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Reconnaître la différence entre pierre précieuse traitée, synthétique et imitation est un des grands défis de la gemmologie. Aussi bien le microscope que des analyses physiques et chimiques sont nécessaires dans beaucoup de cas, ce qui nécessite un laboratoire gemmologique bien équipé. Les pierres précieuses sont traitées de différentes manières pour en améliorer la couleur et/ou la pureté. Les méthodes appliquées sont le chauffage, l'irradiation, l'obturation de fissures, l'imprégnation et la coloration. La plupart de ces méthodes diminue la valeur de la pierre et doivent impérativement être déclarées comme telles.
Une synthèse ou une imitation doit également être déclarée. Dans le cas de la synthèse, il s'agit d'une pierre cristallisée (construite) en laboratoire possédant les mêmes propriétés chimiques et physiques que la pierre véritable. Une imitation, par contre, ressemble à la pierre véritable, mais est constituée d'un autre matériau.
Les traitements, les synthèses et les imitations doivent être clairement déclarées dans le commerce jusqu’au consommateur final. Les règles internationales du commerce décrivent exactement comment elles doivent être déclarées. (voir World Jewellery Federation CIBJO).
Le diamant
La brillance du diamant dans une qualité inférieure, peut être réduite par des fissures ou des inclusions sombres. Les fissures peuvent être remplies par des substances vitreuses à haut indice de réfraction. Elles sont alors moins visibles et le diamant paraît plus pur. Les inclusions sombres peuvent être ciblées par un rayon laser, dissoutes et extraites. Seul le canal du rayon laser reste visible. Il est souvent obturé par une substance vitreuse.
En soumettant les diamants au rayonnement laser puis au chauffage, la couleur peut être nettement améliorée. Depuis peu, certains types de diamants sont soumis à des pressions et des températures très élevées, (traitement HTHP) pour diminuer l'effet d'une nuance de couleur indésirable.
Rubis et Saphir
Depuis la nuit des temps, on chauffe le rubis afin d'obtenir un rouge régulier. Les fissures et encoches des rubis de moindre qualité peuvent être remplies avec une substance vitreuse pendant le chauffage pour améliorer leur pureté.
Comme le rubis, les saphirs sont souvent chauffés pour améliorer l'intensité du bleu et la pureté, en dissolvant les inclusions. Depuis quelque temps, le traitement par diffusion est appliqué. Cette méthode consiste à chauffer le saphir dans une poudre de corindon presque jusqu'au point de fusion. Apparaît alors une fine pellicule bleue à la surface.
Emeraude
Dans la nature, l'émeraude est souvent traversée par de nombreuses petites fissures appelées "jardin" qui diminue la clarté. Pour rendre ces fissures invisibles à l'œil nu, on les remplit d'huile incolore. Cette méthode est appliquée depuis très longtemps. Elle est réversible et par conséquent peu grave. Par contre, des huiles colorées ou des résines incolores durcissent dans la pierre et peuvent l'abîmer.
Aigue-marine, zircon, topaze, améthyste, tanzanite
Aigues-marines, zircons, topazes, améthystes et tanzanites sont très souvent chauffés pour changer ou améliorer leur couleur. L'aigue-marine verdâtre devient bleu-clair; le zircon jaune ou brun devient incolore ou bleu-vert; l'améthyste violette se transforme en citrine jaune. La tanzanite brun-vert devient bleu-violet. Les topazes incolores deviennent brunes après irradiation puis bleues après chauffage.
Turquoises, lapis, calcédoine, jade
Les pierres précieuses poreuses ou cryptocristallines peuvent être améliorées durablement par coloration ou imprégnation.
Perles
Les perles de culture sont polies pour améliorer leur lustre. Les perles tachetées sont blanchies. Les perles de culture blanches peuvent être colorées en gris, jaune, ou brun. Elles peuvent également être irradiées et changer de couleur.