Quartz fumé

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Quartz fumé
Catégorie IX : silicates[1]
Image illustrative de l’article Quartz fumé
Quartz Fumé- Massif du Mont Blanc - Haute Savoie, France (15x10cm)
Général
Classe de Strunz 4.DA.05
Formule chimique O2Si SiO2
Identification
Masse formulaire[2] 60,0843 ± 0,0009 uma
O 53,26 %, Si 46,74 %,
Couleur Brun à noir
Classe cristalline et groupe d'espace Trigonale-trapézoédrique
P 3121 ou P 3221 suivant le sens de l'enroulement des hélices de tétraèdres SiO4
Système cristallin trigonal
Réseau de Bravais hexagonal
Clivage Rarement observable sur ,,
Cassure conchoïdale
Habitus prisme hexagonal terminé par deux rhomboèdres
Jumelage oui
Échelle de Mohs 7
Trait blanc
Éclat vitreux
Propriétés optiques
Indice de réfraction no = 1,5442
ne = 1,5533
Pléochroïsme faible
Biréfringence Δ = 0,0091 ; uniaxe positif
Pouvoir rotatoire 21.73°/mm [3]
à 20 °C et à 589nm
Dispersion 2 vz ~ 0-10°
Transparence transparent à opaque
Propriétés chimiques
Densité 2,65 constante
Température de fusion 1650 (±75) °C
Fusibilité Ne fond pas mais crépite
point d'ébullition: 2 230 °C
Solubilité Soluble dans HF
Comportement chimique très stable, sauf dans
l'acide fluorhydrique ou
la soude très concentrée
Propriétés physiques
Coefficient de couplage électromécanique k=8,5 %
Magnétisme aucun
Radioactivité aucune

Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le quartz fumé (anciennement (XVIIIe siècle) enfumé) est une variété de quartz qui doit sa teinte à une irradiation naturelle (ou artificielle) d'impuretés d'aluminium (sous formes d'aluminosilicates[4]) par des minéraux radioactifs (uranium, thorium), phénomène qui s'exagère dans le quartz morion[5]. La couleur du quartz fumé peut varier du brun au noir. Ce changement de teinte variant selon sa durée d'exposition au rayonnement dû au granite environnant, il livre des indices sur la vitesse de surrection du terrain dans lequel on le trouve. En effet, dans des environnements géologiques normaux, ce processus qui a lieu plusieurs millions d'années après la cristallisation du magma granitique, ne peut se produire qu'à des températures inférieures à 50 °C (au-dessus de cette température, le taux de formation des centres colorés reste inférieur au taux de destruction)[5].

Variétés[modifier | modifier le code]

Carte des principaux pays producteurs de quartz dans le monde
  • Morion : du brun très foncé à noir opaque, cette variété est connue sous le nom de morion ou quartz noir. De grands cristaux naturels ont été trouvés en France notamment dans la Haute Vienne (Géologie du Limousin).
  • Cairngorm : variété de quartz fumé découvert dans les montagnes Cairngorms en Écosse. Il a généralement une couleur jaune-brun fumé, certains spécimens sont gris-brun.
Il est utilisé en Écosse où il est porté en broche et en décoration sur le kilt. Le plus gros spécimen connu est un cristal de 23,6 kg, conservé au Château de Braemar[6].

Terminologie en gemmologie[modifier | modifier le code]

Ce sont des terminologies frauduleuses qui désignent le quartz fumé de qualité gemme. Ces terminologies sont interdites par le C.I.B.J.O (World Jewellery Confederation)[7].

Galerie[modifier | modifier le code]

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Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. La classification des minéraux choisie est celle de Strunz, à l'exception des polymorphes de la silice, qui sont classés parmi les silicates.
  2. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  3. [1]
  4. Lorsque l'ion Al3+ se substitue à l'ion Si4+, la charge manquante dans cette impureté est apportée par un cation (le plus souvent H+, parfois Na+). Sous l'effet de l'irradiation gamma), un électron est arraché à un oxygène lié à un atome d'aluminium en coordination tétraédrique. Cet électron peut être capté par l'ion H+, formant alors un atome d'hydrogène neutre qui n'est plus assujetti à rester au voisinage de Al3+. L'association de ce cation et du déficit en électrons de l'oxygène possède une configuration électronique qui absorbe la lumière visible, formant un centre coloré. Cf Patrick Cordier, Hugues Leroux, Ce que disent les minéraux, Éditions Belin, (lire en ligne), p. 32.
  5. a et b (en) E. J. Gübelin, J. Koivula, Photoatlas of inclusions in gemstones, ABC editions, , p. 87.
  6. Le plus gros cristal de Cairngorm
  7. Site du CIBJO

Annexes[modifier | modifier le code]

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Article connexe[modifier | modifier le code]