Création des roches métamorphiques et des pierres précieuses

Les roches métamorphiques sont liées au “processus de formation des montagnes” et sont formées par l’interaction de la chaleur, de la pression et du temps. C’est donc, par la même occasion, l’un des processus de formation des roches cristallines et des pierres précieuses. Les roches métamorphiques sont classées en quatre types :

• Contact (thermique) Métamorphisme : Altéré par l’échauffement des intrusions ignées (dykes)
• Métamorphisme dynamique : Altéré par la pression (construction de montagne – roche plissée, roche de faille)
• Métamorphisme métasomatique : Altéré par le remplacement chimique d’une intrusion de gaz ou de liquide
• Métamorphisme régional (thermique) : Modifié par le réchauffement de la subduction, créant des plutons

Les roches plissées se forment lorsqu’un matériau subit une force différentielle qui lui fait changer de forme. Une pression plus faible provoque la rupture du matériau par fracturation, tandis que des niveaux de contrainte plus élevés le font couler (comportement ductile).

Les roches de faille sont formées par l’immense puissance de deux plaques tectoniques qui se brisent et/ou glissent l’une contre l’autre lors d’un tremblement de terre ou d’un glissement de terrain, entraînant un mouvement de cisaillement (faille de chevauchement ou faille de glissement).

Le gneiss, le marbre, le schiste, l’ardoise et le quartzite sont des exemples de roches métamorphiques. En fonction des facteurs géologiques externes qui agissent sur elles, les roches métamorphiques peuvent se transformer en roches ignées ou sédimentaires (l’opale en est le parfait exemple).

Le métasomatisme est un changement chimique de la roche causé par l’action hydrothermale. Les roches métasomatiques sont formées par le transfert de masse (d’une forte concentration à une faible concentration) d’un volume de roches métamorphiques soumises à de fortes contraintes et à une température élevée dans une zone où les contraintes et la température sont réduites, les fluides hydrothermaux servant de solvant.

Qu’est-ce que le contact métamorphique ?

En géologie, un “contact métamorphique” est la limite ou la zone où une formation rocheuse métamorphique rencontre un autre type de roche. Cette zone de contact est l’interface entre la roche métamorphique et la roche environnante, qui peut être sédimentaire, ignée ou une autre roche métamorphique.

Lorsque deux types de roches distinctes entrent en collision, les changements métamorphiques qui se produisent dans la roche peuvent être influencés par les qualités de la roche voisine. Cette interaction peut entraîner des changements dans les processus métamorphiques et les assemblages minéraux.

En fonction de la nature de l’interaction entre les roches, les contacts métamorphiques peuvent être classés en plusieurs catégories :

• Le métamorphisme de contact thermique (ou de chaleur) se produit lorsqu’une intrusion de magma chaud entre en contact avec les roches environnantes, générant une altération thermique et un métamorphisme. La chaleur transmise par le magma est principalement responsable des processus métamorphiques.
• Métamorphisme de contact tectonique : Dans cette situation, la pression mécanique causée par les forces tectoniques provoque des processus métamorphiques. Il se produit lorsque deux roches entrent en collision au cours de processus tectoniques, ce qui entraîne une déformation et un métamorphisme dans la zone de contact.
• Le métamorphisme de contact hydrothermal se produit lorsque des fluides chauds (généralement associés à des solutions riches en minéraux) pénètrent dans la zone de contact, provoquant des réactions chimiques et l’altération des roches. Les fluides hydrothermaux ont la capacité d’introduire de nouveaux minéraux ou de modifier les minéraux existants.

Quel rôle joue le phénomène de foliation des roches métamorphiques dans la création des gemmes et des cristaux ?

La foliation est un phénomène typique des roches métamorphiques qui joue un rôle important dans la production de certaines pierres précieuses et de certains cristaux. La foliation est la formation d’une structure plane ou stratifiée au sein d’une roche, causée par l’alignement et la disposition parallèle de minéraux se présentant sous forme de bandes.

Il est important de noter que la foliation ne se produit pas dans toutes les roches métamorphiques et que sa présence ne garantit pas à 100% la présence de gemmes, mais elle y contribue grandement. La création de pierres précieuses et de cristaux dans les roches métamorphiques est déterminée par les circonstances exactes de température, de pression et de composition minérale pendant le métamorphisme, ainsi que par d’autres facteurs géologiques.

La foliation peut avoir de nombreuses conséquences majeures dans le contexte de la formation des gemmes et des cristaux, comme :

• D’aligner les minéraux ou les grains minéraux dans une direction donnée, ce qui donne une orientation préférentielle. Les caractéristiques optiques des minéraux, telles que la couleur, la transparence et le pléochroïsme (changement d’intensité de la couleur lorsqu’elle est observée sous différents angles), peuvent être affectées par cet alignement.
• La capacité d’influencer les schémas de clivage et de fracture des minéraux à l’intérieur de la roche. Le clivage fait référence à la tendance d’un minéral à se briser le long de plans de faiblesse spécifiques, ce qui donne des surfaces lisses et plates. L’orientation de la foliation peut influencer la direction et la qualité du clivage, ce qui est important pour la taille des pierres précieuses et de facettes.
• Formation des cristaux : Les plans de foliation peuvent servir de canaux pour le déplacement de fluides riches en minéraux et la précipitation de nouveaux minéraux. Les fluides qui s’écoulent le long de la foliation peuvent conduire à la formation de cristaux dans la roche. L’alignement des cristaux le long des plans de foliation peut produire des motifs et des textures esthétiquement agréables dans les pierres précieuses.
• L’effet Schiller et la chatoyance : La foliation peut produire des phénomènes visuels inhabituels dans les pierres précieuses dans des cas spécifiques. L’effet Schiller, également connu sous le nom d’adularescence, est créé par la réflexion de la lumière sur des inclusions minérales alignées ou des couches de croissance orientées à l’intérieur de la pierre précieuse, par exemple. Cet effet peut donner l’illusion d’un chatoiement ou d’un éblouissement. L’effet de chatoiement se produit lorsque des fibres minérales parallèles ou des inclusions cristallines allongées génèrent une bande étroite et éblouissante de lumière réfléchie qui se déplace sur la surface d’une pierre précieuse, comme l’œil de tigre.

Les minéraux présents dans les roches métamorphiques qui ne sont pas la conséquence du métamorphisme comprennent les amphiboles, les feldspaths, les micas, les olivines, les pyroxènes et le quartz, qui sont tous liés aux roches ignées.

Quels sont les gemmes et pierres précieuses provenant du métamorphisme ?

Les roches métamorphiques sont souvent associées à la production de pierres précieuses. Parmi les exemples les plus marquants, on peut citer :

• L’aigue-marine est une pierre précieuse bleue ou bleu-vert qui appartient à la famille des béryls. Elle se trouve dans les roches métamorphiques, en particulier celles qui ont été influencées par des processus hydrothermaux. L’aigue-marine est appréciée pour son ton bleu apaisant et est fréquemment utilisée en joaillerie.
• Émeraude : L’émeraude est une pierre précieuse reconnue pour sa teinte vert vif. Il s’agit d’une sorte de béryl qui apparaît dans des conditions métamorphiques où une chaleur et une pression énormes modifient la composition du minéral. Les émeraudes sont appréciées pour leur beauté et sont considérées comme l’un des bijoux les plus précieux.
• Jade : le nom “jade” fait référence à deux minéraux distincts : la jadéite et la néphrite. Dans certaines conditions, les deux types de minéraux peuvent être présents dans les roches métamorphiques. Le jade est très apprécié pour ses différentes couleurs de vert et revêt une importance culturelle dans de nombreux pays.
• Lapis Lazuli : Le lapis Lazuli est une pierre précieuse d’un bleu vif utilisée depuis des milliers d’années comme pierre décorative. Il s’agit d’une roche métamorphique composée principalement de lazurite, de calcite et de pyrite. La couleur bleu vif du lapis-lazuli avec des taches dorées est bien connue.
• L’onyx est une variante en bandes de la calcédoine, un minéral souvent présent dans les roches métamorphiques. Il présente des couches parallèles de différentes teintes, généralement noires et blanches. En raison de son aspect remarquable, l’onyx est couramment utilisé dans la bijouterie et les sculptures décoratives.
• Le rubis est une pierre précieuse reconnue pour sa riche teinte rouge. Il s’agit d’une sorte de corindon qui se forme dans des conditions métamorphiques de température et de pression élevées. Les rubis sont appréciés pour leur couleur brillante et leur excellente résistance. Notez que sa petite sœur, le grenat, est également une pierre fine issue du métamorphisme.
• Le saphir : Le saphir est un autre type de corindon qui se décline en plusieurs teintes, dont la plus courante est le bleu. Les saphirs, comme les rubis, proviennent de milieux métamorphiques. Ils sont très appréciés en bijouterie en raison de leurs couleurs vives et de leur durabilité.
• Le spinelle : Le spinelle est une pierre précieuse qui se décline en plusieurs couleurs, dont le rouge, le bleu, le rose, le violet et le noir. On le trouve dans les roches métamorphiques et il est souvent confondu avec d’autres bijoux en raison de sa ressemblance avec le rubis et le saphir. Les spinelles sont appréciés pour leurs teintes brillantes et leur éclat.
• La tourmaline est une pierre précieuse qui se décline en plusieurs couleurs, dont le vert, le rose, le bleu et des variations multicolores. Dans certaines circonstances géologiques, elle peut se développer à l’intérieur de roches métamorphiques. Les tourmalines sont appréciées pour leurs teintes vibrantes et leurs formations cristallines particulières.
• Le turquoise : Pierre précieuse de couleur bleu-vert, la turquoise est souvent associée aux roches métamorphiques et à l’altération hydrothermale. Elle est utilisée depuis des siècles comme matériau décoratif et se distingue par sa couleur brillante et ses veines inhabituelles.
• Le zircon est une pierre fine de différentes couleurs : incolore, jaune, brun et bleu. On le trouve dans les roches métamorphiques, ignées et sédimentaires. Le zircon est apprécié pour sa brillance et est couramment utilisé comme substitut du diamant dans les bijoux.