minAualoctk

nxK^rionre ne vifinl les irouUIor dans rarranfî[fiincnl de. leurs molécules, des formes régulières nouimées cristaux. Si au conlraire quelque cause vient déranger cet arrangement de leurs molécules, elles S8 prennent en masses plus ou moins irrégulières , dans lesquelles il est souvent impossible de reconnaître aucune trace de forme ou de structure régulière.

Nous étudierons donc successivement les formes réguUcres ou cristallines des minéraux , puis leurs formes irrégulicres.

§ 1"'. Formes régulières dès Minéraux.

C'est un sujet d'étonnement et d'admiration pour les personnes étrangères à l'étude des sciences naturelles, que ces formes réguUères et variées sous lesquelles se présentent les substances minérales cristallisées naturellement. Ces formes , identiques pour la plupart aux solides polyédriques de la géométrie , offrent souvent des faces , des arêtes et des angles tellement bien définis, qu'elles semlilent être le produit de l'industrie humaine et avoir été travaillées par le lapidaire. C'est le sentiment qu'on éprouve en voyant les prismes hexagones réguliers terminés par des pyramides à six faces du cristal de roche; les cubes du spath fluor^ de la galène ou du sel marin ; les rhomboèdres du spath d'Islande ; les octaèdres du diamant, etc.

Les anciens avaient déjà remarqué et admiré plusieurs de ces formes régulières des minéraux, et entre autres celle du cristal de roche et du diamant. Mais elles ne furent à leurs yeux que de simples effets du hasard, et cette opinion se prolongea jusque dans le siècle dernier oùLinnée,le premier, vit autre chose qu'un jeu de la nature dans un phénomène qui se reproduisait constamment de la même manière. Ce grand naturaliste soupçonna que ces formes cristallines pouvaient dépendre de la nature même des substances minérales.

Mais ce fui seulement en 1772 qu'un savant minéralogiste français, Romé de Lisle, réunissant le plus grand nombre possible de cristaux dans toutes les substances connuas , vit que les formes de ces cristaux étaient constantes pour une même substance , et que les variations qu'elles éprouvaient souvent

GARAGTERliS PHYSIQUES. 0

pouvaient néanmoins toutes être rapportées à un petit nombre de formes simples et primitives dont elles n'élaient que des modifications. Ces vérités ont été confirmées et soumises à des lois rigoureuses et mathématiques par les importans travaux de Haùy , autre savant français , et les recherches plus récentes de MM. WeisSj Mohs , Eeudant et Mitscherliciï , les ont de plus en plus confirmées.

Dans toujte espèce de cristal on distingue : (" les faces; 2° les arêtes pu lignes saillantes , qui résultent de l'intersection de deUÇç faces ^ 3° et enfin des rt«^/ev ^o/iWe.ç , points de jonction des arêtes.

Dans un cristal , les faces sont de même espèce , quand elles sont égales entre elles et dans la même posilioà». Elies sont au contraire d'espèce différente quand elles ne sont pas égales ou qu'elles n'ont pas la même position.

Deux arêtes sont de même espèce quand elles ésultent l'une et l'autre de l'intersection de deux faces semblables et de même inclinaison. Elles sont au contraire différentes quand elles résultent de plans diversement inclinés.

Do même, deux angles solides seront de même espèce, quand les angles plans dont ils sont formés sont parfaitement semblables entre eux. Ainsi dans un cube , toutes les faces , toutes les arêtes et tous les angles sont de même nature. Dans un rhomboèdre , les faces opposées sont de même nature ; et parm i les arêtes et les angles solides , il en est de même nature et de nature différente.

Ces )iotiojis préliminaires une fois posées, pour faire comprendre les modifications que les cristaux peuvent éprouver , il est nécessaire d'admettre l'axiome suivant^ qui est l'expression de la presque universalité des faits :

Dans tout cristal , les parties de même espèce sont toutes modifiées à la fois et de la même manière , et les parties d'espèce différente sont différemment modifiées.

A. Constance^ variations et mesure des angles.

Dans une mûm? espèce Kiinérale ou dans celles de ses va-

MINJIRALOGIB.

riétés qui offrent des formes cristallines particulières , ! les angles ont constamment la même mesure , et par conséquent les faces sont toujours inclinées de la même manière les unes sur les autres. Ainsi le carbonate de chaux cristallisé ou spath d'Islande cristallise en rhomboèdre. Ses angles obtus sont de 105» 5' , ses angles aigus de 74" 55'. Les cristaux de cette substance, pris dans toutes les localités où on peut la rencontrer , offriront constamment la même mesure dans leurs angles. Celle forme n'est donc point, ainsi que l'a fait remarquer Romé de Lisle, l'effet d'un pur hasard; mais elle dépend évidemment de causes qui agissent toujours de la même manière.

Cependant nous devons faire remarquer que cette constance des angles ne s'observe rigoureusement que dans les cristaux soumis à une même température, et dont la composition chimique est identique.

En effet , il résulte des observations de M. Mitscherlich que les cristaux chauffés à différens degrés éprouvent quelques changemens dans la valeur de leurs angles. Ces changemens se font tantôt en plus , tantôt en moins, et ils paraissent dépendre de la dilatation inégale qui a lieu dans ces cristaux suivant leurs différens axes. Ces variations sont assez faibles, elles vont de 10 à 12 minutes , de 0° à 100% peuvent dépasser 20' à la température de l'huile bouillante.

M. Beudant a également prouvé par un grand nombre d expériences que l'addition, même en faible proportion, d'une autre substance dans un cristal, modifiait la valeur des angles et que les angles ainsi modifiés sont en quelque sorte la moyenne entre les angles propres des deux substances mélan- .rées. Nous devons toutefois faire remarquer que celte loi de M. Beudant n'est applicable qu'au cas où les deux substances sont isomorphes, c'est-à-dire où leurs formes s ,nt de même genre , et ne présentent que de légères variations dans les angles, comme les carbonates de chaux, de fer, de manganèse, etc. Ces observations ont. été répétées par M. Mitscherhch qu. en a constaté toute l'cxacliludc.

Ainsi Iclude do la mesm« dos angles est doue d une haute i„,porlance en minéralogie . puisqu'elle peut serv.r a caraclt-

CARACTERKS PHYSIQUES. 7

riser certaines espèces et faire reconnaître leur état de pureté.

Pour mesurer ces angles avec précisq^, on se sert d'instrumens qu'on nomme en général Goniomhtres .

Celui qu'on emploie habituellement, et qu'on appelle Goniomètre de Garengeot , nom de son inventeur , consiste en deux lames d'acier réunies par le moyen d'une virole autour de laquelle elles peuvent se mouvoir. On applique (voy. pl. 1, fig. B) les bords écartés angulairement de ces deux lames sur les faces dont on veut mesurer les angles , et l'on en obtient ainsi l'inclinaison. On reporte ensuite ces lames ainsi écartées sur uu demi cercle eu cuivre ou rapporteur (voy. pl. 1, fig. A) , divisé en 180° et l'on a ainsi au juste le nombre des degrés de chaque angle.

Plusieurs auteurs ont perfectionné cet instrument, de manière qu'aujourd'hui on peut mesurer avec une grande précision les angles des cristaux les plus petits. .

D'autres Goniomètres ont aussi été proposés pour remplacer celui de Garengeot: lois sont le GoniomtLre fixe de M. Adelman et le GonicHiètre de Wollaston , employé pour la mesure des angles par la réflexion de la lumière. Ce dernier est sans contredit celui qui offre la précision la plus grande, et avec lequel ont peut apprécier les différences les plus minimes.

B. Formes cristallines simples qu'on observe le plus communément. ■

Les formes simples les plus communes sous lesquelles les cristaux peuvent se présenter sont les suivantes :

1° Le Tétraèdre, solide à quatre faces triangulaires ( pl 1 Cg. 12). • '

Le tétraèdre régulier est celui dont toutes les arêtes sont égales et qui est terminé par quatre triangles équilatéraux.

Le cuivre gris , le zinc sulfuré présentent celte forme.

•2" Le ParaUêUpiphdc , solide composé de six faces égales et parallèles entre elles deux à deux. Il comprend :

A. Le C«/.c.- solide terminé par six faces carrées et égales (Pl-.l,fig. 1).

MINÉRALOGU:,

11. Le Rhombocdre (pl. 2 fig. 1.3) ; solide Icnniné par six faces rhombes ou en losange, c'est-à-dire à quatre côtés égaux , mais non perpendiculaires ; d'où il résulte des angles de valeur inégale.

.3" Le Prisme (pl. 2, fig. 19) est un solide terminé supérieurement el inférieurement par deux ligures égales et parallèles , et latéralement par autant de parallélogrammes qu'il y a de côtés. Les deux faces terminales sont les bases du prisme, les latérales en sont les pans.

Le prisme est droit , quand son axe est perpendiculaire a ses bases. Il est oblique (pl. 2 , fig. 26) , quand son axe n'est pas perpendiculaire à ses bases.

Suivant la figure de ses bases , le prisme est à base carrée , à base rectangle, à base rhombe, ou enfin à base de parallélogramme obliquangle.

Suivant le nombre des pans ou faces latérales , le prisme peut être triedre, tétraèdre, hexaèdre (pl. 2, fig. 15), octaèdre, selon qu'il présente , trois , quatre , six ou huit pans,

4° V Octaèdre (pl. 1, fig. 4) est un solide à huit faces triangulaires, représentant en quelque sorte deux pyramides à quatre faces appliquées base à base. Il est régulier, quand tous ses bords sont égaux , et qu'il se compose de huit triangles égaux.

Suivant la nature des triangles, l'octaèdre est à triangles scalènes, quand leurs trois côtés sont inégaux, à triangles isocèles, quand deux de leurs côtés sont égaux.

Suivant la forme de la base :

L'octaèdre est à base carrée.

à base rhombe.

à base rectangle.

—.— à base parallélogramme.

5" Le Dodécaèdre ( pl. 1 , fig. 7) ou solide à douze faces. Il peut être à douze faces rhombes, dodécaèdre rhomboïdal

(pl. 2, fig. 7). Grenats.

11 peut être à faces pentagonales, dodécaèdre penlagonal.

Fer pyrilcux.

CA.RAGTliJVli6 PHYSIQUES. 9

11 peut être à douze faces triangulaires, dodécaèdre triangulaire. Cuivre gris. ^

6" Enfin il existe encore des polyèdres à vingt-quatre (^pl. i, Gg. 11 ) ou à quarante-huit faces dont la figure varie aussi.