Émeraude - Encyclopédie

Émeraude de Panjshir, Afghanistan

    Classe : Silicate
    Sous-classe : Cyclosilicate
    Système cristallin : Hexagonal
    Chimie : Be(Al, Cr3+, V3+)2 Si6O18

    Abondance : Rare

L'émeraude est une variété verte de béryl, colorée par le chrome ou le vanadium et c'est la seconde pierre précieuse en terme de valeur, juste derrière le diamant. Son nom vient du grec ancien "smaragdos", déformation du mot perse "zamarat" qui signifie "cœur de pierre". Elle servait déjà de monnaie d'échange dans l'Antiquité, elle était d'ailleurs largement exploitée en Égypte dans les mines de Cléopâtre (Djebel Zabarah) qui n'ont fourni que des cristaux pierreux. Le beryllium, le chrome et le vanadium sont des éléments chimiques peu courant, ce qui explique la grande rareté de l'émeraude dans la nature. Son milieu de formation est très différent de celui du béryl, on la rencontre dans des micashistes à biotite dans l'Oural, ou dans des roches calcaires hydrothermalisées en Colombie (où elle remplie parfois les cavités d'anciens fossiles de gastéropodes). Elle est toujours en relation avec des roches ultra-basiques qui fournissent le chrome et le vanadium. On peut souligner également sa présence très ponctuelle dans les pegmatites où sa qualité est toujours médiocre. Elle donne des cristaux hexagonaux le plus souvent prismatiques et allongés mais rarement terminés. C'est une variété minérale uniquement utilisée dans la bijouterie-joaillerie.

Émeraude de Panjshir, Afghanistan
Émeraude de Panjshir, Afghanistan
Émeraude de Panjshir, Afghanistan
Émeraude de Panjshir, Afghanistan

L'émeraude dans le Monde

Les plus beaux cristaux proviennent du secteur de Muzo, en Colombie. Ces gisements ont été exploités dès le XVIème siècle, les cristaux d'émeraude (jusqu'à 8 cm) sont présents dans des filons de calcite qui parcourent des calcaires bitumineux (photo ci-contre). Le second gisement d'intérêt mondial est celui d'Oural Central en Russie. Les cristaux sont de moins bonne qualité que les colombiens, cependant ils peuvent être beaucoup plus gros : de l'ordre de 40 cm ! D'autres bon spécimens proviennent du Zimbabwe (cristaux généralement de petites tailles), de la zone de Panjshir, Afghanistan (photo principale) et du Brésil où les béryls verts au vanadium ne sont considérés comme émeraudes que depuis les années 60. A noter également un gisement exploité récemment en Chine, c'est le secteur de Pingwu dans la province de Sichuan.

L'émeraude en France

En France l'émeraude n'est pas présente, les sites que l'on peut parfois rencontrer décrits dans les anciens livres sont liées à des erreurs d'identification, à noter que l'émeraude vraie peut-être aisément confondue avec d'autres variétés de béryls tel que l'aigue-marine qui peut prendre des teintes vert pâle.

Les macles

Il n'existe pas de macle pour l'émeraude, tout comme pour le béryl d'ailleurs. Les spécimens appelés "trapiches" sont des variétés de cristaux montrant des caractéristiques de croissance à six rayons. Chaque face du prisme hexagonal de base est extrudée pour former une roue. Ces cristaux sont particulièrement recherchés par les collectionneurs et souvent très chers. Ils sont aussi façonnés pour intégrer des pièces de joaillerie.

Les traitements de l'émeraude

Emeraude huilée avant/après

Les traitements autour de l'émeraude sont nombreux. Le plus commun et qui concerne 95% des émeraudes taillées est le huilage (données du GIA). Très souvent fracturés, les cristaux sont placés sous vide, et les plans de fractures sont injectés d'huile ou de résine, parfois colorée, ceci dans le but d'améliorer la transparence et la couleur des pierres et de masquer une fragilité. Cette pratique est aussi bien réalisée sur des pierres taillées que sur des cristaux bruts. C'est pour cela qu'il est déconseillé de nettoyer des émeraudes au bac à ultrasons qui risquerait de faire voler la pierre en éclats... Avec le temps, le fait d'être porté et la lumière l'huile jaunit et s'échappe des fractures, pouvant ruiner totalement l'aspect du spécimen. Il suffit de parcourir les bijouteries pour constater que ce traitement n'est quasiment jamais spécifié. Il est cependant possible de retirer l'huile au moyen d'alcool ou d'acétone, mais aussi de faire retraiter la pierre. Ce traitement est réalisé sur la quasi totalité des gemmes dont les fractures atteignent la surface. Lorsque l'huile ou la résine est teintée, on note une concentration anormale de couleur dans les fractures. Il arrive parfois que les liquides injectés soient fluorescents aux UV ou que l'on observe une réflection anormale de la lumière sur les plans de fractures injectés : le "flash effect".

Les émeraudes synthétiques

  • Emeraude synthétique Chatham

Le flux :

En 1848, le chimiste français Jacques Joseph Ebelman a été le premier à utiliser le processus de flux pour synthétiser des cristaux d'émeraude. Ce n'est qu'en 1938, cependant, que les premières émeraudes synthétiques commercialisables ont été produites par ce moyen.

L'Américain Carroll Chatham a commencé à expérimenter la croissance cristalline alors qu'il était encore lycéen. Il a fait pousser ses premiers cristaux d'émeraude synthétiques en 1935 et a commencé à les commercialiser trois ans plus tard. 

Depuis la fin des années 30, il y a eu plusieurs producteurs d'émeraudes synthétisées par flux. Aujourd'hui, Chatham Created Gems, Kyocera International et un nombre inconnu d'entreprises russes cultivent les gemmes synthétiques par ce procédé. Chaque entreprise a ses propres techniques, mais les étapes sont généralement les mêmes. Ils ajoutent des éléments qui composent l'émeraude (le béryllium, l'aluminium, le silicium, le chrome et l'oxygène) à un fondant dans un creuset en or ou en platine. Les cristaux d'émeraude se forment à des températures comprises entre 650°C et 800°C. 

Le temps de croissance dépend de la taille de cristal souhaitée. Cela peut prendre 10 mois pour faire pousser un cristal de 200,00 ct. En 1953, Carroll Chatham a fait don d'un groupe de cristaux de 1 014,00 ct à la Smithsonian Institution à Washington. Il a fallu deux ans pour le développer ; de tels groupes de prismes hexagonaux peuvent rejoindre le chemin des minéraux de collection sans que la mention "synthétique" n'apparaisse, comme les spécimens présentés en photo ci-contre. La couleur, la taille et les caractéristiques internes des émeraudes synthétiques varient d'un producteur à un autre. Selon les producteurs, le rendement commercialisable des pierres facettées est d'environ 15% du brut produit.

Bien que des inclusions soient caractéristiques (cristaux d'or ou de platine, inclusions en volutes de fumée), il est parfois très difficiles pour un oeil non averti de faire la différence entre une émeraude naturelle et une émeraude synthétisé par flux.

Flash effect d'une émeraude huilée
Flash effect dans une émeraude naturelle injectée d'huile
Inclusions en volute de fumée d'une émeraude flux
Inclusions en volutes de fumée d'une émeraude Chatham
Chevron de croissance d'une émeraude hydrothermale (synthétique)
Chevrons de croissance d'une émeraude hydrothermale
Inclusions triphasées d'une émeraude naturelle Colombienne
Inclusions triphasées d'une émeraude naturelle
Emeraude synthétique hydrothermale

Les émeraudes "hydrothermales" :

C'est en 1960 que Johann Lechleitner a synthétisé l'émeraude par voie hydrothermale pour la première fois. Il a déposé une couche d'émeraude (pas plus de 0,5 mm d'épaisseur) sur un grain de béryl. En 1961, Linde, une division d'Union Carbide, a également commencé des recherches sur la production d'émeraudes hydrothermales. Ses chercheurs ont produit excellents cristaux d'émeraude, mais le processus était coûteux. Toutefois, ils ont commercialisé des émeraudes taillées dans leur ligne de bijoux Quintessa de 1965 à 1975, mais ont cessé la production en raison de la faiblesse des ventes. En 1978, Vacuum Ventures a repris le processus de Linde et a opéré à partir de son ancienne usine. Ils ont commercialisé leur produit sous le nom de "Regency Created Emeralds". Les émeraudes synthétiques hydrothermales de ce qui était alors l'Union soviétique sont arrivées sur le marché au début des années 1980. Les archives montrent cependant qu'elles ont été produites pour la première fois en 1965. 

La production d'émeraude synthétique hydrothermale implique généralement la dissolution de composés d'aluminium, de béryl, de silicium et de chrome dans une solution d'eau acide au sein d'un autoclave. Parce que la solution de croissance est hautement corrosive, certains producteurs tapissent l'intérieur de l'autoclave avec un métal inerte comme l'or ou le platine. Les chercheurs ont trouvé de grandes quantités de nickel, de fer et de cuivre dans les cristaux d'un producteur qui ne tapissait ses autoclaves que d'acier inoxydable... Les spécificités varient d'un producteur à l'autre, mais l'autoclave est généralement chauffé à des températures comprises entre 500°C et 620°C et pressurisé dans la plage de 700 à 1 500 atmosphères. Des cristaux d'émeraude synthétiques poussent sur des plaques de grain de béryl naturel incolore qui sont suspendues dans la solution de croissance. Certains producteurs coupent des fragments d'émeraude synthétique et les utilisent comme germe pour une nouvelle croissance.

La taille des cristaux dépend du temps de croissance. Le taux de croissance d'un producteur est de 0,2 mm à 0,3 mm par jour. Un cristal de 10,00 ct peut produire des pierres facettées allant de 0,50 ct à 2,00 ct. Un autre producteur fait pousser des cristaux pesant 300 ct à 350 ct en environ quatre semaines. Lorsque les cristaux atteignent ce poids, le producteur découpe les cristaux et se retrouve avec deux plaques qui pèsent 120 ct à 150 ct chacunes. Ce procédé produit environ 18% de matière commercialisable.

Bien que les émeraudes synthétiques hydrothermales et les émeraudes naturelles puissent sembler identiques à l'œil nu, l'examen microscopique révèle des différences. On note notamment des chevrons de croissances caractéristiques de ce procédé de synthèse, visible uniquement sous magnification. Les émeraudes hydrothermales sont généralement très peu incluses, et la recherche de chevrons de croissance doit devenir une habitude.

Immitations :

Enfin, il faut noter que la vente de matériaux tel que des verres ou des plastiques en immitation de l'émeraude, taillée ou brute encore une fois est monnaie courante... La recherche d'inclusions naturelles (biphasées ou triphasées, d'aiguilles de trémolite ou d'actinote, de pyrite, de calcite ou de mica) permet de faire la différence.



Dureté : 7,5 à 8
Densité : 2,7 à 2,9
Cassure : Conchoïdale
Trace : Blanche




TP : Transparent à translucide
IR : 1,560 à 1,602
Biréfringence :  0,006 à 0,009
Caractère optique : Uniaxe -
Pléochroïsme : Très faible
Fluorescence : Aucune


Solubilité : Acide fluohydrique, soude, potasse

Magnétisme : Aucun
Radioactivité : Aucune