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| Les différents systèmes cristallins des pierres précieuses. © L'Internaute |
| "Prenez du carbone et agencez-le autrement
vous obtiendrez de la graphite, pas du diamant" |
Carbone, oxyde d'aluminium, silicate d'aluminium et de béryllium
La composition chimique serait le secret des pierres précieuses ? Pas seulement. Car outre les atomes qui les forment, c'est aussi leur rangement dans l'espace qui définit le minéral. En termes géologiques, on parle de structure cristalline.
Un cristal est un solide à structure régulière et périodique, formée d'un empilement ordonné d'un grand nombre d'atomes ou de molécules. Ordonné parce qu'un même motif est répété à l'identique selon un réseau régulier. La plus petite partie du réseau permettant de recomposer l'empilement est appelée une maille. Dans un cristal, ces mailles se trouvent en grand nombre puisque les dimensions du cristal de quelques micromètres à plusieurs millimètres, voire centimètre, sont énormes en comparaison avec la taille d'une maille, de quelques dixièmes de nanomètres.
Géométriquement organisés
Le diamant est un minéral composé de carbone cristallisé dans le système cubique. Dans son état naturel, le diamant possède une structure cubique à faces centrées et huit atomes par maille conventionnelle. Chaque atome de carbone est ainsi associé de façon tétraédrique à ses quatre voisins les plus proches. Ces liaisons covalentes, fortes et donc difficiles à casser, couvrent tout le cristal, d'où son incroyable dureté.
Mais prenez du carbone et agencez-le autrement
et vous obtiendrez de la graphite par exemple, un minéral qui n'a rien à voir avec le diamant !
Les atomes du saphir et du rubis, eux, sont disposés de manière rhomboédrique : les atomes forment des parallélépipèdes dont les faces sont des losanges. Ceux de l'émeraude sont arrangés de façon hexagonale.
