Le trait : la vraie couleur des minéraux
Le trait
la vraie couleur des minéraux se cache dans leur poussière
Un minéral noir qui laisse une trace rouge sang, un « or » qui écrit en noir verdâtre, une fluorine violette qui ne laisse qu'une poudre blanche… Le test du trait est l'une des astuces les plus simples, et les plus anciennes, pour démasquer un minéral. Un carreau de porcelaine, un geste du poignet, et la pierre révèle sa vraie couleur.
Quand la couleur ment
Demandez à un débutant comment il reconnaît un minéral, il vous répondra presque toujours : « à sa couleur ». C'est pourtant l'indice le moins fiable. La fluorine, par exemple, peut être violette, bleue, verte, jaune ou incolore selon les traces d'impuretés qu'elle contient et les défauts de son réseau cristallin. À l'inverse, des minéraux très différents peuvent se ressembler à s'y méprendre : l'hématite et la galène, deux minéraux gris métallique, sont faciles à confondre au premier coup d'œil.
Les minéralogistes ont donc appris à se méfier de l'apparence et à chercher des propriétés plus constantes. Parmi elles, une méthode d'une simplicité désarmante, le trait. Le principe : réduire le minéral en poudre.
Le trait, c'est la couleur de la poudre d'un minéral. Pour l'obtenir, on frotte fermement l'échantillon sur une plaque de porcelaine non émaillée, c'est-à-dire mate et rugueuse, sans le vernis brillant des assiettes. Le minéral s'use au contact et laisse une ligne de poussière colorée.
Pourquoi la poudre dirait-elle plus la vérité que le cristal entier ? En broyant le minéral, on le réduit en une multitude de grains microscopiques orientés au hasard. Les effets de surface, les reflets métalliques et l'influence des petites impuretés s'en trouvent fortement atténués, et la couleur « intrinsèque » du minéral apparaît. Résultat : toutes les fluorines, quelle que soit leur teinte, donnent un trait blanc.
Les grands classiques à connaître
Quelques exemples suffisent pour vous démontrer la puissance du test :
• Hématite (oxyde de fer, Fe₂O₃) : souvent noire et brillante comme du métal, elle laisse un trait rouge à brun-rouge. Son nom vient d'ailleurs du grec haima, « sang ».
• Galène (sulfure de plomb) : son trait gris permet de la distinguer de l'hématite, qui lui ressemble.
• Magnétite : trait noir, ce qui la sépare aussi de l'hématite.
• Goethite : trait jaune ocre.
• Malachite, trait vert
• Azurite : trait bleu clair.
Et le cas le plus célèbre : l'or contre la pyrite, surnommée « l'or des fous ». L'or natif laisse un trait jaune doré, la pyrite un trait noir verdâtre à noir brunâtre. La chalcopyrite, autre sulfure doré qui trompe souvent les chercheurs amateurs, donne elle aussi un trait noir verdâtre. En quelques secondes, l'illusion se dissipe.
Mode d'emploi et pièges à éviter
La plaque de porcelaine a une dureté d'environ 6,5 à 7 sur l'échelle de Mohs, l'échelle de 1 à 10 proposée par le minéralogiste allemand Friedrich Mohs en 1812 pour classer les minéraux selon leur résistance à la rayure (le talc vaut 1, le quartz 7, le diamant 10). Conséquence directe : un minéral plus dur que la plaque ne laisse pas de trait. Il raye la porcelaine au lieu de s'y user, et la poudre blanche qu'on observe alors est souvent… de la porcelaine. Pour ces minéraux durs, il faut obtenir la poudre autrement, à la lime ou par broyage.
Quelques conseils pratiques :
• Appuyez franchement, un simple effleurement ne suffit pas.
•Testez sur une cassure fraîche car une surface altérée ou tachée d'oxyde de fer (la fameuse rouille) peut fausser la couleur.
•Méfiez-vous des minéraux cassants : certains, comme l'augite, la tourmaline ou l'olivine, se brisent en petits grains plutôt qu'en vraie poudre. Frottez la trace entre vos doigts pour vérifier.
•Gardez un sens critique la plupart des silicates donnent un trait blanc, peu informatif. Le test brille surtout avec les minéraux métalliques et les oxydes.
À défaut de plaque, le dessous non émaillé d'une tasse ou le revers d'un carreau de faïence font l'affaire.
Une méthode vieille de 2 500 ans : la pierre de touche
Le principe du trait n'a rien de moderne. Dans l'Antiquité, les orfèvres et changeurs testaient l'or avec une pierre de touche : une pierre noire très fine, comme la lydienne (lydite), une roche siliceuse sombre. On y frottait le bijou ou la pièce, puis on comparait la trace laissée à celles d'aiguilles d'alliages connus d'or et d'argent.
Les fouilles de Sardes, capitale de l'ancien royaume de Lydie (dans l'actuelle Turquie), ont livré une de ces pierres dans une maison lydienne détruite vers le milieu du VIᵉ siècle avant notre ère : un petit barreau de pierre noire polie d'à peine 5 centimètres. Au Iᵉʳ siècle, le naturaliste romain Pline l'Ancien affirmait que les experts, grâce à elle, pouvaient dire immédiatement la proportion d'or, d'argent ou de cuivre d'un échantillon, « à un scrupule près », une infime unité de poids. Citant Théophraste, il précisait qu'on la trouvait autrefois surtout près du Tmolos, en Lydie.
C'est de cet utilisation que vient l’expression «pierre de touche», qui désigne aujourd'hui tout critère permettant de juger la valeur de quelque chose.
De Freiberg à Dijon : le trait entre dans la science
Au XVIIIᵉ siècle, la minéralogie cherche à mettre de l'ordre dans l'identification des minéraux. En 1774, le savant saxon Abraham Gottlob Werner (1749-1817), qui enseignera ensuite à la célèbre Académie des mines de Freiberg, publie Von den äusserlichen Kennzeichen der Fossilien (« Des caractères extérieurs des fossiles », le mot « fossile » désignant alors tout ce qu'on extrait du sol). Considéré comme le premier manuel moderne de minéralogie descriptive, il décrit méthodiquement ce que l'on peut observer d'un minéral, notamment sa couleur, selon une nomenclature très précise.
Ce texte a aussi une histoire française : il est traduit en 1790 par Claudine Picardet (1735-1820), traductrice scientifique dijonnaise polyglotte, membre du cercle de traduction animé à Dijon par le chimiste Guyton de Morveau, qu'elle épousera plus tard. Grâce à elle, les naturalistes francophones ont accès à cette méthode d'observation systématique.
Toujours d'actualité
Aujourd'hui, les laboratoires disposent de la diffraction des rayons X, de la spectroscopie Raman ou de la microsonde électronique. Pourtant, la plaque de porcelaine reste dans la poche de tous les géologues de terrain, dans les salles de travaux pratiques et dans les trousses des collectionneurs. Elle ne coûte presque rien, ne demande aucune électricité et, combinée à la dureté, à l'éclat (la façon dont la surface renvoie la lumière) et au clivage (la manière dont un cristal se casse selon des plans réguliers), elle permet souvent de trancher en quelques secondes.
Le trait nous rappelle une leçon essentielle de la minéralogie : ne jamais se fier aux apparences. Sous l'éclat trompeur d'un cristal se cache une couleur vraie, qu'il suffit parfois d'un simple geste pour révéler.
💡 Le saviez-vous ?
• La pierre de touche découverte à Sardes, vieille d'environ 2 500 ans, a été analysée par fluorescence X : on n'y a trouvé aucune trace d'or. Elle a peut-être été soigneusement nettoyée… ou jamais utilisée.
• L'hématite peut être d'un noir miroitant, au point d'avoir servi de miroir ou de bijou « noir », et pourtant sa poudre est rouge : c'est ce même oxyde de fer qui colore l'ocre rouge des peintures préhistoriques.
Sources
• Streak (mineralogy), Wikipedia
• Trait (minéralogie), Wikipédia
• Streak Test for Minerals, Geology.com
• Touchstone (LATW 16), Archaeological Exploration of Sardis
• Pline l'Ancien, Histoire naturelle, livre XXXIII, attalus.org
• Touchstone (assaying tool), Wikipedia
• Abraham Gottlob Werner, Wikipedia
• Claudine Picardet (1735-1820), Geological Digressions
Jeremineralogie