide de Mg²⁺; plus la quantité de Mg²⁺ remplace le Fe²⁺plus l'absorption est faible. À l'intérieur, des inclusions en forme d'aiguilles peuvent être visibles et, lorsqu'elles sont disposées régulièrement, elles peuvent produire un effet d'étoile, et des inclusions minérales peuvent également apparaître.

(3) Spessartite

Les couleurs courantes de la spessartite de qualité gemme sont le rouge brunâtre, le rouge rose, le jaune et le jaune-brun. La composition chimique principale est Mn₃Al₂(SiO₄)₃dans lequel Mn²⁺ est généralement partiellement remplacé par du Fe²⁺et Fe³⁺ remplace souvent Al³⁺. Le spectre d'absorption de la spessartite présente trois bandes d'absorption fortes à 410nm, 420nm et 430nm et trois bandes d'absorption faibles à 520nm, 480nm et 460nm (figure 5-43). À l'intérieur, il peut y avoir des cristaux ou des inclusions liquides ondulés, arrondis ou de forme irrégulière.

1.2 Grenat de la série Calcium

Les types les plus courants sont l'essonite, l'andradite et l'uvarovite. En outre, certains grenats présentent des teneurs supplémentaires en OH^– dans leur réseau, formant des variétés hydratées, telles que l'hydrogrossulaire.

(1) Essonite

Les couleurs de l'essonite sont variées et comprennent principalement le vert, le jaune-vert, le jaune et le brun-rouge. L'essonite est le type de grenat le plus commun de la série calcique, sa composition chimique principale étant Ca₃Al₂(SiO₄)₃. L'essonite et l'andradite forment une série complète de solutions solides, ce qui signifie que l'Al³⁺ et Fe³⁺ peut s'y substituer complètement. Lorsque la quantité d'Al³⁺ dépasse le Fe³⁺Il s'agit de l'essonite.

L'essonite n'a généralement pas de spectre d'absorption caractéristique. Toutefois, lorsqu'elle contient des composants d'almandin, elle peut également présenter de faibles caractéristiques spectrales d'absorption. Il y a deux bandes d'absorption à 407nm et 430nm.

(2) Andradite

Les couleurs courantes des grenats de qualité sont le jaune, le vert, le brun et le noir. Le principal composant chimique est le Ca₃Fe₂(SiO₄)₃dans lequel Mg²⁺ et Mn²⁺ remplacent souvent le Ca²⁺et Al³⁺ remplace souvent le Fe³⁺; lorsque Cr³⁺ remplace une partie du Fe³⁺Il s'agit de l'amiante démantoïde. Le démantoïde présente des inclusions très caractéristiques en forme de queue, composées d'amiante fibreux. La source la plus importante est l'Oural en Russie, où le grenat noir avec une teneur plus élevée en Ti est appelé grenat noir.

(3) Uvarovite

L'uvarovite est similaire au démantoïde, que l'on trouve couramment dans des couleurs vertes et bleu-vert vives, souvent appelé grenat vert émeraude. Le principal composant chimique de l'uvarovite est le Ca₃Cr₂(SiO4)₃dans lequel une petite quantité de Fe³⁺ remplace généralement Cr³⁺. L'uvarovite pure a des couleurs vives, et les tons bleus s'intensifient avec l'augmentation des ions de fer.

En raison des nombreuses substitutions isomorphes, la composition chimique du grenat est généralement assez complexe, les principales espèces de gemmes étant classées dans le tableau 5-12. La composition du grenat naturel est typiquement un état transitoire de substitution isomorphe, et il y a rarement des grenats avec des composants end-member.

Tableau 5-12 Classification des pierres précieuses du groupe du grenat

Nom		Couleur	Indice de réfraction	Composition chimique	Ions colorants
Série aluminium	Pyrope	Rouge pourpre, rouge brun, rose, rouge orange, etc.	1.740 ~ 1.760	Mg₃Al₂(SiO₄)₃	Fe²⁺, Mn²⁺, Cr³⁺
	Almandine	Brun-rouge, rose, orange-rouge, etc.	1.760 ~ 1.820	Fe₃Al₂(SiO₄)₃	Fe²⁺ , Mn²⁺
	Spessartine	Brun-rouge, rose-rouge, jaune, jaune-brun, etc.	1.790 ~ 1.814	Mn₃Al₂(SiO₄)₃	Mn²⁺, Fe²⁺, Fe³⁺
Série Calcium	Essonite	Vert, jaune-vert, jaune, brun-rouge, blanc laiteux, etc.	1.730 ~ 1.760	Ca₃Al₂(SiO₄)₃	Une petite quantité de Fe³⁺ remplace Al³⁺
	Andradite	Jaune, vert, brun, noir, etc.	1.855 ~ 1.895	Ca₃Fe₂(SiO₄)₃	Fe³⁺, Cr³⁺, Ti³⁺
	Uvarovite	Vert vif, bleu-vert	1.820 ~ 1.880	Ca₃Cr₂(SiO₄)₃	Cr³⁺, Fe³⁺
	Hydrogrossulaire	Généralement vert, avec de petites quantités de bleu-vert, de blanc et de rose.	1.670 ~ 1.730	Ca₃Al₂(SiO₄)_3-x(OH)_4x	Fe²⁺, Cr³⁺

2. Traitement d'optimisation et méthodes d'identification du grenat

Le mécanisme de coloration du grenat étant attribué à ses composants minéraux, il est actuellement nécessaire d'optimiser davantage les traitements du grenat, notamment le traitement thermique, la diffusion et les méthodes d'optimisation combinées.

(1) Traitement thermique

Le traitement thermique du grenat a pour but d'améliorer sa couleur. Après optimisation, la couleur du grenat peut passer du jaune clair au jaune orangé ou au vert. Après un traitement thermique, la surface du pyrope, de l'almandin et de la spessartine passe du jaune au jaune orangé ; après un traitement thermique de l'essonite et du démantoïde, leur couleur et leur transparence s'améliorent et les inclusions internes en forme de queue fondent légèrement. La capacité du traitement thermique à améliorer la couleur du grenat est due à la présence d'ions d'impuretés à l'état de traces dans les fissures du grenat, qui peuvent modifier la teneur et l'état de valence des ions d'impuretés par le chauffage, améliorant ainsi la couleur du grenat.

Caractéristiques d'identification du grenat traité thermiquement : Après le traitement thermique, les inclusions internes du grenat se modifient, comme la rupture des bulles dans le grenat et la fusion partielle des inclusions minérales.

(2) Traitement par diffusion

Le traitement par diffusion du grenat cible l'essonite claire. Les ions fer et les ions chrome sont utilisés comme agents colorants, et la diffusion est effectuée par chauffage, ce qui permet au grenat jaune clair de passer au jaune orangé ; l'utilisation d'ions cobalt comme agents colorants permet d'améliorer le grenat jaune clair en le faisant passer au vert ou au jaune-vert.

Les caractéristiques d'identification du grenat traité par diffusion : La couleur après le traitement par diffusion n'existe que sur la surface du grenat. La couleur superficielle est profonde, tandis que la couleur interne est claire, concentrée sur la surface et dans les fissures. Si le grenat est retaillé ou poli, la couleur diffusée devient moins visible.

(3) Traitement composite

Le traitement composite est une méthode d'optimisation courante pour le grenat. La méthode composite typique implique deux couches de pierre. La couche supérieure est généralement constituée de grenat et la couche inférieure de verre. Une pierre composite courante est constituée d'un grenat rouge sur la partie supérieure et d'un verre vert sur la partie inférieure, utilisé pour imiter les émeraudes naturelles.

La principale caractéristique d'identification d'une pierre composite grenat consiste à observer la présence d'un effet "anneau rouge" (figure 5-44). La méthode d'observation consiste à placer la pierre précieuse avec son extrémité pointue sur un fond blanc et à l'éclairer avec une source de lumière ponctuelle. Si un anneau rouge est visible autour de la taille de la pierre, on peut confirmer qu'il s'agit d'une pierre composite. En outre, un examen attentif de la zone composite peut révéler le joint, et des bulles d'air peuvent également être présentes à l'intérieur du joint.

Section VII Tanzanite

Le nom minéralogique de la tanzanite est Zoisite, appartenant au groupe Epidote en minéralogie. En 1962, George Kruchiuk a découvert pour la première fois la tanzanite, qui était à l'origine principalement utilisée comme matériau décoratif. Après la découverte de cristaux transparents bleu-violet en Tanzanie en 1967, ils ont progressivement trouvé des applications dans le domaine des pierres précieuses. Plus tard, cette pierre précieuse a été baptisée tanzanite en raison de son origine tanzanienne.

1. Caractéristiques gemmologiques de la tanzanite

La tanzanite est un silicate hydraté de calcium et d'aluminium avec Ca₂Al₃(SiO4)₃(OH), contenant des oligo-éléments tels que V, Cr et Mn. L'élément V remplace 41 dans le réseau, ce qui donne à la tanzanite sa couleur bleu-violet, tandis que la variété rose opaque contenant du Mn est appelée zoisite manganèse. En outre, les agrégats granulaires de zoisite coexistant avec des rubis opaques et de la hornblende noire sont commercialisés sous le nom de "Ruby-Zoisite", tandis que ceux coexistant avec du plagioclase sont appelés "Jade Dushan".

La zoisite contenant du vanadium appartient au système cristallin orthorhombique, avec des cristaux souvent allongés le long de l'axe c, d'apparence colonnaire ou plate, présentant des bandes colonnaires parallèles et ayant une section transversale proche de l'hexagone. D'autres variétés de zoisite se présentent souvent sous forme d'agrégats granuleux, avec des teintes communes telles que le vert-bleu avec des tons bruns, ainsi que le gris, le brun, le jaune, le vert et le rose clair. Après traitement thermique, le brun-vert à gris-jaune peut être éliminé, ce qui donne des couleurs bleues et bleu-violet. La zoisite bleue présente une forte bande d'absorption à 595 nm et une faible bande d'absorption à 528 nm. La zoisite jaune a une ligne spectrale d'absorption à 455nm (Figure 5-45).

2. Optimisation des méthodes de traitement et d'identification de la tanzanite

En raison des couleurs variées de la tanzanite naturelle, qui présente rarement l'enchanteresse couleur bleu-violet, elle est souvent soumise à un traitement thermique artificiel. Les méthodes les plus courantes sont le chauffage à basse ou moyenne température, suivi d'un film, tandis que le traitement par diffusion est moins courant.

(1) Traitement thermique

Environ 95% de la tanzanite bleu-violet sur le marché a subi un traitement thermique à 600-650 C. Cette température de traitement thermique peut transformer les couleurs brune, jaune et verte de la tanzanite en bleu. L'analyse des données montre que la tanzanite perd de l'eau et se dénature à partir de 965°C, ce qui modifie sa structure interne. Par conséquent, la température de traitement thermique de la tanzanite doit être inférieure à 965℃ pour s'assurer que le traitement se produit dans la gamme de phases stables de la tanzanite, empêchant ainsi les changements structurels.

Le vanadium est trivalent dans les cristaux de zoisite brune et d'autres types de cristaux, alors qu'il est tétravalent dans la tanzanite. En chauffant à des températures moyennes ou basses, l'état de valence du vanadium passe de trivalent à tétravalent, produisant une couleur bleu-violet, qui est stable. Toutefois, la zoisite verte de qualité gemme est généralement vendue directement sur le marché sans traitement thermique.

La température de traitement thermique de la tanzanite étant moyenne à basse, les caractéristiques des inclusions internes de la tanzanite ne présentent généralement pas de changements très évidents, contrairement aux inclusions de cristaux fondus et aux aiguilles de rutile cassées et pliées que l'on trouve couramment dans le corindon traité à haute température. En outre, les spectres infrarouge et Raman de la tanzanite avant et après le traitement thermique ne présentent pas de changements significatifs, ce qui montre les caractéristiques naturelles de la tanzanite non traitée.

Cependant, pour les tanzanites présentant un trichroïsme important et des différences de couleur significatives, le changement de trichroïsme après chauffage est le plus prononcé, passant du jaune-vert-bleu-violet au bleu-violet.

(2) Traitement des films

Le filmage est un traitement d'optimisation des pierres précieuses, une méthode de modification physique dans le traitement d'optimisation des pierres précieuses, où des matériaux en couches minces sont évaporés ou pulvérisés sous vide par évaporation thermique ou pulvérisation cathodique et déposés en couche mince sur la surface de la pierre précieuse. Le but du filmage de la tanzanite est de rehausser sa teinte bleue.

L'application d'un film sur la tanzanite est beaucoup moins courante que le traitement thermique. Shane F. McClure et d'autres ont rapporté en 2008 la détection de tanzanite filmée contenant des éléments tels que le cobalt (Co), le zinc (Zn) et l'étain (Sn) ; Amy Cooper et Nathan Renfro ont rapporté en 2014 la détection de tanzanite filmée contenant des éléments en titane (Ti).

Caractéristiques d'identification de la tanzanite après traitement cinématographique :

① La couleur de la carrosserie est vibrante mais pas dynamique, avec une limite claire des couleurs ;

② Les différences avant et après le traitement sont évidentes, avec un fort lustre sur les zones filmées accompagné des couleurs de l'arc-en-ciel ;

③ Les bords sont sujets à l'usure, causée par le détachement du revêtement de surface (figure 5-46) ;

④ La couleur de la zone repolie s'éclaircit sensiblement ;

⑤ Au microscope, la surface présente de nombreux trous minuscules et un grand nombre de rayures chaotiques ;

⑥ L'analyse par spectroscopie de fluorescence X révèle une teneur anormale en éléments métalliques tels que le Ti ou le Co ;

⑦ Analyse par spectroscopie ultraviolette-visible : les pics d'absorption de la tanzanite bleue naturelle se situent à 528 nm et 595 nm, tandis que la tanzanite filmée avec l'élément Ti ne présente pas la bande d'absorption à 528 nm de la tanzanite bleue naturelle, et la bande d'absorption à 595 nm s'est déplacée à 620 nm.

La spectroscopie infrarouge des échantillons revêtus de titane n'a pas révélé de pics d'autres substances, de sorte qu'il est impossible d'identifier la tanzanite revêtue de titane par spectroscopie infrarouge ; les spectromètres Raman et le Diamond View ne conviennent pas pour détecter la tanzanite traitée avec un revêtement de titane. La tanzanite revêtue peut s'estomper après un nettoyage prolongé aux ultrasons.

(3) Traitement par diffusion

Dans l'optimisation des pierres précieuses, le traitement par diffusion est une méthode courante pour améliorer les pierres précieuses en infiltrant des ions colorants dans la pierre précieuse, ce qui rehausse la couleur pourpre-bleue de la tanzanite. Toutefois, ce traitement d'optimisation est rare pour la tanzanite ; une tanzanite traitée par diffusion d'un bleu-violet profond a été découverte à New York en 2003. Contrairement aux pierres précieuses ordinaires traitées par diffusion, cette tanzanite traitée par diffusion ne présente pas le phénomène de "toile d'araignée" lors de l'observation par immersion. Il est toutefois possible de vérifier la teneur anormale en éléments à l'aide de grands instruments tels que des sondes électroniques afin de déterminer si la tanzanite a subi un traitement par diffusion.

Section VIII Feldspath

Les feldspaths sont présents dans des roches d'origines diverses, représentant environ 50% de la masse de la croûte terrestre, et sont l'un des minéraux les plus importants dans la formation des roches. Le feldspath appartient au groupe des minéraux silicatés d'aluminium. Sa formule chimique générale peut être représentée par XAlSi₃O₈où X est Na, Ca, k, Ba ainsi que de petites quantités de Li, Rb, Cs, Sr, etc. qui sont des ions de métaux alcalins monovalents ou divalents avec des rayons ioniques plus importants, Si peut être remplacé par AI et de petites quantités de B, Ge, Pe, Ti, etc. qui sont principalement des ions tétravalents ou trivalents avec des rayons ioniques plus petits.

1. Variétés courantes de feldspaths et leurs caractéristiques gemmologiques

Le groupe des feldspaths est très varié et tous les minéraux de couleur vive, très transparents, exempts de fissures et relativement grands peuvent être utilisés comme pierres précieuses. D'importantes pierres précieuses en feldspath, telles que la pierre de lune, la pierre de soleil et la labradorite, présentent également des effets optiques spéciaux. Les pierres précieuses en feldspath sont très répandues dans la nature. À la loupe, on peut observer dans le feldspath de petites inclusions solides, des cristaux jumelés, des inclusions par clivage, des motifs jumelés, des inclusions gaz-liquide et des inclusions en forme d'aiguille. Les principales variétés de pierres précieuses en feldspath sont la pierre de lune, l'amazonite, la labradorite et la pierre de soleil.

(1) Pierre de lune

La pierre de lune est un minéral gemme composé de deux éléments, l'orthoclase (KAISi₃O₈) et l'albite (NaAlSi₃O₈), disposés en couches successives. Il est généralement incolore à blanc mais peut également être rouge-brun, vert, brun foncé et d'autres couleurs, transparent ou semi-transparent, présentant généralement des irisations bleues, incolores, jaunes et autres, avec un effet de clair de lune caractéristique (figure 5-47).

La pierre de lune présente un clivage bien développé, avec deux séries de clivages se croisant presque perpendiculairement, formant des inclusions en "mille-pattes", des inclusions en forme d'empreintes digitales, des inclusions en forme d'aiguilles, etc. Un effet luminescent allant du blanc au bleu peut être observé sous un certain angle, ressemblant à un clair de lune brumeux. Cela est dû au fait que l'albite dissoute dans l'orthoclase est orientée à l'intérieur du cristal d'orthoclase, les microcristaux en couches des deux feldspaths étant intercalés parallèlement. La légère différence d'indice de réfraction entraîne une diffusion de la lumière visible, produisant un effet optique physique. En présence de plans de clivage, des phénomènes d'interférence ou de diffraction peuvent l'accompagner, et l'effet combiné du feldspath sur la lumière crée une lumière bleue flottante à la surface du feldspath.

(2) Amazonite

L'amazonite, ou "pierre d'Amazonie", est une microcline contenant du rubidium (Rb). Ses couleurs courantes vont du vert au vert bleuté, et la surface de la pierre précieuse peut refléter les plans de clivage. L'amazonite est une variante de microcline qui apparaît verte à vert bleuté (Figure 5-48).

La composition chimique de l'amazonite est KAISi₃O₈contenant du Rb et du Cs, avec une teneur générale en Rb₂O étant de 1,4%-3,3% et Cs₂O étant de 0,4%-0,6%. L'une des théories expliquant sa coloration est qu'elle est due au Rb. En revanche, d'autres pensent que des traces de Pb se substituant à K dans la structure provoquent des défauts structurels, ce qui donne lieu à des centres de couleur. L'amazonite a une transparence relativement élevée, généralement de transparente à translucide, contenant souvent des agrégats de plagioclase ou des inter-croissances, présentant des motifs en damier, rayés ou tachetés verts et blancs avec des éclats visibles dans les plans de clivage. Elle présente une fluorescence jaune-vert sous la lumière ultraviolette à ondes longues, aucune réaction sous les ondes courtes, et une faible couleur verte après une exposition prolongée aux rayons X.

(3) Sunstone

La pierre de soleil, également connue sous le nom de "pierre solaire", est la variété la plus importante de feldspath sodique, que l'on trouve couramment dans des couleurs allant du rouge doré au brun rougeâtre, et qui est généralement semi-transparente. La caractéristique la plus typique de la pierre solaire est son effet de pierre solaire, également connu sous le nom d'aventurescence, qui est causé par des paillettes de minéraux métalliques grossièrement orientés (tels que l'hématite et la goethite) à l'intérieur de la pierre (figure 5-49). Lorsque la pierre tourne, elle peut émettre des reflets rouges ou dorés.

(4) Labradorite

La labradorite, également connue sous le nom de spectrolite, a une composition chimique composée d'albite (NaAlSi₃O₇) et l'anorthite (CaAl₂Si₂O₈), appartenant au groupe des banalsites. La caractéristique d'identification la plus typique de la labradorite est son effet de changement de couleur bleu et spectral (figure 5-50).

Lorsque l'échantillon de pierre précieuse est tourné sous un certain angle, il peut présenter des irisations bleues, vertes, orange, jaunes, dorées, jaunes, violettes et rouges. La cause de l'iridescence est l'interférence de la lumière entre les fines couches de cristaux jumeaux de plagioclase ou les inclusions d'hématite fines et floconneuses et certaines inclusions en forme d'aiguilles dans le plagioclase, provoquant des interférences à l'intérieur du plagioclase. En raison des inclusions en forme d'aiguilles, le plagioclase peut apparaître sombre, produisant des irisations bleues. Les pierres taillées et polies d'une certaine manière peuvent parfois produire un effet d'œil de chat.

2. Optimisation des méthodes de traitement et d'identification des pierres précieuses en feldspath

Les pierres précieuses en feldspath présentent souvent des clivages ou des fractures, et le principal objectif du traitement d'optimisation est de dissimuler ces fissures, ce qui rend la structure de la pierre précieuse plus robuste et en améliore la stabilité. Les méthodes courantes de traitement d'optimisation comprennent le remplissage et l'enrobage, l'immersion dans la cire, l'irradiation et la diffusion.

(1) Remplissage et Tournage

En raison du clivage développé des pierres de lune, des fissures en couches spéciales se forment souvent, ce qui affecte leur apparence. Une huile ou une résine incolore est utilisée pour le remplissage, puis une couche de film ressemblant à de la résine est appliquée sur la surface. La méthode d'identification consiste à vérifier si les couleurs d'interférence formées dans les fissures ont des reflets particuliers et s'il s'agit d'un phénomène de revêtement à la surface. L'indice de réfraction de la résine et du feldspath étant très proche, il est nécessaire de vérifier si des phénomènes particuliers se produisent au niveau de la biréfringence. D'autres types de pierres précieuses en feldspath sont recouverts d'une pellicule bleue ou noire pour produire de l'iridescence et, à la loupe, la pellicule se détache. Si les caractéristiques de ces méthodes de traitement sont claires, la spectroscopie infrarouge peut être utilisée pour l'identification.

(2) Épilation à la cire

Pour les feldspaths présentant de nombreuses fissures, de la cire incolore ou colorée peut remplir les fentes de clivage superficielles. La stabilité de la pierre précieuse remplie est généralement moyenne et un phénomène de cire peut être détecté en sondant avec une aiguille chaude ; la composition de la cire peut également être mesurée à l'aide de la spectroscopie infrarouge.

(3) Irradiation

La microcline blanche peut être transformée en amazonite bleue par un traitement d'irradiation. Ce traitement des pierres précieuses est rare et difficile à détecter.

(4) Diffusion

Le feldspath rouge de qualité gemme appartient au groupe des plagioclases et constitue un nouveau type de pierre précieuse depuis quelques années. La couleur est souvent liée au cuivre et au fer. Actuellement, la plupart des feldspaths rouges sont formés dans des conditions d'oxydation à haute température avec diffusion d'éléments de cuivre et de fer. Les caractéristiques d'identification comprennent une teneur élevée en éléments de cuivre et de fer, et la surface de la pierre précieuse présente des signes de frittage à haute température.

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Dévoilement de 8 types de pierres précieuses monocristallines optimisées comme la topaze jaune, la tourmaline, le zircon, etc.

Dévoiler les 8 autres types de pierres précieuses monocristallines optimisées

Optimisation et identification de la topaze jaune, de la tourmaline, du zircon, etc.

Table des matières

Section I Topaze jaune

1. Caractéristiques gemmologiques de la topaze jaune

2. Changements dans la couleur de la topaze avant et après l'amélioration

(1) Topaze de type F

(2) Topaze jaune de type OH

3. Méthodes courantes de traitement d'optimisation de la topaze

(1) Technologie et équipement d'irradiation

(2) Traitement thermique

(3) Surface tournage

(4) Traitement par diffusion

4. Caractéristiques d'identification de la topaze traitée de manière optimale

(1) Méthodes d'identification des topazes irradiées

(2) Caractéristiques d'identification des filmé

(3) Caractéristiques d'identification de la topaze traitée par diffusion

Section II Tourmaline

1. Caractéristiques gemmologiques de la tourmaline

Tableau 5-8 Variétés de tourmaline et causes de leur couleur

2. Optimisation des méthodes de traitement et d'identification de la tourmaline

(1) Traitement thermique

(2) Traitement de remplissage

Tableau 5-9 Classification et caractéristiques d'identification des quantités de remplissage sur le marché

(3) Traitement de la teinture

(4) Traitement par irradiation

(5) Traitement du revêtement

(6) Traitement par diffusion

Section III Zircon

1. Caractéristiques gemmologiques du zircon

Tableau 5-10 Comparaison des propriétés physiques des trois types de zircon

2. Caractéristiques distinctives du zircon et du diamant

(1) Présente une double réfraction :

(2) Le spectre d'absorption caractéristique des zircons :

(3) Densité relative :

(4) Expérience en ligne :

3. Optimisation des méthodes de traitement et d'identification du zircon

(1) Traitement thermique du zircon

① Changement de couleur

② Type de changement

(2) Traitement par irradiation du zircon

Section IV Cristal

1. Principales variétés et caractéristiques d'identification des cristaux

Tableau 5-11 Principaux types et caractéristiques des cristaux

(1) Cristal incolore

(2) Améthyste

(3) Citrine

(4) Fumé Cristal

(5) Rose Cristal

(6) Cristal bleu

(7) Cristal vert

(8) Quartz Rutilé

2. Traitement d'optimisation et méthodes d'identification des cristaux

(1) Traitement thermique

(2) Traitement par irradiation

(3) Traitement de la teinture

(4) Traitement du revêtement

Section V Spinel

1. Caractéristiques gemmologiques du spinelle

2. Traitement d'optimisation et méthodes d'identification du spinelle

(1) Traitement thermique

(2) Remplissage

(3) Teinture

(4) Traitement par diffusion

Section VI Grenat

1. Caractéristiques gemmologiques du groupe des grenats

1.1 Grenat de la série aluminium

(1) Pyrope

(2) Almandine

(3) Spessartite

1.2 Grenat de la série Calcium

(1) Essonite

(2) Andradite

(3) Uvarovite

Tableau 5-12 Classification des pierres précieuses du groupe du grenat

2. Traitement d'optimisation et méthodes d'identification du grenat