AMÉTHYSTE

Tectosilicate, l'améthyste est la variété gemme la plus prisée des nombreuses espèces du groupe du quartz auquel elle appartient. À l'état naturel, elle se reconnaît aisément par ses cristaux prismatiques pseudohexagonaux de couleur violacée, terminés à chaque extrémité par un rhomboèdre. La couleur va du violet lilas très clair au violet bleuâtre très foncé, en passant par des tons franchement pourpres. Dans un même cristal, la couleur montre des variations d'intensité, la terminaison étant de teinte plus foncée que la base, qui peut être jusqu'à incolore (quartz hyalin) ou blanc opaque (quartz laiteux). Les différentes faces du prisme cristallin sont rarement égales en surface et une même face présente souvent des arêtes non parallèles. Ces caractéristiques morphologiques sont révélatrices du système cristallin du minéral : rhomboédrique, et non hexagonal comme il est trop souvent écrit ; l'aspect pseudohexagonal résulte du jeu de la cristallisation qui façonne un prisme à six faces inégales mais délimitant des angles internes à 60⁰. Les faces sont fréquemment striées perpendiculairement à l'axe d'allongement du cristal (axe c), révélatrices de la croissance de ce dernier.

Améthyste

L'améthyste est une variété de quartz qui se distingue par sa couleur violacée à pourpre, due à la présence de fer dans le réseau cristallin. Sur cet échantillon, provenant du Rio Grande do Sul au Brésil, l'améthyste est associée à de la calcite blanc jaunâtre. 

Crédits : A. Rizzi/ De Agostini/ Getty Images

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L'améthyste taillée peut être plus difficilement identifiable, mais si on la plonge dans un récipient de porcelaine non vernissée on peut observer la variation de teinte caractéristique. Si le doute subsiste, le dichroïsme et, surtout, un simple test de dureté – l'améthyste raye le verre, comme toutes les autres variétés de quartz – lève toute ambiguïté.

formule : SiO₂ ;

système : rhomboédrique ;

dureté : 7 ;

poids spécifique : 2,63-2,65, selon la teneur en éléments mineurs ;

éclat : vitreux ;

transparence : transparente ;

cassure : conchoïdale, esquilleuse.

Le nom d'améthyste vient du latin amethystus, du grec amethustos, signifiant « qui n'est pas ivrogne ». Deux hypothèses se disputent cette étymologie. Lors des orgies romaines, les coupes taillées dans l'améthyste donnaient à l'eau que l'on y versait la couleur du vin, tout en évitant bien sûr l'ivresse. Mais on peut préférer la légende suivante. Bacchus, dieu du vin, croisa la belle Améthyste qui se rendait au temple de Diane. L'ardeur très pressante de Bacchus envers la nymphe contraignit celle-ci à appeler éperdument Diane à son secours. Cette dernière transforma Améthyste en un cristal dur et froid dans les bras de Bacchus. Fou de rage, celui-ci versa sa coupe de vin sur la nymphe cristallisée, se dégrisant du même mouvement. Depuis ce geste du dieu, les améthystes sont ainsi plus colorées en leur sommet qu'à leur base.

Caractéristiques cristallophysiques

Du fait de sa composition chimique (53,3 p. 100 d'oxygène), l'améthyste et les autres variétés de quartz ont été longtemps classées parmi les oxydes, mais leur structure est plus conforme à celle du groupe des tectosilicates. L'arrangement moléculaire se construit avec des tétraèdres SiO₄ : les ions silicium (Si⁴⁺) sont localisés au centre et les ions oxygène (O^2—) aux quatre sommets. Cette structure élémentaire est très stable car les quatre liaisons du silicium sont équivalentes et pourvues d'une forte énergie (3,83 électronvolts). La longueur de la liaison Si –O est de 0,16 nanomètre, correspondant à celle du quartz alpha (basse température). Tous les tétraèdres sont liés entre eux par leurs quatre sommets, construisant la charpente d'ensemble du minéral. Ainsi, chaque atome d'oxygène est lié à deux atomes de silicium, ce qui explique la formule chimique du minéral : SiO₂.

La structure tétraédrique s'organise en spirale s'enroulant autour de l'axe c d'allongement du cristal. Chaque pas de l'hélice est constitué d'un « anneau » de six tétraèdres [SiO₄], chaque anneau étant lié au précédent et au suivant. Le sens d'enroulement peut être droit ou gauche (respectivement dextrogyre ou lévogyre), et on désigne le cristal correspondant de « quartz droit » ou de « quartz gauche ». Cette caractéristique s'observe à l'échelle macroscopique. En effet, la terminaison pointue d'un cristal montre une alternance de faces plus grandes et d'autres plus petites ; l'observation de la progression de la tronquature de ces faces vers l'apex du cristal permet de déterminer le caractère dextrogyre ou lévogyre de celui-ci, qui induit des propriétés optiques particulières en lumière polarisée (cf. optique cristalline-Principes physiques).

La couleur de l'améthyste est due, d'une part, à la déformation du réseau cristallin du quartz par la radioactivité naturelle de la Terre et, d'autre part, à la présence d'autres éléments chimiques que le silicium et l'oxygène dans l'architecture atomique : principalement le fer (à l'état ferrique, le fer devient quadrivalent en perdant un électron périphérique, état stable à basse température) qui se substitue au silicium, mais aussi le manganèse et le titane, qui trouvent aisément une place dans cet arrangement peu compact (sites octaédriques).

Le réseau cristallin permet aussi l'incorporation d'inclusions fluides, gazeuses et/ou solides piégées lors de la cristallisation. Pour le géologue, l'étude de la nature de ces inclusions apporte des informations précieuses dans de nombreux domaines : métamorphisme, métallogénie, tectonique, cristallochimie, etc. Les inclusions fluides (n'excédant pas quelques dizaines de micromètres) témoignent des conditions de température et de pression lors de l'injection des fluides hydrothermaux, puis de l'évolution de la composition de ceux-ci au cours du temps. Très souvent, ces petites poches de fluide contiennent des bulles de gaz (CO₂, CH₄, H₂S, N₂, H₂, O₂) et, parfois, de minuscules cristaux cubiques de halite (sel gemme, NaCl). L'améthyste peut aussi accueillir, en phase tardive de minéralisation, des cristaux millimétriques aciculaires bruns ou rougeâtres de goethite.

L'améthyste est fréquemment maclée. L'association cristalline la plus appréciée des collectionneurs s'appelle la macle du Dauphiné : deux individus sont accolés par leur base (rotation de 180⁰ de l'axe d'allongement d'un cristal par rapport à celui du second), donnant un spécimen bipyramidé. La macle du Brésil réunit deux cristaux aux axes c de même orientation, l'un est un quartz droit, l'autre un quartz gauche : la face commune [110] apparaît comme un miroir de symétrie. Dans la macle de La Gardette (du nom de la mine d'or située dans le massif de l'Oisans à quelques kilomètres de Bourg d'Oisans, Isère), moins courante pour l'améthyste que pour le quartz hyalin (le cristal de roche), les deux cristaux sont associés presque perpendiculairement (les axes c faisant entre eux un angle de 84⁰).

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