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Discerner des minéraux par infrarouge
Introduction
La thermographie permet de différencier des minéraux entre eux même si à l’œil nu, les différences sont difficiles à discerner.
Cependant, cela demande un peu de connaissances en minéralogie car certains minéraux ne sont que des amas d'autres ou bien portent des noms différents pour simplement des questions de teinte ou de présentations.
De plus, si l'on désire comparer des minéraux entre eux, il faut comparer des minéraux au polissage et à la rugosité similaire.
Première expérience
Exemple en images:
De haut en bas et de gauche à droite: quartz fumé, pierre de soleil, héliotrope, fluorite et azurite.
Les 3 premiers sont des variétés de quartz, le premier pur est seulement coloré, les autres sont de la catégorie des quartz détritiques (quartz qui s'est recombiné en plus ou moins gros fragments et avec ou sans impuretés), c'est un composé de silice.
La fluorite est complètement à part, un fluorure de calcium.
L'azurite est un carbonate de cuivre.
Ce n'est pas ici l'exemple le plus facile car les pierres sont polies néanmois la fluorite n'est pas facile à différencier des quartz et dans ce cas-ci, on observe que si l'on chauffe légèrement les pierres, la différence est suffisamment nette que pour la séparer des autres. Par contre, cette technique ne semble pas efficace pour séparer l'azurite des quartz détritiques ou non. C'est surtout entre le quartz fumé et la fluorite que la méthode est intéressante même si c'est vis à vis d'un quartz rose que la méthode prendrait tout son sens.
Changeons maintenant la palette de couleur et les différences explosent au grand jour.
Calcite vs quartz
Prenons à présent un cas "facile" en ce sens qu'au toucher et à la dureté, la calcite et le quartz sont assez faciles discerner mais cela deviendrait moins facile sur des petites pièces par contre si l'on descend jusqu'à un centimètre ou moins. Nous voyons par contre ici que la différence est très nette donc la méthode y a son utilité même sans changer la palette de couleur.
Le solitaire avec des pierres polies en boule
Un bon exemple avec des pièces de taille similaire, au polissage complet et à la forme identique ce sont les jeux de solitaire malgaches faits ici avec des pierres semi précieuses.
Toutes ces pierres seraient à peu près les mêmes? La caméra nous dit le contraire et si l'on doit faire des tris, commencer par trier par émissivité donnera un critère objectif qui peut beaucoup faciliter la vie par après:
Par contre, si l'on ne chauffe pas les pierres, les résultats sont difficilement exploitables, même en basculant sur une palette arc-en-ciel:
Évidemment, il faudrait refaire les expériences, faire des tables, ...
Mais, globalement, on se rend compte que les fluorites sont plus froides que les quartz qui sont plus froids que les calcites.
Zircon vs diamant
Ceci devient évidemment beaucoup plus intéressant quand l'on compare un zircon et un diamant.
À gauche le zircon, à droite le diamant:
C'est assez pratique dans la mesure où il est aussi possible de laisser une trace physique de l'expertise entre une pierre et plusieurs autre de référence.
On peut très bien créer des mires de calibrage par calibre et systématiquement donner une ficher d'identité à chaque pierre. Notez aussi qu'au-delà de l'aspect émissivité, le diamant transmet également beaucoup mieux les infrarouges que la majorité des autres pierres. Nous donc ici à la fois l'émissivité mais également une visualisation claire d'une différence importance de transmission au sein des pierres.
L'infrarouge nous permet donc de jouer à la fois sur l'émissivité du minéral, son inertie thermique mais également sa transmitivité. Et ceci sans altération du minéral observé, seulement disposer d'échantillons de référence.
Hugues CREPIN