Les caractères physiques peuvent se réduire aux suivans

rangés à peu près dans l’ordre de leur plus grande importance : v

La cristallisation,

La pesanteur spécifique,

ÉLÉMENS

La duveté

1 j 'action de la lumière

a. Éclat ,

b. Couleur,

c. Transparence

d. Réfraction,

e. Irisation ,

f Chatoiement,

g. Dichroïsme,

h. Polarisation ;

La phosphorescence ,

L’électricité ,

Le magnétisme ,

La structure ,

La texture ,

La cassure ,

La ténacité ,

La ductilité ,

L’élasticité ,

La flexibilité ,

Le happement à la langue,

Le son.

Cristallisation , ou forme régulière des minéraux.

8. La cristallisation est, de tous les caractères physiques, le plus important dans l’examen des minéraux , aussi nous nous y arrêterons bien plus que sur les autres.

Les minéraux sont des assemblages de molécules similaires liées entre elles par la cohésion ; ces molécules ont des formes également remarquables par leur régularité et leur simplicité. Or, lorsque celles qui appartiennent à un minéral sont suspendues dans un liquide, et qu’ensuite ce liquide, soit en s’évaporant, soit par quelque autre cause, les abandonne à leur affinité réciproque , et déplus, qu’aucune force perturbatrice

ne gêne cette affinité, les molécules, en s’unissant les unes aux autres par les faces les plus disposées à cette réunion , composent par leur assemblage des corps réguliers terminés par des surfaces planes et analogues aux solides de la Géométrie. Ce sont ces corps que l’on a nommés en général cristaux, quelle que soit la substance qui en ait fourni les matériaux (*).

q. 11 y a différens moyens de faire cristalliser les corps :

i°. En les fondant et les laissant se solidifier lentement; il faut avoir soin seulement de percer la croûte supérieure qui se forme, afin de pouvoir décanter les parties liquides et obtenir des cristaux bien formés ;

2°. En les gazéifiant et recueillant la vapeur sur un corps plus froid;

3°. En les dissolvant dans l’eau ou tout autre liquide, et faisant évaporer la liqueur ;

4°. En les dissolvant dans un liquide dont on abaisse la température.

10. De quelque manière que se soient formés les cristaux , ils offrent un nombre plus ou moins considérables de surfaces planes dont l’étendue est extrêmement variable, mais dont les angles ont toujours une ouverture constante dans chaque espèce de cristal. On donne à ces surfaces le nom de faces quand elles ont une certaine dimension, c’est-à-dire quand elle déterminent la forme du cristal, et l’on donne celui de facettes à des faces plus petites qui masquent plus ou moins la forme donnée par les plus grandes. Les faces et les facettes donnent naissance à des angles plans , à des angles solides et à des angles saillans. Les angles plans forment les faces et les facettes des cristaux ; les angles solides sont formés par la réunion de plus de deux angles plans, et les angles saillans sont ceux que forment entre elles les faces qui se réunissent

(*) Haiiy. Traité de Cristallographie, tome I

ÉLÉMENS

deux à deux. La ligue produite par la jonction de deux faces prend le nom à’ arête; on donne le nom de troncature aux facettes qui remplacent une arête , et celui de bisellement à la facette qui enlève une partie d’une arête ou d’un angle. Ce bisellement peut être simple, double, triple, etc. Enfin, on désigne par le nom de pointement l’extrémité d’un cristal qui est formée par des faces qui s’élèvent sur celles du noyau , et terminent le cristal; ce pointement peut être à trois , quatre ou six faces ; il prend quelquefois le nom de biseau quand il a la forme indiquée par cette expression.

1 1 . La forme polyédrique régulière pourrait servir à reconnaître les espèces minérales, si chaque espèce avait une forme particulière; mais il n’en est pas ainsi, et des substances dont la composition est entièrement différente donnent des cristaux dont les formes sont absolument semblables: tels sont, par exemple, la chaux jlualée et le plomb sulfuré.

D’un autre côté , on observe plusieurs formes différentes dans les cristaux d’un même minéral, quoique, dans ces divers cas , ses autres caractères et même sa composition chimique soient absolument les mêmes; mais ces formes sont toujours liées entre elles par des rapports géométriques, et sont les résultats différens d’un même système cristallin.

Eh plaçant un cristal dans mie certaine position, on y suppose une ligne que l’on nomme axe (*) , et en mesurant les angles que forment entre elles les faces qui sont groupées autour de cet axe, ou trouve dans la mesure de ces angles une constance qui n’est susceptible d’aucune variation.

Il existe dans les cristaux des joints naturels qui sont quelquefois visibles et souvent invisibles, en sorte que 1 on peut casser les cristaux et obtenir plusieurs cassures parallèles entre

(*) Un est quelquefois oblige d’admettre plusieurs axes dans un même cristal.

elles, ce qui donne lieu ù des lames. La cassure prend alors le nom de cassure lamelleuse , que l’on désigne plus ordinairement sous le nom de clivage.

Le clivage sera donc l’action de séparer un cristal lame par lame, ce qui a lieu plus ou moins nettement et plus ou moins facilement, selon les espèces de cristaux.

Quelquefois le solide que l’on obtient par un premier clivage peut devenir plus simple par un second : cela tient à ce qu’il existe souvent dans le même cristal plusieurs clivages d’ordre différent, c’est-à-dire qu’un clivage pourra avoir lieu dans un cristal , par exemple , parallèlement à son axe, et un autre parallèlement à sa base, etc. , en sorte que la forme du solide de clivage pourra changer chaque fois que l’on changera d’ordre de clivage. Supposons un prisme hexagone dont tous les plans sont parallèles aux joints : si au lieu d’enlever successivement des lames sur tous les pans, on n’en enlève que sur trois , on finira par rapetisser tellement les trois faces sur lesquelles on n’enlèvera lion, qu’elles disparaîtront entièrement, et le cristal sera alors un prisme trièdre. Un octaèdre pourra également se transformer, en changeant les plans de clivage, en tétraèdre, en cube, en dodécaèdre. En clivant ainsi les cristaux de toutes les formes, on verrait que l’on pourrait toujours arriver à la forme de la molécule intégrante. M. Haiiy admet trois formes de molécules intégrantes , qui sont : le tétraèdre , le prisme trièdre et le cube.

12. Les faces qui composent un cristal sont toujours disposées dans un ordre parallèlement symétrique ; toujours elles sont parallèles deux à deux, excepté dans le tétraèdre régulier.

Le nombre de facettes produites sur le noyau d’un cristal est toujours égal aux faces de ce cristal, ou multiple de ce nombre, en sorte que, sur le tétraèdre, il peut se produire sur les angles quatre facettes, ou un multiple de quatre, et sur les arêtes six facettes, ou un multiple de six. La même

ÉLÉMENS

chose n’aurait pas lieu sur le tétraèdre irrégulier. L’octaèdre pourrait donner naissance, sur ses angles, à six facettes, ou à douze, ou à vingt-quatre; il n’en serait pas de même sur le rhomboïde , les angles de ce cristal n’étant pas égaux : il pourra se former une facette sur l’arète culminante du sommet , sans qu’il s’en forme sur les quatre arêtes latérales, mais il s’en produira une semblable sur l’arète culminante opposée et semblable à la première. C’est par suite de cette tendance à produire toujours deux faces parallèles que dans les cristaux on ne trouve pas de pyramides simples (excepté cependant le tétraèdre), mais toujours des doubles pyramides.

Cette loi du parallélisme des faces souffre peu d’exceptions ; quelquefois cependant certaines faces prennent assez de développement pour faire disparaître entièrement les autres. Dans certains cristaux, des facettes s’allongent bien plus qu’elles ne devraient; dans d’autres cas, les cristaux en se groupant se pénètrent quelquefois mutuellement , de manière qu’ils semblent n’en former qu’un seul. Par exemple, dans l’amphibole on observe des groupemens avec renversement, ce qui occasione des angles rentrans, et ces cristaux, qui semblent avoir tourné sur eux-mêmes dans un certain sens , prennent le nom d’hémitropes.

Quant aux facettes additionnelles, les exemples de non parallélisme sont moins rares , ainsi que l’absence d’une des deux faces parallèles. H y a des cristaux dans lesquels une ou plusieurs facettes situées à l’une des extrémités de la direction que l’on peut regarder comme l’axe du cristal, n’ont pas leur parallèle à l’extrémité opposée, et dans lesquels cette irrégularité est constante, tels que la tourmaline, la magnésie horaire; mais on n’observe cette différence que dans les cristaux électriques par la chaleur, et qui donnent les deux électricités aux deux extrémités: on peut croire d après cela que 1 anomalie de forme est un résultat de la propriété électrique.

13. Les minéraux ne présentent pas tous le clivage. Quand on n’a pu arriver par ce moyen à la connaissance du solide de. clivage, que l’on nomme ordinairement forme primitive , il faut l'aire abstraction de toutes les facettes additionnelles qui sont groupées autour des faces primitives. La forme la plus simple autour de laquelle peuvent être placées toutes ces facettes avec symétrie et suivant leur inclinaison , doit être regardée comme forme primitive. On peut quelquefois arriver à deux formes également simples , comme , par exemple , le cube et l’octaèdre régulier : il faut choisir l’une ou l’autre ; mais presque toujours le choix est indiqué, soit par un clivage très peu apparent , soit par des stries ou des chatoiemens qui indiquent le sens dans lequel le clivage s’opérerait.

Ainsi nous voyons que l’on peut parvenir à la connaissance de la forme primitive par diflerens moyens : i° par le clivage, qui est le moyen le plus sur; 20 par l’inspection des joints que l’on aperçoit en présentant le cristal à la lumière ; 3° par l’inspection des facettes ; 4° par le chatoiement, qui indique le sens des lames; 5° par les stries des cristaux.

De la mesure des angles des cristaux.

14. Nous avons vu que l’on distinguait dans les cristaux plusieurs espèces d’angles : les angles s ai llans , les angles plans et les angles solides. Nous nous rappelons que les angles saillans sont ceux que forment entre elles les différentes faces prises deux à deux ; que les angles plans sont ceux des surfaces des cristaux , ou ceux que forment entre elles deux arêtes qui se rencontrent, et que les angles solides sont le résultat de la réunion d’au moins trois plans en un seul point: ceux-ci peuvent être triples , quadruples , etc.

Les angles plans expriment la quantité plus ou moins grande dont deux plans se sont écartés l’un de l’autre par

10 ÉLÉMENS

une sorte de révolution autour d’une ligne qui est leur intersection.

Les angles saillans expriment l’écartement de deux lignes par une révolution dans un plan autour du point où elles le coupent.

Ainsi les angles plans et les angles saillans peuvent également être mesurés par une circonférence de cercle.

Il n’en est pas de même des angles solides : leur véritable mesure serait la portion de surface sphérique comprise entre leurs côtés ouïes plans qui les forment, cette surface sphérique ayant pour centre le sommet de l’angle solide; mais comme on ne mesure ce polygone sphérique qu’en le partageant en triangles sphériques, et qu’un triangle est déterminé quand on connaît ou les trois angles ou les trois côtés,

11 s’ensuit qu’on peut déterminer un angle solide triple d’un polyèdre par le moyen des angles saillans ou des angles plans qui le composent , les premiers étant les angles, et les seconds étant les côtés du triangle sphérique qui est sa véritable mesure. Il en est de même des angles quadruples et autres.

Il semblerait qu’on pourrait parvenir à mesurer les angles plans (au moins approximativement) par le rapporteur ordinaire ; mais , ou les cristaux sont trop petits , ou l’on est souvent arrêté par le défaut fréquent de continuité des arêtes. D’ailleurs on obtiendrait rarement une application exacte du rapporteur, à cause des inégalités que l’on rencontre presque toujours sur quelque point d’une face, et par suite du groupement des cristaux : aussi on conclut la mesure des angles plans par la mesure de plusieurs angles saillans adjacens : ou , si l’on veut les mesurer directement, on y parvient approximativement avec le rapporteur ordinaire.

On mesure un angle saillant avec divers instrumens que l’on nomme goniomètres . On en distingue deux sortes , les goniomètres par réflexion , et les goniomètres par applica-

tion. On emploie plus fréquemment ces derniers, dont l’usage est beaucoup plus facile , mais moins exact que celui des goniomètres à réflexion. Parmi ceux-ci, c’est du goniomètre de M. Wollaston dont on fait le plus souvent usage (*). L’avantage de ce goniomètre est de pouvoir mesurer de très petits angles et sur de très petits cristaux , cas dans lesquels le goniomètre par application ne peut être employé.

Cependant si la surface des cristaux n’était pas réfléchissante, on ne pourrait pas se servir du goniomètre à réflexion, et le goniomètre d’application ordinaire donnerait toujours lieu à de grandes erreurs sur des cristaux dont le volume serait peu considérable : aussi , dans ce cas , emploie-t-on le goniomètre nouvellement imaginé par M. Adelmann , instrument qui , sans être à réflexion , permet de prendre presque exactement la mesure des angles , pourvu toutefois que les cristaux ne soient pas par trop petits.

Des formes dominantes des cristaux.

i5. On entend par forme dominante d’un cristal, le solide géométrique simple. On peut le supposer en ne considérant d’abord que l’ensemble des faces principales du cristal, et faisant abstraction (momentanément) des facettes plus petites qui les modifient, et que l’on nomme modifications de la forme dominante.

M. Brochant, dans son excellent article Cristallographie , inséré dans le Dictionnaire des Sciences naturelles , rapporte les formes dominantes des cristaux à neuf principales , qu’il subdivise ensuite en plusieurs autres.

Ces formes principales , dont nous allons donner le tableau de subdivision d’après ce même savant , sont:

(*) Brochant «le Villicrs, Dictionnaire des Sciences naturelles, article Cristallisation.

ÉLÉMEJNS

Le tétraèdre ,

Le parallélépipède ,

L’octaèdre ,

Le prisme hexagonal,

Le dodécaèdre rhomboïdal ,

Le dodécaèdre pentagonal ,

Le dodécaèdre triangulaire.

L’icosaèdre triangulaire,

Le trapézoèdre.

Tétraèdre. Solide formé par la réunion de quatre plans triangulaires : ses faces sont également distantes d’un point intérieur que l’on peut regarder comme le centre de ce solide.

(PL i , fig. i.)

Parallélépipède. Solide composé de six faces parallèles deux à deux, et qui sont des parallélogrammes. On peut le définir aussi un prisme quadrangulaire ayant pour hase des parallélogrammes. (PL i , fig. 2.)

Octaèdre. Solide terminé par huit plans, quelle que soit leur position, mais qui sont ordinairement disposés symétriquement autour cl’un axe qu’ils rencontrent , quatre dans un sens, quatre en sens inverse parallèlement aux premiers. Ces plans sont tous des triangles si les faces se réunissent quatre à quatre dans un point, à moins qu’une face ne soit beaucoup plus étendue que les autres. (PI. 1 , fig. 3.)

Prisme hexagonal. Prisme à six faces latérales ou ayant pour base un hexagone. Quand sa coupe perpendiculaire à l’axe offre un hexagone régulier, deux faces latérales adjacentes quelconques sont inclinées entre elles de 120°. (PI 1.

fig. 4.)

Dodécaèdre rhomboïdal. Solide composé de douze plans rhomhes. 11 est régulier quand les douze rliombes sont égaux et semblables. (PL i , fig. 5.)

Dodécaèdre pentagonal. Solide termine par douze plans pen-

Èlémens de Minéralogie , tome I , page 1 2 .