Alexandrite : le guide de référence
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L’alexandrite est une variété extrêmement rare de chrysobéryl, une espèce minérale de formule BeAl₂O₄. Elle est surtout célèbre pour son spectaculaire changement de couleur : les meilleures pierres apparaissent vertes à bleu-vert sous une lumière comparable à celle du jour, puis rouges à rouge violacé sous une lumière chaude riche en longueurs d’onde rouges.
Ce phénomène n’est pas simplement dû au pléochroïsme de la pierre. Il résulte principalement de la présence de chrome Cr³⁺ dans la structure du chrysobéryl et de la manière très particulière dont ce chrome absorbe la lumière. Le spectre transmis par l’alexandrite se situe dans un équilibre suffisamment précis entre le vert et le rouge pour que la couleur dominante change lorsque la composition de la source lumineuse varie.
Découverte dans les monts Oural en Russie au XIXe siècle, l’alexandrite est aujourd’hui également connue au Brésil, au Sri Lanka, en Tanzanie, en Inde et dans quelques autres régions. Les pierres naturelles présentant simultanément une couleur intense, un changement de couleur prononcé, une bonne transparence et plusieurs carats comptent parmi les gemmes colorées les plus rares.
L’alexandrite en bref
| Propriété | Donnée |
|---|---|
| Nom | Alexandrite |
| Espèce minérale | Chrysobéryl |
| Nature | Variété de chrysobéryl à changement de couleur |
| Formule chimique | BeAl₂O₄ |
| Classe minérale | Oxydes |
| Système cristallin | Orthorhombique |
| Couleur typique en lumière du jour | Vert à bleu-vert |
| Couleur typique sous lumière incandescente | Rouge, rouge violacé à pourpre |
| Principal élément responsable de la couleur | Chrome Cr³⁺ |
| Dureté | 8,5 sur l’échelle de Mohs |
| Densité | Environ 3,73 |
| Indice de réfraction | Environ 1,746 à 1,755 |
| Biréfringence | Environ 0,008 à 0,010 |
| Caractère optique | Biaxe positif |
| Éclat | Vitreux |
| Transparence | Transparent à translucide |
| Clivage | Faible à distinct selon certaines directions, sans clivage facile comparable à celui de la topaze |
| Pléochroïsme | Fort |
| Phénomène caractéristique | Changement de couleur selon la source lumineuse |
| Formes cristallines fréquentes | Cristaux tabulaires ou prismatiques, macles cycliques |
| Principales provenances | Russie, Brésil, Sri Lanka, Tanzanie, Inde |
| Chrysobéryl présent au Québec | Oui |
| Alexandrite reconnue au Québec | Non comme provenance établie |
L’alexandrite possède donc les propriétés fondamentales du chrysobéryl, mais sa combinaison particulière de chrome et de propriétés optiques produit son changement de couleur caractéristique. La dureté de 8,5 en fait également l’une des pierres gemmes naturelles les plus résistantes aux rayures.
Qu’est-ce qu’une alexandrite?
L’alexandrite est la variété à changement de couleur du chrysobéryl. Elle possède la même composition fondamentale que les chrysobéryls jaunes, verts ou brunâtres ordinaires, mais contient suffisamment de chrome pour produire un comportement optique très particulier.
Le chrysobéryl est une espèce minérale de formule BeAl₂O₄ composée de béryllium, d’aluminium et d’oxygène.
Malgré son nom, le chrysobéryl ne fait pas partie du groupe du béryl. Le béryl, qui comprend notamment l’émeraude et l’aigue-marine, est un silicate de formule Be₃Al₂Si₆O₁₈. Le chrysobéryl est plutôt un oxyde possédant une structure cristalline complètement différente.
L’alexandrite fut découverte dans les monts Oural en Russie dans les années 1830.
Son nom est associé à Alexandre II, futur tsar de Russie. Les couleurs vertes et rouges de la pierre ont également contribué à son succès historique en Russie, puisqu’elles rappelaient des couleurs associées à l’Empire russe.
Le terme alexandrite ne devrait pas être appliqué à n’importe quel chrysobéryl légèrement différent sous deux éclairages.
Le changement de couleur constitue sa caractéristique fondamentale. Une véritable alexandrite présente une modification perceptible de sa teinte lorsque la composition spectrale de la lumière change.
Les meilleures pierres passent d’un vert ou bleu-vert relativement pur en lumière du jour à un rouge ou rouge violacé sous une source lumineuse chaude.
D’autres alexandrites naturelles présentent un changement moins spectaculaire, par exemple de vert jaunâtre à brun rougeâtre, ou de vert olive à violet brunâtre.
Pourquoi l’alexandrite change-t-elle de couleur?
Le changement de couleur de l’alexandrite est principalement provoqué par le chrome Cr³⁺ qui remplace une petite partie de l’aluminium dans la structure du chrysobéryl.
La pierre absorbe fortement certaines régions du spectre visible tout en laissant passer principalement deux ensembles de longueurs d’onde : une région associée au vert et une autre associée au rouge.
La couleur dominante dépend alors fortement de la lumière qui éclaire la pierre.
Le rôle du chrome Cr³⁺
Dans un chrysobéryl pur, les sites normalement occupés par l’aluminium contiennent essentiellement Al³⁺.
Dans l’alexandrite, de petites quantités de Cr³⁺ peuvent remplacer une partie de cet aluminium.
L’environnement cristallin entourant le chrome détermine les niveaux d’énergie de ses électrons et donc les longueurs d’onde de lumière qu’il absorbe.
Le spectre de l’alexandrite présente notamment une absorption importante dans la région jaune du visible.
Cette bande sépare en quelque sorte les régions rouge et verte du spectre transmis par la pierre.
La position particulière de cette absorption, autour de la région de 580 nm, joue un rôle essentiel dans l’effet alexandrite.
Lumière du jour : dominance du vert
La lumière naturelle du jour et plusieurs éclairages blancs modernes contiennent une proportion importante de longueurs d’onde correspondant au bleu et au vert.
Lorsque cette lumière traverse une alexandrite, la partie verte transmise devient suffisamment importante pour dominer la perception visuelle.
La pierre apparaît alors verte, bleu-vert ou parfois vert jaunâtre selon sa composition et sa qualité.
Les alexandrites classiques de Russie sont particulièrement connues pour leurs teintes vertes relativement froides sous un éclairage comparable à la lumière du jour.
Lumière chaude : dominance du rouge
Une lampe à incandescence ou une flamme contient proportionnellement beaucoup plus de longueurs d’onde rouges et moins de lumière bleue.
L’alexandrite transmet également une partie importante de cette région rouge du spectre.
Sous cet éclairage, la contribution verte devient moins dominante et le rouge prend visuellement le dessus.
La pierre peut alors apparaître rouge, rouge violacé, pourpre ou brun rouge selon la qualité et la composition du cristal.
L’effet alexandrite
Ce changement de couleur selon la nature de la source lumineuse est tellement caractéristique que le phénomène est couramment appelé « effet alexandrite ».
D’autres pierres peuvent présenter le même type de phénomène, notamment certains saphirs, grenats et diaspores.
L’alexandrite demeure toutefois la référence classique.
Dans les meilleurs spécimens, la différence est spectaculaire : une pierre véritablement verte sous une lumière de type jour devient clairement rouge ou pourpre sous un éclairage chaud.
Le pléochroïsme est un phénomène différent
L’alexandrite présente également un fort pléochroïsme.
Selon la direction dans laquelle le cristal est observé, différentes composantes peuvent apparaître, notamment vert, orangé et rouge violacé.
Il ne faut toutefois pas confondre ce phénomène avec le changement de couleur.
Le pléochroïsme dépend de l’orientation du cristal par rapport à l’observateur, tandis que l’effet alexandrite dépend principalement du spectre de la source lumineuse.
Une pierre peut donc être à la fois fortement pléochroïque et présenter un important changement de couleur.
Composition chimique et structure cristalline
L’alexandrite possède la formule chimique du chrysobéryl : BeAl₂O₄.
Elle contient donc un atome de béryllium, deux atomes d’aluminium et quatre atomes d’oxygène dans sa formule idéale.
Le chrysobéryl appartient à la classe des oxydes.
Il ne doit donc pas être confondu avec le béryl malgré la proximité de leurs noms.
La structure cristalline appartient au système orthorhombique.
Les ions béryllium et aluminium occupent des positions différentes à l’intérieur d’un réseau formé avec l’oxygène.
Le chrome responsable de la coloration peut remplacer une faible proportion de l’aluminium dans certains sites octaédriques.
Cette substitution ne modifie pas suffisamment la composition pour transformer la pierre en une nouvelle espèce minérale.
Elle change cependant profondément son interaction avec la lumière.
Du fer, du titane, du gallium et différents autres éléments traces peuvent également être présents.
Le fer joue notamment un rôle important dans l’apparence de certaines alexandrites. Une concentration élevée peut assombrir la pierre ou modifier la qualité des couleurs vertes et rouges.
Les cristaux de chrysobéryl peuvent être prismatiques ou tabulaires.
La maclation est particulièrement caractéristique.
Trois cristaux maclés peuvent s’associer et former une structure pseudohexagonale ressemblant à une étoile ou à une rosette à six branches.
Ces macles cycliques constituent l’une des formes les plus reconnaissables du chrysobéryl brut.
Propriétés physiques et optiques
L’alexandrite possède une dureté de 8,5 sur l’échelle de Mohs.
Elle est donc plus dure que le spinelle, le quartz, la tourmaline et le béryl, et n’est dépassée parmi les pierres gemmes courantes que par des minéraux particulièrement durs comme le corindon et le diamant.
Cette propriété lui donne une excellente résistance aux rayures.
Sa densité se situe généralement autour de 3,73.
Elle est nettement supérieure à celle du quartz et du béryl, mais légèrement inférieure à celle du corindon.
Les indices de réfraction se situent généralement entre environ 1,746 et 1,755.
La biréfringence est relativement faible, autour de 0,008 à 0,010.
L’alexandrite possède un caractère optique biaxe positif.
Ces valeurs constituent d’excellents critères pour la distinguer des différentes pierres à changement de couleur susceptibles de lui ressembler.
Le saphir possède par exemple des indices de réfraction plus élevés, tandis que le grenat est normalement isotrope et ne présente pas de biréfringence.
L’éclat est vitreux.
Une alexandrite transparente correctement facettée peut présenter une excellente brillance.
Le chrysobéryl possède également une bonne ténacité pour une pierre gemme et n’est pas caractérisé par un clivage facile comparable à celui de la kunzite ou de la topaze.
Certains plans de séparation ou directions de clivage peuvent néanmoins exister.
Un choc suffisamment important peut donc toujours casser ou ébrécher une pierre.
Comment se forme l’alexandrite?
La formation de l’alexandrite nécessite une combinaison géologique inhabituelle.
Le chrysobéryl a besoin de béryllium et d’aluminium, tandis que la couleur de l’alexandrite exige également du chrome.
Le problème est que ces éléments sont généralement concentrés dans des types de roches différents.
Le béryllium est surtout associé aux granites évolués et aux pegmatites, tandis que le chrome est beaucoup plus fréquent dans les roches mafiques et ultramafiques.
Une alexandrite peut donc se former lorsque ces deux environnements chimiques normalement séparés interagissent.
Réaction entre pegmatites et roches riches en chrome
Le modèle classique correspond à l’intrusion de fluides ou de matériaux pegmatitiques riches en béryllium dans des roches mafiques ou ultramafiques contenant du chrome.
Les réactions entre ces deux systèmes créent localement un environnement contenant simultanément du béryllium, de l’aluminium et du chrome.
Lorsque la silice disponible reste suffisamment faible, le chrysobéryl peut être favorisé par rapport au béryl.
Des cristaux chromifères présentant l’effet alexandrite peuvent alors se développer.
Ce contexte est particulièrement important pour comprendre les gisements historiques russes.
Métamorphisme
Le chrysobéryl peut également apparaître dans des roches ayant subi un métamorphisme de haut grade.
Les températures et pressions élevées permettent aux minéraux de recristalliser et aux éléments de se redistribuer.
Dans certaines zones de réaction métamorphique où du béryllium rencontre des roches contenant du chrome, de l’alexandrite peut se former.
Les schistes micacés associés aux gisements d’émeraude de Russie constituent un exemple classique.
L’alexandrite et l’émeraude peuvent d’ailleurs se rencontrer dans des environnements géologiques apparentés puisque les deux nécessitent une combinaison relativement inhabituelle de béryllium et de chrome.
Pegmatites et zones de réaction
Au Brésil, plusieurs occurrences de chrysobéryl et d’alexandrite sont directement liées à de grands districts pegmatitiques.
Le chrysobéryl peut cristalliser à proximité des pegmatites ou dans des zones où les fluides issus de celles-ci ont réagi avec la roche encaissante.
L’apparition de chrome en quantité suffisante transforme alors un chrysobéryl ordinaire en matériau présentant l’effet alexandrite.
Dépôts alluviaux
Une fois formé, le chrysobéryl résiste très bien à l’érosion grâce à sa dureté élevée.
Les roches encaissantes peuvent donc être détruites progressivement tandis que les cristaux demeurent intacts.
Ils sont transportés par l’eau et concentrés dans les sables et graviers.
De nombreuses alexandrites sont ainsi découvertes dans des dépôts alluviaux plutôt que directement dans leur roche d’origine.
C’est notamment le cas au Sri Lanka, où les gemmes sont fréquemment extraites de graviers secondaires.
Où trouve-t-on l’alexandrite dans le monde?
L’alexandrite naturelle est rare et les gisements capables de produire des pierres présentant un changement de couleur de grande qualité sont encore plus inhabituels.
La Russie constitue sa provenance historique, tandis que le Brésil, le Sri Lanka, la Tanzanie et l’Inde font aujourd’hui partie des principales sources étudiées en gemmologie.
Russie
Les monts Oural constituent la provenance historique de l’alexandrite.
Les premières pierres furent découvertes dans la région de Sverdlovsk, aujourd’hui Ekaterinbourg, au XIXe siècle.
Les gisements sont étroitement associés aux districts d’émeraude.
L’alexandrite s’y forme notamment dans des zones métamorphiques riches en mica situées au contact de roches ultramafiques et de systèmes apportant le béryllium nécessaire à la formation du chrysobéryl.
Les gisements de Malysheva, Mariinskoye, Cheremshanskoye et Krasnobolotnoye figurent parmi les localités historiques.
Les meilleures pierres russes sont célèbres pour un changement particulièrement net d’un vert ou bleu-vert sous lumière du jour à un rouge ou rouge violacé sous lumière chaude.
La production actuelle est toutefois beaucoup plus faible que durant la période historique.
Brésil
Le Brésil est devenu une source majeure d’alexandrite au cours des années 1980.
L’État du Minas Gerais est particulièrement important.
Le gisement d’Hematita a produit une quantité remarquable de pierres en relativement peu de temps après sa découverte dans les années 1980.
Les alexandrites brésiliennes de qualité peuvent présenter un excellent changement du bleu-vert au violet ou rouge violacé.
Les districts de Malacacheta et différentes régions pegmatitiques du Minas Gerais ont également produit du chrysobéryl, de l’œil-de-chat et de l’alexandrite.
Le matériel brésilien constitue aujourd’hui l’une des grandes références utilisées par les laboratoires pour étudier l’origine géographique des alexandrites.
Sri Lanka
Le Sri Lanka produit du chrysobéryl depuis très longtemps dans ses célèbres dépôts alluviaux.
L’alexandrite est notamment connue dans les régions gemmifères de Ratnapura et des secteurs voisins.
Les pierres sri-lankaises peuvent atteindre de grandes dimensions.
Certaines alexandrites dépassant plusieurs dizaines de carats ont été étudiées, et des spécimens exceptionnellement grands sont connus.
Leur changement de couleur est toutefois souvent différent de celui des meilleures pierres russes.
Le vert peut présenter une composante jaune plus marquée, tandis que la couleur sous éclairage chaud devient parfois brun rougeâtre ou orangée plutôt que rouge violacé.
Les pierres de haute qualité existent néanmoins et peuvent présenter un changement remarquable.
Tanzanie
La Tanzanie produit également de l’alexandrite, notamment dans des régions métamorphiques riches en gemmes.
Le secteur de Tunduru a fourni des pierres à changement de couleur étudiées par les laboratoires gemmologiques.
L’Afrique de l’Est possède plusieurs environnements géologiques favorables à la rencontre entre le béryllium et les roches métamorphiques riches en chrome.
La qualité varie considérablement.
Certaines pierres présentent des tons verts et rouges bien distincts, tandis que d’autres passent plutôt d’un vert brunâtre à un rouge ou violet sombre.
Inde
L’Inde possède plusieurs occurrences d’alexandrite, notamment dans l’État d’Odisha.
Les pierres peuvent être extraites de dépôts secondaires dérivés de terrains métamorphiques.
Certaines alexandrites indiennes présentent un changement de couleur important et possèdent suffisamment de transparence pour être facettées.
Les inclusions internes peuvent également fournir des indices utiles pour différencier leur provenance de celles d’autres régions.
Les laboratoires spécialisés combinent aujourd’hui ces caractéristiques microscopiques avec l’analyse des éléments traces pour déterminer l’origine géographique lorsque cela est possible.
L’alexandrite au Québec
L’alexandrite n’est pas actuellement reconnue comme une pierre gemme provenant du Québec.
Le chrysobéryl, l’espèce minérale à laquelle appartient l’alexandrite, est toutefois bien documenté dans la province.
Une occurrence historique de chrysobéryl est connue à Post River, dans la MRC de Maskinongé en Mauricie.
La présence du minéral y a été rapportée dans les travaux classiques consacrés aux pegmatites du Québec et de l’Ontario dès le début du XXe siècle.
Cette occurrence québécoise concerne bien le chrysobéryl BeAl₂O₄.
Elle ne signifie cependant pas que les cristaux possèdent suffisamment de chrome ni le changement de couleur caractéristique nécessaire pour être classés comme alexandrite.
Cette distinction est fondamentale.
Tout comme la présence de corindon dans une région ne signifie pas automatiquement qu’elle contient du rubis, la présence de chrysobéryl ne suffit pas à établir celle de l’alexandrite.
Pour obtenir une véritable alexandrite, le matériau doit présenter la composition et le comportement optique caractéristiques de la variété chromifère à changement de couleur.
Le Québec possède également de nombreux terrains pegmatitiques et métamorphiques contenant du béryllium ainsi que des régions où des minéraux riches en chrome sont documentés.
La coexistence de ces éléments à l’échelle provinciale ne suffit toutefois pas à créer une provenance d’alexandrite : ils doivent avoir été réunis dans des conditions géologiques très particulières au même endroit et pendant le même épisode de formation minérale.
Le chrysobéryl peut donc être considéré comme un minéral naturel du Québec, mais l’alexandrite n’est pas une provenance québécoise établie.
Une pierre commercialisée comme « alexandrite du Québec » devrait être accompagnée d’une localité précise et d’analyses permettant de confirmer à la fois son identité comme chrysobéryl chromifère et son véritable changement de couleur.
À quoi ressemble une alexandrite naturelle?
L’apparence d’une alexandrite naturelle dépend avant tout de la source lumineuse utilisée pour l’observer.
Sous une lumière comparable au jour, une belle pierre peut être verte, bleu-vert ou vert légèrement jaunâtre.
Sous une lumière chaude, elle devient rouge, rouge violacé, pourpre ou parfois brun rougeâtre.
Toutes les alexandrites naturelles n’effectuent pas une transition parfaite entre un vert émeraude pur et un rouge rubis pur.
Cette image représente plutôt l’idéal historique de la pierre.
Une grande partie du matériau naturel présente des couleurs moins saturées ou des teintes secondaires.
Une pierre peut passer d’un vert olive à un violet brunâtre ou d’un vert jaunâtre à un rouge brun.
Le cristal brut peut être prismatique, tabulaire ou maclé.
Les macles cycliques de chrysobéryl sont particulièrement reconnaissables : plusieurs individus cristallins s’assemblent et créent une forme pseudohexagonale.
Les pierres naturelles peuvent également présenter un zonage de couleur.
La concentration de chrome n’est pas nécessairement identique dans toutes les parties du cristal. Certaines zones peuvent donc montrer un changement beaucoup plus prononcé que d’autres.
La transparence est variable.
Les meilleures pierres gemmes sont transparentes et relativement propres, mais des inclusions naturelles sont fréquentes.
Des aiguilles, tubes, empreintes digitales, cristaux minéraux et différentes structures de croissance peuvent être présents.
Certaines alexandrites contiennent des inclusions orientées suffisamment nombreuses pour produire un effet œil-de-chat lorsqu’elles sont taillées en cabochon.
On parle alors d’alexandrite œil-de-chat.
La combinaison d’un changement de couleur et d’une chatoyance nette constitue un phénomène particulièrement rare.
Comment identifier une alexandrite?
La couleur seule ne permet absolument pas d’identifier une alexandrite.
Plusieurs pierres naturelles et synthétiques peuvent passer d’une couleur à une autre lorsque la source lumineuse change.
Une véritable identification doit donc d’abord confirmer que la pierre est du chrysobéryl.
Observation du changement de couleur
L’examen doit être effectué avec deux sources lumineuses présentant des compositions spectrales réellement différentes.
Une lumière blanche comparable au jour est utilisée en premier.
La pierre est ensuite observée sous une source plus chaude riche en longueurs d’onde rouges.
Une véritable alexandrite de bonne qualité présente une différence nette.
Il faut éviter de comparer deux simples lampes DEL dont les spectres pourraient être trop similaires, car la qualité du changement observé dépend directement de la lumière utilisée.
Indice de réfraction
Les indices de réfraction se situent approximativement entre 1,746 et 1,755.
Cette plage permet de distinguer l’alexandrite de nombreuses pierres présentant un effet comparable.
Le saphir possède des indices plus élevés, tandis que plusieurs grenats et diaspores présentent des valeurs différentes.
Une mesure complète montre également la faible biréfringence caractéristique du chrysobéryl.
Densité
La densité est d’environ 3,73.
Elle constitue un autre indice important.
Elle est supérieure à celle du quartz, de l’iolite et du béryl, mais inférieure à celle du corindon.
Une mesure hydrostatique peut donc être extrêmement utile lorsqu’une pierre est libre de sa monture.
Pléochroïsme
L’alexandrite est fortement pléochroïque.
Un dichroscope peut révéler différentes couleurs selon l’orientation, généralement dans des régions vertes, orangées et rouge violacé.
Ce comportement confirme le caractère anisotrope de la pierre.
Il ne doit cependant pas être confondu avec le changement de couleur provoqué par la modification de l’éclairage.
Spectre d’absorption
Le spectre d’absorption constitue l’un des critères les plus caractéristiques.
Le chrome produit plusieurs bandes et lignes d’absorption, notamment une forte absorption dans la région jaune du spectre et des caractéristiques dans le rouge.
Ces absorptions expliquent directement l’équilibre entre les composantes verte et rouge de la pierre.
Un spectroscope ou une analyse UV-visible permet donc de confirmer la présence du mécanisme chromifère caractéristique.
Microscopie
L’examen microscopique est particulièrement important pour déterminer si une alexandrite est naturelle ou synthétique.
Les pierres naturelles peuvent montrer des inclusions cristallines, des aiguilles, des structures de cicatrisation, des zones de croissance et différents minéraux caractéristiques de leur gisement.
Les alexandrites synthétiques peuvent présenter des résidus de flux, des plaques métalliques, des bulles ou des structures de croissance courbes selon leur méthode de fabrication.
Certaines synthèses modernes sont toutefois suffisamment convaincantes pour nécessiter des analyses instrumentales.
Analyses de laboratoire
La spectroscopie infrarouge constitue notamment un outil utile pour distinguer plusieurs alexandrites naturelles de leurs équivalents synthétiques.
Les cristaux naturels se sont développés dans des environnements géologiques contenant des fluides et peuvent montrer des signatures liées à l’eau structurale ou aux groupes hydroxyles qui diffèrent de celles de certaines synthèses.
L’analyse des éléments traces permet également d’étudier le chrome, le fer, le gallium et d’autres éléments.
Combinées aux inclusions et aux données spectroscopiques, ces analyses peuvent parfois permettre d’établir une provenance géographique probable.
Alexandrite naturelle, synthétique et traitements
L’alexandrite naturelle est suffisamment rare et précieuse pour que des matériaux synthétiques et des imitations existent depuis longtemps sur le marché.
Une distinction essentielle doit être faite entre une alexandrite synthétique et une imitation.
Une alexandrite synthétique est réellement du chrysobéryl BeAl₂O₄ présentant essentiellement les mêmes propriétés physiques et chimiques que la pierre naturelle, mais elle a été cultivée en laboratoire.
Une imitation possède seulement une apparence similaire.
Alexandrite synthétique par flux
Le procédé par flux permet de faire croître du chrysobéryl à partir d’une solution fondue.
Les cristaux obtenus peuvent présenter un changement de couleur extrêmement convaincant.
Des résidus de flux peuvent rester emprisonnés dans la pierre et former des inclusions caractéristiques.
Des particules métalliques provenant du creuset, notamment du platine dans certains procédés, peuvent également être observées.
Les synthèses par flux peuvent néanmoins être très réalistes et nécessiter une véritable expertise pour être distinguées du matériau naturel.
Alexandrite synthétique Czochralski
La méthode Czochralski consiste à tirer progressivement un cristal à partir d’un bain fondu.
Elle permet de produire de grands cristaux homogènes de chrysobéryl chromifère.
Ces matériaux peuvent présenter un excellent changement de couleur et sont utilisés autant dans certaines applications technologiques que pour les gemmes synthétiques.
Des structures de croissance courbes, des bulles et différentes caractéristiques internes peuvent révéler leur origine artificielle.
Autres méthodes de synthèse
L’alexandrite a également été fabriquée par des méthodes de zone flottante et par d’autres techniques de croissance à partir d’un matériau fondu.
La signature interne dépend directement du procédé.
Il n’existe donc pas un seul ensemble d’inclusions capable d’identifier toutes les alexandrites synthétiques.
Les laboratoires combinent la microscopie, la spectroscopie infrarouge, la chimie des éléments traces et différentes techniques analytiques pour résoudre les cas difficiles.
Saphir synthétique à changement de couleur
Une imitation historiquement très importante est le corindon synthétique à changement de couleur.
Ce matériau est parfois vendu sous des appellations trompeuses comme « saphir alexandrite ».
Il ne s’agit pas d’alexandrite.
Sa composition est Al₂O₃ plutôt que BeAl₂O₄ et ses propriétés gemmologiques correspondent au corindon.
Son indice de réfraction et sa densité sont plus élevés, et une série de tests classiques permet généralement de le distinguer rapidement.
Traitements
L’alexandrite naturelle est rarement traitée comparativement au rubis, au saphir ou à l’émeraude.
Le changement de couleur est une propriété fondamentale de la pierre et ne nécessite normalement aucune amélioration artificielle.
Des fractures peuvent toutefois être remplies dans certains spécimens afin de réduire leur visibilité.
Une alexandrite remplie de fractures doit être nettoyée avec davantage de prudence puisque la chaleur, certains produits chimiques et certains procédés de nettoyage peuvent affecter le matériau de remplissage.
Pour une alexandrite importante, un rapport gemmologique constitue la meilleure manière de confirmer qu’elle est naturelle et d’identifier les traitements détectables.
Alexandrite, chrysobéryl, saphir à changement de couleur, grenat à changement de couleur ou diaspore?
Plusieurs pierres peuvent présenter des variations importantes de couleur ou être confondues avec l’alexandrite. Leur composition et leurs propriétés gemmologiques permettent cependant de les séparer.
| Propriété | Alexandrite | Chrysobéryl ordinaire | Saphir à changement de couleur | Grenat à changement de couleur | Diaspore |
|---|---|---|---|---|---|
| Nature | Variété de chrysobéryl | Chrysobéryl sans effet alexandrite caractéristique | Variété de corindon | Grenat présentant un changement de couleur | Hydroxyde d’aluminium |
| Formule principale | BeAl₂O₄ | BeAl₂O₄ | Al₂O₃ | Variable selon l’espèce | AlO(OH) |
| Couleurs fréquentes | Vert à bleu-vert → rouge à pourpre | Jaune, vert, brun | Bleu-violet → violet ou rougeâtre | Vert, brun ou bleu-vert → rouge ou pourpre | Vert jaunâtre → rose brunâtre selon la lumière |
| Dureté Mohs | 8,5 | 8,5 | 9 | Environ 6,5–7,5 | 6,5–7 |
| Densité approximative | 3,73 | 3,73 | Environ 4,0 | Variable, souvent 3,5–4,3 | Environ 3,3–3,5 |
| Indice de réfraction | 1,746–1,755 | 1,746–1,755 | Environ 1,76–1,77 | Variable, généralement élevé | Environ 1,70–1,75 |
| Biréfringence | 0,008–0,010 | 0,008–0,010 | Environ 0,008 | Aucune | Forte |
| Caractère optique | Biaxe | Biaxe | Uniaxe | Isotrope | Biaxe |
| Principal critère distinctif | Fort changement vert-rouge lié au chrome | Même espèce mais sans véritable effet alexandrite | Plus dur et plus dense | Isotrope | Clivage parfait et pléochroïsme marqué |
Le chrysobéryl ordinaire possède pratiquement les mêmes propriétés physiques que l’alexandrite puisqu’il s’agit de la même espèce minérale.
La différence réside principalement dans la composition en éléments traces et le comportement de la couleur.
Un chrysobéryl jaune ou vert qui ne présente pas un changement de couleur caractéristique n’est pas une alexandrite.
Le saphir à changement de couleur constitue l’une des principales confusions.
Il est cependant plus dur, plus dense et possède des indices de réfraction légèrement supérieurs.
Les saphirs synthétiques à changement de couleur ont également été utilisés pendant longtemps comme imitations commerciales de l’alexandrite.
Les grenats à changement de couleur peuvent présenter des transitions extrêmement spectaculaires.
Contrairement à l’alexandrite, ils cristallisent dans le système cubique et sont normalement isotropes.
Le diaspore peut lui aussi changer visiblement de couleur selon l’éclairage. Sa dureté inférieure, son clivage parfait et ses propriétés optiques permettent toutefois de le distinguer du chrysobéryl.
Qualité, rareté et valeur de l’alexandrite
L’alexandrite naturelle de haute qualité compte parmi les gemmes colorées les plus rares.
La présence d’un simple changement de couleur ne suffit toutefois pas à produire une pierre exceptionnelle.
La qualité dépend principalement de l’intensité du changement, des couleurs obtenues sous chaque éclairage, de la saturation, de la transparence, de la taille et du poids.
Il n’existe pas de système universel reconnu attribuant officiellement des grades A, AA ou AAA à l’alexandrite.
Le GIA évalue et identifie la pierre, mais ne lui attribue pas ce type de grade commercial.
Intensité du changement de couleur
L’ampleur du changement constitue le critère le plus important.
Une alexandrite exceptionnelle présente une transformation presque complète entre ses couleurs sous deux éclairages différents.
Une pierre qui reste principalement verte avec seulement une petite nuance rougeâtre sous lumière chaude possède un effet beaucoup moins spectaculaire.
Les meilleurs spécimens sont traditionnellement décrits comme bleu-vert ou vert en lumière du jour et rouge à rouge violacé sous lumière incandescente.
La transition doit être nette et immédiatement visible.
Qualité des couleurs
Le changement ne suffit pas : les deux couleurs doivent elles-mêmes être attrayantes.
Un vert terne devenant brun foncé présente généralement moins d’intérêt qu’un bleu-vert saturé devenant rouge violacé.
Les pierres trop pâles manquent d’intensité.
Les pierres trop sombres absorbent tellement de lumière qu’elles perdent leur luminosité et peuvent sembler presque noires.
L’équilibre idéal combine donc saturation importante et ton suffisamment clair pour conserver de la brillance.
Transparence
Une excellente transparence augmente fortement la valeur.
Les alexandrites naturelles de belle couleur sont déjà rares; celles qui présentent en plus peu d’inclusions visibles le sont davantage.
Quelques inclusions peuvent toutefois être parfaitement acceptables, particulièrement lorsqu’une pierre possède un changement de couleur exceptionnel.
Dans certains cas, les inclusions fournissent même de précieux renseignements permettant de confirmer l’origine naturelle.
Taille
La taille doit présenter efficacement les couleurs produites selon les différentes directions du cristal.
Le fort pléochroïsme complique cette tâche.
Une mauvaise orientation peut rendre une pierre beaucoup moins attrayante même si le cristal brut possède un excellent potentiel.
Les alexandrites sont fréquemment taillées en ovales, coussins et formes mixtes.
Une taille trop peu profonde peut créer une fenêtre centrale, tandis qu’une pierre excessivement profonde peut devenir trop sombre.
Poids
Les grandes alexandrites de haute qualité sont extrêmement rares.
Une pierre naturelle de moins d’un carat peut déjà présenter une grande valeur lorsqu’elle possède un excellent changement de couleur.
Au-dessus de plusieurs carats, la combinaison d’une forte saturation, d’une excellente transparence et d’un changement complet devient exceptionnellement difficile à trouver.
Le prix par carat peut donc augmenter très fortement avec les dimensions lorsque la qualité est conservée.
Provenance
La Russie reste la provenance historique la plus prestigieuse.
Les meilleures alexandrites russes du XIXe siècle ont établi le modèle classique d’une pierre verte sous lumière du jour et rouge sous lumière chaude.
Le Brésil a toutefois produit des pierres capables d’offrir elles aussi un changement exceptionnel.
Une origine russe ne garantit pas automatiquement une pierre supérieure, et une excellente alexandrite brésilienne peut surpasser une pierre russe de qualité moyenne.
La qualité réelle du changement, la couleur, la transparence et les dimensions doivent toujours être évaluées avant la réputation de la provenance.
Pour les pierres importantes, les grands laboratoires peuvent parfois donner une opinion sur l’origine géographique en combinant les inclusions, les éléments traces et les caractéristiques spectroscopiques.
Utilisation en joaillerie et entretien
Avec une dureté de 8,5 sur l’échelle de Mohs et une bonne ténacité, l’alexandrite constitue une excellente pierre pour la joaillerie.
Elle peut être utilisée dans les bagues, pendentifs, boucles d’oreilles, colliers et bracelets.
Sa dureté élevée lui permet de résister beaucoup mieux aux rayures que la tanzanite, la kunzite, l’apatite ou le quartz.
Elle convient donc aux bijoux portés régulièrement.
Une monture protectrice reste néanmoins recommandée pour une pierre particulièrement précieuse ou lorsque des angles exposés risquent de recevoir des chocs.
Les alexandrites sont principalement facettées.
Les tailles ovale, coussin et ronde sont fréquentes, mais la forme choisie dépend souvent du cristal brut puisque la rareté du matériau encourage les lapidaires à conserver le maximum de poids tout en préservant le meilleur changement de couleur.
Les matériaux présentant une chatoyance sont plutôt taillés en cabochons.
L’orientation doit alors être extrêmement précise pour placer la bande lumineuse au centre de la pierre.
Une alexandrite œil-de-chat combinant un œil net et un important changement de couleur constitue un matériau particulièrement inhabituel.
Pour le nettoyage courant, l’eau tiède, un savon doux et une brosse souple constituent une méthode sûre.
Une alexandrite naturelle sans fractures problématiques possède une excellente stabilité et peut généralement supporter un entretien normal.
La situation change lorsqu’une pierre a subi un remplissage de fractures.
Dans ce cas, les nettoyeurs à ultrasons, la vapeur et les produits chimiques agressifs doivent être évités afin de ne pas détériorer le matériau introduit dans les fissures.
Lorsqu’on ignore l’historique de traitement d’une pierre importante, un nettoyage manuel reste préférable.
L’alexandrite doit également être conservée séparément des pierres encore plus dures comme le saphir, le rubis et le diamant afin d’éviter les rayures lors des contacts entre bijoux.
Grâce à sa dureté élevée, sa rareté naturelle et surtout son changement spectaculaire entre vert et rouge selon l’éclairage, l’alexandrite occupe une place unique parmi les pierres gemmes. Peu de matériaux naturels réunissent dans une même pierre une telle durabilité et un phénomène optique aussi immédiatement visible.
