Spinelle : le guide de référence
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Spinelle : le guide de référence
Le spinelle est une pierre gemme naturelle de formule idéale MgAl₂O₄, appartenant à la classe des oxydes. Il peut être incolore, rouge, rose, orange, violet, bleu, gris ou presque noir. Les meilleurs spécimens transparents présentent une excellente brillance et certaines couleurs, particulièrement le rouge vif et le bleu cobalt, comptent parmi les gemmes les plus recherchées par les collectionneurs.
Pendant des siècles, le spinelle rouge a été confondu avec le rubis en raison de leur ressemblance. Plusieurs pierres historiques autrefois considérées comme des rubis sont aujourd’hui identifiées comme des spinelles, notamment le célèbre « Black Prince’s Ruby » conservé dans les joyaux de la Couronne britannique. La distinction scientifique entre le rubis et le spinelle n’a été clairement établie qu’au XVIIIe siècle.
La couleur du spinelle dépend principalement de petites quantités d’éléments traces incorporés à sa structure cristalline. Le chrome produit notamment les rouges et roses intenses, le cobalt peut créer des bleus exceptionnellement vifs, tandis que le fer intervient dans de nombreux spinelles bleus, gris, violets et foncés.
Le spinelle en bref
| Propriété | Donnée |
|---|---|
| Nom | Spinelle |
| Espèce minérale | Spinelle |
| Formule chimique idéale | MgAl₂O₄ |
| Classe minérale | Oxydes |
| Groupe minéral | Groupe du spinelle |
| Système cristallin | Cubique |
| Couleurs | Incolore, rouge, rose, orange, violet, bleu, gris, brun à noir |
| Principaux éléments colorants | Chrome, cobalt, fer et parfois vanadium |
| Dureté | 8 sur l’échelle de Mohs |
| Densité | Environ 3,60 |
| Indice de réfraction | Environ 1,718 |
| Biréfringence | Aucune |
| Caractère optique | Isotrope |
| Éclat | Vitreux |
| Transparence | Transparent à translucide, parfois opaque |
| Clivage | Aucun clivage net |
| Fracture | Conchoïdale à irrégulière |
| Forme cristalline caractéristique | Octaèdre |
| Macles caractéristiques | Fréquentes selon la loi du spinelle |
| Provenances célèbres | Myanmar, Tadjikistan, Tanzanie, Vietnam, Sri Lanka |
| Présence au Québec | Oui |
| Spinelle gemme coloré reconnu au Québec | Non comme provenance commerciale importante |
La dureté de 8, l’absence de clivage net et la bonne ténacité du spinelle en font une pierre particulièrement adaptée à la joaillerie. Son système cristallin cubique signifie également qu’il est normalement simplement réfringent, contrairement au rubis, au saphir, au quartz ou à la tourmaline.
Qu’est-ce que le spinelle?
Le spinelle est un oxyde naturel de magnésium et d’aluminium dont la formule idéale est MgAl₂O₄. Il constitue une espèce minérale précise, mais donne également son nom à un groupe plus vaste de minéraux partageant une structure cristalline semblable.
Il est important de distinguer ces deux notions.
Lorsqu’un gemmologue parle simplement d’une pierre gemme appelée spinelle, il fait généralement référence au spinelle magnésio-alumineux MgAl₂O₄. Le groupe du spinelle comprend quant à lui d’autres espèces dont la composition peut être dominée par le fer, le zinc, le manganèse ou le chrome.
La gahnite ZnAl₂O₄ et l’hercynite FeAl₂O₄ appartiennent par exemple à cette même famille structurale, mais ne sont pas identiques au spinelle gemme classique.
Le spinelle naturel forme fréquemment de beaux cristaux octaédriques. Un octaèdre peut être imaginé comme deux pyramides à base carrée réunies par leur base.
Des cristaux aplatis existent également.
Ils résultent souvent d’un phénomène de maclage caractéristique appelé macle du spinelle, dans lequel deux portions du cristal se développent selon une orientation particulière l’une par rapport à l’autre.
Les spinelles transparents peuvent être facettés en pierres extrêmement brillantes. Leur absence de biréfringence contribue à produire une apparence optique nette, tandis que leur indice de réfraction relativement élevé permet une bonne réflexion de la lumière.
Pourquoi le spinelle présente-t-il autant de couleurs?
Un spinelle idéal chimiquement pur serait essentiellement incolore.
Les couleurs observées dans la nature apparaissent lorsqu’une petite proportion du magnésium ou de l’aluminium est remplacée par des éléments traces capables d’absorber certaines longueurs d’onde de la lumière visible.
Quelques centaines ou milliers de parties par million peuvent parfois suffire à produire une couleur intense.
Le rouge et le rose : le chrome
Le chrome constitue le principal élément responsable des rouges et roses les plus célèbres du spinelle.
Des ions Cr³⁺ remplacent une petite proportion de l’aluminium dans les sites octaédriques de la structure cristalline.
Leur interaction avec la lumière produit une forte absorption dans certaines régions du spectre et transmet principalement des longueurs d’onde rouges.
Plus l’effet du chrome est important, plus la couleur peut devenir intense.
Les meilleurs spinelles rouges présentent un rouge vif à légèrement pourpré qui peut rivaliser visuellement avec celui d’un rubis de grande qualité.
Le chrome peut également provoquer une fluorescence rouge sous rayonnement ultraviolet, particulièrement dans les pierres pauvres en fer.
Le bleu : cobalt et fer
Le bleu du spinelle peut être produit par plusieurs mécanismes.
Dans de nombreux spinelles bleus, le fer joue un rôle important. Les couleurs peuvent alors varier du bleu grisâtre au bleu foncé, parfois avec une légère composante verte.
Les bleus les plus spectaculaires sont associés au cobalt.
Du Co²⁺ remplaçant une partie du magnésium peut produire une couleur bleu vif extrêmement saturée. Les spinelles cobaltifères de Luc Yen, au Vietnam, constituent certains des exemples naturels les plus célèbres.
Le cobalt est un colorant tellement puissant qu’une faible concentration peut avoir une influence visuelle importante même lorsque davantage de fer est présent dans le cristal.
Le violet et le pourpre
Les couleurs violettes et pourpres sont généralement produites par une combinaison plus complexe d’éléments.
Le fer et le chrome peuvent tous les deux contribuer au spectre d’absorption.
Selon leurs concentrations et leurs états d’oxydation, le résultat peut aller du violet rosé au violet bleuté et au pourpre profond.
Certaines pierres présentent également des nuances grises qui diminuent la saturation générale.
L’orange
Les spinelles orange à rouge orangé peuvent également contenir une combinaison de chrome, de fer et parfois de vanadium.
Les pierres les plus vives sont recherchées parce qu’un orange fortement saturé est relativement rare dans le spinelle naturel.
Les nuances peuvent aller du pêche et du rose orangé jusqu’au rouge orangé intense.
Le gris et les couleurs sombres
Les spinelles gris, gris bleu et violet gris sont généralement riches en fer comparativement aux variétés rouges et roses les plus vives.
Le fer ferreux Fe²⁺ et le fer ferrique Fe³⁺ peuvent contribuer à plusieurs bandes d’absorption et réduire la saturation de la pierre.
Lorsque la concentration en fer devient importante, le matériau peut devenir brun très foncé ou presque noir.
Il faut toutefois rester prudent avec l’appellation « spinelle noir », car certains matériaux très sombres peuvent présenter une composition s’éloignant du spinelle MgAl₂O₄ idéal vers d’autres membres riches en fer du groupe du spinelle.
Composition chimique et structure cristalline
La formule idéale du spinelle est MgAl₂O₄.
La structure contient des ions oxygène formant un réseau dans lequel le magnésium et l’aluminium occupent des positions cristallographiques différentes.
Dans la structure dite normale du spinelle, le magnésium Mg²⁺ occupe principalement des sites à coordination tétraédrique, tandis que l’aluminium Al³⁺ occupe des sites à coordination octaédrique.
Le spinelle cristallise dans le système cubique.
Cette symétrie élevée explique son caractère optiquement isotrope : la lumière se propage normalement de la même manière dans toutes les directions du cristal.
Il ne présente donc aucune biréfringence normale.
La formule MgAl₂O₄ représente une composition idéale.
Les cristaux naturels contiennent presque toujours de petites quantités d’autres éléments.
Le fer peut remplacer une partie du magnésium ou de l’aluminium selon son état d’oxydation. Le chrome, le vanadium, le cobalt, le zinc et le manganèse peuvent également être présents.
Ces substitutions expliquent une grande partie de la diversité de couleurs observée.
Le spinelle appartient à un groupe minéralogique beaucoup plus vaste.
La gahnite est riche en zinc, l’hercynite est riche en fer ferreux et en aluminium, tandis que d’autres espèces possèdent des compositions dominées par différents métaux.
Cette diversité chimique est importante lorsqu’un spinelle naturel est très foncé ou possède des propriétés légèrement différentes des valeurs gemmologiques classiques.
Propriétés physiques et optiques
Le spinelle possède une dureté de 8 sur l’échelle de Mohs.
Il est donc nettement plus dur que le quartz et suffisamment résistant aux rayures pour convenir à des bijoux portés régulièrement.
Seuls plusieurs minéraux particulièrement durs, notamment le corindon et le diamant, le dépassent nettement parmi les gemmes courantes.
La densité du spinelle gemme classique est d’environ 3,60.
Cette valeur peut varier légèrement avec la composition. Une augmentation de la proportion d’éléments lourds comme le fer ou le zinc peut notamment augmenter la densité.
Son indice de réfraction se situe généralement autour de 1,718.
Cette valeur contribue à sa bonne brillance lorsqu’il est correctement taillé.
Le spinelle ne possède normalement aucune biréfringence puisqu’il cristallise dans le système cubique. Il est donc isotrope.
Cette propriété constitue un excellent critère pour le distinguer du rubis et du saphir, qui appartiennent au système trigonal et sont biréfringents.
L’éclat naturel est vitreux.
Les pierres transparentes correctement polies peuvent être particulièrement brillantes et certaines couleurs très saturées donnent une impression de luminosité remarquable.
Le spinelle ne possède pas de clivage net.
Cette absence de clivage, combinée à sa dureté élevée, lui donne une bonne durabilité en joaillerie.
Il peut évidemment se casser ou s’ébrécher sous un choc violent, mais il est généralement moins vulnérable aux cassures directionnelles qu’une pierre comme la topaze ou la kunzite.
Comment se forme le spinelle?
Le spinelle peut se former dans plusieurs environnements géologiques, mais une grande partie des spinelles gemmes les plus célèbres est associée au métamorphisme de roches carbonatées riches en magnésium.
Il peut également apparaître comme minéral accessoire dans certaines roches magmatiques mafiques et ultramafiques.
Formation dans les marbres métamorphiques
Les gisements gemmes de Myanmar, du Vietnam et du Tadjikistan illustrent particulièrement bien la relation entre le spinelle et les marbres métamorphiques.
Lorsqu’un calcaire ou une dolomie contenant les éléments nécessaires est soumis à une température et une pression élevées, les minéraux originaux deviennent instables et recristallisent.
Dans un environnement relativement pauvre en silice mais contenant suffisamment de magnésium et d’aluminium, le spinelle peut se former.
La couleur dépend ensuite des éléments traces disponibles pendant la croissance.
Du chrome peut produire un spinelle rouge ou rose, tandis que du cobalt et du fer peuvent intervenir dans certains spinelles bleus.
Le spinelle peut être associé à la calcite, la dolomite, la phlogopite, la pargasite, la forstérite, la chondrodite et différents autres minéraux métamorphiques.
Formation dans les roches magmatiques
Le spinelle peut également apparaître comme minéral accessoire dans des roches ignées mafiques et ultramafiques.
Les compositions exactes sont très variables et plusieurs spinelles issus de ces environnements sont beaucoup plus riches en fer ou en chrome que les gemmes transparentes classiques.
Ils peuvent se rencontrer avec l’olivine, les pyroxènes, le plagioclase et différents oxydes.
Ces spinelles possèdent une grande importance pour les pétrologues, car leur composition chimique permet parfois de reconstruire les conditions de température, de pression et d’oxydation dans lesquelles une roche s’est formée.
Dépôts secondaires
Une fois un cristal de spinelle formé dans sa roche d’origine, l’érosion peut progressivement détruire le marbre ou les autres roches qui l’entourent.
Le spinelle résiste relativement bien à cette altération grâce à sa dureté et à sa stabilité.
Les cristaux sont alors transportés par les rivières et peuvent se concentrer dans des graviers alluviaux.
De nombreux spinelles gemmes sont récupérés dans ce type de dépôt secondaire.
Ils peuvent y être associés au rubis, au saphir, au grenat, au zircon et à d’autres minéraux suffisamment résistants pour survivre au transport.
Où trouve-t-on le spinelle dans le monde?
Le spinelle est présent dans plusieurs régions du monde, mais les pierres gemmes de grande qualité proviennent principalement de quelques districts devenus célèbres pour leurs couleurs particulières.
Le Myanmar, le Tadjikistan, la Tanzanie, le Vietnam et le Sri Lanka comptent parmi les provenances les plus importantes.
Myanmar
Le Myanmar possède une histoire exceptionnelle avec le spinelle.
La région de Mogok constitue l’une des principales sources historiques de spinelles rouges et roses de haute qualité. Le spinelle s’y trouve dans les marbres métamorphiques ainsi que dans les dépôts secondaires provenant de leur érosion.
Les pierres peuvent présenter des rouges extrêmement saturés, des roses vifs, des pourpres, des violets et différentes couleurs plus pâles.
La région de Namya, dans le nord du pays, a également produit des spinelles rouges et roses particulièrement lumineux.
Certaines pierres fortement fluorescentes sont connues dans le commerce sous différentes appellations descriptives, mais celles-ci ne constituent pas des variétés minéralogiques officielles.
Tadjikistan
Le Tadjikistan possède l’une des plus anciennes sources historiques de spinelle.
Le district de Kuh-i-Lal, dans les montagnes du Pamir et la région historique du Badakhshan, produit des spinelles roses à rouges depuis des siècles.
Avant que les méthodes modernes d’identification gemmologique existent, plusieurs de ces pierres étaient considérées comme des rubis.
Les spinelles du Pamir peuvent atteindre des dimensions importantes.
Certaines pierres historiques exceptionnellement grandes aujourd’hui conservées dans des collections royales ou muséales sont attribuées à cette région.
Tanzanie
La Tanzanie est devenue une provenance majeure de spinelle moderne.
La région de Mahenge est particulièrement connue depuis la découverte, dans les années 2000, de cristaux exceptionnels présentant des couleurs rouges, roses et rose orangé très intenses.
En 2007, la découverte de très grands cristaux de spinelle à Mahenge a attiré une attention internationale considérable sur le gisement.
Les meilleures pierres possèdent une saturation remarquable et sont aujourd’hui très recherchées sur le marché des gemmes.
D’autres occurrences sont connues autour de Tunduru et dans différentes régions métamorphiques de Tanzanie.
Vietnam
Le district de Luc Yen, dans le nord du Vietnam, produit une exceptionnelle diversité de spinelles.
Les couleurs comprennent notamment le rouge, le rose, le violet, le bleu clair et le bleu cobalt.
Les spinelles bleus représentent l’une des grandes spécialités de la région.
Certains spécimens contiennent suffisamment de cobalt pour produire un bleu très vif et fortement saturé, beaucoup plus lumineux que les bleus grisâtres généralement associés au fer.
Luc Yen est aujourd’hui considéré comme l’une des principales sources mondiales de spinelle bleu cobalt naturel.
Les cristaux se forment notamment dans des marbres métamorphiques puis peuvent être libérés par l’érosion et concentrés dans des dépôts secondaires.
Sri Lanka
Le Sri Lanka possède une longue tradition d’extraction de pierres gemmes dans ses graviers alluviaux.
Le spinelle fait partie des nombreuses espèces retrouvées dans ces dépôts.
Les couleurs comprennent notamment le bleu, le rose, le violet et différentes nuances pastel.
La région de Ratnapura est particulièrement célèbre pour ses dépôts gemmifères.
Les pierres y sont récupérées avec du saphir, du rubis, du grenat, du chrysobéryl, du zircon et plusieurs autres minéraux.
Le Sri Lanka a également joué un rôle important dans l’étude des spinelles bleus naturels, dont certains présentent une contribution du cobalt à leur coloration.
Le spinelle au Québec
Le spinelle est bien présent au Québec.
Il est principalement documenté dans des contextes métamorphiques et dans certaines roches mafiques où il apparaît sous forme de cristaux noirs ou de grains accessoires.
La mine Parker-Bigelow, à Notre-Dame-du-Laus dans les Laurentides, constitue l’une des localités québécoises historiques les mieux documentées.
Des octaèdres de spinelle noir pouvant atteindre environ 5 cm de diamètre y ont été découverts dans une gangue de calcite et de mica. De gros cristaux d’olivine sont également présents dans cette ancienne exploitation de mica.
Des spécimens de spinelle noir sont aussi documentés à Bouchette, en Outaouais.
Des collections minéralogiques québécoises conservent des cristaux octaédriques provenant de cette région.
La région de Kilmar a également produit des cristaux noirs de spinelle.
Ces occurrences correspondent bien aux conditions géologiques dans lesquelles le spinelle peut apparaître : métamorphisme à haute température de roches pauvres en silice et environnements contenant suffisamment de magnésium et d’aluminium.
Géologie Québec décrit aussi du spinelle ou des spinelles riches en fer dans différentes unités mafiques et métamorphiques de la province, parfois sous forme de grains microscopiques ou de symplectites plutôt que de grands cristaux de collection.
Il faut cependant distinguer clairement cette présence minéralogique de la production de spinelle gemme.
Le Québec n’est pas reconnu comme une source commerciale importante de spinelles transparents rouges, roses ou bleu cobalt comparables aux pierres de Mogok, Mahenge ou Luc Yen.
Les occurrences québécoises classiques sont principalement représentées par du spinelle sombre et opaque présentant surtout un intérêt minéralogique et de collection.
À quoi ressemble un spinelle naturel?
L’apparence d’un spinelle naturel dépend énormément de sa couleur et de la manière dont le cristal s’est développé.
Les cristaux bruts les plus caractéristiques possèdent une forme octaédrique.
Ils ressemblent à deux pyramides à quatre faces réunies par leur base. Les faces peuvent être parfaitement planes et brillantes ou présenter des marques de croissance.
Les macles sont également fréquentes.
Une macle selon la loi du spinelle peut produire un cristal aplati dont la forme semble presque triangulaire lorsqu’il est observé dans certaines directions.
Cette morphologie est suffisamment caractéristique pour être reconnue sur de nombreux cristaux bruts provenant de gisements gemmifères.
Les spinelles rouges peuvent aller du rouge orangé au rouge légèrement pourpré.
Les pierres roses varient du rose pastel au rose vif presque fluorescent. Les violets peuvent être lavande, lilas ou beaucoup plus sombres.
Les spinelles bleus vont du bleu grisâtre au bleu intense.
Les pierres riches en cobalt peuvent présenter un bleu extrêmement lumineux, parfois comparable visuellement à certaines des plus belles gemmes bleues du marché.
Les spinelles gris et noirs complètent cette diversité.
Un cristal naturel peut être parfaitement transparent, translucide ou complètement opaque selon sa composition et ses inclusions.
Les inclusions naturelles sont variables.
Des cristaux négatifs octaédriques, de la calcite, de la dolomite, de la magnesite, du zircon, du rutile, de la pyrite et différentes inclusions fluides ou minérales peuvent être rencontrés selon la provenance.
Comment identifier un spinelle?
Le spinelle peut ressembler au rubis, au saphir, au grenat et à plusieurs autres pierres colorées.
Son identification repose néanmoins sur un ensemble de propriétés gemmologiques particulièrement caractéristiques.
Indice de réfraction
L’indice de réfraction du spinelle gemme classique se situe généralement autour de 1,718.
Cette valeur permet de le distinguer de nombreuses pierres possédant des couleurs similaires.
Le rubis et le saphir présentent des indices plus élevés, tandis que le quartz possède des valeurs nettement plus faibles.
Certaines variations peuvent apparaître lorsque la composition du spinelle s’éloigne de MgAl₂O₄ idéal.
Absence de biréfringence
Le spinelle cristallise dans le système cubique et est normalement isotrope.
Il ne présente donc aucune biréfringence normale.
Au polariscope, une pierre correctement orientée demeure généralement sombre pendant une rotation complète, contrairement au rubis, au saphir ou à la tourmaline.
Des tensions internes peuvent cependant produire une biréfringence anormale dans certaines pierres naturelles ou synthétiques.
Cette réaction doit donc être interprétée avec les autres propriétés gemmologiques.
Densité
La densité d’un spinelle gemme classique est d’environ 3,60.
Elle est supérieure à celle du quartz et de la tourmaline moyenne, mais généralement inférieure à celle du corindon.
Cette valeur constitue un autre outil utile lorsqu’une pierre non montée peut être mesurée hydrostatiquement.
Forme cristalline
Les octaèdres naturels constituent un indice extrêmement utile sur les cristaux bruts.
La macle du spinelle peut également produire des formes aplaties caractéristiques.
Une pierre déjà facettée a évidemment perdu une grande partie de cette information cristallographique.
Fluorescence
Les spinelles rouges et roses contenant du chrome peuvent présenter une forte fluorescence rouge sous ultraviolet.
Le fer réduit généralement cette fluorescence.
Ce comportement peut fournir des informations utiles, mais il ne doit pas être utilisé seul pour identifier une pierre puisque plusieurs autres gemmes peuvent également fluorescer en rouge.
Microscopie
L’examen au microscope constitue l’une des méthodes les plus importantes pour distinguer un spinelle naturel d’un matériau synthétique.
Les spinelles naturels peuvent contenir de petits cristaux octaédriques, des cristaux négatifs, des inclusions minérales et des structures de cicatrisation compatibles avec une croissance géologique.
Les spinelles synthétiques obtenus par fusion à la flamme peuvent contenir des bulles gazeuses et des structures courbes liées à leur croissance.
Les matériaux synthétiques produits par flux sont plus difficiles à reconnaître et peuvent nécessiter une analyse de laboratoire.
Spectroscopie et analyses chimiques
La spectroscopie permet également d’étudier les éléments responsables de la couleur.
Les absorptions du chrome, du cobalt et du fer peuvent être extrêmement caractéristiques.
Des techniques comme la spectroscopie Raman, la fluorescence X et la spectrométrie de masse permettent d’obtenir des informations beaucoup plus précises sur l’identité, les éléments traces, les traitements et parfois la provenance géographique d’une pierre.
Spinelle naturel, synthétique et traitements
Le spinelle naturel présente un avantage important par rapport à plusieurs autres pierres colorées : une grande partie du matériau gemme disponible sur le marché n’est pas traitée.
Les traitements existent néanmoins et le spinelle synthétique est produit depuis plus d’un siècle.
Spinelle synthétique par fusion à la flamme
La méthode Verneuil, aussi appelée fusion à la flamme, constitue le procédé historique le plus courant pour fabriquer du spinelle synthétique.
Une poudre chimique très pure est fondue dans une flamme puis se dépose progressivement sur un support où elle forme un cristal artificiel.
Cette méthode permet de produire de grandes quantités de spinelle à faible coût.
Le matériau peut être créé dans de nombreuses couleurs et a historiquement été utilisé pour imiter plusieurs pierres naturelles.
Un spinelle synthétique bleu peut notamment imiter un saphir ou une aigue-marine, tandis que d’autres couleurs peuvent reproduire l’apparence d’autres gemmes.
Spinelle synthétique par flux
Du spinelle peut également être cultivé à partir d’un flux fondu.
Cette technique produit des cristaux dont la composition et certaines caractéristiques sont beaucoup plus proches de celles du spinelle naturel que les synthétiques classiques produits par fusion à la flamme.
Des spinelles rouges et bleus synthétiques par flux sont commercialisés depuis plusieurs décennies.
Ils peuvent être suffisamment convaincants pour nécessiter un examen microscopique et des analyses de laboratoire.
Chauffage
Le chauffage du spinelle naturel existe, mais il reste beaucoup moins fréquent que le traitement thermique du rubis ou du saphir.
Certains spinelles peuvent être chauffés afin d’améliorer leur apparence ou leur transparence.
Le traitement peut modifier certaines inclusions et produire des signatures spectroscopiques détectables en laboratoire.
L’absence historique de traitements généralisés constitue néanmoins l’une des raisons pour lesquelles le spinelle naturel a gagné en popularité auprès des collectionneurs.
Remplissage des fractures
Certaines pierres présentant des fissures peuvent être traitées avec une substance dont l’indice de réfraction est proche de celui du spinelle.
Le remplissage réduit la visibilité des fractures et améliore artificiellement la transparence apparente.
Un spinelle rempli de fractures nécessite davantage de précautions pendant le nettoyage.
Diffusion au cobalt
Un traitement par diffusion au cobalt a été documenté sur du spinelle naturel.
Le processus utilise une température élevée afin d’introduire du cobalt dans les couches externes de la pierre et de produire une couleur bleue beaucoup plus intense.
L’analyse d’une tranche de pierre peut révéler que la concentration en cobalt est nettement supérieure près de la surface qu’au centre.
Ce traitement est détectable en laboratoire.
Diffusion au nickel
Des spinelles naturels dont la couleur avait été modifiée par diffusion au nickel ont également été identifiés.
Le traitement peut produire des couleurs bleues à bleu-vert.
Comme pour la diffusion au cobalt, l’élément ajouté est principalement concentré près de la surface et s’accompagne d’indices d’un traitement à haute température.
Ces traitements restent beaucoup moins courants que la simple présence de spinelle naturel non traité, mais leur existence justifie une analyse de laboratoire pour les pierres bleues importantes.
Spinelle, rubis, saphir, grenat ou tourmaline?
Le spinelle a longtemps été confondu avec d’autres pierres gemmes, particulièrement le rubis. Les méthodes gemmologiques modernes permettent aujourd’hui de les distinguer rapidement.
| Propriété | Spinelle | Rubis | Saphir | Grenat | Tourmaline |
|---|---|---|---|---|---|
| Espèce ou groupe | Spinelle | Corindon | Corindon | Groupe des grenats | Groupe des tourmalines |
| Composition caractéristique | MgAl₂O₄ | Al₂O₃ | Al₂O₃ | Variable | Borosilicate complexe |
| Couleurs | Rouge, rose, orange, violet, bleu, gris, noir | Rouge | Toutes les couleurs sauf rouge | Très nombreuses | Très nombreuses |
| Dureté Mohs | 8 | 9 | 9 | Environ 6,5–7,5 | Environ 7–7,5 |
| Système cristallin | Cubique | Trigonal | Trigonal | Cubique | Trigonal |
| Indice de réfraction | Environ 1,718 | Environ 1,76–1,77 | Environ 1,76–1,77 | Variable, généralement élevé | Environ 1,62–1,65 |
| Biréfringence | Aucune | Présente | Présente | Aucune | Importante |
| Densité approximative | 3,60 | Environ 4,0 | Environ 4,0 | Variable selon l’espèce | Environ 3,0–3,2 |
| Clivage | Aucun net | Aucun véritable | Aucun véritable | Aucun net | Faible à absent |
| Forme brute fréquente | Octaèdre | Prismes ou cristaux tabulaires | Prismes ou cristaux tabulaires | Dodécaèdres et autres formes cubiques | Prismes allongés |
| Principale distinction | Isotrope, RI ~1,718 et dureté 8 | Rouge, plus dur et biréfringent | Plus dur et biréfringent | Isotrope mais propriétés différentes selon l’espèce | Fortement pléochroïque et biréfringente |
Le rubis constitue historiquement la confusion la plus célèbre.
Les deux pierres peuvent posséder pratiquement la même couleur rouge lorsqu’elles sont de grande qualité. Le rubis est cependant du corindon, possède une dureté de 9 et est biréfringent, tandis que le spinelle possède une dureté de 8 et est isotrope.
La même distinction s’applique au saphir.
Un spinelle bleu n’est pas un saphir et un spinelle rose n’est pas un saphir rose, même lorsque leurs couleurs semblent très proches.
Les grenats partagent avec le spinelle leur système cubique et leur absence de biréfringence normale. L’indice de réfraction, la densité, les spectres d’absorption et la composition permettent cependant de les différencier.
La tourmaline peut également imiter plusieurs couleurs du spinelle. Elle est toutefois fortement biréfringente et souvent pléochroïque, deux caractéristiques qui la séparent facilement d’un spinelle naturel avec les instruments appropriés.
Qualité, rareté et valeur du spinelle
La valeur d’un spinelle dépend principalement de sa couleur, de sa transparence, de sa taille, de son poids et de sa provenance.
Il n’existe pas de système universel officiel attribuant des grades A, AA ou AAA au spinelle. Ces classifications sont commerciales et peuvent varier considérablement d’un vendeur à l’autre.
Couleur
La couleur constitue généralement le facteur le plus important.
Les rouges vifs et fortement saturés comptent parmi les spinelles les plus recherchés.
Les meilleures pierres présentent un rouge pur à légèrement pourpré, avec une saturation importante mais suffisamment de luminosité pour ne pas paraître trop sombres.
Les bleus cobalt vivement saturés constituent une autre catégorie extrêmement rare et précieuse.
Un bleu clair grisâtre ordinaire possède généralement une valeur très différente d’un bleu intense dominé par l’effet du cobalt.
Les roses vifs et certains oranges fortement saturés sont également particulièrement recherchés.
Les violets, lilas, lavandes et gris peuvent être très attrayants, mais sont généralement plus accessibles lorsque leurs couleurs sont pâles ou peu saturées.
Transparence et inclusions
Une excellente transparence augmente généralement la valeur.
Les spinelles pastel sont souvent relativement propres et des inclusions importantes peuvent donc réduire leur attrait.
La situation est différente pour les rouges et bleus extrêmement rares.
Une pierre possédant une couleur exceptionnelle peut conserver une très grande valeur malgré quelques inclusions visibles.
Des inclusions bien formées peuvent également présenter un véritable intérêt scientifique ou esthétique pour les collectionneurs.
Taille
Une bonne taille doit maximiser la couleur et la brillance.
Les formes coussin et ovale sont particulièrement fréquentes, mais les spinelles peuvent être facettés dans pratiquement toutes les formes.
Les cristaux maclés naturels sont parfois relativement plats.
Le lapidaire doit alors travailler avec une profondeur limitée, ce qui peut imposer une taille moins conventionnelle afin de conserver le maximum de poids et de couleur.
Poids
Les spinelles de belle couleur deviennent nettement plus rares lorsque leur poids augmente.
Les pierres rouges, roses ou bleues de très haute qualité dépassant environ 5 carats sont particulièrement difficiles à obtenir.
Le prix au carat peut donc augmenter rapidement pour les grandes pierres combinant couleur exceptionnelle, excellente transparence et belle taille.
Des spinelles plus pâles ou gris peuvent être disponibles dans des dimensions plus importantes à des prix beaucoup plus accessibles.
Provenance
La provenance peut influencer fortement l’intérêt et parfois la valeur.
Mogok est particulièrement célèbre pour ses spinelles rouges et roses, Mahenge pour ses rouges et roses fortement saturés, Luc Yen pour ses bleus cobalt, et Kuh-i-Lal pour son histoire exceptionnelle de production de spinelles roses et rouges.
La provenance doit toutefois être déterminée avec prudence.
L’apparence seule ne permet généralement pas d’attribuer avec certitude une pierre à un gisement précis. Les laboratoires spécialisés utilisent les inclusions, les éléments traces et les données spectroscopiques pour établir une origine lorsqu’elle peut être déterminée.
Utilisation en joaillerie et entretien
Avec une dureté de 8 sur l’échelle de Mohs, une bonne ténacité et aucune direction de clivage nette, le spinelle est une excellente pierre pour la joaillerie.
Il peut être utilisé dans les bagues, pendentifs, boucles d’oreilles, bracelets, colliers et pratiquement tous les autres types de bijoux.
Sa durabilité le rend même adapté à une bague portée régulièrement.
Une monture protectrice reste néanmoins avantageuse pour les pierres possédant des angles ou pointes exposés, puisque même une gemme dure peut s’ébrécher lors d’un choc suffisamment violent.
Le spinelle transparent est principalement facetté.
Les tailles coussin, ovale, ronde et poire sont fréquentes et permettent d’exploiter sa bonne brillance.
Les matériaux opaques ou fortement inclus peuvent également être taillés en cabochons, perles ou objets décoratifs.
Pour le nettoyage courant, l’eau tiède et un savon doux constituent la méthode la plus sûre.
Une brosse souple peut être utilisée pour éliminer les dépôts accumulés derrière une pierre montée.
Un spinelle naturel non traité et sans fractures importantes tolère généralement bien un entretien normal.
Les pierres dont les fractures ont été remplies doivent être traitées avec davantage de prudence. Les fortes températures, les produits chimiques agressifs et certains systèmes de nettoyage peuvent endommager le matériau de remplissage.
Lorsqu’un traitement n’est pas connu, le nettoyage manuel à l’eau savonneuse reste donc préférable.
Grâce à sa dureté, son absence de clivage, sa grande diversité de couleurs et sa brillance, le spinelle possède toutes les qualités nécessaires à une pierre gemme importante. Longtemps resté dans l’ombre du rubis et du saphir, il est aujourd’hui recherché pour ses propres caractéristiques, particulièrement dans ses couleurs rouges, roses et bleu cobalt les plus rares.
