De l'Obsidienne ...

Un peu de minéralogie, avec la pierre que je préfère :

                                  l' Obsidienne.

Son nom vient du latin obsidianus, transcription erronée d'obsianus, qui signifie "pierre d'Obsius" ; Obsius étant, d'après Pline, un romain supposé avoir découvert cette pierre foncée en Ethiopie.

 Ethiopie - triangle Afar - obsidienne et cassures conchoïdales -© B.Duyck  2007

Plus scientifiquement, l'obsidienne est une roche volcanique vitreuse, de couleur sombre, provenant de laves acides riches en silice et visqueuses, remontant rapidement des profondeurs ... et où toute cristallisation est inhibée.

Pourquoi cette inhibition ? :

La chimie des laves acides induit une forte polymérisation de celle-ci, ce qui a comme corollaire une forte viscosité (allant jusqu'à 10¹² Pa.s); cette grande viscosité limite la diffusion des éléments et donc la cristallisation.

Ce verre volcanique le plus souvent de couleur noire, peut présenter d'autres colorations selon sa composition.

Ce sont la présence d'ions metalliques isolés ou entrant dans la composition de microcristaux, l'état d'oxydation du fer (2+ ou 3+) et la rapport entre les ions ferreux et ferriques dispersés dans la masse vitreuse qui seront à l'origine de la coloration acquise par l'obsidienne. Les variantes sont : noire, gris-noir, rouge, rouge-brun plus ou moins striée, plus rarement verdâtre.

L'aspect "arc-en-ciel" dans l'obsidienne gris-noir est liée à la présence de micro-cristaux d'hédenbergite.

Dans la brune, ce sont les ions ferriques dominants qui influencent la coloration; la coloration noire est liée à des nano-particules de magnétite et au transfert de charges entre ions Fe²⁺ et Fe³⁺ piégés dans l'obsidienne.

L'obsidienne présente une cassure conchoïdale, c'est à dire une cassure franche courbe et lisse, à surface onduleuse, les ondulations s'arrangeant concentriquement à partir du point de choc à l'origine de la cassure ( aspect de l'intérieur d'un coquillage) ; on l'appelle aussi "cassure en cul de bouteille".

Cassure conchoïdale d'un bloc d'obsidienne brune flammée - photo Aline Denis/Wikipedia.

Dans certaines obsidiennes, des clusters - des inclusions - de cristaux blancs de cristobalite (SiO₂) formés lors du processus de dévitrification donne un aspect "flocon de neige" : on est en présence de "snowflake obsidian".

                                                 Document Wikipedia.

Une autre particularité : les "larmes d'Apache" : ce sont de petits noyaux d'obsidienne noyés dans une matrice blanc-gris de perlite; cette structure se met en place en milieu lacustre.

          "Larmes d'Apache" dans leur matrice de perlite - photo Carionminéraux.

L'obsidienne se présente en soit en filon, soit en coulées, épaisses et toujours d'étendue courte à cause de la viscosité des laves d'origine.

Yellowstone Nat.Park - Obsidian Cliff - le filon d'obsidienne se trouve au niveau de

 la cassure (pointe du grand sapin à droite) © B.Duyck  2009

                        Newberry - Big Obsidian flow - coulée d'obsidienne -

                                              photo Vicky Jean Beauchamps.

L'obsidienne se rencontre sur tous les continents. Pour ne citer que les localisations plus connues:

- en Europe : les coulées des Eoliennes - Lipari et la coulée "Pietre Cotte" de Vulcano -, celles des îles Canaries, les coulées islandaises telle que celle de Laugahraun à Landmannalaugar, mise en place en 1477 et dont l'épaisseur varie entre 20 et 40 mètres. Aussi en Hongrie et dans les Cyclades.

              Vulcano - Obsidienne de la coulée Pietre Cotte - © B.Duyck  2008

 - aux Amériques : au Mexique, au Pérou, sur l'île de Pâques, de nombreuses régions aux Etats-Unis ; voir les articles récents sur le Big obsidian flow / Newberry et Glass Mountain/Long Valley.

- en Asie : En Arménie, au Japon e.a.

- en Océanie : Nouvelle-Zélande.

Obsidienne et pierre ponce, deux aspects d'une même roche :
Un fragment d'obsidienne chauffé lentement dans un four se transforme subitement en pierre ponce à une température bien
précise, située entre 700° et 800°. En quelques secondes son volume peut décupler.
Ce sont les myriades de bulles microscopiques de gaz renfermés dans l'obsidienne qui gonflent toutes en même temps et confèrent à la pierre ponce son aspect vacuolaire et sa faible densité.

(expérience non conseillée !)

L'obsidienne a été beaucoup utilisée dès la préhistoire pour façonner des armes, des outils et des objets rituels ... nous analyserons demain "la relation entre obsidienne et cultures".

Sources :

- Colorations des obsidiennes par A.Djemai in "Terre et Volcans"

- Obsidienne versus bordure figée - par H.Bertrand & O.Dequincey

  Eduscol - ENS Lyon - Planet Terre

- Northwest research obsidian studies laboratory - localisation

  des gisements d'obsidienne dans le NO. des Etats-Unis.

- Obsidian reports - divers articles référencés