COULEUR DES MINÉRAUX

2.  Causes macro- et microscopiques de la couleur

L'homogénéité physique d'un échantillon joue toutefois un grand rôle. Ainsi, le sulfate de cuivre, qui est bleu, devient blanc une fois réduit en poudre. Ce changement complet de couleur provient du phénomène de diffusion de la lumière qui devient prépondérant quand la taille des grains est suffisamment petite. Le même phénomène se produit avec le marbre blanc de Paros, ou celui de Carrare, et avec le gypse saccharoïde, constitués pourtant d'un agrégat de cristaux transparents.

La présence d'inclusions dans un cristal peut se traduire par le même phénomène. Les inclusions les plus courantes sont des bulles d'air ou de fines gouttelettes d'eau, réparties au hasard dans la masse. Le corps paraît alors laiteux. C'est le cas du quartz laiteux ou du quartz girasol. Si les inclusions sont de taille beaucoup plus petite, de l'ordre de quelques centaines de distances entre les atomes du cristal, alors apparaît une coloration bleutée (c’est ce même phénomène qui est responsable du bleu du ciel). Comme exemple, nous citerons l'adulaire (feldspath chimiquement identique à l'orthose) ou encore certains cristaux de sel gemme de Stassfurt, qui contient quelque cent millièmes d'or, ainsi que la potasse d'Alsace (ClK, ClNa), qui doit sa couleur rouge à de petits cristaux de Fe₂O₃. Des impuretés de plus grande taille de forme aciculaire peuvent aussi produire des phénomènes d'interférence et de diffraction. Dans l'œil-de-faucon ou l'œil-de-tigre, ce sont de fines aiguilles de crocidolite (sorte d'amiante plus ou moins altérée) qui donnent à la gemme, composée essentiellement de silice hydratée, cet aspect si caractéristique. Parfois, on observe une étoile à six branches mouvantes qui joue sur certaines pierres taillées comme le rubis, indépendamment de sa couleur sur laquelle nous reviendrons plus loin, se déplaçant selon les mouvements du doigt qui le porte. Le phénomène est dû à la présence de fines aiguilles de rutile (TiO₂) et à des vides dans le réseau. Un cas particulièrement intéressant est celui de l'opale noble d'Australie, formée d'un empilement de petites sphères de silice hydratée entourées d'un milieu de composition légèrement différente, qui produit par réflexion des couleurs de lames minces par suite d'interférences. De même, la chalcopyrite (CuFeS₂) et la bornite (Cu₅FeS₄) doivent leurs teintes irisées à des lames d'air incluses.