Le test de la traînée est l'une des techniques les plus anciennes et les plus fiables utilisées pour l'identification des minéraux. Il révèle la véritable couleur d'un minéral sous forme de poudre plutôt que son apparence en surface. Bien que cette méthode soit largement utilisée en géologie et en minéralogie, elle est classée comme un test destructif pour les pierres précieuses et est rarement effectuée sur des pierres précieuses finies, car elle peut rayer ou endommager de manière permanente leur surface.
Dans l'identification des minéraux, la trace fournit souvent des informations diagnostiques plus cohérentes que la couleur visible. La couleur de surface peut varier en raison des impuretés, de l'oxydation, de l'éclairage ou de la structure cristalline. Cependant, lorsqu'un minéral est réduit en poudre, la couleur de sa trace reflète plus directement sa composition chimique.
Comment fonctionne le test de série
Le test de rayure est réalisé à l'aide d'une plaque en porcelaine non émaillée appelée plaque de rayure. La plaque a généralement une dureté d'environ 6,5 à 7 sur l'échelle de Mohs. Pour réaliser le test, un échantillon minéral est fermement traîné sur la plaque, laissant derrière lui une ligne de matière pulvérulente.
Si le minéral est plus tendre que la plaque à rayure, il produira une traînée de poudre visible. S'il est plus dur que la plaque, il rayera la porcelaine au lieu de laisser une rayure. Dans ce cas, le résultat est enregistré comme « aucune rayure ».
Le principe clé est simple : la rayure représente la couleur de la poudre du minéral, qui est souvent plus diagnostique que la couleur externe du cristal.
Tableau d'identification des couleurs des rayures
| Gemme / Cristal | Dureté Mohs | Formule chimique | Couleur typique | Couleur de trace | Remarques |
|---|---|---|---|---|---|
| Quartz | 7 | SiO₂ | Divers | Blanc | Cristal le plus courant |
| Améthyste | 7 | SiO₂ | Violet | Blanc | Le fer provoque la coloration |
| Citrine | 7 | SiO₂ | Jaune | Blanc | Souvent traité thermiquement |
| Quartz rose | 7 | SiO₂ | Rose | Blanc | Forme généralement massive |
| Quartz fumé | 7 | SiO₂ | Marron | Blanc | Couleur provenant du rayonnement |
| Grenat | 6.5–7.5 | (Fe,Mg,Ca,Mn)₃Al₂(SiO₄)₃ | Rouge / Divers | Blanc | Ne laisse pratiquement pas de traces |
| Péridot | 6.5–7 | (Mg,Fe)₂SiO₄ | Vert olive | Blanc | Idiochromatique |
| Topaze | 8 | Al₂SiO₄(F,OH)₂ | Divers | Blanc | Dureté 8 |
| Aigue-marine | 7.5–8 | Be₃Al₂Si₆O₁₈ | Bleu | Blanc | Même espèce que l'émeraude |
| Émeraude | 7.5–8 | Be₃Al₂Si₆O₁₈ | Vert | Blanc | Fragile malgré sa dureté |
| Rubis | 9 | Al₂O₃ | Red | Blanc | Trace de chrome |
| Saphir | 9 | Al₂O₃ | Bleu / Divers | Blanc | Toutes les couleurs sauf le rouge |
| Diamant | 10 | C | Incolore | Aucun (trop difficile) | Dureté 10 |
| Opale | 5.5–6.5 | SiO₂·nH₂O | Divers | Blanc | Structure amorphe |
| Turquoise | 5–6 | CuAl₆(PO₄)₄(OH)₈·4H₂O | Bleu-vert | Blanc à bleu pâle | Porous |
| Tanzanite | 6–7 | Ca₂Al₃(SiO₄)(Si₂O₇)O(OH) | Bleu violet | Blanc | Généralement traité thermiquement |
| Spinelle | 8 | MgAl₂O₄ | Divers | Blanc | Souvent confondu avec le rubis |
| Pierre de lune | 6–6.5 | (K,Na)AlSi₃O₈ | Blanc laiteux | Blanc | Groupe des feldspaths |
| Alexandrite | 8.5 | BeAl₂O₄ | Vert à rouge | Blanc | Effet de changement de couleur |
| Malachite | 3.5–4 | Cu₂CO₃(OH)₂ | Vert vif | Vert clair | Carbonate de cuivre tendre |
| Azurite | 3.5–4 | Cu₃(CO₃)₂(OH)₂ | Bleu profond | Bleu clair | Souvent avec de la malachite |
| Chrysocolle | 2–4 | (Cu,Al)₂H₂Si₂O₅(OH)₄·nH₂O | Bleu-vert | Vert pâle à bleu | Très doux |
| Cuprite | 3.5–4 | Cu₂O | Rouge foncé | Rouge brunâtre | Oxyde de cuivre dense |
| Bornite | 3 | Cu₅FeS₄ | Brun à violet irisé | Noir grisâtre | Minerai de paon |
| Chalcopyrite | 3.5–4 | CuFeS₂ | Jaune doré | Noir verdâtre | Se ternit facilement |
| Cuivre natif | 2.5–3 | Cu | Rouge cuivré | Rouge cuivré | Métallique, malléable |
| Tenorite | 3.5–4 | CuO | Noir | Noir | Minéral secondaire de cuivre |
Gemmes et stries allochromatiques et idiochromatiques
Lorsqu'on aborde le sujet des tests de rayure dans l'identification des minéraux, il est important de comprendre la différence entre les pierres précieuses allochromatiques et idiochromatiques. Ces deux catégories expliquent pourquoi certains minéraux présentent des couleurs de rayure différentes de leur apparence en surface. Les pierres précieuses allochromatiques tirent leur couleur de traces d'impuretés plutôt que de leur structure chimique principale. Le minéral de base lui-même est généralement incolore ou blanc à l'état pur. Par exemple, le quartz peut apparaître violet, jaune ou fumé selon les oligo-éléments ou l'exposition aux rayonnements, mais sa trace est blanche car la forme en poudre reflète la composition sous-jacente en dioxyde de silicium.
Le corindon en est un autre exemple. Même si les variétés de rubis et de saphir présentent des couleurs rouge ou bleu intense dues à des impuretés de chrome ou de fer, la rayure du corindon est blanche. En revanche, les gemmes idiochromatiques tirent leur couleur des éléments essentiels de leur formule chimique. La couleur est fondamentale pour l'identité du minéral. La malachite est verte parce que le cuivre fait partie de sa structure, et elle laisse une rayure verte. L'azurite est bleue pour la même raison et laisse une rayure bleu pâle. En général, les minéraux allochromatiques produisent souvent une rayure blanche, tandis que les minéraux idiochromatiques sont plus susceptibles de produire une rayure colorée correspondant à leur composition chimique, à condition qu'ils soient suffisamment tendres pour en laisser une.
Procédures de test de trace
Le test de rayure est effectué à l'aide d'une plaque en porcelaine non émaillée, communément appelée plaque de rayure. La plaque a généralement une dureté d'environ 6,5 à 7 sur l'échelle de Mohs.
La procédure standard comprend les étapes suivantes :
- Sélectionnez une plaque à rayures propre et non émaillée (généralement blanche pour un meilleur contraste).
- Tenez fermement l'échantillon minéral.
- Faites glisser un bord de l'échantillon sur la plaque en exerçant une pression constante.
- Observez la couleur de la ligne de poudre laissée derrière vous.
Si le minéral est plus tendre que la plaque, il laissera une rayure visible. S'il est plus dur, il rayera la plaque au lieu de produire de la poudre. Dans ce cas, le résultat est enregistré comme « aucune rayure ».
Comme cette méthode peut rayer les surfaces polies, elle est considérée comme un test destructif lorsqu'elle est appliquée à des pierres précieuses finies.
Quelle est la différence entre la gemmologie et la minéralogie pour les tests de rayure ?
Bien que le test de rayure soit fondamental en minéralogie, son rôle en gemmologie est très limité.
En minéralogie, le test de rayure est un outil d'identification courant et précieux. Les minéralogistes travaillent souvent avec des spécimens bruts et opaques dont la valeur n'est pas significativement réduite par une légère abrasion de la surface. La couleur de la rayure permet de distinguer rapidement les minéraux d'apparence similaire, en particulier les minéraux métalliques.
En gemmologie, cependant, la préservation est une priorité. Les gemmologues examinent généralement des pierres facettées et polies qui peuvent avoir une valeur financière importante. Rayer la surface d'une pierre précieuse peut endommager de manière permanente son polissage et réduire sa valeur marchande. Par conséquent, les gemmologues s'appuient sur des techniques non destructives telles que les tests d'indice de réfraction, le grossissement, la spectroscopie et les mesures de densité spécifique plutôt que sur les tests de rayure.
En résumé, le test de rayure reste essentiel en minéralogie, mais il est rarement approprié dans l'évaluation professionnelle des pierres précieuses en raison de sa nature destructive.
