BÉRYLLIUM

Structure et composition chimique

Le béryl appartient au groupe des cyclosilicates : le motif élémentaire est un anneau de six tétraèdres SiO₄, dont chacun possède deux sommets libres, ce qui correspond à la formule (Si₆O₁₈)^12-. Ces anneaux sont disposés dans des plans parallèles et leur empilement détermine l'existence de canaux creux parallèles à l'axe c du cristal. L'équilibre électrique et la cohésion de l'ensemble sont assurés par des ions Al³⁺ hexacoordonnés et Be²⁺ tétracoordonnés. La formule du béryl s'établit ainsi à Be₃Al₂Si₆O₁₈.

Les béryls contiennent souvent des alcalins, de l'eau et des gaz rares, constituants qui prennent place pour la plupart dans les canaux creux de la structure.

Propriétés physiques

Les béryls cristallisent dans le système hexagonal et forment le plus souvent des prismes simples. Leur dureté est de 7,5 à 8, leur densité de 2,7 à 2,9 ; leurs indices optiques principaux sont respectivement voisins de 1,57 et 1,58. La coloration est très variable : on attribue au fer les teintes bleu et vert pâle, à l'uranium le jaune, aux alcalins le rose, et au chrome, ainsi qu'au vanadium, le vert des émeraudes. Les béryls ordinaires sont opaques ou laiteux, les variétés précieuses sont parfaitement transparentes.

Conditions de gisement

Les béryls ordinaires et les aigues-marines se trouvent dans des pegmatites, associés à la topaze, au lépidolite et aux colombo-tantalates. Ils peuvent atteindre des dimensions considérables, 200 t pour un béryl et 110 kg pour une aigue-marine. Les émeraudes, par contre, ne se rencontrent que dans des roches métamorphiques, mais toujours au voisinage d'intrusions pegmatitiques. Ces conditions de gisement correspondent à un milieu générateur riche en eau et en minéralisateurs, et à des températures de 400 à 500 ⁰C.

Les béryls gemmes

Toutes les variétés limpides sont utilisées en joaillerie. La goshenite incolore, la morganite rose, l'héliodore jaune sont assez appréciés, ainsi que certains béryls vert pâle.

L'aigue-marine, d'un bleu-vert assez clair, provient de nombreux gisements, mais surtout du Brésil et de Madagascar, qui fournit des pierres d'un bleu plus soutenu.

L' émeraude, également connue depuis l'Antiquité, atteint, suivant sa coloration et sa pureté, des prix très variables : les plus beaux échantillons ne le cèdent sur ce point qu'au diamant ou au rubis. On en connaît trois sources principales : la Colombie, d'où proviennent la plupart des pièces de grande taille, le Zimbabwe, où le vert est très profond, et l'Oural, où les émeraudes sont un peu plus claires. L'une des émeraudes les plus célèbres atteint 16 300 carats (musée de Topkapi, Istanbul).

D'autres gisements importants de béryl se trouvent en Ouganda, en Argentine, aux États-Unis et en Inde.

Synthèse des béryls et des émeraudes

Dès 1888, Hautefeuille a préparé des cristaux de béryl, vers 800 ⁰C, en présence de fondants. L'addition de chrome (ou de vanadium) a permis d'obtenir, par des procédés analogues, mais souvent tenus secrets, des émeraudes de plusieurs centimètres. On a également réalisé la synthèse de l'émeraude par voie hydrothermale, vers 600 ⁰C et 1 550 bar (Wyart). L'observation des inclusions fluides ou cristallisées permet souvent de reconnaître l'origine[...]