Saphir (Corindon)

Informations techniques

Le saphir est une pierre précieuse appréciée pour sa couleur bleue intense et unique. Il appartient à la famille des corindons et est l'une des quatre pierres précieuses traditionnelles, aux côtés du diamant, du rubis et de l'émeraude.

 

Composition chimique

Le saphir est une variété de corindon, un oxyde d'aluminium. Sa formule chimique est généralement notée Al₂O₃, avec des substitutions d'éléments comme le fer (Fe), le titane (Ti), le chrome (Cr), le cobalt, le plomb, le vanadium, le magnésium, le bore et le silicium qui sont responsables de ses couleurs variées.

  • Éléments principaux : Aluminium (Al), Oxygène (O).
  • Éléments secondaires : Fer, Titane (pour le bleu), Chrome (pour le violet ou rose).
  • Formule masse : Environ 101,96 uma (pour Al₂O₃ pur).
  • Classe minéralogique : Oxydes (groupe du corindon).

La formation du saphir nécessite des conditions géologiques spécifiques, souvent dans des roches métamorphiques, magmatiques ou alluvionnaires, où l'aluminium rencontre des éléments traces sous haute pression et température.

 

Propriétés physiques

Voici un tableau récapitulatif des propriétés physiques principales

  • Durée (échelle de Mohs) : 9 très dur
  • Densité: 3,98 à 4,06
  • Système cristallin : Trigonal
  • Clivage: Aucun ou faible
  • Cassure : Conchoïdale à échardée
  • Éclat: Vitreux
  • Transparence : Transparent à opaque
  • Température de fusion : 2030 à 2050 °C

Le saphir est très résistant (surpassé seulement par la moissanite et le diamant), mais peut être fragile en raison des inclusions ; il nécessite une manipulation prudente.

 

Propriétés optiques

  • Indice de réfraction : 1,768–1,772 / 1,760–1,763 - Uniaxe négatif.
  • Biréfringence : 0,008
  • Dispersion : Non précis (similaire au corindon : ~0,018)
  • Pléochroïsme: Fort : violet et vert secondaires pour le bleu
  • Fluorescence (UV) : Variable, souvent rouge pour certains

Les saphirs montrent une fluorescence variable et peu de "feu", ce qui aide à les distinguer des imitations. Les variétés optiques rares incluent le saphir étoilé (astérisme dû aux inclusions de rutile), chatoyant (œil-de-chat), padparadscha (rose-orangé) et saphirs à changement de couleur.

 

Inclusions courantes

Les saphirs contiennent souvent des inclusions, une caractéristique distinctive appelée "soie" (aiguilles de rutile). Ces inclusions peuvent être des minéraux, des gaz ou des cristaux emprisonnés.

  • Types courants : Aiguilles de rutile (soie), plaquettes d'hématite, jumeaux de croissance.
  • Impact : Les inclusions portent sur la transparence ; celles centrales sont moins problématiques, mais réduisent la valeur si visible à l'œil nu.
  • Rareté : Un saphir sans inclusions est rare et peut indiquer un traitement ou une synthèse.
  • L'observation des inclusions aide à déterminer l'origine géographique via microscopie et spectrométrie.

 

Traitements

La majorité des saphirs subissent des traitements pour améliorer leur clarté

  • Chauffage : À 800–1800 °C pour améliorer la couleur et dissoudre les inclusions de rutile. Courant et souvent non divulgué si non invasif.
  • Diffusion : Avec du béryllium (Be) pour des couleurs comme padparadscha, ou titane pour uniformiser le bleu.
  • Autres : Remplissage de fractures avec du verre ou similaire.

Éviter les nettoyages à ultrasons ou à vapeur, qui peuvent éliminer ces traitements.

 

Gisements principaux

Les saphirs se forment dans des environnements géologiques spécifiques, avec de nombreux gisements dans le monde.

  • Sri Lanka : Producteur historique, saphirs de haute qualité comme le Logan ou Star of India.
  • Madagascar : Principal producteur actuel (Ilakaka), variétés colorées.
  • Montana (États-Unis) : Yogo Gulch, saphirs bleus uniformes sans traitement.
  • Autres : Australie (parti saphirs), Cachemire (Inde, bleus veloutés rares), Myanmar, Thaïlande, Cambodge, Éthiopie, Kenya, Vietnam, Tanzanie.

L'origine est déterminée par l'analyse des inclusions et impuretés via spectrométrie de masse.

 

Autres informations techniques

  • Synthèses : Possibles par fusion à la flamme (Verneuil), Czochralski, Kyropoulos, ou autres méthodes hydrothermales ; identifiables par lignes de croissance courbes et bulles.
  • Entretien : Nettoyer avec eau savonneuse tiède ; évitez les produits chimiques et les chocs. Stocker séparément les pierres et les dures.
  • Taille : Souvent avec une couronne brillante et un pavillon à degrés pour maximiser la couleur.
  • Authentification : Vérifier les inclusions sous loupe, fluorescence, absence de bulles ou stries indiquant une synthèse ; distinguer des imitations comme le verre coloré ou spinelle.