REPRODUCTION DES ROCHES MÉTÉORITIQUES

Au point de vue de la reproduction synthétique, il faut nécessairement distinguer les roches homogènes, ou formées d’un seul type lithologique, et celles qui, au contraire, consistent dans l’association de parties évidemment différentes les unes des autres, (brèches filoniennes ou autres).

On va voir que les résultats sont bien différents dans les deux cas.

Roches homogènes.

REPRODUCTION DES HOLOSIDÉRES.

La longue série de roches métalliques qu’on peut réunir sous ce titre s’est évidemment produite par des procédés très différents, comme on le verra plus loin; cependant on les a ordinairement confondues ensemble dans les expériences synthétiques, où l’on a posé en fait qu’il n’y avait pas à se préoccuper beaucoup de leur composition chimique. 11 sufllt d’introduire dans un fer terrestre du nickel, du cobalt, du soufre, du phosphore, etc., dans des proportions convenables pour qu’il donne à l’analyse les mêmes résultats que les fers météoriques. Mais il était extrêmement important de chercher à reproduire la structure des fers extra-terrestres à laquelle est due la production des figures de Widmannstætten.

Nous avons déjà dit que les figures de Widmannstætten sont dues non seulement à la cristallisation, mais aussi à la non -homogénéité de la masse. Cette structure est absolument comparable à celles de la pegmatite graphique (fig. 94).

M. Daubrée, dans le cours d’expériences réalisées à une température élevée, a montré comment les figures des fers météoritiques sont modifiées par le fait de la fusion.

Du fer météorique de Caille fut fondu dans une brasque d’alumine; le refroidis-sement fut conduit avec lenteur, puis on pratiqua dans la masse une section qu* fut polie et soumise à l’action d’un acide. Les ligures avaient non seulement perdu beaucoup de leur régularité primitive, mais encore leur trait le plus saillant et avaient pris un caractère éminemment dendritique.

Ce résultat indiquait que les produits d’expériences ne pourraient jamais présenter absolument les caractères des fers naturels et donnait la mesure de ce qu’on était en droit d’attendre des expériences par voie ignée qui ne pouvaient fournir que la reproduction des produits de fusion des fers météoriques.

L’auteur commença par associer le fer doux à chacune des substances principales qui l’accompagnent dans les masses météoriques, c’est-à-dire au nickel, au silicium, au soufre et au phosphore.

Dans les trois premiers cas, on a obtenu des produits donnant par les acides des dendrites indiquant leur structure éminemment cristalline; mais on n’observe pas de véritable départ comparable à celui des fers météoriques.

METEOIUTES.

Lorsqu’on fondit le fer avec une addition de phosphure de fer dans une proportion qui fut successivement portée de 2 à 10 p. 100, on vit, sur la surface polie qui a subi l’action de l’acide, s’isoler une substance plus brillante et plus résistante dessinant un dessin qui rappelle celui des fers météoriques ayant subi la fusion.

Fig. 94. — Fegmütite graphique, où le quartz et le feldspath affectent une disposition lamellaire alternative rappelant celle des fers nickelés dans les holosidcres.

Un résultat meilleur a été obtenu en introduisant du nickel, en même temps que du phosphure de fer, et surtout en opérant sur une masse de 2 kilogrammes. Au milieu des dessins dendritiques d’une régularité très remarquable et qui, d’après l’examen qu’en a fait M. Des Cloizeaux, paraissent disposés suivant la forme du dodécaèdre rhomboïdal régulier, on aperçoit alors la matière brillante isolée et comme fepoussée dans les interstices sous une forme réticulée.

Dans une autre série d’essais, l’auteur a réduit, par fusion dans un creuset brasqué, certaines roches terrestres telles que le péridot, la lherzolite, l’hypersthène du Labrador, les basaltes, les métaphyres. Les culots métalliques se sont montrés d’ordinaire sensiblement homogènes.

Reprenant ce sujet par la méthode qui a donné plus haut séparément les alliages météori tiques, je me suis préoccupé de préparer ceux-ci en contact les uns avec les autres, de façon à présenter le mode d’association mutuelle qu’ils affectent dans la nature.

Dans ce but, j’ai opéré de deux manières : d’abord la réduction par l’hydrogène s’est opérée sur un mélange très inégal des deux chlorures de fer et de nickel, et il s’est jiroduit simultanément, suivant les points du tube, des alliages très divers

qui, clans quelques portions, se sont mélangés sans donner lieu toutefois à une association régulière comparable à celle de tant de fers météoriques.

Dans une seconde série d’essais des alliages définis, obtenus tout d’abord comme il a été dit plus haut, ont été placés dans un tube où devait se produire un second alliage et, comme il fallait s’y attendre, la superposition s’est faite d’une manière complète. Des aiguilles de tænite ont été ainsi partiellement empâtées dans un alliage tout différent, d’une structure dendritique remarquable. L’ensemble a donné par la méthode ordinaire les linéaments d’une vraie figure de Widmannstætten. J’ai conservé longtemps au Muséum un échantillon très satisfaisant de cette synthèse des holosidères dont la destruction progressive a résulté de la présence dans son intérieur de quelques grains de chlorure.

REPRODUCTION DES ROCHES PIERREUSES DES TYPES MÉTÉORITIQUES LES PLUS CONIiyiUNS

M. Daubrée a fait, relativement à la reproduction synthétique des météorites des types communs, une série très longue d’expériences.

Suivant ici la même marche que pour les fers, l’auteur a commencé par examiner ce que devient une météorite du type commun après qu’elle a été soumise à la fusion.

Comme les pierres météoriques nous arrivent toujours recouvertes d’une croûte noire et vitreuse due à une fusion superficielle opérée dans leur trajet à travers l’atmosphère, on pouvait croire qu’en les fondant dans des creusets on n’obtiendrait pas autre chose que cette même matière vitreuse. Or, l’expérience est venue apprendre qu’il en est tout autrement et que ces substances possèdent au contraire une aptitude très prononcée pour la cristallisation.

En effet, si l’on soumet à une température suffisamment élevée les météorites du type commun, la masse, après fusion, se compose d’un culot et de grenailles métalliques disséminées dans une gangue pierreuse. Celle-ci représente un mélange en proportions variables de péridot et d’enstatite.

La première espèce présente souvent des formes nettes et mesurables. Ces deux silicates se séparent par une sorte de liquation. En général, le péridot forme à la surface une pellicule mince cristallisée, tandis que l’intérieur se compose de longues aiguilles d’enstatite. »

Cependant, dans certains cas, les cristaux d’enstatite s’étendent à la surface de la masse.

L’existence dans le produit de fusion des météorites, du péridot et de l’enstatite désignait comme matière première des expériences de reproduction les roches terrestres caractérisées par la présence de ces deux silicates magnésiens.

Ou les a choisies, en effet, et les principaux essais ont porté sur la lherzolite, roche intéressante, découverte d’ahord dans les Pyrénées, retrouvée ensuite dans le Nassau et dans d’autres localités, et dont on doit l’analyse à M. DamourL Cette roche consiste en un mélange de péridot, d’enstatite et de pyroxène auxquels se joint souvent le spinelle picotite.

1. Bulletin de la Société géologique de France, 2= série, t. XIX, p. 403.

Les roches dont il s’agit ont d’abord été soumises à la fusion simple, c’est-à-dire sans addition d’aucun réactif.

Le péridot s’est converti en une masse verte translucide, recouverte de cristaux de péridot et entièrement cristallisée à l’intérieur, ainsi qu’il résulte de son action sur la lumière polarisée.

Sa structure est souvent lamellaire comme celle du péridot des scories et contraste ainsi avec le péridot granulaire et peu cohérent que renferment souvent les roches basaltiques.

La lherzolite fond encore plus facileihent que le péridot et donne une masse qui reproduit à s’y méprendre la roche naturelle, avec cette différence que l’on remarque à la surface et dans l’intérieur les aiguilles d’enstatitp que l’on ne distinguait pas avant la fusion.

Une seconde série d’expériences a'consisté à soumettre les roches en question à la fusion en présence de substances réductives. On a surtout fait usage de charbon, disposé en brasque dans un creuset.

Les résultats sont analogues à ceux que donne la fusion simple, avec cette différence que le fer, qui était combiné dans les silicates, se réunit à l’état métallique; il se sépare en grenailles, ou reste disséminé dans le silicate non décomposé en grains microscopiques, séparables au barreau aimanté.

Comme on voit, ce produit de la réduction et de la fusion des roches péridotiques terrestres ressemble beaucoup à celui des météorites soumises à la fusion simple, et l’analogie subsiste, non seulement pour la partie pierreuse, mais aussi pour la partie métallique qui, dans les deux cas, consiste surtout en fer plus ou moins iiickélifère.

Le charbon n’a pas été seul employé dans les réductions qui nous occupent; l’hydrogène aussi a servi et les résultats ont été analogues aux précédents. La lherzolite, le pyroxène, etc., soumis au rouge à un courant d’hydrogène, abandonnent à l’état de métal le fer qui s’y trouvait sous la forme de silicate de protoxyde.

La méthode dont l’auteur a fait usage dans une dernière série d’expériences, consiste à chauffer les corps dominants des météorites du type commun, autres que l’oxygène, savoir : le fer, le silicium et le magnésium, dans une atmosphère incomplètement oxydante, et à en opérer non seulement le grillage, mais aussi la fusion, c’est-à-dire la scorification. En soumettant ainsi à la température élevée du chalumeau à gaz de M. Schlœssing du siliciure de fer, contenu dans une brasque de magnésie, on voit le fer se séparer, tant à l’état métallique qu’à l’état de silicate de protoxyde, et du péridot se produire, en partie à l’état cristallisé.

MM- Fouqué et Lévy ont pensé arriver à un résultat plus satisfaisant que par la fusion simple, en faisant intervenir le recuit dont ils ont tiré un bon parti par l’imitation de certaines roches terrestres et des eukrites.

« Les météorites artificielles, disent-ils, contiennent du péridot, de l’enstatite, du fer oxydulé et un pyroxène exclusivement magnésien. Tous ces minéraux, obtenus à haute température par un recuit prolongé, présentent des formes raccourcies et leur association possède une structure franchement granitoïde.

«. Le pyroxène, exclusivement magnésien, est identique à celui qui a été obtenu artificiellement par Ebelmen et décrit par lui sous le nom de diopside magnésien.

« 11 est remarquable par les macles multiples, parallèles à ¥, qui lui donnent

35i ENCYCI.OPÉDIE CHIMIQUE.

au microscope, entre les niçois croisés, une certaine ressemblance avec les feldspaths tricliniques. Les cristaux couchés sur loin de présenter des extinctions longitudinales comme l’enstatite, s’éteignent sous un angle de 28“. On a pu constater la présence de ce pyroxène dans les météorites naturelles de Rittersgrün et de Kragujewatz. »

Selon nous, cependant, cette synthèse pèche radicalement par divers points, et tout spécialement en ce qui concerne les granules métalliques renfermées dans la roche.

Parlant de leurs produits d’expériences, MM. Fouqué et Lévy disent:

« Le fer oxydulé est tantôt en cristaux isolés, tantôt en amas distribués dans les interstices des autres minéraux. Pour le transformer en fer métallique, il suffit d’exposer les culots obtenus à l’action du gaz d’éclairage, au rouge sombre, pendant environ deux heures. L’oxyde se trouve ainsi réduit, et le fer métallique qui prend ainsi naissance, loin de se montrer en granules résultant de la fusion, est en filaments et en amas irréguliers, paraissant mouler les silicates qui lui sont associés. Une dissolution de sulfate de cuivre met aisément cette disposition en évidence. »

Or, tous ceux qui examineront ces produits verront qu’ils n’ont avec les roches à reproduire qu’une ressemblance tout à fiüt superficielle.

Il n’y a pas de granule métallique météoritique, si petit qu’on le suppose, qui soit homogène. Toujours, les acides, en y dessinant les figures de Widmannstætten, révèlent dans leurs masses l’existence de divers alliages superposés et régulièrement ordonnés. Or, la fusion ne peut donner lieu à cette disposition. Elle est obtenue, au contraire, par la concrétion résultant des réactions mutuelles de vapeurs, et c’est un point qui nous occupera bientôt.

J’ai fait à l’égard des météorites des types communs de longues séries d’expériencés. Leur résultat est que ces masses sont le produit d’actions successives et parfois fort complexes.

Tout d’abord le procédé en vertu duquel se sont produites les sporadosidères et qui peut se résumer en affirmant que la fusion ignée n’y a point pris part, résulte également de l’observation des granules de fer nickelé qui sont disséminés dans leur substance.

En effet, la forme même de ces grenailles conduit à la même conclusion que l’état de cristallisation confuse des silicates. On sait qu’en fondant un mélange de substances pierreuses et de substances métalliques, on obtient bien des grenailles disséminées dans une gangue pierreuse, mais ces grenailles se présentent sous la forme de sphérules, comparables à du plomb de chasse et d’autant plus régulières que leur volume est plus petit. C’est ce que montrent nettement les produits de fusion des météorites dont M. Daubrée a enrichi la collection du Muséum.

Loin d’être sphériques, les grains métalliques des sporadosidères sont au contraire essentiellement anguleux et ramuleux ; dans beauconp de cas ils forment des enveloppes plus ou moins continues autour des éléments pierreux de la roche cosmique.

Il suffit, pour s’en convaincre de jeter un coup d’œil sur des spécimens polis appartenant d’ailleurs aux types lithologiques les plus variés : aumalite, chantonnite, aiglilc, lucéitc, parnallite, mesminite, ménite, tadjérite, etc. Ainsi, dans les

échantillons de la chute de Knyahinya, Hongrie, 9 juin iSGO, qui appartient au type aiglite, on trouve en abondance des grenailles anguleuses et ramifiées qui, manifestement, comblent des vides laissés entre les fragments pierreux de cette roche grésiforme et contribuent à les cimenter entre eux. Le nombre est considérable de nodules litlioïdes plus ou moins entourés d’une ceinture métallique, et l’on remarque, comme dans bien d’autres cas, que les mouches de sulfure (troïlite) ont les mêmes allures que les grains de fer.

D’ailleurs, on ne voit jamais de grenailles dans l’intérieur des éléments pierreux, à moins qu’ils ne soient fissurés.

Dans un échantillon de la chute de Beuste (Basses-Pyrénées), 1859 (chantonnite) et dans un échantillon de Claywater (Wisconsin), 26 mars 1865 (ménite), on voit des grenailles filamenteuses sensiblement rectilignes de plus de 2 centimètres de longueur. Cangas de Onis (Espagne) 6 décembre 1866 (mesraînite), eu a une en forme de larme qu’on peut rapprocher des précédentes.

Enfin, dans une foule de pierres, les globules silicatés sont enveloppés d’une couche mince de métal dont la section est pour ainsi dire capillaire. C’est ce que montrent entre autres : Harrisson County (Kentucky), et Aldsworth (Angleterre), 4 août 1835 (toutes deux du type aiglite), Mezô-Madaras (Autriche), 4 septembre 1852 (parnallite), etc.

Les coupes transparentes préparées pour le microscope permettent d’apprécier nettement les relations mutuelles de la pierre et du métal et confirment en les précisant les remarques précédentes.

11 ne faut d’ailleurs pas oublier que les sporadosidères et spécialement les polysidères peuvent contenir des fragments de fer nickelé tout différents des grenailles qui nous occupent et qui y ont été amenés comme les fragments pierreux euxmêmes. Comme ceux-ci, ces débris métalliques sont souvent enveloppés par les grenailles. C’est un fait sur lequel j’ai insisté dès 1872, à propos de la structure et du mode de formation de la logronite *.

En résumé, la disposition des grenailles est telle dans les sporadosidères, qu’il est clair qu’elles sont de formation postérieure à celle de la gangue pierreuse qu les renferme.

L’expérience est venue confirmer cette opinion d’une manière complète.

La reproduction réalisée précédemment des principaux alliages qui entrent dans la constitution des holosidères m’a encouragé à rechercher si les métaux réduits comme il vient d’être dit, auraient de la tendance à envelopper et même à cimenter entre eux des fragments de roches convenablement disposés. Or, il résulte d’expériences répétées que c’est avec la plus grande facilité qu’on i-ecouvre des grains de péridot ou des fragments de dunite d’un enduit absolument continu d’alliages variés de fer et de nickel. En brisant ensuite les échantillons, on reconnaît que la concrétion métallique a parfois pénétré dans les fines fissures, et cette disposition reproduit exactement l’un des traits les plus intéressants de la syssidère de Brahin (échantillon catalogué au Muséum sous le signe 2. Q. 426 et représenté plus haut fig. 36, page 143).

En prolongeant suffisamment l’expérience, on arrive ainsi à empâter Complètement