Un pendentif Lalique en quartz, vu en lumière polarisée

Un polariseur à lumière simple ou croisée est un instrument souvent utilisé par les gemmologues lorsqu'ils testent des pierres précieuses brutes ou taillées, transparentes ou translucides. La façon dont la lumière est modifiée après avoir traversé le matériau révèle des caractéristiques importantes sur la nature cristalline de l'échantillon.

En octobre 2015, le laboratoire GGTL à Genève a reçu pour identification un pendentif incolore (~37,1 x 34,3 x 5,1 mm ; Fig. 1) qui présentait deux figures humaines gravées en relief. Le client a indiqué que le pendentif avait été réalisé par René Lalique. Lalique (1860-1945) était un designer célèbre et bien connu pour son art verrier, mais il était aussi un joaillier qui travaillait avec une variété de matériaux gemmes (Passos Leite, 2008).

Fig. 1 : Ce pendentif en quartz de Lalique (~37,1 x 34,3 x 5,1 mm) présente deux figures humaines gravées. Photo de C. Caplan.

À première vue, le pendentif semblait être en verre, mais la sensation de fraîcheur de la pièce sur la peau suggérait qu'il s'agissait plutôt de quartz (le verre a une conductivité thermique inférieure à celle du quartz et donne donc une sensation de chaleur plus importante que le quartz).

Les premières observations gemmologiques ont été effectuées à l'aide d'un microscope de type binoculaire, d'abord en lumière transmise, puis avec des polariseurs croisés. Les couleurs d'interférence brillantes indiquaient que le matériau était anisotrope. Lorsque nous avons observé le pendentif dans la direction de l'axe optique avec une sphère de verre (utilisée comme lentille convergente appelée conoscope), nous avons immédiatement vu une figure dite en "bull's-eye" qui est caractéristique du quartz (Fig. 2).

Fig. 2 : Vu avec des polariseurs croisés, le pendentif montre une figure d'interférence en "bull's-eye" avec le conoscope, comme on s'y attend pour le quartz. Des figures d'interférence déformées "Dauphiné twinning"  ​​​​​sont visibles dans le rhomboèdre mineur en haut et à gauche. Photo de C. Caplan ; largeur de l'image ~28mm.

Le quartz cristallise dans le système trigonal, et la base utilisée pour ce pendentif avait été coupée perpendiculairement à l'axe optique (ou axe de symétrie triple). Le quartz (Fig. 3) se présente généralement sous la forme d'un prisme allongé (m) à terminaisons rhomboédriques (r et z), et les cristaux sont souvent jumelés (O'Donoghue, 1987). Observé à l'aide de polariseurs croisés, le quartz présente des motifs colorés d'interférence angulaire sur les bords supérieur et gauche du pendentif, dus au jumelage des faces mineures du rhomboèdre (z) (voir à nouveau la Fig. 3). Comme il n'existait pas de quartz synthétique sur le marché à l'époque de Lalique, la distribution et l'orientation des caractéristiques de macle ont confirmé qu'il s'agissait de quartz naturel (Notari et al., 2001 ; Payette, 2013).

Fig. 3 : Représentation schématique d'un cristal de quartz à faces indexées.

Ce pendentif est un bon exemple de la façon dont les couleurs d'interférence sont influencées par l'épaisseur du matériau observé et par son orientation cristallographique par rapport à la direction de polarisation de la lumière. Les deux groupes de photos de la figure 4 montrent les variations de l'apparence du pendentif lorsque l'analyseur a été tourné au-dessus du polariseur stationnaire, du côté avant (en haut) et du côté arrière (en bas). Les figures humaines restent incolores sur la vue de face, alors qu'elles présentent des couleurs d'interférence sur la vue de dos. Les couleurs observées entre les polariseurs croisés sont complémentaires de celles observées entre les polariseurs parallèles (Fig. 4 ci-dessous, troisième image de chaque ligne). Cette apparence est due à une combinaison de phénomènes de diffusion et de diffraction provoqués par la forme incurvée de la gravure.

Fig. 4 : Ce pendentif en quartz (~37,1 x 34,3 x 5,1 mm) montre différentes couleurs d'interférence lorsque l'analyseur est tourné au-dessus d'un polariseur stationnaire, de l'avant (en haut) et de l'arrière (en bas). Photos de C. Caplan.

De plus, lorsque l'on utilise uniquement des polariseurs croisés, on obtient des couleurs complètement différentes lorsque l'on fait tourner le pendentif(Fig. 5).

Fig. 5 : Différentes couleurs d'interférence sont également produites lorsque le pendentif en quartz est tourné entre des polariseurs croisés. Photos de C. Caplan ; largeur de l'image ~20 mm.

Il est toujours intéressant d'examiner des gemmes en lumière polarisée, et parfois un simple objet incolore peut apparaître d'une beauté complexe. Comme le montre ce pendentif, un tel examen fournit des informations utiles et peut permettre de distinguer le quartz naturel du quartz synthétique.

auteurs

• Candice Caplan, GGTL Laboratories Switzerland. ResearchGate, LinkedIn.
• Franck Notari, GGTL Laboratories Switzerland. ResearchGate, LinkedIn.

Références

• Passos Leite, Maria Fernanda, 2009, Rene Lalique at the Calouste Gulbenkian Museum, Skira, 136 p.
• Notari F. et al., 2001, Quartz α SiO2: Discrimination des améthystes et des citrines naturelles et  synthétiques, Revue de Gemmologie AFG N° 141/142, pp. 75-80.
• O’Donoghue M., 1987, Quartz, Butterworths, London, 110 p.
• Payette F., 2013, A simple approach to separate natural from synthetic ametrine, The Australian Gemmologist, Vol. 25, No. 4, pp. 132–141.

© The Gemmological Association of Great Britain. Cet article a été publié dans la revue "The Journal of Gemmology". (2016), Volume 35, Issue 1, pp 13-15.