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DOSSIER : OPALES, LES GISEMENTS D'ETHIOPIE

 

par François MAZZERO
d'OPALINDA , 8 Rue du Marché 67000 Strasbourg
Site web :http://www.opalinda.com

 



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Opale

Merveilles de Yowah en Australie
bois fossile opalisé (5 cm de long), Yowah nut et boulder noire.


L'Australie et le Mexique sont les principaux pays producteurs d'opale précieuse. La découverte récente d'un important gisement en Ethiopie relance l'intérêt pour cette gemme aux feux colorés uniques. Elle éclaire également une énigme historique.

L'opale, SiO2.nH2O, est un minéral très répandu sur la planète. Mais seule une partie infime accède au rang de gemme, par la présence d'un jeu de couleurs (opale noble) ou par la coloration de sa base (opale de feu).
La découverte des gisements d'opale et leur exploitation sont très anciennes. Les textes historiques grecs et latins mentionnent cette gemme et le mot usité de nos jours viendrait du Sanscrit upala. En ces temps reculés la taille du diamant, sans doute inconnue, cédait en facilité au polissage de l'opale. En fait il aurait suffit de briser un nodule d'opale rhyolitique pour que les couleurs jaillissant des éclats éparpillés attirent l'œil qui voit et captent l'esprit qui cherche!

Dans une caverne au Kenya, Louis Leakey, le célèbre anthropologue, découvrit les premiers artéfacts d'opale connus, datant de 6000 ans. De quel endroit venaient ces opales? Ce fait, relaté par Fred Ward (1) dans son ouvrage intitulé " Opals " est de plus en plus souvent cité dans les publications traitant de cette gemme... notamment sur internet . Voulant trouver la source de cette information en me servant du net justement, par une grande boucle arachnoïde, je suis revenu au mystère du départ : " As the opals in a cave ". " Comme les opales dans une caverne " : c'est une des métaphores de secret ( le concept émotionnel ) donnée par un enfant de 9 ans (2). Les opales découvertes dans cet habitat proto-historique en Afrique servaient-elles comme l'obsidienne à faire des outils tranchants ou bien constituaient-elles des éléments de parures, ou des objets rituels, et provenaient-elles d'Ethiopie ? Il faudra revenir aux publications originales de Louis Leakey (3).

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Opale

Travail à la mine sur Yita Ridge, Menz Gishe district, Showa Province, Ethiopie.

Gisement et propriétés gemmologiques
Deux types de gisements recèlent la majorité de l'opale gemme : sédimentaires, c'est le cas de l'Australie ; et volcaniques, c'est le cas du Mexique de l'Oregon ou de l'Idaho. Le gisement d'Ethiopie est de type volcanique. Il se situe à environ 250 km au nord-est de Addis Ababa. A l'heure actuelle le nombre de mines en activité varie de 6 à 9. Les nodules d'opale se trouvent dans une couche de tuf d'environ 3 mètres d'épaisseur entre des couches de rhyolite . La séquence complète de roches volcaniques date du Miocène ( 8 à 27 millions d'années) et fait de 300 à 400 m d'épaisseur. Le diamètre des nodules varie de 1 cm à près de 20 cm, la taille moyenne est de 5 cm. La densité de l'opale varie de 1.35 à 2.08, les pierres de faible densité sont hydrophanes (elle collent à la langue de façon spectaculaire). L'indice de réfraction varie de 1.40 à 1.45 avec des cas de biréfringence. La composition principale est la silice, avec des traces de calcium, de fer, de strontium, de Zirconium, et d'autres plus rares comme le manganèse, l'yttrium, le titane... Les opales contiennent des inclusions visibles à un grossissement de 10x, c'est une caractéristique importante qu'il sera intéressant d'étudier.

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Opale

Nodules rhyolitiques du gisement d'Ethiopie (5 cm de diamètre) : opale cristal, opale de feu, opale brune.

Si quasiment tout les nodules contiennent de l'opale, les jeux de couleurs (diffraction) apparaissent dans 5% des cas environ et la partie taillable est largement inférieure à 1%. En fait c'est une proportion élevée comparée à d'autres gisements. Au Queensland par exemple, quand il y a de l'opale dans les boulders (dans ce cas c'est une mine peut-être exploitable) elle se cache dans un boulder sur 250 ou 500.
Mais le plus extraordinaire c'est l'occurrence de tant de variétés : opale de feu du jaune clair à l'orange rouge, opale cristal, opale blanche, opale contraluz, opale hydrophane, opale brune variant de terre de Sienne à noir. Chacune pouvant présenter des diffractions. Et parfois dans un seul nodule on rencontre 3 types d'opale différents. La patience géologique a construit les micro-édifices de gel siliceux dans les vides de la rhyolite au long des changements climatiques, au jeux des ravinements, des variations géothermiques. La fille de ces processus subtils est la couleur : les opales éthiopiennes et surtout les brunes présentent des dessins extraordinaires. Formation en cellules-tubes (african harlequin !), forêts équatoriales, cieux étoilés, les compositions semblent sans limites. Pourtant s'il y a un point commun à toutes les variétés d'opales précieuses c'est bien la formation des couleurs par la diffraction de la lumière dans le réseau des micro-sphères de silice, l'éthiopienne se singularise par un fréquent rangement " parfait " des billes de silice sur des domaines de plusieurs millimètres. Ainsi dans l'expérience de diffraction d'un faisceau laser (photographie suivante) une opale peu dévier le rayon lumineux comme le fait un miroir interférentiel (un hologramme) !

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Opale

Tranche d'opale brune (grille de 5 mm).
Diffraction d'un faisceau de lumière laser par une des " cellules parfaites ".


Couleur
Le mystère de l'opale est en premier lieu, les couleurs iridescentes qui semblent vivre en elle, comme un feu inextinguible, uniques dans le monde minéral. Ces couleurs fascinent, engendrent les passions, et les craintes également avec leur cortège de superstitions. Il convient de distinguer les couleurs de la base, l'aspect laiteux (opalescence) et le jeu de couleurs (iridescence).
Les couleurs de la base sont déterminées par la présence d'impuretés sous forme de traces : fer, aluminium, cuivre, cobalt, argent, manganèse, nickel... L'opale prend alors la couleur de la silice et des impuretés. C'est par exemple le cas de l'opale de Biot (Alpes-Maritimes) de couleur soutenue verte à bleue due a 3% de cuivre dans sa composition. L'opale de Cervenica historiquement en Hongrie mais actuellement en Slovaquie de l'Est, connue des Romains présente comme d'autres opales blanches un effet d'opalescence. Ceci n'empêche pas l'iridescence de renchérir l'aspect de la gemme. Les pierres éthiopiennes montrent toutes les couleurs du spectre, mais là encore une particularité :
Le secret de l'opale réside dans la structure particulière formée par le rangement de micro-sphères de silice. Les travaux d'un chercheur australien, J.V. Sanders, menèrent à la publication (3) en 1964 de l'explication de la formation des couleurs dans l'opale précieuse. Cela a été possible par l'utilisation du microscope électronique, et par les avancées de l'optique non linéaire à commencer par l'holographie. Les billes de silice qui engendrent les couleurs dans le spectre visible ont un diamètre compris entre 0,15 microns pour le bleu et 0. 30 microns pour le rouge. Les pierres éthiopiennes montrent toutes les couleurs du spectre, mais la encore une particularité : les bleus sont rares, les verts et les rouges sont fréquents et intenses.
Cependant, pour les opales contraluz comme celle de la photographie suivante, nous ne disposons pas de modèle convaincant pour décrire l'effet de couleur observé quand la lumière éclaire la gemme par transmission. Gageons que les études à venir sur l'opale d'Ethiopie contribueront à parfaire notre connaissance.

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Opale

Opale contraluz éclairée par le soleil

(1) - Fred Ward, Opals, Gem Book Plubishers
(2) - Deborah Fraser, Sin Hope and Optimism in Children's Metaphors AARE , Sydney Australia, December 2000
(3) - Dr. L.S.B. Leakey, Minerals yearbook, 1939, p. 10.

Références :
Dossier pour la Science, la couleur, avril 2000
  • Jean -Marc Fournier, la mise en mémoire des couleurs
  • Serge Berthier et Carole Chevalley, l'iridescence des ailes de papillon
  • Emmanuel Fritsch et George Rossmann, la couleur dans les gemmes
  • Mary L. Johnson, Robert C. Kammerling, Dino G. DeGhionno, et John I. Koivula, Opal from Shewa Province, Ethiopia, gems & gemology, summer 1996
  • Paul Downing.Ph.D, African Opal Unearthed, Lapidary Journal, july 1996
  • Jean-Pierre Gauthier, Observation directe par microscopie électronique à transmission de diverses variétés d'opale : I.opale noble, J.Microsc.Spectrosc.Electron.,Vol.10, N°2, 1985,117-128
DOSSIER : CHERCHEUR D'OR EN FRANCE

 

par Pierre-Christian GUIOLLARD
Vice-Président de la Fédération Française d'Orpaillage
Auteur du "Guide pratique du Chercheur d'or en France"
Site web : http://www.guiollard.fr

 



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Certaines idées reçues ont parfois la vie dure, dans le domaine de l'orpaillage comme ailleurs. Pour la majorité de nos concitoyens, parler de chercheurs d'or évoque aussitôt la Californie et la ruée vers l'or de 1846, Far-West, cow-boys, chemises à carreaux et revolvers. A les entendre, on pourrait penser que l'histoire de l'or débute au 19ème siècle dans les vastes contrées de l'Ouest américain. L'habillement, pour ne pas parler parfois de l'accoutrement de certains orpailleurs d'aujourd'hui rencontrés au hasard des championnats ou le long des rivières françaises ne peut que consolider cette image largement colportée par les articles de presse.
Non l'histoire de l'orpaillage n'a pas débuté en 1846 mais semble bien remonter à la nuit des temps classant cette activité parmi les plus vieux métiers du monde.

L'or en France
C'est souvent sous forme de paillettes et plus rarement de pépites ou de grains que l'on peut rencontrer l'or dans le sable des rivières françaises.
L'or est largement distribué dans les cours d'eau de notre pays mais il est possible de distinguer trois secteurs aurifères importants par leur étendue et leur richesse. Ce sont les Pyrénées, la bordure sud-est du Massif Central (Cévennes) et le Massif Armoricain. A ces grands districts, il faut ajouter le Limousin, quelques rivières du Puy-de-Dôme, du Cantal, la plaine du Rhin, la Savoie et le Rhône et quelques autres d'importance plus modeste.
Dans notre pays, le lavage des sables des rivières semble remonter à l'Antiquité, il sera pratiqué au Moyen-Age et se poursuivra jusqu'à la fin du 18ème siècle. Depuis 1975, on assiste au renouveau de l'orpaillage comme activité de loisir essentiellement.

Historique
  • Période antique : intense activité
    Il semble bien que la richesse aurifère de la Gaule fut l'une des causes de l'invasion romaine, il y a environ 2 000 ans.
    Les écrits de nombreux auteurs antiques, (Strabon, Possidonios, Diodore de Sicile, Pline, …) attestent de la prospérité de la "gallia aurifera". Les vestiges des exploitations antiques gauloises si souvent évoquées sont toutefois difficiles à localiser précisément.
    Des recherches archéologiques récentes apportent la preuve que 400 ans av JC, les Gaulois creusaient le sous-sol du Limousin à la recherche du métal précieux. Dans les Pyrénées, près de Cambo, dans la région des Aldudes et le long du Rio Arizacun subsistent des haldes considérables qui semblent bien être les vestiges d'exploitations alluvionnaires antiques.

  • Moyen-Age (4ème / 14ème siècle)
    Nous ne possédons que très peu de renseignements sur l'exploitation de l'or à cette époque. Il semble bien que 'après la chute de l'Empire romain, l'exploitation minière se soit totalement éteinte. Les raisons de cette extinction restent mystérieuses. Le lavage des sables des rivières semble avoir subsister et s'est certainement développé principalement le long du Rhin, dans les Alpes, les Cévennes, les Pyrénées et le Limousin.

  • 15ème / 18ème siècle : âge d'or de l'orpaillage
    C'est de cette période que datent les premiers actes, décrets et document écrits qui concernent l'orpaillage et commencent à régir légalement cette activité.
    L'activité des orpailleurs atteindra son apogée à cette époque le long du Rhin, du Rhône et de ses affluents, dans les Cévennes et les Pyrénées.
    D'après les textes anciens, il semble bien que la récolte des paillettes d'or soit toujours restée une activité annexe permettant aux bergers, agriculteurs ou pêcheurs d'améliorer leurs revenus.

  • 19ème siècle : disparition des orpailleurs
    Jusqu'en 1810, date de promulgation de la loi sur les mines et carrières, l'orpailleur travaillait sous le régime des patentes royales. Fournisseur du trésor du roi, il était détenteur de certains privilèges dont celui de pouvoir choisir librement ses gisements et de les exploiter sans tenir compte de l'avis du propriétaire du lieu.
    La loi de 1810 supprima les patentes, l'autorisation des propriétaires riverains des cours d'eau aurifères fut alors nécessaire et bon nombre de chercheurs d'or furent alors chassés impitoyablement.
    Malgré le grand nombre de personnes qui pratiquèrent la recherche de l'or alluvionnaire, cette activité resta toujours au stade de l'exploitation individuelle et la faible productivité du chercheur isolé explique aussi cette disparition. On estimait la production individuelle des orpailleurs du Gardon ou de la Cèze (Gard) à environ 2 ou 3 g par jour.
    Seuls quelques orpailleurs isolés subsistèrent encore quelques années mais ils disparaîtront à l'aube du 20ème siècle.

  • 20ème siècle : renaissance de l'industrie minière, tentatives industrielles et développement de l'orpaillage comme activité de loisir.
    Le début du 20ème siècle fut marqué par la découverte et la mise en exploitation sur le territoire français de nombreux gisements miniers aurifères (mines de La Lucette, La Bellière, Le Châtelet, Salsigne, Chéni,...). Cette reprise de l'activité aurifère minière suscita quelques tentatives d'exploitation industrielle des alluvions dans le Gard, l'Ariège, la Dordogne et le Morbihan.
    Malgré une richesse en or parfois intéressante, les gisements alluvionnaires français restent limités en volume et en étendue, ne permettant pas de rentabiliser des installations industrielles et c'est ainsi que toutes les tentatives se soldèrent par un échec.

  • Années 70 : le renouveau
    Dans les années 70, on assiste au renouveau de l'orpaillage en France. Jean-Claude LEFAUCHEUR, ex- journaliste, va tenter de vivre de la récolte de l'or le long de la rivière Salat (Ariège), puis dans le Gard. Son expérience réussira, il écrira un livre relatant son expérience : "Chercheur d'or en France", livre qui aura un impact considérable provoquant bon nombre de vocations.
    Dans le même temps, quelques individus, généralement collectionneurs de minéraux, s'orientèrent vers la recherche des minéraux alluvionnaires et la prospection de l'or. Peu nombreux, ils travaillaient seuls dans leur région, sans bruit, avec pour seul objectif le plaisir de chercher et de récolter quelques paillettes dorées.
    Très vite, cette activité originale considérée comme un passe-temps du dimanche va se développer et prendre de l'ampleur. Les uns considéreront toujours l'orpaillage comme un loisir tandis que d'autres essayeront d'en faire leur profession.
    En 1986, sont organisés à Saint-Girons (Ariège), les premiers championnats de France d'orpaillage. Dès cette année des associations se forment et donnent naissance en 1988 à la Fédération Française d'Orpaillage (FFOR).
    En 1988, la FFOR se voit confier par le Goldpanning World Association l'organisation des championnats du monde d'orpaillage qui se dérouleront à Foix (Ariège).
    Depuis lors, 9 associations régionales se sont créées en France, en cette année 2000, la FFOR compte environ 250 orpailleurs et l'on peut estimer à près de 350 le nombre de personnes exerçant cette activité au titre de leurs loisirs.
    Les chercheurs d'or amateurs sont issus de tous les milieux professionnels et sociaux, modestes ou aisés tous n'ont qu'un seul objectif : se faire plaisir.
    Les tranches d'âges sont toutes représentées avec une forte proportion de 30/50 ans. Si les hommes sont largement majoritaires, cette activité est aussi fréquemment pratiquée par les femmes.
    Aujourd'hui quelques orpailleurs, une dizaine environ, tentent de vivre de cette activité. Leur méthode : considérer l'or comme un sous-produit de l'exploitation industrielle du sable. En accord avec les exploitants de gravières, ces nouveaux chercheurs d'or placent dans l'installation de lavage des sablières des moquettes qui permettent de piéger une partie de l'or contenu dans le sable des rivières. Cette méthode peu onéreuse permet parfois de réaliser quelques bonnes récoltes (plusieurs dizaines de grammes par semaine) sur les rivières les plus riches (Pyrénées, Cévennes, Rhône, Rhin, ...).
    A cette récupération industrielle de l'or s'ajoute la valorisation des paillettes ainsi récoltées sous forme de bijoux (pendentifs, boucles d'oreilles), et l'organisation de stage d'initiation pour les scolaires ou les touristes.
Aspect législatif
L'activité d'orpaillage amateur peut être considéré comme une activité de recherche minière. Elle peut être pratiquée avec ou sans titre minier mais reste soumise aux disposition du code minier à savoir :
  • Une déclaration à la préfecture en précisant les périodes et cours d'eau prospectés.
  • Une demande d'autorisation au propriétaire du cours d'eau (Etat pour les rivières domaniales et propriétaires riverains pour les cours d'eau privés).
  • Autorisation administrative pour disposer du produit des recherches (article 8 du code minier). En théorie l'orpailleur doit avoir une autorisation préfectorale pour vendre sa récolte ...
L'avenir de cette activité passionnante reste incertain en raison de nombreuses lois visant à protéger les biotopes, les frayères et les cours d'eau eux-même. Il est donc impératif de respecter ce milieu fragile, de respecter les règlements en vigueur dans les régions, en particulier dans l'Ariège où certaines zones protégées sont interdites par arrêté préfectoral. Dans ce département il est nécessaire et obligatoire de faire une demande d'autorisation à la préfecture en précisant les lieux de recherche. L'usage des engins motorisés (pompes, dragues) est strictement interdit.
L'adhésion de la Fédération Française d'Orpaillage à GEOPOLIS (Confédération des Acteurs des Sciences de la Terre) a justement pour objectif de favoriser la recherche d'un accord entre le législateur et les orpailleurs afin que tous puissent continuer à exercer librement et raisonnablement ce loisir peu commun menacé au même titre que la collecte des minéraux et fossiles.

Compétitions d'orpaillage
Depuis vingt ans environs se déroulent à travers le monde des compétitions d'orpaillage sous forme de championnats nationaux et internationaux. Il s'agit en fait d'un concours de dextérité visant à récompenser le chercheur d'or le plus adroit et le plus rapide dans l'art du maniement de la batée ou du pan (outils du chercheur d'or).
L'organisation des championnats et les règles sont définis par le Goldpanning World Association, instance mondiale dont le siège est à Tankavaara (Finlande). Ce sont les chercheurs d'or de ce pays qui organisèrent les premier ce genre de compétitions devenues depuis très populaires et qui se développent dans le monde entier, partout où l'orpaillage de loisir et l'orpaillage professionnel sont pratiqués.

Conclusion
L'orpaillage reste un loisir, au même titre que la collecte des minéraux, du reste beaucoup d'orpailleur sont aussi minéralogistes et les fonds de batées recèlent parfois d'autre richesses minérale que l'or, toute aussi intéressantes à étudier et à collecter (corindons, grenats, zircons,...). La perspective de " faire fortune " est à écartée, au moins sur le territoire métropolitain, c'est le meilleur moyen de ne jamais être déçu..
L'or en France

Mine d'or du  Châtelet dans la Creuse

Mine d'or du  Bourneix - Haute-Vienne

Mine d'or de Rouez  - Sarthe

Mine d'or : fonte  de l'or

Orpaillage

Chercheur d'or

Orpaillage

Pailettes d'or

Or sur quartz

DOSSIER : CHÂTELPERRON LE TESTAMENT DE LA "GROTTE AUX FEES"

 

par Alain MORALA


"Préhistorien expérimental"
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HISTORIQUE
En 1850, à une trentaine de kilomètres au sud-est de Moulins, Mr Poirier dirige la construction d'une voie ferrée prés de Châtelperron. En soulevant des couches de roches, il met au jour l'entrée de trois grottes. Aux cours de fouilles effectuées les années suivantes ainsi qu'après 1950, de nombreux silex et ossements et une défense de mammouth de plus de 2,50 mètres sont exhumés.

PLONGEE à - 33 000 ans : Sous la directive de Mr André Neu, Attaché culturel du Conseil Général et grâce à des financements croisés : Conseil Régional - Conseil Général - Municipalité, une exposition permanente a vue le jour. Installée dans l'ancienne gare du "Tacot", le PREHISTORAMA de Châtelperron a ouvert ses portes le 17 juin 2000.
Les nombreux visiteurs ont pu découvrir la vie quotidienne de ces hommes de Neandertal grâce un parcours en dix étapes mêlant maquettes, audiovisuel, objets reconstitués:
  1. La découverte des grottes aux fées
  2. Les premières formes de vie sur terre
  3. Les premiers hominiens
  4. La taille des outils de silex (vidéo)
  5. La chasse aux animaux du paléolithique (vidéo)
  6. Le travail de la peau et de l'os (vidéo)
  7. Les premières parure (vidéo + vitrine)
  8. Les premières sépultures
  9. Les grottes des fées et leur environnement (vidéo)
  10. Reconstitution, grandeur nature de l'habitat de Neandertal
  11. Evocation d'autres périodes du paléolithique supérieur et du néolithique.
L'exposition se double d'une salle de documentation (livres, cassettes, et CD-Room), accessible à tout public et plus particulièrement aux scolaires.
Les collections originales de silex taillés et d'ossements inventés par le docteur Bailleau à la fin du siècle dernier et par Henri Delporte dans les années 50 ont été recueillis par divers musées (dont le Musée Anne de Beaujeu, à Moulins). On ne peut donc voir à Châtelperron, que des réplique de bonne facture dues au "préhistorien expérimental" Alain Morala (certaines, ainsi que des pendentifs en véritables coquillages fossilisés, sont en vente à la boutique de la halte-musée). Par ailleurs, une fresque de l'artiste moulinoise Maud Soupa reproduit des peintures rupestres préhistoriques.
La visite se fait par audio-guide trilingue (français, anglais, allemand). En outre, trois postes informatiques permettent de consulter des CD-Rom sur la préhistoire, et il sera un jour possible, grâce à Internet, d'effectuer des visites virtuelles de ce site préhistorique.
L'accueil est assuré très aimablement et avec compétence par Florence Pacaud, agent communal de valorisation (emploi-jeune).

LA DATATION du SITE de CHÂTELPERRON
On connaît l'intérêt de la méthode du carbone 14 qui permet de mesurer l'âge d'un témoin d'origine organique (ossement, charbon, coquille...) et de dater ainsi un campement préhistorique. Mais quand le témoin est trop vieux, trop minéralisé, le carbone 14 est trop rare et n'est plus mesurable. Un essai a été fait sur un fragment d'os provenant de Châtelperron
(couche B 5) et a malheureusement échoué pour cette raison (absence de collagène).
Les scientifiques utilisent parfois d'autres méthodes de datation, comme celle de la thermoluminescence à partir de silex brûlés. Dans le cadre des objets archéologiques, cette technique est applicable à des pièces qui ont été exposées au feu (silex brûlés, céramique, sol rubéfié…). Mais cette technique ne marche que si les silex sont brûlés et restent bien protégés de la lumière naturelle, ce qui n'a pas été le cas des collections de Châtelperron.

Par comparaison avec d'autres gisements français, on peut toutefois estimer l'âge de l'occupation castelperronienne aux environs de 33 000 ans.
Frédéric Surmely

QUELS ETAIENT LES HOMMES DE CHÂTELPERRON ?
On considérait autrefois que les Moustériens étaient des hommes de Neandertal et ceux du Paléolithique supérieur (dont les Castelperroniens) des "Homo sapiens sapiens" (appelés souvent hommes de Cro-Magnon ou hommes modernes).
L'homme de Neandertal (Homo sapiens neandertalensis), dont le nom vient d'un squelette trouvé au siècle dernier dans la vallée de la Neander, en Allemagne, était un individu très robuste, de taille un peu plus petite que la nôtre. Il avait le crâne volumineux mais peu élevé, le front fuyant, les arcades sourcilières saillantes, le menton peu prononcé. Le reste du squelette ne présentait pas de grandes différences avec celui de l'Homo sapiens sapiens, c'est-à-dire de nous. Un des squelettes les plus complets de Néandertalien découverts en Europe a été trouvé dans une grotte à la Chapelle-aux-Saints, près de Beaulieu, dans la Corrèze. L'homme de Neandertal, longtemps considéré comme un homme primitif, a été "réhabilité" par les scientifiques. Il possédait assurément le langage et c'est avec lui qu'apparaissent les premières sépultures, témoins de liens sociaux et affectifs déjà grands.

Aujourd'hui, la thèse des Castelperroniens appartenant à l'Homo sapiens sapiens est mise en doute. La découverte d'ossements néandertaliens dans une couche castelperronienne de Saint-Césaire (Charente-Maritime), suggère que des Castelperroniens ont pu être des néandertaliens, mais sans qu'on puisse affirmer qu'ils l'aient tous été. Le soi-disant "crâne de Châtelperron" ne contribue pas à éclaircir cette question.

Les spécialistes sont également divisés sur la nature des liens entre les sous-espèces Neandertal et Cro-Magnon. Certains, partisans d'une évolution graduelle, pensent qu'il y a eu un passage évolutif de l'une à l'autre. Neandertal et Cro-Magnon seraient donc en quelques sorte " père et fils ". D'autres, notamment les anthropologues français, appuient la théorie d'une évolution buissonnante. Neandertal et Cro-Magnon seraient deux rameaux parallèles de l'évolution humaine, issus d'une couche commune (homo érectus). Un des rameaux s'est éteint, Neandertal, laissant la place à l'autre. Cette hypothèse, plus séduisante, qui fait de Neandertal et Cro-Magnon des sortes de cousins, permet d'expliquer la coexistence de deux sous-espèces au Proche-Orient comme en Europe.
Henri Delporte et Frédéric Surmely

Une dernière hypothèse proche de celle du cousinage, semble désigner Cro-Magnon et Neandertal comme deux races distinctes, issues toutefois de la même espèce "Erectus". Qui dit RACE, dit donc inter fécondes. Ces deux races se seraient mélangées ou affaiblies selon les confinements géographiques, par endémisme naturel, notamment pour ce qui est de la race de Neandertal.
Alain Morala

Lire :
Châtelperron, un grand gisement préhistorique de l'Allier, de Henri Delporte, inspecteur général honoraire des musées de France, publié avec le concours de la DRAC et du Département. "Pour la science" n° 7622 : Les origines de l'Humanité.

L'ALLIER UN SITE MAJEUR
Ces grottes font de l'Allier un site préhistorique majeur et nous ramènent à la limite entre le paléolithique moyen et le paléolithique supérieur, alors que les outils se perfectionnent et que l'art apparaît. Cette découverte fait de l'Allier une terre d'archéologie et à même donné son nom à ce niveau préhistorique, le CASTELPERRONIEN, qui marque le début du passage au paléolithique supérieur. C'est aussi semble-t-il le passage de témoin entre l'Homme de Neandertal et l'Homme de Cro-Magnon (Homo sapiens sapiens). Ainsi le Castelperronien est devenu un site éponyme de réputation mondiale.

POUR VISITER
Depuis l'ouverture, ce sont plus de 5 000 visiteurs qui ont effectué ce voyage dans le temps.
CHÂTELPERRON AU LIEU-DIT "LE TUREAU-JACQUES"
Du 15 avril au 15 octobre, tous les jours sauf le mardi, de 10 h à 12 h et de 14 h à 18 h.
Période hivernale : idem de 14 h à 17 h.
Adultes : 25 F - Enfants : 10 F.
Tarif réduit pour les groupes.
Renseignements au 04 70 34 84 51.


LES ANIMATIONS SCOLAIRES
Des animations consacrées aux établissements scolaires, sont mis en place pour les mois d'avril, mai et juin 2001. L'association FLINTS produit un programme de démonstration et d'animation sur plusieurs ateliers préhistoriques : Atelier de taille de silex, atelier de peintures pariétales, atelier du travail de l'os et d'allumage du feu, atelier d'expérimentation de tir au propulseur et pêche.
Pour tous renseignements téléphoner au 05 49 07 37 49 ou 06 80 17 43 98.
Ces animations sont agrées Education Nationales.
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La FLINT'S (association agréée Education Nationale et Jeunesse et Sport), anime depuis 10 ans des classes vertes ou transplantées
(STAGES IN-VIVO). Elle pratique ces stages de 1 à 5 jours modulables, soit dans la structure de votre choix (comme le montre en exemple la photo ci-jointe à KERHINET en BRIERE -1993) ou dans nos terrains de prédilection, les prestigieux sites éponymes de réputation internationale :
La MADELEINE - 24 - DORDOGNE (site éponyme du magdalénien) et CHÂTELPERRON -03- Allier (site éponyme du Châtelperronien).
Ces programmes de stages sont aussi accompagnés de visites d'autres sites ayant pour thème la préhistoire. Vous pouvez sur simple demande nous consulter pour les listes des sites à visiter, ou pour tout devis.
Toutefois sur les mêmes programmes, des interventions dans vos établissements scolaires sont aussi réalisables.

UN RESTAURANT INSOLITE ATTENANT AU MUSEE
AU MENU : STEACK DE BISON
Le bar-restaurant La Grotte aux Fées est tenu par Michelle Putéanus. Celle-ci, à la fois aux fourneaux et au service, propose trois menus, dont une tourte au bleu d'Auvergne ou terrine au poivre vert, entrecôte charolaise marchand de vin ou pintade aux pommes à cidre, fromage et dessert. Après une tourte aux escargots ou une salade de gésiers au confit de canard, ce dernier laisse le choix entre un traditionnel magret de canard à l'orange et un steak de bison de Châtelperron. Du bison qui n'a pas été congelé il y a 35 000 ans mais qui provient d'un élevage américain : "Cependant, je cherche à me procurer, via la Chambre d'agriculture, du bison frais d'élevage français et, je proposerai de l'autruche et du kangourou" précise Michelle qui se félicite de la fréquentation.
Préhistoire

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DOSSIER : LA COULEUR DES CRISTAUX ET DES MINERAUX

 

par Jean-Christophe FILLOUX
professeur de sciences physiques dans un lycée de Poitiers (Vienne)

 



Pour la plupart des gemmes et des minéraux, le caractère le plus évident ou l’aspect qui frappe le plus immédiatement l’observateur est la couleur. Les causes de coloration des minéraux sont multiples et la complexité des théories permettant leur étude ne facilite pas la transmission des connaissances sur ce sujet.

Les théories permettant l’étude des causes des colorations des cristaux reposent toutes sur de la chimie et de la physique. Dans toutes les causes de coloration décrites dans cet article, à l’exception de la dernière, la clé de la compréhension de la couleur réside dans le comportement des électrons célibataires (présents dans les atomes ou les ions) et dans leur interaction avec la lumière, régie par les conditions restrictives de la théorie quantique. Dans la plupart des minéraux, la couleur provient de l’absorption sélective de la lumière blanche selon différents processus ; dans certains cas plus rares, c’est le cas du dernier mécanisme abordé dans cet article, ce sont des effets d’optique qui créent la couleur.

Des recherches scientifiques récentes ont permis d’identifier six causes spécifiques permettant d’expliquer la couleur des cristaux. Voici donc un rapide tour d’horizon sur les principales causes de coloration, illustrées de quelques exemples. Si vous souhaitez en savoir plus sur ce sujet passionnant, vous trouverez à la fin de l’article, une liste de sources d’informations en langue française.
  1. La coloration " idiochromatique ", produite par certains ions métalliques présents en grande quantité; il existe environ 12 ions métalliques d’éléments de transition (voir annexe) pouvant colorer les cristaux. Ce type de coloration donne une seule couleur caractéristique du minéral. L’ion métallique responsable de la couleur est présent dans la formule chimique du minéral, puisqu’il s’y retrouve en grande quantité.

    Azurite L’AZURITE :
    Carbonate de cuivre hydraté
    de formule chimique
    Cu3(CO3)2(OH)2
    La couleur idiochromatique bleu azur de l’azurite s’explique par la présence d’ions cuivre (II) Cu2+en grande quantité dans le minéral.

    Azurite - hauteur : 5 cm - Mine de Touissit, Maroc - Spéciment : J.Favre - Photo publiée avec l'aimable autorisation de Jeffrey Scovil ©

  2. La coloration " allochromatique ", produite par certains ions métalliques (éléments de transition), présents en très petite quantité. Ces ions métalliques sont des impuretés présentes à l’état de " traces " dans le minéral ; sans impureté, de tels cristaux sont théoriquement incolores.

    L’EMERAUDE :
    béryl vert chromifère
    de formule chimique
    Be3Al2(Si6O18)
    (Aluminosilicate de béryllium)
    La coloration allochromatique vert intense des émeraudes s’explique par la présence d’impuretés, à savoir des ions chrome Cr3+. Il faut également noter l’existence de certaines émeraudes dites " vanadifères " dont la couleur verte est due à des ions vanadium V3+.

    Emeraude - 4 cm - Muzo, Colombie - Coll : Musée canadien de la Nature, Ottawa, Ontario, Photo publiée avec l'aimable autorisation de Jeffrey Scovil ©

    Emeraude
    Kunzite LA KUNZITE :
    variété de spodumène de couleur rose lilas,
    Silicate de lithium et d’aluminium
    de formule chimique LiAl(SiO3)2
    La coloration allochromatique rose s’explique par la présence d’ions manganèse Mn2+, dispersés dans le cristal à l’état de traces. La Kunzite possède un trichroïsme très marqué, se traduisant par trois colorations différentes suivant trois axes d’observation.

    Kunzite - 11.8 cm - Nuristan, Afghanistan -William Larson Collection - Photo publiée avec l'aimable autorisation de Jeffrey Scovil ©

    Questions souvent posées au sujet de la couleur des minéraux

    • concernant le lithium Li ? On croit souvent que Li est la cause de diverses couleurs dans les minéraux (par exemple la couleur rose lilas de la Kunzite). En réalité il n’en est rien, l’ion Li+ n’est pas responsable de la couleur, mais il accompagne fréquemment d’autres ions tels que l’ion manganèse Mn2+ qui eux, représentent la cause réelle de la couleur.

    • concernant le césium Cs ? On croit souvent que Cs est la cause de diverses couleurs dans les minéraux. En réalité il n’en est rien, l’ion Cs+ n’est pas responsable de la couleur, mais il accompagne fréquemment d’autres ions tels que l’ion manganèse Mn2+ qui eux, représentent la cause réelle de la couleur.

  3. La coloration due à la présence de " centres colorés " dans le cristal. Les centres colorés correspondent à différents défauts dans la structure du cristal (empilement ordonné des ions). Ces défauts de structure sont généralement créés par une irradiation naturelle (radioactivité...) ou artificielle. On peut avoir par exemple dans la structure cristalline, des ions manquants (lacunes) ou des ions additionnels (interstitiels). Un bon critère de reconnaissance des centres colorés est très souvent la disparition de la couleur par exposition à la lumière ou à la chaleur et son rétablissement par irradiation.

    L’AMETHYSTE
    Variété de quartz SiO2 de couleur violette
    La coloration violette de l’améthyste dépend d’un centre coloré faisant intervenir l’ion fer (III) Fe3+ présent à l’état de traces, en substitution de certains ions silicium Si4+. La couleur de l’améthyste n’est stable que jusque vers 250°C ; la plupart des améthystes se décolorent au delà. Le chauffage d’une améthyste permet d’obtenir une coloration jaune ou verte, de type allochromatique puisqu’elle résulte de la présence d’ions fer (Fe2+ ou Fe3+) à l’état de traces.

    Améthyste - 6 x 10.5 cm - Artigas, Uruguay-Coll : Musée canadien de la Nature, Ottawa, Ontario - Photo publiée avec l'aimable autorisation de Jeffrey Scovil ©

    Améthyste
    Fluorite LA FLUORITE
    Fluorure de calcium
    de formule chimique CaF2
    La fluorite possède une très grande variété de couleurs. La couleur violette des fluorites s’explique par la présence de centres colorés où un ion fluorure F- est remplacé par un électron.

    Fluorite - 4.4 cm - Elmwood Mine - Smith County, Tennessee- Photo publiée avec l'aimable autorisation de Bill & Elsie STONE - The Sunnywood ©

  4. La coloration due aux phénomènes appelés " transferts de charges ". Ce type de coloration est en relation avec les orbitales moléculaires. Un électron, charge négative, passe d’un atome à un autre. Il existe trois types de transferts de charges : transfert de charge oxygène-ion métallique, transfert de charge d’intervalence c’est à dire ion métallique-oxygène-ion métallique, et transfert de charge par délocalisation d’électrons n’impliquant pas d’ions métalliques.

    L’AIGUE MARINE :
    béryl bleu clair à bleu verdâtre Be3Al2(Si6O18)
    (Aluminosilicate de béryllium)
    La coloration bleue caractéristique de l’aigue marine peut s’expliquer par la présence d’ions fer (II) Fe2+ en impuretés, ainsi que par le transfert de charge d’intervalence Fe2+-O-Fe3+

    Aigue-Marine - Hauteur 5 cm - Pech, Nuristan, Afghanistan - Spécimen : Andreas Weerth - Photo publiée avec l'aimable autorisation de Jeffrey Scovil ©

    Aigue Marine
  5. La coloration due à la " théorie des bandes de valence " valable pour les métaux et les semi-conducteurs.
    Dans ce cas, c’est la structure électronique du cristal tout entier qui est responsable de la couleur. Les électrons de certains minéraux sont délocalisés à l’intérieur du cristal tout entier, et produisent de la couleur par une interaction avec la lumière visible. Une telle délocalisation est une propriété caractéristique de la plupart des métaux et des semi-conducteurs. La théorie des bandes produit des couleurs qui ne peuvent être provoquées ou améliorées par un traitement commercial car elles sont directement reliées à la structure du cristal et ne dépendent pas de quelques défauts ou de concentrations d’impuretés.

    Pépite d'or L’OR métal Au
    La couleur jaune de l’or pur, s’explique par la théorie des bandes de valence. Cette couleur est si spécifique que ce métal définit la nuance " jaune d’or ". Les variétés pâles sont celles qui contiennent de l’argent, tandis que l’apport de cuivre donne une couleur jaune orangée.

    Or - 3.8 cm de haut - Roraima, Venezuela - Specimen : Rarieties - Photo publiée avec l'aimable autorisation de Jeffrey Scovil ©

  6. La coloration " pseudochromatique ", due à des phénomènes optiques (dispersion, diffusion, interférence ou diffraction de la lumière).
    Ce type de coloration s’explique par l’interaction de la lumière avec certaines caractéristiques physiques telles que des inclusions, une texture particulière, ou la structure même de la gemme, par exemple une structure lamellaire déterminée.

    L’OPALE NOBLE
    Silice hydratée de formule chimique SiO2,nH2O
    Les irisations de l’opale noble sont un effet d’optique ; elles résultent de la diffraction de la lumière à travers un empilement compact plus ou moins régulier de minuscules billes de silice. L’opale est une des rares gemmes qui peut présenter toutes les couleurs du spectre visible dans une seule et même pierre. La couleur de chaque parcelle de l’opale dépend de l’orientation de la source de lumière incidente ; lorsque la pierre bouge, la couleur change, et c’est ce qui donne la vie à l’opale. De plus, la couleur de l’opale dépend également de la grosseur des billes de silice et de l’espacement des différentes couches parallèles dans lesquelles elles sont régulièrement rangées.

    Opale Boulder - 7.6 cm x 5.7 cm - Queensland, Australie - Coll. R. McCarver -Photo publiée avec l'aimable autorisation de Kevin Ward & The Mineral Gallery ©

    Opale

ANNEXE: Les 12 ions métalliques issus d’éléments chimiques de transition (sous couche électronique d incomplète) pouvant colorer les minéraux sont : Ti3+ (titane) ; V3+ et V4+ (vanadium) ; Cr3+ et Cr4+ (chrome) ; Mn2+ et Mn3+ (manganèse) ; Fe2+ et Fe3+ (fer) ; Co2+ (cobalt) ; Ni2+ (nickel) ; Cu2+ (cuivre). Les éléments Cérium Ce et Uranium U peuvent être également responsables de colorations..


BIBLIOGRAPHIE EN LANGUE FRANCAISE:

  1. Ancienne Revue "Monde & Minéraux" n° 67, 69 et 70 (article complet de 1985 : "La couleur des minéraux et des gemmes" en trois parties, écrit par Emmanuel Fritsch, Professeur et chercheur C.N.R.S. à l’Institut des Matériaux de l’Université de Nantes, Laboratoire de Physique Cristalline - Equipe Gemmologie).
  2. Revue de minéralogie "Le Règne Minéral quot; n° 2 et 3 (article de 1995 : "La couleur des minéraux" en deux parties, écrit par Jacques Galvier).
  3. Revue de l’association française de gemmologie (A.F.G.) n° 46 de mars 1976 : traduction française de l’article du chercheur américain Kurt Nassau intitulé "D’où provient la couleur des gemmes et des minéraux ?"
  4. Traduction française d’un article de M. Emmanuel Fritsch (C.N.R.S. Nantes), publiée en Mars 1990 dans la revue "Gemma" de l’association Québécoise de Gemmologie (AQueGem) ; l’article original en anglais est paru dans la revue américaine "Gems & Gemology" Vol. XXIII Number 3.
  5. Article intitulé "Le traitement des gemmes " de M. Fritsch, Shigley, Lasnier , publié dans la revue "Pour la Science" N° 245 de Mars 1998.
  6. Livre "Larousse des pierres précieuses " de P. Bariand et J.P. Poirot (édition de septembre 1998).

SITES INTERNET:

    • http://minerals.gps.caltech.edu (Université américaine de Caltech) Ce site web contient des données sur la couleur des minéraux, dont les gemmes, et des spectres de grande qualité UV-visible-infrarouge.

REMERCIEMENTS : j’ai été particulièrement sensible à l’aide qui m’a été apporté lors de mes recherches d’informations sur la couleur des minéraux par M. Fritsch chercheur C.N.R.S. à l’université de Nantes, par Mme Borioli de l’Association Française de Gemmologie, par M. Bayle directeur de la revue "Le Règne minéral", et enfin par M. Schwab, responsable de la bourse minéralogique internationale de Sainte-Marie-aux-Mines.

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