II DIAGRAMME DE L’'ALUMINE

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En outre, nous voyons apparaître un autre phénomène. S'il reste vrai, que la richesse en fer des composés sidérolithiques est fonction de leur pauvreté en silice, nous constatons, qu'à mesure que la teneur en alumine diminue, celle en sice et en fer augmente. Il y a donc bien entre ces éléments opposition générale et réciproque. C'est également encore entre la silice et le fer que cette opposition est la plus grande; mais c'est l'alumine qui est surtout indépendante : la silce et le fer se remplacent réciproquement.

1) Ce diagramme est construit, comme le précédent : le pourcentage des éléments est porté en ordonnée et en abscisse sont les numéros des

analyses consultées.

L'acide phosphorique et la chaux. Je crois ulile de réunir ces deux composés sur lesquels nous n'avons malheureusement guère de renseignements.

L'acide phosphorique existe dans la plupart des bohnerz; mais il est toujours en faible proportion (jusqu'à 1,5 °/5). Il forme sans doute des phosphates terreux, plus rarement métalliques. Son role semble assez comparable à celui de la chaux et dans les courbes que j'ai construites pour ces deux éléments des bohnerz, j'ai retrouvé quelque chose de comparable à ce qui passe pour la silice et l’alumine vis-à-vis du fer.

À une courbe régulièrement descendante d'acide phosphorique, en correspond une autre, à peu près parallèle et également décroissante, pour la silice et l’alumine, tandis que les courbes de la chaux et du fer sont légèrement ascendantes. Au contraire, si c'est la courbe de la chaux qui sert de point de comparaison et qui est régulièrement descendante, on constate que la courbe de l'acide phosphorique oscille très faiblement, tandis que les courbes du fer, de la sihce et de l’alumine deviennent ascendantes et ont des oscillations d'amplitude relativement considérable.

En résumé, 1l semble que l'on peut réunir l'acide phosphorique et la chaux, pour les opposer au fer, à la silice et à l’alumine, et en former un groupe à part, à côté du sesquioxyde de fer d'abord, de la silice et de lalumine ensuite.

Par ce que nous venons de voir de leur composition générale, les bohnerz pourraient être assimilés aux roches basiques: leur pourcentage en silice dépasse rarement 50 1, : en moyenne, 1l varie entre 10 et 30 °/, et conformément à la règle générale des roches basiques, nous constatons chez les bohnerz que plus on tend vers un type basique, plus la sice et l'alumine diminuent, plus le fer augmente. Cependant, tout en affectant l'allure d’une roche basique, les bohnerz en différent en plus d'un point, ce qui n'a rien de surprenant, En effet, par leur origine première, ils se rattachent à des composés ferrugineux d'ordres variés, dont ils dérivent par

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des altéralions, produites le plus souvent sous des influences oxydantes. La silice, élément acide par excellence, riche en oxygène (53 °/,), ne sature le fer qu'après les bases plus fortes, les alcalis, l'alumine, la chaux, la magnésie. Ce serait déjà là une première explication de la rareté des silicates de fer dans les minerais en grains sidérolithiques. Mais l’oxydabon générale n'est pas limitée à la seule action de la silice, elle tend à donner au fer, la forme la plus stable, soit celle de sesquioxyde. Par suite, le fer des bohnerz est un oxyde ferrique Fe, O; et non un protoxyde Fe O ou un oxyde neutre Fe, O,, comme dans les roches basiques.

Dans les minerais en grains, l'élément basique est donc le fer: la magnésie ne joue qu'un rôle presque insignifiant.

La répulsion de l'oxyde ferrique pour la silice et lalumine se trouve contrebalancée par l’affinité qui porte réciproquement l'une vers l’autre, ces deux dernières substances. Ce fait, qui apparaît très visiblement dans les bohnerz, avait été signalé déjà pour les mêmes substances el aussi pour la chaux et la magnésie, par les diagrammes de la scorie ferro: magnésienne et des éléments blancs de M. Michel-Lévy. Toutefois, sans rien préjuger des conclusions admises pour les roches éruptives, par le savant minéralogiste et pétrographe français, 11 me semble que dans le cas des bohnerz, cette affinité soit moins intime, plus apparente peut-être que réelle ct un peu d'occasion. La silice et l’alumine sont deux éléments acdes et dans le cas, leur affinité est d'autant plus intime, qu'ils ont à lutter contre un concurrent commun: l'oxyde ferrique.

Pour les autres éléments, les analyses atées plus haut sont insuffisantes et je dois me contenter de quelques considérations générales.

Le squelette des composés ferrugineux, formé par le fer oxydé, la silice, l'alumine, l'acide phosphorique et parfois la chaux, sert de suppport à d'autres combinaisons nombreuses, moins constantes, formées, par ce que j'ai appelé précédemment les éléments locaux ou les éléments à l’état de traces. Il ne s’agit pas ici d'une classification proprement dite

des éléments constitutifs des bohnerz, j'ai seulement voulu préciser les faits, en admettant un certain groupement de ces éléments, d'après le rôle qu'ils semblent jouer.

Les éléments locaux ne sont peut-être pas moins fréquents que le fer, la silice, l'alumine, l'acide phosphorique : mais c'est par exception seulement qu'ils peuvent être très importants. La teneur en chaux de certains composés, par exemple, peut atteindre jusqu'à 30 °/, (Analvse n° 39), mais c'est bien une exception.

Nous allons examiner rapidement quelques-uns de ces éléments Jocaux.

La chaux, dont il vient d'être question, est assez fréquente dans les bohnerz; mais le plus souvent, elle y est en très faible proportion. Dans quelques cas, elle est plus abondante, sous forme de sulfate ou de phosphate. Mais alors, les composés ferrugineux subissent une altération de faciès et font place à des produits plus nettement phosphatés ou sulfatés (phosphates, nodules de chaux, gypse, etc.) et il s’agit d'une irégularité, d'une anomalie sidérohithique. Plus rarement, on trouve des carbonates de chaux dans ces composés ferrugineux. J'ai cependant pu constater leur présence dans des bohnerz remaniés, mélangés à des ossements éocènes.

La magnésie accompagne fréquemment l'oxyde ferrique. M. de Launay la considère comme l'élément basique par excellence. |

Le manganèse est également un compagnon fidèle de l'oxyde de fer et il existe dans la plupart des minerais, mais assez souvent, seulement à l'état de traces. Quiquerez lui attribuait la coloration noirâtre de certaines pisolithes; 1l semble plutôt, qu'elle résulle d'une simple altération par les agents atmosphériques. Dans quelques cas, la proportion en manganèse des bohnerz est assez forte (par exemple, les minerais de la Dordogne) ‘).

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‘) Quiquerez parle souvent de filons de manganèse dans le Jura bernois; mais il est difficile de le comprendre sur ce point, les fameux lilons élant inconnus aujourd'hui.

Le soufre se rencontre parfois dans les pisolithes sous la forme de sulfure. Les sulfures de fer ne sont pas rares, aux environs de Soleure, où dans le canton de Vaud (carrières de la station d'Eclépens). Mais ici encore, comme pour la chaux (phosphate), il s'agit d’une anomalie sidérolthique, qui atteint rarement les pisolithes elles-mêmes. Les pseudomorphoses de pyrites ne sont pas très rares. J'ai parlé déjà des sulfates

Le cuivre n'existe pas dans les bohnerz. On ne Fa signalé qu'une seule fois, à ma connaissance, dans le minerai des Zigzags (Neuchâtel).

Les éléments du dernier groupe sont ceux qui sont plus particulièrement à l’état de traces. C'est à ce fait d’ailleurs, que plusieurs doivent de n'avoir été signalés dans les bohnerz que très tardivement et la découverte de quelques-uns semble même due à une circonstance tout à fait fortuite. Ainsi par exemple, le titane ne fut signalé dans les minerais jurassiens que lors de la démolition des hauts-fourneaux de Delémout et d'Undervelier : sur les parois des creusets, on put recueilhr d'abondäntes cristallisations de ttanate de fer. Quiquerez avait déjà fait observer que dans les fissures des hauts-fourneaux, particulièrement dans le creuset, se déposaient « du soufre, du plomb, du zinc, de l’étain et diverses autres substances d’un aspect métallique » Bien avant ln, certains ingénieurs avaient signalé la formation de vapeurs blanchätres très lourdes, s’échappant où se déposant sur les parois du gueulard, cadmies zinguifères. Vauquehn, Léchevin ont donné des analyses pour quelques minerais français de l'Est. Ce dernier auteur dif particulièrement, qu'en Côte-d'Or, on voit fréquemment, sur les parois des hauts-fourneaux, des gouttelettes de plomb ou des formations de litharge. IL s'y forme également une scorie pierreuse, verdâtre, que d’après le même auteur toujours, Vauquelin considérait comme de l'oxyde de zinc. I parle également des cadmies déposées dans les pyramides.

D'après M. le Dr Rollier !), L.-R. de Felleuberg avait

1) L. Rouuer: Die Bohnerzformation, 1905.

déjà reconnu dans les minerais des environs de Delémont (Courroux, Cerneux et Grossefin), des oxydes de manganèse, de plomb, de zinc, de chrôme, des acides vanadique, sulfurique et phosphorique. Fellenberg donne les chiffres suivants pour une analyse de scorie formée dans les fissures du hautfourneau de Choindex :

Oxyde de zine Ja 980 Oxyde de plomb jusqu'à JS Oxydes de fer » 25 0/ Carbone " 0,7 9, Soufre > 0,02 0, Silice » 0,9 0,

Le titanate de fer des parois du creuset est ordinairement cristallisé dans le sytème quadratique. Il semble qu'on puisse considérer ce produit comme une sorte d'alliage. Vauquelin avait déjà signalé la possibilité d'unir ces deux éléments ; la proportion du titane est toujours faible. Joannis semble partager cette manière de voir. Je n'ai pu me procurer des échantillons de ces fitanates, qui ne nous intéressent d'ailleurs que médiocrement. Le fait important, c'est l'existence du titane dans les bohnerz. Dans son admirable étude sur le « Rôle du titane en géologie », M. de Laupay parait admettre dans les minerais en grains un sesquioxyde de titane Ti, O,, isomorphe avec celui d'alumine et celui de fer. Je n'éprouve pour ma part aucune difficulté à suivre sur ce terrain le savant professeur de l'Ecole des mines. Toutefois, on pourrait se demander, si le litane des bohnerz ne joue pas aussi un rôle d'acide (Ti 0,) ? Son rôle dans les bohnerz est ‘moindre que dans les bauxites, dont certaines, d'après L. Collot, renferment jusqu'à 2 ou même 49/, de Ti 0,. Certains minerais de la Hesse rhénane en

contiennent cependant, jusqu'à 1,396 9/, ?).

Le vanadium accompagne ordinairement le titane. Je l'ai retrouvé dans les minerais jurassiens et M. A. Carnot,

9) P. Mourax: Origine et formation des minerais fer, p. 86. 1904.

directeur de lEcole des mines, l'a également dosé dans les argiles sidérolithiques du Centre français. Comme pour le titane, on peut se demander, s'il faut le considérer comme sesquioxyde Va, O, où comme acide V, O;. Dans le premier cas, 1l trouverait sa place à côté du titane (Ti, O,), de l’oxyde ferrique (Fe, O,), de l’alumine (AL O,); dans le second, il se rapprocherait de l'acide phosphorique (P, 0;), comme précédemment l'acide titanique (T10,) se plaçait à côté de la silice (Si 0,).

Le chrôme, qui dans les nunerais jurassiens a souvent plus d'importance que le manganèse, paraît également se rapprocher de l’oxyde ferrique: Cr, O, s'associe à Fe, O, dans les peridolithes et par ailleurs l'acide chromique est volatil.

Quant à l'arsenic, en assez forte proportion dans quelques minerais en grains pour les rendre inutiisables, par exemple ceux du val de Laufon (J.b.), 1l existe constamment dans presque tous les bohnerz, à l'état de traces, comme j'ai pu m'en convaincre. C’est encore un de ces éléments beaucoup plus répandus et plus fréquents qu'on ne le pensait !}. Il est d’ailleurs le compagnon fidèle du soufre et Daubrée déja, avait signalé sa coexistence dans les minerais du Bas-Rhin,

1) Les travaux admirables de MM. A. Gautier et G. Bertrand (sur l’arsenie physiologique) ont démontré l'existence de l'arsenie dans la plupart des tissus organiques. Le plus grand mérite de ces deux savants est moins dans leur découverte même que dans la précision qu'ils ont su donner à leurs méthodes de recherches. Grâce à eux. la vieille méthode de Marsch devient une des plus rigoureuses. Je ne saurais que renvoyer ici, aux mémoires qui ont été publiés par MM. Gautier ct Bertrand et dont on trouvera une liste assez complète, dans la publication du D' Monneyrat sur l’arsenic organique, 1904. — Le fait que l'arsenie est un des éléments constants des tissus, exige, même a priori, que cet élément soit très répandu dans les formes végétales et animales et par suite dans le sol même, On peut donc s'attendre à le rencontrer beaucoup plus souvent qu'on ne le croyait autrefois. — Ce qui arrive pour l’arsenic est arrivé déjà et arrivera encore pour beaucoup d'autres éléments. Quand on examine bien lous ces faits, on se demande, si vraiment la vieille théorie de la correspondance de Paracelse était aussi peu fondée qu'on a bien voulu le dire ?

avec le soufre, le phosphore, le chrôme, le titane et le Zinc, dans les proportions suivantes :

Arsenic 0,001 —-0,0626 °,,, Phosphore 0,009 —0,0047 Soufre 0,0022-—0,0049

Dans les quelques essais de reproduction des pisohthes que J'ai effectués, J'ai toujours remarqué l'influence heureuse des traces d'acide arsénieux dans la solution utilisée. Faudrait-il en conclure une connexion entre la morphologie des minerais en grams et leur teneur en arsenic ? Je ne voudrais pas être trop affirmatif sur cette question délicate; toutefois, pour qui à suivi les derniers travaux des chimistes sur les alliages japonais, ces faits n'ont rien de très surprenant.

Il resterait encore à parler de quelques éléments, en particulier du zinc, du plomb, de l'élain, qui tous ne forment jamais qu'une partie infinitésimale des bohnerz.

Le zinc et le plomb ont une certaine affinité réciproque et se rencontrent fréquemment en coexistence dans les mêmes roches. Ils entrent même dans certains silicates. D'ailleurs, pour le cas des bohnerz, leur présence pourrait s'expliquer, comme nous le verrons dans une autre partie de cette étude, par une communauté d'origine, sous forme de sulfures de fer, de zinc, de plomb.

En résumé, la composition chimique des bohnerz ou des matériaux ferrugineux sidérolithiques, quoique très variable dans ses réalisations de détail, ne manque cependant pas d'une eertaine régularité d'ensemble. La variabilité de détail est le résultat des oscillations individuelles des éléments subissant des influences locales ; tandis que la régularité d'ensemble est une conséquence de la stabihté de ces mêmes éléments, facteurs constants mais variables des différents produits. En d'autres lermes, la composition qualitative ou quantitative explique la stabilité et justifie la variabilité: les variations quantitatives étant plus grandes et surtout, plus apparentes que les qualitatives.

Le groupement des éléments constitutifs de ces forma-