STRIES DES DIAIIANTS, DITS CARBON A DO

Dans plusieurs échantillons, les stries rappellent, il est vrai, le tissu fibreux de certains végétaux dicotylédones, qui auraient été coupés iongitudinalement, ou bien celui du ('harbon de bois minéi*al, d'il fusain^ qui est fréquent dans la houille. D'un autre côté, on pourrait assimiler cette disposition à la cassure fibreuse que montrent, en dehors de tout yesligc organique, divers minéraux, tels que i'aragonite, rhémalite, etc.

L'eiamen du gros échantillon de carbonado de la collection du Muséum ne répond à aucune de ces deux assimilations. La manière dont les stries se poursuivent sur des surfaces inclinées entre elles, sous un angle rentrant, rappelle bien plutôt les effets d'un frottement. Il en est de même d'un autre échantillon à surface courbe, sur laquelle se continuent les stries. D'ailleurs, il n'est pas rare que la même surface présente des systèmes de stries parallèles, qui se coupent entre eux.

Des surfaces striées, ressemblant tout à fail a celles du carbonado, sont communes dans les roches : tels sont les miroirs de filons et les surfaces intérieures et frottées très- Iréquenles dans les serpentines et dans certaines couches de bouille. Celte ressemblance s'étend également aux surfaces fibreuses, connues sous le nom de stylolithes, bien connues dans divers calcaires, dont il vient d'être question*.

On sait d'ailleurs que, dans les roches météoritiques, les surfaces striées par le frottement sont également trè&-fréquentes; c'est ainsi que la plupart des échantillons de la chute de Pultusk en présentent.

Pour contrôler la valeur de cette assimilation, j'ai eu recours à l'expérience : M. Roulina s'y est prêté, dans sa tail-

' EHb ressemblent moins aux stries des surlaces glaciaires.

SSfl APPLICATION AUX DËFO[l)(ATIO?iS ET CASSURES TERRESTRES.

lerie de diamants, avec une obligeance pour laquelle je me lais un plaisir de lui adresser mes remerciments'.

Pour faire frotter, l'un contre l'autre, deux morceaux J'.carbonado, on les a cimentés sur les deux pièces (^posées d'une machine à bruter (fig. 127), de telle sorte que l'une ii--> deux pierres, montée sur une pièce mobile et animée d'un va-et-vient (bruteur), frottât contre l'autre. Bien que la pri*>-

. Voe en pnjMtJaii horiionlile. — K t"' * le> dem pitrretj le bniiMir k rf^oii an =i'i' r l'cicenlnqufl C et la biflle b; le bruir II rr, < )-«l-Tienl. dia« Ir «cm *rrlinl. C« 4rDi <>■ ••

sion soit faible, les deux carbonados gravent alors l'un sur l'autre des stries fines et parallèles, présentant les caracitT»^ de celles de la nature ; il sulHt pour cela de quelques secooJi*>. On peut aussi obtenir des stries, même sans le secours (!■ la machine, en frottant l'un sur l'autre, avec la main. <leui échantillons, soit de carbonado, soit de diamant, à peu pri^ comme on le l'ail dans l'opération ordinaire du brutagc, n»i~ en agissantsuivanl une direction déterminée.

■ Compte! rendiH de FÀcaMmieda Scitnat, t. LXXXIV, p. \t11.

STRIES DES DIAMâKTS, DITS CARBONADO. 381

Les stries ainsi tracées sont mates et ternes, comme dans le carbonado ; de même qu'on l'observe dans cette sub* sUoce, certains modes rapides de frottement produisent aussi, à côté des surfaces striées et mates, des surfaces unies, polies et brillantes.

D'ailleurs, sans recourir à des expériences spéciales, on Toit se produire dans le diamant des surfaces très-nettement striées, dans Tune des opérations ordinaires de la taille. U petite roue horizontale en fonte, sur laquelle on polit les faces, dans le mouvement rapide dont elle est animée, se slrie, sous l'action des inégalités de la face du diamant qui lui est appliquée et contre laquelle elle est pressée. Ces stries, sur la face de la roue, se produisent quelquefois en quelques minutes ; puis, si l'on applique, sur la partie ainsi striée, uneface plane de diamant, cette face prend elle-même, presque instantanément, en quelques secondes, la contre-empreinte de cesstries, sous l'action de sa propre poussière. Par réciprocité, la roue rend à la pierre le stigmate qu'elle en avait reçu.

C'est ainsi que, dans la nature, un corps a pu en rayer un autre plus dur, en se servant de la poussière de ce dernier, comme d'un burin.

L'excessive dureté du diamant pouvait paraître une objection à la supposition que les stries du carbonado sont dues au frottement ; on voit qu'il n'en est rien. Malgré son incomparable dureté, le diamant, à l'état de carbonado ou à celui de cristaux, se strie avec facilité, à la manière des roches moins dures, à la condition de frotter sur lui-même ; tlcplus, comme on Ta vu, une faible pression, telle que celle de la main, suffit pour que ces stries se produisent.

En résumé, on rencontre assez fréquemment sur les fragments naturels de diamant carbonado des surfaces striées <iui paraissent résulter de frottements, que d'autres échantillons du même minéral ont autrefois exercés sur ces sur-

382 APPUCATION AUX DËFOUMATiOiNS ET CASSURES TERRESTRES.

faces. Gela fait supposer que les morceaux dont il s'agit, avant d'être épars et éloignés les uns des autres, comme il lo sont aujourd'hui, se sont trouvés en contact, de manière à exercer des pressions mutuelles. C'est ainsi qu'ils ont peutêtre frotté entre eux, dans l'intérieur de roches où ils étaient enchâssés, avant qu'ils fussent poussés jusqu'à la surface du sol. C'est un traita placer dans l'histoire, encore bien incomplète, du diamant.

g 5. CAILLOUX IMPRESSIONNÉS.

Les poudingues de divers terrains présentent un phénomène qui a, depuis longtemps, attiré l'attention des observateurs. Les galets de toute dimension ont fréquemment reçu les impressions des galets voisins, avec tout autant de netteté que si les premiers avaient été réduits à la consistance de la cire molle. Un même caillou offre souvent jusqu'à une douzaine de ces concavités, dont la profondeur atteint plusieurs millimètres. Si l'on détache avec précaution les cailloux adhérents, on reconnaît facilement que les surfaces convexes et les surfar.es concaves emboîtent parfaitement les unes dans les autres.

Ce phénomène, très-fréquent dans le poudingue calcaire, connu sous le nom de iiagelfluhej qui occupe une partie de la Suisse et des abords du Jura, a été retrouvé aussi dans d'autres contrées. Ce qu'il y a de très-remarquable, c'est que ces pénétrations ne sont pas exclusivement propres auxgalets calcaires; des poudingues essentiellement quartzeux présentent des empreintes tout à fait semblables. Malgré leur extrême dureté, les galets de quartz se sont impressionnés, tout aussi profondément que ceux du nagelfluhe, ainsi qu'on

Cailloux impressionnés. 585

le constate dans les poudingues subordonnés au grès des Vosges.

Les poudingues quartzeux du terrrain carbonifère des .Vsturieset ceux du trias de l'Espagne présentent aussi, d'après M. de Verneuil, ce fait pariaiteraent caractérisé. M. de Dechen Ta signalé dans la Prusse Rhénane, sur des galets quartzeux deCotnmcrn qui appartiennent au trias, et dans le poudingue carbonifère d'Eschweiler. Il a été également reconnu dans direrses parties des États-Unis. Ainsi, les galets impres-iionnés, loin d'être des accidents locaux, comme on l'avait d'abord cru, se rencontrent abondamment dans des pays et dans des terrains très-différents.

Le fait qui nous occupe ne peut être vu sans frapper vivement l'attention : aussi a-t-il douné lieu à beaucoup d'inter- |)réUilions, dont il serait trop long de faire ici l'historique. Je dirai seulement qu'elles conduisent presque toutes à admettre qu'il y a eu nécessairement une très-forte pression exercée par les galets les uns sur les autres, en même temps qu'un ramollissement, et, peut être aussi, un certain mouvement qui aurait favorisé l'usure. La chaleur, l'eau ou divers agents chimiques auraient été les causes du ramollissement.

J'ai cherché à imiter, par l'expérience, l'action chimique qui a pu se produire dans ces circonstances, en même temps que l'action mécanique \

Deux sphères calcaires ont été plongées dans de l'eau faiblement acidulée, en même temps qu'elles exerçaient l'une ^ur l'autre, à leur point de contact, une pression de dix kilogrammes. Elles avaient été enchâssées de manière à rester iixes sous cette pression. Or, au lieu d'un résultat semblable au fait naturel, c'est précisément l'inverse qui s'est produit. Les deux sphères présentaient, en effet, chacune une

* CampUê rendue de t Académie de* Science*, t. XLIV, p. 8*25.

384 ÂPPLlCATiON AUX DÉFORMATIONS DES CASSURES TERRESTRhi^.

saillie très-prononcée, qui correspondait à leur point de coutact primitif que Térosîon avait respecté.

Jl a donc fallu faire agir le dissolvant d'une tout autre manière. Au lieu d'immerger les sphères dans le liquide, j'ai fait arriver celui-ci, en très-faible quantité, par suilU^ ment et par voie capillaire. Quelques billes calcaires suffisent pour faire l'expérience . On les place dans un entonnoir qui laisse continuellement écouler le liquide ; ce dernier dégoutte sans cesse sur les sphères, par une mèche de coton très-fine; au moment où une gouttelette arrive, elle se porte immédiatement aux points de contact, où elle esl retenue par l'effet delà capillarité, et c'est là seulement que le liquide attaque sensiblement les sphères. Si elle $oni d'inégales dimensions et qu'elles soient formées de Tarié(t*> de calcaire légèrement diflerentes, l'une desdeuxse dissoutde préférence à la voisine. Quand cette expérience s*e$t suffisamment prolongée, les sphères présentent une pénétration du même genre que celle des galets impressionnés. Par une particularité dont on ne voit pas bien la raison, mais qui est conforme à ce que l'on observe dans la nature, le plus grand rayon de courbure détermine généralement la concavité.

Sans m'étendre sur la nature et Torigine des dissolvants qui ont agi, je me bornerai à remarquer qu'on trouve daib les poudingues à galets impressionnés des preuves de dissolution. Dans les poudingues calcaires, ou rencontre fréquemment de la chaux carbonatée cristallisée; dans l'^ poudingues siliceux, la surface des galets présente des enduib de quartz cristallisé, et souvent aussi un moiré comparaM'^ au moiré métallique. Il est donc difficile de se refuser i admettre que les agents qui ont pu déposer sur un point cr> matières cristallisées n'aient pas dû les dissoudre sur un autre.

ACnOlf D'UNE ENVELOPPE ADHÉRENTE SUR ON SPHÊROlDE CONTRACTILE. 585

§ 6. ExpiRIBNCES SDR L ACTION ET LA RiàCTION EXERCEES SDR DN SPHÉROÏDE QDI SB CONTRACTE, PAR DNE ENVELOPPE ADHÉRENTS ET HON CONTRACTILE.

D'après le relevé de très-nombreuses dislocations, dans les pays les plus divers, les rides de Técorce terrestre paraissent avoir été produites sous l'influence d'énergiques pressions horizontales, comme Tavail très-judicieusement remarqué James Hall.

Suivant la conception d'Élie de BeaumontS cette tendaace qu'a manifestée, pendant de longues périodes géologiques, récorce terrestre à s'écraser sur elle-même ou à former des remplis peut être rattachée au refroidissement séculaire. Dans l'état très-avancé du refroidissement de notre globe et des corps planétaires en général, la températurede l'intérieur s'abaisserait d'une quantité beaucoup plus lîrande que celle de la surface, dont le refroidissement est aujourd'hui presque insensible. Pour compenser la différeace des retraits entre la masse interne et la croûte extérieure, il a pu naître des systèmes de forces tendant à disloquer et à rider l'enveloppe.

— Les expériences, dont il va être question^ n'ont pas la prétention de représenter ces phénomènes, (^pendant leurs résultats présentent, dans les apparences ♦extérieures, assez d'analogie avec les rides de l'écorce terrestre pour qu'il ne soit peut-être pas inutile de les signaler. Chacun connaît les petites sphères ou ballons de caout-

' îfotieetur le êouièvemeiU des mmUaçHeê, 185S, p. 1227.

Cett« id£e aèté exposée, dès 1833, par M. Ëlie de Bea-iin>nt, dans son cours a l'École

«•iniiief, / ' '. .

chouc vulcanisé, qui sont si répandus, depuis que des procédés ingénieux de fabrication les ont mis à la portée de tous. Si une pareille sphère, non recouverte d'un enduit, se contracte, par suite du dégagement de Tair qui y est contenu, il se produit, à la surface, des inégalités, sans régularité apparente, dont la configuration est fortement influencée par le mode même de préparation du ballon, notamment par la manière variable, d'un point à l'autre, dont le sulfure Je carbone s'est déposé, lors de la vulcanisation.

Mais il n'en est plus de même dès qu'on applique à la surface de cette sphère un enduit mince d'une substance qui ne soit pas contractile, à la manière du caoutchouc, et qui lui soit tout à fait adhérente. La sphère de caoutchouc, dont la paroi a été fortement distendue, se contractera mesure que le gaz intérieur s'en dégage. Or, l'enduit soli<l«* et adhérent appliqué à la surface, ne jouissant pas de In même contractilité, tend à conserver ses dimensions pn*mières, et, si son action est relativement assez énei^ique pour qu'elle se fasse obéir par la sphère contractile, elle la fronce, tout en y provoquant des proéminences.

Une couche mince de couleur a été appliquée sur un ballon de caoutchouc, par un dissolvant, la benzine, de tell»' sorte que cette couleur fût parfaitement adhérente. Lorsque la sphère se contracte peu h peu, on observe que toute la partie qui a reçu l'enduit de couleur ne tarde pa^ à se bomber, de manière à former une protubérance. De plus, sur cette protubérance, il se produit des rides noinbreu>es et très-prononcées, offrant une disposition évidente à li régularité et à un parallélisme, qui est en rapport arec le^ contours de la surface coloriée. Ces rides tendent à se placer normalement aux courbes limites de l'enduit et, par cons^ quent, à être parallèles, tant qu'elles sont sufGsammeot roi sines. Ainsi, si l'enduit a la forme d'un fuseau méridien, le?

ACTION DTI<nS fifîYELOPPE AUIÉRENTE SUR UN SPM£R0IDE CONTRACTILE. 587

rides se dirigent suivant les parallèles (fig.l 28), et cela, quelle que soilla largeur du fuseau, lors même qu'il atteint 90 degrés. Lorsque cet enduit affecte la forme d'une zone(fîg. 129), les rides sont dirigées suivant des méridiens perpendiculaires aux deux bases, même quand la zone a 20 à 30 degrés de largeur. EufiD, lorsqu'on applique la couleur sous des formes quelconques (fig. 130), et, par exemple, en bandes étroites, telles que des lettres majuscules (fig. 131), quelque compliqué que soit le dessin, les rides se placent de manière à satisfaire à la loi de normalité double, énoncée plus haut. Elles sont surtout accentuées vers la ligne qui fait limite avec la partie contractée *.

Lorsqu'une bande d'enduit est partiellement superposée à une autre*, la surface commune aux deux bandes offre une proéminence plus sensible. En outre les deux systèmes de rides peuvent se superposer Tun à l'autre, tout en restant distincts, comme il arrive à deux mouvements ondulatoires, partis de directions différentes, que Ton voit se croiser, à la surface d'un liquide.

Les faits qui viennent d'être énoncés montrent combien Tépaisseur de l'enveloppe non contractile peut influer sur l'énergie du froncement et sur les proéminences qui l'accompagnent.

U y a certaines limites dans les épaisseurs relatives de la couleur et du ballon entre lesquelles il convient de so placer. Si le ballon a trop d'épaisseur, il n'obéit plus à l'action de renduit\

' Ordinairemenl, on distingae aunt une série de courbes, approiimativement parallèles, dont fait partie le contour même de cette portion coloriée et auiquelles les rides sont perpendiculaires. Ces lignes sont dues à ce que la couche de couleur n'est pas unifionoe, par suite de l'action inégale exercée par les diverses parties du pinceau, quelque fin qu'il soit : les moindres différences d'épaisseur dans Tenduit se trahissent donc, lors de la contraction, par des inégaUtés notables de relief.

' Par exemple, une couleur appliquée sur une autre, ou sur une couche de gélatine.

* Tel est le cas poar les ballons qui sont destinés, non à être remplis d'hydrogène, luis à tenir au jeu de paume.

1. lis 1 131. — Dispoilllon des ridn dfTClafpMi ma an enduit non conlridilc pir lidia>nuliandi vulDOMd'un iphtroldi 4J «nique lur leq ad on l'iviil gppUfDé. — Ecbctlc de^. Fis- 118. —Chou Jt niilidra nnn csntnriile ni diipm^e en rntna mfridin; jn-

Fig. m. — C» oïl 11 mallfre non conIracLile M[ diipoite «n lone. PnidacliDndandn

tuivuil dK mc^ridicnB perpcndiCDUim am decKbisn. Fig. 130. — Cai où ta matière non contractiletit diipotM m» nne rorn>eqwlc<wT>'-

Productioa de ridti «nilunnienl perpendiculaire > 1 la conriie ita conlovr. Tilt. 131. — Cu oïl la malitre non coniraclile eti diipDi^ lOBi forme de lellni wimcalee. Prodadiua dea ridea caniliiaisent prrpendiculeirci atu eonioan, 4K<< qu'il! ibienl.