Les pierres transparentes et blanches donnent plus de fil à retordre que presque toutes les autres. Le quartz, la calcite et le verre peuvent sembler quasi identiques au premier coup d'œil, surtout en éclats ou en galets roulés, et tous trois se rencontrent sur les plages, dans le gravier et dans les boutiques de minéraux. Heureusement, chacun possède quelques propriétés que les autres n'ont pas, et la plupart se testent chez soi en quelques minutes.

Comparaison rapide

Propriété Quartz Calcite Verre
Nature Minéral (dioxyde de silicium) Minéral (carbonate de calcium) Artificiel ou volcanique, non cristallin
Dureté Mohs 7 3 Environ 5,5
Raye le verre ? Oui Non Seulement un verre plus tendre, faiblement
Rayé par un couteau ? Non Oui, facilement Oui, avec effort
Façon de se briser Cassure conchoïdale, pas de clivage Clivage parfait en rhomboèdres Cassure conchoïdale
Forme des cristaux Prismes à six faces terminés en pointe Rhomboèdres, pointes « dent de chien », nombreuses formes Aucune, sauf si moulé
Image dédoublée à travers Non visible Forte dans les pièces limpides Non
Effervescence à l'acide Non Oui Non
Bulles à l'intérieur Rarement rondes Rarement rondes Fréquentes, parfaitement rondes
Éclat Vitreux Vitreux à nacré sur les faces de clivage Vitreux

Les sections ci-dessous expliquent chaque test et comment l'interpréter.

1. La dureté : le test le plus rapide

C'est le test le plus utile pour départager ces trois matériaux.

  • Le quartz (7) raye facilement le verre et ne se raye pas avec un couteau en acier.
  • La calcite (3) ne raye pas le verre et se raye facilement au couteau, voire avec une ancienne pièce en cuivre.
  • Le verre (environ 5,5) est rayé par le quartz et, avec effort, par une lame en acier dur.

Essayez de rayer un morceau de vitre ou de bouteille avec votre pierre en appuyant fermement. Essuyez ensuite l'endroit et cherchez un vrai sillon avec l'ongle. Une ligne poudreuse qui s'efface, c'est votre pierre qui laisse sa propre poudre : elle est donc plus tendre que le verre. Notre guide sur l'échelle de dureté de Mohs à la maison explique comment éviter cette erreur et d'autres pièges courants.

2. Clivage ou cassure conchoïdale

La façon dont un matériau se brise reflète sa structure interne.

  • La calcite a un clivage parfait dans trois directions. Elle se brise selon des plans plats et brillants en blocs obliques appelés rhomboèdres, un peu comme un cube écrasé. Même un galet de calcite cassé montre souvent des faces planes en gradins, lisses comme un miroir.
  • Le quartz n'a pas de clivage. Il se brise selon une cassure conchoïdale : des surfaces lisses, incurvées, en forme de coquillage, souvent parcourues de fines ondulations.
  • Le verre se brise lui aussi de façon conchoïdale, car il n'a aucune structure cristalline.

Si vous voyez des plans nets qui se rejoignent selon des angles différents de 90 degrés, pensez à la calcite. Si vous voyez des cassures courbes en coquillage, c'est du quartz ou du verre, et la dureté ou les bulles trancheront.

3. La forme des cristaux

Si votre spécimen a encore ses faces cristallines naturelles, la forme suffit souvent.

  • Le quartz pousse généralement en prismes à six faces surmontés d'une pointe à six faces. Les longues faces du prisme portent souvent de fines lignes horizontales (stries).
  • La calcite prend de nombreuses formes, plus que presque tout autre minéral. Parmi les plus courantes : les rhomboèdres, les pointes acérées en « dent de chien » (scalénoèdres) et les formes plates ou en tête de clou. Ses cristaux n'ont jamais le prisme net à six faces et la pointe du quartz.
  • Le verre n'a pas de forme cristalline. Les « pointes de cristal » en verre sont taillées ou moulées, et paraissent souvent trop parfaites, avec des faces identiques et des arêtes très vives et régulières. Cherchez les lignes de moulage.

4. Le test de la double réfraction

La calcite limpide présente l'un des effets de double réfraction les plus marqués parmi les minéraux courants. La lumière qui y pénètre se divise en deux rayons, si bien que tout ce que l'on regarde à travers paraît dédoublé.

Posez un morceau de calcite limpide sur une page imprimée ou sur un simple trait tracé sur du papier. Si le texte apparaît dédoublé, il s'agit presque certainement de calcite. Faites tourner la pierre : l'une des deux images tourne autour de l'autre. La calcite très limpide qui produit cet effet s'appelle le spath d'Islande.

Le quartz divise lui aussi la lumière, mais si faiblement qu'on ne voit pas d'image dédoublée à l'œil nu. Le verre ne le fait pas du tout. Ce test ne fonctionne que sur des pièces assez transparentes ; une calcite laiteuse ou blanche ne montrera rien.

5. Le test du vinaigre

La calcite réagit avec l'acide en dégageant du dioxyde de carbone. Sur le terrain, les géologues utilisent quelques gouttes d'acide chlorhydrique dilué, mais le vinaigre blanc ménager est un substitut plus doux.

  1. Choisissez un petit endroit discret, ou grattez un peu de poudre sur une assiette.
  2. Ajoutez quelques gouttes de vinaigre.
  3. Observez attentivement, si possible à la loupe, l'apparition de minuscules bulles à la surface.

La calcite fait effervescence. Avec du vinaigre, la réaction est plus lente et plus discrète qu'avec un acide plus fort : soyez patient et regardez bien ; la poudre réagit plus visiblement qu'une surface massive. Le quartz et le verre ne réagissent pas du tout.

Quelques précautions : l'acide attaque la calcite et laisse une tache terne, alors ne faites pas ce test sur un spécimen que vous voulez garder intact. La dolomite, un minéral proche, ne fait que faiblement effervescence à l'acide froid, et surtout lorsqu'elle est réduite en poudre. Les roches faites de calcite, comme le calcaire et le marbre, font elles aussi effervescence.

6. Chercher des bulles

Les bulles rondes sont le signe classique du verre. Le verre en fusion emprisonne de l'air, et les bulles restent parfaitement sphériques en refroidissant. Le verre peut aussi présenter des volutes et des lignes d'écoulement.

Le quartz et la calcite naturels se forment lentement à partir de solutions ou de bains fondus et présentent des inclusions très différentes : cavités irrégulières ou anguleuses, fissures plumeuses, zones nuageuses et minuscules cristaux d'autres minéraux. Certains quartz contiennent de petites inclusions fluides avec une bulle mobile, mais celles-ci se logent dans des cavités irrégulières au lieu de flotter en jolies sphères.

Utilisez une loupe x10 et une lumière vive. Quelques sphères parfaites sont un indice fort en faveur du verre.

7. Deux indices supplémentaires

  • La température. Le quartz conduit mieux la chaleur que le verre : un morceau de quartz paraît donc souvent légèrement plus froid au premier contact. La différence est subtile et ne sert que d'indice complémentaire.
  • Le lieu de découverte. Le verre de mer est fréquent près des villes, des anciennes décharges et des routes maritimes, et présente une surface dépolie et piquetée. La calcite est courante dans les régions calcaires, dans les dépôts de grottes et en veines blanches dans de nombreuses roches. Le quartz est partout, des filons du granite aux grains de sable de la plage.

En résumé

La plupart du temps, deux tests suffisent :

  1. Raye-t-elle le verre ? Si oui, c'est presque certainement du quartz.
  2. Sinon, fait-elle effervescence dans le vinaigre ou montre-t-elle un clivage plat en rhomboèdres ? Si oui, c'est de la calcite. Si ni l'un ni l'autre, et surtout si elle contient des bulles rondes, c'est du verre.

Astuce : si vous testez plusieurs pièces transparentes à la fois, étiquetez-les d'abord. Les petits fragments blancs et transparents se mélangent très facilement en cours de route.

AI Stone peut suggérer à partir d'une photo lequel des trois vous avez le plus probablement en main, et indique pour chacun la dureté, le clivage, la cassure et l'indice de réfraction attendus, c'est-à-dire les propriétés que vérifient ces tests. Une photo ne peut mesurer ni la dureté ni la réactivité : utilisez les tests de rayure et du vinaigre pour confirmer. Pour un ensemble de tests plus large sur d'autres pierres, consultez comment identifier une roche, et pour les cristaux qui pourraient être des imitations, vrais et faux cristaux.