Français 
English 
Español 
Português 
Deutsch 
Italiano 
العربية 
Русский 
Bahasa Indonesia 
日本語 
한국어 
Suomi 
Svenska 
Polski 
Română 
Ελληνικά 
Türkçe 
Čeština 
Magyar 
Norsk bokmål 
Pierres précieuses amorphes : comprendre les définitions, les propriétés optiques et mécaniques
Notions de gemmologie relatives aux solides amorphes
L'opale est la première variété de solide amorphe reconnue comme pierre précieuse par l'homme. Depuis des siècles, les gens l'admirent et la collectionnent, et d'innombrables poèmes font l'éloge de l'opale. Le naturaliste romain Pline a fait une description brillante de l'opale : sur un morceau d'opale, on peut voir les flammes des rubis, le violet brillant de l'améthyste, la mer verte de l'émeraude, colorés et harmonieux, d'une beauté à couper le souffle. La beauté des couleurs de l'opale n'a rien à envier à la palette d'un peintre et aux flammes d'un soufre brûlant. Shakespeare a écrit dans sa "Nuit des Rois" : "Cette merveille est la reine des pierres précieuses". Dans "Les trésors de Malte", l'opale est louée avec les phrases les plus classiques et les plus ornées. La description poétique du poète et artiste Du Ble est la plus romantique et la plus appropriée : "Lorsque la nature pare les fleurs, colore l'arc-en-ciel et teint les plumes des petits oiseaux, elle verse dans l'opale les couleurs balayées sur la palette. Comparés à l'opale, le verre et le plastique ont été inventés plus tard et sont depuis longtemps considérés comme des symboles de bon marché et d'imitation.
Table des matières
Section I Le concept de solides amorphes et les variétés courantes
1. Concept de solides amorphes
Les solides amorphes sont des solides dont les molécules constitutives (atomes, ions) ne présentent pas un arrangement périodique régulier dans l'espace. Ils n'ont pas de forme régulière ; avant transformation, la forme des solides amorphes appartient à une collection de formes irrégulières, et après transformation, les caractéristiques de couleur, de transparence et d'éclat des solides amorphes observées à l'œil nu sont similaires à celles des cristaux, tels que le verre et l'opale.
2. Variétés courantes de pierres précieuses amorphes
Les variétés de pierres précieuses naturelles comprennent l'opale (figure 5-1-1) et le verre naturel (figure 5-1-2).
Figure 5-1-1 Opale
Figure 5-1-2 Verre naturel
Les variétés de pierres précieuses artificielles comprennent le verre (figures 5-1-3, 5-1-4), le plastique et la céramique.
Figure 5-1-3 Verre dévitrifié
Figure 5-1-4 Verre utilisé pour imiter le jade
Section II Verre
La production de produits en verre a une longue histoire. L'Égypte fabriquait déjà des perles de verre monochromes au 16e siècle avant J.-C. Après le 10e siècle avant J.-C., les perles incrustées (yeux de libellules) sont devenues très populaires.
Le verre a toujours été le matériau le plus couramment utilisé pour imiter les pierres précieuses. Aujourd'hui en particulier, les variétés de verre sont en constante évolution et peuvent presque être utilisées pour imiter n'importe quelle pierre précieuse naturelle, en particulier lorsqu'il s'agit d'imiter la plupart des gemmes inorganiques. Elles ont des qualités trompeuses considérables. Bien que peu brillants, ils peuvent imiter l'améthyste, l'aigue-marine et l'olivine. Il peut également imiter des pierres précieuses naturelles telles que l'œil de tigre, l'opale, le corail et les perles. La couche de fusion du verre peut imiter l'agate, la malachite et l'écaille de tortue.
Le processus de fabrication du verre a atteint un certain degré de maturité. Néanmoins, le verre en tant qu'imitation de pierre précieuse ne peut pas atteindre une stabilité chimique, des indicateurs physiques (densité, indice de réfraction, dureté, sensibilité thermique), des caractéristiques structurelles ou des schémas de fracture similaires à ceux des pierres précieuses naturelles ; il peut seulement atteindre une similitude d'apparence et de couleur et s'efforcer d'être aussi réaliste que possible au niveau de la morphologie.
En général, les imitations en verre de pierres précieuses transparentes sont fabriquées en faisant fondre du verre traditionnel et en y ajoutant des matériaux appropriés. La fusion du verre s'effectue généralement dans des creusets en céramique dans des fours à gaz. Après la fusion du verre avec les matériaux appropriés, le liquide fondu peut être versé dans des moules et la pression peut être appliquée aux moules pour obtenir la forme souhaitée. Pendant la coulée, une rétraction inégale peut laisser des piqûres de rétraction à la surface. Les joints des moules peuvent également laisser des traces de coulée.
1. Matériaux en verre pour imiter les pierres précieuses
Les propriétés des différents types de verre sont liées aux matériaux spéciaux qui y sont ajoutés. Nous présentons ici les variétés de verre les plus courantes, que l'on peut facilement confondre avec les pierres précieuses naturelles : le verre au plomb, le verre microcristallin et le verre œil de chat.
1.1 Verre de plomb
Le verre au plomb est basé sur du verre cristallin à haute teneur en plomb ou à teneur moyenne en plomb, auquel on ajoute divers colorants à base de terres rares afin d'obtenir les effets de différentes pierres précieuses.
1.2 Verre céramique
La vitrocéramique, également connue sous le nom de verre cristallin, de jade microcristallin ou de spar de jade, peut être obtenue à partir de divers résidus industriels, de cendres ou de scories. En ajoutant des agents nucléants spécifiques et en utilisant des procédés de traitement thermique, la croissance des cristaux internes peut ne pas avoir d'orientation évidente, ce qui donne des sphérulites radiales, en forme d'aiguilles ou de branches. Le verre microcristallin est économique et se décline en couleurs vives. Le verre microcristallin est principalement composé de phases cristallines et vitreuses, la phase vitreuse restant entre les cristaux, combinant de nombreux cristaux à grains fins, souvent utilisés pour imiter le jade (figures 5-1-5 à 5-1-8).
Figure 5-1-5 Verre dévitrifié (lumière réfléchie)
Figure 5-1-6 Verre dévitrifié (lumière transmise)
Figure 5-1-7 Cristaux internes de verre dévitrifié (méthode d'éclairage en champ sombre 40X)
Figure 5-1-8 Cristaux internes de verre dévitrifié (méthode d'éclairage en champ sombre 40X)
1.3 Œil de chat en verre
Produit à l'origine par la société américaine Cathay, il porte le nom de Cathay Cat's Eye, et le nom anglais Cathay Stone. Il est formé par l'agencement et la fusion de fibres optiques de différents types de verre en formes cubiques ou hexagonales, appelées "panneaux de fibres optiques", avec 150 000 fibres optiques par cm², capables de produire un excellent effet d'œil de chat. Indice de réfraction 1,8, densité 4,58, dureté Mohs 6.
Ce matériau est largement utilisé dans les articles de décoration et est disponible dans presque toutes les couleurs. La plupart sont rouge vif, vert, bleu, jaune, orange, violet ou blanc. Ces couleurs, complètement différentes de celles des pierres naturelles, peuvent éveiller les soupçons à première vue. Cependant, la couleur de l'œil de chat en verre jaune brunâtre est très similaire à celle de l'œil de chat en chrysobéryl et de l'œil de chat en quartz (figures 5-1-9, 5-1-10). Cependant, l'observation à la loupe des bandes brillantes sur les deux faces révèle une structure alvéolaire typique, caractéristique diagnostique de l'œil de chat en verre (figures 5-1-11, 5-1-12).
Figure 5-1-9 Œil de chat en verre (lumière réfléchie)
Figure 5-1-10 Œil de chat en verre (lumière réfléchie) image de droite
Figure 5-2-11 Structure en nid d'abeille de l'œil de chat en verre (méthode d'illumination en champ sombre 25X)
Figure 5-2-12 Structure en nid d'abeille de l'œil de chat en verre (méthode d'éclairage en champ sombre 25X)
2. Amélioration du verre dans les pierres précieuses
La grande majorité des pierres précieuses produites dans la nature ont une couleur médiocre et une faible transparence, et présentent de nombreuses fissures qui ne répondent pas aux besoins du marché. C'est pourquoi les techniques d'amélioration des pierres précieuses sont largement utilisées pour améliorer leur couleur, leur transparence et d'autres caractéristiques d'apparence. Les méthodes les plus courantes pour améliorer les pierres précieuses concernent les rubis, les saphirs, les émeraudes et les tourmalines. Si les commerçants divulguent ces traitements, il est plus facile pour les consommateurs ordinaires de les distinguer.
Dans le processus d'amélioration des pierres précieuses, le verre a acquis une nouvelle identité au début du 21e siècle - les remplissages de fissures (figures 5-1-13 et 5-1-15). En 2003, des rubis et des corindons remplis de verre au plomb ont commencé à apparaître sur le marché et, depuis mars 2004, date à laquelle l'Association japonaise des gemmes (GAAJ) a détecté pour la première fois des rubis remplis de verre au plomb, des laboratoires de gemmologie renommés (AGTA, GIA) ont également trouvé des rubis traités de la même manière. L'analyse par spectroscopie Raman confirme que le matériau de remplissage de la pierre précieuse est très similaire à un verre de borate de plomb.
Figure 5-1-13 Différence d'amas de surface entre le verre et le rubis (méthode d'illumination verticale 20X)
Figure 5-1-14 Effet flash du verre dans les fissures du rubis (méthode d'éclairage en champ sombre 20X)
Figure 5-1-15 Effet de flash bleu et bulles dans le verre des fissures de rubis (méthode d'éclairage en champ sombre 20X)
En 2007, des saphirs bleus remplis de verre au plomb sont apparus sur le marché, et les premiers saphirs remplis avaient une couleur plus foncée.
En 2011, de nombreux saphirs remplis de verre au plomb bleu cobalt sont apparus sur le marché, avec des couleurs proches de celles des saphirs de qualité supérieure.
Ces dernières années, on trouve sur le marché de plus en plus de rubis remplis d'une quantité excessive de verre, ce qui fait que de petits fragments de rubis sont collés par le verre. Ce type de gemme traitée peut être appelé mélange verre/rubis. Il est important de noter que les gemmes remplies de verre ne sont pas seulement des gemmes naturelles finies ; des traces de remplissage de verre ont également été trouvées dans des cristaux de corindon brut et dans certaines gemmes synthétiques.
Section III Définitions des termes optiques relatifs aux solides amorphes
Les propriétés optiques des pierres précieuses amorphes comprennent la couleur, l'éclat, la transparence, la luminescence et des phénomènes optiques particuliers. Certaines de ces propriétés ont été expliquées dans le deuxième chapitre et ne seront pas répétées ici. Dans cette section, nous aborderons brièvement les phénomènes observés lors de l'observation de solides amorphes dans des conditions d'éclairage et la terminologie professionnelle utilisée pour décrire ces phénomènes. Il est particulièrement important de noter les phénomènes de dispersion invisible, de pléochroïsme et de biréfringence dans les solides amorphes.
1. La couleur des solides amorphes
Nous aborderons ici la description de la couleur de l'opale.
En raison de la diversité des couleurs causée par son effet de jeu de couleurs, la couleur de l'opale est souvent décrite à l'aide de la couleur de son corps.
(1) Opale noire, avec des couleurs de corps telles que bleu foncé, gris foncé, vert foncé, ou d'autres couleurs sombres, ou opale noire (figure 5-2-1)
(2) Opale blanche, de couleur blanche ou grise, transparente ou semi-transparente (figure 5-2-2).
(3) Opale de feu, principalement orange, transparente à semi-transparente (figure 5-2-3).
(4) Opale cristalline, incolore, transparente à semi-transparente (figure 5-2-4).
Figure 5-2-1 Opale noire
Figure 5-2-2 Opale blanche
Figure 5-2-3 Opale de feu
Figure 5-2-4 Opale de cristal
2. Éclat des substances amorphes
Nous avons abordé les huit types d'éclat des pierres précieuses. Dans les articles précédents, nous avons déjà abordé les quatre types couramment observés dans les cristaux : l'éclat métallique, l'éclat adamantin, l'éclat vitreux et l'éclat huileux. Nous avons également abordé l'éclat gras, l'éclat soyeux et l'éclat cireux, ainsi que l'éclat des gemmes organiques, y compris l'éclat nacré et l'éclat résineux.
La terminologie de l'éclat des solides amorphes appartient aux catégories ci-dessus, l'éclat spécifique dépendant de l'observation réelle.
Dans l'observation pratique, si l'opale présente un lustre à motifs sous un certain angle, elle peut être identifiée comme assemblée (figure 5-2-5, figure 5-2-6).
Figure 5-2-5 Opale assemblée
Figure 5-2-6 Opale assemblée avec différents éclats latéraux
3. Transparence des solides amorphes
La description de la transparence des solides amorphes utilise la même terminologie que celle des matériaux cristallins et les méthodes d'observation sont cohérentes.
Cette section traite plus particulièrement des yeux de chat en verre, qui présentent tous des caractéristiques presque identiques : l'observation de l'œil de chat en verre dans le sens de la ligne lumineuse verticale de l'effet œil de chat le rend translucide (figure 5-2-7), tandis que l'observation dans le sens de la ligne lumineuse parallèle de l'œil de chat en verre le rend sub-transparent (figure 5-2-8), et une observation attentive dans le sens sub-transparent révèle une structure en nid d'abeilles.
Figure 5-2-7 La direction de la ligne lumineuse dans l'effet d'œil de chat vertical est perçue comme translucide par l'œil de chat en verre.
Figure 5-2-8 En observant la direction de la ligne lumineuse de l'œil de chat en verre parallèle, l'œil de chat en verre semble translucide.
4. Luminescence des solides amorphes
À l'exception du verre contenant des composants spéciaux qui présentent une phosphorescence, la luminescence des solides amorphes n'est généralement pas observable à l'œil nu.
5. Phénomène optique spécial des solides amorphes
Il s'agit d'effets courants dans les solides amorphes, tels que les halos, les changements de couleur et les effets de sable doré. Dans l'opale, on observe non seulement des effets de changement de couleur, mais aussi des effets d'œil de chat (figures 5-2-9, 5-2-10). L'effet de halo est courant dans le verre naturel, l'effet de sable doré se produisant occasionnellement (figure 5-2-11). En raison des différents additifs utilisés dans le verre, les effets d'œil de chat et de sable doré sont souvent présents. D'autres phénomènes optiques particuliers sont rares dans les solides amorphes.
Copywrite @ Sobling.Jewelry - Fabricant de bijoux sur mesure, usine de bijoux OEM et ODM
5.1 Effet de halo
L'effet de halo peut être divisé en deux définitions, l'une étroite et l'autre large.
La définition large de l'effet de halo peut être comprise comme un terme général pour les phénomènes optiques spéciaux autres que l'effet œil de chat, l'effet lumière des étoiles et l'effet de changement de couleur, englobant les effets de changement de couleur, les effets de clair de lune, les effets d'or de sable, etc.
La définition étroite de l'effet de halo peut être comprise comme un terme général pour un phénomène optique spécial autre que l'effet œil de chat, l'effet lumière des étoiles, l'effet de changement de couleur, l'effet de variation de couleur, l'effet de clair de lune et l'effet de sable doré.
L'effet de halo dont nous parlons ici se réfère à la définition étroite de l'effet de halo que l'on trouve communément dans l'obsidienne.
Il existe deux sources de verre naturel : les visiteurs extraterrestres et les météorites. L'autre source est le verre volcanique, que l'on trouve facilement dans les roches magmatiques refroidies, également connu sous le nom d'obsidienne ou de verre volcanique. En observant l'obsidienne en lumière réfléchie, on peut parfois observer le phénomène de multiples anneaux concentriques de couleur plus claire que le corps de la gemme ; ce phénomène est appelé effet de halo (figures 5-2-12, 5-2-13).
Figure 5-2-12 Aspect de l'obsidienne (verre volcanique) sous une lumière réfléchie d'intensité ordinaire
Figure 5-2-13 L'effet de halo de l'obsidienne (verre volcanique) sous une lumière réfléchie de haute intensité (le côté gauche montre des anneaux concentriques et le côté droit des motifs fibreux).
5.2 Effet de changement de couleur
Lorsqu'elles sont éclairées par une lumière réfléchie, l'opale, l'opale synthétique et l'imitation d'opale, ainsi que d'autres pierres précieuses amorphes comme le verre et le plastique à couleur changeante, présentent un phénomène où plusieurs couleurs apparaissent en plus de la couleur du corps lorsque la source de lumière et la pierre précieuse observée se déplacent l'une par rapport à l'autre (figure 5-2-14). L'opale sans effet de changement de couleur est appelée opale commune (figure 5-2-15).
Figure 5-2-14 L'effet de changement de couleur de l'opale
Figure 5-2-15 Opale rose
Il est important de prêter une attention particulière aux différences entre l'effet de changement de couleur, l'effet de clair de lune, l'effet de changement de couleur et l'effet multicolore (tableau 1).
Tableau 1 : Méthodes d'observation et points clés pour l'effet de changement de couleur, l'effet de clair de lune, l'effet de changement de couleur et l'effet multicolore.
| Méthode d'observation | Résultat de l'observation | |
|---|---|---|
| Effet de changement de couleur | Observer la pierre précieuse à l'aide de la lumière réfléchie ou observer le mouvement relatif de la source lumineuse | Des blocs de couleur multiples sont observés dans la pierre précieuse, et la couleur au même endroit change avec le mouvement relatif de la pierre précieuse et de la source lumineuse (figure 5-2--16). |
| Effet de clair de lune | Observation des pierres précieuses ou du mouvement relatif de la source lumineuse à l'aide de la lumière réfléchie. | Un bleu ou un jaune orangé changeant est observé dans la pierre précieuse et la couleur change dans la même zone avec le mouvement relatif de la pierre précieuse et de la source lumineuse (figure 5-2-17). |
| Effet de changement de couleur | Observation de la même pierre précieuse sous différentes sources de lumière en utilisant la lumière réfléchie. | Chaque type de source lumineuse ne peut observer qu'une couleur fixe de la pierre précieuse (figure 5-218, figure 5-2-19). |
| Pléochroïsme | Observation de la pierre précieuse sous la même source de lumière et sous plusieurs angles, en utilisant la lumière transmise. | En observant la pierre précieuse sous différents angles, on peut observer différentes couleurs.(Figure5-2-20) |
Figure 5-2-16 Opale avec effet de changement de couleur
Figure 5-2-17 Comparaison de l'effet de changement de couleur (trois à gauche) et de l'effet de clair de lune (trois à droite)
Figure 5-2-18 Pierre d'Alexandrite à la lumière d'une bougie la nuit
Figure 5-2-19 Pierre d'Alexandrite sous la lumière du soleil pendant la journée
Figure 5-2-20 Cordiérite pléochroïque
5.3 L'effet sable-or
Un type de verre jaune brunâtre avec un effet sable-or est extrêmement courant sur le marché, également connu sous le nom d'aventurine ou de pierre sable-or (figure 5-2-21, figure 5-2-22).
Figure 5-2-21 Verre à effet sable-or (bleu)
Figure 5-2-22 Verre avec effet de sable doré (bleu foncé et jaune brun)
Le processus de production consiste à ajouter de l'oxyde cuivreux au verre, qui est réduit en cuivre métallique lors de la trempe. La poudre de cuivre présente de petites formes triangulaires et des cristaux hexagonaux.
Cette méthode permet également de produire du verre translucide bleu cobalt contenant des feuilles de cuivre métallique, utilisé pour imiter le lapis-lazuli contenant de la pyrite (figure 5-2-23).
Section IV Opale
Le mot anglais pour opale est opal, dérivé du mot latin Opalus, qui signifie "la beauté des pierres précieuses réunies en une seule". Le naturaliste romain Pline a dit un jour : "Sur une pierre d'opale, on peut voir les flammes des rubis, les taches de couleur de l'améthyste, la mer verte de l'émeraude, colorée et harmonieuse, d'une beauté incomparable.
1. l'origine de l'opale
L'opale est composée de silice hydratée.
La formation de l'opale nécessite un environnement géologique stable et un temps de croissance approprié. L'opale dans les anciennes croûtes altérées résulte de l'altération et de la lixiviation, formées par l'évaporation de solutions aqueuses riches en silice. Au cours du processus d'évaporation, si l'environnement est stable et que l'eau s'évapore à un rythme constant pendant une durée appropriée, elle peut former des sphères de silice solides de taille et de forme uniformes. Ces sphères sont disposées de manière ordonnée et emprisonnent l'eau entre elles. Les sphères de silice régulièrement disposées peuvent diffracter la lumière, créant ainsi l'effet unique de jeu de couleurs de l'opale précieuse. Si l'environnement est instable, avec des taux d'évaporation variables ou un temps de croissance insuffisant, des particules de silice solidifiées de taille et de forme irrégulières se formeront, ce qui donnera une opale de qualité inférieure ou même une opale commune. Inversement, si le temps de croissance est trop long, la cristallisation peut perdre son jeu de couleurs.
Tant que les conditions géologiques susmentionnées sont réunies, l'opale peut être trouvée dans de nombreux endroits, tels que le Mexique, l'Australie, le Pérou et l'Éthiopie.
1.1 Opale mexicaine
Le Mexique produit depuis longtemps de l'opale de grande qualité. Avant même la découverte de l'opale en Australie, le Mexique était déjà une région productrice d'opale réputée. Les gisements d'opale du Mexique sont principalement situés dans le sud du pays, notamment à Irgo, Jimaba et San Nicolas. Cependant, l'opale mexicaine est rarement commercialisée en raison de facteurs tels que la faible production, l'éloignement des zones minières et l'instabilité politique. L'opale mexicaine se divise en trois catégories : l'opale de feu, l'opale de cristal et l'opale de matrice, l'opale de feu et l'opale de cristal étant les plus connues. Avant la découverte de l'opale éthiopienne, le Mexique était le seul endroit où l'on cultivait l'opale de feu.
1.2 L'opale australienne
L'opale produite en Australie est également connue sous le nom de "gemme sédimentaire" car elle se forme et est produite principalement dans les roches sédimentaires du grand bassin artésien mésozoïque.
L'opale australienne a été découverte entre le milieu et la fin du XIXe siècle. Les gisements sont principalement répartis dans les falaises blanches et Lightning Ridge de Nouvelle-Galles du Sud, dans le sud-ouest de l'Australie, à Coober Pedy et Andamooka en Australie du Sud, et à Opalton et Helix dans le Queensland. Lightning Ridge, en Nouvelle-Galles du Sud, est célèbre pour son opale noire, et des opales importantes telles que l'"Australian Essence" pesant 226 carats et la "Century Light" pesant 273 carats y ont été produites.
L'Australie produit une grande variété d'opales, dont l'opale noire, l'opale blanche, l'opale cristalline et l'opale fossile, parmi lesquelles l'opale noire est la plus célèbre.
1.3 Opale bleue du Pérou
Dans les années 1980, lors de l'exploitation locale des mines de cuivre au Pérou, l'opale bleue a été découverte, mais elle est apparue au printemps 2001 au Tucson Gem Show aux États-Unis.
La couleur du corps de l'opale bleue péruvienne est bleue, verte et bleu-vert (figure 5-2-24). La couleur la plus rare et la plus précieuse de l'opale bleue est le bleu profond, suivi du bleu lac. L'opale bleue du Pérou ne présente pas de jeu de couleur.
L'opale bleue du Pérou est semi-transparente à opaque. Elle présente une fracture en forme de demi-coquille. Sous une lumière polarisée orthogonalement, l'opale bleue présente une extinction globale, avec une texture irrégulière ou une extinction en bandes observée localement. Sous lumière ultraviolette à ondes courtes, elle présente une fluorescence verte moyenne à faible ; sous lumière ultraviolette à ondes longues, elle présente une fluorescence verte faible.
L'opale bleue contient souvent des inclusions floculées en forme de mousse (figure 5-2-25), de l'oxyde ferrique tacheté et de la limonite en phase solide.
Figure 5-2-24 Opale bleue du Pérou
Figure 5-2-25 Matière floconneuse interne de l'opale bleue du Pérou (méthode d'illumination en champ sombre 20X)
1.4 Opale éthiopienne
L'opale éthiopienne aurait été découverte dans la province de Shewa dès 1994, mais elle était instable, sujette à des fissures et peu acceptée par le marché. En 2008, lorsque de l'opale stable, similaire à celle d'Australie, a été extraite dans la région de Welo en Éthiopie, l'opale éthiopienne a progressivement été acceptée par le marché.
L'opale éthiopienne, également connue sous le nom d'opale d'eau, est appelée en anglais "hydrophane opal", le terme hydrophane venant du grec et signifiant "présence d'eau", ce qui décrit sa capacité à absorber l'eau et sa caractéristique de passer d'opaque à semi-transparente ou de semi-transparente à transparente dans l'eau. Certaines opales qui ne présentent pas de changements de couleur éclatants lorsqu'elles sont sèches, présentent des changements de couleur clairs lorsqu'elles sont immergées dans l'eau.
Les types d'opales produites en Éthiopie comprennent l'opale blanche, l'opale de cristal et l'opale de feu.
Par rapport à l'opale australienne, les caractéristiques de l'opale éthiopienne peuvent être résumées comme suit : des motifs de changement de couleur plus variés, une déshydratation et une absorption d'eau semblables à celles d'une éponge, un phénomène similaire à un effet de clair de lune, et un volume plus important.
1.5 L'opale d'autres origines
La Virgin Valley, dans le Nevada (États-Unis), produit également de l'opale de feu et de l'opale noire. La plus grande opale connue au monde, d'un poids de 2610 carats, provient de cette région (elle est actuellement conservée au Smithsonian Museum de Washington, D.C.). Toutefois, l'inconvénient de l'opale américaine est sa forte teneur en eau, qui peut provoquer des fissures dues à la déshydratation lorsqu'elle est exposée à l'air pendant une longue période. Elle finit par se briser complètement.
Dans notre pays, le Henan, le Shaanxi, le Yunnan, l'Anhui, le Jiangsu et le Heilongjiang produisent également de l'opale, mais en termes de qualité, ils n'appartiennent qu'au niveau du jade. L'opale de qualité gemme n'a été trouvée que dans la région de Shangcheng, au Henan.
2. L'effet de changement de couleur de l'opale
Quelle que soit l'origine de l'opale, les raisons de l'effet de changement de couleur sont constantes.
2.1 Causes et facteurs d'influence de l'effet de changement de couleur de l'opale
En observant l'intérieur de l'opale avec des effets de changement de couleur à l'aide d'un microscope électronique à balayage, on constate que l'intérieur de l'opale est composé d'innombrables sphères de silice presque sphériques qui sont densément empilées. Ces sphères de silice sont de taille similaire, disposées proprement et dans une certaine fourchette ; elles se connectent les unes aux autres, s'empilant en arrangements cubiques simples, ou empilant une corde sur les interstices d'une autre corde, formant un empilement cubique centré sur le corps.
Lorsque la taille des sphères de silice est inégale et qu'elles sont disposées de manière désordonnée, les espaces entre elles sont également chaotiques et ne peuvent former un réseau. Lorsque la lumière pénètre dans ce type d'opale, il ne peut y avoir de diffraction et l'effet de changement de couleur ne peut donc pas être produit.
En outre, l'opale peut contenir de petites quantités de microcristaux de minéraux non homogènes tels que le quartz, le kaolin et le talc. Le quartz est formé par la cristallisation de l'opale amorphe. Au cours des temps géologiques, l'opale amorphe, la tridymite monoclinique granulaire faiblement cristallisée, la tridymite monoclinique prismatique bien cristallisée et le quartz granulaire bien cristallisé se développent. Le degré de cristallisation détermine l'intensité du changement de couleur de l'opale. D'après des données pertinentes, les opales qui changent fortement de couleur ne contiennent pas de microcristaux et présentent une faible cristallinité ; les opales qui changent modérément de couleur contiennent des microcristaux de tridymite monoclinique granulaire aux contours flous ; les opales qui changent peu ou pas du tout de couleur contiennent des microcristaux de tridymite monoclinique en forme d'aiguille, ce qui indique une faible cristallisation. En d'autres termes, plus le degré de cristallisation augmente, plus le changement de couleur de l'opale s'atténue.
L'effet de changement de couleur de l'opale n'est pas seulement lié aux sphères de silice et à leur homogénéité, mais il est également influencé par des conditions externes. Étant donné que l'effet de changement de couleur est optique et que la lumière n'est qu'une sensation qui agit sur le cerveau humain, la position, le temps et la méthode d'observation peuvent également affecter l'effet de changement de couleur. Le même morceau d'opale peut présenter différentes intensités de changement de couleur ou des variations de couleur lorsqu'il est observé à différentes latitudes, à différentes saisons, dans différentes conditions météorologiques ou même à différents moments de la même journée. Par conséquent, lorsque l'on observe une opale à l'intérieur en utilisant la lumière naturelle, il est préférable de faire face à la fenêtre ; à l'extérieur, il est conseillé de se détourner du soleil et d'observer à partir de la position opposée. À la lumière artificielle, il convient d'utiliser la lumière réfléchie et d'observer l'intensité du changement de couleur et la variété des couleurs à une distance de 15 〜20 cm de l'opale, ce qui permet une description et une évaluation plus précises.
2.2 Causes des taches de couleur dans l'effet de changement de couleur de l'opale
La disposition étroite des petites sphères de silice à l'intérieur de l'opale crée des espaces réguliers entre les sphères. Ces espaces sont proches de la longueur d'onde de la lumière, formant ainsi un réseau tridimensionnel qui peut provoquer la diffraction de la lumière. Lorsque la lumière pénètre dans l'opale, une partie de la lumière frappe la surface des sphères de silice, provoquant une réfraction, tandis qu'une autre partie de la lumière passe à travers le réseau tridimensionnel formé par les interstices. Lorsque la différence de formation de la lumière est égale à un multiple entier de la longueur d'onde, il y a diffraction. Expérience du prisme de Newton
La lumière peut être décomposée en sept couleurs. Par conséquent, lorsque la lumière naturelle passe à travers un réseau, les différentes longueurs d'onde de la lumière monochromatique se diffractent, se décomposant en différentes couleurs allant du violet au rouge.
Les couleurs du jeu de couleurs de l'opale dépendent de la taille des espaces entre les sphères de silice, qui dépend à son tour du diamètre des sphères de silice. Si le diamètre des sphères de silice est important, les espaces sont également importants, ce qui permet à une plus grande quantité de lumière monochromatique de passer, d'où un jeu de couleurs plus riche ; à l'inverse, le jeu de couleurs sera monotone.
En résumé, l'opale qui produit l'effet de jeu de couleurs doit remplir les conditions suivantes : taille modérée des grains, taille similaire des grains et disposition ordonnée des grains. La différence essentielle entre l'opale et l'opale ordinaire et entre l'opale de haute qualité et l'opale de basse qualité réside dans leur microstructure interne. Plus la taille des grains est uniforme, plus leur diamètre est modéré et plus leur disposition est ordonnée, plus le jeu de couleurs produit est intense et plus la qualité de l'opale est élevée ; à l'inverse, si la taille des grains est inégale et leur disposition désordonnée, il s'agit d'opale ordinaire.
2.3 Causes de la forme des taches de couleur dans l'effet de jeu de couleurs de l'opale
La formation de taches de couleur dans le jeu de couleurs provient de défauts structurels dans les grains. De nombreux textes de gemmologie mentionnent que l'empilement ordonné de grains équidiamétriques forme l'opale qui produit le jeu de couleurs. Toutefois, les termes "équidiamètre" et "ordonné" ne sont que des termes relatifs. Les images obtenues au microscope électronique à balayage montrent que la taille des grains est égale dans une certaine fourchette, et que la disposition ou l'orientation de l'empilement des grains n'est pas strictement cohérente mais présente seulement une disposition ordonnée dans une certaine fourchette, formant ainsi une structure en mosaïque. Cette structure est due au fait que, lors de la formation de l'opale, les conditions géologiques ne sont pas absolument stables et que de légers changements peuvent entraîner des variations dans la taille des grains et des erreurs dans l'ordre d'empilement. Cette structure permet à l'opale de présenter des couleurs alternées de taches, de fils ou de points colorés sur le même plan, changeant comme un kaléidoscope aux couleurs vibrantes. Si un morceau entier d'opale était composé de grains de taille égale et disposés de façon tout à fait cohérente, le jeu de couleurs observé ne montrerait qu'un changement régulier de la couleur du morceau entier d'opale, une seule couleur étant observée à un moment donné. Par conséquent, lors de l'identification, les taches de couleur de taille inégale et aux limites floues doivent être considérées comme l'une des caractéristiques de l'opale naturelle.
Section V Explication des propriétés mécaniques des solides amorphes
Nous aborderons ici les fractures liées aux solides amorphes.
Les fractures conchoïdales courantes dans les pierres précieuses amorphes comprennent le verre (quelle que soit sa nature), le plastique et l'opale (figures 5-3-1 à 5-3-3).
Figure 5-3-1 Fracture conchoïdale du verre (éclat huileux)
Figure 5-3-2 Fracture conchoïdale du verre (simili-pierre de soleil)
Figure 5-3-3 Fracture conchoïdale du verre (imitation de jade)
Section VI Plastiques
Le plastique est une matière organique fabriquée par l'homme, principalement composée de polymères à longue chaîne d'atomes de carbone et d'hydrogène. Les plastiques sont très malléables, peuvent être chauffés ou moulés dans n'importe quelle forme, et peuvent être colorés en ajoutant des colorants. Les propriétés physiques du plastique diffèrent considérablement de celles de la plupart des pierres précieuses inorganiques, de sorte qu'il est rarement utilisé pour imiter des pierres précieuses inorganiques transparentes autres que l'opale. Cependant, de nombreuses propriétés optiques du plastique, telles que l'éclat, la densité, la dureté et la conductivité thermique, sont similaires à celles des pierres précieuses organiques, ce qui fait qu'il est couramment utilisé pour imiter les pierres précieuses organiques, et qu'il présente un fort potentiel de tromperie, notamment pour imiter les perles, l'ambre et le jais. La plupart des imitations en plastique sont réalisées à l'aide de moules. Le plastique est parfois également utilisé pour améliorer les pierres précieuses, par exemple pour les laminer, les soutenir et les recouvrir d'une couche superficielle.
Le plastique n'est pas un matériau d'imitation durable, il faut donc veiller à ne pas l'endommager.
