Qu'est-ce qu'une obsidienne en géologie ?

L'obsidienne est une roche volcanique entièrement vitreuse, noire, à cassure lisse et conchoïdale, souvent jalonnée de traînées de bulles. Sa composition est celle d'une rhyolite, parfois d'un trachyte. Par extension on appelle obsidienne toute roche massive acide à intermédiaire constituée par plus de 80% de verre. Son nom a été donné par Pline, en hommage à Obsius, personnage de la Rome Antique qui l'aurait découverte. Les linguistes relient plutôt ce nom au latin obsidio, "cerné" (les cassures conchoïdales de l'obsidienne formant des cernes).

Les laves à l'origine des obsidiennes ont une teneur élevée en silice, ce qui leur confère une grande viscosité. Cette viscosité importante empêche la diffusion atomique à travers la lave, ce qui inhibe la nucléation des cristaux. Associé à un refroidissement rapide, il en résulte un verre naturel formé à partir de la lave. L'obsidienne une fois refroidit est métastable à la surface de la Terre (avec le temps, le verre se dévitrifie, cristallisant en minéraux à grains fins), les obsidiennes plus âgée que le Miocène (20 millions d'années) sont rares.

L'obsidienne pure a généralement un aspect très sombre, bien que la couleur varie en fonction des impuretés présentes. Le fer et d'autres éléments de transition peuvent donner à l'obsidienne une couleur brun foncé à noire. La plupart des obsidiennes noires contiennent des nano-inclusions de magnétite, un oxyde de fer. Dans certaines pierres, l'inclusion de petits cristaux blancs radialement groupés (sphérulites) de cristobalite et de feldspaths plagioclases dans le verre noir produit un motif tacheté (on parle d'obsidienne à flocons ou d'obsidienne fleuries si les cocardes sont brun-rose). L'obsidienne peut aussi contenir des bulles de gaz inhérantes à la coulée de lave, alignées lorsque la roche fondue fluait. Ces bulles peuvent produire des effets intéressants comme un éclat doré ou argenté (obsidienne gold et silver). Un éclat irisé, semblable à celui d'un arc-en-ciel (obsidienne de feu) est causé par des inclusions de nano-particules de magnétite créant une interférence en couche mince. L'obsidienne colorée et rayée (obsidienne oeil céleste) du Mexique contient des baguettes orientés d'hedenbergite, qui provoquent les effets de rayures arc-en-ciel par interférence en couche mince.

L'obsidienne n'est pas synthétisé car même si c'est un matériau relativement rare à la surface du globe, ses gisements sont très productifs, ce qui rend ce matériau très abordable. Malgré une grande abondance sur le marché, des verres aux couleurs variées et souvent irréelles (vert d'eau, bleu cobalt, etc...) sont vendus par les grossistes chinois sous le nom d'obsidienne. Il s'agit en realité de verres industriels qui n'ont strictement rien de naturels... On les retrouve sous toutes les formes habituelles : sphères, oeufs, pierres roulées, prismes, etc...