PARTICULARITÉS DE LA STRUCTURE DES CRISTAUX

Observations microscopiques. — Le mode de formation des cristaux peut se conclure, avec plus ou moins de vraisemblance, d'observations relatives à leur structure interne. Il peut aussi être étudié directement par des expériences de cristallisation artificielle. Occupons-nous d'abord de la première de ces méthodes.

Le microscope ne se borne pas à nous faire connaître, par l'emploi de la lumière polarisée, la structure, parfois si compliquée, de certains réseaux cristallins. Il met aussi en évidence diverses particularités, dont l'explication

(i) Wallerant, Bull, hoc miner., juillet i

INCLUSIONS DES CRISTAUX

ne peut être cherchée ailleurs que dans Les circonstances mêmes de la cristallisation.

Mais l'observation microscopique, quand on fait usage de forts grossissements, exige (1rs lames suffisamment transparentes pour pouvoir être éclairées par transmission. Lorsque ces Lames cristallines ne son! pas directement fournies par le clivage, ou 1rs obtient en détachant <lu cristal une esquille et en la polissant à L'émeri sur une meule horizontale. Dès qu'on a obtenu une face I >i«- n plane, on la colle, avec du baume de Canada, sur une plaque de verre épais et on procède, ainsi qu'il a déjà été dit, au polissage d'une autre lace parallèle à la première. On peut ainsi, quand on en a l'habitude, obtenir des plaques extrêmement minces, comme cela est nécessaire si le minéral est très peu transparent ou si l'on y veut étudier les phénomènes chromatiques. Les lameminces doivent d ailleurs être collées, avec les précautions voulues, entre deux plaques de verre, à L'aide du baume de Canada.

De tous les phénomènes que le microscope permet de constater, l'un des plus importants est la présence, au sein des cristaux, de matières étrangères à L'étal d'inclusions. On en dislingue de plusieurs sortes, suivant qu'elles sont gazeuses, vitreuses, liquides ou solide-.

Inclusions vitreuses et gazeuses des cristaux. — Les inclusions vitreuses (tig. Vmj sont les restes de la matière amorphe au sein de laquelle les cristaux ont pris naissance; elles sont nécessairement isotropes. Leur coloration est généralement brune, violacée ou rougeàtre, tandis que les inclusions lluides sont incolores. Comme il y a d'ordinaire une grande différence entre l'indice de réfraction du cristal et celui de l'inclusion, les contours de cette dernière sont nets et dépourvus de pénombre. Les bulles qu'elle peut contenir, et qui ont dû être produites par des gaz entraînés avec la pâte vitreuse, sont immobiles et à contours fortement ombrés.

Quelquefois les inclusions vitreuses, au lieu d'être arrondies, occupent une cavité à contours polyédriques; mais on les distingue aisément des petits cristaux qui pourraient être enclavés dans un plus grand, parce que leur forme polyédrique est celle qui convient au corps enveloppant . Les inclusions de celle nature forment donc, au sein de la masse qui les contient, ce qu'on appelle un cristal négatif ou en creux. Les cristaux négatifs sont assez fréquents dans le Quartz, dans le Sel gemme, ainsi que dans la Glace et le Gypse.

Les inclusions gazeuses, le plus souvent arrondies, peuvent aussi occuper un cristal négatif. Leur contour est Limité par une large bande noire, à cause de la différence de réfrangibilité qui existe entre le gaz de l'inclusion et la matière qui l'environne, d'où résultent des réflexions totales. Le gaz qui s'y trouve renfermé, la plupart du temps sous faible pression,

Fie;. 35g. — Inclusions vitreuses (d'après Zirtei .

CRISTALLOGÉXIE

— Inclusions liquides avec libelles (d'à pris Zirkel).

consiste en général en azote, avec traces d'oxygène et d'acide carbonique. Quand la pression est un peu élevée, on observe ordinairement de l'acide carbonique, de l'hydrogène et des hydrocarbures.

Inclusions liquides. — Les inclusions liquides ont des formes, tantôt irrégulières, tantôt polyédriques. La pénombre de leur contour esl plus accentuée

que celle des inclusions gazeuses, parce qu'il y a moins de différence entre l'indice de réfraction du cristal et celui du liquide enveloppe. La plupart contiennent une bulle de gaz ou libelle, à contour fortement ombré Gg. 36o .

Dans le Quartz, qui de tous les minéraux en est le plus abondamment pourvu, les inclusions s'alignent en traînées plus ou moins tortueuses, Kn général, le maximum de leur diamètre est 6mm,o6; les plus petites ne sont visibles qu'avec un grossissement de 700 ou 800 diamètres. ( >n compte parfois dans celte 1 spèce plus de 120 inclusions sur un centième de millimètre carré. M. Zirkel en a observé dont le diamètre était inférieur à 3 millionièmes de millimètre. La bulle mobile ou libelle est le caractère distinctif des inclusions liquides, bien que parfois elle puisse faire défaut. Toutes les fois que sa dimension est inférieure à 2 millième.- de millimètre, cette libelle est animée d'une trépidation constante, dont la cause paraît devoir être cherchée dans les phénomènes de la thermodynamique 1 .

Parmi les liquides des inclusions, les uns possèdent la transparence, la réfrangibilité et la dilatabilité de l'eau; ce sont ou de l'eau pure, ou des dissolutions salines aqueuses. D'autres sont légèrement jaunâtres ou verdâtres, moins réfringents «pie l'eau, beaucoup plus dilatables et très volatils. Vogelsang a a "né d'ingénieux appareils pour étudier l'action de la chaleur sur les liquides des inclusions. On voit tantôt le liquide se dilater en absorbant la libelle, saut a se réduire peu après lui-même en vapeur, ce qu'on reconnaît à l'apparition d'une forte pénombre; tantôt la libelle augmenter progressivement aux dépens du liquide qui se vaporise.

Beaucoup d'inclusions renferment de l'acide carbonique liquide. La plupart

donnent di - traces nette-, de chlore et parfois même de fluor : ce dernier cas se

rite, non seulement avec les minéraux fluorés tels que la Topaze, mais

avec le Quartz de la plupart de- granités. Le chlore et le fluor des

inclusions paraissent être à l'état de chlorure de sodium, de fluorure de calcium

et de fluorures alcalins.

Souvent, du reste, des cristaux cubiques s'observent dan- les inclusions liquides fig. 36i , par exemple dan- le Quartz de la Syénite zirconienne de Laurvig et dan- la Néphéline des bloc- rejetés de la Somma, au Vésuve.

1) Voir, dam nota Géolojie, 5' édit., p. 609, l'explication proposée par les

PP. Carbonnelle ■•! Thiri

INCLUSIONS DBS CRISTAUX. MCROLITHES

— Im lotion

li qui île avec cristal CDliiquc d'apri - / ' .

M. Sorby a vu plusieurs de ces cubes, contenus dan- une même inclusion, se redissoudre sous L'action de la chaleur, pour se reconstituer ensuite par le refroidissement, mais cette fois en un cristal unique ; c'était du chlorure «le sodium, en quantité quatre Fois supérieure à ce que l'eau en peul dissoudre à ioo°. Ce sel est de beaucoup le plus fréquent et on en démontre directement l'existence par le précipité blanc, soluble dans l'ammoniaque, que donne, avec le nitrate d'argent, la liqueur obtenue par le lavage des cristaux à inclusions, préalablement réduits en poudre.

Avec le chlorure de sodium, on constate, dans les solutions, la présence de sulfates et de carbonates alcalins ; quelquefois il s \ trouve des cristaux de fluorine et même du sulfate de baryte.

En cherchant à évaluer, par des expériences de dilatabilité, la température et la pression sous l'empire desquelles avait dû se dissoudre le sel marin contenu dans les inclusions liquides du quartz des porphyrites de Quenast, MM. Renard et de Lavallée-Poussin sont arrivés aux chiffres de 3<>7 degrés et de 87 atmosphères. De son côté, M. Sorby a évalué à 3jG degrés la température a laquelle s'était vraisemblablement consolidé le quartz du trachyte des îles Ponza.

Microlithes. Disposition des inclusions. — Les inclusions solides consistent en cristaux microscopiques, mais spécifiés et souvent reconnaissables à leurs formes cristallines, auxquels on donne le nom de microlithes. Quelquefois un cristal de dimensions notables se montre entièrement constitué par un gai de microlithes de la même espèce, comme le cristal de Hornblende de la ligure iGu. D'autres fois les microlithes, spécifiquement distincts du cristal qui les englobe, sont disposés dans l'intérieur d'une manière plus ou moins capricieuse.

Les microlithes ont été souvent désignés sous les noms de parasites. Il arrive quelquefois qu'ils sont tous orientés d'une manière régulière au milieu du cristal qui les contient et qu'on appelle leur hôte. Certaines espèces, telles que la Staurotide, renferment, d'une manière constante, une telle quantité de microlithes, qu'il est impossible d'en obtenir avec exactitude la véritable composition chimique, faute de pouvoir opérer sur une variété pure. C'est du reste un soin qu'il ne faut jamais oublier, de faire l'analyse d'un minéral sur des échantillons aussi exempts que possible d inclusions étrangères.

La disposition des inclusions à l'intérieur des cristaux laisse voir fréquemment un arrangement concentrique qui témoigne, soit de phases distinctes dans la formation du cristal, soit de phénomènes de concentration spéciaux,

Fig. 362. — Cristal Je Hornblende formé de microlithes 1 après /

CR1STALLOGENIE

qui se sont passés dans sa niasse. La ligure itii montre des inclusions vitreuses

accumulées au centre d'un cristal, tandis que, dans la ligure 364, elles sont

réparties en deu\ zones, parallèlement aux côtés et que, dans la ligure 365,

ux modes d'arrangement sont réalisés ensemble.

La disposition régulière des microlithes est surtout visible dans les gros

Fig. :;;::. Fifc-. 364- Fig. 365.

Exemples de disposition des inclusions dans les cristaux d'après Zirltel .

cristaux de Leucite, où leur arrangement peut se faire par zones concentriques 'vtig. 366 et i(>7 ou par secteurs rayonnant à partir du centre flg. 368).

Il arrive qmdquefois que la succession des zones concentriques à l'intérieur des cristaux s'accuse par une différence marquée dans la cohésion. Par

Fig. 336. — Leucite avec microlithes fig. 367. — Leucite avec microlithes Fig. :{ ,s. — Leucite du Vésuve du liasa'te de Stolpcn d après du basalte de Schla. hau d'après J d'après Zirkel).

Zirkel. ZirkeCj.

exemple on connaît de gros cristaux de quartz, formés de prismes pyramides qui s'embottent exactement les uns dans les autres, chaque individu plus gros b i v.mt en quelque sorte de cristal négatif à celui qu'il recouvre. Les divers cristaux composants peuvent être facilement isolés ou remis en place et l'on inéralement, sur leurs faces, un enduit de lamelles de mica, qui explique cette interruption périodique de la cohésion.

Squelettes de cristaux. Cristaux-enveloppes. — L'observation montre que beaucoup de cristaux se sont développés d'abord suivant certaines direction- privilégiées, passant par le centre, de sorte que les arêtes seules de la