Pierres précieuses : pourquoi sont-elles si rares ?

N'importe qui n'entre pas dans le cercle très fermé des pierres précieuses.
Seuls 4 membres y sont admis : le diamant, le rubis, le saphir et l'émeraude.
Façonnées par le temps et la géologie, elle répondent à des critères chimiques et physiques précis même si elles peuvent prendre de nombreuses formes et couleurs.

Qui sont ces stars des bijouteries ?

Une pierre précieuse, c'est avant tout une gemme.
Et pour mériter cette appellation, cette matière doit être belle, surtout par sa couleur.
Ensuite, elle doit être peu altérable, très dure et assez solide, se rayer ou s'endommager difficilement.
On estime leur dureté grâce à l'échelle de Mohs, qui va de 1 à 10, et dans laquelle, par exemple, le talc vaut 1. Les pierres précieuses, elles, ont toutes une dureté supérieure ou égale à 7,5.
Il faut savoir aussi qu'on pèse ces stars non pas en grammes mais en carats, 1 carat valant 200 mg.
D'autre part, les pierres précieuses sont composées d'un seul cristal.

L'émeraude est constituée de silicate d'aluminium et de béryllium.
Des traces de chrome, vanadium ou de fer lui donnent sa teinte vert foncé, vert jaune ou vert bleu.
D'une dureté de 7,5 à 8, c'est la plus "fragile" des pierres précieuses.


Rubis et saphir appartiennent à la même famille, celle des corindons : des pierres formées de cristaux d'oxyde d'aluminium.
D'une dureté de 9 sur l'échelle de Mohs, leur couleur provient des traces d'impuretés qu'ils contiennent.
Si le plus courant est le saphir bleu, il peut prendre des teintes bleues, violettes, roses, jaunes, vertes, transparentes, multicolores, oranges…
Le rubis, lui, est toujours rouge.


Le diamant est sans doute la star des pierres précieuses.
Constitué uniquement d'atomes de carbone, c'est le plus dur (dureté de 10) de tous les matériaux naturels, ce qui fait qu'il ne peut être taillé que… par un autre diamant ! Transparent, il peut prendre des teintes roses ou jaunes


Antiques raretés : leur histoire


Les minéraux apparaissent de différentes façons : certains peuvent se former à partir de matières en fusion au cœur de la terre, ou se développer au sein des laves. Des éruptions volcaniques les remonteront alors à la surface terrestre.

Des réactions au bon endroit, à la bonne température
Les émeraudes sont rares car leur formation nécessite des conditions géologiques exceptionnelles : le béryllium, composant principal du béryl, se trouve surtout dans le magma de la croûte terrestre, tandis que le chrome, le vanadium et le fer, qui transforment le béryl en émeraude, sont plutôt situés dans le manteau terrestre. Leur rencontre, exceptionnelle, a demandé des mouvements tectoniques importants.
On connaît des gisements d'âges différents, de 65 à 600 millions d'années.

La formation des cristaux de rubis ou de saphir s'effectue à haute température, entre 620 et 670° C.

Comment se sont-ils formés ?

Lors de mouvements tectoniques, des fluides riches en sels et en minéraux ont été mis en mouvement dans les profondeurs de la Terre.
Leur interaction avec certaines roches, notamment les marbres, a provoqué des réactions chimiques qui ont permis la mobilisation de l'aluminium et des éléments colorants, comme le chrome ou le cobalt.
C'est uniquement dans des contextes où ces éléments se sont révélés en quantité suffisante qu'ont cristallisé les corindons.

Les diamants : exceptions géologiques

L'histoire des diamants est plus complexe.
Il faut beaucoup d'énergie pour que le carbone cristallise en diamant, une pression de quelques dizaines de milliers d'atmosphère et à une température de plus de 1 000 °C.
Le facteur temps est également déterminant : les cristaux ne se forment pas instantanément, mais grandissent.

Avant -2,5 milliards d'années, la croûte continentale et le manteau supérieur se forment.
A la base de cette lithosphère, des circulations de fluides riches en carbone imprègnent le manteau et entraînent la cristallisation de rares diamants.
Ceux-ci restent "dormants", figés pour des centaines de millions, voire des milliards d'années dans la base de la lithosphère.

Ce n'est pas tout : dans le manteau inférieur, du diamant peut aussi cristalliser, notamment au niveau d'anciennes croûtes océaniques enfouies (riches en sédiments, donc en carbone).
Seulement, pour atteindre la surface à l'état de diamants et non pas de simple graphite, il leur a fallu une remontée rapide.
C'est possible au niveau de zones volcaniques : là, les éruptions ont créé des remontées rapides de matière venue de 150 à 300 km de profondeur.
Bref, la formation des diamants est donc un phénomène rare.

Gisements : où les trouver ?


D'accord, elles sont belles, rares, et chères.
Mais où trouve-t-on les pierres précieuses ?
A-t-on une chance d'en ramasser une en se baladant ? Pas vraiment.
Comme nous l'avons vu, la formation des pierres précieuses requiert des conditions particulières, et rares.

Pour les rencontrer, deux possibilités : des gisements "primaires" où le minéral recherché est un composant minéral d'une roche ou d'un filon ; ou des gisements "secondaires", ou placers, où le minéral, d'abord dégagé de sa gangue rocheuse par l'érosion, a été transporté plus loin par le réseau hydrographique.

Les gisements primaires peuvent être des produits du métamorphisme (transformation) de roches riches en aluminium.
C'est le cas des gisements de rubis et saphirs du Sri Lanka et de Madagascar.
Ou des zones d'altérations hydrothermales variées comme les gisements d'émeraude de Colombie.
Ou encore des cheminées volcaniques comme les gisements d'Afrique du Sud.
Les placers alluvionnaires peuvent être localisés dans les lits du drainage actuel ou ancien.
Les chantiers du Sri Lanka (saphirs, rubis…) en sont une bonne illustration.


Où prospecter ?

Les gisements de pierres précieuses, hors diamant, se localisent surtout dans les zones tropicales d'Amérique du Sud (Colombie, Brésil), d'Afrique (Namibie, Kenya, Zambie, Madagascar, Mozambique, Malawi, Somalie, Nigéria) et d'Asie (Inde, Sri Lanka, Birmanie, Thaïlande, Cambodge, Laos, Vietnam).
On les trouve aussi en moindre importance dans les zones tempérées de l'Amérique du Nord (Californie, Rocheuses aux Etats-Unis), de l'Europe (Oural russe) et de l'Asie (Iran, Afghanistan, Chine).

Comment expliquer cette répartition ?

Pas seulement par la géologie.
Elle serait surtout liée à des conditions d'altération des terrains facilitant leur exploitation.
On pourrait enfin suggérer l'influence d'un autre facteur : le développement socioéconomique.
Dans ces pays, les sols sont disponibles, tout comme un certain type de main d'œuvre, pour que puisse s'exercer une activité d'artisanat minier.

Côté diamant, les cheminées volcaniques suffisamment minéralisées pour être exploitées sont très rares (quelques dizaines dans le monde).
On parvient tout de même à en extraire 110 millions de carats/an, spécialement en Afrique qui reste "la terre des diamants", avec 57 % de la production mondiale. Des "diamants de la guerre", qui ont contribué aux conflits récents en Angola, au Congo et en Sierra Leone.