Clivage et cassure des minéraux : comment une pierre se brise

Le clivage est la tendance d’un minéral à se fendre selon des plans lisses et réguliers, imposés par l’agencement de ses atomes. Là où un tel plan n’existe pas, la pierre se brise selon une cassure irrégulière. Ces deux manières de rompre comptent parmi les caractères les plus fiables pour identifier un minéral, car elles ne dépendent ni de la couleur ni du poli.

Un cristal est un empilement ordonné d’atomes, reliés par des liaisons chimiques qui n’ont pas partout la même force. Dans certaines directions, ces liaisons sont plus faibles que dans les autres : c’est le long de ces plans de faiblesse que le minéral se sépare quand on le frappe ou qu’on le contraint. On parle alors de clivage. La surface obtenue est plane, lisse, souvent réfléchissante, et reste parallèle à une face cristalline possible du minéral.

Le mica en est l’exemple le plus parlant : il se délite en feuillets si fins qu’ils sont flexibles et élastiques, parce que ses atomes sont solidement liés au sein de chaque feuillet mais très faiblement d’un feuillet à l’autre. La calcite, elle, se brise en petits rhombóèdres presque parfaits, quelle que soit la forme initiale du cristal.

On décrit un clivage par deux informations : sa qualité et le nombre de directions dans lesquelles il se produit. La qualité se dit parfaite, bonne, distincte ou imparfaite : un clivage parfait donne des surfaces lisses presque sans effort, un clivage imparfait laisse des plans interrompus, mêlés à des cassures. Le nombre de directions va de zéro à six, et les angles entre elles sont caractéristiques de l’espèce.

Un clivage unique, comme celui du mica, de la topaze ou de l’apophyllite, donne des lamelles ou des plaques. Deux directions, comme dans les feldspaths, produisent des fragments allongés à angle presque droit. Trois directions engendrent un cube (galène, halite) quand elles sont perpendiculaires, ou un rhomboèdre (calcite) quand elles ne le sont pas, avec des angles d’environ 75° et 105°. Quatre directions dessinent un octaèdre : c’est le cas de la fluorite et du diamant. Cette « signature » angulaire aide à distinguer deux minéraux d’apparence voisine.

Quand un minéral ne possède aucun plan de faiblesse net, il se rompt selon une cassure, décrite par la forme de la surface obtenue. La cassure conchoïdale, en creux arrondis qui évoquent l’intérieur d’une coquille, est celle du quartz, du verre et de l’obsidienne, dont les éclats tranchants ont servi d’outils dès la préhistoire. La cassure esquilleuse laisse des écailles pointues, comme dans certaines roches fibreuses ; la cassure inégale est rugueuse et sans forme particulière ; la cassure terreuse s’effrite comme de l’argile ; la cassure crochue, enfin, est celle des métaux natifs comme le cuivre, avec des pointes arrachées.

Un même minéral peut cumuler les deux : une pierre à clivage imparfait montre des plans là où la rupture les a suivis, et une cassure irrégulière ailleurs. C’est pourquoi on observe toujours plusieurs surfaces, et pas une seule.

Le clivage se confond souvent avec la dureté, à tort. L’échelle de Mohs mesure la résistance à la rayure ; le clivage, lui, renseigne sur la manière dont une pierre peut se fendre sous un choc. Le diamant, au sommet de l’échelle, possède quatre directions de clivage parfait : un coup porté dans le bon plan peut le fendre, et les tailleurs s’en servent pour dégrossir les cristaux bruts. La topaze, plus modeste en dureté, partage cette fragilité sur un plan unique.

Pour qui porte ou collectionne des pierres, retenir cela permet d’éviter les mauvaises surprises : une pierre à clivage parfait supporte mal les chocs sur ses arêtes, les variations brutales de température et les montures qui la serrent trop. Une pierre sans clivage, comme le quartz ou le grenat, est en revanche plus tenace au quotidien.

En lithothérapie, on voit parfois dans les pierres à feuillets un symbole de couches à « découvrir » et dans les cassures franches un symbole de coupure nette. Ces lectures relèvent de la tradition symbolique.

Ce que dit la tradition n’est pas ce qui est établi. Les correspondances entre clivage, symbole et vertu relèvent de croyances non démontrées scientifiquement. Aucune pierre ne soigne, ne traite ni ne guérit une affection, et ne se substitue à un avis médical.

Trois notions voisines se mêlent facilement. La face cristalline est une surface de croissance : elle s’est formée quand le cristal grandissait, souvent avec de fines stries ou des figures de croissance. Le clivage est une surface de rupture : elle apparaît quand on casse la pierre et se répète sur toutes les parties du minéral, en plans parallèles. Enfin la séparation est une rupture le long de plans de faiblesse d’origine secondaire (macle, inclusions alignées), qui ne concerne pas tous les échantillons de l’espèce : le corindon (rubis, saphir) en offre un exemple, alors qu’il ne se clive pas.

Pour repérer un clivage, on fait tourner la pierre sous une lampe : lorsqu’un clivage est présent, plusieurs petites surfaces parallèles s’allument ensemble, comme une rangée de miroirs. Ce critère se lit avec l’éclat et la forme des cristaux, sans le confondre avec les phénomènes optiques (chatoiement, astérisme), qui tiennent à d’autres causes. Il ne faut jamais, pour autant, casser un échantillon précieux pour vérifier : l’observation des éclats naturels suffit.