CHAP. Y. — PÉTROGRAPHIE. — EXAMEN MICROSCOPIQUE DES ROCHES

Je n'ai rien de particulier à dire sur l'examen à la loupe, qui comporte un simple grossissement des objets directement examinés ; il n'en est pas de même de l'étude microscopique, qui implique d'abord une préparation de ces objets et qui fait intervenir ensuite, indépendamment du seul grossissement, l'application des propriétés optiques.

Cet examen se fait un peu différemment, suivant qu'il s'agit de reconnaître la seule structure d'un sédiment et les fossiles microscopiques qu'il peut renfermer, ou de caractériser des minéraux ; entre les deux cas, la différence essentielle est que, dans le premier, on opère en lumière naturelle, comme on le fait pour l'examen de tous les tissus en botanique ou en zoologie et, dans le second, en lumière polarisée.

Il est assez singulier de remarquer que l'une et l'autre application du microscope en géologie sont très récentes. L'emploi de cet instrument, qui, depuis trois siècles, a bouleversé les sciences naturelles S a, partout et toujours, suscité les objections de ceux qui ne savaient pas s'en servir, ou qui ne voulaient pas en prendre la peine et pour lesquels un microbe a une existence moins réelle qu'un éléphant, un microlithe - qu'un grand cristal et une cellule qu'un arbre, parce qu'ils sont plus petits. En géologie, il a suscité d'abord des objections, qui nous semblent aujourd'hui particulièrement surprenantes.

Les premières tentatives faites pour appliquer le microscope en géologie ont eu pour but exclusif l'étude spéciale, soit d'un minéral, soit d'une section faite dans un organisme fossile, indépendamment du milieu qui les renfermait ^

C'est la disposition naturelle, que j'ai critiquée plus haut, à envi-

nous allachons instinctivement, dans l'appréciation du relief, une importance spéciale aux contours géographiques des rivages, alors qu'ils dessinent seulement une courbe de niveau quelconque de la surface terrestre. En fait de phénomènes e.xtérieurs, il est sans doute probable que nous sommes toujours, inconsciemment, dans le subjectif; mais, quand il s'agit de séparations dont la relativité est accessible à notre esprit, si nous refusons d'admettre celle-ci, nous sommes, en quelque sorte, dans le subjectif à la seconde puissance.

1. L'invention du microscope par les Ja.nssë.\ est de 1590. Les découvertes de LEnwESHOKCK sont de la in du xvii* siècle. C'est seulement en 1856 que Sorbv a montré la possibilité d'obtenir des plaques minces de roches. L'ouvrage de FocQCE et Michel. Lkvy, qui a marqué en France l'introduction des méthodes pétrographiques modernes, est de 18T'J.

2. On nomme ainsi des cristaux microscopiques qui forment, dans certaines roches, une pâte d'apparence compacte et non résoluble à l'œil nu. (Voir plus loin la figure 7, page 169.)

3. L'examen microscopique est couramment employé en paléontologie et en paléobotanique. Pour les végétaux carbonisés à étudier par réflexion, il est bon de n'employer que de faibles grossissements . Quelquefois, on réalise des coupes minces au moyen de la scie et du tour à émeri; ou encore, on traite une mince esquille par les réactifs oxydants (acide nitrique et chlorate de polasse).puis par l'alcool absolu, ce qui la rend' transparente. Les échantillons minéralisés par la silice, le carbonate de chaux, etc. se prêtent particulièrement bien aux coupes minces.

1(56 LA SCIIÎNCE GEOLOGIQUE

sager l'objet d'art isolément, comme une simple pièce de musée : tendance aussi déplorable du reste en art qu'en science. Le difficile a été de se mettre à étudier cette matière d'apparence plus ingrate, qui constitue une roche cristalline, ou un terrain sédimentaire, pris dans leur ensemble. On y est cependant arrivé peu à peu, d'abord pour les roches, puis pour les sédiments, moins séduisants encore d'apparence par leur monotonie prévue et l'on en a rapporté une moisson de faits précieux, qui trouveront leur place bientôt.

Nous allons voir rapidement comment l'on opère.

L'examen microscopique des roches cristallines a longtemps présenté de réelles difficultés pratiques, qui, avec la tendance rappelée tout à l'heure, ont contribué autrefois à le faire abandonner momentanément après quelques vains essais ; on n'obtient, en effet, aucun résultat, si l'on se contente d'examiner l'objet éclairé par réflexion ; il faut en préparer une coupe mince destinée à être étudiée par transparence, comme on est du reste habitué à le faire en histologie : coupe suffisamment mince pour que les minéraux divers de la roche composée ne s'y superposent pas, et surtout il faut, pour examiner cette coupe mince, employer de préférence, non pas la lumière naturelle, mais la lumière polarisée.

C'est un fait déjà intéressant par lui-même pour les théories optiques et fort ignoré du public qu'une lame suffisamment mince d'une roche cristalline quelconque, d'un granité, d'un porphyre, d'un basalte, puisse devenir assez transparente pour permettre une lecture au travers.

L'épaisseur des préparations minces usitées en pétrographie est d'environ un centième à trois centièmes de millimètre.

Pour les obtenir, on ne peut pas opérer, comme pour les préparations de tissus organiques, qu'on sectionne directement, ou qu'on englobe dans le collodion ou la paraffine et coupe au microtome ; il faut procéder par usure, en préparant d'abord une face plane par polissage sur une meule horizontale à l'émeri, puis fixant cette face sur une lame de verre avec du baume de Canada et opérant de même de l'autre côté ; la méthode est, en somme, facile, et d'un emploi courant'.

La préparation faite, il reste à l'étudier — soit en lumière naturelle; soit en lumière polarisée (rarement en lumière convergente, le plus souvent en lumière parallèle) — : 1° pour reconnaître, dans la marquetterie des divers minéraux à sections polygonales qui la composent, la place de ces mméraux, distingués les uns des autres superficiellement pai*

4. Voir, sans parler des ouvrages étrangers : Fouqoé et Michel Lévt, Minéralogie micrographique, 1879. — Mjchel Lévy et Lacroix. Les Minéraux des roches. Paris Baudry, 1888.

CIIAP. V. — PÉTROGRAPHIE. — EXAMEN MICROSCOPIQUE DES ROCHES 167

Icur aspect extérieur, leur couleur, leur relief, leurs traces de clivage, leurs inclusions ; 2* pour déterminer, d'une façon précise, la nature de chacun de ces minéraux, en se fondant sur ses constantes optiques et cristallographiques.

Ainsi que j'ai essayé de le faire comprendre, dans l'appendice placé à la lin de ce volume ', sans faire intervenir le calcul ni les théories de haute physique, cette dernière détermination a pour point de départ certaines propriétés très subtiles de la lumière, dont nous avons eu également à tenir compte, quand nous avons voulu, par la spectroscopie, remonter à la constitution intime de la matière terrestre.

Chacun sait aujourd'hui que l'on croit pouvoir identifier la lumière et l'électricité avec un même mouvement vibratoire, dont la vitesse de propagation dans l'espace est d'environ 300 000 kilomètres par seconde. Malgré celte vitesse, qui étonne d'abord l'esprit, on a pu analyser, dans toutes ses particularités, le phénomène lumineux, ou, du moins, arriver à une interprétation symbolique, qui rend compte, jusqu'à nouvel ordre, de toutes les apparences observées. On le représente ainsi, à chaque instant de son parcours, par une surface de l'onde vibratoire, composée, dans un cas relativement simple, par la combinaison d'un ellipsoïde et d'une sphère : surface, suivant les plans tangents de laquelle se font les vibrations moléculaires, dont l'amplitude amène l'intensité lumineuse, en même temps que cette onde se déplace avec une vitesse variable, qui caractérise la couleur. Direction du rayon, intensité et couleur, ce sont là, pour nos sens, les éléments les plus manifestes d'un phénomène lumineux. La couleur surtout est susceptible d'une définition très nette par comparaison avec l'échelle des couleurs du spectre dressée par Newton. Il se trouve que les perceptions lumineuses sensibles pour notre œil sont comprises entre des limites telles que ces longueurs d'onde, caractéristiques des couleurs, peuvent varier à peu près dans le rapport de deux à trois.

Une substance transparente, rencontrée par un rayon lumineux, exerce, sur ce rayon, ck^s actions diverses, tenant à la résistance du milieu, qui constituent la réfraction, la double réfraction, la polarisation, etc. En outre, tout minéral présente, en principe et sauf des exceptions rares, des propriétés différentes suivant les diverses directions que l'on y considère. Ces projpriétés diverses peuvent être traduites, au moyen de la lumière polarisée, par des différences de teintes, que l'on constate, soit en faisant tourner un cristal par rapport à un système optique fixe, soit en comparant deux cristaux de nature ou d'orienta-