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 La densité |
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 La densité d'une pierre est le rapport
de son poids à celui de son volume d'eau. Une gemme ayant comme densité
2,8 pèse donc 2,8 fois le
poids du même volume en eau. Le poids spécifique des gemmes se situe entre 1 et 7, ceux
qui se situent en-dessous de 2 (l'ambre par exemple) sont considérés comme légers, ceux compris entre
2 et 4 (par exemple le quartz) sont qualifiés de normaux, et ceux au-dessus de 4 sont considérés comme
lourds. Le diamant a une densité moyenne de 3,52. Ce
chiffre peut varier en fonction de sa teneur en éléments trace et en inclusions. Ainsi la densité des
diamants australiens peut être de 3,54, la densité de certains
diamants jaunes d'Afrique peut être de 3,524 et certains diamants
bruns du Brésil peuvent avoir une densité de 3,60.
En gemmologie, où l'on ne pèse que de petites quantités on a conservé deux méthodes
pour établir le poids spécifique, à savoir : la méthode de pesée (qui se pratique à l'aide
d'une balançe hydrostatique) et la méthode des liquides denses. La première demande
assez de temps et la deuxième est assez coûteuse et peut être employée pour des fragments plus volumineux. |
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 Balance hydrostatique : le procédé de mesure repose sur le principe d'Archimède,
faut-il encore connaître le volume de la gemme. La formule est la suivante : on divise le poids de
la pierre par son volume. Par exemple, si nous avons une pierre gemme qui pèse dans l'air
5,8 grammes et dans l'eau 3,5
grammes, la différence serait de (5,8 - 3,5
= 2,3 grammes), soit un volume de 2,3
cm3 d'eau. Pour trouver sa densité il suffirait alors de diviser son poids dans l'air par
son volume, soit (5,8 / 2,3
= 2,5), cette pierre aurait donc une densité de
2,5. |
 Liquides denses : c'est une méthode très précise quelles que soient les
dimensions du spécimen. Le principe reste très simple : un minéral coule dans un liquide dont
la densité est moindre, par contre il restera en suspension si les densités sont égales, et flottera si
le liquide a une densité plus forte. Pour déterminer la densité d'une pierre, il faudra trouver le
liquide dense dans lequel la gemme restera en suspension. Il existe plusieurs liquides denses
dans le commerce, on peut citer : le broforme (densité = 2,90),
le liquide de Thoulet (3,19), l'iodure de méthylème (3,33), la solution de Clerici (5). |
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| Tableau des densités de quelques minéraux |
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| Marcassite |
4,80 à 5,20 |
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Jade |
1,90 à 3,10 |
| Hématite |
5,00 |
Turquoise |
2,72 |
| Corindon |
3,93 |
Béryl |
2,75 |
| Zircon |
4,69 |
Emeraude |
2,74 |
| Grenat |
3,60 à 4,20 |
Quartz |
2,65 |
| Spinelle |
3,65 à 4,10 |
Agate |
2,62 |
| Topaze |
3,56 |
Lapis lazuli |
2,38 à 2,50 |
| Diamant |
3,52 |
Opale |
2,15 |
| Péridot |
3,30 |
Jais |
1,30 |
| Tourmaline |
3,10 à 3,20 |
Ambre |
1,05 |
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La dureté |
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 La
dureté peut se définir par la résistance qu'offre un matériau à la rayure. Ce procédé n'est
plus guère employé aujourd'hui que par des collectionneurs de minéraux car il n'est pas assez précis
en gemmologie. Pour mesurer cette dureté on se base donc sur l'échelle de Mohs qui
comporte 10 dégrés, de 1 à 10. Les pierres de 1 et 2 passent pour tendres, celles entre
3 et 6 ont une dureté moyenne, celles au-delà de 6 sont dites dures. Le
test de dureté est réalisé à l'aide de pointes de différentes duretés que l'on passe sur une facette
de la partie inférieure de la gemme en commençant par la pointe la moins dure, jusqu'à ce qu'une pointe
raye la gemme. Le diamant a une dureté de 10 selon l'échelle qualitative de dureté par essai à
la rayure selon Mohs. |
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| Echelle qualitative de dureté par essai à la rayure selon Mohs |
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| Jais |
2,5 |
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Grenat |
7 |
| Malachite |
3,5 à 4 |
Agate |
7 |
| Lapis lazuli |
5,5 |
Tourmaline |
7 à 7,5 |
| Opale |
5,5 à 6 |
Zircon |
7,5 |
| Hématite |
5,5 à 6 |
Emeraude |
7,5 |
| Turquoise |
6 |
Aigue-marine |
7,5 |
| Pierre de lune |
6 |
Topaze |
8 |
| Amazonite |
6 |
Spinelle |
8 |
| Marcassite |
6 à 6,5 |
Corindon |
9 |
| Jade |
6 à 6,5 |
Diamant |
10 |
| Quartz |
7 |
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La fragilité |
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La résitance aux chocs mécaniques est, en
règle générale, inverse de la dureté de la pierre. Autrement dit, plus une gemme a une dureté
élevée et plus elle sera fragile au choc. Un diamant sera donc relativement fragile aux
chocs mais le diamant possède aussi une très forte élasticité qui le fait rebondir
comme une balle lorsqu'il frappe une surface dure. Un choc qui, seul, est insuffisant pour briser une
gemme, peut la provoquer s'il est répété. Un cristal de roche heurté contre un diamant subira
souvent moins de dégâts que le diamant. Les traitements thermiques utilisés pour améliorer
la couleur des gemmes les fragilisent en modifiant leur agencement interne. Une gemme
possédant un plan de clivage parfait pourra se casser facilement selon cette direction après le choc
d'une lame. Par exemple, pour le diamant, on utilise cette méthode pour séparer deux morceaux de
diamants bruts, on appelle cette opération : le clivage. Une bûche se fendra toujours mieux dans le
sens du fil du bois plutôt que perpendiculairement aux fils, pour le diamant il en est de même, il
sera plus facile de séparer un diamant en deux morceaux si l'on frappe dans le sens de son plan de
clivage. |
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Les propriétés du diamant)
