Les roches de
Parmi les produits de 1883 on ne trouve que de la ponce, de la cendre et des roches vitreuses compactes ; les deux premières forment au moins 95% de la quantité totale des matières rejetées, et il reste tout au plus 5% pour les roches vitreuses compactes et les quelques débris de l'ancien volcan et du sous-sol.
Les roches vitreuses possèdent toutes une couleur foncée, variant du noir au gris-brunâtre, et i\e montrent dans la masse vitreuse que
de grands cristaux de feldspath clair, mesurant en moyenne 1 millimètre, et quelques cristaux de pyroxène. D'après l'éclat, les verres volcaniques se laissenl diverser en deux espèces, ceux qui présentent un éclat résineux terne, et ceux qui possèdent un éclat vitreux vif. Pour les distinguer, on peut donc appeler les premiers, d'après l'aspect extérieur, rétinile, les seconds obsidieme, au moins s'il est permis d'étendre le nom ^réliniie** à des roches vitreuses anhydres; aucun de ces produits vitreux ne contient, en effet, de l'eau en quantité notable: à la chaleur rouge, les obsidiennes ne Ijerd^t que très peu de leur poids (environ 1%), les rétinites ne perdent presque rien.
En éclats minces, la rétinite reste opaque, l'obsidienne devient translucide, brun clair.
Chauffées au chalumeau, ces deux roches se comportent d'une manière très différente.
La rétinite noire ne se boursoufle pas, décrépite et est difficilement fusible. L'obsidienne, au contraire, se boursoufle fortement et forme bientôt une ponce très poreuse, qui se fritte sur les bords et qui ressemble tout à fait, même au microscope, à la ponce ordinaire du Krakatau. Bien que la perte de poids soit minime, ce boursouflement ne peut provenir que du dégagement de vapeur d'eau et peut-être d'autres gaz, que l'obsidienne en se solidifiant rapidement a emprisonnés, soit sous forme de petites bulles, soit chimiquement unis aux silicates, soit à l'état de dissolution ordinaire. L'examen microscopique nous apprend toutefois que le verre ne présente pas de pores à gaz, ou n'en présente que très peu et de dimensions excessivement petites, de sorte que l'eau et les gaz ne se trouvent pas dans la masse en petites bulles séparées; la «dissolution" de gaz et de vapeur d'eau se laisse très bien concevoir tant que la roche est fluide, mais moins bien après la coagulation de la masse ; ce qui me parait donc le plus probable, c'est que l'eau incluse est combinée chimiquement aux silicates.
D est digne de remarque aussi que l'obsidienne fond d'abord beaucoup plus facilement que la rétinite, d'où l'on peut tirer la conséquence
que le magma lithoîde saturé de vapeur d'eau, dans le cratère, possède un point de fusion beaucoup plus bas que celui des roches qui en proviennent.
Pour faire comprendre le mode de formation différent de ces deux espèces de roches vitreuses, je dois faire mention dès à présent de la différence de composition microscopique. La pâte des rétinites ternes est presque entièrement microcristalline et consiste en un feutrage très fin de microlithes, entre lesquels ne se voient que de faibles restes de verre isotrope. La pâte des obsidiennes, au contraire, est composée d'un verre isotrope presque pur, dans lequel ne sont disséminés qu'un petit nombre de microlithes.
Quelques roches vitreuses gris brunâtre, qui possèdent un éclat vitreux moins vif et sont donc, sous ce rapport, intermédiaires entre la rétinite et l'obsidienne, ne se boursouflent que faiblement quand on les chauffe, et montrent au microscope une pâte qui contient beaucoup de verre isotrope, mais en même temps un grand nombre de bâtonnets microlithiques, quoique ce nombre soit toujours beaucoup moindre que dans les rétinites. Il n'existe donc pas seulement une relation entre l'éclat et la nature plus ou moins cristalline de la pâte, — ce qui est naturel, — mais aussi entre le boursouflement plus ou moins fort, conséquence de la teneur plus ou moins grande en eau, et la séparation plus ou moins abondante des microlithes dans le verre.
A Krakatau même et à Verlaten-eiland, où ces débris de verres volcaniques se rencontrent principalement, les fragments de rétinite sont toujours sans croûte poreuse, tandis que la surface des obsidiennes est presque constanunent criblé de pores et d'aspect ponceux. De là aussi on peut conclure qu'au moment de la solidification la rétinite ne contenait plus d'eau, mais que l'obsidienne en renfermait encore; partout où cette eau put se dégager, à la surface, la roche devint poreuse, tandis que la masse intérieure se coagula en verre compacte.
Le verre ponceux est, tout comme l'obsidienne, pauvre en microlithes.
Dans quelques grosses bombes, qui s'étaient brisées, on trouva
l'inverse, c'est-à-dire que la partie poreuse intérieure était entourée d'une croûte vitreuse compacte. Cette croûte ne formait pas une enveloppe fermée, mais était partout déchirée et divisée en morceaux ; cela rend probable que la bombe avait primitivement des dimensions moindres et que, en devenant poreuse au centre, elle prit un volume plus grand, d'où résulta la rupture de la croûte vitreuse. Les fragments vitreux possèdent d'ailleurs toujours, au côté extérieur aussi, une mince croûte ponceuse.
En tenant compte des faits mentionnés, on peut admettre comme très probable que la rétinite formait la partie supérieure du contenu du cratère. Ici, le magma perdit peu à peu sa teneur en eau; la roche, dans laquelle les grands cristaux étaient déjà constitués, resta encore longtemps assez chaude pour conserver un état de demi- ' fluidité, et les microlithes de la pAte eurent le temps de se séparer; ensuite, la roche fut projetée.
Les roches intermédiaires à éclat demi-vitreux, dont il a été question ci-dessus, faisaient probalilement aussi partie de la croûte du cratère, mais il leur fut laissé moins de temps pour se refroidir lentement et perdre leur contenu en eau, de sorte qu'un nombre restreint seulement de microlithes purent cristalliser avant la projection.
Les obsidiennes et les ponces, enfin, sont des portions du contenu encore complètement liquide du cratère; au moment où eUes furent éjaculées, la cristallisation des grands cristaux, ou de première consolidation, dits porphyriques, avait seule déjà eu lieu. La pression se trouvant brusquement diminuée, la vapeur d'eau put s'échapper à la surface, qui par suite devint poreuse, mais bientôt la masse, rapidement refroidie, se coagula en un verre compacte. Celui-ci conserva sa teneur en eau, la ponce poreuse la perdit, mais ni dans l'une ni dans l'autre ne put se produire une cristallisation de microlithes, parce que la solidification eut lieu trop rapidement.
La structure poreuse de la ponce ne parait donc pas devoir être attribuée à de la vapeur soufflée à travers la lave, vapeur qui détermina, par exemple, la projection de la lave en petites particules (cendre), mais à la vapeur d'eau qui se trouvait dans la
masse fondue elle-même^ et qui se dégagea lorsque la pression fui diminuée.
n convient d'observer qu'on donne ordinairement le nom de »rétinite" aux verres contenant de l'eau, celui d% obsidienne", aux verres anhydres; à Krakatau, au contraire, ce sont les obsidiennes qui renferment de Teau, tandis qui les roches à éclat résineux en sont complètement dépourvues. Même dans les obsidiennes, toutefois, la proportion d'eau, ainsi quMl a déjà été dit, n'est pas forte.
Nous pouvons aussi regarder comme probable que chez beaucoup de roches éruptives la première cristallisation a lieu dans un magma saturé de vapeur d'eau, tandis que la seconde cristallisation s'opère au cours du refroidissement lent du magma anhydre.
Ponce. Conune nous l'avons dit plus haut, la ponce est une roche devenue poreuse par le dégagement de vapeur d'eau, peut-être aussi par celui d'autres gaz, de la masse fondue. Souvent on observe des passages à l'obsidienne, les pores diminuant et finissant par disparaître tout à fait.
La couleur de la pouce est presque toujours le gris clair; toutefois^ pn rencontre aussi des variétés gris-brunâtre, gris-rougeâtre, gris foncé et même noires. Dans les variétés à teinte claire on voit quelques grands cristaux de feldspath et de pyroxène, ainsi que des grains noirs, qui à la surface des fragments usés et arrondis par l'eau ressortent en relief, à la manière de verrues. Ce sont de» parties cristallines, plus dures que la ponce. Les blocs les plus gros, atteignant jusqu'à 1 mètre cube, se trouvent à l'extrémité ouest de Krakataijt. Les gros fragments alternent avec de plus petits et avec de très petits, sans aucun ordre. Presque tous les fragments présentent des zones différenunent colorées^ des tramées blanches ou gris clair alternant avec des parties gris foncé, ce qui montre que la masse ne doit pas avoir été liquide, mais de consistance pâteuse. Par suite de cette distribution de couleurs, les gros blocs ressemblent de loin à des tronçons d'arbre, les traînées simulant plus ou moins sur la section transversale les couches annuelles du bois, quoiqu'elles ne forment pas des courbes fermées.
Les variétés très poreuses doivent au grand nombre de leurs cavités, parfois larges de 3 centimètres, une friabilité teUe, qu'elles se laissent facilement écraser sous les doigts.
D'aiitres variétés, qui ne présentent que de petites cavités, descendant jusqu'aux pores les plus fins, sont beaucoup plus cohérentes.
A cause du grand nombre de ses inclusions et cristaux durs, qui produisent des raies, la ponce de Krakatau n'est guère propre à servir comme matière à polir.
Bien que le verre lui-même ait une densité de 2.38, les bulles dont il est criblé le rendent si léger, que la ponce flotte sur l'eau. Cette propriété fut la cause de graves embarras pour la navigation, dans les premiers temps après l'éi'uption. Dès le 28 Août, une grande partie du détroit de la Sonde était couverte de ponce, qui bientôt obstrua tellement les baies de Semangka et de Lampong que la navigation y devint tout à fait impossible. Des îles Steers et Calmeyer, que les vagues démolirent peu à peu, arrivaient continuellement, dans les premiers mois après l'éruption, dé nouvelles masses de ponce; près des îles, cette ponce flottait en gros fragments anguleux, tandis que les morceaux transportés plus loin étaient fendillés et divisés en fragments plus menus, qui s'arrondissaient par leur frottement mutuel et par le frottement de l'eau.
Ainsi que nous l'avons mentionné dans. la l*'* partie de cet ouvrage (voir les relations &S, &tt* et &1f, page 31), la ponce de l'éruption du mois de Mai a été entrsunée jusqu'au sud de Ceylan; le même champ de ponce qui flottait déjà dans ces parages en Juillet et en Août — avant la grande éruption — fut encore rencontré plus tard par différents navires. Après l'éruption des 26 et 27 Août, une nouvelle quantité de ponce parait s'être dirigée vers l'ouest, bien qu'une très grande partie ait été arrêtée par les baies de Semangka et de Lampong. Lorsque enfin, en Décembre 1883 et en Janvier 1884, les ponces furent chassées de ses baies, cela eut lieu grâce à des vents d'O. et de N. 0., qui en transportèrent la plus grande partie vers Y est 9 le long des côtes nord et sud de Java.
La ponce qui flottait au sud de Ceylan provenait donc probablement
en «lajeure partie de Téruption de Mai, pour une partie plus petite, de l'éruption d'Août. On pourra juger de la dispersion de cette ponce par les communications suivantes de commandants de navires.
Le navire brémois Barbarossa rencontra, le 31 Août, par T 5' Lat. S. et 9T y Long. E. de Greenwich, beaucoup de ponce flottante. Des coquillages s'étaient déjà attachés aux fragments (S4S).
Le 1^"^ Septembre, le Cléomètie, faisant route vers Calcutta, rencontra, par 0° 58' Lat. N. et 86° Long. E. de Gr., de grands champs de ponce, à travers lesquels on navigua sur un espace de 450 à 460 miUes (849).
Le trois-màts français Gipsy, Cap. Martin, trouva de la ponce, le 9 Septembre, par 4° 57' Lat. S. et 79° 46' Long. E. de Paris («48).
Toute cette ponce provenait très probablement de l'éruption du mois de Mai.
Le 23 Octobre, de la ponce doit déjà être arrivée à Durban (Natal) («48-).
Le 11 Décembre, le vapeur Paramatla P. et 0., Cap. Barlow, allant à Sydney, aborda, par lO'' Lat. S. en 92"* Long. E. de Gr., un vaste champ de ponce, qui s'étendait sur plus de 5"^ de latitude; au retour, la ponce fut rencontrée de nouveau, le 1" Février 1884, par 4° Lat. S. et 88** Long. E. de Gr. («48*).
Le navire anglais Umotie, Cap. C. Rebvbrs, a même rencontré, en Février 1884, de la ponce par 20° Lat. S. et 70° Long. fe. dé Gr., ponce qui continua presque jusqu'à l'équateur; d'après le Cap. Rbe vers, elle occupait une étendue de' 1179 milles marins («49).
Le 22 Mars 1884, la ponce arriva à Tile Bourbon (Réunion), dans le port de St. Paul («4»*).
Le 16 Mai 1884 beaucoup de ponce, en partie revêtue de coquillages, fut pêchée sur la côte est de l'île Mayotte, près de l'extrémité N. 0. de Madagascar («49^).
Cette ponce parait donc se déplacer lentement vers le sud-ouest.
La ponce des baies de Semangka et de Lampong, qui fut entraînée, en Décembre 1883 et en Janvier 1884, par des vents d'ouest, a été
&&AI.ATAU U 14
transportée à travers tout Tarchipel indo-néerlandais, jusqu'aux Moluques et près de Timor. En Juin et Juillet 1884, cette ponce flottait encore le long des côtes nord et ouest de TAustralie, au témoignage du Cap. HoPKiNS, commandant du schooner Mary Ogilvie (840").
Cendre, Le troisième produit de l'éruption de 1883, consiste en matières pulvérulentes, cendres et sables. Comme ces matières, tout comme les ponoes, doivent s'être refroidies très rapidement après leur sortie du cratère, nous pouvons déjà présumer que la cendre aussi doit être un produit très riche en verre. L'examen microscopique montre, en eflet, que même les cendres les plus riches en cristaux sont composées pour environ 90% de parties vitreuses et pour seulement 10% de cristaux.
Pendant le transport par le vent, les grains cristallins, plus lourds, se sont en partie séparés du verre ponceux, plus léger; plus la cendre est tombée loin de Krakatau, moios elle contient de cristaux et plus elle est riche en particules vitreuses. Le grain moyen devient naturellement aussi de plus en plus fin par la séparation dans l'air, et • varie depuis celui d'un sable fin jusqu'à celui d'une farine impalpable. Les cendres grossières sont gris foncé, les très fines gris clair passant presque au blanc. La grosseur des cristaux est très diflîérente dans les diflïrentes cendres et sera indiquée avec les résultats de l'examen microscopique.
Après que des essais préliminaires eurent appris que la cendre est' composée de:
1. Petits fragments de ponce plus légers que l'eau, par conséquent d'une densité inférieure à 1 ;
2. Petits fragments de ponce et de verre, plus lourds que l'eau, mais d'une densité inférieure à 2.6;
3. Cristaux de feldspath d'une densité variant de 2.54 à 2.74, mais eu très majeure partie (95% de la quantité du feldspath) d'une densité comprise entre 2.61 et 2.70;
4. Cristaux de pyroxène et de magnétite, d'une densité supérieure à 2.70 et dépassant même 3.0;
Je séprai de la manière suivante, à l'aide du liquide de Thoulet
(solution de biiodure de mercure et de potassiiun) les éléments de la cendre tombée, le 27 Août, entre 11 et 3 heures, à Buitenzorg.
Une certaine quantité de cette cendre — 50 grammes — fut pesée, et calcinée; la cendre perdit 3.20% d'eau.
Ensuite, la cendre fut agitée avec de Teau dans un haut verre à précipité, ce verre fut placé dans un grand bassin, puis on y laissa couler lentement un filet d'eau, de manière à faire déborder le liquide. Les particules ponceuses flottantes sont alors entraînées du verre dans le bassin, et, en continuant avec précaution à ajouter de l'eau, on se débarrasse aussi peu à peu des très fines particules de ponce qui troublent le liquide ; on cesse le lavage dès que l'eau est devenue suffisamment claire dans le verre.
La cendre restée au fond du verre fut recueillie par décantation, séchée et pesée; elle s'élevait à 29.45% de la quantité primitive de cendre humide; par conséquent, 70.55% de ponce humide, ou 70.55 — 3.20 = 67.35% de ponce sèche, avaient été enlevés par
le lavage.
Les 29.45% de cendre lavée furent ensuite portés dans un entonnoir à robinet, qui était rempli d'une solution de biiodure de potassium et de mercure, dont la densité avait préalablement été amenée à 2.61. Cette densité 2.61 avait été choisie enfin que les particules vitreuses, qui sans pores à air possèdent une densité de 2.38, mais qui sont alourdies par des grains inclus de magnétite, pussent autant que possible être séparées, sans que le feldspath fût enlevé en même temps. Quelques rares particules d» feldspath de la cendre ont, il est vrai, une densité comprise entre 2.61 et 2.54, mais la quantité en est si minime — environ 0.1% de la cendre — qu'elle peut être négligée dans cette analyse mécanique.
La cendre ayant été bien agitée avec le liquide dans l'entonnoir, puis abandonnée quelque temps à elle-même, une grande partie vint nager à la surface, tandis que les cristaux se déposèrent, ceux-ci furent recueillis en ouvrant le robinet, le liquide écoulé avec eux fut étendu d'eau et décanté, puis les cristaux furent lavés à plusieurs reprises avec de l'eau distillée, séchés et pesés. Le poids s'en élevait
Sis
à 11.52%, de sorte que pour le poids de la masse surnageante, qui était principalement composée de particules vitreuses à pores peu nombreux et de particules vitreuses microcristallines dépourvues de pores à air, il resUit 29.45 — 11.32 = 18.13%.
Les cristaux furent alors introduits dans un liquide de la densité 2.70. Presque tous les feldspaths y surnagèrent, tandis que les pyroxènes et le magnétite se déposèrent. La quantité des cristaux de feldspath — mêlés toutefois de quelques particules vitreuses microcristallines foncées et troubles, qui renferment des cristaux de magnétite, auxquels elles doivent leur densité supérieure — s'élevait à 6.43%.
Les cristaux déposés furent transportés dans un liquide de la densité 3.00.
Dans ce liquide, les pyroxènes et la magnétite se précipitent seuls, tandis que les cristaux surnageants consistent surtout en feldspaths impurs, c'est-à-dire en feldspaths renfermant des grains de magnétite; il s'y mêle quelques particules vitreuses lourdes à inclusions de magnétite, quelques rares feldspaths purs (anorthite), qui possèdent une densité comprise entre 2.70 et 2.74 (environ ^/e% de la cendre), et un nombre encore beaucoup moindre de cristaux d'anhydrite, dont la densité est supérieure à 2.78. Cette portion surnageante s'élevait à 1.50%, les cristaux plus denses que 3.00 pesaient 3.06%, de sorte qu'en tout il y avait eu une perte de 0.33% pendant les opérations répétées de lavage, séchage et pesée.
A l'aide d'un aimant, on effectua ensuite la séparation des cristaux lourds (3.06%) en 1.03% de magnétite et 2.03% de pyroxène, ce dernier souillé toutefois de particules vitreuses lourdes et de quelques cristaux de fer titane et de pyrite; il n'est pas non plus à éviter, dans cette opération, que les pyroxènes très chargés d'inclusions de fer oxydulé, ne se mêlent à la magnétite, vu qu'ils sont attirables à l'aimant.
Pour déterminer combien de pyroxène était ainsi mêlé à la magnétite, une certaine quantité du mélange fut réduite en poudre fine, pesée et dissoute dans l'acide chlorhydi'ique concentré. Il resta 20% de pyroxène, 80% seulement consistaient en magnétite pure.
En résumé, l'analyse avait donné:
Ponce légère 67.55
Particules vitreuses d'une densité <!2.61... 18.13 Cristaux, mêlés de particules vitreuses lourdes. 11.32
Humidité 5.20
Total 100% cendre humide;
ou en spécifiant davantage:
Ponce légère 67.55
Particules vitreuses d'une densité <'2.61... 18.15 Feldsp., mêlé de grains vilr. (dens. 2.61—2.70). 6.45 Feldspath impur, avec magnétite incluse;
quelques cristaux purs d'anorthite; grains
vitreux foncés, etc 1.60
Pyroxène mêlé de grains vitreux lourds 2.05
Magnétite mêlée de pyroxène '. ; 1.05
Ensemble. . . . 96.47 cendre sèche.
Humidité 5.20
Perte 0.55
Total 100% cendre humide.
Les grains vitreux foncés, qui se mêlent aussi bien au cristaux de feldspath, qu'à ceux de pyroxène, vu que, suivant la quantité plus ou moins grande de magnétite incluse, ils possèdent une densité variant de 2.61 à plus de 5.00, ne peuvent pas être séparés des cristaux au moyen du liquide de Thoulet, mais doivent être triés à l'aide d'une forte loupe, ou sous le microscope à un faible grossissement. Nous obtenons ainsi les chiffres suivants :
Ponce 67.55 67.55
Particules vitreuses d'une dens. < 2.61. 18.15 18.15
f feldspath 5.05
Feldspath + particules vitreuses 6.45 <
^ ' ^ \ partie, vitr. 1.40 X
„„ , . . . , . ' ( feldsp. imp. 0.77
Feldspath impur + particules vitreuses. 1.50 <
^ ^ ^^ I partie, vitr. 0.75 X
« , . . 1 . f pyroxène 1.91
Pyroxène + particules vitreuses 2.05 < . ^ .^ v .
^ ^ ^ I partie, vitr. 0.12 X
Magnétite mêlée de pyroxène 1.05 1.03
Ensemble. . . . 96.47% 96.47%,
ou, en réunissant les particules vitreuses:
Ponce 67.55
Particules vitreuses d'une densité <1 2.61.... 18.15 Particules vitreuses d'une d'ensité > 2.61
Feldspath 5.05
Feldspath impur 0.77
Pyroxèue 1.91
Pyroxène mêlé à la magnétite , 0.21
Magnétite 0.82
Ensemble.... 96.47% 96.47%.
EnGn, tout étant calculé pour 100 parties de cendre sèche, et les chiffres étant arrondis, on obtient:
Sur 100%. Chiffres ronds.
Pouce 69.8 = 70%
Particules vitreuses lourdes. ... 21.1 = 21% Feldspath 6.0 = 6%
Pyroxène 2.2 = 2%
Magnétite 0.9 = 1%
Total. 100% 100% cendre sèche.
Plus loin, il sera parlé en détail de la séparation des divers feldspaths ici réunis. En ce qui concerne les pyroxènes, ils consistent pour environ les ^/j en hypersthène, pour Ys ^^ augite; le rapport est donc de 2 : 1. Le triage, sous le microscope, des cristaux bruns pléochroïques et des cristaux verts non pléochroîques a donné, en effet, le rapport suivant:
Hypersthène 1.36
Augite 0.64
Ensemble 2%.
La cendre de Buitenzorg contient donc 91% de verre et 9% de cristaux. L'échantillon employé pour notre analyse avait été prélevé sur le produit entier de la chute, qui dura de 11 heures à S, et il peut donc être considéré comme représentant la moyenne de la masse
Hypersthène 1.56 Augite 0.64
totale de cendre tombée en ce point. La cendre tombée de 11 à 1^ et celle tombée de 1*^ à 3»» n'ont pas été recueillies séparément; la dernière était à grain un peu plus fin, et aura probablement contenu moins de cristaux que la cendre tombée entre lli" et 1^.
Quelques autres cendres, également examinées quant à leur richesse en cristaux, en contenaient, la plupart, moins de 9%.
Une cendre fine de Sebesi, prélevée sur la couche supérieure, et qui était donc évidemment tombée en dernier lieu, consistait presque entièrement en verre, mêlé seulement de 1.5% de cristaux, dont 1.3% avaient une densité moindre que 3.00, et 0.2% mie densité dépassant ce chiffre. Le rapport des feldspaths aux cristaux les plus lourds est donc ici de 7:1, dans la cendre de Buitenzorg de 2 : 1, ce qui montre que non-seulement la cendre la plus fine contient le moins de cristaux, mais que les cristaux les plus lourds (magnétite et pyroxène) s'y trouvent aussi en quantité relativement moindre que les cristaux légers (feldspath).
La cendre est donc un mélange de verre et de cristaux, qui possèdent une composition chimique très différente. Il est tout naturel, d'après cela, que les analyses chimiques de cendres tombées en des lieux différents, ou tombées dans le même lieu mais recueillies à des heures différentes, ou enfin recueillies en des points différents d'une même couche, puissent donner des résultats très discordants. Cela explique, en partie, les divergences que nous trouverons plus tard dans les analyses de cendres.
Tous les produits du Krakatau^ de 1883, sont donc des roches très riches en verre, du groupe des andésites, à hypersthène. Dans leurs grands cristaux ils ne se distinguent pas des andésites à hypersthène plus anciennes; l'abondance beaucoup plus grande du verre s'explique par la rapide coagulation des matières rejetées du cratère, laquelle ne laissa pas à la pâte le temps de développer une structure cristalline.
Examen microscopique des roches de 1883. Roches vitreuses mir foncé à éclat résineux (Bétinite), Dans une
pâle soQl disséminés quelques grands cristaux de plagioclase, d'hyperslhène, d'augile, de magnétite et d'apatite; en quantité , ces cristaux sont très surbordonnés par rapport à la pâte.
Le plagioclase, en individus de 1 — lYa millim., présente seulement en partie des stries polysynthétiques, en partie des cristaux mâclés par deux ou des cristaux simples. Les angles d'extinction, aux deux côtés de la ligne de mâcle, diffèrent beaucoup chez des individus feldspatiques différents, et laissent dans l'incertitude quant à l'espèce ou aux espèces de feldspath dont il s'agit. Nous reviendrons sur ce point en décrivant la cendre, produit dans lequel on a devant soi les déjections en cristaux isolés. Parmi les inclusions du feldspath on trouve principalement du verre granuleux brun clair ou noir, quelques grains d'augite et de fer oxydulé.
Vhypersthène et Yaugite existent Jtous les deux, mais la première est toujours en excès relativement à la seconde. Les inclusions, les mêmes aussi que dans les andésites à hypersthène plus anciennes, consistent principalement en particules de verre et de grains de fer oxydulé.
Parmi ces grains opaques qu'il n'est pas rare de voir traversés de cristaux clairs d'apatite, on trouve quelques longs cristaux bacillaires, qui rappellent l'ilménite; la majeure partie, toutefois, est de la magnétite.
La pâle forme certainement 80 à 90% âe la roche et consiste en un feutrage microlithique très fin, d'un gris clair. Parmi les microlithes, ceux de feldspath sont les plus grands, en moyenne de 0°^".l, et par leur orientation, les côtés longs dans la même direction, ils donnent à la roche une structure fluidale. Entre eux se trouve une masse serrée de microlithes d'augite très menus, dont la dimension s'abaisse jusqu'à 0°*°^.02 et même jusqu'à 0"*".01. L'orientation de ces microlithes d'augite, qui souvent . renferment de la magnétite, est tout à fait irrégulière.
Entre les microlithes sont disséminés aussi des grains de magnétite isolés et quelques grains translucides bruns (hématite), et tous ces éléments cristallins sont englobés dans un verre isotrope, limpide et
incolore, parfois aussi coloré en jaune clair ou en brun très clair. A un faible grossissement, on voit dans la pâte des zones claires, qui alternent avec des zones un peu plus foncées; la direction de ces traînées de teintes différentes est la même que celle des microlithes feldspathiques.
Ces couches alternatives sont dues en partie à une coloration différente du verre isotrope, en partie à une accumulation plus dense des microlithes augitiques, en partie aussi à une plus grande abondance de grains de magnétite inclus dans ces bâtonnets d'augite.
Les roches en question appartiennent donc aux andésites hypersthéniques à base vitreuse offrant la dévitrification microlithique typique.
Roche vitreuse gris foncé à éclat demi'vitreux, provenant de Té^ption du Perboewatan, au mois de Mai,
Les roches vitreuses gris-brunâtre rapportées par M. Schuurm4n forment un passage entre les rétinites ci-dessus décrites et les obsidiennes. Les grands cristaux sont tout à fait les mêmes que ceux de la rétinite^ mais la pâte renferme moins de microlithes. Des deux échantUlons recueillis par M. Schuurman, Tun possède encore un feutrage microlithique assez dense; les bâtonnets sont un peu plus grands que dans les rétinites, mesurant jusqu'à 0"^".05, et le tissu en est plus lâche; ils sont empâtés dans un verre limpide, plus abondant que chez les rétinites.
Dans cet échantillon aussi, des bandes alternatives claires et foncées se font remarquer, non seulement parce que dans ces dernières les microlithes sont accumulés en plus grand nombre, mais aussi parce qu'il s'y trouve une multitude de pores allongés, où s'est déposé un pigment brun translucide, probablement de l'oxyde de fer, qui dans cette roche de formation récente doit très vraisemblablement être regardé comme primaire. Les pores se voient également dans le verre de couleur claire, tantôt pourvus des grains bruns, tantôt privés de ces grains. Les parties où les pores sont très serrés ont plus ou moins l'aspect de la ponce, et forment un passage naturel à cette roche.
Le second échantillon de M. Sghuuaman renferme beaucoup moins
de bâtonnets d'augite, et ceux-ci sont répandus isolément dans un verre limpide abondant; ils atteignent jusqu'à 0"^.0S de longueur.
La masse présente une belle structure fluidale^ par suite de la juxtaposition de zones vitreuses alternativement pauvres et plus riches en microlithes. Sur le verre limpide tranchent fortement quelques parties obscures, qui consistent en un verre foncé ou granuleux, avec microlithes de feldspath et d'augite et gi*ains de magnétite; ces parties cristallines, qui ne sont pas nettement séparées de la pâte, me paraissent être des portions de roches plus anciennes, partiellement . refondues dans le verre nouveau. Elles ressemblent beaucoup à la pâte de certaines roches andésitiques et basaltiques de Krakatau des groupes antérieurs ; nous rencontrerons encore des inclusions analogues dans d'autres produits de 1885.
Roches foncées à éclat vitreux (obsidiennes). Dans ces roches aussi, les grands cristaux sont entièrement semblables à ceux des roches décrites plus haut.
La pâte consiste presque uniquement en un verre pur, ordinairement limpide et incolore, parfois teinté de jaune clair. Ce verre renferme un petit nombre de bâtonnets pyroxéniques, longs de 0"**.l, épais de O^^'^.OS. Le pléochroisme est rarement bien distinct, à cause des faibles dimensions des cristaux; il parait pourtant que Thypersthène y est représenté aussi bien que Taugite.
A un fort grossissement, on voit encore dans le verre de petits grains translucides bruns et quelques pores à air très fins, d'un diamètre de 0°™.001. Il a été impossible d'y découvrir des bulles liquides.
Dans la masse vitreuse limpide l'attention est fortement attirée par quelques amas cristallins, composés de cristaux, assez gros (Y2 — 1 millim.) et étroitement serrés les uns contre les autres, de feldspath, d'hypersthène, d'augite et de magnétite, le tout entouré d'un verre brun foncé à rares microlithes, qui, à peu de distance des cristaux, se fond dans le verre limpide. Les cristaux de feldspath sont en très grande partie remplis de particules vitreuses brun foncé.
Dans quelques-uns de ces amas cristallins on a même découvert un grain d'olivine, entouré de verre bnui foncé.
Gomme il n'est pas à ^supposer que nos verres passablement acides, contenant environ 70% d'acide silicique, laisseront déposer de Tolivine, les cristaux en question et le verre foncé qui les enveloppe doivent probablement être regardés comme des restes de roches plus anciennes du volcan, remises en fusion.
La croûte vitreuse qu'on trouve à la surface de quelques bombes de ponce ressemble, par tous ses caractères, à la roche que nous venons de décrire.
Ponce. En se creusant de petites cavités les obsidiennes se transforment en ponces, de sorte que ces deux roches, abstraction faite des nombreuses bulles d'air, donnent à peu près la même image au microscope. Les grands cristaux de la ponce sont les même que ceux de l'obsidienne, le verre, généralement limpide et incolore, ne montre que très rarement un microlithe, ordinairement il est dépourvu d'éléments cristallins; çà et là seulement il est parfois parsemé de petits grains bruns translucides.
Dans la ponce finement huileuse des bombes sus-mentionnées^ les grands trous ont un diamètre de 0°^.2;le verre limpide qui les sépare est criblé de pores beaucoup plus petits, mesurant en moyenne O'^^'.OS. Tandis que les grands trous sont ronds, les petits présentent assez souvent des formes allongées, et, de même que les microlithes se rangent autour de cristaux plus grands, ces formes allongées se groupent autour des trous plus grands, et révèlent ainsi que la masse était encore fluide et en mouvement après la formation des bulles. Cette ponce ne montre pas de bandes dissemblablement colorées.
Les autres ponces de Krakatau sont ordinairement à grosses bulles, et presque toujours des zones ou bandes de couleur différente y alternent d'une manière irrégulière. Les bandes de couleur foncée consistent en verre brun non granuleux, parfois aussi en verre foncé granuleux; les bandes plus claires sont formées de verre presque incolore ou limpide, qui ne prend une couleur foncée qu'au pourtour des grains de magnétite, et indique par là que cette magnétite a été englobée par le verre en fusion.
Dans la ponce noire on ne trouve que du verre granuleux,
Les cristaux apparents consistent en plagioclase, qui renferme ordinairement d'innombrables particules vitreuses brun foncé et par suite parait noir à la lumière incidente dans les échantiUons ordinaires, en pyroxène, augite et magnétite. La pâte est destituée de microlithes feldspathiques ou augitiques.
Inclusions de la ponce. Dans les fragments de ponce arrondis par l'eau on trouve toujours des nodules noir terne, qui à cause 9e leur dureté supérieure ont été . moins usés par l'eau et font par suite saillie, sous forme de verrues, à la surface de la masse ponceuse blanche ou gris clair. Ces parties dures se rencontrent dans un très grand nombre de ponces différentes; dans quelques-unes on voit aussi des parties altérées rouges, qui doivent évidemment être regardées comme des fragments inclus; pour les nodules noirs, plus petits, cel^ est moins certain, mais pourtant très probable. L'examen microscopique fait voir que les nodules noirs, sont presque entièrement composés de cristaux du feldspath foncé dont il a été question plus haut, d'hypersthène, d'augite et de magnétite; il y a en outre un peu de verre brun foncé, renfermant des microlithes de feldspath, de la magnétite et un minéral vert-brunâtre foncé, dont les lignes d'extinction font de petits angles (de IS"" tout au plus) avec les longs côtés des petits prismes, qui est pléochroîque et qui produit une absorption plus forte suivant l'axe d'élasticité c que dans les directions perpendiculaires à cet axe. Ce ne peut être que de l'amphibole, minéral qui ne se rencontre parmi les microlithes d'aucune des roches connues de Krakatau.
D'autres nodules consistaient uniquement en ce verre brun, qui était rendu ponceux par des bulles à air, et qui contenait des microlithes de feldspath et de hornblende et de la magnétite, mais pas de grands cristaux.
Un fragment inclus brun, gros de 2 centimètres, se montra formé d'un basalte typique, semblable à certaines variétés du pic Rakata. De grands cristaux de plagioclase et d'assez nombreux cristaux d'olivine à croûte transformée eu oxyde de fer y sont disséminés dans une pâte de bâtonnets de feldspath, de grains d'augite, de magnétite et d'un peu de verre granuleux brun.
Dans la ponce noire on rencontra même quelques grains d'olivine, les uns à contours cristallins nets, les autres en fragments.
Toutes ces inclusions fournissent la preuve que, lors de l'éruption, des parties de l'ancien manteau du volcan parvinrent dans la masse fondue et y subirent une refonte totale ou partielle. Les basaltes riches en fer donnèrent ainsi des matières vitreuses de couleur foncée, qui ne purent se mêler directement à la masse plus acide, de couleur plus claire et de consistance pâteuse, et produisirent ea conséquence les bandes différemment colorées qu'on voit dans le verre et dans la ponce.
La hornblende microlithique du verre brun foncé des nodules cristallins s'est probablement formée dans le verre fondu nouveau; du moins, ce minéral n'a été trouvé dans aucune des nombreuses roches de Krakatau que j'ai examinées. Les grands fragments de feldspath remplis d'inclusions vitreuses foncées, le pyroxène, la magnétite et les grains d'olivine de ces nodules, au contraire, sont probablement les résidus des roches anciennes partiellement refondues, résidus concentrés en amas pendant le mouvement de la masse en fusion ; peut-être aussi, les amas cristallins existaient-ils déjà antérieurement dans la roche refondue, et furent-ils seulement un peu ramollis sur les bords et pressés les uns contre les autres. En faveur de ce mode de formation parlent les formes arrondies des cristaux de feldspath, leur situation irrégulière et serrée et la présence du verre brun foncé au milieu d'une masse vitreuse du reste incolore.
Cendre. Les cendres de 1883 sont toutes des portions réduites en poudre fine du contenu du cratère, de sorte qu'elles aussi appartiennent naturellement aux andésites à hypersthène. La couleur est le gris clair et le gris foncé de différentes teintes; la poudre devient plus ténue à mesure que la cendre est tombée plus loin de Krakatau, et en même temps la teinte s'éclaircit, parce que les particules poreuses et les plus légères du verre prennent de plus en plus le dessus, et finissent par composer la cendre presque exclusivement.
Mais de la cendre très fine se trouve aussi dans l'ile Sebesi et en d'autres points situés tout près de Krakatau; elle y forme la couche supérieure et est donc évidemment tombée la dernière, la cendre plus
grossière s'étanl déposée un peu plus tôt. Du même lieu on peut donc avoir eu à examiner des cendres qui, tant par la grosseur du grain, que par la quantité des cristaux, et conséquemment aussi par la composition chimique, différaient assez notablement, suivant qu'elles avaient été recueillies au commencement ou à la fin de la pluie de cendre, ou qu'elles provenaient des particules tombées les premières ou les dernières.
Les éléments principaux de la cendre sont: le verre poreux, le verre granuleux foncé non poreux, le feldspath, Thypersthène, Faugite, la magnétite. Nos roches de Krakatau se présentent ici résolues, pour ainsi dire, en leurs éléments distincts. Cette circonstance éminenunent favorable, qui nous permet d'examiner les minéraux au microscope, non pas, comme c'est le cas dans les plaques minces, suivsfht toutes , sortes de sections obliques, mais en cristaux entiers, m'a fait juger utile de soumettre les éléments cristallins d'une des cendres à une étude détaillée. J'ai choisi à cet effet la cendre tombée, le 27 Août, à Buitenzorg, parce que les cristaux y sont plus grands que dans beaucoup d'autres cendres; en outre, je puis garantir la pureté de cette cendre, qui a été recueillie par moi-même, sur des papiers et des assiettes bien propres. On trouvera plus loin l'étude très approfondie de cette cendre, faite par M. J. W. Retgers, ingénieur des mines. Dans la description des autres cendres je puis donc être très bref, car toutes sont composées des mêmes éléments et ne diffèrent que par la quantité relative des particules de verre poreux, des particules de ferre foncé et des cristaux, ainsi que par la grosseur des grains cristallins.
C0ndre recueillie par M. Schuurma.n près du cralè^e du Perboewaian, le 27 Mai 1885. Elle forme un sable fin de couleur grise, mêlé de quelques petits fragments de ponce larges de 4 millimètres.
La cendre non lévigée, qui à cause de sa teneur en ponce farineuse extrêmement fine donne des préparations très troubles, apparaît au microscope en majeure partie composée de particules de pancc, verre limpide percé de nombreux pores arrondis on allongés, qui parfois sont étirés en petits tubes capillaires et donnent à la masse une
structure fibreuse. Les filaments de verre sont quelquefois tordus en forme de corde. Par suite de la présence des nombreux pores, de grains de magnétite et de quelques rares microlithes en bâtonnets, les petits fragments ponceux un peu plus gros deviennent souvent troubles et opaques. Outre ce verre poreux, on voit, en proportion moindre, de petits fragments de vetre non poreux, mais remplis de bâtonnets microlithiques et de grains de magnétite; en fragments un peu gros, ce verre aussi est opaque et ordinairement de couleur foncée, et il ressemble tout à fait à la pâte dé vitrifiée et chargée de microlithes de beaucoup d'andésites à pyroxène. Le verre lui-même est incolore et limpide, ou bien coloré en brun. '
Outre les particules vitreuses, la cendre contient, en proportion beaucoup moindre, des cristaux. Ceux-ci, toutefois, se laissent mieux étudier dans la cendre débarrassée, pai' la lévigation, de la poudre impalpable, si gênante, et d'ime grande partie^ du verre poreux. La cendre lévigée contient encore beaucoup de ponce et de parti- . cules vitreuses foncées, mais mêlées maintenant de plus de cristaux que dans la cendre non lévigée; la plupart des cristaux sont des fragments, d'une dimension moyenne de 0°^™.15. Aux bords de beaucoup de cristaux on observe des éclats de verre, débris d'une croûte vitreuse qui, avant la rupture des cristaux, les enveloppait probablement en entier. Les gouttes vitreuses rondes, qui ont assez souvent été trouvées dans la cendre volcanique, manquent absolument à toutes les cendres du Krakatau. Les cristaux consistent en: plagioclases clairs, les uns striés, les autres non striés, souvent à structure zonaire, et appartenant probablement à plusieurs espèces différentes, à en juger par la grande discordance des angles d'extinction; hypersthèné brune, dont les petits prismes fortement pléochroiques éteignent toujours parallèlement et perpendiculairement aux longs côtés; augite verte, à grand angle d'extinction; magnétite etapatite. Les inclusions, dans ces minéraux, sont exactement les mêmes que dans les roches de 1883, déjà décrites, rétinite, obsidienne et ponce. Comme élément étranger *on doit encore citer la pyrite, dont on trouve quelques rares ^ cristauX; en dodécaèdre pentagonal ou en cube. Pour les autres
propriétés de ces minéraux, forme cristalline, densité, etc., je renvoie à Texamen de la cendre de Buitenzorg.
Cendre recueillie, le 11 Août 1885, au pied du Pei^boewatan, par le Capitaine Fbrzeisaar. Couche inférieure.
On se rappellera qu'en ce point, le 11 Août, trois couches différentes furent observées dans les déjections, d'abord une couche de fragments de ponce, sur celle-ci de la fine cendre grise, et enfin de la cendre de couleur plus foncée. La cendre de la couche inférieure est probablement, ainsi que celle de M. Schuurman, un produit des éruptions du mois de Mai, peut-être aussi en partie de celles du mois de Juin. Néanmoins, elle n'est pas tout à fait la même, car sa couleur est le gris-brunâtre et au microscope on reconnaît aussi que cette cendre contient relativement plus de particules vitreuses brutws à dévitrification microlithique. A cela près, cette cendre est semblable à la précédente. Grosseur moyenne des particules cristallines O^'^'.IS.
Cendre recueillie, le 11 Août 1883, au pied du Perboewatan, par le Capitaine Ferzenaar. Couche supérieure.
Probablement émise au mois de Juillet et dans la première moitié d'Août.
Cette cendre est gris foncé et plus fine que la précédente; elle en diffère aussi microscopiquement, en ce que les particules de verre poreuses, les frafgments microscopiques de ponce, y manquent. Les particules de verre non poreuses, à dévitrification microlithique, contiennent, outre les microlithes, un très grand nombre de petits cristaux de magnétite et de petits grains foncés, noirs ou bruns-translucides, et c'est à cela que doit être attribuée la couleur foncée de cette cendre, car les cristaux de magnétite isolés et libres ne s'y trouvent pas en plus grande quantité que dans les autres cendres. Cette cendre contient beaucoup de fine farine, que le lavage entraine; les fragments de verre et de cristaux, qui restent, ont de nouveau une dimension moyenne de 0™°.15. La plupart des cristaux sont, ici encore, des fragments.
Cendre recueillie par l'auteur, le 27 Août 1885, de 11 à Z heures de r après-midi, à Buitenzorg, à 150 kilomètres de Krakatau.
Cette cendre a très probablement été rejetée lors de la plus grande
explosion, le Lundi matin à 10 heures; les premiers grains tombèrent à Buitenzorg un peu après 11 heures, de 11^ 20™ à 1 heure la pluie de cendre fut assez forte, de 1 a 3 heures ell^. diminua pro-
gressivement. ^
La cendre, d'un gris clair, tomba en petits grains humides, d'une dimension moyenne de 0"^"*.6.
On pouvait les écraser entre les doigts, mais çà et là on sentait un petit fragment plus dur, ponce ou cristal. La plus grande partie se compose encore de ponce, inélée d'une quantité moindre de petits fragments jaune clair ou bruns de verre non poreux, contenant de nombreux microlithes et grains de magnétite. Il ne me parait pas improbable que ces particules de verre dévilrifiées microlithiquement proviennent pour une petite part de la pâte de roches plus anciennes du Krakatau, englobées et partiellement refondues dans la masse fluide. La plus grande part, toutefois, se sépara sans doute du magma fondu à la partie supérieure du cratère, près de la surface; là, grâce à la diminution de pression, l'eau put s'échapper peu à j^eu et les microlithes eurent le temps de cristalliser dans le verre, avant l'éjaculation de la masse. Cette hypothèse tire sa probabilité de la circonstance que la cendre rejetée au mois de Juillet et dans la première moitié d'Août est spécialement riche en particules vitreuses foncées à dévitrification microlithique ; pendant ces mois, les éruptions furent beaucoup moins violentes qu'en Mai et en Août, et selon toute apparence la partie supérieure du contenu du cratère fut seule rejetée ou plutôt entraînée par la vapeur, qui s'échappait avec force dé la lave. La majeure partie des microlithes des particules vitreuses foncées aura donc vraisemblablement été formée dans le haut du cratère lui-même.
Les cristaux sont les mêmes que ceux de la cendre de Mai; mais ils atteignent la dimension assez considérable de O^'^^.S à 0^^.^, et quelques cristaux allongés de pyroxène vont même jusqu'à 1 millimètre. Sur les bords des cristaux on voit ordinairement, comme dans la cendre recueillie par M. Sghuurman, des éclats de verre tranchants. M. Sauer (94B') admet que le refroidissement rapide éprouvé par
KBAKATAU II 15
les particules vitreuses et cristallines, subitement lancées à des hauteurs de plusieurs dizaines de kilomètres, y a déterminé une forte tension, par suite de laquelle elles se sont brisées en retombant et en se heurtant les unes les autres. Les fragments et les éclats seraient donc le résultat de la rupture, en dehors du cratère, des particules déjà solidiflées, hypothèse qui présente en effet beaucoucoup de probabilité.
La cendre du 27 Août contient plus de cristaux entiers que celle de Mai; néanmoins, les fragments y sont encore de l)eaucoup les plus nombreux.
Pour Tétude détaillée des cristaux, je renvoie au travail de M. Retgers (voir ci-dessous).
Cendre recueillie par V auteur, le 1^ Octobre 1885, dans la plaine au côté nord-est de VUe Sebesi.
Elle est de couleur gris clair, mais plus fine que la cendre de Buitenzorg. Les grains cristallins y sont en très faible quantité (172%) et ne mesurent en moyenne que 0"".10, ce qui doit être attribué à ce que cette cendré, prélevée sur la couche supérieure, est foimée des particules tombées en dernier lieu, les plus légères.
Cendre tombée à Bandar {division Paseinah, résidence de Palembang, à 520 kilomètres de Krakatau) dans la nuit du 27 au 28 Août 1885. Recueillie par le D\ A. Stammeshaus.
Cette cendre est très fine, farineuse et de couleur gris-blanchâtre; elle contient plus de ponce et moins de cristaux que la cendre de Buitenzorg, mais ces cristaux y sont à peu près dans les mêmes rapports entre eux. Les cristaux atteignent une dimension moyenne de 0*"».15 à 0"°.10, les particules de ponce sont en partie beaucoup plus petites; quant au reste, la cendre ressemble à celle de Buitenzorg. , Cendre tombée à Talang-Betoetoe {division Iliran et Bnnjoe-Asitty résidente de Palembang, à 575 kilomètres de Krakatau), le 28 Août 1885. Recueillie par le Contrôleur J. Peelen.
Cette cendre est encore plus fine et plus blanche que la précédente. La quantité relative des cristaux y est encore plus faible, et parmi ces cristaux ceux de magnélite ont un peu diminué en nombre.
La dimension des cristaux est eu moyenne de O^^'^.IO, la pouce descend jusqu'à l'état de fines poussières; du reste, la cendre est semblable à la précédente.
Examen de la cendre de Buiienzorg, par ringénieur des mines J. W. Rbtgbrs.
La cendre volcanique de Krakatau se prête très bien à une étude minéralogique détaillée. Dans cette matière, en effet, l'isolement des divers éléments, souvent si ditBcile à obtenir chez les roches solides, la nature l'a en quelque sorte réalisé pour nous, et cela d'une manière qui ne laisse rien à désirer; les minéraux à étudier s'y rencontrent, la plupart, en cristaux à peu près purs, nettement limités, sans la moindre trace d'altération.
Pour l'examen des différents minéraux de la cendre tombée à Buitenzorg, j'ai fait usage de la séparation d'après les densités, au moyen de la liqueur de . Thoulbt, qui à l'état de concentration possède une densité de près de 3.2, pouvant être abaissée, par l'addition d'eau, à toute autre valeur comprise entre 3.2 et 1. Cette méthode de séparation est ici d'autant mieux à sa place^ qu'on n'a affaire ni aux nombreux produits mêlés, ni à la poussière impalpable, qui se forment inévitablement quand on concasse des roches solides.
Après les minutieuses instructions de M. Goldsghmidt {Neues Jahrbuch fur Minéralogie, etc., BeHage-Band I, p. 179), la préparation de la liqueur, au moyen de HgJ, et de K J, ne présentait pas la moindre difficulté. La liqueur resta aussi, malgré des filtrations et évaporations répétées, semblable à elle-même, tout au plus prit elle une couleur un peu plus foncée, due à la séparation d'une trace d'iode, inconvénient auquel on peut parer, d'après M. v\n Wbrvbkk Neues Jahrb. f. Min., 1883, H, p. 86), en traitant la liqueur par le mercure métallique.
Les cristaux de la cendre consistent en: feldspath, hypersthène, augite, magnétite, comme éléments essentiels; ilménite et apatite, comme éléments accessoires; pyrite, pyrite magnétique (pyrrhotine) et anhydrite, comme éléments étrangers.
Quant au verre, qui dans la cendre de Builenzorg forme 91% de
Tensenible, et doiil la majeure partie se trouve à l'élal poreux (ponce), une moindre partie à Tétat de verre grenu et microcristallin par dévitritication, il en a déjà été parlé ci-dessus, à l'occasion de la description de la cendre, de sorte que je ne m'occuperai ici en détail, que des éléments cristallins.
Feldspaths.
Après que la cendre du Krakatau eut été presque entièrement débarrassée, par la lévigation préalable dans l'eau, de la Gne poudre de verre et de ponce, le résidu consistait pour la majeure partie en éléments cristallins. De ce mélange on réussit à retirer, avec relativement peu de peine, un grand nombre de cristaux de feldspath très purs, qui furent étudiés de plus près au microscope.
Les feldspaths appartenaient presque tous, comme l'apprit l'examen optique, au système triclinique (plagioclases), «caractérisé par l'extinction oblique par rapport à la brachydiagonale, tant sur leur base P (oP) que sur leur brachypinacoïde M (00P06). On ne trouva que très peu de feldspaths monocliniques (sanidine), reconnaissables à leur extinction parallèle sur P et oblique sur M.
Sauf les fragments produits par rupture, la plupart de ces feldspaths étaient en cristaux bien conformés, dont les dimensions variaient généralement de 0°^"^.15 à 0^^,6. Ils étaient ordinairement composés des faces suivantes: M = ooPà5; P = oP; T = ooT; 1 = ooP*; X = iP,ô5; faces rares: y = 2,P,ô5; n = 2*P,â6; e = 2,P^o6. En ce qui concerne leur habitus, ils se distribuaient en deux groupes:
1. Cristaux en prismes rectangulaires, très développés dans la direction de la brachydiagonale.
2. Cristaux en tables sexangulaires, aplaties suivant ooPà5. Ceux-ci toutefois, quant au nombre, sont très subordonnés aux cristaux en prismes rectangulaires.
Bien que les feldspaths de la cendre du Krakatau fussent presque tous de vrais plagioclases tricliniques, les mâcles y étaient très rares;
la plus grande partie des plagioclases consistaient en cristaux simples. Cela peut servir à confirmer le fait du peu de valeur qui doit être
attaché à la distinction, autrefois généralement admise, des feldspaths en plagioclases et orthoclases, d'après la présence ou l'abscence des lamelles hémitropes. Dans le petit nombre de cas où il existait des mâcles, les cristaux étaient ou bien composés de deux moitiés unies suivant la loi de Carlsbad (axe d'hémitropie = l'axe vertical, plan d'assemblage = ooPoâ), ou bien ils consistaient en une juxtaposition parallèle de lamelles hémitropes, suivant la loi de l'albite (axe d'hémitropie = la normale à ooPoo).
On n'a pas observé d'assemblages suivant d'autres lois d'hémitropie, par exemple celle suivant la loi de la péricline (axe d'hémitropie == la macrodiagonale), qui devrait apparaître dans les tables sexangulaires reposant sur M.
Pour l'étude ultérieure des différents caractères d'une collection de feldspaths telle que nous, l'offre la cendre du Krakatau, la marche ordinaire, généralement suivie jusqu'ici, consistait à faire une analyse chimique, combinée au besoin avec un examen optique, pour contrôler les résultats de la première.
Cette marche serait, en effet, très convenable, ]si les feldspaths auxquels on a affaire étaient tous composés d't/na même e$/>éce de plagioclase.
Un examen optique préliminaire m'apprit bientôt, toutefois, qu*une pareille hypothèse n'était nullement applicable aux feldspaths de la cendre du Krakatau (pas plus qu'elle ne l'est probablement à ceux de n'importe quelle autre roche). Les angles d'extinction très inégaux, tant sur P que sur M, montraient qu'il y avait dans cette cendre des feldspaths de composition chimique très différente, les uns à caractère très basique, les autres à caractère très acide.
Mon premier plan (et ce plan fut aussi mis en partie à exécution) était d'arriver par l'examen optique d'un grand nombre de cristaux à la connaissance de la proportion dans laquelle se trouvent les plagioclases d'acidité différente. Mais cette mSthode, quand on veut l'appliquer avec les soins nécessaires et à de nombreux cristaux, est très laborieuse, et en outre elle donne souvent, par suite de diverses circonstances sur lesquelles nous reviendrons en traitant de l'examen, optique, des résultats assez incertains.
Il ressortait toutefois déjà, de cette étude optique préliminaire» que la cendre contenait à la fois des plagioclases très basiques (anorthite et bytownite) et des plagioclases très acides (albite), mais que la grande masse des cristaux de feldspath appartenaient à l'oligoclase, à l'andésine et au labrador. La présence de la sanidine monoclinique avait aussi été constatée.
Les inconvénients ci-dessus signalés de la méthode optique, m'en faisaient désirer une autre, qui fût plus simple et donnât des résultats plus sûrs, et je la trouvai dans la séparation des feldspaths d'après leur densité.
La densité, qui autrefois jouait un rôle assez subordonné parmi les caractères servant à déterminer les minéraux, est devenue, grâce à l'emploi de la liqueur de Thoulbt, un excellent moyen de détermination et de séparation pour les minéraux en général et pour les feldspaths en particulier. C'est ce qui résulte notamment des recherches de M. GoLDSCHMmT {Neues Jahrb. fur Min. etc., Beilage-Band I, p. 179), lequel arrive à cette conclusion (p. 211):
»La détermination de la densité, quand les matières sont fraîches (inaltérées) et la séparation nette, permet de prononcer avec une entière certitude sur la nature du feldspath, et mérite d'être placée, à ce point de vue, au même rang que la détermination des angles d'extinction".
M. TscHERMAK {Sitzungsberichte d. K. K. Akad. d. Wiss., Wien, 1864) a le premier montré que les plagioclases ne constituent pas» comme on l'avait cru jusqu'alors, un certain nombre de feldspaths distincts, de composition chimique constante, savoir, l'oligoclase, le labrador, etc., mais qu'ils sont tous des mélanges isomorphes, en proportions différentes, de deux feldspaths tricliniques, le feldspath calcaire (anorthite) et le feldspath sodique (albite). Il a admis les noms d'albite, oligoclase, andésine, etc. pour des groupes de feldspaths, compris entre des limites déterminées.
M. TsGHERMAK a fait voir, en outre, que non-seulement la densité décroit depuis le plagioclase le plusbasique(anorthite, densité = 2.75) jusqu'au plus acide (albite, densité = 2.62), mais que ce décroisse-
ment est unifot^me, qu'il existe donc une proporlionnalilé directe entre la teneur en anorthite et l'augmentation de densité, de sorte que, connaissant la densité d'un plagioclase, on connaît immédiatement . sa composition chimique,
C'est sur ce principe que je fondai ma séparation des feldspaths d'après la densité, séparation qui en peu de mots revient à ceci: Un grand nombre de cristaux choisis et très purs, entièrement dépourvus d'inclusions, furent portés dans une dissolution de biiodure de mercure et de potassium, qui avait une densité de 2.750. Par l'addition d'eau la densité fut amenée à 2.740; il en résulta la précipitation de quelques cristaux, qui furent recueillis: ils avaient donc une densité comprise entre 2.750 et 2.740. La liqueur fut ensuite étendue jusqu'à ce qu'elle présentât une densité de 2.750, les cristaux précipités par cette dilution avaient une densité intermédiaire entre 2.740 et 2.730. On continua de la même manière, abaissant chaque fois la densité de 0.01, non-seulement jusqu'à 2.620 (densité de l'albite), mais, vu que l'examen optique préalable avait déjà décelé la présence de la sanidine, jusqu'à 2.540 (densité de la sanidine). Les cristaux de feldspath étaient donc ainsi partagés en 21 groupes différents, compris chacun entre deux limites de densité qui présentaient une différence constante de 0.01.
Pour contrôler le degré d'exactitude de cette méthode, quelques-uns des groupes furent soumis, plus tard, à un examen optique et chimique.
Manière (Toblenir la quanlUé nécessaire de cristaux de feldspath purs. Ainsi qu'il a été dit, on commençait par extraire les cristaux de feldspath un à un du résidu de la cendre lévigée. On y parvenait assez facilement en faisant adhérer Jes cristaux incolores, qui attirent immédiatement la vue, à la pointe humectée d'eau d'une aiguille à préparer, et en les laissant ensuite tomber dans une goutte d'eau déposée sur une lame de verre porte-objet. Un essai de concentration préalable des cristaux de feldspath au moyen de la liqueur de Thoulet, dans laquelle la cendre lévigée était soumise à la précipitation entre les limites 2.54 et 2.75, n'offrit guère d'avantages, car les cristaux de ^feldspath ainsi obtenus étaient encore
tellement mêlés de {^ins étrangers, qu'il n'en fallait pas moins les trier un à un. Dès qu'on s'était procuré une quantité suffisante de cristaux bruts, on procédait à une épuration préliminaire. Celle-ci s'opérait à l'aide d'une forte loupe: la lame de verre portant les cristaux . de feldspath était d'abord examinée au-dessus d'une feuille de papier blanc, et tout cristal où se voyait quelque impureté, point noir de magnétite, petit fragment de pyroxène ou inclusion de verre coloré, était rejeté; ensuite, un examen analogue avait lieu au-dessus d'un papier noir, où se découvraient les cristaux présentant des parties blanches opaques (dues par ex. à de la ponce adhérente ou à quelque autre cause), cristaux qui étaient également éliminés. Après ces deux épurations, il ne restait guère que des cristaux de feldspath purs, incolores. Un dernier examen et, au besoin, une dernière épuration, étaient toujours effectués par moi-même, au microscope, à un faible grossissement ; dans ces conditions, l'oeil saisissait encore quelques feldspaths impurs, mais en nombre extrêmement petit lorsque le triage à la loupe avait été fait avec soin. Le but principal de l'examen au microscope était toutefois la recherche et l'élimination de fragments de verre incolore, ou de cristaux de feldspath souillés par ce verre, qui à la loupe est souvent difficile à distinguer du feldspath. Au microscope, ces parcelles de verre se décèlent bientôt par leur forme irrégulière et par leur couleur toujours un peu gris pâle ou brun pâle, qui les fait trancher assez nettement sur les cristaux de feldspathy complètement incolores. Dans les cas douteux, par exemple pour des esquilles de verre très minces, on avait recours à la lumière polarisée; entre les niçois croisés, naturellement, le verre devenait obscur, tandis que les cristaux de feldspath se coloraient vivement. Les cristaux de feldspath ainsi triés étaient d'une pureté presque idéale; quelques-uns seulement retenaient une très mince pelUcule de verre, dont le volume était toutefois si excessivement petit par rapport à celui des cristaux eux-mêmes, qu'il ne pouvait en résulter aucune influence sensible sur la densité, d'autant plus que la densité du feldspath et celle du verre compacte ne diffèrent que peu l'une de l'autre. La preuve que l'épuration avait été très rigoureuse, c'est que dans la plus légère
des portions feldspathiques, où devaient nécessairement se trouver tous les fragments de verre de la quantité totale de feldspath (2 grammes environ) soumise à l'examen, je n'ai rencontré qu'une couple de parcelles de verre, ne pesant pas même ensemble 0.1 milligramme; pareillement, dans les portions les plus lourdes, il n'y avait qu'une couple de petits grains de magnétite; on n'y rencontra aussi qu'un seul petit fragment d'hypersthène.
En ce qui concerne ces matières étrangères, elles sont très inoffensives lorsqu'elles sont en particules isolées, mêlées aux cristaux de feldspath : en effet, toute la magnétite (densité = 5) et tout le pyroxène (densité = 3.3 à 3.5) doivent se^ trouver dans la portion des feldspaths les plus lourds (densité >> 3.740); de même, tout le verre (densité = 2.380), ainsi que toute la ponce (densité < 1), se concentrent dans la portion des feldspaths les plus légers (densité <C 2.540); de chacun de ces portions on peut facilement, au microscope, enlever les matières en question, et ce n'est qu'après cette épuration qu'on pèse les deux portions de feldspaths. On peut aussi, au commencement des séparations, prendre la densité un peu plus grande, de 2.760 par exemple, et à la Gn un peu plus petite, de 2.530 par exemple. On obtient alors, pour portions extrêmes, non pas des cristaux de feldspath, mais des impuretés. On le voit, celles ci sont faciles à éliminer de l'un 3 ou de l'autre manière^ et elles n'exercent pas d'influence sur la séparation des feldspaths.
Le cas devient tout différent lorsque les impuretés font corps avec les feldspaths, soit comme inclusions, soit comme matières fixées à la surface des cristaux. Les feldspaths deviennent alors plus légers ou plus lourds que ne le comporte leur densité propre, et ils entrent par conséquent dans des groupes auxquels ils n'appartiennent pas. L'influence des différentes impuretés est toutefois très inégale. La magnétite, d'une part, et le verre poreux (ponce), d'autre part, sont très nuisibles, à cause de leur grande différence de densité avec les feldspaths; relativement inoffensifs sont le pyroxène et le verre compacte, parce que pour ceux-ci cette différence est beaucoup moindre. Sous ce rapport, c'est une circonstance particulièrement favorable
que les deux éléments nuisibles se trahissent si facilement au regard; par leur couleur noire, le^ plus petits points de magnétite sont faciles à voir dans le feldspath au-dessus d'un papier blanc ou au microscope à la lumière transmise; de même, la ponce blanche et toujours opaque saute inunédiatement aux yeux dans Tinspection au-dessus d'un papier noir ou au microscope à la lumière réfléchie. Pourtant, malgré tous les soins, quelques très rares cristaux de feldspath souillés d'un grain de magnétite échappaient à l'observation. Lorsque plus tard, dans l'examen optique des groupes feldspathiques séparés, ces cristaux étaient découverts, on les mettait à part, on les pesait et on déduisait co* poids de celui des groupes respectifs; il n'en résultait toutefois qu'une correction très minime, qui ordinairement ne s'élevait pas même à 0.1 milligr., par conséquent, pas même à V2oo%-
Une matière étrangère qui accompagne toujours les feldspaths, c'est l'anhydrile (CaS04). Elle forme des cristaux prismatiques tantôt incolores, tantôt blancs, qui sont souvent difficiles à distinguer des cristaux de feldspath. Heureusement, la densité de l'anhydrite est !2.8 à 5.0, de sorte qu'on peut aisément la séparer des feldspaths les plus lourds (densité = 2.745), en commençant par une liqueur de 2.77. La quantité de l'anhydrite mêlée aux feldspaths est d'environ 0.24%.
Somme toute, je crois pouvoir dire que l'épuration des feldspaths a été faite avec tout le soin possible; aussi l'examen T)ptique ultérieur a-t-il montré, que les feldspaths des divers groupes, à une mince pellicule de verre près, étaient irréprochables.
Ce soin minutieux, mis à obtenir des cristaux de feldspath très purs, pourra sembler exagéré, mais il sera peut-être justiflé par l'intérêt des conclusions minéralogiques et pélrographiques qui se déduisent des résultats obtenus.
Description de la méthode de séparation. Passons maintenant à l'exposition détaillée de la méthode suivie pour séparer les feldspaths d'après leur densité, et des précautions prises à cette occasion.
Pour cette séparation, nos feldspaths du Krakatau se trouvent dans les conditions les plus favorables, surtout parce qu'ils n'offrent aucune trace d'altération, altération qui est, comme ou sait, le facteur le
plus nuisible dans la détermination de* leur densité, ou dans leur séparation d'après cette densité.
En ce qui concerne l'appareil dont je me suis servi, quelques essais préliminaires avaient montré que l'entonnoir à robinet recommandé par M. VAN Wkrvekb {Neues Jahrb, fur Min., 1883, II, p. 86) convenait le mieux. H réunit l'avantage de l'appareil primitif de M. Thoulet, savoir, de permettre de recueillir par écoulement les minéraux précipités, et celui du mélange des minéraux par agitation dans un verre à précipité, mélange pratiqué par M. GoLDSCHMmT.
L'entonnoir de verre à robinet dont j'ai fait usage avait une capacité d'environ 700 centim. cub.; il est bon que cet entonnoir soit en cône un peu aigu, parce que la liqueur peut alors s'y élever assez haut, ce qui diminue le dangqr d'aspirer vers le bas les feldspaths surnageants, quand on recueille les cristaux précipités. On verse dans cet entonnoir environ 500 c. c. de la solution concentrée de biiodurte de mercure et de potassium.
La première chose à faire c'est d'étendre cette solution, aussi exactement que possible, jusqu'à la première densité dont on a besoin, par conséquent, dans notre cas, jusqu'à 2.740. C'est là une opération un peu laborieuse au début et qui doit être exécutée avec précaution. On commence par déterminer la densité de la liqueur concentrée primitive, ce qui se fait exactement de la manière décrite par M. GoLDScHMiDT (/. C, p. 196), savoir, en remplissant de cette liqueur un petit matras jaugé de 25 c. c, en aspirant au moyen d'une bandelette de papier à filtre assez de liquide pour que le bas du ménisque concave vienne affleurer au trait de jauge, et en pesant le matras rempli. La densité n'ayant besoin d'être connue exactement que jusqu'à la quatrième décimale, on peut se contenter d'une pesée en milligrammes (^), qui s'exécute rapidement. Le point essentiel de toute l'opération est l'affleurement rigoureux du ménisque.
Comme on ne peut pas toujours se fier à l'exactitude des matras jaugés du commerce, il ne faut jamais négliger d'en déterminer
(*) Un milligramme ne change la densité que de ' = 0.00004.
préalablement, au moyen d'eau distillée, la capacité précise; le mien donna, comme moyenne de deux déterminations (après correction pour la température), 24.990 centim. cubes.
Dans cette détermination de la capacité du matras, la température de Teau a une très grande importance. Ainsi qu'on le verra plus loin, la capacité du matras jusqu'au trait de repère peut être supposée constante, la dilatation du verre, pour les quelques degrés dont la température varie pendant l'opération, étant extrêmement petite.
Soit V cette capacité; conmie dans ma détermination, l'eau avait au moment de la pesée une température 3= 27"" G., et que cette eau pesait 24.905B grammes (différence entre le poids du matras rempli d'eau et celui du matras vide), on a:
V X densité de l'eau à 27^ G. = 24.9055.
Pour la densité de l'eau à différentes températures nous avons la
table très exacte de M. Rosbttj (PouiLLST-MutLBR, Physik^ 8* éd., H. 2,
p. 82), dans laquelle la densité à 4"" C. est prise pour unité. On y
trouve pour la densité de l'eau à 27'' C. le chiffre 0.996603, de sorte
que la capacité cherchée est:
Cette correction pour la température de l'eau a une grande influence
sur les densités qu'on trouvera ultérieurement, à l'aide du matras,
pour la liqueur de Thoulet. Supposons, en effet, que la capacité du
matras soit, sans la correction due à la température, A c. c, et avec
cette correction A -f- /^ c. c. Supposons, en outré, que la liqueur de
Thoulet, dont le matras est rempli, pèse B grammes; la densité de
cette liqueur (ou, ce qui revient au même, celle des feldspaths qui y
restent en suspension) est alors dans le premier cas, — ^, et dans le second:
A + A A A» ^ ' A» " A* Si nous négligeons les termes contenant A ^^ carré ou à une
puissance supérieure, la différence des deux densités est = — A- Or,
A étant = 225 c. c, B ayant en moyenne une valeur de 7S grammes, et /\ s'elevant déjà pour une température de 27% à24.9904— 24.9055=0.0849,
on a — ; A = 0.0102.
Il est vrai que, pour l'Europe, une température de 27"* C. soi-ail très élevée, mais déjà à 15'' C. Terreur atteint envii*on la moitié du chiffre que nous venons de trouver. C'est, en tout cas, une correction absolument nécessaire, lorsqu'on détermine la densité, comme nous le faisons ici, avec 3 décimales.
Pour la détermination de la capacité du matras on prend, bien entendu, la moyenne de plusieurs observations, vu que la principale source d'inexactitude gît toujours dans l'affleurement au trait de repère. Même quand tout le soin possible a été apporté à cet affleurement, les déterminations de la capacité du matras peuvent différer de 0.003 c. c, ce qui exerce une influence de 0.0004 sur la détermination ultérieure dé la densité de la liqueur de Thoulbt. Lorsque, au contraire, l'affleurement n'a pas été très précis, la différence influe déjà sur la 3" décimale.
Comme, dans tout le cours de la séparation des feldspaths, la
température n'a varié que d'une couple de degrés au plus (extrêmes
26"* C. et 28'' C), l'influence de la dilatation du verre du matras
était insignifiante. Le verre possède un coefficient de dilatation cubique
égal à 0.00003, de sorte que, pour un accroissement de température
de r C, la capacité du matras augmente de 25 X 0.00003 = 0.00075
c. c; l'influence qu'en éprouve la densité de la liqueur de Thoulbt
est - — ry X 0.00075 = 0.0001, et par conséquent, pour les deux
degrés de différence de température constatés pendant mes expériences, l'erreur montait tout au plus à 0.0002.
La température de la liqueur elle-même nous est également tout à fait indifférente, vu que cette liqueur doit toujours être corrigée par l'addition d'eau ou de liqueur plus dense. Un changement de température éprouvé par la liqueur durant la précipitation cTun même groupe pourrait seul avoir quelque influence, mais pendant la demi-
heure que dure la séparation d'un groupe, la température reste sensiblement constante.
Un facteur, par contre, qui doit être pris en considération, c'est la dilatation du feldspath pour la différence entre la température de Buitenzorg et la température moyenne d'Europe (lo° C), à laquelle ont été déterminées les densités des feldspaths indiquées dans les livres. Il a été tenu compte de cette influence, ainsi qu'on le verra plus loin.
Après qu'on a déterminé, comme il a été dit, la densité de la liqueur primitive, — supposons-la, par exemple, de 3.005, — il s'agit d'amener cette liqueur, en y ajoutant de l'eau, à la densité par laquelle on doit commencer quand on opère sur un mélange de feldspaths inconnus, c'est-à-dire à 2.740, puisque les anorthites les plus lourdes possèdent une densité de 2.745.
Pour cela, le contenu du petit matras est d'abord reversé dans l'entonnoir . à robinet où se trouve le reste de la liqueur, puis on ajoute au moyen d'une pipette un certain nombre de c. c. d'eau, par exemple 5. A l'aide d'une cuiller ou d'une spatule en verre on mélange cette couche d'eau, qui d'abord surnage, avec la liqueur iodurée, et on ne «esse d'agiter que lorsque les filets de liquide plus léger, rendus visibles par la différence de l'indice de réfraction, ont complètement disparu. Pour toute sûreté, nous laissons écouler environ la moitié du liquide dans un petit verre placé sous le robinet, nous l'y agitons encore une fois, et le reversons d'un bon jet sur le liquide resté dans l'entonnoir. L'expérience m'a appris que le mélange est alors parfait, les filets ou stries n'y apparaissent plus, et deux déterminations successives, très soignées, donnèrent pour la densité le même résultat.
L'addition des 5 c. c. d'eau ayant été effectuée de cette manière, nous déterminons la densité du liquide dilué; en supposant, par exemple, qu'on trouve 2.880, les 5 c. c. auront abaissé la densité de 0.125, et 1 c. c. d'eau l'aura donc abaissée de 0.025.
Si ce rapport restait constant, on devrait, pour arriver à la densité voulue de 2.740, ajouter encore environ 572 c. c. d'eau. Mais cette proportionnalité n'existe pas, l'influence de chaque c. c. d'eau diminue
de plus en plus à mesure que le liquide devient plus élendu; on peut donc, cette fois, ajouter d'emblée 6 c. c. et mélanger. Une nouvelle détermination de la densité donnera alors, par exemple, 2.760. L'influence de 1 c. c. d'eau est donc maintenant d'environ 0.020. Comme nous sommes déjà relativement assez près de la densité voulue, nous cessons d'ajouter l'eau par c. c. et n'opérons plus que par gouttes, en procédant d'ailleurs tout comme précédemment. Nous ajoutons donc au liquide de 2.760 un certain nombre de gouttes d'eau, par exemple 20, du résultat nous déduisons l'influence de 1 goutte, puis nous suppléons autant de gouttes qu'il en faudrait, à ce taux, pour conduire à la densité voulue de 2.740. De cette manière, toutefois, on arrivera à une densité un peu trop forte, par exemple à 2.743. La différence 0.003 sera supprimée par l'addition du nombre nécessaire de gouttes, dont l'influence aura été déduite des dernières observations.
En y mettant beaucoup de soin, on obtient ainsi la densité voulue avec une exactitude allant presque jusqu'à la quatrième décimale.
Comme le liquide attire parfois de l'eau pendant qu'on opère sur un groupe (attraction, toutefois, qui n'est sensible que dans une atmosphère humide, et qu'on peut notablement diminuer en recouvrant l'entonnoir d'une plaque de verre), il est bon de prendre originairement une densité un peu plus forte; celle-ci ne doit pourtant dépasser la densité nécessaire que de O.OOOo tout au plus. Pour contrôler cette densité définitive, il fout en faire une seconde détermination, qui ' ne doit différer de la précédente que d'une couple d'unités de la quatrième décimale.
Si la première détermination a donné, par exemple, 2.7403, et la détermination de contrôle 2.7405, on prend la moyenne 2.7404.
Toute la liqueur se trouvant de nouveau dans l'entonnoir, sauf le contenu du petit matras, qu'on n'y ajoute pas encore, les cristaux de feldspath préalablement pesés, et dont le poids total sera convenablement de 1 à 2 grammes ('), sont jetés dans celte liqueur et
(^) Freiid-on moins, les gpoupes extrêmes dcvienoaDt trop petits ; prend-on plus la couche de feldspaths reposant sur le liquide devient trop épaisse, et il peut alors arriver que des cristaux plus lourds soient portés par cette couche plus légère et ne se déposent pas,
agités pendant assez longtemps à Taide d'une cuiller de verre. L'expérience m'a appris que lorsque le mélange avait été fait avec soin, les cristaux ne retenaient aucune trace d'air adhérent. Pour rendre parfaite leur humectation par le liquide, on verse sur eux, d'un jet assez fort et en continuant d'agiter, le contenu du mat ras, jusqu'alors réservé. Abandonne-t-on maintenant le liquide à lui-même, quelques cristaux de feldspath (et tous ceux d'anhydrite) se déposent, la plus grande partie viennent surnager, et un certain nombre, qui ont à peu près la densité du liquide, restent en suspension; à ces derniers aussi on doit donner l'occasion de se séparer en plus lourds et plus légers, et pour cela on doit les laisser en repos pendaM au moins un bon quart (Fheure. Au bout de ce temps, il s'est formé entre les cristaux déposés et les cristaux surnageants une couche de liquide clair, de quelques centimètres de hauteur. On recueille alors rapidement, dans un petit verre placé sous l'entonnoir, les cristaux déposés; à cet effet, on ouvre un peu le robinet de verre, d'aboi*d à droite, puis à gauche, et on le referme dès que les derniers des cristaux déposés se sont écoulés. Pour peu que cela soit fait adroitement, aucun des cristaux surnageants ne sera attiré vers le bas par la succion du liquide.
Après cette séparation, il est bon d'agiter encore une fois avec le liquide les cristaux restés dans l'entonnoir, et d'attendre de nouveau un quart d'heure. Ordinairement il en résulte encore un léger précipité de cristaux, qu'on recueille comme les précédents, auxquels ils viennent s'ajouter.
Ensuite, on doit de nouveau déterminer la densité du liquide. Celui-ci ayant attiré un peu d'eau durant l'opération (au moins dans l'atmosphère généralement humide où je travaillais) la densité aura un peu diminué. Conune l'absorption, d'eau est très différente, suivant le degré d'humidité atmosphérique, il faut naturellement accorder quelque tolérance. J'ai pris celle-ci = 0.0005, de sorte que, lorsque le dernière densité était 2.7395, la séparation était encore jugée bonne. Le plus souvent, d'ailleurs, l'abaissement produit par l'absorption d'eau ne dépassait pas 0.0002 à 0.0003. Quand, au contraire, la densité
était inférieure à 2.7395^ je remettais les cristaux dans l'entonnoir, je relevais la densité du liquide par l'addition d'un peu de liqueur concentrée, et je recommençais toute l'opération de la séparation du groupe. Cela ne fut toutefois nécessaire que pour une couple de groupes. Lorsque la densité dépassait '2.7595, on la contrôlait par une nouvelle détermination. En supposant qu'on ait trouvé pour la première densité ^2.7399 et pour la dernière 2.7397, donc en moyenne 2.7398, tous les cristaux de feldspath recueillis dans le petit verre seront plus lourds que ^.7398. On les laisse déposer pendant quelques minutes, on décante dans l'entonnoir la plus grande partie du liquide surnageant, en ayant soin qu'aucun cristal ne soit entraîné, et on procède à la purification et à la pesée de ce groupe feldspathique le plus dense.
A cet effet, on étend d'eau le peu de liquide qui recouvre les cristaux, et lorsqu'ils se sont déposés, ce qui a lieu rapidement, on décante ce liquide étendu. Les cristaux sont alors lavés à différentes reprises avec de l'eau chaude, puis on les rassemble à l'aide du flacon à jet sur un verre de montre, on décante l'eau surnageant, et on les sèche au bain-marie. Finalement, on les transporte à l'aide d'un petit pinceau sur un verre de montre spécial (dont le poids a été déterminé une fois pour toutes), on les pèse exactement (à un dixième de milligramme près) et on les conserve dans une petite boite ou dans un petit flacon, jusqu'au moment de l'examen ultérieur.
Pour obtenir le groupe feldspathique suivant, il faut amener le liquide dans l'entonnoir à la densité 2.730. Les opérations à faire sont les mêmes que ci-dessus. Ajouter le nombre calculé approximatif de gouttes d'eau, déterminer la densité, ajouter les dernières gouttes nécessaires pour arriver à la densité voulue, qu'on doit de nouveau prendre un peu au-dessus de 2.730, contrôler la densité par une nouvelle détermination. Bien agiter les cristaux dans le liquide, laisser reposer un quart-d'heure, recueillir le dépôt, agiter les cristaux restés dans l'entonnoir et voir s'il s'opère encore une légère précipitation subséquente. Détermination de la densité (qui ne doit pas être inférieure à 2.7295) et détermination de contrôle. En supposant que la moyenne de ces deux dernières déterminations soit 2.7301, le grou|>e
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feldspathique recueilli sera compris entre 2.7398 et 2.7301, nombre^ très peu différents des limites exactes 2.740 et 2.730.
Il faut remarquer encore que, lors de la première pesée, on n'a pas besoin d'attendre, pour remplir le matras, que les cristaux soient complètement déposés; après la première addition d'eau, en quantité approximative, la plus grande partie des cristaux du groupe se précipitent ; on ne les laisse se déposer que pendant une couple de minutes, puis on les recueille rapidement dans un petit verre^ où quelques cristaux plus légers les suivent inévitablement. Du liquide resté dans l'entonnoir^ et qui est plein de petits cristaux en suspension, on emplit le matras, et on pèse celui-ci, après afQeurement au repère, avec les cristaux qui y nagent; ces cristaux ayant à peu près la môme densité que le liquide contenu dans le matras, ils n'exercent pas d'inQuence. Lorsque plus tard on vide le matras dans l'entonnoir, il est facile de faire écouler, avec le liquide, tous les cristaux qui s'y trouvent. Entretemps, les cristaux recueillis dans le petit verre ont pu se déposer en partie ; on reverse dans l'entonnoir le liquide contenu dans ce verre, avec les quelques cristaux plus légers qui y flottent ou y nagent, de sorte qu'il ne reste plus que les cristaux les plus lourds.
Pour économiser le temps, il convient d'opérer chaque fois le séchage et la pesée des divers groupes de feldspaths dans les intervalles où le liquide doit être abandonné au repos.
On comprend, sans autre explication, que pour les groupes les plus riches en cristaux la séparation doit être effectuée avec une exactitude particulière; le moindre écart ])ar rapport à la densité voulue donne alors une différence notable dans le poids des cristaux précipités. Une séparation préliminaire et plus grossière ayant montré que la plupart des cristaux fcldspathiques avaient des densités comprises entre 2.700 et 2.640^ la séparation entre ces limites a été exécutée avec un soin extrême; on a notamment laissé aux cristaux beaucoup plus de temps pour se déposer, de sorte que ces six groupes seuls ont pris plus d'une journée.
Je dois répéter encore que les conditions essentielles, dont dépend le succès de l'opération, sont l'' de laisser le liquide se reposer parfaitement (si un quart d'heure n'est pas trouvé suffisant, on attendra
plus longtemps) et T d'affleurer rigoureusement du trait de jaugé du petit matras. Quant aux pesées mêmes du matras rempli^ elles peuvent, comme il a été dit, s'exécuter assez rapidement, surtout parce que ce sont toujours à peu près les mêmes poids qui restent sur la balance.
Faite de la manière décrite, la séparation des feldspaths en groupes, dont la densité s'élève successivement de 0.01 avec tout au plus O.OOOS de jeu, est très exacte et peut, moyennant quelque routine, s'achever en une couple de jours.
Un grand perfectionnement serait apporté à la méthode par l'emploi, recommandé par M. Goldsghmidt, A'itidicaleurs possédant exactement les densités voulues. On éviterait ainsi les nombreuses pesées, et il suffirait d'ajouter chaque fois avec précaution de l'eau (ou de la liqueur étendue) à la dissolution de biiodure, jusqu'à ce que l'indicateur reste en suspension. J'ai essayé de me procurer de pareils indicateurs en prenant un grand nombre (environ un millier) de petits fragments, de la grosseur d'un pois, de toutes sortes de roches, les introduisant dans la liqueur de Thoulet concentrée, amenant celle-ci par l'addition d'eau aux densités successives 2.740, 2.730, etc., retirant à mesure les fragments qui restaient suspendus dans le liquide, et les employant comme indicateurs. Mais, lorsque au bout de quelques jours je déterminai de nouveau la. densité de ces indicateurs, il se trouva que presque tous étaient devenus plus lourds et présentaient des différences de plus de 0.01 avec la densité primitive, de sorte qu'on ne pouvait en faire aucun usage. Gela doit probablement s'expliquer par la présence, dans les fragments, de petites fissures, qui au moment de l'opération contenaient de l'air, mais où pénétra ensuite la liqueur lourde.
Peut-être obtiendrait-on de meilleurs indicateurs en coulant, d'une série d'espèces de verre à composition différente, un grand .nombre de petites boules, et en choisissant celles qui se tiendraient exactement en suspension dans des liquides de 2.740, 2.750, etc. Conmie le verre à vitres ordinaire (verre à base de soude et de chaux) a une densité de 2.5, et le verre flint (verre à base de potasse et d'oxyde de plomb) une densité de 3.5, on peut, par leur mélange en diverses
proportions, former des verres de toute densité comprise entre les densités extrêmes des feldspaths, savoir, ^.75 et 2.54.
Il est à noter finalement que les auteurs, eu donnant les densités des feldspaths, n'indiquent pas toujours la température à laquelle elles se rapportent. Pour l'Europe, on peut admettre que les densités ont été déterminées, en moyenne, à la température de 15'' C. Comme la température à laquelle j'opérais à Buitenzorg était en moyenne de 27° C, par conséquent de 12° C. plus élevée qu'en Europe, et que pour cette différence la dilatation cubique des feldspaths diffèi*e peu de 0.0005, il en résultait une influence d'environ 0.001 sur la densité des feldspaths; en conséquence, dans mes séparations, j'ai pris, au lieu des densités 2.740, 2.730, etc. précédemment indiquées, les densités 2.739, 2.729, etc.
En Europe, une semblable correction sera ordinairement superflue.
Résultats des séparations. La séparation des feldspaths d'après leur densité repose entièrement sur ce principe, que ce sont des mélanges isomorphes, et non, comme on l'admettait autrefois, des combinaisons chimiques définies et à proportions fixes (sels doubles); dans ce dernier cas, en effet, leurs propriétés physiques, leur densité notamment, ne changeraient pas d'une manière continue avec la composition chimique, mais présenteraient des anomalies capricieuses, de sorte qu'il serait impossible de déduire la composition chimique de l'observation des propriétés physiques.
D'après l'état actuel de nos connaissances au sujet des feldspaths, ces minéraux nous offrent un des exemples les plus caractéristiques d'une série isodimorphe, ainsi que l'a nettement étabh, le premier, M. Groth (Tahellarische Uehersicht der einfachen Minei\ilien), En substance, voici ce qui a lieu.
Chacune des*trois combinaisons:
KjAl^SigOje (feldspath potassique) NajAl^SigOje (feldspath sodique) Ca2Al4Si40ie (feldspath calcique) peut cristalliser tant dans le système monoclinique que dans le
système triclinique. Théoriquement, tout mélange quelconque de ces trois combinaisons pourrait donc se présenter aussi bien sous forme nionoclinique que sous forme triclinique. Dans la réalité, toutefois, les choses se passent un peu autrement, parce que le feldspath à chaux et le feldspath à soude cristallisent de préférence dans la forme triclinique, le feldspath à potasse de préférence dans la forme monoclinique. Un mélange de feldspath à chaux et à soude avec un peu de feldspath à potasse cristallisera donc dans le système triclinique, parce que les deux premiers forcent en quelque sorte le feldspath à potasse de prendre sa forme triclinique moins stable. Par contre, un feldspath à potasse )K)urra contenir un peu de feldspath à chaux ou à soude et néanmoins cristalliser dans le système monoclinique, parce quMl impose à ces deux derniers feldspaths leur forme la moins stable, la forme monoclinîque. De toutes les combinaisons théoriquement possibles entre les trois feldspaths, on n'a jusqu'ici rencontré dans la nature, que les suivantes:
1. Feldspath triclinique à chaux et à soude dans toutes les proportions possibles, depuis l'anorthite pure jusqu'à l'albite pure, parfois sans mélange de feldspath à potasse, mais ordinairement avec une faible quantité (quelques centièmes seulement) de ce feldspath.
2. Feldspaths tricliniques à soude et à potasse (dits plagioclases à potasse); le feldspath à soude y prédomine, et ils ne contiennent qu'une proportion médiocre (en général 12%) de feldspath à chaux. Ils ont été étudiés surtout par M. Foerstner dans les andésites de Pantelleria {Zeitschr. fur KrystalL, VUI, |i. 123).
3. Feldspaths monocliniques à potasse et à soude (dits orthoclases à soude ou sanidines à soude). Ils contiennent le plus souvent une proportion dominante de feldspath à potasse et sont ordinairement à peu près purs de chaux. A ce groupe appartiennent les sanidines sodifères, qui par la diminution de leur teneur en soude passent au feldspath monoclinique à potasse presque pur.
4. Feldspath tricliiuque à potasse (mieroeline), presque toujours itiélé %d'un peu de feldspath triclinique à chaux et à soude. Cette variété,
découverte par M. Descloizeaux, n'a été trouvée jusqu'ici que dans des roches anciennes.
Les feldspaths monoclioiques à chaux et à soude, théoriquement possibles, n'ont pas été rencontrés, pas plus que les feldspaths à chaux et à potasse, sans soude; de même, on ne trouve presque pas de plagioclases riches en potasse, qui ne soient pas situés au voisinage de l'albite.
Dans noire cas, celui de la cendre du Krakatau, nous avons affaire, conune on le verra plus loin, à des feldspaths appartenant aux trois premiers des groupes qui viennent d'être indiqués.
Les plagioclases sont encore souvent considérés conune des mélanges simples de feldspath à chaux et de feldspath à soude; en réalité, pourtant, il y entre aussi toujours du feldspath à potasse. De nombreuses analyses chimiques ont prouvé que beaucoup de plagioclases, qui en lumière polarisée se montrent optiquement homogènes, n'en contiennent pas moins de la potasse, laquelle ne s'est donc pas déposée séparément comme feldspath à potasse monoclinique, mais a nécessairement cristallisé comme feldspath à potasse triclinique, isomorphe avec les feldspaths à soude et à chaux. On doit donc regarder tout plagioclase potassifère homogène comme un mélange isomorphe de feldspath triclinique à chaux (anorthite), de feldspath triclinique à soude (albite) et de feldspath triclinique à potasse (microcline).
La densité d'un mélange de deux éléments isomorphes s'obtient en prenant la moyenne arithmétique des densités de ces éléments (^). Soit S la densité du mélange isomorphe, et admettons qu'il contienne en volume a pour cent de l'un des éléments (densité ^sj et 100 — a pour cent de l'autre (densité ^ s^); on a alors:
a s, + (100 — a) Sj
ou:
S = ?LJZ^a + s, (1)-
Conune s^ et s, sont des constantes, la densité d'un mélange isomorphe
quelconque de deux éléments n'est liée que par une simple équation
du premier degré à la proportion centésimale d'un de ces éléments.
(*) Cela n'est vi^i, bien entendu, que s'il n'y a pas en contraction, hypothèse qa\ daQS qotre cas des feldspaths, après les recherches de M. Tschekhak, peut être admise.
Représentée graphiquement, les proportions centésimales en volume d'un des éléments étant prises pour abscisses et les densités respectives pour ordonnées, l'équation précédente (1) devient une ligne droite, de sorte que, lorsqu'on a déterminé la densité d'un mélange isoàorphe formé de deux éléments, on peut lire inimédiatement sa composition.
Quand un mélange isomorphe est formé de trois éléments fondamentaux, dont les densités sont S| , s^ et s, , et les proportions centésimales en volume a, b et 100 — a — b, la densité cherchée du mélange est :
ou:
S = ^^^-^^ a + ?l^ri!b + S3 (2).
Nous avons donc, dan^ ce cas, une équation du premier degré entre trois variables S, a et b. Si on la représente graphiquement, en portant les variables sur trois axes perpendiculaires l'un à l'autre, par exemple a sur l'axe des X, b sur l'axe des y et S sur l'axe (vertical) des s, on obtient un plan.
Veut-on déterminer ce plan et son équation pour les feldspaths tricliniques, on peut, théoriquement, prendre pour point de départ trois plagioclases quelconques, dont la composition chimique et la densité soient connues. Comme celles-ci, toutefois, comportent toujours quelque incertitude, par suite d'erreurs de détermination, le mieux sera évidemment de prendre les trois termes extrêmes, savoir, l'anorthite, l'albite et le microcline purs. Pour ces trois espèces, les meilleures valeurs de la densité me paraissent être les suivantes:
D'abord, pour l'albite, la densité^de l'albite sans potasse ni chaux récemment trouvée au Kasbek, dans le Caucase, et décrite par M. Baerwald {Zeitschr. fur KristalL, VIII, p. 48); cette densité est de 2.618. Cette valeur s'accorde bien avec la densité 2.62 de plusieurs autres albites, presque pures de potasse et de chaux, déterminée par différents minéralogistes.
En ce qui concerne le microcline, celui de Magnet-Cove (Arkansas), étudié par M. Desgloizeaux {Annales de Chimie et de Physique, 5^ série, IX, 1876), se rapproche plus que tout autre du feldspath potassique pur; il ne contient que 0.48% Na^O. Sa densité est de 2.640. Ce
chiffre n'est pas aussi sûr que le précédent, mais cela n'a que très peu d'iirfluence dan^ notre cas, où il s'agit de feldspaths pauvres en potasse.
Beaucoup plus incertaine est la densité de l'anorthite théoriquement pure. Un simple coup d'oeil jeté sur les densités des diverses anorthites citées par M. Rammelsbbrg [Mineralchemie, p. 556) y fait reconnaître de grandes différences, qui doivent être attribuées en grande partie à un commencement d'altération de l'anorthite. J'ai adopté pour l'anorthite pure, exempte de soude, la densité 2.745, et cela d'après l'examen optique des feldspaths du Krakatau; cet examen m'a appris, en effet, que les deux groupes des feldspaths les plus lourds (densité 2.745—2.740 et 2.740—2.730) présentent des extinctions d'environ oS" sur M et de 27° à .34° sur P, de sorte qu'ils appartiennent indubitablement au groupe de l'anorthite. J'ai donné au chiffre 2.745 la préférence sur les chiffres plus élevés, 2.758 et 2.76, donnés respectivement par M. Tsghbrmak et par M. Websky [Die Mineralspecies nach deti sp. Gew.), M. Goldsghmidt (/. c, p. 212) -a admis, comme résultat de ses déterminations, la valeur 2.75, qui concorde assez bien avec celle à laquelle je me suis arrêté (').
M. Tsghbrmak, dans son mémorable travail sur les feldspaths, avait déjà fait usage de l'isomorphisme de ces minéraux pour calculer leur densité à l'aide de leur composition chimique. Il regardait toutefois les plagioclases comme des feldspaths sodico-calciques purs, et admettait que le feldspath potassique, qu'ils contiennent, s'y trouve sous la forme tnonoclinique et simplement soudé au plagioclase. Pour l'albite et l'anorthite il prenait les densités 2.624 et 2.758, chiffres que j'ai cru devoir remplacer, pour lesraisonsmentionnées, par 2.618 et 2.745.
En substituant les trois valeurs adoptées (2.745, 2.618 et 2.540) dans la formule (2), on obtient pour la densité des plagioclases, exprimée en fonction de la proportion centésimale en volume, d'anorthite (a)etdemicrocline(b):
(') Sinon comme preuve directe, an moins comme argument en faveur de T exactitude de la densité 2.745 pour l'anorthite, on peut encore faire remarquer que, tous les feldspaths possibles ayant été rencontrés dans mes recherches, il est improbable que l'anorthite pure ait manqué. Or, les premiers feldspaths commençant k se précipiter très vite après que la liqueur a été abaissée à 2.745, il en résulte, avec une assez grande certitude, que ce chiffre est celui de l'anorthite pure.
Pour les plagioclases exempts de potasse, l'équation devient: S == 0.00127 a + 2.618 (4) (').
Rigoureusement parlant, a, b et 100 — a — b représentent ici les proportions centésimales en volume d'anorlhite, de microcline et d'albite; mais la seconde formule reste applicable si, au lieu des proportions en volume, on prend les proportions en molécules. L'erreur maxima qui peut être commise, à raison de cette substitution, n'est que de 0.34%, et cela pour une teneur en anorthite de 49.82 centièmes moléc; pour toutes les autres valeurs de la teneur en anorthite l'erreur est moindre, et pour 0% et 100% elle se réduit, bien entendu, à 0. • Si dans le plagioclase il entre du feldspath à potasse, les différences, dans le cas du maximum, seront un peu plus fortes; mais, comme la teneur en potasse des plagioclases ne s'élève qu'à quelques centièmes, on n'a pas, dans ce cas non plus, à distinguer entre les proportions en volume et les proportions en molécules (^).
Lorsqu'on a déterminé la densité d'un mélange isomorphe des trois feldspaths tricliniques, on ne peut pas en déduire la composition chimique de ce mélange, puisqu'il y a naturellement un nombre inGni de combinaisons de a et b qui satisfont à l'équation (3); ces combinaisons trouvent leur expression dans la projection sur le plan
(^) Une éqnalion semblable à (7), mais probablement à conslanles un peu autres, existera naturellement aussi pour les feldspaths monoeliniques. Ceux-ci ne contenant toutefois qu'une quantité très faible de CaO (laquelle, dans les cristaux optiquement homogènes, se trouve donc à l'étal de feldspath monoclinique à chaux), on pourra pour ces feldspaths se contenter d'une équation entre S et b (b ^ proportion centésimale du feldspath monocliniqne à potasse, 100 — b = prop. cent, du feldspath monoclinique à soude) ; la ligne droite qui correspond è cette équation est donc la représentation graphique du rapport entre la densité et la composition des sanidines sodifères.
(') M. TSCHERX4K {l. c, p. 578) se sert des proportions en molécules et de la formule:
g __ a' M^ -f- (toc ~ a^) M,
a» ^ + (100 - a*) A Si s»
où a* et 100 — a^ désignent les proportions centésimales en molécules de l'anorthite et
de Talbite, M^ et M^ leurs poids moléculaires, s^ et s, leurs densités. L'équation représente
une branche d'hyperbole, qui se confond presque avec la droite qu'on obtient en faisant
usage des proportions en volume. On arrive aussi à la même équation (A) en développant
l'équation de M. Tscherma.k en série et négligeant les puissances deuxième et supérieures
de a* (qui n'ont d'inQuence, tout au plus, que sur la 4<' décimale).
des â: y de la droite résultant de rintersection du plan (3) par un plan horizontal mené à la hauteur z = S au-dessus du plan des a; y.
Gomme il a été dit ci-dessus que la plupart des plagioclases sont des mélanges isomorphes des (rois feldspaths Iricliniques, le calcul de leur composition, fondé sur la détermination de leur densité ou sur leur séparation d'après cette densité, serait donc impossible, si une circonstance heureuse ne nous venait en aide. Cette circonstance, c'est que le feldspath à potasse, bien que ne manquant presque jamais dans les plagioclases, y*entre le plus souvent en proportion ^m /a»6fe, et ordinairement pour quelques centièmes seulement.
Ce contenu en potasse n'en aura pas moins, à cause de la faible densité du microcline (2.54), une influence sensible sur la densité des plagioclases et par conséquent sur la composition qui s'en déduit. On peut apprécier cette influence de la manière suivante.
La proportion de potasse des plagioclases du Krakatau, qui doit être attribuée à du microcline isomorphe associé par cristallisation (et qui est donc égale à la proportion totale de V^^ des feldspaths du Krakatau, moins la proportion de K^O des sanidines) peut être évaluée avec assez de certitude, comme on le verra plus tard, à 1%, ce qui correspond à 6% de microcline. Au lieu de la formule des feldspaths sodico-calciques purs:
nous pouvons donc employer la formule (3), en y prenant pour la proportion du microcline b le nombre fixe 6, par conséquent: S = 0.00127 a — (0.00078 X 6) + 2.618 (5).
De la formule (4) on tire pour la proportion d'anorthite
S — 2.618 ^ "" 0.00127 et de la formule (5)
La diuérence de ces deux valeurs de a, = 3.7, est donc
une correction constante, dont le montant doit être ajouté à la proportion d'anorthite calculée au moyen de la formule (4).
Nous supposons ici, bien entendu, que la proportion de 6% de microcline est propre à chacun des différents plagioclases; en réalité cela ne sera pas le cas, l'un des plagioclases en contiendra par exemple 4%, l'autre 8%. Ainsi, les feldspaths basiques (anorthite, bytownite) sont probablement plus pauvres en potasse, les feldspaths acides (oligoclase, albite) plus riches. En opérant la correction de 3.7% An, fondée sur la supposition d'une teneur constante de 6% en microcline, on est donc sûr de commettre une inexactitude; néanmoins, j'ai cru devoir m'y tenir, parce que de cette manière on ^ rapproche plus de la vérité qu'on ne le ferait en ommettant entièrement cette correction.
Ce qui vient d'être dit ne s'applique toutefois qu'à la majorité des plagioclases du Krakatau. On sail, en effet, par les recherches de M. Foersti<ier, qu'au voisinage de Talbite se trouvent des plagioclases plus riches en potasse, qui contiennent de 15 à 30% de feldspath potassique et ordinairement moins de 10% de feldspath à chaux. Leurs densités sont intermédiaires entre celle de l'albite (2.618) et celle du microline (2.540). Quand la proportion de potasse augiuente, on voit apparaître aussi des feldspaths monocliniques, savoir des sanidines sodifères, dont les densités sont également comprises entre ces mêmes limites.
Pour les plagioclases à potasse, la circonstance favorable dont il a été question ci-dessus — savoir, de ne contenir que peu de potasse — n'existe naturellement pas; on est alors en présence du cas défavorable où les éléments feldspathiques sont tous les trois largement représentés, de sorte que la détermination de la composition chimique au moyen de la densité cesse d'être possible. Aussi n'y a-t-il que peu de valeur à attacher à la séparation en groupes du feldspath à densité <C 2.62, et pourrait-on très bien, au^essous de ce chiffre 2.62, réunir tous les feldspaths en une seule et même pesée. Tout au plus conviendrait-il d'opérer une séparation vers 2.590, parce que les sanidines à soude se trouvent le plus souvent entre 2.59 et 2.54, et les plagioclases à potasse ordinairement entre 2.62 et 2.59. Dans la cendre du Krakatau, heureusement, ces deux espèces n'entrent qu'en faible quantité, et elles n'exercent donc presque pas d'influence sur la composition moyenne de nos feldspaths.
Séparation des feld^palhs ift
ex
Limites des densités.
Poids en miiligranimes.
poids
en centièmes du
poids total des
feldspaths.
Densité
moyenne des
groupes.
1992.4 milli-
grammes.
Krakatau (Taprès leur densité.
Composition moyenne de chacun
des groupes, exprimée en centièmes
moléculaires d'An.
a. calculée par la
formule: S = :0.00127 a + 2.618.
b, après application
de la correction de
