Identification des cristaux : les tests pour nommer un cristal

Le moyen le plus rapide de mal identifier un cristal est de partir de sa couleur. Les cours d'initiation à la géologie insistent tôt sur ce point : la couleur des minéraux dépend à la fois des éléments principaux et des impuretés, si bien qu'un même élément peut produire des couleurs différentes dans différents minéraux, et qu'un même minéral peut se présenter en plusieurs couleurs.

Le quartz en est l'exemple le plus clair. Le cristal de roche incolore, le quartz laiteux, le quartz fumé brun, l'améthyste violette et le quartz rose sont tous le même minéral, avec la même dureté et le même mode de cassure, et l'U.S. Geological Survey les classe ensemble parmi les variétés de quartz macrocristallin.

Ce qui fonctionne, c'est une courte série de tests physiques, effectués chaque fois dans le même ordre : éclat, dureté, trait, clivage ou cassure, puis poids en main et éventuelle propriété particulière. Quatre de ces tests ne demandent rien d'autre qu'une pièce de monnaie, un clou, un morceau de carreau non émaillé et une bonne lumière.

La dureté est la résistance d'un minéral à la rayure, mesurée par rapport aux dix minéraux de référence de l'échelle de Mohs, que l'U.S. Geological Survey donne ainsi : talc 1, gypse 2, calcite 3, fluorite 4, apatite 5, feldspath 6, quartz 7, topaze 8, saphir 9 et diamant 10.

Des objets du quotidien comblent les intervalles ; voici les valeurs utilisées dans les laboratoires d'enseignement :

• Ongle, environ 2,5
• Pièce en cuivre, environ 3,5
• Lame de couteau ou verre à vitre, environ 5,5
• Clou en acier, environ 6,5
• Foret à béton, environ 8,5

Un canif en acier, à 5,5, marque la limite entre minéraux durs et tendres, et savoir de quel côté se situe votre cristal élimine déjà la plupart des possibilités.

Testez sur un bord discret : passez l'outil une fois en appuyant fermement, essuyez l'endroit et regardez à la loupe. Le métal étalé s'efface ; une vraie rayure est un sillon. Testez dans les deux sens, le minéral contre l'outil et l'outil contre le minéral.

Le trait est la couleur de la poudre d'un minéral, obtenue en le frottant sur une plaque de porcelaine blanche non émaillée. Il est bien plus constant que la couleur extérieure, car l'altération, les impuretés et les dépôts modifient l'aspect mais pas la poudre. L'hématite donne toujours un trait brun rougeâtre, et la pyrite un trait noir à noir verdâtre bien qu'elle soit jaune laiton. Un piège : les minéraux plus durs que la plaque la rayent au lieu de laisser de la poudre ; le quartz, à 7, ne laisse donc pas de trait.

L'éclat est la façon dont la surface réfléchit la lumière ; il se divise d'abord en éclat métallique (qui ressemble au chrome, à l'acier, à l'argent ou à l'or) et non métallique. Les catégories non métalliques à connaître sont vitreux (comme du verre, par exemple le quartz), terreux ou mat (comme de la boue séchée), soyeux (reflet doux, minéraux fibreux), nacré (comme l'intérieur d'un coquillage) et submétallique (métal terne).

Le clivage ou la cassure est souvent le test décisif. Le clivage signifie que le cristal se brise selon des plans lisses, plats et parallèles ; on le décrit par sa qualité, par le nombre de directions et par les angles entre elles. Le mica se divise en feuillets selon un clivage parfait unique, et la calcite en blocs rhomboédriques. La cassure est ce qui se produit en l'absence de clivage : le quartz et l'olivine se brisent selon une surface courbe en forme de coquille, dite conchoïdale.

Appliquez l'échelle des duretés et la plupart des cristaux courants se distinguent immédiatement.

• Quartz incolore, améthyste, citrine, quartz fumé et quartz rose. Tous sont du quartz, tous ont une dureté de 7 sur l'échelle de Mohs, tous se brisent selon une surface courbe conchoïdale, sans clivage plat. Un clou en acier ne les raye pas et ils rayent la plaque de trait.
• Calcite. Dureté 3 : une pièce en cuivre la marque donc facilement, et elle se divise en rhomboèdres, des blocs inclinés plutôt que des cubes.
• Fluorite. Dureté 4, au-dessus d'une pièce en cuivre et bien en dessous d'un couteau, et elle se clive selon des plans octaédriques plats, d'où les faces triangulaires de la fluorite clivée.
• Sélénite, la forme transparente en lames du gypse. Dureté 2 : un ongle, à 2,5, la raye. Ce seul test distingue instantanément la sélénite de toutes les variétés de quartz.
• Feldspath. Dureté 6 : un clou en acier à 6,5 le raye, un couteau à 5,5 non.

Deux mises en garde à retenir. La citrine n'est souvent pas ce qu'elle paraît : le GIA indique que la plupart des citrines du marché sont issues d'améthyste traitée par chauffage, si bien qu'une pointe de quartz jaune qui réussit tous les tests physiques peut tout de même être un matériau traité. Et l'obsidienne n'est pas du tout un cristal : c'est un verre volcanique, ce qui explique sa cassure conchoïdale et l'absence de faces cristallines.

Le poids en main est le raccourci du collectionneur pour la densité, c'est-à-dire le poids d'un spécimen comparé à celui d'un volume égal d'eau. Comparer deux spécimens de taille similaire dans vos deux mains en dit plus que d'en peser un seul.

Le magnétisme règle rapidement le cas d'un petit groupe : certains oxydes de fer attirent un aimant, la magnétite fortement et l'ilménite faiblement.

Le test à l'acide est le test classique des carbonates. Les laboratoires de géologie déposent une goutte d'acide chlorhydrique dilué, autour de 10 à 15 %, sur un spécimen : la calcite fait effervescence, tandis que la dolomite ne réagit qu'une fois réduite en poudre. Ce test est à réserver au laboratoire. L'acide chlorhydrique dilué brûle la peau et les yeux, exige une protection oculaire, des gants et une ventilation, et il détruit le poli et les cristaux d'un spécimen carbonaté. Si vous voulez seulement savoir si un cristal est de la calcite, le test de dureté à la pièce en cuivre répond à la question sans chimie.

Photographiez le cristal à la lumière du jour sur un fond uni, avec une pièce de monnaie pour l'échelle, et prenez une seconde photo d'un bord cassé, où la cassure et le clivage se lisent plus clairement que sur une face polie.

Photographiez-le et l'app l'identifie. Confirmez avec la dureté et le mode de cassure avant d'étiqueter la pièce, car ce sont les propriétés qu'une photo ne peut pas montrer.

Un cristal est un minéral unique doté d'une structure interne ordonnée, qui se manifeste à l'extérieur par des faces planes se rejoignant selon des angles fixes ; une roche est un assemblage d'un ou de plusieurs minéraux, selon les définitions de l'U.S. Geological Survey. Cherchez donc :

• Des faces planes et brillantes et des arêtes vives qui se répètent selon la même forme : un cristal.
• Un matériau uniforme dans toute la masse, avec le même éclat et la même cassure partout : un minéral, même sans faces cristallines.
• Des grains de couleurs différentes, des couches, des cailloux ou des bulles : une roche. Le granite, par exemple, réunit quartz, feldspath et mica.

Les pierres roulées se situent entre les deux. Ce sont généralement un seul minéral, comme le quartz ou l'agate, donc les tests de cette page fonctionnent aussi sur elles.

• Bulles. Le guide des cristaux d'IdentifyRock indique que le verre contient généralement des bulles d'air parfaitement rondes, alors que les cristaux naturels contiennent de minuscules fissures, d'autres minéraux ou des cavités remplies de liquide. Observez avec une loupe 10x.
• Dureté. Le verre se situe autour de 5,5 ; le quartz est à 7. Le vrai quartz raye une plaque de verre et un clou en acier ne le marque pas.
• Forme. Les pointes de quartz naturelles ont six faces. Le verre moulé présente souvent des arêtes émoussées et des lignes de moulage.
• Couleur. Les géodes de « cristal » bleu électrique ou rose vif sont teintes, selon l'article de Wikipédia sur les géodes, car ces couleurs ne se forment pas naturellement.

Le test du toucher froid que suggèrent certains vendeurs n'est pas fiable sur les petites pièces ; ce sont la dureté et la loupe qui tranchent.