Historique des gisements d'émeraude et identification des émeraudes anciennes

2ème Partie

Gaston Giuliani, Marc Chaussidon, Henri-Jean Schubnel,
Daniel H. Piat, Claire Rollion-Bard, Christian France-Lanord,
Didier Giard, Daniel de Narvaez, Benjamin Rondeau.


Gaston Giuliani: IRD and C.R.P.G./C.N.R.S., BP 20, 54501 Vandoeuvre-lès-Nancy, France.

Marc Chaussidon, Claire Rollion-Bard, Christian France-Lanord: C.R.P.G./ C.N.R.S., BP 20, 54501 Vandoeuvre-lès-Nancy, France.

Henri-Jean Schubnel, Benjamin Rondeau: Muséum National d'Histoire Naturelle, Laboratoire de Minéralogie, 61 rue Buffon, 75005 Paris, France.

Daniel H. Piat, Didier Giard: Association Française de Gemmologie, 7 rue Cadet, 75009 Paris, France.

Daniel de Narvaez: Compania Mineira Rio Dulce Ltda., Carrera 11, N° 89-38, Oficio 207, Bogotá, Colombia.

Depuis l'antiquité, les émeraudes source de symbole, de pouvoir et de légende ont joué un rôle important dans l'histoire des civilisations (8, 16). Malgré les nombreuses études fondées sur les archives historiques et sur les expertises gemmologiques, l'origine de la plupart des émeraudes anciennes demeure incertaine voire énigmatique. C'est le cas notamment des émeraudes, dites de "vieilles mines" (4, 16), qui furent taillées aux Indes à l'époque de la dynastie des Moghols et commercialisées, dès le XVIIème siècle, par les négociants indiens. Ces émeraudes, de qualités exceptionnelles, sont supposées provenir d'anciennes mines d'Asie du Sud-Est, alors que tous les gisements asiatiques n'auraient été officiellement découverts qu'au XXème siècle.

Une partie du mystère entourant l'origine des émeraudes anciennes est levée dans cette deuxième partie de l'article de l'AFG consacrée à l'identité des émeraudes. Cet article reprend en partie les travaux déjà publiés dans la revue Science du 28 janvier 2000 (Giuliani et al., 2000).

L'analyse isotopique de l'oxygène, sur la sonde ionique CAMECA IMS 1270 à multicollection du CRPG-CNRS, a été appliquée à neuf émeraudes permettant de couvrir une large période historique, depuis l'époque gallo-romaine jusqu'au XVIIIème siècle (6).

La plus vieille émeraude analysée est un cristal serti sur une boucle d'oreille gallo-romaine, découverte à Miribel (Ain, France) lors de fouilles archéologiques en 1997. Les autres pierres analysées sont l'émeraude qui ornait la Sainte Couronne de France portée par Louis IX, deux émeraudes de la collection de l'Abbé Haüy, une émeraude provenant de l'épave du gallion Nuestra Señora de Atocha englouti en Floride en 1622 (9, 10) et enfin quatre émeraudes dites de "vieilles mines" taillées au XVIIIème siècle et joyaux du trésor du Nizam d'Hyderabad (Inde).

Emeraude de la Couronne de St Louis Emeraude de la Couronne de St Louis La Couronne de St Louis

L'analyse de la composition isotopique de l'oxygène a montré que ces émeraudes ont des compositions isotopiques variables avec des rapports isotopiques 18O/16O compris entre 7,5 pour mille et 24,7 pour mille. Cette gamme de valeurs isotopiques recouvre l'intervalle de valeurs défini pour les gisements d'émeraude dans le monde, compris entre 6,2 et 24,8 pour mille (5). Elle reflète des variations dans la composition isotopique des fluides nourriciers de l'émeraude, le rapport 18O/16O du fluide étant controlé :

  1. par la composition des roches où a circulé le fluide,
  2. par l'intensité des réactions entre le fluide et la roche et
  3. par la température du fluide.
Ces rapports isotopiques peuvent être combinés aux caractéristiques gemmologiques utilisées classiquement pour diagnostiquer l'origine des émeraudes (12, 13, 14).

Inclusion à cube de sel piégée par une émeraude de Colombie Inclusion triphasée à gaz carbonique dans une émeraude de Bulgarie

L'Egypte pharaonique a probablement initié le commerce des émeraudes par l'exploitation des mines connues sous le nom abusif de "mines de Cléopâtre" (~ 1500 avant JC) (8). Par la suite, les mines d'émeraude d'Habachtal en Autriche, connues par les Celtes, furent exploitées par les Romains (16). Ainsi, à partir de bases historiques, les mines d'Egypte et d'Autriche constituaient, dans l'Ancien monde, les seules sources d'émeraude jusqu'en 1545, date à laquelle les Conquistadors exploitèrent les mines de Chivor en Colombie (3).

Ce point de vue historique est confirmé par la valeur des rapports isotopiques mesurés pour l'émeraude de Saint Louis, qui a orné la Sainte couronne de France au XIIIème siècle. La valeur du rapport isotopique 18O/16O = 7,5 ± 0,5 pour mille (trois analyses) est compatible avec seulement trois gisements d'émeraude dans le monde, situés en Autriche (18O/16O = 7,1 ± 0,1 pour mille), Zimbabwe (18O/16O = 7.5 ± 0,5 pour mille) et au Brésil (région du Quadrilatère Ferrifère, 18O/16O = 6,8 ± 0,4 pour mille). Avec la découverte du Brésil par les Portuguais au XVIème siècle et le gisement de Sandawana au Zimbabwe en 1956 (15), la valeur du rapports isotopique 18O/16O de l'émeraude de Saint Louis indique une origine autrichienne. Ce résultat est aussi en accord avec l'observation microscopique qui a permis de constater l'absence dans l'émeraude de Saint Louis des caractéristiques des émeraudes de Sandawana -inclusions d'amphiboles (actinolite, trémolite et cummingtonite) et d'inclusions fluides décrépitées. Par contre, des cristaux de mica et des inclusions fluides à eau et gaz carbonique comparables à ceux décrits pour les émeraudes d'Habachtal (11, 12) ont été identifiés. Les deux émeraudes décrites par l'Abbé Haüy en 1806 ont des rapports isotopiques 18O/16O compatibles avec une origine autrichienne pour l'échantillon H-3224 (18O/16O = 7,6 ± 0,5 pour mille, une analyse) et égyptienne pour l'échantillon H-3255 (18O/16O = 10.5 ± 0,5 pour mille, une analyse).

La valeur des rapports 18O/16O de l'émeraude qui orne la boucle d'oreille gallo-romaine met en évidence l'existence de l'exploitation de sites autres que ceux d'Egypte ou d'Autriche pendant l'Antiquité. Cette émeraude a un rapport isotopique 18O/16O de 15,2 ± 0,3 pour mille (deux analyses). La seule mine connue d'émeraude possédant un tel rapport isotopique est celle de la vallée de Swat-Mingora au Pakistan, qui contient des émeraudes avec des valeurs comprises entre 15,1 et 16,2 pour mille. Ainsi, des émeraudes ont été prélevées dans les vallées de Peshawar et de Swat. Ce résultat est compatible avec les données historiques qui montrent l'existence avant JC de riches royaumes indépendants, comme celui de Ghandara qui regroupait les vallées de Kaboul, Peshawar et de Swat, actuellement le Pakistan et l'Afghanistan (1). Durant cette période, les routes commerciales de longue distance se développaient et une partie de la route de la soie empruntait les aires septentrionales du Pakistan et de l'Afghanistan. Grâce à leur situation topographique le long du cours d'eau de Swat, qui est la voie de communication naturelle entre le Pakistan et l'Afghanistan, les gisements d'émeraude de Swat-Mingora ont pu être découverts et exploités temporairement .

Carte isotopique de l'oxygène d'émeraudes anciennes La route commerciale des émeraudes depuis l'Antiquité

L'existence d'émeraude de qualité gemme exceptionnelle en Colombie a entièrement modifié la commercialisation des émeraudes dans le monde. Les premières émeraudes colombiennes sont connues en Europe avant 1520. Elles ont été décrites par Dürer et sont actuellement conservées dans les musées de Vienne et de Dresde (2). Les fameux gisements d'émeraude colombiens furent exploités par les Espagnols: à partir de 1545 pour les mines de Chivor et 1594 pour les mines de Muzo.

Le développement rapide de la commercialisation des émeraudes colombiennes est confirmé par la valeur du rapport isotopique 18O/16O de l'émeraude brute repêchée dans le gallion espagnol Nuestra Señora de Atocha, qui fit naufrage en 1622 en Floride. Avec un rapport isotopique 18O/16O de 21,0 ± 0,8 pour mille (14 analyses), cette émeraude provient sans ambiguité des mines de Muzo, plus précisement de la mine de Tequendama (Fig4). Cette origine n'est pas confirmée par les textes anciens car les émeraudes n'étaient pas enregistrées sur le manifeste du gallion. Cependant, l'origine colombienne est confirmée par l'observation d'inclusions fluides triphasées à cube de sel (Kane et al., 1989) dans plusieurs pierres repêchées à la suite du naufrage.

Inclusion fluide à cube de sel dans une émeraude de Colombie Cube de sel dans une émeraude colombienne

La valeur du rapport isotopique 18O/16O obtenu sur l'émeraude du gallion espagnol démontrent que les émeraudes exploitées en Colombie étaient commercialisées partout en Europe, au Moyen-Orient et aux Indes. Prenons l'exemple des émeraudes "vieilles mines ", dont l'origine géographique était jusqu'à présent débattue (4, 16) : trois des quatre analysées provenant du trésor du Nizam d'Hyderabad ont des rapports isotopiques 18O/16O qui certifient une origine colombienne. Ces émeraudes proviennent de trois mines différentes, toutes situées dans la zone à émeraude occidentale de la Colombie: de la mine de Peña Blanca pour l'émeraude OM441 (4,41 carats; 18O/16O = 20,0 ± 0,8 pour mille, huit analyses), la mine de Coscuez pour l'émeraude OM618 (4,92 carats; 18O/16O = 24,3 ± 0,2 pour mille, une analyse), et la mine de Tequendama pour l'émeraude OM1361 (13,61 carats; 18O/16O = 22,3 ± 0,3 pour mille, une analyse). Ces résultats remettent en cause l'origine supposée des émeraudes "vieilles mines" que l'on disait provenir du Sud-Est asiatique. La quatrième pierre du trésor du Nizam d'Hyderabad provient, au regard de son identité isotopique (18O/16O = 13,0 ± 0,6 pour mille, deux analyses), des mines afghanes de la vallée du Panjshir découvertes au début des années 1970 et prospectées par les géologues soviétiques dès 1976. Ce résultat montre que l'exploitation des mines afghanes n'est pas récente et qu'elle pourrait avoir commencé dès le XVIIIème siècle.

Emeraude dite de vieilles mines provenant du trésor du Nizam d'Hyderabad (Inde)

Les valeurs des rapports isotopiques 18O/16O, obtenus sur les émeraudes "vieilles mines", nous indiquent qu'au cours du XVIIème et XVIIIème siècle, les fameux trésors présents actuellement en Inde, au Topkapi Sarayi Palace en Turquie et à la Markazi Bank en Iran, n'ont pas été constitués seulement de pierres provenant du "Nouveau Monde" (constituant probablement la majeure partie) mais aussi, comme d'aucuns l'avaient pressenti, d'Asie.

Références bibliographiques

1. Beuderley C, (1985) Sur les routes de la soie. Edition Seuil, Fribourg, 224 p.

2. Bariand P, Poirot J-P (1985) Larousse des pierres précieuses. Librairie Larousse, (ed.), Paris, 264 p.

3. Dominguez R (1965) Historia de las esmeraldas de Colombia. Graficas Ducal (ed.), Bogotá, 297 p.

4. Forestier FH, Piat DH (1998) Emeraudes de Bactriane: mythe ou réalité, La vallée du Panjshir (Afghanistan). In: Giard D, Giuliani G, Cheilletz A, Fritsch E, Gonthier E. L'émeraude. Connaissances actuelles et prospectives (AFG, CNRS, ORSTOM, eds), Paris, 139-146.

5. Giuliani G, France-Lanord , Coget P, Schwarz D, Cheilletz A, Branquet Y, Giard D, Pavel A, Martin-Izard A, Piat DH (1998) Oxygen isotope systematics of emerald: relevance for its origin and geological significance. Mineralium Deposita, 33, 513-519.

6. Giuliani G, Chaussidon M, Schubnel H-J, Piat DH, Rollion-Bard C, France-Lanord C, Giard D, de Narvaez D, Rondeau B (1999) Historique des gisements d'émeraude et identification des émeraudes anciennes (1ère partie). Revue de Gemmologie A.F.G., n°138/139, 22-23.

7. Giuliani G, Chaussidon M, Schubnel H-J, Piat DH, Rollion-Bard C, France-Lanord C, Giard D, de Narvaez D, Rondeau B (2000) Oxygen isotopes and emerald trade routes since Antiquity. Science, 287, 631-633.

8. Gonthier E (1998) Les représentations symboliques de quelques émeraudes célèbres de l'histoire. Revue de Gemmologie A.F.G., n°134-135, 27-32.

9. Lyon E (1976) The trouble with treasure. National Geographic, 149, 786-809.

10. Lyon E (1982) Santa Margarita treasure from the ghost galleon. National Geographic, 161, 228-243.

11. Nwe YY, Grundmann G (1990) Evolution of metamorphic fluids in shear zones: the record from the emeralds of Habachtal, Tauern window, Austria. Lithos, 25, 281-304.

12. Schwarz D (1987) Esmeraldas-inclusões en gemas. D. Schwarz and Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP) Eds, Imprensa Universitária UFOP, Ouro Preto Publisher, 439 p.

13. Schwarz D (1998) De l'importance des inclusions solides et fluides dans la caractérisation des émeraudes naturelles et synthétiques. In: Giard D, Giuliani G, Cheilletz A, Fritsch E, Gonthier E. L'émeraude. Connaissances actuelles et prospectives (AFG, CNRS, ORSTOM, eds), Paris, 71-80.

14. Zecchini P, Maitrallet Ph (1998) Que peut apporter la spectrographie infrarouge dans l'étude des émeraudes. In: Giard D, Giuliani G, Cheilletz A, Fritsch E, Gonthier E. L'émeraude. Connaissances actuelles et prospectives (AFG, CNRS, ORSTOM, eds), Paris, 81-95.

15. Zwaan JC, Kanis J, Petsch EJ (1997) Update on emeralds from the Sandawana mines, Zimbabwe. Gems and Gemology, 33, 2, 80-100.

16. Ward F (1993) Emeralds, Gem Book Publishers, Bethesda, MD, 64 p.