AMÉTHYSTE

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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 (O2—) 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'architec [...]


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Écrit par :

  • : docteur en sciences de la Terre, concepteur de la collection La Science au présent à la demande et sous la direction d'Encyclopædia Universalis, rédacteur en chef de 1997 à 2015

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Pour citer l’article

Yves GAUTIER, « AMÉTHYSTE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 23 octobre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/amethyste/