Le béryl 7 novembre 2018 – Posted in: Fiches techniques gemmes

aigue_marine_spfgemsLe Béryl

Le béryl est une espèce minérale du groupe des silicates, sous-groupe des cyclosilicates, de formule Be3Al2Si6O18, avec des traces de Fe, Mn, Mg, Ca, Cr, Na, Li, K, Rb, Cs, O, H et OH. Certains cristaux peuvent atteindre 18 m et peser 180 t4.

Son nom vient du latin beryllus, lui-même du grec βήρυλλος (bếrullos), « cristal de la couleur de l’eau de mer ». Il est cité pour la première fois par Pline dans son Histoire naturelle en 77 apr. J.-C. Il est également cité dans l’Apocalypse de Jean : « Les pierres fondamentales du mur de la ville sont ornées de toutes sortes de pierres précieuses [et] la huitième base est du béryl5. »

Les variétés transparentes sont utilisées comme pierres précieuses en joaillerie et sont :

  • l’aigue-marine, bleue et vert-bleu ;
  • l’émeraude, verte à cause de la présence de chrome ;
  • l’héliodore, doré ou jaune à cause de la présence de fer ;
  • la morganite, rose à orange, contenant lithium et césium ;
  • la goshénite, incolore ;
  • le béryl rouge (bixbite), rouge groseille soutenu, riche en manganèse.

D’après la classification de Dana, le béryl sert de chef de file à un groupe de minéraux isostructuraux, le groupe du béryl (61.01.01) : il fait partie des cyclosilicates composés d’anneaux à six membres (61), dont les anneaux de formule Si6O18 peuvent contenir des groupes hydroxyles OH et des atomes d’aluminium en substitution du silicium (61.01). Selon la classification de Strunz, le béryl fait partie du groupe 9.CJ.05 : il s’agit d’un silicate (IX), plus précisément d’un cyclosilicate (9.C) contenant des anneaux à six membres Si6O18 (9.CJ). Ces deux groupes, selon les deux classifications différentes, contiennent les mêmes minéraux.

Le béryl cristallise dans le groupe d’espace hexagonal P6/mcc (Z = 2 unités formulaires par maille), avec les paramètres de maille a {\displaystyle a} a = 9,203 Å et c {\displaystyle c} c = 9,172 Å (V = 672,75 Å3, masse volumique calculée = 2,65 g/cm3)7.

 

La structure du béryl est composée d’anneaux Si6O18 qui possèdent un plan de symétrie perpendiculaire à l’axe principal, passant par les atomes de silicium. Ces anneaux forment des colonnes parallèles à l’axe principal et sont reliés entre eux par des anneaux de quatre tétraèdres centrés sur le béryllium. L’aluminium occupe enfin des sites octaédriques. La topologie du béryl est donc celle d’un tectosilicate (classification de Zoltai) et seule la distinction chimique entre tétraèdres centrés sur le silicium et ceux centrés sur le béryllium permet de classer ce minéral parmi les cyclosilicates (classification de Machatski-Bragg).

Le béryl est un minéral des pegmatites granitiques. De taille variable, parfois très grande, il se forme à la fin de la cristallisation des massifs granitiques, lorsque le magma restant s’est enrichi en eau et en éléments rares par rapport au magma de départ. Les éléments minéralisateurs (fluor, bore) favorisent le développement de grands cristaux. Dans de telles pegmatites, le béryl peut être associé à la topaze, la tourmaline, la muscovite et la lépidolite, à de gros cristaux de feldspaths et de quartz, au spodumène et à de nombreux oxydes de titane, tantale, etc. (rutile, columbite, etc.). La synthèse hydrothermale des béryls à partir d’un mélange de silice, alumine et carbonate de béryllium peut se réaliser entre 400 °C et 850 °C sous des pressions de 400 à 2 000 bars.

 

Le béryl peut également apparaître dans quelques syénites néphéliniques, syénites et marbres. La variété émeraude a une paragenèse métamorphique (schiste à biotite).

Les béryls les plus remarquables proviennent de Colombie (émeraude), du Brésil (aigue-marine, héliodore et émeraude), du Pakistan (aigue-marine) et de Russie (héliodore).

La Nouvelle-Angleterre (États-Unis) possède de nombreux gisements ; la Caroline du Nord (États-Unis) est également une source de béryl ordinaire.

En France, le béryl a été signalé à La Villeder (Morbihan), vers Alençon (Orne), dans la Loire-Atlantique (Orvault), près de Bagnères-de-Luchon (Haute-Garonne), aux environs de Bessines (Haute-Vienne) et d’Autun (Saône-et-Loire).

Général

  • Classe de Strunz               9.CJ.05
  • Classe de Dana 61.01.01
  • Formule chimique           Be3Al2Si6O18

Identification

  • Masse formulaire2          537,5018 ± 0,0072 uma
  • Al 10,04 %, Be 5,03 %, O 53,58 %, Si 31,35 %,
  • Couleur                variées
  • Classe cristalline et groupe d’espace       dihexagonale dipyramidale ; P6/mcc
  • Système cristallin             hexagonal
  • Réseau de Bravais           primitif P
  • Clivage imparfait, difficile, sur {0001} ; mais, parfois, plan de séparation selon (0001)
  • Cassure                conchoïdale
  • Habitus                cristaux prismatiques
  • souvent allongés
  • Échelle de Mohs               7-8
  • Trait      blanc
  • Éclat      vitreux, mat

Propriétés optiques

  • Indice de réfraction        Ne=1,562 à 1,600 No=1,566 à 1,602
  • Pléochroïsme    variable
  • Biréfringence    uniaxial(-) ; 0,004-0,007
  • Dispersion          2 vz ~ 0,014
  • Fluorescence ultraviolet               fluorescent et luminescent
  • Transparence    transparent à opaque

Propriétés chimiques

  • Densité                2,60 à 2,90
  • Fusibilité             infusible mais les variétés transparentes chauffées brutalement deviennent blanc laiteux, les émeraudes donnent une perle vert clair.
  • Solubilité             soluble dans HCl sous pression3 ; dans HF

Propriétés physiques

  • Magnétisme      aucun
  • Radioactivité     aucune