Qui étudie les pierres précieuses. Science moderne des pierres précieuses. Types de traitement des pierres précieuses Modifier

Pierres, principalement sur les propriétés physiques, les caractéristiques de la composition chimique, les avantages décoratifs et artistiques des minéraux et agrégats minéraux utilisés dans la production de bijoux et de taille de pierre. Il étudie la géologie des gisements, ainsi que la technologie de traitement des pierres précieuses et semi-précieuses. Un objectif appliqué important de la gemmologie est de déterminer le type minéral d'une pierre précieuse et son origine (souvent effectué à l'aide d'un échantillon à facettes, dont l'impact notable est inacceptable), ainsi que d'établir les différences entre les pierres précieuses naturelles et leurs analogues synthétiques. et des imitations. Par ailleurs, la gemmologie comprend le développement de méthodes d'affinage des pierres précieuses et ornementales.

K. Khudoba et E. Gübelin définissent la gemmologie (analogue allemand - Edelsteinkunde) comme l'étude des propriétés des pierres ornementales et précieuses, des lois qui déterminent leurs formes et propriétés physiques, leur composition chimique et leurs dépôts à des fins d'utilisation pratique. Elle considère également les imitations, les analogues synthétiques des pierres naturelles et les matériaux synthétiques qui n'ont pas d'analogues naturels. La gemmologie pratique traite de tous les types de traitement de la pierre : taille, affinage, coloration, etc.

voir également

Littérature

• Kievlenko E. Ya., Senkevich N. N., Gavrilov A. P. Géologie des gisements de pierres précieuses. M. : "Nedra", 1982
• Putolova L. S. Gemmes et pierres colorées. M. : Nedra, 1991
• Smith G. Pierres précieuses. M. : Mir, 1984
• Elwell D. Pierres précieuses artificielles. M. : Mir, 1986

Liens

• Source du texte :

Fondation Wikimédia. 2010.

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La pierre est tout composant dur et non malléable de la croûte terrestre sous la forme d'une masse continue ou de morceaux individuels. Un bijoutier comprend les pierres précieuses par ce mot, un constructeur comprend les matériaux avec lesquels les rues sont pavées et les maisons sont construites. Les géologues impliqués dans les sciences de la Terre appellent les objets de leur étude non pas des « roches », mais des roches et des minéraux.
Une roche, ou, comme on dit plus souvent, une roche, est une combinaison (agrégat) de minéraux d'origine naturelle. Typiquement, les roches comportent des zones plus ou moins importantes. Le sable et le limon sont également classés comme roches de montagne (plus précisément sédimentaires meubles). La science qui étudie les roches s'appelle la pétrographie.
Un minéral est un composant solide et homogène de la croûte terrestre, formé naturellement. Avec le début de l’ère des vols spatiaux, les composants solides des roches de la Lune ont commencé à être appelés minéraux. La plupart des minéraux sont isolés sous forme de cristaux ayant certaines formes. Le mot « minéral » vient du mot latin mina (« le mien ») - le mien. La science des minéraux s'appelle la minéralogie.
Un cristal est un corps de forme strictement géométrique, de composition homogène, avec une structure interne régulière - un réseau cristallin. La structure du réseau cristallin détermine la variété des propriétés physiques des cristaux, et donc des minéraux. La branche scientifique qui étudie les cristaux s'appelle la cristallographie.
La pierre précieuse est un concept qui n’a pas de définition unique. Le plus souvent, les pierres précieuses contiennent de beaux et rares minéraux (dans certains cas, des agrégats minéraux), qui ont une dureté assez élevée et sont donc très résistants à l'abrasion, autrement dit presque intemporels. Mais, bien sûr, l'idée de la beauté d'une pierre a évolué au fil du temps, c'est pourquoi certaines pierres, autrefois considérées comme précieuses, ont longtemps été oubliées, tandis que d'autres minéraux sont désormais, au contraire, élevés au rang de pierres précieuses. Le concept de pierre semi-précieuse, comme on appelait autrefois les bijoux peu durs et les pierres semi-précieuses, est encore moins clair et n'est pas tout à fait valable aujourd'hui. La pierre à bijoux est un concept collectif qui couvre toutes les pierres utilisées comme bijoux (y compris à des fins décoratives). Dans un sens plus étroit du terme, les pierres ornementales sont des pierres précieuses relativement bon marché, qui contrastent ainsi avec les « vraies » pierres précieuses. La science des pierres précieuses s’appelle la gemmologie.
Le minerai est généralement un mélange minéral contenant des métaux industriels. Récemment, certains types de matières premières minérales non métalliques possédant des propriétés utiles sont parfois appelées minerais. Étant donné que la valeur pratique du minerai (c'est-à-dire son état, son aptitude au développement) dépend de facteurs qui peuvent évoluer dans le temps (capacités techniques d'extraction et d'enrichissement, conditions économiques, conditions de transport), la notion de « minerai » s'applique non seulement à certains minéraux ou races minières

Minéraux

Actuellement, environ 3 000 minéraux sont connus et chaque année, les scientifiques en découvrent de plus en plus de types. Seulement une centaine de minéraux ont une importance pratique relativement grande : certains en raison de leur présence répandue, d'autres en raison de propriétés particulières précieuses pour l'homme. Et seulement un quart d’entre eux jouent un rôle important dans la composition des roches.
Certains minéraux étaient connus dès la Grèce antique. Cependant, la manière scientifique de les connaître a été établie bien plus tard. Le scientifique allemand Georg Agricola (1494-1555) est à juste titre considéré comme le père de la minéralogie. Le professeur de minéralogie de l'Académie des mines de Freiberg Abraham Gottlob Werner (1750-1817), qui a développé la classification des roches, et le professeur de chimie de Berlin Martin Heinrich Klaproth ont également apporté une contribution significative au développement de l'étude des minéraux. (1743-1817).
L'émergence des noms de minéraux ne suit pas un système unique : certains d'entre eux sont empruntés au jargon des mineurs ou au discours populaire, d'autres ont été inventés spécifiquement. Le rôle des scientifiques allemands dans le développement de la minéralogie s'est reflété dans la diffusion significative de termes allemands, qui ont reçu une reconnaissance internationale. Au fil du temps, de nombreux minéraux ont reçu de nouveaux noms, mais leurs anciens noms ne sont souvent pas devenus obsolètes. Par conséquent, désormais, un même minéral peut avoir plusieurs noms. La nomenclature des pierres précieuses et ornementales est particulièrement confuse : leurs nombreux noms sont vastes et peuvent souvent induire en erreur. Et bien qu'il existe des accords internationaux sur une nomenclature unifiée pour les pierres précieuses, la pratique montre qu'aujourd'hui encore, l'attribution arbitraire de divers noms commerciaux à celles-ci n'a pas de fin.

Origine et structure

Les minéraux peuvent se former de différentes manières. Des minéraux bien connus tels que le feldspath, le quartz et le mica cristallisent à partir de liquides fondus et de gaz enflammés, principalement dans les entrailles de la Terre, moins souvent - à partir de laves qui ont éclaté à la surface de la Terre. Certains minéraux sont formés à partir de solutions aqueuses ou apparaissent avec la participation d'organismes, d'autres par recristallisation de minéraux existants sous l'influence de pressions et de températures élevées.
De nombreux minéraux sont souvent présents dans certaines communautés ou associations, appelés paragenèses (par exemple, le feldspath et le quartz), mais il existe également des minéraux qui s'excluent mutuellement (par exemple, le feldspath et le sel gemme).
La plupart des minéraux ont une composition chimique spécifique. Bien que les impuretés qu'ils contiennent soient capables d'influencer les propriétés physiques des minéraux, voire de les modifier, elles ne sont généralement pas mentionnées dans les formules chimiques. Lors de l’identification des minéraux, la forme de leurs cristaux joue un rôle très important. Et bien qu'elle ne soit pas toujours parfaitement exprimée dans les échantillons et qu'elle soit le plus souvent simplement déformée, dans la plupart des cas, il est toujours possible de distinguer des signes d'une structure cristalline - bords, nuances ou angles constants entre les faces. Les formes cristallines typiques sont regroupées en sept systèmes cristallographiques appelés systèmes. La distinction entre eux se fait par les axes cristallographiques et les angles d'intersection de ces axes (voir tableau page 11).
Il existe les systèmes (systèmes) cristallographiques suivants : cubique (régulier), tétragonal (carré), hexagonal (hexagonal), trigonal (rhomboédrique ou triangulaire), orthorhombique (parfois appelé orthorhombique), monoclinique et triclinique.

Dans le système cubique, les trois axes ont la même longueur et sont orientés perpendiculairement entre eux. Dans un système tétragonal, les trois axes sont perpendiculaires entre eux, deux d'entre eux ont la même longueur et se trouvent dans le même plan, et le troisième en diffère par sa longueur. Il y a quatre axes dans le système hexagonal ; trois d'entre eux sont situés dans le même plan, ont la même longueur

noy et se coupent à des angles de 120° (ou 60°), tandis que le quatrième axe (d'une longueur différente) est orienté perpendiculairement aux trois autres. Le système trigonal a les mêmes axes et angles que le système hexagonal. Par conséquent, ces deux systèmes sont souvent combinés en un seul - hexagonal. La différence entre eux se manifeste dans les éléments de symétrie. Dans le système hexagonal, la section transversale de la forme de base prismatique est de six
charbon, en trigonal - triangulaire. En coupant les coins d'un triangle, on obtient une forme hexagonale à six côtés. Dans le système rhombique, tous les axes sont perpendiculaires entre eux, mais ont des longueurs différentes. Dans un système monoclinique de trois axes de longueurs différentes, deux sont perpendiculaires entre eux et le troisième est situé à un angle aigu par rapport à eux. Dans le système triclinique, les trois axes sont de longueur différente et inclinés les uns par rapport aux autres.
Bien entendu, la plupart des minéraux cristallisés ne se présentent pas sous forme de cristaux correctement formés ; Le plus souvent, leurs formes sont déformées et elles se caractérisent par le développement préférentiel de certaines facettes au détriment d’autres. Toutefois, les angles entre les faces correspondantes restent toujours les mêmes. Certaines substances minérales cristallisent dans différents systèmes. Dans de tels cas, on parle de polymorphisme et de modifications polymorphes. Par exemple, le carbonate de calcium CaCOe peut former deux modifications dans des conditions différentes : la calcite trigonale et l'aragonite orthorhombique.
Les facteurs qui déterminent la forme d’un minéral sont la structure de son réseau cristallin et la composition des atomes, des ions ou des molécules. Si, avec la même composition chimique, les atomes eux-mêmes sont toujours identiques, alors leurs positions relatives peuvent être très différentes. La structure du réseau cristallin détermine non seulement la forme des cristaux, mais aussi leur clivage. Ainsi, par exemple, avec une disposition en spirale des particules dans le réseau, qui ne permet pas d'y dessiner des interfaces plates, le cristal ne se divise pas le long du clivage (c'est-à-dire qu'il n'a pas de clivage).
Tous les minéraux cristallins ont un réseau et seule la structure interne des substances amorphes est dépourvue d'ordre régulier.
Dans certains cas, à la suite de la création de cavités restant à la place des cristaux dissous et éliminés, du remplacement ou de la prolifération (crustification) d'autres formations, les minéraux peuvent apparaître sous des formes cristallines atypiques pour eux - sous la forme de ainsi- appelés pseudomorphes, ou faux cristaux.
Si des minéraux de même structure ne diffèrent que par des variations mineures de composition chimique, des changements de couleur ou d’autres caractéristiques, on dit qu’ils sont des variétés. Parmi les pierres précieuses et ornementales, les variétés jouent un rôle important.
Une coupe ou un facettage est la combinaison de faces la plus caractéristique des cristaux d'un minéral particulier (par exemple, le dodécaèdre rhombique du grenat), tandis que l'habitude est l'apparence des cristaux et de leurs agrégats (par exemple, en forme de colonne, tabulaire ou aciculaire). . Les masses minérales apparemment sans structure, composées de grains cristallins qui ont un réseau, mais qui, en raison d'une croissance difficile, sont privées de restrictions externes correctes, sont appelées agrégats granulaires confluents, continus ou massifs.
Parfois, deux ou plusieurs cristaux d’un même minéral se développent ensemble de telle manière qu’ils présentent une orientation mutuelle régulière. Similaire

les formations sont appelées jumeaux, tees et jumeaux complexes (multiples, multiples). Outre les jumeaux de croissance, dans lesquels les cristaux constitutifs se touchent uniquement (le long du plan de croissance), il existe également des jumeaux de croissance avec pénétration mutuelle de leurs cristaux constitutifs les uns dans les autres. Les intercroissances gémellaires se reconnaissent aux angles réentrants qui y sont souvent observés, qui n'apparaissent jamais dans les monocristaux.
De gros cristaux réguliers et bien formés de minéraux aux formes magnifiques se trouvent dans les roches, où ils poussent sur les parois internes de cavités arrondies et fermées. De tels vides remplis de matière minérale sont appelés géodes, et les groupes de beaux cristaux qui se sont développés sur leurs parois ou sur les parois des fissures sont appelés druses. Les minéraux typiques des Drusen sont le quartz, la calcite et la fluorite.

Les collectionneurs appellent des minerais de groupes minéraux libres (ou préparés) bien formés. Mais pour la plupart, les individus cristallins sont si petits qu’ils ne peuvent être reconnus qu’à la loupe ou même au microscope. De tels agrégats cristallins (granulaires) sont appelés denses.
Les roses dites en pierre sont particulièrement intéressantes pour le collectionneur - des excroissances feuillues résultant du déplacement d'individus qui poussaient initialement les uns sur les autres dans une position parallèle. Des formes similaires à feuilles grossières de type « rose » peuvent être trouvées dans le gypse, la barytine et l’hématite (mica de fer).
Beaucoup plus courants sont divers types d'intercroissances minérales (agrégats minéraux ou accumulations minérales). Selon la composition minérale et les conditions dans lesquelles s'est déroulé le processus de croissance, des agrégats colonnaires, d'orientation radiale (radiant, fibreux, aciculaire, etc.), feuillus ou granulaires sont apparus. Les agrégats radiaux ont tendance à former des formes sphériques qui, lorsqu'elles ont une surface lisse et brillante, sont appelées têtes de verre (plus correctement appelées « chauves »). Les formations concentriques en forme de coquille, telles que la pierre de pois d'aragonite, sont appelées oolites (voir page 16).

Propriétés physiques

Dans les minéraux, la forme des cristaux dans la plupart des cas n'est pas si idéalement développée qu'elle puisse être utilisée pour distinguer avec précision un minéral d'un autre, c'est pourquoi nous sommes ici aidés par des propriétés physiques des minéraux telles que la couleur, l'éclat, le clivage, la fracture, la dureté et densité.
Cependant, l'amateur doit se rappeler que tous les minéraux qu'il rencontre ne peuvent pas être diagnostiqués sans recourir à des études chimiques et physiques spéciales.

Couleur et trait

La couleur d'un minéral ne peut servir de signe diagnostique caractéristique que dans de rares cas, comme par exemple dans l'azurite bleue, la malachite verte, le soufre jaune ou le cinabre rouge. La plupart des espèces minérales peuvent avoir des

coloration Par exemple, la fluorine peut être incolore, jaune, brune, rose, verte, bleue, violette et même presque noire. Les impuretés chimiques et mécaniques peuvent modifier la couleur naturelle du minéral et permettre de distinguer ses variétés.
De plus, les nuances de couleur des minéraux peuvent changer sous l'influence de températures élevées, de rayonnements ultraviolets et radioactifs, et simplement s'estomper au soleil. En bijouterie, la coloration artificielle des pierres précieuses et ornementales joue un rôle important.
Une caractéristique diagnostique des minéraux plus fiable que la couleur est ce qu'on appelle le trait de couleur (ou, comme on le dit souvent, simplement le trait). La couleur de la ligne est révélée en frottant un morceau de porcelaine non émaillée (une génoise) avec un coin de l'échantillon à tester. Si le minéral s'avère dur, il est recommandé de gratter d'abord une partie de la poudre avec une lime, puis de la broyer sur une assiette.
La ligne reflète la couleur propre du minéral ; sa couleur est plus constante et dépend moins des variétés de couleurs du minéral. Ainsi, la couleur du lustre de fer noir (un type d'hématite) est rouge cerise, la pyrite jaune d'or est noire avec une teinte verdâtre et la fluorine, quelle que soit sa couleur jaune, verte ou violette, est toujours blanche.

Brillance, transparence

L'éclat d'un minéral est dû à la façon dont la lumière se reflète sur sa surface. En minéralogie, on distingue les éclats vitreux, soyeux, nacrés, diamantés, gras, résineux, cireux, métalliques et semi-métalliques. De nombreux minéraux manquent de brillance ; ils semblent ternes et mats. L'éclat métallique se produit non seulement dans les métaux natifs, mais également dans les sulfures, ainsi que dans certains oxydes. De nombreux minéraux à éclat métallique présentent des couleurs ternies et, dans de tels cas, présentent souvent une magnifique irisation.
Les plaques et les phénomènes d’altération de surface peuvent modifier l’éclat d’un minéral ou le réduire considérablement. Par conséquent, la définition de la brillance n’est pas toujours sans ambiguïté.
Les minéraux peuvent être transparents, translucides, c'est-à-dire transmettant faiblement la lumière, ou opaques. Ces derniers comprennent des minéraux à éclat métallique. Cependant, presque tous les minéraux, à l'exception des métaux natifs (sauf l'or), sont transparents ou translucides en coupes très fines appelées lames minces.

Tous les minéraux transmettant la lumière qui n'appartiennent pas au système cubique présentent une biréfringence plus ou moins forte. Si, par exemple, vous placez un cristal de calcite rhomboédrique sur une page contenant du texte, alors toutes les lettres seront visibles à travers le cristal, fourchu. Le spath d'Islande (une variété transparente de calcite) présente particulièrement clairement le phénomène de biréfringence, c'est pourquoi ce minéral est également appelé spath biréfringent. Cependant, dans la plupart des minéraux, la biréfringence de la lumière est si faible qu’elle ne peut être reconnue à l’œil nu. La raison de la biréfringence est qu’un rayon de lumière traversant un cristal est divisé en deux rayons, chacun étant réfracté différemment.
Dans certains minéraux (principalement des pierres précieuses), vous pouvez voir des reflets, des scintillement et d'autres effets de lumière (iridisation, opalescence). Ces phénomènes optiques sont dus à la réflexion de la lumière sur des plaques minces, qui sont des inclusions dans le minéral ou participent directement à sa structure. (L'opalescence est causée par la diffusion de la lumière sur des couches de minuscules billes de silice. - Trans.)

Clivage et fracture

De nombreux minéraux se fracturent le long de surfaces planes. Dans de tels cas, on dit que le minéral présente un clivage. Le clivage dépend de la structure du réseau cristallin. Selon la facilité avec laquelle le minéral se divise, on distingue un clivage très parfait (mica), parfait (calcite) et imparfait (grenat). Tous les espars (feldspath, spath fluor, spath fluorite, spath calcite) se distinguent par un bon clivage. Mais il existe aussi des minéraux dépourvus de tout clivage (quartz). Dans de tels cas, la séparation des individus adjacents les uns des autres dans les jumeaux fusionnés n'est pas appelée clivage, mais séparation.
Pour les minéraux qui ont un clivage médiocre ou inexistant, une caractéristique diagnostique importante peut être la fracture - la nature de la surface des fragments irréguliers en lesquels le cristal se divise lors de l'impact. Il existe des fractures conchoïdales, éclatées, fibreuses, lisses, inégales, étagées et terreuses. La fracture conchoïdale est typique de toutes les variétés de quartz et de toutes les roches vitreuses.

Dureté

La dureté d'un minéral fait généralement référence à la résistance que présente sa surface lorsque vous essayez de le rayer avec une autre pierre ou un autre objet.
Le minéralogiste allemand Friedrich Mohs (1773-1839) a proposé une échelle qui regroupe les minéraux en fonction de leur dureté relative sur une échelle de dix, appelée échelle de dureté minéralogique, ou échelle de Mohs. Chaque minéral occupant une certaine place sur cette échelle raye tous les minéraux ayant une valeur de dureté inférieure, mais en même temps il est lui-même gratté par les minéraux plus durs situés au-dessus de lui. Les minéraux ayant des valeurs de dureté égales ne se rayent pas.
Par comparaison avec cette échelle, la dureté de n'importe quel minéral peut être déterminée - dureté Mohs. « Les minéraux d’une dureté de 1 et 2 sont considérés comme mous, ceux de 3 à 6 sont considérés comme moyennement durs et au-dessus de 6 sont considérés comme durs. Les minéraux d’une dureté de 8 à 10 auraient la dureté des pierres précieuses.
L'échelle de Mohs est une échelle relative. Avec son aide, il est seulement possible de déterminer quel minéral est le plus dur. Il est impossible de dire comment la dureté augmente en termes quantitatifs d'un échelon à l'autre sur l'échelle de Mohs. Dans le tableau présenté ici, cette échelle est comparée aux valeurs absolues de dureté - c'est la dureté de broyage dans l'eau selon Rozival. Une comparaison montre comment la dureté absolue augmente brusquement. Pour un non-spécialiste, la détermination de la dureté absolue, qui nécessite un équipement complexe, est quasiment impossible.

Échelle dureté		Dureté de Mohs	Dureté affûtage
		Rayé avec un ongle
		Rayé avec un ongle
		Rayé par une pièce de cuivre
		Se raye facilement avec un couteau de poche
		Difficile de gratter avec un canif
	Orthose	Rayé par un fichier
		Gratter la vitre d'une fenêtre
		Raye facilement le quartz
		La topaze se raye facilement
		Ne se laisse rayer par rien

Lors de la détermination de la dureté Mohs, des échantillons aux bords tranchants doivent être utilisés et grattés sur des surfaces timides et fraîches (non affectées par les intempéries). Pour les formations nervurées, les cristaux feuillus et les minéraux altérés par la surface, les valeurs de dureté aux rayures sont sous-estimées. L'application de l'échelle de Mohs aux roches est généralement impossible en raison de leur hétérogénéité - la présence de composants différents.
Le principal avantage de l’échelle de Mohs est sa facilité d’utilisation. À l’aide d’échantillons de référence et de kits de grattage, la dureté minérale peut être facilement déterminée sur le terrain, lors de promenades et d’excursions. Même si vous ne disposez pas d’échantillons de contrôle, vous pouvez utiliser d’autres aides simples. Ainsi, notre ongle gratte les minéraux d'une dureté allant jusqu'à 2, un canif une dureté allant jusqu'à 5-6, le verre est facilement rayé par le quartz (sa dureté Mohs est de 7). Bien entendu, pour le diagnostic professionnel d’un minéral ou d’une pierre précieuse, le test de dureté Mohs est trop imprécis. De plus, les pierres précieuses peuvent être endommagées lorsqu’elles sont rayées. Par conséquent, dans de tels cas, ils ont recours à la détermination de ce qu'on appelle la dureté de broyage, qui est mesurée par la quantité de minéral broyé de la surface de l'échantillon dans certaines conditions.

Densité

La densité fait référence à la masse d'une substance divisée par la masse d'un volume égal d'eau. Par conséquent, un minéral d’une densité de 2,6 est 2,6 fois plus lourd que le même volume d’eau. La densité des minéraux, roches et minerais varie de 1 à 20. Les minéraux d'une densité inférieure à 2 sont perçus comme légers (ambre - 1,0), de 2 à 4 - comme d'habitude (quartz - 2,6), au-dessus de 4 - comme lourds ( galène , ou lustre au plomb - 7.5).
Les pierres précieuses les plus chères, comme les métaux précieux, ont une densité plus élevée que les minéraux formant des roches comme le quartz et le feldspath. Pour cette raison, dans les eaux courantes, se déposent et s'accumulent d'abord des minéraux lourds, puis des sables de quartz qui les recouvrent. Ces types de gisements de minéraux utiles sont appelés placers.
La densité d'un minéral peut être calculée comme suit :

La masse d’un minéral est facile à déterminer à l’aide de n’importe quelle échelle. Son volume peut être déterminé de diverses manières, notamment en déplaçant de l'eau dans un récipient de mesure ou par pesée hydrostatique. La deuxième méthode est plus précise et convient même aux petits échantillons. Sur une balance hydrostatique, un minéral suspendu sur un fil fin est d'abord pesé dans l'air puis immergé dans l'eau. La différence entre les deux résultats correspond à la masse d’eau déplacée et est donc numériquement égale au volume du minéral. Cette méthode de détermination de la densité avec une précision d'une décimale est également accessible à un amateur. Bien entendu, il est important de s’assurer que le minéral est propre et exempt de substances étrangères de densité différente.

Poids lors de la pesée dans l'air
Poids lors de la pesée dans l'eau Différence (volume)

La densité de cet échantillon est de 2,7 ; A en juger par ce chiffre, le minéral identifié est la calcite.

Autres propriétés

Il existe également d'autres propriétés et méthodes qui peuvent aider à identifier les minéraux, telles que leur comportement devant une sarbacane et dans des sections transparentes, leur magnétisme, leur odeur, leur goût et leur sensation au toucher.
Les tests de fusibilité et de réaction de couleur de flamme sont effectués à l'aide d'une sarbacane. Il s'agit d'un tube en laiton avec un embout en bois à une extrémité et un trou pour cheveux à l'autre. En soufflant de l'air à travers une sarbacane dans une flamme (par exemple, un bec Bunsen ou même une bougie ordinaire), vous pouvez la rendre très chaude et la diffuser au point souhaité. Pour utiliser efficacement une sarbacane, des aides de laboratoire sont nécessaires, ainsi que certaines connaissances et compétences en chimie. Par conséquent, les non-spécialistes ne devraient utiliser la méthode de la sarbacane qu'à titre exceptionnel.
Des sections transparentes (sections de 0,02 à 0,03 mm d'épaisseur) permettent d'examiner la structure de l'échantillon au microscope. Avec les coupes polies (coupes claires), elles sont utilisées dans l'étude des minerais, mais elles jouent un rôle primordial en pétrographie, dans l'étude microscopique des roches.

Classification

Toute la variété des minéraux est divisée en groupes qui combinent des minéraux ayant des caractéristiques communes. En minéralogie scientifique, il est courant de classer les minéraux principalement selon leur composition chimique. Vous trouverez ci-dessous les classes de minéraux.

1. Éléments : diamant, bismuth, graphite, or, cuivre, arsenic, platine, soufre, argent.
2. Sulfures : stibine, argentite, arsénopyrite, orpiment, fahlore, bornite, bournonite, galène, cinabre, cobaltine, covellite, minerai d'argent rouge, lellingite, marcasite, molybdénite, nickeline, pentlandite, pyrite, pyrrhotite, réalgar, stannite, sphalérite, chalcocite, chalcopyrite, chloanthite.
3. Halogénures : atacamite, halite, carnallite, cryolite, sylvite, fluorite.
4. Oxydes et hydroxydes : anatase, braunite, wolframite, hausmannite, hématite, goethite. gibbsite, diaspore, ilménite, cassitérite, quartz, corindon, cuprite, limonite, magnétite, manganite, opale, pyrolusite, psilomélane, rutile, brai d'uranium (brai braché), franklinite, chrysobéryl, chromite, zincite.
5. Nitrates, carbonates, borates : azurite, ankérite, aragonite, boracite, withérite, hydrozincite, dolomite, calcite, magnésite, malachite, rhodochrosite, sidérite, smithsonite, strontianite, cérussite.
6. Sulfates, chromates, molybdates, tungstates : anhydrite, anglesite, barytine, wolframite, wulfénite, gypse, crocoïte, molybdénite, célestine, scheelite.
   
7. Phosphates, arséniates, vanadates : apatite, turquoise, vanadinite, vivianite, lazulite, mimétesite, pyromorphite, micas d'uranium.
8. Silicates : augite, actinolite, andalousite, arfvedsonite, béryl, bronzite, vésuvianite, wollastonite. Gayuin. hédenbergite. hypersthène, diallag, diopside, dioptase, jadéite, kaolinite, cyanite (disthène), cordiérite, lapis-lazuli, leucite, montmorillonite, néphéline, nosane, olivine, pyrophyllite, feldspath, préhnite, hornblende, rhodonite, serpentine, sillimanite, sodalite, spodumène, staurolite, talc, titanite (sphène), topaze, trémolite, tourmaline, chlorite, chrysocolle, zéolithes, zircon, zoïsite, aégirine.

Il existe d'autres principes de classification en minéralogie.
Dans notre cas, la classification des minéraux repose sur les domaines dans lesquels ils revêtent la plus grande importance pour l'homme, c'est-à-dire que l'on distingue des groupes de minéraux rocheux, de pierres précieuses et ornementales et de minerais.

Il existe plusieurs sciences qui étudient les pierres d’un côté ou de l’autre.
Une science telle que minéralogie (Minéral allemand ou minéral français, du latin tardif (аеs) minérale - minerai)étudie les pierres classées comme minéraux. Les minéraux se caractérisent par une origine naturelle et certainement par une structure cristalline et ordonnée, résultat de divers processus géologiques. Les formations amorphes (ambre, verre, y compris le verre volcanique) et les matières organiques nobles (corail, perles, jais...) ne peuvent être classées parmi les minéraux.

Étroitement lié à la minéralogie gemmologie (du latin gemma - « gemme, pierre précieuse » et du grec λόγος - « mot, esprit »), la science des pierres précieuses. Le concept de pierres précieuses est plus large que celui de minéraux, mais il ne peut pas être classé comme terme scientifique ; il est de nature historique et quotidienne et à différentes époques, différentes pierres ont été classées comme pierres précieuses. Selon Fersman, par exemple, seules les pierres transparentes peuvent être classées parmi les pierres semi-précieuses, sans faire de distinction entre les pierres précieuses et semi-précieuses. Il a proposé de classer les variétés restantes comme « pierres colorées ». Contrairement à la minéralogie, la gemmologie inclut comme objet d'étude à la fois les minéraux et les structures amorphes, les formations organiques et même les pierres synthétiques. Le sujet d'étude porte sur les propriétés physiques, optiques et chimiques des pierres précieuses, l'aspect technique de leur transformation et de leur taille, ainsi que les aspects décoratifs et artistiques.

Une autre science qui faisait autrefois partie de la minéralogie est cristallographie (du grec κρύσταλλος, à l'origine « glace », plus tard « cristal de roche », « cristal » et γράφω « j'écris »). Les cristaux désignent une forme de formation caractérisée par une structure stricte. Un minéral peut avoir plusieurs formes cristallines, plusieurs variantes de cristaux, et les cristaux peuvent également être synthétiques.

Et enfin, il y a la science des roches et de leurs minéraux constitutifs. pétrographie (du grec πέτρος « pierre » et γράφω « j'écris »). Il est de nature descriptive et étudie les caractéristiques texturales et la structure des roches, en utilisant la microscopie optique et la spectrométrie de masse comme principales méthodes de recherche. Sciences connexes pétrologie (du grec πέτρος - « pierre » et λόγος - « parole, esprit ») traite d'une étude plus détaillée des roches ignées et métamorphiques, y compris l'étude des liens génétiques entre elles et des conditions de leur formation (par opposition à la pétrographie).

En fait, grâce aux informations issues de ces sciences, il est possible de comprendre suffisamment la grande variété de pierres que nous utilisons dans la vie quotidienne ou que nous rencontrons simplement autour de nous.

La gemmologie est la science des pierres ornementales et précieuses (gemmes). Dans son cadre, leurs propriétés optiques et physiques, leur composition chimique, leur origine, leurs technologies de transformation, leur valeur artistique et décorative sont étudiées. C'est-à-dire que parmi les sciences géologiques, cette discipline a principalement une signification appliquée. Par son sujet et ses méthodes, elle est très proche de la minéralogie, dont elle faisait partie à l'origine.

Histoire

La gemmologie est apparue avec la minéralogie comme une direction non distincte. De plus, les premiers travaux minéralogiques portaient principalement sur les pierres précieuses, leurs caractéristiques et les méthodes de diagnostic. Dans la Rome antique, ces recherches ont été menées par Pline l'Ancien et dans le monde islamique médiéval par Biruni. Le développement de la minéralogie et de la gemmologie s'est accompagné de l'accumulation de connaissances sur les minéraux jusqu'à la fin du XVIe siècle. dans le cadre d'une direction géologique et minéralogique unique des sciences naturelles, lorsqu'elle a commencé à se séparer.
Le premier livre sur les pierres précieuses a été écrit en 1652 par Thomas Nichols.

En Russie, les travaux gemmologiques ne sont apparus qu'au XIXe siècle. Ces recherches ont été menées par V. M. Severgin et M. I. Pylyaev.

En 1837, Marc Gaudin crée des cristaux de rubis en faisant fondre conjointement du chromate de potassium et de l'alun de potassium. Il s'agit du premier cas de culture artificielle de minéraux précieux.

La gemmologie moderne s'est formée au début du XXe siècle, lorsque sont apparues des méthodes précises d'étude de la matière minérale.

Ainsi, en 1866, Arthur Church a utilisé le premier spectroscope pour étudier les pierres, et en 1902, Herbert Smith a créé un instrument spécialisé pour mesurer l'indice de réfraction des cristaux - un réfractomètre.
En 1908, la Gemological Association of Great Britain a été créée. Robert Shipley, diplômée en 1929, fonde le Gemological Institute of America en 1931.

Au milieu des années 30. Anderson et Payne ont créé plusieurs liquides lourds, stables et sûrs pour déterminer la densité des minéraux.

Après la Seconde Guerre mondiale, R. Webster a développé une technologie permettant d'identifier les minéraux précieux à l'aide des rayons ultraviolets.

En 1959 L.Ch. Trumper a créé un appareil pour diagnostiquer les pierres précieuses par réflectivité (réflectomètre).

Dans les années 70 De tels dispositifs se sont répandus, tout comme les conductivimètres thermiques. En 1986, le premier programme informatique commercial permettant d’identifier les minéraux précieux a été introduit. Dix ans plus tard, deux appareils sont créés par De Beers pour distinguer les diamants synthétiques des diamants naturels.

Science moderne

La gemmologie est étroitement liée aux sciences géologiques telles que la minéralogie, la cristallographie et la pétrographie. Cela s’explique par le fait que la plupart des pierres précieuses et semi-précieuses sont des minéraux.
Or cette discipline a plusieurs orientations : diagnostique (déterminer le type de pierre et distinguer les minéraux naturels et synthétiques), génétique (trouver l'origine des pierres précieuses), descriptive (étudier les caractéristiques des pierres), expérimentale (étudier les possibilités d'utilisation de pierres non utilisé ici en bijouterie), régional (recherche de gemmes d'un certain territoire), esthétique (modification des propriétés externes des pierres : taille, changement de couleur, etc.), appliqué et technique et économique (développement de nouvelles méthodes d'affinage et de transformation pierres précieuses et optimisation des technologies existantes), évaluative (détermination de la valeur des pierres en fonction de leur origine, de leurs propriétés, de leur degré de transformation, etc.), glyptique (une méthode particulière de traitement externe des pierres précieuses, consistant à appliquer une image tridimensionnelle sur la surface).

La gemmologie est donc avant tout une science appliquée. Même les tâches de recherche visent à utiliser les informations obtenues ou les développements dans la production et le commerce des pierres. Ainsi, il est nécessaire de déterminer le type minéral d’une pierre précieuse et son origine, ainsi que la différence entre les pierres précieuses naturelles et leurs analogues artificiels, pour évaluer les pierres destinées au commerce. Le développement de méthodes de raffinage et de traitement des pierres précieuses est nécessaire pour la production de bijoux.

Dans les pays où le commerce des pierres est autorisé, il existe des laboratoires étatiques de gemmologie. De plus, il y en a aussi des privés. On les trouve dans les pays où les diamants sont commercialisés. Ici, les gemmologues évaluent les pierres, agissant en tant que tiers dans les transactions.

Sujet, tâches et méthodes de gemmologie

Le sujet de la gemmologie concerne les pierres ornementales et précieuses. Il convient de noter que la plupart d’entre eux concernent les minéraux. Ainsi, environ un tiers de tous les minéraux connus sont utilisés en bijouterie. En plus des minéraux, la gemmologie étudie les corps non minéraux, tels que les formations non cristallines, les produits organogènes et les analogues synthétiques des minéraux.

Les objectifs de cette science comprennent le développement de critères de diagnostic pour les pierres précieuses synthétiques et naturelles, l'élargissement des possibilités d'utilisation des pierres connues et l'étude des domaines d'utilisation d'espèces non impliquées dans l'industrie de la bijouterie, le développement de méthodes de synthèse de pierres précieuses artificielles et l'amélioration de la technologies utilisées.

Il existe plusieurs tâches prometteuses : l'accumulation de données de diagnostic pour une identification plus précise et fiable des pierres, l'étude de la couleur des pierres précieuses par modélisation informatique, l'étude des propriétés optiques des diamants et l'optimisation de leur taille, l'étude des méthodes pour le raffinage des pierres et la création de technologies pour sa reconnaissance, l'étude des différences entre les pierres précieuses artificielles et leurs analogues naturels et leurs propriétés spécifiques.

Cette discipline applique des méthodes de pétrographie, de chimie, de géologie, de physique et de biologie. Les méthodes optiques revêtent une grande importance en gemmologie. Leur avantage est que de telles technologies permettent de diagnostiquer les calculs sans exercer d'influence physique sur eux. Ceci est particulièrement important étant donné que les gemmologues doivent souvent identifier les pierres traitées qui ne peuvent pas être visiblement affectées. Les méthodes optiques comprennent la dispersion des couleurs, la mesure des indices de réfraction de la lumière, l'intensité et la nature de la luminescence, etc. Pour distinguer les pierres naturelles des pierres artificielles, une détermination de la composition est généralement nécessaire. À cette fin, la résonance paramagnétique électronique, la spectroscopie ultraviolette et infrarouge sont utilisées, et la composition et les relations de phase des inclusions gaz-liquide et solide sont analysées. La mise à niveau s'effectue en améliorant ou en changeant la couleur. À cette fin, des méthodes de rayonnement ionisant, de recuit (exposition thermique) et d'imprégnation avec des substances chimiquement actives sont utilisées.

Autrement dit, en termes de méthodes utilisées, la gemmologie est également proche de la minéralogie. La différence est que les gemmologues doivent très souvent examiner les pierres précieuses traitées, qui ne peuvent pas être affectées de manière visible. Les méthodes de diagnostic optique sont donc plus répandues.

Formation et travail d'un hémologue

La gemmologie étant une spécialité étroite, la formation à ce métier s'effectue dans le cadre de la géologie, de la géochimie, de la physique des cristaux et de la technologie de traitement des pierres et métaux précieux. Et si les deux premières spécialités sont très courantes, alors les autres sont rares. Par ailleurs, il existe des cours de gemmologie en dehors du cursus de l’enseignement supérieur.

En Russie, les gemmologues sont peu demandés. Cela s'explique par le fait que la pratique de leur participation aux transactions de commerce de pierres précieuses en tant que tiers (évaluateurs) n'est pas développée ici. De plus, de nombreuses personnes impliquées dans ce domaine ne connaissent même pas l’existence de tels spécialistes. Par conséquent, en Russie, les gemmologues travaillent principalement dans la production de bijoux, tandis que dans d'autres pays, ils sont activement impliqués dans le commerce des pierres et des produits qui en sont fabriqués.

Conclusion

La gemmologie est apparue avec la minéralogie comme une section non distincte et a même constitué au début la base de cette science. Elle a acquis son aspect moderne au début du XXe siècle. Actuellement, la gemmologie est une discipline appliquée. Engagé dans le diagnostic, la transformation et la synthèse de pierres précieuses et ornementales. La formation s'effectue le plus souvent dans les spécialités du cycle géologique, mais en raison de la faible demande, les spécialistes dans ce domaine en Russie travaillent principalement dans la production de bijoux.