Obsidienne, formation, histoire, gisements, utilisation, contrefaçons et usage en lithothérapie

Formule chimique : 70–75 % SiO2, plus MgO, Fe3O4 

(composée principalement de dioxyde de silicium)

Systeme cristallin: amorphe

Densité: 2,25 à 2,40

Dureté (echelle de Mohs): 5 à 5,5

Indice de réfraction: 1,480 à 1,500

birefringence: nulle 

caractère optique: isotrope

dispersion: 10

Couleur: gris, vert foncé, noir.

Obsidienne oeil celeste ou arc en ciel, Davis Creek, Californie

L’Obsidienne est une roche volcanique vitreuse, de la famille des Rhyolites, se formant lorsque les laves acides (au contraire des laves basiques) riches en silice contenant très peu d’eau (- de 3 %) se solidifie. L'Obsidienne se forme par un refroidissement de lave magmatique riche en gaz mais trop visqueux pour que ceux-ci ne peuvent s'échapper et restent ainsi piégés dans la roche.  

 

Il existe également des Obsidiennes qui sont  Trachytiques (prédominance du feldspath alcalin),  Andésitiques (Roche éruptive noire composée d'Andésine)  Phonolitiques (structure microlithique fluidale).  

 

Au moment de sa sortie du volcan, elle subit un refroidissement gelant les mécanismes de cristallisation. Un morceau de lave figé.  

 

Les obsidiennes sont très souvent interprétées comme des laves ayant subi un refroidissement très rapide et sont alors comparées aux bordures figées des dykes ou des laves en coussin. Si la structure vitreuse est le point commun entre les bordures figées basiques et les obsidiennes acides, les causes et l'ampleur de cette structure sont totalement différentes. Et surtout, les obsidiennes ne sont pas des coulées refroidies rapidement.

coulée d'obsidienne, Landmannlaugar, Island  © Claire König

Les atomes sont incapables de s'organiser en structures cristallines. Le résultat donne un verre volcanique avec une texture uniforme sans heurt. En raison du manque de structure cristalline, l’obsidienne à des arrêtes tranchantes et des lames extrêmement fines.  

 

À la différence des verres basaltiques (vitrification d'une bordure de quelques millimètres à quelques centimètres suite à un phénomène de trempe), les obsidiennes sont vitreuses dans la masse, parfois sur plusieurs dizaine de mètres. Dans le cas des obsidiennes l'état vitreux ne peut donc pas résulter d'un refroidissement rapide, mais signifie que la cristallisation (c'est-à-dire la germination et la croissance cristalline) a été inhibée.

 

Comme le verre, chimiquement instable, les obsidiennes on tendance à se cristalliser avec le temps. il commence à différents endroits, et, à ces endroits, la cristallisation forme des grappes blanches ou grises où la cristobalite se cristallise dans l'obsidienne. A cause de ce phénomène somme tout assez lent, Elles sont le plus souvent datées du pliocène (2 à 4 millions d'années) ; aucune n'est antérieure au cénozoïque à cause de cette cristallisation. 

Obsidienne « flocon de neige » avec orbicules de recristallisation

 Causes des couleurs et différents types d’obsidiennes :   

due à sa richesse en magnésium et en fer, le noir est la couleur la plus commune de l’ obsidienne. Toutefois, elle peut également être Gris, noir, vert, brun, rouge Il arrive que deux couleurs d'obsidienne se mélanges ensemble dans un seul spécimen. La combinaison de couleurs la plus commune est noir et brun que l'on appelle " l’Obsidienne acajou ".   La différence de couleur apparaît en raison des changements dans les impuretés et dans l’état d'oxydation des éléments chimiques.  C'est une pierre de couleur sombre,. La surface de cette pierre gemme est composée de motifs striés, de correctifs, de taches, d’inclusions ou de bandes de couleur. Ces divers modes sont créés de façon naturelle au moment de la formation de la pierre. L'obsidienne peut avoir aussi un aspect irisé ou métallique causé par la réflexion lumineuse de minuscules inclusions de cristaux minérales, débris rocheux ou de gaz.  

Obsidienne dite "toile d'araignée" ou spider.

Crane en obsidienne acajou

 

Histoire :     

son nom viendrait, Selon Pline L’ancien, de Obsius, Romain qui aurait signalé en premier la présence de cette roche, en Ethiopie, mais les linguistes relient ce nom au latin obsidio, « cerné » (les cassures de l'obsidienne présentant des cernes).  

 

l’Obsidienne casse en éclats très coupants, ce qui en fait une arme redoutable : les hommes préhistoriques s’en servaient comme matière première pour fabriquer leurs armes, outils et objets décoratifs.  

 

Pointe d'obsidienne pré colombienne.

 

De structure amorphe, l'obsidienne est facilement taillable, se cassant de façon prévisible et contrôlée par fractures conchoïdales.  Cela a favorisé son utilisation à travers la Mésoamérique, mais aussi dans le sud de l’Europe au Néolithique, mais également en Afrique de l’Est sur les bords du golfe de Winam où l’on a retrouvé des outils en obsidienne dans des sites archéologiques datant d'entre le VIe millénaire av. J.-C. et le IIIe millénaire av. J.-C, des analyses chimiques ont permis de découvrir que l'obsidienne utilisée provient de gisements situés aux abords du lac Naivasha ou du lac Bogoria à plus de 150 km du golfe de Winam.  

Les routes de l'obsidienne en Europe préhistorique.

Gitologie :  

Mexique/ Mezoamerique

 

Les sources d'obsidiennes en Mésoamérique sont limitées en nombre et en répartition. Elles sont confinées aux régions de la cordillère néovolcanique, de la sierra madre orientale et de la  sierra madre de chiapas, dans le centre du Mexique et au Guatemalr. Ces ressources sont cependant très abondantes dans les ensembles archéologiques et leur origine peut être retracée par leurs propriétés physiques et géologiques.

 · Zaragoza (comprenant les carrières de Zaragoza et Altotonga), dans le sud des basses terres du golfe du Mexique) 

 · Orizaba (comprenant les sources du pic d'Orizaba, de Guadalupe Victoria et Derrumbadas ), dans le sud des basses terres du golfe de Mexique  

 · Paredon (sources de Paredon et Santa Elenas ), localisation dans le Chiapas  

 · Otumba (Otumba et Malpais), dans les hautes terres du centre du Mexique 

 · Tulancingo (Tualcingo  et Tepalcingo ), dans les hautes terres du centre du Mexique 

· Pachuca (plusieurs carrières), dans les hautes terres du centre du Mexique ; 

 · Zacualtipan dans les hautes terres du centre du Mexique  

 · Ucareo (Ucaero er  Zinapuecaro ) source la plus importante dans l'ouest du Mexique (dans le michoacan). 

 · La région guatémaltèque qui comprend des sources situées dans les hautes terres du Guatemala . Tajumulco , El Chayal , Ixtepeque et San Martin Jilotepeque  sont les sources les connues au Guatemala et sont communément exploitée dans la Mésoamérique précolombienne. En fait, la plupart des obsidiennes que l'on trouve dans les sites mayas et olmèques sont originaires de ces sources.  

 Les sources de la vallée de Mexico, qui tombent sous le contrôle de Teotihucan durant le classique ancien, sont celles de Pachuca, Otumba et Chicoloapan. 

 L'obsidienne de Pachuca est notable du fait sa couleur verte translucide et sa pureté qui en fait une des sources d'obsidienne de qualité en Mésoamérique. Elle était très recherchée et largement échangée. L'obsidienne verte se rencontre également dans la zone de Tulancingo, mais elle se distingue de celle de Pachuca du fait de son opacité interne (elle est d'un vert plus laiteux ou plus sombre).

 Perou:

Amerique du nord  

Du mont Garibaldi au Canada jusqu’à Lassen Peak en Californie, avec une extension vers la faille de San Andreas  

· Arménie, entre le Lac Sevan et Erevan ; 

· Turquie, au pied du Mont Ararat, où on trouve de l'obsidienne translucide; · sur l'île de Milos au Sud de la mer Egée.  

sur l'île de Gyali au large de Nissiros en Grèce 

· dans les Iles Canaries sur l'île de Tenerife face nord du Teide (« Los huevos del Teide » — « Les œufs du Teide » — sont composés d'énormes masses ovoïdes d'obsidienne presque pure)

 

 Landmannalaugar (Islande)  

· Kenya, dans la vallée du grand rift; 

·  Japon.  

 Imitation et contrefaçons.  

  L’obsidienne étant un verre naturel de volcan, il est aisé de produire des contrefaçons en verre. De plus, l’existence de bulles existant aussi bien dans l’obsidienne que le verre rende l’expertise assez ardues. Bon nombre de magasins en ligne proposant des obsidiennes à bas coups ne vendent que des contrefaçons. Certaines grossières d’autres plus subtil. 

 Une façon de detecter une fausse obsidienne est de plaquer une lampe torche puissante de gemmologie, puis d’apprecier les reflets par transparence grâce au rétroéclairage. Une veritable obsidienne aura une couleur vert kaki plus ou moins prononcée avec l’apparition eventuelle d’inclusion. Une fausse, quant à elle aura des reflets rouges vif, bleu vif tres artificielle.  

De plus, un test de densité pourra s'avérer efficace (mais pas toujours)

La densité de l'obsidienne naturelle étant de  2,25 à 2,40 du verre articiel 2,60 à 4,50.

 Quelques fausses obsidiennes grossieres tres frequemment rencontrées

Excellent pour tapisser le fond d'un aquarium

Mieux vaut en rire.

Obsidienne bleue très frequemment rencontrée sur les salons. Dite "Andara"

Un must, sachant que l'obsidienne a une structure amorphe. Bout de verre taillé comme un quartz (chapeau l'artiste!)

 

Quelques obsidiennes:

Obsidienne dorée ou argentée :  

Ces obsidiennes contiennent de petites bulles qui créent une réflectance de couleur or ou argent.   Elle se produit lorsque les coulées de lave chaude entrent dans de l'eau. De très petites inclusions de vapeur d'eau forment des micros bulles d'air ou de gaz qui se figent avec le refroidissement de la lave.   Ce sont ces micros bulles qui provoquent ultérieurement la réflectance de l'or ou d'argent brillant.  

Argentée

Dorée

Obsidienne œil celeste :  

Lorsque des cristaux microscopiques de feldspath ou de mica sont formés le long de la coulée de lave et incluses dans l’obsidienne sous forme lamellaire, la lumière, pénétrant tour à tour deux matières différentes, l’obsidienne et le feldspath, produit une interférence donnant ce jeu de couleurs dit non spectrale.  

 Un faisceau de lumière de longueur d'onde λ arrive sur une matière ordonnée caractérisée par la répétition périodique de plans atomiques distants d'une longueur d. Le faisceau arrivant sur un premier plan d'atomes est en parti réfléchi par ceux-ci, tandis qu'une autre part poursuit son trajet en ligne droite. Le faisceau traversant le premier plan peut également se réfléchir en partie sur le plan d'atomes suivant, séparé du premier plan de réflexion par la distance d, et ainsi de suite...  

 On s'intéresse au faisceau réfléchi, résultant de la superposition des ondes réfléchies sur les différents plans successifs. L’onde qui se réfléchit sur un plan d'atome parcourt moins de distance que celle qui se réfléchit sur le plan suivant. Si θ est l'angle d'incidence, une analyse géométrique montre que la différence de marche entre les deux faisceaux est : 2×d×sin θ.  

 C'est ici qu'intervient le caractère ondulatoire de la lumière. Lorsque plusieurs ondes se rencontrent en un même point de l'espace, elles donnent lieu au phénomène d’interférence. En particulier pour observer un maximum de lumière (tâche lumineuse intense) il faut que la différence de marche entre ces ondes soit un multiple entier de la longueur d'onde. Ainsi, elles sont toutes en phase et se somment constructivement. La condition d'obtention d'un maximum d'intensité s'écrit donc: 2 × d × sin θ = n × λ, que l'on appelle condition de diffraction de Bragg avec :

 d : distance inter-réticulaire, c’est-à-dire distance entre deux plans cristallographiques ;  

θ : demi-angle de déviation (moitié de l’angle entre le faisceau incident et la direction du détecteur) ;   

n : ordre de diffraction (nombre entier) ;   

 λ : longueur d’onde des rayons X.   

 Différentes couleurs peuvent apparaître sous la forme de couches successives sur la surface de la pierre.   

 Lors de la réalisation d'objet bombés les différentes couleurs apparaissent et changent selon l’inclinaison de la réflexion à la lumière. 

Obsidienne glace : 

Obsidienne pure sans aucune inclusions ou parsemées de magnetites donnant cette apparence translucide.