Quartz fantôme, quartz inclus, quartz gwindel : le bestiaire des formes rares

Le quartz est le minéral le plus abondant de la croûte terrestre — il représente près de 12 % de son volume. On en trouve dans les granites, les pegmatites, les grès, les filons hydrothermaux et même dans les évaporites. Pourtant, derrière cette omniprésence se cache un paradoxe : certaines formes de quartz comptent parmi les spécimens les plus rares et les plus recherchés du marché minéralogique mondial. Un quartz fantôme bien lisible, un gwindel alpin sans casse, un sceptre majestueux : ces pièces atteignent régulièrement des prix de plusieurs milliers d'euros et figurent dans les collections des grands musées de minéralogie.

Cet article dresse le bestiaire des formes rares du quartz : quartz fantômes et leur mémoire de croissance, quartz à inclusions solides ou fluides (lodolite, rutilé, tourmalinifère, enhydro), quartz gwindels alpins aux torsions improbables, et la galerie des habits cristallins exceptionnels — sceptres, cathédrales, fadens, fenêtres, macles. Un guide cristallographique pour collectionneurs qui veulent reconnaître, nommer et apprécier la diversité morphologique d'une espèce que l'on croit, à tort, connaître par cœur.

Le quartz alpha (SiO₂) cristallise dans le système trigonal, classe 32, groupes spatiaux P3₁21 (forme sénestre) ou P3₂21 (forme dextre). Pour situer ce système parmi les autres, consulter notre article sur les sept systèmes cristallins. Le quartz n'a pas de plan de symétrie, ce qui lui confère une propriété rare : la chiralité. Chaque cristal est soit gaucher, soit droitier, et cette latéralité influence ses propriétés piézoélectriques — c'est pour cela que le quartz a été utilisé pendant des décennies dans les oscillateurs de précision des montres.

L'habit le plus courant du quartz est le prisme hexagonal terminé par deux rhomboèdres alternés — les faces r (rhomboèdre positif majeur) et z (rhomboèdre négatif mineur). Quand les deux rhomboèdres se développent également, on obtient une terminaison « biterminée » apparemment hexagonale-pyramidale. Quand l'un domine, la terminaison s'allonge en pointe oblique. Ces variations de développement des faces produisent une dizaine de variantes morphologiques de base, et les conditions de croissance ajoutent par-dessus toute la galerie de phénomènes que nous allons parcourir.

Trois facteurs principaux gouvernent l'apparition d'une forme rare : la composition du fluide hydrothermal (impuretés en suspension qui se déposent à la surface du cristal en croissance), les variations de température et de pression (qui modifient la vitesse et la géométrie de croissance), et les accidents mécaniques (fractures cicatrisées, cristaux brisés et reconstruits). Pour le détail des contextes de formation, voir notre article sur l'hydrothermalisme et les filons de quartz.

Un quartz fantôme — ou phantom quartz dans la terminologie internationale — est un cristal qui montre, à l'intérieur de sa masse transparente, la silhouette d'un cristal antérieur plus petit, dessinée par une fine couche d'impuretés. Cette ombre interne donne l'impression qu'un cristal fantôme flotte au cœur du cristal hôte. Le phénomène se forme en quatre étapes successives.

Les quartz à inclusions sont des cristaux hôtes qui contiennent, piégés dans leur masse, des minéraux étrangers ou des phases fluides. Contrairement aux fantômes (où l'inclusion dessine une silhouette en couche), les inclusions ici sont disséminées ou allongées dans tout le volume du cristal. Le quartz, parce qu'il cristallise après de nombreux autres minéraux dans la séquence paragénétique, agit comme une capsule temporelle minéralogique. Voici les principales variétés à retenir.

Le mot gwindel (parfois orthographié gwindelquarz ou quartz vrillé) vient du dialecte alémanique alpin et signifie « torsadé ». Il désigne un type particulier de quartz dans lequel plusieurs cristaux empilés sont décalés angulairement les uns par rapport aux autres, produisant l'aspect d'une lame vrillée en hélice. La torsion peut atteindre 30 à 60 degrés sur un seul spécimen, parfois davantage. C'est l'un des habits cristallins les plus spectaculaires et les plus rares du règne minéral.

Le mécanisme est subtil. Au lieu de croître selon son axe c (le sens normal d'allongement du prisme), le gwindel développe sa croissance principale perpendiculairement à l'axe c, sur les faces du prisme (faces m). Les nouveaux cristaux se forment empilés latéralement, et chacun est très légèrement décalé en rotation autour de cet axe perpendiculaire. La somme des décalages cumulés produit la torsion macroscopique. Les gwindels sont par ailleurs strictement chiraux : ils sont soit gauchers (sénestres), soit droitiers (dextres), et la torsion suit la chiralité du cristal. C'est en réalité l'un des rares cas où la chiralité du quartz se voit à l'œil nu.

Les gwindels sont une spécialité quasi exclusive du massif alpin. Les gisements emblématiques se situent au Mont-Blanc (versants français et italiens), au Furkapass, au Galenstock, à la Maderanertal, au Val Tujetsch (Grisons suisses) et au Grimsel. Quelques pièces ont été décrites au Pakistan et au Brésil, mais l'écrasante majorité des spécimens de musée provient de la chasse aux cristaux pratiquée par les strahleurs suisses depuis le XVIIIᵉ siècle. Pour le contexte de formation des cavités alpines qui produisent ces cristaux, voir notre article sur les pegmatites et la formation des cristaux géants (le mécanisme alpin diffère mais relève de la même physique des fluides résiduels et cavités miarolitiques).

Un gwindel bien formé et sans casse de plus de 10 centimètres atteint régulièrement plusieurs milliers d'euros sur les bourses minéralogiques de Sainte-Marie-aux-Mines ou de Munich. Les pièces exceptionnelles de plus de 30 cm sont conservées dans les collections publiques — le Musée d'histoire naturelle de Berne et le Naturhistorisches Museum de Vienne possèdent les plus belles séries documentées.

Au-delà des fantômes, inclusions et gwindels, le quartz présente une dizaine d'habits cristallins reconnus par les minéralogistes comme « formes particulières ». Voici les six plus recherchés des collectionneurs, classés par mécanisme de formation.