CHAPITRE PREMIER

Formes des minéraux et lois cristallographiques.

$ Les corps, quels qu’ils soient, sont composés de par- © ticstrès petites, maintenuos â distance les unesdesautres ct appelées molécules. Les dernières recherches spectroscopiques de M. N. Lockyer sont de nature à faire supposer que ces molécules ne sont elles-mêmes que des aggrégations de particules plus petites, qu'on appellerait atomes et qui seraient les éléments de la “ matière. Les différentes propriétés physiques et chi- { miques des molécules seraient ainsi le résultat, ou du nombre d'atomes nécessaires pour former les molécules des différents corps, ou de leur mode de groupement.

Les molécules matérielles n’obéissent, en se groupant ensemble, qu'aux lois de l'attraction moléculaire. Et dars ce cas il est naturel de croire que le groupement se fera toujours avec une certaine régularité, surtout s’il est le résultat d'actions peu énergiques, se continuant pendant longtemps. Rien de surprenant

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alors si nous trouvons des minéraux à structure Capillaire, v.g., asbeste, le gypse fibreux, qui nous montrent l'existence de files moléculaires, première phase du greupement des éléments des corps. Ailleurs, dans le mica, le tale par exemple, nous trouverons des feuillets séparables les uns des autres et témoignant à leur tour de l'existence de lames, résultat d’un groupement régulier des files moléculaires. Dans d’autres minéraux, v. g., le sel gemme, ces files, ces lames sembleront ne pas exister, mais la présence de certains plans de rupture parfaitement réguliers nous prouvera encore que le minéral a une structure intérieure régulière, Il en est ainsi pourtous les minéraux à quelques rares exceptions près.

Ces considérations générales sur la structure élémentaire des minéraux nous font prévoir que très souvent ces minéraux devront avoir des formes extérieures régulières. C’est aussi ce qui a lieu, et ces formes ont reçu le nom de formes cristallines.

Crisraux.—Les cristaux sont des solides à forme géométrique régulière, susceptibles de détermination rigoureuse. L'étude de ces formes porte le nom de cristallographie. Ces polyèdres sont limités par des faces plus ou moins développées et par des angles dièdres, solides ou plans, invariables.

Le volume des cristaux varie à l'infini, On en trouve de toutes les dimensions depuis les cristaux ,::croscopiques jusqu'aux énormes cristaux, pesant plus de 200 livres, trouvés dans une veine de quartz des Alpes.

AxEs.—Pour faciliter l'étude de ces formes on sup. pose l'existence à leur intérieur de certaines lignes

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ayant chacune une position déterminée et appelées axes de cristallisation. Un axe est une ligno passant par le centre du cristal et autour de laquelle les faces cristallines sont disposées avec symétrie. On le définit encore quelquefois : toute ligne passant par le centre du cristal et aboutissant au

milieu de deux faces opposées, de deux arêtes opposées ou à deux pointements opposés. Les lignes ab, cd, ef, (fig. 1) sont des axes. Il en serait de mème des lignes 1Pn, pr, St, qui joindraient deux pointements opposés. Dans l'exemple que nous venons de citer les axes

sont tous égaux. Dans certains cas un de ces axes se distingue par des propriétés spéciales, soit par une longueur différente des autres, soit par certaines propriétés optiqnes, on l’appelle : pour cela axe principal, Tel est dans la fig. 2, nrisme droit à base carrée, lt ro ‘b qui joint le milieu des à x bases opposées etqui «11 plus court

Fig. 2.

où plus long : os deux axes cd et ef, joignant je

milieu des fac: l'\érales opposées.

CRETALLOGÉK1 |, —Pour qu'un corps puisse prendre la forme cristallin: il faut que ses molécules se réunis-

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sent lentement de manière à constituer des groupements parfaitement réguliers, ce qui peut se faire lorsque les corps passent de l’état gazeux ou liquide à l'état solide. Or la solidification peut être le résultat de l’évaporation d’une dissolution quelconque, du refroidissement d’une substance fondue ou enfin de la condensation d’une vapeur. De là trois modes de cristallisation. Lorsqu'une dissolution est soumise à l'éva . poration, elle se concentro peu à peu, elle devient sursaturée et la substance dissoute se solidifie en cristaux d'autant plus beaux, d'autant plus réguliers, que l’évaporation a été plus lente. Par la fusion les molécules d'un corps sont éloignées les unes des autres et lorsqu'il se refroidit, elles se rapprochent graduellement pour se grouper en cristaux. Ici encore la beauté, la perfection des cristaux dépend de la lenteur du refroidissement. Si le liquide se solidifie rapidement, les cristaux sont petits, mal définis, si au contraire le liquide ne se refroidit que lentement, on peut avoir de belles cristallisations. C’est de cette manière qu’on obtient les magnifiques cristallisations de bismuth qui se voient dans tous les laboratoires. Enfin dans certains cas une vapeur passe directement à l’état solide, sans se liquéfier. Ce phénomène pout lui aussi produire de beaux cristaux, C’est ainsi que l’iode, le soufre, se subliment et cristallisent avec une grande facilité. Tels sont, sans doute, les procédés qui, dans l'écorce terrestre, ont présidé à la formation des cris“ taux naturels.

DÉTERMINATION DES FORMES CRISTALLINES.—Si les cristaux étaient toujours réguliers, on pourrait les déterminer très facilement par la mesure des faces ter-

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roupe- minales ou de la longueur des axes. Mais les cristaux | faire 4 parfaits ne se rencontrent jamais ou presque jamais. uide à Le minéralogiste est donc forcé d’avoir recours à sultat d’autres données. Le caractère qui lui sert à détermidu re- î ner ces formes est la valeur des angles dièdres. de la Ces angles sont constants pour une même espèce e cris- | minérale et une même forme cristalline. Cette loi l'éva- à: remarquable, trouvée par Romé de Lislo, a été légèreit sur- 4 ment modifiée par Mitscherlich qui l’a ainsi énoncée: istaux L ‘ Pour les cristaux de même espèce et de même forme s, que À extérieure, les angles dièdres sont constants, si on les | molé- H mosure à la même température.” Cetie dernière contres et L dition a été ajoutée parce qu’on a observé que certains duelle- à cristaux se dilataicnt ou se contractaient différem- Jcauté, ! ment en différents sons, ce qui causait une variation du re- : dans la valeur des angles dièdres. Toutefois cette nt, les e. variation peut être négligée sans inconvénient pour aire le À des mesures faites à la température ordinaire. Entre oir de À 0° et 100° elle ne dépasse pas 10’ à 12. qu’on 4 Une autre circonstance fait encore varier la valeur smuth | des angles dièdres ; c’est le mélange d’isomorphes. dans f Plusieurs substances ont même forme cristalline et l’état L. cette similitude s'étend presque jusqu’à la valeur des i AUSSI ; angles. Ainsi le carbonate de chaux et le carbonate bde, le WU de magnésie cristallisent en rhomboëdre dont un angle rrande # dièdre égale 105° 5’ pour le premier, et 107° 25° pour , dans ;. le second. Ces deux substances sont dites isomorphes. s cris* 3 Or on a remarqué que les isomorphes pouvaient se L. substituer les uns aux autres dans la formation d'un gi les À cristal et cela en toute proportion. Il suit de là que le es dé- 1 cristal résultant d’un semblable mélange aura des

did. F. angles de valeur intermédiaire entre les anglos de

nl chacuno des substances composantes. On a mème constaté qu'il ÿ avait une relation entre la valour des | angles d'un tel cristal et la quantité relative dos sels | isomorphes réunis ensemble ; de telle façon qu'on | trouve là un mode d’analyse approximative auquel on pourrait recourir dans certains cas.

4 MESURE DES ANGLES DIÈDREs.—Nous venons de voir til que les formes cristallines se déterminent géométri-

quement par la mesure des angles dièdres, il est donc | très important de trouver la valeur exacte de ces an- | gles. Les instraments qui permettent de faire cette | mesure sont appelés goniomètres. Ils sont de deux | genres : los goniomètres par application et les goniomètres par réflexion. Nous empruntons à M. F.

Pisani la description du goniomètre par application. ‘€ foniomètre d’'application.—Ce goniomètre, le plus | anciennement connu, est appelé aussi goniomètre de Carangeot (du nom de son inventeur) et a été em- ; HE ployé par Romé de l'Isle et par Haüy. La figure 3 ! représente le modèle le plus commode et en mème temps le plus simple. Il consiste 1° en deux alidades en acier AB oct A’b, pouvant Se mouvoir autour d’un axe que l’on peut faire glisser le long de rainures prahe | tiquées dans les deux HE | pièces; 2° d’un demi-

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cercle ou rapporteur en cuivre divisé en degrés Lorsqu'on veut mesurer un angle dièdre au moyen de cet instrument, on tient le cristal de la main gauche, à la hauteur de l'œil, et l’on applique los deux branches DC, CB sur les deux faces, en ayant soin que le plan des alidades soit bien perpendiculaire à l'arète du cristal. Quand les deux branches sont bien appliquées, on serre la vis de l’axe et on place l'ali. lade A’b suivant le diamètre du demi-cercle, fig. 4, de manière à ce que le point O coïncide avec le point o qui est le centre du cercle.

On lit alors sur le limbe le nombre de degrés correspondant à l’anwle AOA’.

“Quand Île cristal à mesurer est sur sa gangue, et qu'on est gèné Fig. 4.

par la longueur des branches bC, CB, on fait glisser les deux alidades de manière à raccourcir autant qu'il est nécessaire ces deux portions bC, CB. On obtient le minimum de longueur en rapprochant les deux pointes A et A’ et en plaçant, par conséquent, le cristal en O au lieu de le placer en C; de cette manière on peut mesurer de très petits cristaux lorsqu'ils sont engagés dans la roche.”

Les mesures faites au goniomètre par application sont loin d'être exactes. Tout ici, dit Beudant, se fait