Une “nouvelle ancienne” technique d’amélioration des minéraux: le micro-sablage ("micro-abrasion")

Dr J.C. Boulliard

Directeur de la collection des minéraux de l’UPMC-Sorbonne

Durant les premières journées des amateurs de minéraux et fossiles de Marne-la-Vallée, il y a maintenant près de dix ans, j’avais montré l’importance de divulguer, aux différents acteurs en minéralogie et géologie, les techniques d’amélioration des minéraux et la nécessité de discuter sur les divers statuts que l’on doit leur accorder. Apparemment, mis à part un pâle plagiat du travail présenté à Marne-la-Vallée, ce conseil n’a pas été suivi par les différentes revues de vulgarisation. Récemment, on a pu voir apparaître les termes bien mystérieux de micro-abrasion sans que les rédacteurs se sentent obligés de divulguer à leurs lecteurs (en majorité amateurs) ce que cachait ce terme (si ce n’est en disant que c’est une pratique en paléontologie). L’article suivant résulte d’une enquête poussée auprès de personnes qui utilisent cette technique en minéralogie. Personnes qui ont montré beaucoup de bonne volonté pour que cette manipulation soit connue et reconnue et que certaines pratiques soient mises en question.

Les techniques de sablage

Sous le terme (souvent incorrect) de micro-abrasion se cache le terme technique plus général de sablage bien connu en mécanique, en tôlerie et en bâtiment.

De façon simplifiée et courte, le sablage consiste à projeter des particules, au travers d’une buse, à l’aide de gaz comprimé (de l’air presque exclusivement avec parfois de l’eau) sur des surfaces à traiter.

Pour obtenir l’état de surface voulu on joue principalement sur la nature du matériau des particules, leur dimension et la pression de l’air (qui détermine la vitesse des particules).

Suivant les particules utilisées ont peut adopter des termes techniques plus spécifiques : par exemple, avec les billes d’alumine on parle de corindonnage, avec les petites billes de verre de micro-billage et avec des billes de fer de grenaillage. De nombreux matériaux sont utilisés.  En paléontologie, on utilise le fer, la calcite, la dolomite et le bicarbonate de sodium surtout. En minéralogie, ce sont le corindon (alumine) et le verre qui sont le plus souvent utilisés. Pour des résultats plus spécifiques, on utilise le feldspath (orthose), la dolomite, le bicarbonate de sodium, la calcite, les résines synthétiques (plastique), la noix de coco et le talc. Cette liste n’est pas exhaustive, mais je n’ai pas d’exemple d’autres matériaux utilisés en minéralogie (les grenats et l’olivine sont souvent utilisés dans d’autres applications). La silice (sable) n’est pratiquement plus utilisée à cause de la terrible silicose qui, à une certaine époque, a décimé les sableurs (en tôlerie).

Les dimensions des particules sont calibrées. En minéralogie, les dimensions les plus fines commencent à 10 microns typiquement et les plus grandes quelques centaines de microns (le maximum que j’ai vu est de 250 microns). Vues ces tailles, le terme de micro-sablage est adapté.

Les pressions appliquées sont typiquement entre 1 et 10 bar (les pressions en dessous de 1 bar sont utilisées mais rarement).

Le sablage s’effectue dans des cabines adaptées. Elles sont hermétiques pour empêcher la diffusion de poussière, elles sont aussi pourvues d’un système d’aspiration (sinon l’air injecté dans la cabine augmenterait la pression ce qui crée divers problèmes). Les dimensions des cabines (en minéralogie) sont en générales petites, sub-métriques.

Abrasion, décapage et polissage

L’action du sablage est dû à deux composantes : la dureté des particules et la balistique (vitesse et poids surtout, mais aussi forme et élasticité). Rappelons que les caractéristiques mécaniques premières d’un minéral sont sa dureté et sa ténacité. La dureté est la résistance à la rayure ou au poinçonnement (indentation), la ténacité est la résistance au choc. Il existe plusieurs échelles de mesure de dureté, il n’en existe pas pour la ténacité. Un minéral peut être dur et tenace, dur et pas tenace, pas dur et tenace, pas tenace et pas dur. Tous les cas existent donc.

Les effets du sablage se classent en trois cas principaux : l’abrasion, le décapage et le polissage. L’abrasion a pour but de creuser (abraser) le matériau lui-même. Le décapage a pour but d’éliminer un minéral sur un autre minéral ou bien de dégager des cristaux noyés dans une gangue. Le polissage lisse la surface et élimine un état de surface disgracieuse (je ne connais pas de cas avéré de polissage, mais tous les "sableurs" en parlent).

La variété des matériaux de sablage, la variété des minéraux et finalement ce que veut le sableur font que l’on en peut pas donner des recettes générales si ce n’est pour le décapage, où l’on utilise des particules de dureté plus faible que le minéral que l’on veut mettre en valeur. Pour le reste, il vaut mieux voir les cas particuliers. Dans une nouvelle situation, il faut faire des essais et surtout ne pas insister si l’on n’arrive pas à un résultat correct.

Avant d’aborder, les cas de sablage que j’ai pu répertorier, il est nécessaire de revenir sur les différents statuts des manipulations destinées à embellir un spécimen minéralogique.

Amélioration ou falsification

Rares il y a une vingtaine d’années, les techniques mécaniques d’amélioration et de traitement des minéraux se sont rapidement développées.

Dans un premier temps, on devrait s’en féliciter. N’oublions pas que pendant longtemps, les seuls moyens "mécaniques" utilisés pour travailler les spécimens étaient le marteau, le burin et l’éclateur (le "trimmer"). N’oublions que les manipulations avec ces outils étaient loin d’être des succès et que lorsqu’une manipulation n’avait pas réussi, on ne conservait que les parties intactes (s’il en restait). Un nombre incalculable de spécimens minéralogiques ont ainsi été amoindris, détériorés ou ont disparu. L’apparition des moyens mécaniques moins agressifs (outils diamantés, burins pneumatiques et sablage) a réellement mis fin au massacre. Les premiers ateliers, utilisant ces outils, ont fait leur apparition dans les années 1980. Ils se sont vraiment développés dans les années 1990.

C’est durant cette décennie que les concepts de restauration et de réparation des minéraux (voir plus loin) se sont répandus et ont été relativement bien acceptés, aux Etats-Unis surtout (en gemmologie ont leur préfère le terme de traitement et c’est ce terme que j’utiliserai de préférence par la suite). Cette évolution a grandement été favorisée par l’exploitation des rhodochrosites de Sweet Home (Colorado). Ce gisement se caractérise par des fissures étroites où nichent les précieux cristaux. Comme la roche est tenace, l’utilisation d’outils à percussion (sans parler des explosifs) se traduit par le clivage des cristaux. Même avec des moyens moins agressifs, de nombreux cristaux étaient clivés (souvent avant l’exploitation). Les exploitants ont donc créé des ateliers de restauration dont se sont inspirés par la suite plusieurs autres commerçants ou négociants.

Dans un second temps, on est bien obligé de reconnaître que les traitements des minéraux posent de sérieux problèmes. Ils se regroupent en deux grandes familles (qui ne sont pas exclusives).

La première concerne la divulgation des traitements (les fameuses "disclosures" états-uniennes). Un commerçant sérieux dévoile à ses clients les traitements subis par les spécimens qu’il vend. Il est aussi très attentif aux traitements nouveaux. La divulgation n’est pas toujours une obligation. Aux Etats-Unis, la loi est telle, qu’il est extrêmement dangereux de cacher un traitement. Des parades existent. Ainsi, il y a quelques années, un commerçant parisien a rapporté à un commerçant étatsunien un spécimen où l’un des cristaux était recollé. Le commerçant étatsunien a alors fait remarquer au commerçant parisien qu’il y avait un point rouge sur l’étiquette accompagnant le spécimen et que "tout le monde" savait que cette marque signifiait que le spécimen était réparé. Aussi, il n’a rien remboursé ! En France, il n’y a rien de précis sur le traitement des minéraux (hors gemmes bien sûr). Ce qui ne veut pas dire que tout est permis : il existe un service de répression des fraudes. En cas de problème, encore faudra-t-il montrer qu’il y a eu tromperie sur la marchandise (les sculptures artistiques ne sont-elles pas parfois des minéraux façonnés ?). En cas de doute, la meilleure parade pour l’acquéreur est de demander au vendeur une expertise.

La seconde famille de problèmes est que les différents traitements n’ont pas le même statut ; certains sont admis, d’autres sont des fraudes. La classification des traitements sur les gemmes est assez développée. Aux Etats-Unis, la FTC a publié un texte et une nomenclature détaillés. En France, il existe une législation sur le traitement des gemmes (décret 2002-65 du 14 janvier 2002). Sans entrer dans le détail, cette réglementation admet des traitements mais fait une distinction entre des traitements dits traditionnels (qui ne donnent pas de grosses contraintes de divulgation) et d’autres traitements qui doivent être indiqués. La situation des traitements qui n’entrent pas dans ce décret n’est pas connue (sont-ce des fraudes ?).

Dans le cas de la minéralogie (hors gemmes donc ?), il n’y a pas pour l’instant de classement des traitements. On peut cependant décrire plusieurs situations (pour l’instant bien admises chez les collectionneurs et les professionnels) :

Le nettoyage n’est pas considéré comme un traitement (même s’il y a eu élimination de minéraux, matériaux ou cristaux disgracieux).

Le façonnage de la gangue n’est pas considéré comme un traitement.

Le huilage est un traitement non divulgué (attention, il n’y a pas que certains commerçants chinois qui pratiquent ce traitement). Il est considéré apparemment comme un traitement peu grave (réversible).

La réparation, c’est à dire le recollage des cristaux décollés ou cassés est un traitement maintenant admis, aux Etats-Unis surtout (mais chaque réparation doit être indiquée). Il existe quelques incertitudes lorsque la colle (la résine) compense quelques manques de matière (on est ici dans des cas intermédiaires entre la réparation et la restauration).

La restauration désigne, aux Etats-Unis (presque ?) exclusivement, la reconstruction plus ou moins fidèle d’une pièce brisée. La seule limite dans cette reconstruction est de ne pas utiliser de minéraux provenant d’une autre poche (géode). Chaque restauration et son étendue doit être indiquée. Une pratique similaire ou voisine, non-déclarée et effectuée par un atelier "non-reconnu", a de forte chance d’être considérée comme une fraude (le terme anglais de "fake", utilisé dans ce cas, n’est pas aussi fort que celui de fraude en français).

Les cas de fraudes avérées résultent de montages et de manipulations qui aboutissent à un spécimen qui n’a plus rien à voir avec un spécimen naturel. Il y a des cas plus subtils. Par prudence admettons que la fraude apparaît lorsque l’on a un traitement qui modifie de façon importante l’aspect des minéraux et cristaux qui font l’intérêt d’un spécimen minéralogique et que ce traitement n’est pas mentionné.

Pour le micro-sablage des minéraux, l’importance du traitement tient en peu de termes. Est-ce la gangue seule qui a été traitée ? Y a-t-il eu élimination des matières disgracieuses ? L’aspect de surface des cristaux majeurs du spécimen est-il ou non naturel ?

Passons maintenant à quelques cas concrets

Les exemples

- Les réussites bien tolérées

L’élimination de matière disgracieuse est bien l’une des deux applications où le micro-sablage peut montrer tout son intérêt. Les exemples sont pléthoriques. Le meilleur, à mes yeux, est le dégagement  des cristaux de sperrylite (de Norilsk) de leur gangue de sulfures massifs. Un traitement chimique était pour le moins risqué de même qu’un dégagement au mico-burin. J’ai promis de ne pas divulguer quel matériau est utilisé pour ce dégagement.

Le façonnage (abrasion poussée) des gangues est la seconde application importante. Elle est très fréquente. Pour éliminer une gangue trop volumineuse, on procède en deux étapes. Dans la première on réduit grossièrement la gangue à l’aide d’une scie, d’une meule ou d’un burin pneumatique. Dans la seconde, on élimine les marques des outils avec le micro-sablage.

- Les réussites moins tolérées

Certaines fractures, de part leur éclat, sont particulièrement visibles. Un léger sablage a pour effet de mater la surface de la fracture et de la rendre moins visible. On a ici une partie des fameuses "fractures anciennes" ou des "dissolutions" que nous gratifie régulièrement la minéralogie alpine. S’il s’agit de petites fractures sur une face ou une arête d’un cristal, le traitement peut être relativement bien admis (à condition d’être divulgué). S’il s’agit du sommet d’un cristal de fluorite rouge ou de la terminaison d’un béryl et que le micro-sablage n’est pas divulgué, la situation est (beaucoup plus) problématique.

- Les catastrophes

Certains cristaux ont un état de surface terne qui nuit grandement à leur valorisation. C’est le cas des grandes bournonites de Saint-Laurent-le-Minier. Alors que des techniques de nettoyage assez efficaces existent, certains "amélioreurs" ont voulu aller plus loin sans nécessairement avoir voulu faire mal. Après le massacre des cristaux par polissage, a succédé le massacre des cristaux par micro-sablage. Le résultat, irréversible, est par trop visible et n’a plus rien de naturel, il est catastrophique devrait-on dire.

- Les fraudes

Les cas les plus avérés de fraude consistent a créer un cristal qui n’a jamais existé. Un exemple connu est celui de clivages de fluorite rose micro-sablés pour leur donner un aspect de cristal "naturel" ( ?).

Conclusion et avertissement

Comme on le voit, le micro-sablage est une technique qui apporte d’excellents résultats dans le traitement des gangues et dans l’élimination de certains matériaux disgracieux. Chacun est libre de s’essayer dans cette technique, mais en prenant garde de ne pas s’aventurer dans des pratiques qui altèrent l’aspect naturel du minéral. Il faut aussi préciser impérativement que cette technique est (très) dangereuse et ce de façon parfois insidieuse. Le sablage dégage beaucoup de poussières : celles générées par le matériau de sablage mais aussi celles générées par le matériau traité. Il y a des poussières extrêmement dangereuses (silice, minéraux arséniés, plombifères ou mercuriels, oxydes de manganèse ou de béryllium, asbestes, …) et il faut absolument savoir qu’il n’y a pas de poussières inoffensives. Une seule séance de sablage effectuée dans de mauvaises conditions sur un minéral dangereux peut avoir des conséquences désastreuses et irréversibles pour la santé. La première façon d’éviter tout danger est de se renseigner auprès des professionnels (vendeurs de matériel de sablage par exemple). Il faut aussi faire l’acquisition d’une cabine de sablage adaptée à ce que l’on veut faire. Il est fortement conseillé de travailler avec un masque même lorsque l’on a une cabine hermétique (on m’a cité l’exemple d’une cabine mal fermée qui a empoussiéré tout un atelier avant que le manipulateur s’en aperçoive).

Dr J.C. Boulliard

Directeur de la collection des minéraux

de l’UPMC-Sorbonne