Quartz colorés

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Couleurs du quartz : pour un début, on se limitera aux causes de trois colorations du quartz, améthyste, enfumé, citrin ; une irradiation radioactive est responsable de ces trois colorations.

Avant-propos : Pour ces quelques mots sur les causes de la couleur des quartz, nous avons utilisé les travaux de Lehmann et Bambauer (1973 et 1975) et les causes de la coloration sont développées ici selon leur théorie. Des publications plus récentes (voir Le Règne Minéral n°2) parlent de formalismes, c’est-à-dire de "théories formellement admises et acceptées", le mécanisme de coloration fait alors référence aux travaux de Cohen (1985).

Les centres de couleurs sont des défauts engendrés par les radiations ionisantes de haute énergie (rayonnements radioactifs naturels, rayons X ou Y en laboratoires) qui provoquent une redistribution des électrons de la structure. La présence d'éléments étrangers dans la structure du quartz est, conjointement à l'irradiation, responsable des centres de couleur dans les variétés colorées suivantes:

-- quartz fumé, enfumé très léger à morion, c’est-à-dire presque noir, en passant par diverses nuances (cognac, etc.). Des traces d'aluminium, additionnées d'un alcali, lithium ou sodium, et d'un peu d'hydrogène. Teinte stable jusqu'à 200°C.

-- quartz citrin, jaune à brun ; cette couleur provient également de traces d'aluminium et d'hydrogène. Teinte stable jusqu'à un peu plus de 260°.

-- quartz améthyste, de mauve à violet avec plus ou moins de rouge ; couleurs souvent influencée par la présence, typique chez les améthystes, d'oxydes de fer en inclusions macroscopiques ; exemple : améthystes de Denny's Mountains. Des traces de fer, d'aluminium, d'alcalis. Teinte stable jusqu'à 350°C.

Généralement on peut observer que seules sont teintées les parties du cristal qui sont maclées, souvent r ; les parties non-maclées, souvent z , sont incolores, ou quelquefois enfumées. Des centres colorés fumé, citrine, améthyste peuvent coexister dans un même cristal ; cette assertion est discutée par certains (cependant les amétrines existent dans la nature (le gisement de Brandberg en Namibie livre des quartz mixtes, améthyste et enfumés ; le gîte bolivien d'Anay, donne des amétrines véritables dont la portion sous r est améthyste, et celle sous z citrine. Dans un musée français, deux cristaux accolés, l'un fumé, l'autre améthyste, proviennent du Massif Central...) et sont reproduites en laboratoire depuis peu)... Ces cristaux hybrides contiennent des centres colorés améthyste et des centres colorés fumés ; précautionneusement chauffés, ils perdent leur centre coloré fumé ; si l'on chauffe davantage, on détruit aussi le centre coloré améthyste.

Pour exister, les quartz colorés, ont dû trouver :

-- dans les solutions minérales, de l'aluminium, de l'hydrogène, un ou des alcalins Na. Li. etc., du fer.

-- dans leur environnement, une source radioactive naturelle. (Des massifs de roches, même faiblement radioactives, telles les masses granitiques, rhyolitiques, et varia, représentent, à l'échelle des temps géologiques, des sources valables ; par exemple, les intrusions granitiques sont responsables des teintes fumées et améthyste des quartz du massif du Mont Blanc.) L'améthyste est présente dans de nombreux gisements liés au volcanisme.

NB : La couleur rouge est aussi produite par la présence, en inclusions microscopiques, de peroxyde de fer (exemple : « hyacinthe de Compostelle »).

(Chapitre traitant de la coloration des quartz, extrait de deux études plus conséquentes. L’une parue dans les Annales de la SSNATV tome 52 fascicules 1&2 (2000) à propos des améthystes de l’Estérel ; l’autre traitant des améthystes en général puis des améthystes alpines en particulier, publiée dans le Bulletin du Club de Minéralogie de Chamonix).


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Voir aussi à : Quartz | Quartz Alpins | Les sceptres du quartz et de quelques autres minéraux | Le quartz‎ | Fentes alpines | Quartz et ses variétés | Quartz Gwindel | Quartz vrillés (plats = sucres et gwindels ; prismatiques).