CHAPITRE II

Nous entendons par Voir mixte l'ensemble des conditions qui font collaborer à la fois d'une manière évidente la très haute température et Teau, qui intervient alors à la fois par son activité chimique fortement augmentée et par sa grande pression.

Les soufflards déjà cités au paragraphe précédent parce qu'une grande partie de la substance qu'ils apportent au jour est certainement d'origine très profonde et conséquemment ignée, fournissent aussi des matériaux hydratés et qui dérivent de la voix mixte. Il est infiniment probable que la sassoline est un produit d'hydratation, par ce procédé, de quelque composi''anhydre engendré d'abord dans les régions souterraines. La larderellite, la lagonite, la mascagnine ou sulfate d'ammoniaque, doivent être également mentionnées ici.

Beaucoup de sources chaudes et de geysers du Parc National ont déposé de la scorodite. D'après M. Arnold Ilagne', elle forme des enduits ou remplit les cavités de la geysérite dans les Joseph's Coat Springs, sur le Broad Creek (est du Grand Canon).

LeBorax-Lake de San Bernardino County, en Californie, fournit l'anhydrite, la calcito, la célestine, la kérargyrite, la colemanite, lu dolomie, l'embolite, la gaylussite, le glauberite, l'or natif, le sel gemme, l'acide sulfurique, le natron, la nitratine, le soufre, la Ihenardite, le trôna, la hanksite et la sulphohalite. Ce dernier minéral est, après la connellite, le seul sulfato-chlorure connu *.

* AmeHcan Journal of Sciences , t. XXXIII, p. 171, 1887.

• Afnerican Journal, t. XXXlll, p. 4G3, 1887, et t. XXXYII. p. 63, 1889.

Parmi les produits des geysers, ou sources intermittenles fournissant à la fois de Teau liquide et de la vapeur d'eau, de nouveaux minéraux ont été signalés qu'il est intéressant d*énumérer ici comme étant de formation actuelle. Le travertin calcaire est parfois extrêmement abondant, par exemple dans le groupe des sources Mammotlî, de la rivière de Gardiner, dans le Parc National à Yellowstone,aux Etats-Unis. Toutefois le travertin siliceuxest beaucoup plus fréquent, constituant souvent des accumulations considérables, l)ittoresques ou bizarres autour des cratères. La substance constituante est im hydrate de silice au([uel on donne généralement le nom degeysérite et que Thompson avait d'abord appelée fiorite, à cause desa découverte à Santa-Fiora, dans Tîle dlschia, en Italie. C'est évidemment une variété d*opalc, et on peut croire que l'opale a commencé par un état analogue à celui du minéral de formation actuelle. Une étude soignée de diverses geysérites et spécialement des plus anciens échantillons rencontrés dans les bassins des Geysers du Parc National jettera probablement du jour sur la question. Dans le Ileart-Lake Rasin, M. Peale a trouvé une géode dont les régions externes étaient d'une geysérite fort peu hydratée, décrite en 1872 par Ëndlich, sous le nom de pealite, tandis que les parties internes étaient remplies d'une demi-opale. C'est une observation conforme, comme on voit, à cette opinion de Bischof que l'opale peut être comparée à une masse solidifiée de silice gélatineuse dans laquelle, suivant la durée de dessiccation, la proportion d'eau combinée varie dans de larges limites. La série constituée par les geysérites et la pealite semble donc devoir se continuer par rhyalite qu'on a trouvée par exemple dans le Gibbon Rasin, près du Grand Geyser et des geysers lîlack-Sand, dans le bassin . supérieur de la Fire-IIole ; près de l'Union Geyser et de la source de Yellow-Crater, dans le bassin de la Shoshone, sur la Witch-Creek, etc. *, tandis qu'elle aurait pour terme le plus hydraté la curieuse substance qui sera décrite au paragraphe suivant, sous le nom de viandile. (V. p. 33.)

Beaucoup de geysers déposent des sulfates doubles ammmeux ûe la famille des aluns : le groupe des cratères de Turbid-Lake et celui

' Voyez Twelfth anntial report of fhe U, S. r/eolor/ical and geoloqical survey of the territories Part. II. Yellowsionc National Park, p. 452, Washiniyton, 1883.

du Sulphur-IIills, aux Etats-Unis, peuvent ôtre cités à cette occasion. Le soufre, Thydrogène sulfuré, Tacide carbonique figurent parmi les produits des geysers comme ils figuraient déjà parmi ceux des volcans, et comme ils figurent aussi parmi les matériaux dont sont chargés les sources thermales.

Celles-ci, qui se distinguent des geysers par l'absence de la vapeur d'eau, émanent des laboratoires où la voix mixte travaille vraisemblablement avec son maximum d'activité. C'est une conclusion à laquelle conduiront non seulement les faits qu'il nous reste à exposer dans le présent paragraphe, mais aussi tous ceux qui concerneront plus loin les produits artificiels obtenus par la méthode de Senarmont.

Il arrive si fréquemment que les fissures du sol par lesquelles sourdent les sources thermales soient incrustées de minéraux cristallisés qu'on ne peut se refuser à admettre que la cristallisation de ces minéraux soit Tœuvre des sources elles-mêmes. La chose est d'ailleurs démontrée souvent par la composition même de l'eau, qui est en rapport avec celle des cristaux et nul argument n'est plus fort pour montrer, conformément aux vues d'Elie de Beaumont, l'origine hydrothermale des filons métallifères.

Sans avoir aucunement la prétention d'épuiser le sujet, il convient de mentionner quelques cas du genre de ceux dont nous parlons.

Dans un travail récent, M. Beaugey a signalé la production actuelle du quartz cristallisé par la source thermale de Mauhourat à Cauterets dans les Pyrénées *. Le sujet a une assez grande importance à notre point de vues pour que nous l'analysions avec quelque détail.

Le long de la paroi granitique que suit l'eau thermale à son émergence, on voit une croûte blanche peu adhérente, qui en certains endroits atteint 10 centimètres d'épaisseur. Elle est constituée de quartz généralement laiteux et parfois presque hyalin. Ce minéral forme des plaques irréguliôres renfermant des géodes dans lesquelles se montrent des cristaux bien développés. Ceux-ci ont la forme ordinaire du prisme hexagonal pyramide ; leurs faces sont le plus souvent rugueuses, et l'on ne peut y voir

* Comptes rendus, t. CX, p. 300, 1890.

les stries transversales habituelles qui n*apparaissent que dans certains cristaux limpides très rares. Outre ce quartz compact, il se dépose du quartz pulvérulent, qui est parfois extrêmement ténu et Ton observe tous les intermédiaires entre ces deux termes en passant par des granules el des baguettes allongées à peine agglomérées. En certains points, le quartz offre les formes rhomboédriques de la calcite ; il y a donc eu pseudomorphose. On trouve d'ailleurs, à une vingtaine de mètres de distance, également dans le granit, un filon de calcite vraisemblablement dd à la même source qui s'est ensuite déplacée et dont la composition a changé depuis qu'elle coule dans le filon quartzeuxdont elle opère le remplissage. La densité des cristaux de quartz est de 2,65, chiffre ordinaire ; on y observe des inclusions liquides mobiles exlrêmement nombreuses et remarquables par leurs grandes dimensions ; le mouvement spontané des libelles est très net à un grossissement ne dépassant pas 500 diamètres '.

Le quartz de Mauhourat est accompagné, mais en faible proportion, d'un minéral talqueux à reflet argentin agissant vivement sur la lumière polarisée et qui recouvre parfois le quartz, ou s'y trouve en inclusions entre des plaques d'orientation optique différentes.

La fluorine est depuis longtemps reconnue comme entrant dans les dépôts actuels de certaines sources, et c'est tout spécialement ce que, dès 1823, Berzélius a reconnu pour le célèbre sprudel, de Carlsbad, en Bohême ^ Des observations analogues ont été répétées pour Plombières (Vosges), dont les eaux sortent des fissures du granit tapissées de croûtes de fluorure de calcium.

Il est bien remarquable que cette même continuation à 1 époque actuelle de filons existant déjà depuis un temps fortlong se reproduise pour des espèces très diverses. Ainsi le filon de barytine de

* Nous avons admis cette intérossanto observation parmi les cas actuels de production de minéraux par voie mixte ; il faut cependant noter que Tauteur la rapporte à la Toie franchement humide. <c La température, dit-il, à laquelle le source de Mauhourat produit le quartz est assez peu élevée pour qu'on puisse admettre que ce minéral peut se former dans des conditions analogues à la température ordinaire. • On verra cependant dans la derniôre partie de cet ouvrage que la synthèse du quartz n'a été obtenue jusqu'ici qu'à une température notablement supérieure à celle de l'ébuUition de leau sous la pression normale.

* Annales de chimie et de physique^ t. XXVIII, p. 37 i.

de La Malou (Hérault) livre passage à des eaux barytifères qui déposent le sulfate. D'après M. Zepharowilch, les dépôts actuels des sources de Garlsbad contiennent des cristaux microscopiques du même minéral. C'est dans le même gisement que Berzélius a signalé de la célestine actuelle.

Beaucoup de sources chaudes déposent du gypse qui cristallise dans les points que Teau ne mouille pas constamment et où le minéral produit serait nécessairement dissous très vite. Aussi, dans les Pyrénées, à Eaux-Bonnes, à Cadiac, etc., on trouve à la surface inférieure des dalles recouvrant les griffons de ces sources, en des points que Teau n*atteint jamais, des cristaux de gypse très nets, dont la production s'effectue par entraînement, molécule à molécule*.

Du sulfate d'alumine a été indiqué dans les dépôts de diverses sources, comme à San-Miguel, des Açores, par M. Fouqué, etàla Vida, dans la Cordillère du Pérou.

Parmi d'autres sels apportés au jour par les sources thermales, on mentionnera le borax que Ton connaît, par exemple, aux Etats-Unis, dans les Steamboat-Springs, à Sulphur-Bank et à Knoxville. Les sulfates alcalins abondent, et spécialement ceux de sodium, de potassium, de calcium et d'ammonium.

On constate la formation actuelle de la pyrite de fer dans le bassin d'un très grand nombre de sources minérales. C'est ainsi queLecoq' en signale dans les incrustations produites par les eaux de Chaudesaigues', deBourbon-Lancy^ et de Saint-Nectaire (Puyde-Dôme). «Nous avons vu retirer des fouilles dans cette dernière localité, dit le savant géologue, de nombreux cailloux de quartz provenant du sol alluvial à travers lequel les eaux s'échappent et ces cailloux étaient tous recouverts d'un enduit mince de fer sulfuré. La plupart étaient noirs ; quelques-uns avaient des reflets métalliques. Le fer pyriteux paraissait s'y être déposé à la manière de l'or et de l'argent dans les appareils de galvanoplastie. »

* D'après M. Beaugey. Comptes t^endus, t. CX, p. 301, i890.

* Les eaux minérales considérées dans leurs rapports arec la chimie et la fféolof/ie. p. 276, 186 i.

' D'après Longchamps. Annales de chimie et de physique^ t. XXXII, p. 260.

* M. François a vérifie cette observation.

MINÉRAUX ACTUELS DE VOIE MIXTE Z'ô

Parmi les autres sources qui déposent de la pyrite à Tépoque actuelle on peut citer celles d'IIammam-Maskoutine, dans la province deConstantine,en Algérie, dont les concrétions calcaires atteignent lie si grandes dimensions. Parmi les productions minérales de ces eaux, dont la température à l'émergence est de 93 degrés, on recueille des pisolilhes qui, comme le montrent des échantillons conservés au Muséum, sont parfois enveloppés d*une mince couche de pyrite. Les coupes minces pratiquées dans ces pisolites montrent même que quelques-unes d'entre elles présentent entre les couches concentriques blanchâtres de carbonate de chaux des pellicules très minces formées également de bisulfure de fer à éclat cuivreux.

Aix-la-Chapelle*, Burgbrohi*, Bourbon-rArchambault 3 ont procuré aussi de la pyrite de formation fontigénique contemporaine.

La pyrite de formation actuelle a été signalée par Bunsen* en plusieurs localités de Flslande, où des roches volcaniques ferrugineuses sont soumises à la température de 100 degrés et à un dégagement lent d'hydrogène sulfuré.

La dolomie en cristaux parfaitement déterminée s'est déposée d'après M. Moitessier', au fond d'une bouteille d'eau de La Malou. M. Stanislas Meunier a eu l'occasion de faire une observation analogue sur une eau rapportée de Kapouran, près de Bôghor, à Java, par M. Brau de Saint-Pol Lias*.

Celte eau, qui se montre à l'analyse comme riche surtout en chlorure de calcium et en chlorure de magnésium laisse par Tévaporation un résidu qui ne se redissout pas entièrement dans l'eau. Le trouble ainsi produit se dissout par l'addition d'une goutte d'acide azotique et le liquide, qui s'est éclairci subitement, se remplit de myriades de petites bulles gazeuses. En séparant ce résidu, on constate au microscope qu'il est entièrement formé de petits rhomboèdres incolores mesurant environ 1 centième de millimètre. Il consiste, pour la plus grande partie, en carbonate de chaux magnésifère.

* D après Nœg^erath, Schweigger Journal, t. XLIX, p. 200, 1H31. '^ D'après Bischof, Jahrbuck der cfieminche Géologie, t. I, p. ô57.

^ D après M. de Gouvenain, Comptes vendus, t. LXXX, p. 1207, 1875.

* Annales de chimie et de physique, t. XXX VIII, p. 401, 1853.

* ProcèS'Verbaux de l'Académie de Montpellier, p. 18, 1863. Comptes rendus, U ClII, p. 1305, 1885.

fl

Cette observation très imprévue est à rapprocher de la cristallisation abondante de dolomie parfaitement caractérisée qui s*est spontanément développée dans les bouteilles renfermant Teau minérale et qui est également sous la forme de rhomboèdres mesurant 7 centièmes de millimètre en moyenne. Ces cristaux sont très actifs sur la lumière polarisée et présentent souvent des franges fines parallèles à leurs contours. On y distingue des inclusions nombreuses, les unes sphériques et gazeuses, d'autres aciculaires noires et opaques,

Les sources thermales déposent le carbonate de chaux avec une très grande fréquence et souvent en quantité extrêmement considérable.

Suivant leur température et les conditions de leur émergence, ce sel est à l'état de calcaire ou à celui d'aragonite. Les eaux de Carlsbad, de Tivoli, d'IIammam-Maskoutine, et bien d'autres sont célèbres par l'activité avec laquelle leurs eaux édifient des amas de calcaire qui prennent souvent par leurs dimensions l'importance de vraies formations géologiques.

A Ilammam-Maskoutine, on voit des gradins simulant des cascades pétrifiées et des protubérances coniques, d'une blancheur de neige et qui sont d'un effet fantastique. A Kapouran, Java, qui vient d'être cité pour la dolomie, les sources sortent d'une volumineuse protubérance calcaire qu'elles continuent à -édifier. Suivant les points, le calcaire a un aspect variable et on y distingue trois qualités industrielles que des fours convertissent en chaux pour le besoin des constructions. La pierre de la première qualité est largement lamellaire à éclat nacré très cohérente ; celle de la deuxième sorte, encore très solide, est en plaques qui délimitent des vacuoles ayant souvent plus d'un centimètre cube de capacité ; enfin le calcaire de la troisième qualité est poreux, composé de feuillets sinueux parallèles entre eux, qui lui donnent à première vue l'apparence de certains polypiers. On assiste d'ailleurs sur place à la formation de ces feuillets par l'évaporation de la nappe aqueuse dont ils reproduisent pour ainsi dire les ondulations. En lames minces, au microscope, ce calcaire offre une structure dendritique des plus ramarquables qu'on ne peut mieux comparer qu aux arborisations de givre sur les vitres pendant l'hiver.

MINÉRAUX ACTUKLS DE VOIK MIXTE 27

Ces diverses formes rappellent jusqu'à un certain point celles des tufs calcaires recueillis dans la partie N.-O. de TEtat de Nevada et qui ont été décrites par M. Russel sous le nom de thînolithe *. Ici le calcaire se présente comme pseudomorphique de la gaylussite.

A côté des carbonates de chaux il faut mentionner la production actuelle par des eaux chaudes de certaines variétés d'hydrosilicates calciques. Nicklès a décrit sous le nom de plombiérite un minéral de ce genre provenant de Plombières ; M. Stanislas Meunier en a étudié un qui fut rencontré à Carmaux (Tarn) dans une galerie de mine de houille, à 120 mètres de profondeur ^ Cette galerie, large de 2 mètres, a recoupé, sous Tangle de 40 degrés environ, une fissure orientée sensiblement de Test à Touest et laissant passage à une source thermale. La fissure dont il s'agit, large de 13 centimètres et tapissée d'abondants cristaux blancs on incolores parfois assez volumineux, était remplie d'une matière gélatineuse d'aspect très spécial.

Celle-ci est sensiblement incolore, sauf dans quelques points, où sont empâtes des fragments verdàtres de la roche encaissante et dans d'autres qui sont teints par une substance ocreuse.

Par la dessiccation cette matière se réduit considérablement de volume et change absolument de caractères extérieurs ; elle est alors opaque, grise ou d'un blanc de lait remarquablement légère et d'une structure fibreuse qui la fait ressembler à de nombreuses variétés d'asbeste. Toutefois il suffit de remettre dans l'eau cette sorte de carton de 7nontac/ne, pour que son état gélatineux primitif se reproduise exactement et Ton peut transformer indéfiniment le carton en gelée et la gelée en carton.

On peut rendre Taopect gélatineux au produit chauffé au voisinage du rouge. Dans l'eau chaude la substance se gonfle beaucoup, mais paraît ne céder qu'une très faible proportion de chlorure alcalin.

Séchée à HO degrés, la substance dont il s'agit possède une densité égale à 1,73.

Examinée en lame mince au microscope, la matière paraît entiè-

* Third annual report of the Uniled States geological Survey, p. 212 et suit., Washington, 1883.

• Comptes rendus, t. C> p. 6(35, 1885.

rement amorphe, si Ton fait abstraction de petits grains de calcite parfois fort nombreux et irrégulièrement disséminés.

Elle est très aisément fusible au chalumeau en un verre huileux. Le sel de phosphore y révèle la silice.

Traitée par Tacide chlorhydrique, elle donne lieu à une violente effervescence et le liquide se remplit de flocons que tout d'abord on a pris pour de la silice gélatineuse. Mais ces flocons, réunis sur un filtre et séchés, sont aussi fusibles que la matière initiale.

On peut même faire bouillir longtemps le dépôt gélatineux avec llacide chlorhydrique sans le décomposer notablement.

C'est seulement par la fusion avec le carbonate de baryte que Tattaque peut être complète. On reconnaît alors que la combinaison consiste en un silicate de chaux avec fer.

Les minéraux analogues étant Tokénite et la plombiérite, il convenait de les comparer avec le dépôt deCarmaux. Or, on a trpuvé dans celui-ci :

Silice V2.30

Chaux 30.28

Oxyde de fer 4.12

Soude 0.09

Eau 22.:i0

C'est une composition tout à fait semblable à celle de la plombiérite: Mais les propriétés du nouveau corps sont différentes en ce qui concerne la structure et la résistance aux acides.

D'ailleurs, son origine est évidemment fort différente : la plombiérite résulte de la réaction exercée par les eaux thermales de Plombières sur les maçonneries romaines. A Carmaux, non seulement il n'existe rien de pareil, mais Tonne peut même pas supposer que Teau minérale agisse sur la calcite. Celle-ci en effet se dépose en même temps (jue le silicate.

Il est en effet reconnu que Teau de Carmaux reuterme sensiblement 0*',34 de matière fixe par litre, consistant en :

Carbonate de chaux. . . . 0.19 57.6

Silice 0.06 18.1

Chlorure de sodium 0.08 24.3