Huit choses cachées dans un cristal vitreux · Deep Cuts

DC·162 Deep Cuts

Le minéral qui exsude le seul gaz fluor sauvage au monde

L'antozonite, une fluorite sombre et radioactive de Woelsendorf, en Bavière (signalée pour la première fois en 1841), emprisonne des poches de gaz fluor pur à l'intérieur du cristal. Les impuretés d'uranium émettent un rayonnement qui décompose lentement le fluorure de calcium en calcium métallique et en fluor libre, lequel s'accumule dans de minuscules enclaves blindées. Le fluor est si réactif que les chimistes ont longtemps soutenu qu'il ne pouvait exister non combiné dans la nature, jusqu'à ce qu'une étude de 2012 prouve qu'il se cachait ici. Écrasez-en un morceau et le gaz libéré dégage une puanteur âcre et fétide, à l'origine de son surnom : fluorite fétide.

Cette pierre violette veinée provient d'une seule colline anglaise

Le Blue John est une rare variété veinée de fluorite aux larges zones violettes, bleues et jaune ambré. Le véritable Blue John se limite à environ un kilomètre cube de calcaire carbonifère sous Treak Cliff, juste à l'extérieur de Castleton, dans le Derbyshire, en Angleterre, où il est extrait et sculpté en vases et coupes depuis le XVIIIe siècle. Les veines enregistrent les lentes variations de l'eau souterraine et de la chimie en traces au fur et à mesure de la croissance des cristaux. On n'en extrait plus que quelques centaines de kilogrammes par an afin de protéger les minces filons qui subsistent.

Frappez-en un cube et il se brise en octaèdres parfaits

La fluorite possède quatre directions de clivage parfait le long de ses plans octaédriques, le seul minéral courant à le faire. Comme ces quatre plans sont disposés de façon symétrique, un coup sec fait se fendre nettement un cristal en fragments octaédriques à huit faces, aux faces planes comme des miroirs se rejoignant à des angles constants. Bon nombre des spécimens d'octaèdres verts et violets vendus aux collectionneurs ne sont pas du tout des formes cristallines naturelles, mais des morceaux clivés de blocs plus grands le long de ces plans, exploitant une géométrie inscrite dans le réseau même du fluorure de calcium.

C'est l'étalon officiel de la dureté numéro 4

Lorsque Friedrich Mohs construisit en 1812 son échelle de dureté à partir de dix minéraux de référence, la fluorite fut choisie pour définir la valeur 4, entre la calcite à 3 et l'apatite à 5. L'échelle ne concerne que la résistance à la rayure : la fluorite raye la calcite mais est elle-même rayée par l'apatite. Une lame de couteau en acier, autour de 5 à 5,5, marque facilement un cristal de fluorite, ce qui explique pourquoi, malgré sa beauté vitreuse, le minéral est trop tendre pour la joaillerie de pierre précieuse au quotidien et est surtout prisé des collectionneurs et des graveurs.

Son nom signifie « couler », et c'est son rôle dans l'acier

Le nom industriel de la fluorite, le spath fluor, et le mot fluor viennent tous deux du latin fluere, couler, consigné par Agricola en 1530 pour un minéral ajouté aux minerais afin de les faire fondre et s'écouler plus facilement. Dans la sidérurgie moderne, le spath fluor est toujours jeté dans le four comme fondant : il abaisse le point de fusion du laitier et le fluidifie pour que les impuretés se séparent proprement. Les usines emploient environ 1 à 5 kilogrammes de spath fluor par tonne de fer, une discrète bête de somme bien loin de la vitrine du collectionneur.

Cultivée en cristaux, elle affine les objectifs d'appareil photo haut de gamme

Le fluorure de calcium dévie la lumière avec une dispersion exceptionnellement faible et anormale, ce qui signifie qu'il étale les couleurs bien moins que le verre ordinaire. Son nombre d'Abbe atteint environ 95, contre 30 à 60 pour un verre optique courant. Associé à un élément à forte dispersion, un objectif à la fluorite amène la lumière rouge, verte et bleue à presque le même foyer, supprimant les franges colorées appelées aberration chromatique. Les cristaux naturels sont trop défectueux, aussi la fluorite de qualité optique est-elle cultivée artificiellement et utilisée dans les objectifs apochromatiques de télescope et de téléobjectif.

Chauffez doucement cette fluorite et elle brille en vert émeraude

La chlorophane est une variété de fluorite si thermoluminescente que la seule chaleur la fait briller. L'énergie stockée dans les défauts du réseau cristallin, piégée au fil de longues ères, est libérée sous forme de lumière vert émeraude lorsque le minéral est chauffé, une lueur vive apparaissant entre environ 200 et 300 degrés Celsius. L'effet est unique : une fois l'énergie stockée épuisée, la lueur s'efface et ne revient pas tant que le cristal n'est pas réénergisé. De beaux spécimens proviennent de Franklin, dans le New Jersey, et d'une poignée d'autres localités.

Son violet profond est une cicatrice laissée par le rayonnement naturel

Le fluorure de calcium pur est incolore, aussi le célèbre violet de la fluorite vient-il d'un dommage, et non de la seule chimie. Le rayonnement de l'uranium et du thorium voisins arrache des ions fluorure du réseau ; les sites vides piègent des électrons et de minuscules amas d'atomes de calcium se forment, créant des défauts appelés centres colorés. Ceux-ci absorbent la lumière vers 570 nanomètres, laissant l'œil voir le violet. Chauffer le cristal peut réparer les défauts et effacer la couleur, et une nouvelle irradiation peut la faire revenir, un registre de la géologie écrit en teinte.

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