GEMMOLOGIE ETUDE Réfractomètre Spectroscope microscope principaux instruments gemmologiques


La gemmologie est par définition l'étude ou la science des
pierres précieuses.
On connaît environ 4000 minéraux produits par le corps
terrestre, parmi lesquels moins de 100 sont des
spécimens considérés comme pierre précieuse. Pour qu'un
minéral soit une gemme, il doit posséder trois vertus
fondamentales. la beauté, la durabilité et la rareté.

Beauté; elle dépend des caractères suivants:

Minéraux transparents: L'éclat (brillance) La dispersion
( le feu) La transparence (pureté) L'intensité de la couleur
( pour les pierres de couleur)

Minéraux translucides:
La teinte ou le reflet, l'opalescence, la chatoyance ou
l'astérisme (dans le cas des pierres phénoménales)

Minéraux opaques:
La pureté et l'intensité de la couleur, la propension à bien
réfléchir leur couleur et à prendre le poli. Tous ces
facteurs de beauté sont mis en évidence par la taille et le
polissage.

La durabilité dépend de la résistance aux attaques mécaniques ou chimiques auxquelles sont soumises les pierres. La poussière contenant souvent des particules de quartz. Il est préférable qu'une gemme soit aussi dure que ce minéral.

La rareté: Une gemme provient souvent d'une espèce minérale commune et très répandue, mais elle consiste en un spécimen dans lequel existent des qualités rarement réunies.

La gemmologie est l'étude des propriétés importantes des gemmes elle se sert des appareils ou instruments nécessaire à l'observation et à la mesure de ces propriétés.

Le gemmologiste devra donc pouvoir différencier les pierres naturelles des pierres synthétiques à l'aide de ses appareils.

- Voici les principaux appareils utilisés par le gemmologiste:

L'œil qui transmettra au cerveau les informations visuelles traitées instantanément par la "base de données" s'y trouvant et renfermant l'expérience plus ou moins grande de l'observateur de la gemme.

La loupe "10x "	C'est sous cet agrandissement que, par convention internationale, doit être
	déterminée la pureté des pierres. Spécialement le diamant.
	La forte courbure des lentilles utilisées pour la loupe "10x " a pour corollaire une
	considérable distorsion marginale et des aberrations chromatiques, à moins que
	la loupe soit composée d'un ensemble de lentilles calculées pour éliminer ces
	inconvénients. Une loupe anastigmatique de bonne qualité est importante pour
	le gemmologiste.

L'examen préliminaire à l'œil puis à la loupe "10x " est donc primordial car les signes caractéristiques d'une gemme aideront le gemmologiste à choisir des instruments efficaces pour l'identification.

- Les signes caractéristiques d'une gemme que l'on peut observer à l'œil nu ou à la loupe sont les suivants:

Texture: gemme brute ou opaque

Lustre: diamantine, vitreuse ou résineuse etc.

Dispersion forte (indication d'un indice de réfraction élevé) ou faible, présence ou absence de clivages

Fracture caractéristique: vitreuse, granuleuse ou esquilleuse etc.

Pierre assemblée: doublet ou triplet.

Arrêtes entre les facettes: nettes ou arrondies, souvent avec les facettes concaves (indication d'un verre ou d'un plastique moulé) ou encore ébréchées (pierre de faible dureté).

Inclusions abondantes: qui rendent les gemmes translucides, et par conséquence, les signes optiques ne pourront pas être obtenus sous le polariscope.

De plus, on ne saurait assez insister sur l'importance d'une parfaite propreté des pierres à examiner. Le nettoyage des pierres non montées est facile; il suffit de les essuyer avec un mouchoir propre. Un bon nettoyage peut être obtenu avec de l'eau accompagnée d'un peu de détergent liquide.

Pour éviter de salir les pierres, des brucelles spécialisées représentent un agréable complément des doigts.

- Échelle déterminant la pureté d'une pierre. -

	Le polariscope, ici un polariscope de poche.
	C'est le moyen usuel par lequel on différencie d'une part les
	substances uniréfreingentes (amorphes ou provenant du système
	cubique) et les substances biréfreingentes, provenant des autres
	systèmes de cristallisation.
	Cet instrument est composé de deux filtres polarisant entre lesquels
	la pierre est placée, et c'est en tournant le filtre du sommet que
	l'analyse peut se faire.

	Le réfractomètre sert à déterminer le ou les indices de réfraction
	de la pierre.
	Cet instrument calcule la vitesse à la quelle le ou les rayons
	lumineux ressortent de la pierre et l'indique sur une échelle.
	La gemme est placée sur une vitre enduite d'une fine particule de
	liquide composé entre autre de iodure de méthylène qui montre un
	indice de réfraction de 1.81 (ce liquide est toxique)


	Le dichroscope dont la partie principale est composée d'un tube
	comportant une fenêtre à l'une des extrémités et une lentille à
	l'autre, entre les deux est montée une pièce de calcite, choisie à
	cause de sa forte double réfraction de façon à ce que deux images
	de la fenêtre apparaissent côte à côte à l'observateur qui regarde
	dans l'oculaire. La lumière des images adjacentes de la fenêtre
	vibre dans deux plans perpendiculaires l'un à l'autre à raison d'un
	seule plan pour chaque image.

	La rotation de la pierre est un facteur important lors du contrôle
	du dichroïsme, car dans toutes les pierres biréfreingentes, il existe
	une ou deux directions d'uniréfreingence, dites axe optique.



	Filtre de couleur Chelsea. Il existe un moyen très efficace pour
	révéler les différences sous-jacentes de couleur, c'est l'emploi de
	filtres colorés. Ils sont surtout efficaces dans la différentiation de
	l'émeraude naturelle et synthétique.



	La lampe à fibre optique est utile pour distinguer les inclusions
	dans les pierres brutes.





	Les microscopes: le binoculaire, c'est à dire à objectif double
	est le mieux adapté pour la gemmologie.

	Le microscope est de première importance dans la détection des
	contrefaçons. En effet, l'étude des inclusions que peut contenir la
	pierre est un moyen pratique d'identifier les gemmes tout en
	expliquant dans une certaine mesure les conditions dans lesquelles
	elles se sont formées dans la nature.



Découverte du grenat malaya



	Le spectroscope relève d'une méthode fort simple qui permet
	l'identification de toutes les pierres brutes ou polies ne pouvant
	être vues au réfractomètre et qui permet même de distinguer
	certains synthétiques ou verres. Cette méthode permet d'analyser
	la nature du colorant de la pierre. La façon dont le spectroscope
	analyse les diverses longueurs d'ondes de la lumière est en principe
	très simple; cela dépend du différent degré de réfraction
	auxquelles son soumis les divers rayons de chaque couleur
	(longueur d'onde) lorsqu'elles se propagent à travers un prisme de
	verre ou une autre substance transparente. Après avoir passé à
	travers un prisme, un étroit faisceau parallèle de lumière blanche
	est étalé en un ruban aux couleurs de l'arc-en-ciel, le spectre
	visible.

	Notons qu'un instrument puissant utilisé dans de nombreux
	domaines de la science est à disposition des gemmologistes,
	c'est le microscope de Raman dont la spectroscopie complète la
	technologie traditionnelle du laboratoire. Cet instrument peut
	donner des informations sur des échantillons inférieurs à 1µm
	ce qui n'est accessible à aucune technique. L'utilisation de la
	spectroscopie Raman par imagerie est unique afin de déterminer de
	façon non destructive la composition moléculaire des inclusions
	présentes dans les gemmes.

Analyse par fluorescence: quatre genres de radiation sont utilisées.

La première consiste simplement à passer un puissant rayon lumineux d'une lampe de projection de 500W à travers un ballon rempli d'une solution forte de sulfate de cuivre, ce dernier absorbe toute la lumière rouge, orange et jaune et les rayons filtrants sont invisibles si l'on observe à travers un bon filtre rouge ou orange. Si une substance éclairée uniquement par le faisceau de lumière bleue dans lequel elle se trouve brille en étant observé à travers l'un de ces filtres, elle émet une fluorescence.

La deuxième méthode de stimulation de la fluorescence est la plus utilisée, elle se sert d'une lampe à haute pression en quartz, et dont la lumière est filtrée à travers le verre de Wood.

La troisième se sert des rayonnements ultraviolets de radiation courte émis par une lampe quartz-mercure à basse pression, dans laquelle la ligne de mercure à 2537 Å est prépondérante.

Les rayons X représentent la quatrième source de radiation, ils sont dangereux à moins que la source ne soit sérieusement blindée.

Le poids spécifique et sa mesure. Il se produit fréquemment que seule une valeur approchée de la densité d'une pierre soit requise pour différencier entre des gemmes d'apparence analogue. dans ce cas un contrôle de la densité peut être effectué au moyen de liqueurs denses. Le principe de la méthode est simple. Une pierre s'enfoncera dans un liquide moins dense, flottera dans un fluide plus dense et restera en suspension dans un liquide de densité égale.

Les trois liquides sont:

Le bromoforme densité 2,9.

L'iodure de méthylène densité 3,33.

La liqueur de Clerici densité 4,15.