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DOSSIER : OPALES, LES GISEMENTS D'ETHIOPIE

 

par François MAZZERO
d'OPALINDA , 8 Rue du Marché 67000 Strasbourg
Site web :http://www.opalinda.com

 



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Opale

Merveilles de Yowah en Australie
bois fossile opalisé (5 cm de long), Yowah nut et boulder noire.


L'Australie et le Mexique sont les principaux pays producteurs d'opale précieuse. La découverte récente d'un important gisement en Ethiopie relance l'intérêt pour cette gemme aux feux colorés uniques. Elle éclaire également une énigme historique.

L'opale, SiO2.nH2O, est un minéral très répandu sur la planète. Mais seule une partie infime accède au rang de gemme, par la présence d'un jeu de couleurs (opale noble) ou par la coloration de sa base (opale de feu).
La découverte des gisements d'opale et leur exploitation sont très anciennes. Les textes historiques grecs et latins mentionnent cette gemme et le mot usité de nos jours viendrait du Sanscrit upala. En ces temps reculés la taille du diamant, sans doute inconnue, cédait en facilité au polissage de l'opale. En fait il aurait suffit de briser un nodule d'opale rhyolitique pour que les couleurs jaillissant des éclats éparpillés attirent l'œil qui voit et captent l'esprit qui cherche!

Dans une caverne au Kenya, Louis Leakey, le célèbre anthropologue, découvrit les premiers artéfacts d'opale connus, datant de 6000 ans. De quel endroit venaient ces opales? Ce fait, relaté par Fred Ward (1) dans son ouvrage intitulé " Opals " est de plus en plus souvent cité dans les publications traitant de cette gemme... notamment sur internet . Voulant trouver la source de cette information en me servant du net justement, par une grande boucle arachnoïde, je suis revenu au mystère du départ : " As the opals in a cave ". " Comme les opales dans une caverne " : c'est une des métaphores de secret ( le concept émotionnel ) donnée par un enfant de 9 ans (2). Les opales découvertes dans cet habitat proto-historique en Afrique servaient-elles comme l'obsidienne à faire des outils tranchants ou bien constituaient-elles des éléments de parures, ou des objets rituels, et provenaient-elles d'Ethiopie ? Il faudra revenir aux publications originales de Louis Leakey (3).

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Opale

Travail à la mine sur Yita Ridge, Menz Gishe district, Showa Province, Ethiopie.

Gisement et propriétés gemmologiques
Deux types de gisements recèlent la majorité de l'opale gemme : sédimentaires, c'est le cas de l'Australie ; et volcaniques, c'est le cas du Mexique de l'Oregon ou de l'Idaho. Le gisement d'Ethiopie est de type volcanique. Il se situe à environ 250 km au nord-est de Addis Ababa. A l'heure actuelle le nombre de mines en activité varie de 6 à 9. Les nodules d'opale se trouvent dans une couche de tuf d'environ 3 mètres d'épaisseur entre des couches de rhyolite . La séquence complète de roches volcaniques date du Miocène ( 8 à 27 millions d'années) et fait de 300 à 400 m d'épaisseur. Le diamètre des nodules varie de 1 cm à près de 20 cm, la taille moyenne est de 5 cm. La densité de l'opale varie de 1.35 à 2.08, les pierres de faible densité sont hydrophanes (elle collent à la langue de façon spectaculaire). L'indice de réfraction varie de 1.40 à 1.45 avec des cas de biréfringence. La composition principale est la silice, avec des traces de calcium, de fer, de strontium, de Zirconium, et d'autres plus rares comme le manganèse, l'yttrium, le titane... Les opales contiennent des inclusions visibles à un grossissement de 10x, c'est une caractéristique importante qu'il sera intéressant d'étudier.

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Opale

Nodules rhyolitiques du gisement d'Ethiopie (5 cm de diamètre) : opale cristal, opale de feu, opale brune.

Si quasiment tout les nodules contiennent de l'opale, les jeux de couleurs (diffraction) apparaissent dans 5% des cas environ et la partie taillable est largement inférieure à 1%. En fait c'est une proportion élevée comparée à d'autres gisements. Au Queensland par exemple, quand il y a de l'opale dans les boulders (dans ce cas c'est une mine peut-être exploitable) elle se cache dans un boulder sur 250 ou 500.
Mais le plus extraordinaire c'est l'occurrence de tant de variétés : opale de feu du jaune clair à l'orange rouge, opale cristal, opale blanche, opale contraluz, opale hydrophane, opale brune variant de terre de Sienne à noir. Chacune pouvant présenter des diffractions. Et parfois dans un seul nodule on rencontre 3 types d'opale différents. La patience géologique a construit les micro-édifices de gel siliceux dans les vides de la rhyolite au long des changements climatiques, au jeux des ravinements, des variations géothermiques. La fille de ces processus subtils est la couleur : les opales éthiopiennes et surtout les brunes présentent des dessins extraordinaires. Formation en cellules-tubes (african harlequin !), forêts équatoriales, cieux étoilés, les compositions semblent sans limites. Pourtant s'il y a un point commun à toutes les variétés d'opales précieuses c'est bien la formation des couleurs par la diffraction de la lumière dans le réseau des micro-sphères de silice, l'éthiopienne se singularise par un fréquent rangement " parfait " des billes de silice sur des domaines de plusieurs millimètres. Ainsi dans l'expérience de diffraction d'un faisceau laser (photographie suivante) une opale peu dévier le rayon lumineux comme le fait un miroir interférentiel (un hologramme) !

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Opale

Tranche d'opale brune (grille de 5 mm).
Diffraction d'un faisceau de lumière laser par une des " cellules parfaites ".


Couleur
Le mystère de l'opale est en premier lieu, les couleurs iridescentes qui semblent vivre en elle, comme un feu inextinguible, uniques dans le monde minéral. Ces couleurs fascinent, engendrent les passions, et les craintes également avec leur cortège de superstitions. Il convient de distinguer les couleurs de la base, l'aspect laiteux (opalescence) et le jeu de couleurs (iridescence).
Les couleurs de la base sont déterminées par la présence d'impuretés sous forme de traces : fer, aluminium, cuivre, cobalt, argent, manganèse, nickel... L'opale prend alors la couleur de la silice et des impuretés. C'est par exemple le cas de l'opale de Biot (Alpes-Maritimes) de couleur soutenue verte à bleue due a 3% de cuivre dans sa composition. L'opale de Cervenica historiquement en Hongrie mais actuellement en Slovaquie de l'Est, connue des Romains présente comme d'autres opales blanches un effet d'opalescence. Ceci n'empêche pas l'iridescence de renchérir l'aspect de la gemme. Les pierres éthiopiennes montrent toutes les couleurs du spectre, mais là encore une particularité :
Le secret de l'opale réside dans la structure particulière formée par le rangement de micro-sphères de silice. Les travaux d'un chercheur australien, J.V. Sanders, menèrent à la publication (3) en 1964 de l'explication de la formation des couleurs dans l'opale précieuse. Cela a été possible par l'utilisation du microscope électronique, et par les avancées de l'optique non linéaire à commencer par l'holographie. Les billes de silice qui engendrent les couleurs dans le spectre visible ont un diamètre compris entre 0,15 microns pour le bleu et 0. 30 microns pour le rouge. Les pierres éthiopiennes montrent toutes les couleurs du spectre, mais la encore une particularité : les bleus sont rares, les verts et les rouges sont fréquents et intenses.
Cependant, pour les opales contraluz comme celle de la photographie suivante, nous ne disposons pas de modèle convaincant pour décrire l'effet de couleur observé quand la lumière éclaire la gemme par transmission. Gageons que les études à venir sur l'opale d'Ethiopie contribueront à parfaire notre connaissance.

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Opale

Opale contraluz éclairée par le soleil

(1) - Fred Ward, Opals, Gem Book Plubishers
(2) - Deborah Fraser, Sin Hope and Optimism in Children's Metaphors AARE , Sydney Australia, December 2000
(3) - Dr. L.S.B. Leakey, Minerals yearbook, 1939, p. 10.

Références :
Dossier pour la Science, la couleur, avril 2000
  • Jean -Marc Fournier, la mise en mémoire des couleurs
  • Serge Berthier et Carole Chevalley, l'iridescence des ailes de papillon
  • Emmanuel Fritsch et George Rossmann, la couleur dans les gemmes
  • Mary L. Johnson, Robert C. Kammerling, Dino G. DeGhionno, et John I. Koivula, Opal from Shewa Province, Ethiopia, gems & gemology, summer 1996
  • Paul Downing.Ph.D, African Opal Unearthed, Lapidary Journal, july 1996
  • Jean-Pierre Gauthier, Observation directe par microscopie électronique à transmission de diverses variétés d'opale : I.opale noble, J.Microsc.Spectrosc.Electron.,Vol.10, N°2, 1985,117-128

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