PHÉNOMÈNES CHIMIQUES ET PHYSIQUES

brillantes découvertes sur réconomie animale, et il doit être compté parmi ceux qui ont introduit dans la géologie la méthode expérimentale.

C'est particulièrement sir James Hall qui a eu le mérite de poser plusieurs jalons importants dans la voie qui nous occupe. Il avait pour but de soumettre au contrôle certaines vues de Hutton, dont il était à la fois l'élève et l'ami ; il a ainsi contribué, pour sa part, à faire entrer définitivement dans la science ce que ces vues contenaient de juste.

Dans les longues discussions qui eurent lieu, surtout vers la fin" du siècle dernier, sur l'origine de certaines roches, les adeptes de Werner prenaient un de leurs arguments dans l'état pierreux du basalte et d'autres roches, supposant que ces roches seraient restées vitreuses, au moins en partie, si elles avaient été formées par voie de fusion. Hall voulut voir si les faits se passent comme le prétendaient les adversaires de Hutton, son maître. Or, en fondant les roches des environs d'Edimbourg , il reconnut, comme l'avait d'ailleurs pressenti Buffon, que certains silicates, au lieu d'être vitreux, peuvent, à la faveur d*un refroidissement lent, devenir cristallins, et prendre un aspect pierreux, semblable à celui des roches éruptives. Ces expériences, qui furent continuées par d'autres savants, apprirent en outre qu'une masse vitreuse peut cristalliser sans passer par la fusion.

Les divers procédés qui ont été mis en usage jusqu'à présent, pour imiter les minéraux, peuvent se partager en deux groupes suivant qu'ils participent de la wie sèche ou de la rote humide^ d'après les dénominations adoptées en chimie.

En ce qui concerne la voie sèche, elle a été depuis longtemps mise à profit par l'examen des silicates qui sortent en abondance, a l'état de fusion, des fourneaux métallurgiques.

APERÇL lUSTORiQUE. 17

Conformémenl à l'idée de Leibnitz, dès 1816, H. le professeur Haussmann utilisa ce genre d'observations pour l'intelligence des phénomènes géologiques.

Bientôt, en 1823, Hitscherlich reconnut que le péridot, le pyroxène et d'autres espèces minérales cristallisent accidentellement dans les scories d'usine. C'était le digne complément de son travail, sur la relation, entre la forme des cri^ taux et leur composition chimique, qui venait de marquer d'une manière éclatante, dans la minéralogie et la chimie.

D'un autre côté, et à la même époque, Berthier, dont les recherches ont rendu de si éminents services à la métallurgie, ainsi qu'à la minéralogie, guidé par la vue des cristaux accidentels des usines, fut conduit à faire des expériences directes, par la voie sèche, suivant des procédés très-divers. C'est dans cette même année 1823 qu'en fondant la silice avec différentes bases en proportions définies, ce savant a obtenu des combinaisons cristallines identiques à celles de la nature, notamment le pyroxène, espèce dont le produit artificiel avait à la fois la composition et la forme cristalline. C'était un premier pas fait dans la synthèse directe des minéraux.

Pour se rendre compte aujourd'hui de l'intérêt qu'avait ce résultat, il faut se rappeler qu'à cette époque encore, après des débats prolongés depuis près d'un demi-siècle, l'origine ignée du basalte n'était pas admise par tous les géologues ; que certains arguments de l'école de Werner sur ce sujet avaient encore du crédit, malgré les observations judicieuses de Desmarets qui remontaient à plus de cinquante ans^; enfin que le nom de pyroxène lui-même avait été formé par Haûy dans le sens de a étranger mi feu. »

Jusqu'alors on n'avait fait cristalliser que des minéraux

* Mémoire de V Académie firançaue, 1768.

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fusibles ; or, il existe beaucoup de minéraux tout à fait infusibles dans nos foyers et qui se trouvent en cristaux fort nets; à ce nombre appartiennent nos principales pierres gemmes, entre autres le corindon, le spinelle et la cymophane. Leur reproduction paraissait inabordable.

C'est Ébelmen, le successeur de Berthier, dont la carrière, prématurément interrompue, fut marquée par une série de travaux du cachet d'originalité et d'élégance propre au génie, qui a ouvert cette voie féconde par une méthode sans précédent et des plus simples.

Si nous mentionnons ces premiers exemples d'application de la voie sèche, c'est pour rappeler que des procédés très-divers ont probablement été mis en œuvre dans la nature pour la formation des minéraux. C'est un simple avertissement pour ne pas donner aux idées une direction exclusive.

Les substances solubles dans l'eau sont tout à fait exceptionnelles dans l'écorce terrestre, on ne peut en citer qu'un très-petit nombre d'espèces, parmi lesquelles le sel gemme occupe, sans comparaison, la plus large place. On comprend facilement qu'il en soit ainsi, quand on se reporte au mode de formation de ces substances et à l'abondance de l'eau qui circule de toutes parts, à travers les roches.

Or, les combinaisons insolubles sont difficiles à réaliser par la voie humide, tant qu'on reste dans les procédés ordinaires des laboratoires. Personne n'ignore que beaucoup de substances s'obtiennent à l'état cristallisé par évaporation du liquide où ils sont dissous. L'eau pure, le dissolvant le plus ordinaire, n'est pas le seul que l'on puisse employer. A l'aide de la présence de l'acide carbonique, l'eau dissout des corps, tels que le carbonate de chaux, qu'elle n'attaque pas sensiblement à Tétat de pureté. D'un autre côté, on rencontre de toutes parts, dans Técorce terrestre, des minéraux

SOUS forme de cristaux, parfois très-volumineux, tels que le quartz, la fluorine, la pyrite de fer, dans des circonstances où ces minéraux ont été produits par la voie humide, quoique ces substances soient réputées tout à fait insolubles dans Teau. Des difficultés de même ordre que celles qui s'offraient, quand on cherchait à obtenir par voie sèche des corps infusibles, ont longtemps fait croire aussi que la voie humide était impuissante à reproduire, à Tétat de cristaux, les minéraux insolubles.

La propriété que Ton connaît depuis longtemps, pour le plomb et Targent de se précipiter, à Tétat cristallisé, de leurs dissolutions salines, et à former des groupes connus sous les noms d'arbre de Saturne et d'arbre de Diane, a reçu une extension considérable par les travaux de M, Becquerel. Dès ses premières expériences qui remontent à 1823, ce savant a excité la surprise en reproduisant des espèces, comme le cuivre oxydulé et la pyrite, rappelant tout à fait les substances naturelles.

C'est surtout, à une température supérieure à 100 degrés, et par conséquent sous pression, que l'eau a donné à l'expérience les résultats les plus intéressants pour l'histoire des espèces minérales et pour celle des roches. Les premières expériences géologiques sous pression furent exécutées en 1805 par Hall, lorsqu'il parvint à faire cristalliser la craie sous l'influence combinée de la chaleur et de la pression.

L'expérience faite par Haidinger relativement à la formalion de la dolomie marque une étape nouvelle dans la synthèse des minéraux, car elle a inauguré l'emploi de l'eau sous pression. Elle avait pour but de soumettre au contrôle l'hypothèse célèbre de l'origine métamorphique de la dolomie telle que l'avait présentée Léopold de Buch.

Pour donner une idée de la valeur de la méthode expérimentale dans les questions géologiques, je citerai encore

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combien elle a été utile à Thistoire exacte des filons métallifères. L'observation attentive de leurs formes générales et de leur disposition par rapport aux accidents généraux du sol avait fait reconnaître dans les filons des produits d'émanations, qui se sont élevées des régions profondes vers la surface, en incrustant des fentes ou failles d'une étendue considérable. L'observation avait aussi reconnu que les nombreux minéraux qui sont accumulés dans les filons, quelquefois au nombre de vingt ou trente espèces, ne paraissent pas y avoir été apportés, comme on l'avait supposé, ni à l'état de volatilisation, ni à l'état de fusion, à la manière des roches éruptives auxquelles ils sont souvent associés.

En 1847, Élie de Beaumont, dans un travail où ressort admirablement à chaque page le génie d'observation et de comparaison de l'auteur, concluait*, par de nombreuses analogies, que les filons appartenant à une très-nombreuse catégorie ont été remplis par l'incrustation d'anciennes sources thermales, aujourd'hui taries. Mais il manquait à ce principe la sanction de l'expérience; car jusqu'alors, la voie humide avait été impuissante à reproduire les minéraux constitutifs des filons ; ainsi, quand on voyait la silice se séparer de l'eau, c'était à l'état d'opale, c'est-à-dire à un état hydraté bien différent de celui de l'acide silicique ou quartz qui abonde dans les filons.

C'est cette lacune que Sénarmont a remplie de la manière la plus heureuse". Il est en effet parvenu à produire toutes les espèces caractéristiques de ces gîtes minéraux, et cela, en employant l'acide carbonique, les carbonates, l'hydrogène

* Émanations volcaniques et métallifères (Bulletin de la Société géologique de France, t2« série, t. IV, p. 1249. 1847).

* Expériences sur la formation artificielle, par voie humide, de quelques espèces minérales qui ont pu se former dans les sources thermales, sous l'action combinée de la chaleur et de la pression [Annaleê de chimie et de physique, t. XXVHI, p. 603). — Expériences sur la formation de quelques minéraux par voie humide dans les gîtes métallifères concrétionnés (lfém« Recueilf t. XXXII. 1851).

sulfuré et les sulfures alcalins, c'est-à-dire les substances les plus répandues dans les sources thermales actuelles : ce sont les mêmes qui paraissent s'être rencontrées ordinairement dans les eaux-mères où s'est produite la cristallisation des filons. Il opérait d'ailleurs à des températures supérieures à 100" et sous pression, conditions qui se sont réalisées fréquemment dans de tels canaux communiquant avec des régions très-profondes, mais qu'il n'était pas facile d'imiter artificiellement.

Pour supporter les pressions très-fortes qui correspondent à des températures de 200® à 300% il fallait des tubes en verre fort épais ; beaucoup d'entre eux ne résistaient pas et donnaient lieu à des explosions violentes, quoiqu'ils ne renfermassent que peu d'eau ; mais ceux des tubes qui résistaient fournissaient des résultats très-instructifs.

Quant aux deux liquides qui devaient réagir l'un suf l'autre et qui souvent étaient des polysulfures mélangés à des bicarbonates en proportions variables, des artifices ingénieux permettaient de ne les mettre en présence qu'au moment opportun et dans un tube déjà fermé; ces tubes en verre vert, de la nature la moins attaquable par l'eau, étaient chauffés dans une usine à gaz, au milieu de la pous* sière recouvrant le dôme des cornues.

Le quartz tenait la première place parmi les minéraux à imiter. Car, dans les laboratoires, on n'avait obtenu, dans l'eau, que des dépôts de silice gélatineuse qui, desséchés et calcinés, donnent, comme nous l'avons déjà vu, une poudre blanche tout à fait dépourvue de cristallisation. Or, on sait que la silice gélatineuse est faiblement soluble dans Teau contenant de l'acide carbonique et, plus encore, dans feau mélangée d'acide chlorhydrique : ce dernier mélange pouvait être facilement obtenu par la décomposition du chlorure de silicium dans l'eau. La dissolution d'acide sili-