L'Emeraude
L’émeraude est la variété verte et limpide du béryl, un cyclosilicate de béryllium. Elle est une des quatre pierres précieuses avec le diamant, le rubis et le saphir, ces deux derniers étant les variétés gemmes du corindon. Sa dureté, son habitus (forme cristalline) en cristaux prismatiques hexagonaux et allongés, lisses ou finement striés selon l’allongement, ses fréquentes inclusions et sa couleur verte incomparable permettent de distinguer aisément l’émeraude des autres pierres offrant une certaine ressemblance, tels que le péridot, le diopside, la dioptase, l’hiddénite, la démantoïde et l’uvarovite.
formule
Al2Be3(Si6O18)
système: hexagonal
dureté: de 7,5 à 8
poids spécifique: de 2,67 à 2,78
éclat: vitreux
transparence: de transparente à opaque
cassure: légèrement conchoïdale, inégale
Les mots latin smaragdus et grec smaragdos, signifiant «pierre verte», ont donné ultérieurement les termes émeraude, esmeralda en espagnol, smeraldo en italien, emerald en anglais et smaragd en allemand. Jadis, on appelait émeraude de nombreuses pierres vertes.
Exploitée depuis l’Antiquité, l’émeraude est chargée de symbolisme et de vertus qui en firent une pièce recherchée par tous les dignitaires des époques passées. D’un point de vue minéralogique, l’émeraude est aussi une pierre d’exception car elle renferme à la fois des éléments présents dans la croûte terrestre superficielle et des éléments issus des profondeurs du manteau terrestre. Cette présence simultanée d’éléments chimiques normalement dissociés est longtemps restée une énigme pour les géologues; ce n’est qu’au début des années 1990 que différentes études ont permis de lever le voile sur la formation des éléments et donc de mieux discerner les vrais gemmes des imitations et des émeraudes synthétiques.
1. La structure cristalline de l’émeraude
Comme chez les autres béryls (cf.BÉRYL), le motif élémentaire de l’émeraude est un anneau de six tétraèdres de silice (SiO44- ), dont chacun possède deux sommets libres, ce qui correspond à la formule (Si6O18)12-. Les anneaux constitutifs s’empilent selon l’axe de symétrie 6 du cristal; les ions aluminium (Al3+) et béryllium (Be2+) s’intercalent entre les anneaux de silice et assurent la cohésion de l’ensemble. L’aluminium est en partie remplacé par du chrome (Cr3+) et du vanadium (V3+), éléments qui donnent la couleur verte à l’émeraude, ainsi que, plus rarement, par du magnésium (Mg2+) et du fer ferrique (Fe3+). Parfois du lithium (Li+) remplace le béryllium tandis que de l’aluminium peut se substituer au silicium (Si) des anneaux.
Cette structure ménage des «canaux» au cœur ou entre les anneaux de silice, laissant la place à des ions alcalins -sodium (Na+), potassium (K+), lithium (Li+), césium (Cs+)- ou à des éléments volatils (eau, dioxyde de carbone, gaz rares). D’autres inclusions peuvent cristalliser dans la charpente silicatée au cours de la paragenèse: micas, trémolites, actinotes, etc. On appelle «givres» ces inclusions; ainsi, le «givre de guérison» est une fissure in situ cicatrisée par des substances externes provenant du milieu ambiant ou des solutions hydrothermales. Plusieurs givres forment le «jardin» d’une émeraude.
On comprend ainsi que l’étendue des possibilités de substitutions d’éléments chimiques et des variations d’incorporation de givres caractérise chaque type d’émeraude: loin d’être considérées comme des défauts, ces associations donnent au contraire une carte d’identité à chaque gemme, garantissant son authenticité dès lors que l’on a compris les modes de formation des divers gisements.
Si les émeraudes sont insensibles aux produits chimiques, excepté l’acide fluorhydrique, elles présentent cependant une certaine friabilité en raison des givres; fragiles, elles doivent être taillées et serties en conséquence.
2. La formation et les gisements d’émeraudes
La rareté de l’émeraude est principalement due au fait qu’elle réunit des éléments qui ont des sites géochimiques généralement différents: d’une part, le chrome, le vanadium et le fer, constituants préférentiels du manteau terrestre; d’autre part, le béryllium et les alcalins provenant de la croûte continentale. Comment ces éléments peuvent-ils coexister dans un même minéral? L’étude géologique approfondie des deux grands types de gisement de l’émeraude -brésilien et colombien- a permis de répondre à cette question et donc de mieux comprendre les conditions de formation de cette gemme.
Le type brésilien
Les premières émeraudes du Brésil ont été exploitées à partir de 1913, près de Bom Jesus das Meiras (aujourd’hui Brumado), dans l’État de Bahia, au lieu-dit Pirajà. L’aspect souvent laiteux et opaque, au corps enfumé, réduit l’éclat de ces gemmes. D’autres gisements ont depuis été découverts, offrant de beaux spécimens limpides et parfois des cristaux de bonne taille, provoquant à chaque fois la ruée des garimpeiros: la mine de Salininha (sur les rives du rio São Francisco dans l’État de Bahia), les gisements de Carnaibá et de Socotó localisés près de Campo Formoso (État de Bahia), ceux de Belo Horizonte (État de Minas Gerais) et de Santa Terezinha (État de Goiás).
Toutes ces émeraudes ont cristallisé dans des phlogopitites (roches uniquement constituées de phlogopite, un mica noir magnésien) et dans des plagioclasites (roches composées de plagioclases). Ces deux roches résultent de la transformation d’une pegmatite et des fluides associés, conséquence d’une intrusion granitique, au contact de «roches vertes», basiques voire ultrabasiques du manteau (péridotites, serpentinites, amphibolites). Le fluide alcalin chaud (de 400 à 6000 C), mis brutalement au contact des roches encaissantes, a mobilisé tous les éléments de ces dernières, qui se sont trouvés libérés et transportés par les fluides hydrothermaux. Au cours de cette métasomatose, la pegmatite et les fluides chauds apportent le potassium, l’aluminium, le silicium et le béryllium, alors que le chrome, le fer, le magnésium et, en moindre mesure, le vanadium abondent dans les roches vertes, permettant la cristallisation synchrone de phlogopite et d’émeraude. Ces cristallisations se sont produites voici environ 2 milliards d’années et entre 760 et 510 millions d’années. Ce type de gisement se retrouve en Inde (à Kaliginan, État du Rajasthan), en Australie (à Emmaville, en Nouvelle-Galles-du-Sud, et à Poona, dans l’Ouest australien), en Zambie (mine de Miku), en Tanzanie (près du lac Manyara), au Zimbabwe (gisement de Sandawana), à Madagascar (mines d’Akadilana) et dans l’Oural (à Takovaïa, à 45 kilomètres au nord-ouest de Sverdlovsk).
Le type colombien
Exploitées bien avant l’arrivée des Espagnols, les émeraudes de Colombie sont les plus belles. Le plus important gisement est la mine Muzo et les mines qui en sont proches (Yacopi, Coscuez et Peñas Blancas), à environ 100 kilomètres au nord-ouest de Bogotá. D’autres gisements sont ouverts dans la région de Chivor (mines de Chivor, de Macanal et de Gachalá), à environ 60 kilomètres à l’est-nord-est de Bogotá. Toutes ces émeraudes sont plus récentes (65 millions d’années et entre 38 et 32 millions d’années) que celles de type brésilien et se sont formées dans un contexte différent, celui du bassin sédimentaire de la Cordillère orientale. Elles ont cristallisé dans des shales noirs du Crétacé inférieur, roches sédimentaires litées et argileuses contenant de la matière organique, du fer, du calcium et, à l’état de traces, des terres rares, du béryllium, du chrome, du vanadium, ces trois derniers éléments provenant du remaniement de roches mantelliques. Au cours de la compression du bassin sédimentaire, due à la poussée lithosphérique de l’Amérique du Sud vers l’ouest, deux épisodes tectoniques (correspondant aux deux âges de ces émeraudes) ont cisaillé les niveaux de moindre résistance mécanique comme ces shales noirs. Les eaux superficielles se sont alors infiltrées dans les failles, ont dissous les couches évaporitiques (anhydrite [CaSO4], sel gemme [NaCl]) et se sont réchauffées jusqu’à 3000 C. C’est le contact de ces saumures alcalines avec les shales noirs réducteurs qui va provoquer une suite de réactions chimiques conduisant à la précipitation de carbonates (calcite, parisite), de pyrite (sulfure de fer) et à la formation des émeraudes. Un tel type de gisement est aussi connu dans les shales noirs, vieux de 950 millions d’années, des monts Uinta (Utah, États-Unis).
3. Les émeraudes d'antan
Jadis, on attribuait à l’émeraude de nombreux pouvoirs. Sa couleur verte, symbole d’espoir et de vie éternelle, en fit un emblème pour de nombreuses religions. L’art moghol nous a laissé de magnifiques émeraudes sur lesquelles sont gravés des versets du Coran, et plusieurs tiares papales furent ornées de ce précieux minéral.
L’émeraude était aussi censée protéger la famille. Dans l’Amérique précolombienne, l’Inca (c’est-à-dire «le seigneur») portait l’émeraude en signe de sa souveraineté, et ses sujets lui faisaient offrande des pierres qu’ils trouvaient afin de préserver la chasteté des jeunes filles et d’assurer la fidélité des épouses. L’emplacement des mines de Muzo fut oublié lors de la conquête espagnole, et ce n’est qu’en 1764 qu’elles furent redécouvertes par hasard.
De merveilleuses pièces sont gardées dans plusieurs musées. Parmi elles, on peut citer la découverte que fit en 1993 une équipe de plongeurs dirigée par Victor Benilous, à 12 milles nautiques de la côte de Floride, dans l’épave d’un vaisseau coulé en 1756: 75.000 carats d’émeraudes brutes et taillées d’origine aztèque et maya, dont une croix en or, mesurant 7,9 cm Z4,9 cm, ornée de sept émeraudes en cabochon, et, surtout, la «Reine Isabelle», une magnifique émeraude de 964 carats ayant appartenu à Hernán Cortés et que l’on croyait perdue à jamais, de forme rare, oblongue. On peut voir au Kunsthistorisches Museum de Vienne, en Autriche, un flacon à onguent de 12 centimètres de hauteur, pesant 2.680 carats, taillé dans une seule émeraude par Denis Miseromi en 1642 pour les Habsbourg. Le musée de Topkapi, à Istanbul, est célèbre pour sa collection d’émeraudes qui comptent parmi les plus belles et les plus grosses (dont une pesant 1.400 carats), butin pris essentiellement à l’Égypte par le sultan SelimIer en 1517. D’autres spécimens prestigieux de plusieurs centaines de carats sont conservés au British Museum de Londres, à l’American Museum of Natural History de New York, dont un cristal vert sombre de l’Oural de 2.800 carats, au fonds diamantaire de Russie et dans le trésor impérial d’Iran. On peut citer aussi un cristal colombien de 6.000carats conservé au Banco de la República, à Bogotá.
Enfin, le «collier de la Liberté» est une pièce magnifique composée de treize grosses émeraudes en poire et de vingt-six émeraudes taillées à degrés. Il appartenait à une comtesse polonaise dont l’amant, gentilhomme français, combattit avec La Fayette au côté des insurgés américains, dans Philadelphie assiégée, pendant la guerre de l’Indépendance des États-Unis. Elle donna son collier à Benjamin Franklin qui, à Paris, cherchait des fonds afin d’acheter des armes et des munitions pour sauver son pays. Franklin engagea le collier auprès des banques, Philadelphie fut sauvée et la comtesse retrouva son amant. Le collier fait aujourd’hui partie de la collection du joaillier Van Cleef et Arpels.
4. Les imitations et les émeraudes synthétiques
En raison de sa valeur, l’émeraude fait l’objet de nombreuses imitations réalisées avec des matériaux divers, à commencer par le verre. En général, ce sont des doublets dont la couronne est taillée dans un minéral clair -cristal de roche, béryl incolore ou émeraude claire de moindre qualité- et la culasse faite d’une pâte vert émeraude ou d’un verre. D’autres doublets sont constitués de deux lames de cristal de roche collées par un ciment vert, la lame de quartz inférieure pouvant présenter des givres afin d’imiter le jardin de l’émeraude. Il existe aussi des doublets aigue-marine claire -ciment vert- tourmaline givreuse, que les marchands colombiens proposent aux touristes sous l’appellation d’«émeraudes semi-précieuses». Tous ces types de doublets sont parfois difficiles à reconnaître, surtout s’ils sont déjà montés et sertis.
Les premières émeraudes synthétiques furent produites en 1848, par le Français Jacques Joseph Ebelmen alors directeur de la Manufacture de Sèvres, en utilisant le procédé de dissolution anhydre: cristallisation à la pression normale d’une solution de silicates dissous par attaque basique et saturée par les éléments nécessaires à la constitution des émeraudes. Les cristaux obtenus par Ebelmen étaient petits; l’amélioration du procédé au début du XXesiècle permit la synthèse de pierres de taille centimétrique, mais il fallut attendre le début des années 1950 pour que l’émeraude synthétique connaisse un réel essor industriel, grâce aux travaux de Caroll Chathman, qui améliora la méthode d’Ebelmen à partir d’un sel alcalin fondu à sec. Au début des années 1960, la société Leichleitner réussit à fabriquer des émeraudes par le procédé de cristallisation par dissolution hydrothermale, déjà utilisé pour le quartz et le rubis. Cette méthode consiste à enrober un noyau d’aigue-marine ou de béryl synthétique d’une solution hydrothermale, enrichie des éléments adéquats, qui cristallise l’émeraude.
Aujourd’hui, les émeraudes synthétiques sont issues de ces deux techniques, la fabrication par dissolution anhydre étant la plus utilisée. Elles trouvent une destination commerciale vers la joaillerie car elles présentent des défauts, un «jardin», comme les pierres naturelles; elles se distinguent en cela des rubis et des saphirs synthétiques, dont la pureté les trahit et les destine plutôt à des usages industriels. Les émeraudes synthétiques se distinguent toutefois des pierres naturelles par une densité légèrement plus faible (de 2,65 à 2,71) et des indices de réfraction moindres.