Propriétés physiques et optiques d’une gemme

PROPRIÉTÉS PHYSIQUES ET OPTIQUES D’UNE GEMME


  • DURETÉ : L’échelle de Mohs, inventée au 19e siècle par le minéralogiste viennois Friedrich Mohs, indique la capacité d’une pierre gemme à résister aux rayures sur sa surface. M. Mohs a évalué la dureté sur une échelle de 1 à 10, où 10 correspond à la dureté la plus forte et 1 à la dureté la plus faible. Les degrés de dureté dépendent du minéral choisi. Il ne s’agit donc pas d’une échelle relative, mais bien d’une échelle comparative. Le matériau naturel le plus dur est le diamant, suivi du corindon (rubis et saphir) et de la topaze.
  • INDICE DE RÉFRACTION : L’indice de réfraction, inventé au 17e siècle par le mathématicien néerlandais Willebrord Snellius (Willebrord Snel van Royen), joue un rôle décisif dans le processus d’identification des pierres gemmes. Il permet de mesurer la brillance d’une pierre. L’indice de réfraction est établi en mesurant à l’aide d’un réfractomètre la vitesse et l’angle d’incidence de la lumière dans la pierre gemme.
  • DENSITÉ RELATIVE : Compte tenu de leurs différentes compositions chimiques et structures cristallines, les divers types de pierre gemme n’ont pas tous le même poids. La densité relative (gramme par centimètre cube sur une échelle de 1 à 8) sert d’indice de mesure de la densité des pierres gemmes et a permis de déterminer le poids spécifique de celles-ci (rapport du poids d’un matériau déterminé à celui d’un volume d’eau égal).

 

Pierre DURETÉ INDICE DE RÉFRACTION DENSITÉ RELATIVE
Agate 6.5 – 7 1.530 – 1.540 2.60 – 2.64
Alexandrite 8.5 1.746 – 1.763 3.70 – 3.78
Almandin 6.5 – 7.5 1.83 4.3
Amazonite 6 – 6.5 1.522 – 1.530 2.56 – 2.58
Amblygonite 6 1.578 – 1.646 3.01 – 3.11
Améthyste 7 1.544 – 1.553 2.65
Andalusite 7.5 1.627 – 1.649 3.05- 3.20
Andradite 6.5 – 7.5 1.88 – 1.94 3.70 – 4.10
Anglesite 3 – 3.5 1.880 – 1890 6.30 – 6.39
Apatite 5 1.628 – 1.649 3.16 – 3.23
Aigue-marine 7.5 – 8 1.564 – 1.596 2.68 – 2.74
Ambre 2 – 2.5 1.539 – 1.545 1.05 – 1.09
Aragonite 3.5 – 4 1.670 – 1.690 2.94
Aventurine 7 1.544 – 1.553 2.64 – 2.69
Azurmalachite 3.5 – 4 1.655 – 1.909 3.25 – 4.10
Béryl jaune 7.5 – 8 1.562 – 1.602 2.66 – 2.87
Bixbit 7.5 – 8 1.562 – 1.602 2.66 – 2.87
Bronzit 5.5 1.650 – 1.680 3.20 – 3.30
Calcite 3 1.480 – 1.660 2.69 – 2.71
Calzédoine 6.5 – 7 1.530 – 1.540 2.58 – 2.64
Chrysobéryl 8.5 1.746 – 1.763 3.70 – 3.78
Chrysokoll 2 – 4 1.460 – 1.570 2.00 – 2.40
Chrysopras 6.5 – 7 1.530 – 1.540 2.58 – 2.64
Citrine 7 1.544 – 1.553 2.65
Clinohumite 6 1.631–1.668 3.13 – 3.75
Cornaline 6.5 – 7 1.530 – 1.540 2.58 – 2.64
Danburite 7 – 7.5 1.630 – 1.636 2.97 – 3.03
Démantoïde 6.5 – 7 1.888 3.70 – 4.10
Diamant 10 2.417 – 2.419 3.50 – 3.53
Diopside 5 – 6 1.664 – 1.730 3.22 – 3.38
Emeraude 7.5 – 8 1.565 – 1.602 2.67 – 2.78
Epidot 6 – 7 1.729 – 1.768 3.30 – 3.50
Fluorite 4 1.434 3.00 – 3.25
Gahnit 7.5 – 8 1.712 – 1.762 4.00 – 4.62
Goshénite 7.5 – 8 1.562 – 1.602 2.66 – 2.87
Grenat à couleur changeante 7 – 7.5 1.79 3.62 – 4.18
Grenat de Malaya 7 – 7.5 1.74 3.75 – 3.99
Grenat de Mali 7 – 7.5 1.730 – 1.890 3.42 – 4.10
Grenat du Mozambique 7 – 7.5 1.790 – 1.830 3.62 – 3.87
Grenat mandarine 7 – 7.5 1.81 4.12 – 4.18
Grenat menthe 7 – 7.5 1.74 3.57 – 3.73
Grenat Rhodolite 7 – 7.5 1.76 3.62 – 3.87
Grenat Spessartite 7 – 7.5 1.81 4.12 – 4.18
Grenat Tsavorite 7 – 7.5 1.74 3.57 – 3.73
Hématite 5.5 – 6.5 2.940 – 3.220 5.12 – 5.28
Héliodore 7.5 – 8 1.562 – 1.602 2.66 – 2.87
Heliotrop 6.5 – 7 1.530 – 1.540 2.58 – 2.64
Hessonite 6.5 – 7.5 1.734 – 1.759 3.57 – 3.73
Hiddenit 6.5 – 7 1.660 – 1.681 3.15 – 3.21
Howlite 3 – 3.5 1.586 – 1.609 2.45 – 2.58
Idiocrase 6.5 1.700 – 1.723 3.32 – 3.47
Indicolite 7 – 7.5 1.614 – 1.666 2.82 – 3.32
Iolite 7 – 7.5 1.542 – 1.578 2.58 – 2.66
Jade 6.5 – 7 1.652 – 1.688 3.30 – 3.38
Jaspe 6.5 – 7 1.54 2.58 – 2.91
Kornerupin 6.5 – 7 1.660 – 1.699 3.27 – 3.45
Kunzite 6.5 – 7 1.660 – 1.681 3.15 – 3.21
Kyanite 4 – 7 1.710 – 1.734 3.53 – 3.70
Labradorite 6 – 6.5 1.559 – 1.570 2.65 – 2.75
Lapis-lazuli 5 – 6 1.500 or 1.670 2.50 – 3.00
Malachite 3.5 – 4 1.655 – 1.909 3.25 – 4.10
Marcassite 6 – 6.5 N/A 5.00 – 5.20
Moldavite 5.5 1.480 – 1.540 2.32 – 2.38
Mookaïte 6.5 – 7 1.54 2.58 – 2.91
Morganite 7.5 – 8 1.562 – 1.602 2.71 – 2.90
Nacre 2.5 – 4.5 1.520 – 1.660 2.60 – 2.85
Obsidienne 5 – 5.5 1.450 – 1.550 2.35 – 2.60
Œil de Tigre 6.5 – 7 1.534 – 1.540 2.58 – 2.64
Onyx 3.5 – 4 1.486 – 1.686 2.72 – 2.85
Opale 5.5 – 6.5 1.370 – 1.520 1.98 – 2.50
Orthoclas 6 – 6.5 1.518 – 1.526 2.56 – 2.59
Péridot 6.5 – 7 1.650 – 1.703 3.28 – 3.48
Perle 2.5 – 4.5 1.520 – 1.660 2.60 – 2.85
Pétalite 6 – 6.5 1.502 – 1.519 2.4
Pezzottaïte 7.5 – 8 1.562 – 1.602 2.66 – 2.87
Pierre de Lune 6 – 6.5 1.518 – 1.526 2.56 – 2.59
Pierre du Soleil 6 – 6.5 1.510 – 1.550 2.62 – 2.65
Prehnite 6 – 6.5 1.611 – 1.669 2.82 – 2.94
Pyrop 7 – 7.5 1.746 3.51 – 3.65
Quartz 7 1.544 – 1.553 2.64 – 2.69
Quartz rose 7 1.544 – 1.553 2.65
Quarzite pourpre 7 1.544 – 1.553 2.64 – 2.69
Rhodochrosite 4 1.600 – 1.820 3.45 – 3.70
Rhodonite 5.5 – 6.5 1.716 – 1.752 3.40 – 3.74
Rubellite 7 – 7.5 1.624 – 1.644 2.82 – 3.32
Rubis 9 1.762 – 1.778 3.97 – 4.05
Saphir 9 1.762 – 1.788 3.95 – 4.03
Sard 6.5 – 7 1.530 – 1.540 2.58 – 2.64
Sardonyx 6.5 – 7 1.530 – 1.540 2.60 – 2.64
Scapolite 5.5 – 6 1.540 – 1.579 2.57 – 2.74
Scheelit 4.5 – 5 1.918 – 1.937 5.9 – 6.3
Sillimanite 6 – 7 1.650 – 1.680 3.24
Sodalite 5.5 – 6 1.48 2.14 – 2.40
Spektrolite 6 – 6.5 1.559 – 1.570 2.65 – 2.75
Sphène 5 – 5.5 1.843 – 2.110 3.52 – 3.54
Spinelle 8 1.712 – 1.762 3.54 – 3.63
Sugilite 6 – 6.5 1.607 – 1.611 2.76 – 2.80
Tanzanite 6.5 – 7 1.691 – 1.700 3.35
Topaze 8 1.609 – 1.643 3.49 – 3.57
Tourmaline 7 – 7.5 1.624 – 1.644 2.82 – 3.32
Tourmaline cuprifère 7 – 7.5 1.614 – 1.666 2.82 – 3.32
Tourmaline Paraïba 7 – 7.5 1.618 – 1.646 2.82 – 3.32
Turquoise pourpre 5 – 6 1.610 – 1.650 2.31 – 2.84
Umbalite 7 – 7.5 1.76 3.62 – 3.87
Unakite 6 – 7 1.525 – 1.760 2.85 – 3.20
Zircon 6.5 – 7.5 1.810 – 2.024 3.93 – 4.73
Zultanite 6.5 – 7 1.700 – 1.750 3.30 – 3.39

La taille des gemmes

À l’état naturel, les pierres brutes sont ternes et sans éclat. Leur forme est irrégulière, et leur structure comporte des inclusions et des imperfections.

Les pierres précieuses ou fines sont taillées ou polies depuis des millénaires par des lapidaires dont l’art consiste à donner une forme définie à la pierre, et à révéler sa transparence, son éclat, sa couleur et sa brillance. Il existe deux styles de taille d’une gemme brute :

Facetté : Ce sont des gemmes aux surfaces polies et plates, aux formes géométriques. C’est la tendance aujourd’hui et les pierres précieuses ou fines facettées sont très appréciées.

Non facetté : Des gemmes ne présentant pas de surfaces polies et plates, aux formes géométriques, comme les cabochons. Ce terme vient du normand « caboche », la tête. Cette technique est employée en particulier sur des pierres présentant une couleur pleine et intense et qui ne comportent pas de transparence.

Les différents types de taille

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Les saphirs de couleur

Lorsqu’on parle simplement de « saphir », il s’agit toujours du saphir bleu.
Mais il existe également des saphirs d’autres couleurs, qu’on qualifiera alors de « saphirs fantaisie » ou « saphirs de couleur ».
Des traces d’éléments tels que le chrome, le fer et le titane provoquent l’apparition de tons bleus, verts, oranges, rouges, violets et jaunes, et les combinaisons de ces couleurs.
Il existe aussi des saphirs à changement de couleur.

LES SAPHIRS JAUNE & ORANGE

Le saphir existe aussi dans des tons qui varient du jaune à l’orange. C’est la présence de fer dans sa composition chimique qui donne au corindon la couleur des saphirs jaune pâle à orange. Le saphir jaune et le saphir orange offrent une alternative au diamant jaune, réservé à une élite à cause de ses prix au carat très élevés. On trouve les saphirs jaune et orange en grande majorité dans des mines situées au Sri Lanka, en Thaïlande, au Cambodge, à Madagascar et en Birmanie.

LE SAPHIR VERT


Lorsqu’il a du fer dans sa composition, le corindon peut prendre une couleur verte allant du vert métallique au vert prairie, plus jaune. Cette pierre offre une belle alternative à son homologue bleu car elle est souvent moins incluse et moins onéreuse. Le saphir vert se trouve principalement au Sri Lanka, en Thaïlande et à Madagascar. On en trouve également de très beaux en Australie, notamment les saphirs qui changent de couleur de vert à bleu selon la lumière.

LE SAPHIR ROSE

Saphir Rose

La couleur du saphir rose varie du rose pastel au rose intense, presque violet grâce à la présence de chrome dans sa composition. Plus la couleur des saphirs roses est saturée, plus ceux-ci ont de valeur. Le saphir rose est une pierre précieuse ultra féminine très prisée pour les bagues de fiançailles. C’est une pierre qui provient essentiellement du Sri Lanka et de Madagascar.

LE SAPHIR VIOLET


La couleur violette du saphir est due à la présence de vanadium dans sa composition chimique. Une bonne couleur de saphir violet est une affaire de goût mais il est important que la pierre allie une teinte saturée avec de la vie. Les gisements de saphirs violets se trouvent au Sri Lanka, au Cachemire, en Birmanie, en Thaïlande, en Inde, en Chine, à Madagascar, au Brésil et en Afrique.

LE SAPHIR PADPARADSCHA


Le saphir padparadscha (ou padparadja) est une pierre recherchée et rare. “Padparadscha” signifie “fleur de lotus” en sanskrit. C’est justement cette couleur si particulière entre l’orange et le rose qui en fait sa spécificité. On trouve des saphirs Padparadscha essentiellement au Sri Lanka et à Madagascar.

Certaines pierres présentent le phénomène connu sous le nom de changement de couleur, allant le plus souvent du bleu à la lumière du jour ou à l’éclairage fluorescent au violet sous la lumière incandescente. Les saphirs peuvent même être gris, noir ou marron.


Une autre variété de saphir est le saphir étoilé. L’astérisme est causé par la réflexion de la lumière sur des inclusions aciculaires parallèles. Les étoiles à six branches sont la norme pour les saphirs, mais il peut parfois y avoir des étoiles à douze branches.

 

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