Opale
Catégorie IX : silicates[1]
Image illustrative de l’article Opale
Opale-AG (Opale précieuse) (5 × 2,5 cm) Mexique
Général
Classe de Strunz
Classe de Dana
Formule chimique SiO2 · n H2O
Identification
Couleur variées
Échelle de Mohs 5,5-6,5
Trait blanc
Éclat vitreux ; résineux ; nacré ; cireux ; gras ; mat.
Propriétés optiques
Indice de réfraction no = 1,5442
ne = 1,5533
Biréfringence Δ = 0,0091 ; biaxe positif
Dispersion optique 0-10°
Fluorescence ultraviolet oui
Transparence Transparent, translucide, à opaque
Propriétés chimiques
Densité 1,9-2,5
Fusibilité Ne fond pas dans la flamme mais devient mate et crépite
Solubilité Soluble dans HF et KOH
Propriétés physiques
Magnétisme aucun
Radioactivité aucune

Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Une opale est un minéraloïde composé de silice hydratée de formule SiO2 · n H2O, avec des traces d'uranium, de magnésium, de calcium, d'aluminium, de fer, d'arsenic, de sodium et de potassium. La teneur en eau est comprise habituellement entre 3 et 9 % ; elle peut atteindre 20 % suivant les variétés.

Il ne s’agit pas d’une espèce minérale au sens strict du terme mais cette famille a une reconnaissance officielle par l’IMA[2].

Elle se compose de trois espèces minérales bien distinctes :

Elle se décompose en quatre variétés :

Étymologie

L'origine du terme opale vient du mot sanskrit upala signifiant « pierre précieuse », qui est à l'origine du grec opallion et du latin opalus. Selon Pline l'Ancien :

« Formées de ce qui fait le mérite des pierreries les plus précieuses, elles ont offert à la description des difficultés infinies; car en elles se trouve le feu subtil de l'escarboucle, l'éclat purpurin de l'améthyste, le vert de mer de l'émeraude; et toutes ces teintes y brillent, merveilleusement fondues. Parmi les auteurs, les uns ont comparé l'effet général des opales à l'arménium, couleur employée par les peintres; les autres, à la flamme du soufre qui brûle, ou à celle d'un feu sur lequel on jette de l'huile[3]. »

Formation

La formation de l'opale dépend d'une alternance périodes humides/sèches dans le cycle de la silice chimique. En effet, lors des périodes humides, les précipitations chargées en ions et éléments divers s'infiltrent dans le substrat. L'eau de ruissellement imperméabilise les argiles à leur contact et stagne, les ions et éléments sont piégés. Il se produit une hydrolyse, la silice précipite avec formation d'opales, riches en impuretés. En périodes sèches, l'évaporation va former les couches supérieures de calcédoine et de quartz.

L'opale peut contenir des organismes fossilisés par perminéralisation, remplacement ou inclusion. En inclusion on ne trouve guère que des racines de plantes, mais en 2020 on a trouvé le premier animal ainsi fossilisé, la nymphe d'une cigale datant de 5 à 10 millions d'années[4].

Optique

Structure moléculaire d'une opale précieuse : un réseau ordonné de sphères de SiO2

Synonymie

Variétés

Opale arlequin
Carte des principaux pays producteurs d'opales dans le monde

L'opale présente diverses sous-variétés, dont certaines sont utilisées en joaillerie et classées comme pierre fines ; ces variétés se distinguent par leur origine, la couleur du fond ou sa nature. Sans jeux de couleurs elle est classée « commune », avec jeux de couleurs elle est classée « précieuse » ou « noble ». Le « dessin arlequin » désigne une répartition extrêmement rare des couleurs d'une opale, celle de l'habit aux carreaux bien définis, ce n'est pas une variété. Une opale « arlequin » peut être noire, blanche, boulder, etc.

Galerie

Gisements pour opale-AG

Extraction des opales à Coober Pedy, Australie

Le lessivage dû à l'érosion entraîne la silice en solution, jusqu'à la nappe. Ce lessivage, tertiaire concerne aussi bien la roche que les coquilles prises dans le dépôt. L'opale s'est déposée, par paquets dans la roche ou à la place des coquilles, lorsque la nappe est descendue à la suite d'une longue période de sécheresse.

Le dépôt n'est donc pas prévisible, il n'y a pas de veines, et l'exploitation doit se faire très délicatement, à la main ou avec de petites machines (exploitation plus ou moins artisanale) pour ne pas rater les dépôts qui peuvent être gros comme le poing ou même moins.

Les gisements principaux se trouvent en Australie et en Amérique (Mexique, États-Unis, Canada).

La première découverte d'opale en Australie date de 1849 et fut faite par le géologue allemand Johannes Menge. La production commença à White Cliffs (Nouvelle Galles du Sud) en 1890 et à Opalton (Queensland) en 1896.

Bélemnites fossilisées en opale - Coober Pedy, Australie (MNHN)

Les champs d'opale de Coober Pedy produisent les trois quarts des opales du monde. Ils s'étendent sur 70 kilomètres de Mintabie au nord à Andamooka au sud, découverts entre 1920 et 1930 et dont les opales ont une faible teneur en eau (< 6 %) et des couleurs vives. L'opale se trouve dans des couches d'argiles sableuses déposées au Crétacé par la mer peu profonde qui recouvrait les trois larges dépressions qui forment le Great Artesian Basin : le Carpentaria Basin, le Eromanga Basin et le Surat Basin.

Lightning Ridge est connu pour ses squelettes transformés en opale dont Pandora qui provient de l'épaule d'un plésiosaure.

Le Stuart Range Opal Field fut découvert lors de la prospection pour l'or en 1915.

Les plus grosses opales

Opales célèbres

Gemmologie

Opales artificielles

On peut donner un aspect opalescent à un matériau transparent en formant des petites paillettes ou des bulles, qui vont créer le même phénomène de diffraction (voir l'article Réseau de diffraction).

Opalite synthétique, de 10 à 20 mm polie au tambour

La réaction chimique de Stöber permet de produire des suspensions de billes de silice d'un diamètre de quelques centaines de nanomètres. Ces suspensions donnent des opales par simple décantation suivie d'un chauffage à 945 °C pendant quelques heures. Les opales obtenues sont laiteuses.

Terminologie

L’opale-AG n'est pas une pierre précieuse, comme son étymologie le suggère mais une pierre fine.

Toutes ces terminologies sont interdites par le CIBJO (World jewellery confederation)[23].

Notes et références

  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. American Mineralogist 92 (2007) 1325.
  3. Pline l'Ancien, Histoire naturelle [détail des éditions] [lire en ligne], XXXVII, 21, 1. Traduction d'Émile Littré, 1848-1850.
  4. (en) Boris Chauviré, Mickal Houadria, Aline Donini, Brian T. Berger, Benjamin Rondeau et al., « Arthropod entombment in weathering-formed opal: new horizons for recording life in rocks », Scientific Reports, vol. 10,‎ , article no 10575 (DOI 10.1038/s41598-020-67412-9).
  5. Esquisses critiques Par Pierre Lièvre 1921 P.192
  6. (en) Jones, J.B. and E.R. Segnit (1971), « The nature of opal. I Nomenclature and constituent phases », Journal of the Geological Society of Australia: 18: 57-68
  7. (en) Max Hutchinson Hey, An index of mineral species & varieties arranged chemically 1955, British Museum (Natural History). Dept. of Mineralogy
  8. Armand Dufrénoy, Traité de minéralogie, Volume 3, 1856
  9. James Dwight Dana, George Jarvis Brush (1877) A System of Mineralogy: Descriptive Mineralogy, John Wiley & Sons, New York (NY), 5e éd., 827 p., p. 199, citant entre autres Bibl. Brittan. [Bibliothèque britannique, tome 1], 185, 1796 "(? name fiorite here given)"
  10. Aichhorn: Wiener Ztg., Abendbl., 11.07.1860
  11. Histoire naturelle des minéraux, tome troisième, 1785, page 598
  12. The Edinburgh new philosophical journal, 1827, p. 263
  13. Jean-Claude de La Métherie, Théorie de la terre, Volume 2, 1797.
  14. Bulletin de la Société géologique de France, Tome 12 Paris 1841, p. 19
  15. Henri Landrin, Dictionnaire de minéralogie, de géologie, et de métallurgie, 1852
  16. Les méthodes de synthèse en minéralogie, cours professé au Muséum Par Stanislas Meunier 1891
  17. E.F.Glocker (1847) Gen. Spec. Min. Sec. Ord. Nat. Dig. Synopsis p.131
  18. François Sulpice Beudant, Traité élémentaire de minéralogie, Volume 2
  19. Le gypse de Paris et les minéraux qui l'accompagnent: (première contribution à la minéralogie du bassin de Paris) Alfred Larcoix 1897.
  20. (en) Eckert, Allan W., The World of Opals, Chichester, John Wiley & Sons, , 448 p. (ISBN 0-471-13397-3), p. 67, 126
  21. (en) « The Dynamic Earth @ National Museum of Natural History », Mnh.si.edu (consulté le )
  22. Encyclopedia of Chemical Technology, Kirk-Othmer, 1980
  23. Site du CIBJO

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