COULEUR DES MINÉRAUX

Quelques exemples

Voyons maintenant quelques exemples qui montrent l'importance des impuretés.

Commençons par le diamant, une des gemmes les plus prestigieuses, qui est du carbone pur. En l'absence d'atomes étrangers, il est incolore. La présence de bore, à la concentration de quelques millionièmes, lui confère une délicate teinte bleue qui peut aller jusqu'au bleu-noir pour des concentrations de l'ordre du millième. L'azote le colore en jaune (le diamant jonquille) pour 10^—5 N/C, ou en vert pour 10^—3 N/C. Les carbonados ou diamants noirs sont des variétés impures et mal cristallisées.

Dans le corindon, Al₂O₃, incolore à l'état pur, des ions Cr³⁺ viennent prendre la place d'atomes d'aluminium. Apparaît alors une magnifique couleur rouge, c'est le rubis de Birmanie. Si du fer, sous forme d'ions Fe³⁺, vient s'ajouter, se substituant aussi à des atomes d'aluminium, comme dans le rubis de Siam, la couleur devient plus sombre. Avec le titane, et selon la proportion de fer, le corindon donne des saphirs dont la couleur va du bleu au mauve. Ces gemmes peuvent être reproduites artificiellement. Il suffit d'ajouter au corindon 2,5 p. 100 en poids d'oxyde de chrome pour avoir du rubis et 1,5 p. 100 d'oxyde de fer avec 0,5 p. 100 d'oxyde de titane pour avoir un saphir. D'autres couleurs sont connues : l'améthyste orientale, qui doit sa couleur violette à des ions vanadium V³⁺ ; l'émeraude et la topaze orientales, respectivement verte et jaune, mais dont l'origine de la couleur n'a pas encore été éclaircie.

Le béryl, Al₂Be₃(Si₆O₁₈), est rarement incolore. Des ions Cr³⁺, se substituant aux atomes d'aluminium, lui donnent une couleur d'un beau vert : c'est l'émeraude. Avec des ions Fe³⁺ en ces mêmes sites, on a l'aigue-marine, qui est bleue. Le remplacement d'atomes de béryllium par du fer donne au cristal une couleur jaune-or, c'est l'héliodore. Avec du scandium, la couleur est bleu-gris (bazzite de Baveno) et avec le manganèse, rose (morganite) ou rouge (bixbite).

L'ion Cr³⁺ joue un grand rôle dans les spinelles. Par exemple, dans le rubis de Ceylan, MgAl₂O₄, la couleur rouge-pourpre provient du remplacement d'atomes d'aluminium par du chrome. Citons aussi l'alexandrite, variété impure de chrysobéryl (BeAl₂O₄), qui contient en plus des ions V³⁺. Cette gemme possède la particularité d'être verte à la lumière du jour et rouge à celle des lustres électriques. Cela est dû au fait que la lumière par incandescence ne provoque pas de transitions dans le bleu.

Parmi les silico-aluminates utilisés comme gemmes, les grenats sont les plus courants. Le pyrope, Mg₃Al₂(SiO₄)₃, doit sa couleur à des ions Cr³⁺. En revanche, l'almandin (l'escarboucle des croisés), Fe₃Al₂(SiO₄)₃, est coloré par nature par les ions Fe²⁺ de constitution, ce qui ne l'empêche pas de contenir des ions étrangers, comme Gd³⁺ ou Y³⁺ en petite quantité qui modifient agréablement sa teinte. L'amazonite est une variété de microcline, Si₃AlO₈K, où des ions potassium ont été remplacés par des ions Pb⁺ ou Pb³⁺. En revanche, la spessartite, Mn₃Al₂(SiO₄)₃, est rouge orangé à cause des ions Mn²⁺. L'ouvarovite, Ca₃Cr₂(SiO₄)₃, est verte par suite de la présence normale de chrome.

Le zircon, ZrSiO₄, contient toujours des éléments des terres rares (Nb, Hf, Y, Gd) qui le colorent souvent en rouge.

Le disthène est bleu et la topaze (la vraie) : Al(F,OH)₂SiO₄ est jaune, en raison de la présence d'ions Cr³⁺, Fe³⁺, et V⁴⁺ en plus dans la seconde.

Les tourmalines doivent leurs couleurs chatoyantes à des ions fer, chrome, manganèse et titane.

En règle générale, le fer (Fe²⁺ ou Fe³⁺) colore en vert de nombreux silicates, l'olivine (Mg₂SiO₄), l'épidote, le diopside, la jadéite et la serpentine par exemple,[...]