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Cristaux de quartz
du mont Saint-Hilaire
avec zonations de couleur



Dr R. Peter Richards


     Au cours d'une visite minéralogique au mont Saint-Hilaire en avril 1997, j'ai récolté quelques petits spécimens contenant un matériel jaunâtre lamellaire. Lorsque récemment nettoyé, ce matériel jaunâtre s'avéra être de la calcite endommagée. Néanmoins, comme c'est souvent le cas avec du matériel de la Montagne Magique, il y'a avait une surprise intéressante. La calcite était assise sur de jolis petits cristaux de quartz partiellement incolores, partiellement fumés.

     Il fut vite apparent que les régions de couleur fumée de ces cristaux n'était pas dû au hasard. De forme triangulaire, ces régions sont situées au même endroit dans tous les cristaux, localisées en alternance sous les faces du rhomboèdre terminal. De plus, elles sont incluses dans le cristal et recouverte de quartz incolore, et présentent une surface inférieure uniforme.

     La plupart des cristaux exhibait des faces rhomboédriques plus larges que d'autres en alternance(figure 1). Les régions de couleur fumée se retrouvent au-dessous des faces rhomboédriques plus petites. En supposant que la morphologie du quartz est conforme au modèle habituel, les faces plus larges démontrent la forme r {1011}, alors que les petites faces sont de forme z {0111}.


     Les régions de couleur fumée nous rappelent que les terminaisons étaient mieux développées, et que les prismes étaient plus courts dans le passé. A ce moment là, les conditions de croissance ont dû changées, avec les faces z croissant à un taux plus rapide que les faces r, et devenant plus petites avec le temps. Au même moment, les impuretés donnant la couleur fumée (probablement l'aluminium, si la couleur découle des effets de la radiation) furent sélectivement incorporées dans les portions du cristal résultant de la croissance des faces z. Plus tard, la pigmentation cesse, mais une croissance plus rapide des faces z se poursuit, donnant sa morphologie actuelle. La croissance des faces prismatiques semble être la plus lente de toutes.

     Quelques cristaux, très différents de la majorité, présentent un aspect hexagonal à six faces terminales égales. Ils démontrent une différence intéressante dans leur zonation de couleur fumée, tel qu'illustré ci-contre (figure 2). De petites zones incolores se retrouvent parmi les régions de couleur fumée triangulaires, adjacentes à celles-ci sont incluses de petites zones de couleur parmi les régions incolores sous les faces r adjacentes.






     On observe de légers changements dans le relief des surfaces, correspondant aux changements de couleurs. Ces régions de maclage "Dauphine" semblent être des parties de la structure cristalline qui pivotent de 60° autour de l'axe c comparées aux régions adjacentes. Le maclage "Dauphine" est très commun pour le quartz, ordinairement un maclage de "pénétration", dans lequel il semble qu'un cristal aie une orientation, alors que d'autres parties de ce cristal ont une orientation ré-alignée de 60°. Sur la terminaison, un macle "Dauphine" semble placer des parties de la face z (et le cristal au-dessous) à l'intérieur de la face r, et vice versa. Lorsque la délimitation entre une région maclée et le reste du cristal croisent une lisière entre deux faces terminales, l'identité des deux faces s'inverse: une région se retrouve avec une portion de face z au sein de sa face r et, de fašon contiguë, une portion d'une face r au sein d'une face z. Ces domaines macles se reconnaissent par une ligne vermiculaire mince sur la face du cristal, parfois d'éclat différent de part et d'autre de cette ligne, et de dureté apparente différente sur les faces z et r. Dans ce cas, la délimitation est également marquée par la distribution de zones de couleur fumée.

     Je ne croies pas que le rapport entre la présence de maclage "Dauphine" et la différence en morphologie relève du hasard. En l'absence de maclage, il est relativement aisé pour les faces z et r de croître à des rythmes différents: les nouvelles couches de croissances se forment et s'étendent vers l'extérieur jusqu'à l'arête des cristaux, mais n'ont pas d'impact sur les faces adjacentes. Par contre, lorsque les faces sont en partie z et d'autre part r à cause du maclage "Dauphine", une nouvelle couche de croissance formée au sein de la région de la face z à croissance plus rapide peut s'étendre au-delà de la limite maclée vers la région r demeurant maclé; assurant ainsi une croissance plus rapide à la face r que la normale. L'argument décisif est que les cristaux hexagonaux sont systématiquement plus larges que les cristaux ne présentant aucun maclage.


     Par conséquent, ces jolies zonations de couleur fumée ne sont pas seulement décoratrices de nature, mais nous révèlent beaucoup sur leur croissance. Ils nous démontrent qu'une modification substantielle de leur morphologie a accompagné l'incorporation de l'agent de coloration; que la plupart des cristaux ne sont pas maclés, mais certains sont des macles "Dauphine"; que certains cristaux maclés se sont développés à des taux de croissance différents des cristaux non maclés à cause de l'effet du maclage sur le méchanisme de croissance du cristal, et qu'ils se sont retrouvés plus larges et de morphologie différente. Une belle histoire pour quelques morceaux de cristaux de couleur fumée dont je ne voulais même pas recueillir!