DE L*ALT£IIAT10M DES ROCHES

daus les transformations successives , à choisir des dis* solutions qui réagissent très-lentement sur des doubles

combinaisons insolubles, pour en retirer un des deux éléments et laissri* l'aiili-e dont les parties se gionpent régulièrement. Kii opérant avec une solution de souscarbonate au lieu de bi-carbonate , on obtient encore le double carbonate de cuivre et de potasse, qui cristallise en jolis petits cristaux prismatiques liexaèclres.

En faisant réagir des sous-sels sur des solutions de phosphate, d'arséniate^de cbromate, d'oxalate, de tungstate, etc., on obtient des résultats analogties. Si ïon met par exemple le sous-nitrate de cuivre dans une so« lution saturée de phosphate d'ammoniaque, on ne tarde pas à s'apercevoir que le sous-sel se décompose peu à peu et qu'il se dépose sur la surface, çà et là, une mul*. titude decristaux limpides incolores formant des houppes radiées, tandis que la couleur verte du sous-sel prend une teinte bleuâtre. En examinant la nature de ces produits, on trouve que les cristaux limpides sont formés de phuspliate de cliaux pure, et la partie verte d'un double phosphate de cuivre et d'ammoniaque.

Avec larséniatc d'ammoniaque , le mode d'action est le même, si ce n'est qu'il y a formation d'un double arscniate de cbaux et de cuivre qui cristallis(; en jolis cristaux limpides de plusieurs niilliuièlres de longueur, (pii sont des prismes obli(|ues à bases trièdres, lesquels deviennent opa(|ues peu à peu en perdant leur eau de cristallisation, et Icup surfaee se recouvre de filaments soyeux qui annoncent une nouvelle formation. On obtient aussi directement un double arséniate en faisant réagir une dissolution d'arséniate d'ammoniaque sur du carbonate de cbnux, mais sa formation est beaucoup plus lente. Les doubles combinaisons, telles que double phosphate, double arséniate, peuvent être décomposées de manière à produire un phosphate de cuivre et un ar* séniate de la même base.

CHAPITAB I. G53

5 II. — Action exercée par Veau salée sur les diverses

substances minérales.

L'eau est le liquide le plus universellemeot répandu à la surfiice ou dans Fintérieur de la terre; aussi estce l'agent principal de dÀ:ompoaition , surtout quand il est en présence de l*atr qui lui fournit le principe oxydant. L'eau qui renferme du chlorure de sodium est un ageut encore plus actif, en raison de son pouvoir dissolvant: ce pouvoir est d'autant plus grand qu'elle renferme plus de sel : nous prendrons pour exemple les sulfates et les phospliates de plomb. Le premier composé est soluble dans une solution satuiée de chlorure de sodium, dans la proportion de o*',66 de sulfate de plomb par litre de solution à la température ordiuaire. La solution , abandonnée à eile-mênie, laisse déposer sur les parois du bocal, dans Tespace de que1({ues jours, des cnstaux de chloro-sulfate hydraté de plomb. On obtient de cette manière du chloro*phosphate de plomb. Ces composés existent dans la nature cristallisés, mais à Tétat anhydre: on conçoit qu'une décomposition lente puisse leur enle* ▼er leur eau de cristallisation , sans que les substances soient dissoutes de nouveau.

L'eau salée exerce une action remarquable sur le sulftire de plomb ou galène, sous l'influence du sulfate de cuivre, qui peut même agir sans la présence du chlorure de sodium. Pour bien se rendre compte des effets produits, il faut se rappeler que le sulfure et le sulfate de plomb renferment les mêmes proportions atomiques de soufre et de plomb.

Pour opérer cette transformation, on met dans un bocal ' deux quantités à peu près égales de sulfate de cuivre et de sulfure de plomb, avec quatre ou cinq fois leur poids d*eau. 11 s'opère une action telle dans lespace d'un cer* tain nombre de jours, que les deux sels sont décomposés complètement, c est-à-dire que l'on a, d'une part^ du suiiate de plomb, et de l'auti^e du sulfure de cuivre.

On peut voir tous les détails de cette expérience, dans

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\v.s ( '<);/ij)lrs rendus de l Acaditinic des sciences , t. XX, p. 1 5oc). Celteopéi ation peut se faire liors du contact de Tair, et la chaleur Taeeelère cousitlt'raljleiiient. La sulfalation du plomh a lieu par suite d'uu ecliange de soufre, d'acide sulfurique et d'oxygène entre les bases. En même temps qii'il se forme du sulfate de plomb, on obtient du sulfure de cuivre.

On accélère considérablement la double décomposition, f n «joulant du sel marin à Teau. Dans ce cas, le sulfate de cuivre, en présence du chlorure de sodium, se change en bi-chlorure de cuivre avec formation du sulfate de soude. Le bi-chlorure réagit sur le suUiire de plomb, d'où résultent du chlorure de plomb, qui se change en sulfate aussitôt qu'il est en contact avec le sulfate de soude , et du sulfure de cuivre qui se précipite. D'après ce mode d'action, le chlorure de sodium est sans cesse décomposé et recomposé; il sort donc d'intei*niédiaire entre le sulfure de plomb et le sulfate de cuivre pour opérer la double décomposition.

Si , au lieu d'agir sur du sulfure de j)loiub pulvérisé, on soumet à Texpéricnce des cristaux de galène d'une certaine grosseur, on voit })eu à peu leur sui lnee s'iriser, signe certain d'ini coniniencenient de décomposition.

La plupart des eaux renfermant plus ou moins de chlorure de sodium , on cont^-oit très-bien que, dans les mines de galène où il existe des pyrites cuivreuses qui se décomposent sous l'influence de Teau et de Pair, il puisse s'opérer les phénomènes que nous venons de dér crire^ et que les produits formés cristallisent si les actions sont suffisamment lentes.

De Ui réaction du bi^carbonate. de chaux sur le gypse*

Lorsque Ton plonge un morceau de sulfiite de chaus cristallisé dans une solution saturée ou étendue de bi*

carbonate alcalin, il y a dégagement de gaz acide carbonique; le sulfate blancbit peu à peu, se recouvre de petits cristaux de cai bonatede chaux; il se dépose aussi djes cri&taujL de sulfate de cb^Mi^ $ur les parois du vase , et

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la solution renferme du sulfate alcalin. Rien n'est plussimple que d'expliquer ces phénomènes : le suKàte de chaux étant faiblement soluble, à mesure qu'il se dissout il est décomposé par le bi-carbonate. Mais, comme le sulfiite de chaux est composé d'un atome de base et de deux atomes d'acide sulfui'i({uc, ainsi que le sulfate de potasse, que le bi-carbonate de potasse renferme un atome de potasse et quatre atomes d'acide carbonique, le carbonate de cliaux uu aloiiic de chaux et deux d'acide, il faut urressaireuient que les deux atomes de gaz deviennent iibies, et se dégagent comme rex[)érienc(' rin(li({iie.

Quand on fait l'éagir le sous-carhonate , les mêmes produits se forment; mais alors il ne se dégage plus de gaz acide carbonique, puisque la fjuanlite (jui possède uu atome d'alcali est saturée complètement par la chaux que l'acide sulflirique abandonne. Il suit de là, que lorsqu'ime eau minérale alcaline traverse les terrains gyp* seux, ceux-ci doivent être peu à peu décomposés et changés en carl)onate de chaux plus ou moins cristallin , suivant la lenteur avec laquelle s'opère la réaction.

§ III. — Des vout'OfUs électriques terrestres.

On est assez disposé à, rapporter à réiectrieîté les phénomènes dont la cause est inconnue. La production des substances minérales par voie aqueuse, ainsi que les altérations des roches, ont été considérées par plusieurs

personnes comme ayant quelquefois cette origine, sans qu'on ait clien lié à vérifier par l'expérience si cette hvpothèse était fondée ou non. Nous allons suivre une marche différente, c'est-à-dire, que nous montrerons dans quels cas l'électricité agit comme agent chimique, non-seulement dans nos laboratones , mais encore dans la nature, poui- former des suhstances analogues à celles que l'on trouve dans l'intérieur de la terre.

La plupart des composés solides qui constituent la croûte terrestre sont des corps oxydés, mauvais conducteurs de rélectrioitéi et qui^ par conséquent, ne peavent tntervtnir dans sa transmission. Mais il n'tn est pas

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de même des composés métalliques qui remplissent les filons et veinules, et dont la quantité est excessivement faible comparée à celle des roches. Ces composes ne forment que très-rarement des conducteurs d'une cei*taiue éteudue, attendu qu^ils sont interrompus jMir des gangues quartzeuscs ou autres non •conductrices ; néanmoins, partout où ils se trouvent en. communication avec des substances qui réagissent les sur les autres^ il en résulte des composés électro'cbflli^ues.

Parmi les substances qui se trouvent érdinairement dans les filons et qui jouissent de la propriété conduc* triccy nous citerons les pyrites de fer, cuivreuses et arsenicales, le peroxyde de manganèse, le fer magnétique, le cobalt arsenical, la galène, Targent, le cuivre et Tor métallique, etc., etc. A rexception de la plupart des composés uictalliques et de quelques*matières carbonacées, toutes les substances minérales, quelle que soit leur origine, ne conduisent pas Télectricité , du moins considérées en masse, car leur surface, humectée par un liquide, paraît jouir de la faculté conductrice dans des limites très-restreintcs à la vérité.

Ce hit résulte de faction exercée pa,r un courant cleo trique sur des substances nou-conductrices qui plongent dm» de feau distillée| car ce courant parvient à leur ett« levei^ic^ bases et les acides qu elles peuvent renfermer. Qr^jjB^jjfi^les propriétés connues de i électricité en mouvement, cette décomposition ne saurait avoir lieu qu'autant que l'électricité traverse les paities superficielles des corps , à moins d*admettre que certains éléments constituants de ces substances se trouvent dissous en très^ fiiîble proportion près des surfaces. La conductibilité des corps ne paraît dépendre, au surplus, que de l'arrangement des particules.

L'eau se trouve en plus ou moins grande quantité dans les diverses lormalions qui composent la croûte terrestre, mais principalement dans les parties composées de sable, d'argile, de roches poreuses fendillées ou «a décomposition. Couipe ce» terrains occupent une

CHAPITRI- I.

Ires-grande étendue, ils peuvent servir à transmettre l'électricité à de grandes distances.

IjH conductibilité du sol pour Télectricité est maintenant prouvée par des expériences faites en différents lieux; nous en citerons quelques exemples ci-après. Mais le fait le plus frappant est sans contredit celui qui résTilte de la transmission du courant provenant de quelques couples, dans une longueur de terrain de plusieurs centaines de kilomètres (par exemple, le long du chemin de fer de Kouen, de Paris à cette dernière ville, sur une distance de trente lieues), et qui permet de se servir du sol comme d'tm conducteur métallique dans les télégraphes électriques , en plaçant les électiodes dans un lieu humide.

Montrons maintenant comment des courants électriques peuvent circuler dans différents sens à la surface du globe. Supposons une vaste étendue de terrain argileux humide, dont une partie renferme du chlorure de sodium et dont l'autre en soit privée: la première réagira sur celle-ci de manière à lui céder une portion du composé qu'elle tient en dissolution; cette réaction s'opérera, bien entendu, sur toute la surface de contact. Pendant celte réaction, il y aura un dégagement d'électricité tel, que l'eau salée rendra libre de réiectricité positive, et l'eau pure de l'électricité négative ; ces deux électricités se recombineront tumultueusement à la surface de contact, pour former du fluide neutre, sans pour cela qu'il y ait courant électrique. Admettons maintenant que la végétation se soit développée à la partie supérieure de ces argiles; des racines et des radicelles pénétreront dans Fintérieur à de très-grandes profondeurs, comme, du reste, on en a fréquemment des preuves en examinant ces terrains. Des l'instant que la végétation aura cessé, les racines se décomposeront et se changeront en matières carbonacées et conductrices de l'électricité. Ces débris de racines sont autant de conducteurs qui détermineront la circulation du fluide électrique; mais, comme les racines et radicelles affectent mille directions di-

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verses, il sVnsuit qu'on aura une infinité de petits courants dont la résultante changera d'un pointa un autre. Substituons, par la pensée, aux racines décomposées, des pyrites qui se trouvent souvent dans les argiles ou d'autres subslancrs minérales conductrices apportées par les*eaux et déposées par elles, telles que du peroxyde de manganèse, etc.; tous ces corps rempliront les mêmes fonctions que les l acines décomposées, et seront également le lieu d'une infinité de courants électriques capables de produire des effets électro-<'himiques.

Substituons aux racines décomposées, aux pyrites ou autres substances conductrices , deux lames de platine parfaitement homogènes et en relation avec les deux bouts du fd d'un multiplicateur, et supposons que l'une de ces lames soit introduite dans l'argile humectée d'eau salée, et l'autre dans l'argile qui ne renferme que de l'eau pure : il est bien évident que la première lame s'emparera de réleclririlé positive que dégage le liquide renfermant du chlorure de sodium dans sa réaction sur celui qui ne l'est pas, tandis que l'autre lame s'emparera de l'électricilé négative. De là, courant électrique, qui manifestera son action sur Taiguille aimant|;e tant que les lames de platine ne seront pas polarisées.

pour mettre en évidence les courants terrestres dans les circonstances que nous venons d'indiquer, nous rapporterons les trois séries d'expériences faites : i"dans une couche étendue d'argile , dont une portion était saturée de chlorure de sodium, et dont l'autre n'en renfermait que peu ou point; 2" dans un terrain dont une partieélait à une température au-dessous de o, et l'autre à quelques degrés au - dessus ; 3** dans deux portions de terrain, dont l'une était à /\o degrés environ, et l'autre à 12 degrés. I^s conditions, dans le premier et le troisième cas , étaient les plus propres à donner des courants énergiques.

Les expériences de la première série ont été faites dans la mine de sel gemme de Dieuze. On sait que le sel gemme, dans cette localité comme dans tous les gise-

mfptoandogues, te trouve dans les manies irisées, dont les bancs anement avec des bancs d'argile renfermant plus ou moiqs de sel et une petite quantité d'eau plus ou moins salée. On se trouvait* donc dans les conditions les plus invorables pour obtenir des courants énergiques.

multiplicateur ayant été établi solidement sur le sol d'une galerie taillée dans le banc de sel, une lame de platine non polarisée vu communication avec l'un des bouts du fil de l'appareil, a été appliquée sur l'une des faces de la galerie; une aulre lame, également en relation avec l'autre bout du fil, a été ititroduite dansTargilc du sol à une dislance de 55 mètres. L'aiguille aimantée fut vivement chassée et vint frapper l'arrêt en se maintenant à 90°. Le sens de la déviation était tel , que la lame en contact avec le sel gemme avait pris l'électricité positive, conséquence de la réaction de l'eau saturée sur celle oui ne l'était pas. Cette expérience fi|t répétée et variée de^^Men des manières, et les effets électriques furent toujours en rapport avec le defréde con* œntration des liquides humectant les argiles^ B est déo^ontra par là de la manière la plus évident que deux bancs d'argtie humectée par de l'eali renfermant des quantités drffilrentes de sel donnent lieu à des couran^ électriques ({uand ils sont en ooaununicatioii avec un scorps iâide iconductear, capable d'opérer la neutralisation des deux électricitei.

' Ces mêmes expériences ont été repétées sur la mer de glace du Monlanvert , au-dessus de la vallée de Chamounv, avec le même appareil. L'une des lames de platine fut appliquée avec adhérence sur un bloc de glace; l'autre fut introduite dans la terre environ à 5o mètres de distance. La température de la terre où se trouvait la lame était alors de 1 1". L'aiguille aimantée fut chassée par piemière projection à 4^*', et se fixa à 12. I>e sens de la déviation indiauait que la lame placée sur le bloc de glaoe avait pris I électricité négative. L'effet produit doit être attribué non-seulement à la différence de températiiv^ mais noore k la présence des matières taouêa