Comment se forme l'opale ?

En tant qu'ancien mineur d'opales, j'avais tendance à éluder cette question, car mon rôle était de vendre la beauté de la pierre et non d'en réaliser une analyse chimique. Il n'existe toujours pas de consensus sur sa formation, ni même sur son âge. À Lightning Ridge, la théorie la plus répandue était que de l'eau chargée de silice s'infiltrait à travers le grès et remplissait les cavités et les fissures. L'eau s'évaporait ensuite et le gel d'opale se solidifiait.

Cependant, dans les gisements d'opale de Virgin Valley, au Nevada (États-Unis) [qui produisent également de l'opale noire], on pense que de l'eau chaude chargée de silice a été poussée vers le haut et a remplacé la végétation pour former l'opale.

Les habitants de la région estiment que l'opale de Virgin Valley a environ 50 000 ans, tandis que nous avons toujours pensé que celle de Lightning Ridge s'était formée au Crétacé, il y a 100 millions d'années. Cette hypothèse est étayée par la découverte d'ossements de dinosaures, de plantes et de poissons recouverts d'opale.

On a suggéré qu'il fallait environ cinq millions d'années pour qu'environ un centimètre (un peu plus d'un tiers de pouce) d'opale se forme ; peut-être grâce à la pluie qui a entraîné le gel de silice dans la terre de l'opale.

Cette théorie reposait sur l'hypothèse que la plupart des fossiles trouvés à Lightning Ridge dataient de la période du Crétacé.

Cependant, de nombreuses personnes pensent aujourd'hui que les cavités fossilifères ont pu être comblées par de l'opale bien plus tard, et certains suggèrent même que le site pourrait avoir moins de 100 000 ans.

Opale de rocher

Les blocs d'opale trouvés dans le Queensland se forment selon un processus légèrement différent des autres types d'opale australienne, à l'intérieur d'une concrétion de grès ferrugineux. Cette concrétion s'est formée par ionisation due au dépôt de sédiments.

Les mines d'opale Spencer de l'Idaho, aux États-Unis, utilisaient une solution d'opale ou de silice, un gisement secondaire véhiculé par l'activité des geysers.

Suite à plusieurs éruptions successives, l'opale se présente sous forme de couches. La plupart de ces couches sont fines, ce qui donne naissance à certaines des plus belles opales triplets au monde. L'opale se dépose par voie hydrothermale à l'intérieur de géodes creuses, couche après couche, faisant de l'opale Spencer un matériau idéal pour les triplets. En effet, les fines couches d'opale précieuse d'une qualité exceptionnelle sont très transparentes et d'une grande intensité de couleur.

CONDITIONS CHIMIQUES

Les conditions chimiques nécessaires à la formation de l'opale font encore l'objet de recherches. Certains affirment toutefois que des conditions acides doivent intervenir à un stade du processus pour permettre la formation de sphères de silice, possiblement créées par des micro-organismes. On pense également que la présence d'oxyde d'aluminium, d'oxyde ferrique ou d'oxyde de magnésium, ainsi que de chlorure de sodium ou de sulfate de sodium, est indispensable.

Le ministère des Industries primaires de Nouvelle-Galles du Sud suggère que les microbes pourraient jouer un rôle dans la formation de l'opale. Lors du dépôt des sédiments du Crétacé, l'abondance de matière organique et d'argile montmorillonite (smectite) dans certains sédiments offrait un habitat idéal à ces microbes pour se nourrir et se reproduire. Les acides et enzymes excrétés par ces derniers ont provoqué l'altération chimique des minéraux argileux et des feldspaths des roches environnantes. Finalement, ce processus continu d'alimentation et de production de déchets par les microbes a créé des conditions physico-chimiques favorables à la formation de l'opale.

CULTIVER L'OPALE

L'opale a été cultivée en bocaux à l'aide d'un électrolyte (une solution chimique chargée électriquement), un processus qui peut prendre plusieurs semaines avant que certaines couleurs ne soient visibles. Il s'agit d'un matériau gélatineux, non solidifié. Ce processus se produirait naturellement et expliquerait la présence d'opale à l'intérieur de certains tufs volcaniques ou au cœur d'un noyau.

RECHERCHES DU CSIRO SUR LA FORMATION DE LA COULEUR DE L'OPALE

À l'aide d'un microscope électronique, le Dr Sanders a découvert que l'opale était composée de millions de minuscules billes de silice disposées selon un motif régulier. Entre chacune de ces billes se trouvaient des cavités encore plus petites, à travers lesquelles la lumière est diffractée. Autrement dit, lorsque la lumière blanche, ou la lumière du soleil ordinaire, traverse ces cavités, elle se décompose en couleurs. Dans l'opale où les billes étaient petites, les couleurs produites étaient les couleurs sombres de l'arc-en-ciel : violet, indigo et bleu. Lorsque les billes étaient grosses, les couleurs produites étaient le jaune, l'orange et le rouge. L'opale précieuse se trouve lorsque les billes sont disposées selon un motif régulier. L'opale commune, ou potch, ne présente pas de motif défini. Il semble que, selon les régions, l'opale se soit formée sous l'influence de divers facteurs, ce qui lui confère un caractère unique. Je reste persuadé qu'il s'agit d'un mystère, d'une magie propre à la nature ; alors, admirons sa beauté.

Formation de l'opale : l'avis d'un volcanologue

L'auteur Marco Campos Venuti vient de publier un nouvel ouvrage intitulé « Genèse et classification des agates et des jaspes ». Docteur en volcanologie, il est également l'auteur de la Gemmologica Italiana. Nous remercions Marco Campos pour l'autorisation de publication.

L'opale est un gel de silice durci, de formule SiO₂·nH₂O, qui se dépose à partir d'une solution concentrée. Chez les organismes vivants qui produisent de l'opale organique, tels que les diatomées, les radiolaires, les éponges et de nombreuses plantes vasculaires, l'acide silicique s'accumule dans des compartiments cellulaires spécifiques où des protéines spécifiques induisent la précipitation de l'opale-A.

L'opale inorganique, quant à elle, résulte d'une combinaison de facteurs. Elle nécessite un sol riche en silice, que l'on trouve dans les zones volcaniques ou dans les sables riches en quartz. Un pH très basique (supérieur à 9) favorise généralement la formation de saumures à forte concentration d'acide silicique. Il faut ensuite une nappe phréatique dont le niveau varie fortement selon les saisons, ce qui favorise la concentration de silice. Enfin, un catalyseur est nécessaire pour précipiter la silice. Cette catalyse peut être déclenchée par une augmentation de la température, un passage à un pH acide ou la présence de certaines molécules comme l'oxyde de fer, l'oxyde d'aluminium, l'oxyde de magnésium, le sulfate de sodium ou simplement le sel marin.

Lorsqu'un précurseur d'opale se dépose sous forme de solide visqueux, sa porosité peut dépasser 35 %, en partie occupée par l'eau. Si l'échantillon sèche, il s'effrite et se transforme irrémédiablement en une poudre blanche. C'est le principal problème rencontré dans la production d'opale synthétique. En laboratoire, il est nécessaire de combler cette porosité avec une résine qui ne modifie pas les propriétés optiques de l'opale. La nature utilise un gel de silice qui, dans la plupart des cas, diminue la qualité de l'opale. La transformation de l'opale minérale en jaspe peut également être induite par la diagenèse.

Expliquons certains des termes ci-dessus en termes simples.

diatomées

Les diatomées sont des algues aux parois cellulaires transparentes et distinctives, composées de dioxyde de silicium hydraté avec une petite quantité d'eau (SiO2 + H2O).

Radiolaires

Ce sont des protozoaires amiboïdes qui produisent des squelettes minéraux complexes.

Acide silicique

Le H4SiO4 est un nutriment important dans l'océan.

Saumures

La saumure est une solution de sel dans l'eau. Dans différents contextes, le terme saumure peut désigner des solutions salines.

Opale inorganique

On considère généralement que les composés inorganiques sont synthétisés par des systèmes géologiques. En revanche, les composés organiques se trouvent dans des systèmes biologiques.

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