L'opale est un minéraloïde composé de silice hydratée, de formule , avec des traces d'aluminium, de potassium, de sodium et de calcium principalement. La teneur en eau est habituellement comprise entre 3 et 9 %, mais peut (rarement) dépasser 15 %. L'opale comporte parfois des cristallites de cristobalite, montrant parfois des défauts d'empilement de type tridymite.
L'opale est une espèce minérale reconnue officiellement par l'IMA, bien qu'elle soit amorpheAmerican Mineralogist 92 (2007) 1325..
On distingue quatre variétés structurales : Opal-CT (la lussatite des francophones) riche en cristobalite à défauts de type tridymite (d’où les deux lettres « C » et « T ») ; Opal-C, une forme encore à l’étude. Il semble que la base soit une cristobalite, présentant d’importantes anomalies de structures cristallines. Les différences sont assez franches pour la distinguer de la cristobalite ; de même le terme cristobalite-microcristalline n'est pas encore prouvé ; Opal-A, l'opale la plus connue, formée de microsphères de silice amorphe, associées à des molécules d’eau dans des proportions variables. La lettre « A » désigne le caractère amorphe, la lettre « G » suggère que nous sommes en présence d’un gel ; Opal-A (la hyalite des francophones), une forme amorphe (lettre A) comme la précédente mais cette opale apparait dans les formations volcaniques, où les pegmatites déposent la silice à des températures élevées. La lettre « N » (normal) rappelle que la structure en réseau est plus proche de la silice mais il reste tout de même des molécules d’eau dans des proportions significatives.
Étymologie L'origine du terme opale vient du mot sanskrit upala signifiant « pierre précieuse », qui est à l'origine du grec opallion et du latin opalus. Selon Pline l'Ancien :
Formation L'opale peut se former par des processus biogéniques : certains organismes fabriquent leur squelette en opale-A. C'est le cas des radiolaires et des diatomées en particulier, ainsi que de rares foraminifères. A leur mort, les squelettes de ces organismes s'accumulent au fond de l'eau ; la roche formée par l'accumulation de ce sédiment est une radiolarite ou une diatomite, respectivement. On en connait d'eau douce et d'eau de mer.
En contexte géologique, l'opale est un minéral d'altération qui se forme dans les premières centaines de mètres sous la surface continentale par circulation d'eau, altération des roches silicatées, libération de silice dans l'eau, puis sa précipitation. On distingue les contextes d'altération météorique continentale des contextes d'altération hydrothermale mettant en jeu des circulations d'eau chaude dans les roches. Les minéraux s'altérant préférentiellement pour libérer de la silice dans l'eau sont les feldspaths d'une part et le verre volcanique d'autre part. La géochimie de la roche mère se lit généralement dans la composition des traces dans l'opale.
L'opale peut contenir des organismes fossilisés par perminéralisation, remplacement ou inclusion. En inclusion on ne trouve guère que des racines de plantes, mais en 2020 on a trouvé le premier animal ainsi fossilisé, la nymphe d'une cigale datant de 5 à 10 millions d'années..
Optique vignette|Structure moléculaire d'une opale précieuse : un réseau ordonné de sphères de SiO2 Les feux colorés de l'opale-AG (iridescence) sont dus aux jeux de lumière provoqués par sa stratification qui provoquent des interférences et donnent cet éclat nacré (la couleur bleue des papillons morpho est due au même phénomène de diffraction par des structures microscopiques régulièrement espacées). Cette diffraction n'existe pas dans l'opale-AG commune appelée potch, dans laquelle les sphères, plus petites et de tailles différentes les unes des autres sont disposées au hasard. Les reflets blancs, bleus, gris et noirs (plus rares) sont assez fréquents mais les reflets rouges dus à des sphères plus grosses () sont très rares. L'opalescence concerne le phénomène optique observé sur le fond translucide de nombreuses opales.
Synonymie vignette|152x152px|Opale cacholong, Rudice, Tchéquie.Cachalong, ou cacholong, mot d'origine mongole, attribué à la calcédoine puis à une variété d'agate mais qui désigne une opale sans iridescence et opaqueEsquisses critiques Par Pierre Lièvre 1921 P.192. Opale commune (common opal) opale-A Jones, J.B. and E.R. Segnit (1971), « The nature of opal. I Nomenclature and constituent phases », Journal of the Geological Society of Australia: 18: 57-68. Opale noble (opale-A). Opale potch, désigne une opale-A sans iridescence. Vidrite (pour l'opale-A) Max Hutchinson Hey, An index of mineral species & varieties arranged chemically 1955, British Museum (Natural History). Dept. of Mineralogy. L'« opale de bois », terme qui désignait au le bois silicifié, ne correspond pas à une opale mais à un jaspe.
Variétés vignette|163x163px|Opale arlequin vignette|Carte des principaux pays producteurs d'opales dans le monde L'opale présente diverses sous-variétés, dont certaines sont utilisées en joaillerie et classées comme pierre fines ; ces variétés se distinguent par leur origine, la couleur du fond ou sa nature. Sans jeux de couleurs elle est classée « commune », avec jeux de couleurs elle est classée « précieuse » ou « noble ». Le « dessin arlequin » désigne une répartition extrêmement rare des couleurs d'une opale, celle de l'habit aux carreaux bien définis, ce n'est pas une variété. Une opale « arlequin » peut être noire, blanche, boulder, etc.
alumocalcite, décrite par Kersten sur des échantillons provenant de Lybenstock Erzgebirge, n'est en fait qu'une halloysiteArmand Dufrénoy, Traité de minéralogie, Volume 3, 1856. diatomite, peut être considérée comme une variété d'opale, elle se forme par l'accumulation des squelettes fossiles de diatomées (diatomea). fiorite, décrite par le minéralogiste anglais William (Guglielmo) Thomson en 1796James Dwight Dana, George Jarvis Brush (1877) A System of Mineralogy: Descriptive Mineralogy, John Wiley & Sons, New York (NY), 5 éd., 827 p., p. 199, citant entre autres Bibl. Brittan. [Bibliothèque britannique, tome 1], 185, 1796 "(? name fiorite here given)", d'après des échantillons provenant du mont Amiata, commune de Santa Fiora, province de Grosseto, Toscane, Italie. Opale botryoïdale, concrétionnée ou sous forme de stalactite de couleur blanche.Synonymie de fiorite : amiatite quartz hyalin concrétionné (René Just Haüy). forchérite, décrite par le minéralogiste autrichien Aichhorn en 1860 ; opale jaune-orangé trouvée initialement à Holzbrücken mill, vallée d'Ingering, Knittelfeld, Styrie, Autriche, qui doit sa particularité à l'inclusion de microscopiques fragments de réalgar et d’orpimentAichhorn: Wiener Ztg., Abendbl., 11.07.1860. hydrophane, décrite par Georges-Louis Leclerc de Buffon en 1785Histoire naturelle des minéraux, tome troisième, 1785, page 598, opale dont la transparence et les feux n'apparaissent que si elle est humide ou immergée dans l'eau. isopyre, décrite par Wilhelm Karl Ritter von HaidingerThe Edinburgh new philosophical journal, 1827, p. 263 à partir d'échantillons de ce minéral en Cornouailles. Opale en masse vitreuse noire à rougeâtre rappelant l'obsidienne. mascareignite, variété d'opale d'origine végétale et de squelettes de diatomées. Décrite par Alfred Lacroix en 1936. Son aspect l'a fait prendre pour des cendres volcaniques. Elle n'est présente que sur l'île de la Réunion (Archipel des Mascareignes). ménilite, variété d’opale brune ou grise, décrite à partir d’échantillons de Ménilmontant, Paris. Découvert et nommé par Saussure, mais décrite par Abraham Gottlob Werner sous le terme de polierschieferJean-Claude de La Métherie, Théorie de la terre, vol. 2, 1797.. neslite variété d'opale légère et tendre en nodule blanchâtre, décrite par le minéralogiste toulousain Alexandre Leymérie (1801-1878), à Nesle (qui a donné l'étymologie) près de Villenauxe-la-Grande en 1840. L'analyse chimique en a été faite par DamourBulletin de la Société géologique de France, Tome 12 Paris 1841, p. 19. Cette opale a la propriété originale de flotter sur l'eau.Synonyme pour neslite : opale nectique quartz nectiqueHenri Landrin, Dictionnaire de minéralogie, de géologie, et de métallurgie, 1852 opales par dépôts (Siliceous sinter en anglais), variété d'opale rencontrées par dépôts de fumeroles ou de geyser. hydrolite (selon Mackenzie) geyserite (synonyme : terpizite) qui désignait au les dépôts de silice amorphe (souvent imprégnée de débris végétaux (plusieurs gisements dans le monde : Australie-Occidentale, Chine, Espagne, États-Unis, Hongrie, Islande). vignette|132x132px|Opale d'or viandite, décrite par Goldsmith est également une variété d'opale par dépôts, analogues à ceux de la geyserite. Son aspect particulier, qui rappelle la viande, a déterminé son nomLes méthodes de synthèse en minéralogie, cours professé au Muséum Par Stanislas Meunier 1891. opale de feu, transparente, jaune orange ou rouge, avec ou sans jeux de couleurs. opale noire, aux feux vifs multicolores sur fond sombre gris à noir, l'opale noire provient presque exclusivement de Lightning Ridge ; les couleurs spectrales paraissent plus intenses sur le fond sombre. Les pierres de haute qualité sont extrêmement rares. opale d'or (Gold opal) variété brun-vert à jaune d'opale, décrite par Ernst Friedrich Glocker en 1847 sur des échantillons de Erdőhorváti, Zempléni Mts., Borsod-Abaúj-Zemplén Co., HongrieE.F.Glocker (1847) Gen. Spec. Min. Sec. Ord. Nat. Dig. Synopsis p.131. quincite (synonyme : quinzite, quincyte), variété d'opale rose découverte à Quincy, près de Bourges, Cher, France. Décrite par Pierre Berthier. Ce minéral a longtemps été décrit comme une variété de magnésiteFrançois Sulpice Beudant, Traité élémentaire de minéralogie, Volume 2. Erreur qui était reprise dans des publications jusqu'en 2000.
Galerie
Gisements pour opale-A vignette|Extraction des opales à Coober Pedy, Australie Le lessivage dû à l'érosion entraîne la silice en solution, jusqu'à la nappe. Ce lessivage, tertiaire concerne aussi bien la roche que les coquilles prises dans le dépôt. L'opale s'est déposée, par paquets dans la roche ou à la place des coquilles, lorsque la nappe est descendue à la suite d'une longue période de sécheresse.
Le dépôt n'est donc pas prévisible, il n'y a pas de veines, et l'exploitation doit se faire très délicatement, à la main ou avec de petites machines (exploitation plus ou moins artisanale) pour ne pas rater les dépôts qui peuvent être gros comme le poing ou même moins.
Les gisements principaux se trouvent en Australie et en Amérique (Mexique, États-Unis, Canada).
La première découverte d'opale en Australie date de 1849 et fut faite par le géologue allemand Johannes Menge. La production commença à White Cliffs (Nouvelle Galles du Sud) en 1890 et à Opalton (Queensland) en 1896. vignette|Bélemnites fossilisées en opale - Coober Pedy, Australie (MNHN) Les champs d'opale de Coober Pedy produisent les trois quarts des opales du monde. Ils s'étendent sur de Mintabie au nord à Andamooka au sud, découverts entre 1920 et 1930 et dont les opales ont une faible teneur en eau (< 6 %) et des couleurs vives. L'opale se trouve dans des couches d'argiles sableuses déposées au Crétacé par la mer peu profonde qui recouvrait les trois larges dépressions qui forment le Great Artesian Basin : le Carpentaria Basin, le Eromanga Basin et le Surat Basin.
Lightning Ridge est connu pour ses squelettes transformés en opale dont Pandora qui provient de l'épaule d'un plésiosaure.
Le Stuart Range Opal Field fut découvert lors de la prospection pour l'or en 1915. En Australie : Lightning Ridge (Nouvelle Galles du Sud), Coober Pedy (Australie-Méridionale), Yowah et Opalton (Queensland). Au Mexique : San Juan del Rio découvert en 1855. Aux États-Unis : Virgin Valley (Nevada) et Opal Butte. Autres gisements (non exhaustif) : Brésil, Éthiopie, Indonésie, Honduras, Slovaquie, Hongrie, Canada.