MINÉRAUX DE VOIE MIXTE DES HOUILLÈRES EMBRASÉES

ches de schistes charbonneux ^ Les plus remarquables sont le soufre natif et des concrétions salines en efflorescence très diversement colorées et qui pour la plupart sont solubles dans Teau. Elles donnent naissance par ui\ simple lavage naturel à des sources minérales où diverses catégories de malades vont suivre des traitements '•

Les environs de Saint-Etienne, dans la Loire, doivent aussi être cités parmi les localités où les houillères embrasées ont déterminé la production de minéraux.

A cet égard il convient d'abord de renvoyer à un travail très détaillé de M. Mayençon *. La promenade dans ces régions est singulière et par exemple le sol de la Ricamarie fait involontairement penser à quelque pays volcanique. Aucune végétation n'est possible, le sol est brûlant et ses crevasses laissent sortir des vapeurs acres et corrosives. Sur les roches se condensent des efllorescences très variées que signalent des couleurs parfois très vives. Parmi les efflorescences blanches on peut citer le chlorhydrate, le bromhydrate et Tiodhydrate d'ammoniaque parfois en beaux crislaux. L acide arscnieux constitue en certains points des octaèdres parfaitement nets.

Au nombre des minéraux accidentels des houillères embrasées figure spécialement le réalgar ou bisulfure d'arsenic parfois assez abondant et que signale sa couleur rouge si reconnaissable.

Le réalgar amorphe figure dans des efflorescences non plus rouges mais orangées. L'orpiment Taccompagne souvent. Le soufre colore certaine fissure en jaune par de longues traînées de cristaux ayant la même forme et les mêmes allures que ceux des terrains volcaniques.

Des efflorescences noires se rencontrent aussi. Elles consistent

en divers sulfites ethyposulfite, en sulfoarséniurc d'ammoniaque et

surtout en arsenic métallique plus ou moins associé à de l'arsenite

d'ammoniaque.

M. Mayençon a recueilli aussi des aiguilles extrêmement bril-

* Mémoires de la Société des lettres, sciences et arts de VAveyron, t. VII, 1850. ■ Stanislas Meunier. Géologie régionale de la France y p. 50, 1889.

* Comptes rendus, t. LXXXVI, p. 49 J, 1878.

tf%

86 SYNTHÈSES ACCIDENTKLLES DE VOfE MIXTE

lantes dont tous les caractères cristallographiques et chimiques sont ceux du sulfure de bismuth.

Le même auteur signale dans les mômes gisements le carbonate de lanthane et de cérium.

A côté desefflorescencesil faut mentionner des croûtes provenant de ruissellements qui s'évaporent et contiennent de Talun de potasse et de Talun d'ammoniaque dont la quantité est suffisante parfois pour déterminer une vraie exploitation par lavage. Le sulfate de fer, le sulfate d'alumine*, le sulfate d'ammoniaque et d'autres sels ammoniacaux constituent des petites stalactites.

Tous ces produits imprègnent les zones superficielles du sol. Si on pénètre sous la surface on en voit d'autres qui ont été étudiés non seulement à Saint-Etienne mais à Gommentry, dansTAllier, et dans plusieurs autres localités. Nous avons . enuméré quelquesuns des plus remarquables en traitant ci-dessus des synthèses accidentelles de voie sèche.

Des roches de la solfatare de PouzzoUes avant été soumises à la chaleur dans le but d'extraire le soufre qui les imprègnent, de l'alun dépotasse y cristallisa accidentellement ainsi que Dufrenoy le reconnut.

C'est au moyen de diverses eaux minérales que les Romains ont, très inconsciemment d'ailleurs, disposé des expériences dont les produits sont analogues aux minéraux.

Ces expériences involontaires sont toutefois bien éloignées de remplir les conditions naturelles, puisque parmi les éléments réagissants figurent des métaux à l'état natif.

Dans beaucoup de localités balnéaires des Romains, les malades venaient faire offrande au dieu de pièces de monnaie en or, en argent ou en bronze. Ces pièces étaient souvent coupées en deux comme si la seconde moitié ne devait être donnée qu'après guérison.

* Stanislas Meunier. Examen lithologique des échantillons recueillis à Commentry,\}. 631.

Parmi les produits que nous allons décrire, beaucoup dérivent certainement de réactions identiques à celles que la voie humide met en œuvre. Cependant cette dernière s*est ordinairement montrée inefficace pour les développer dans les laboratoires. Peut-être une durée suffisante des expériences fournirait-elle des résultats positifs. En tous cas comme la méthode de Sénarmont a fourni des reproductions pareilles, nous sommes autorisés à maintenir ici, au moins provisoirement, les faits dont il s'agit.

On sait que les sources chaudes de Bourbonne (elles ont de 58 à 68 degrés) jaillissent des argiles bariolées situées à la partie supérieure du grès bigarré, sous le muschelkalk. Elles émergent non loin de failles se rapportant aux fractures qui ont ouvert la vallée. Les substances en dissolution qu'on y rencontre sont surtout des chlorures et des sulfates à base d'alcali, de chaux et de magnésie, et aussi des bromures et des carbonates de chaux et de fer, des silicates alcalins, des traces d'arsenic et de manganèse. Il y a aussi de l'ammoniaque, deTiode, du bore, du cuivre, de lalithine, de la strontiane, du csesium et du rubidium.

Des minéraux de nouvelle formation ont été rencontrés dans un puisard romain, établi sur la principale source de Bourbonne, et qui fut mis à sec en 1874. M. Daubrée, dans un mémoire devenu classique et intitulé : Formation contemporaine de diverses espèces minérales cristallisées de Bourbonne -les- Bains (Dunod éditeur, 1876), a étudié avec beaucoup de détails ces minéraux, et on nous saura gré de donner ici un extrait de ce travail.

Les minéraux en question ont été trouvés à la partie inférieure du puits, c'est-à-dire à 7°*, 80 au-dessous du pavé des bains civils. En y arrivant, on rencontra d'abord une boue argileuse noirâtre renfermant des débris de bois, ainsi que des milliers de noisettes, de glands, et quelques noyaux de fruits. Sous cette couche qui avait 30 centimètres d'épaisseur, était une couche de sable gris épaisse de 15 centimètres, à laquelle succédait sur 10 centimètres d'épaisseur une boue noirâtre semblable à celle de la couche supérieure.

Après avoir déposé sur la chaussée trois ou quatre mètres cubes de la boue provenant de cette troisième couche, on y aperçut quelques médailles; aussitôt on les soumit avec soin au

lavage sur un tamis, opération qui amena la découverte de plus de 4,700 médailles, la plupart de bronze ou de laiton, d'autres d'argent ou d'or.

A ces médailles étaient associées des objets variés, tels que statuettes en bronze, épingles et bagues en or pâle allié de beaucoup d'argent (electrum), débris de cadres en plomb, des grains de collier en succin, une plaque de lignite-jayet taillé rectangulairement, etc.

Au-dessous du niveau où abondaient les médailles se trouvait une quatrième couche qui, sans frapper. tout d'abord autant l'attention que la découverte archéologique n'est certes pas moins remarquable. Celte couche, de 5 centimètres environ, est formée de fragments pierreux, principalement de grès grisâtre avec quelques silex. Au lieu d'être restés isolés, ces fragments étaient plus ou moins solidement cimentés par des substances à éclat métallique et très nettement cristallisées.

Ce conglomérat renfermait également de très nombreuses médailles, des centaines, et même très probablement des milliers; mais beaucoup ont disparu, quelquefois en laissant leur empreinte pour donner naissance aux substances cristallisées dont il va être question. Parfois ces minéraux de formations nouvelles ont agglun é le sable quartzeux qui enveloppait la médaille de manière à présenter la forme d'un sphéroïde aplati, rappelant dans son ensemble celle de certains oursins.

Parmi les substances minérales de Bourbonne, M. Daubrée distingue :

Celles qui se sont formées aux dépens du bronze;

Celles auxquelles l'attaque du plomb a donné naissance;

Celles qui ont été formées par le fer et particulièrement la pyrite ;

Les zéolithes et autres minéraux engendrés dans le béton par une réaction sur les substances que renferment ces maçonneries;

Des silicates d'alumine hydratés et d'autres substances déposées sous forme de boue.

Parmi les minéraux associés aux médailles et autres objets en bronze, Fauteur a reconnu les espèces signalées ci-après :

La chaikosine ou cuivre sulfuré est en cristaux très nets, qui

ont la forme de tables hexagonales, bordées de biseaux dans tout leur pourtour. Ces cristaux sont parfois maclés deux à deux, en croix, suivant la disposition fréquente dans les cristaux naturels. Ils sont comparables à ceux de Redruth en Cornouailles, connus pour la netteté de leurs formes et pour leur éclat.

Un enduit bleuâtre, dans lequel on distingue au microscope des lamelles hexagonales, offre les caractères d'un sulfure naturel de cuivre, plus riche en soufre, comme la covelline.

La chalkopyrite, ou cuivre pyriteux, n'est pas seulement reconnaissable à sa couleur jaune caractéristique, mais aussi à sa forme cristalline en octaèdres : elle s'est aussi déposée sous la forme mamelonnée.

D'autres parties, fortement irisées, affectent la forme d'octaèdres réguliers et de cubes à faces un peu courbes, et appartiennent certainement à la philippsite ou cuivre panaché dont ils offrent toutes les particularités.

Les cristaux de tétraédrite qui se sont formés avec le plus d'abondance ont la forme de tétraèdres réguliers bordés d'un biseau -^ (a*); non seulement ils ont la forme du cuivre gris, mais ils en ont l'éclat et les autres caractères...

La tétraédrite s'est formée, soit en cristaux isolés, soit en croûtes cristallines ; Tune de ces croûtes atteint 2 à 3 millimètres d'épaisseur.

Les quatre espèces qui viennent d'être signalées sont souvent réunies dans une seule pièce.

De nombreux morceaux de bois sont disséminés au milieu <le ces cristallisations; ce bois a pris une teinte d'un brun clair, qui se rapproche de celle de certains lignites où la structure ligneuse s'est conservée.

Pour expliquer la formation de ces minerais métalliques, au milieu de la boue, sous l'influence de l'eau minérale qui la traverse sans cesse, on est amené à admettre que les sulfates en dissolution, sous l'influence des matières végétales qui étaient en présence, se sont en partie réduits à l'état de sulfures. Cette sorte de réduction dont on connaît bien d'autres exemples, paraît être aidée, conformément à la loi de BerthoUet, par la nature insoluble des sulfures métalliques qui en sont le produit.

Il est remarquable que, au milieu de ces circonstances fortuites, le sulfate complexe désigné sous le nom de tétraédrite se soit formé avec une netteté si parfaite, appelant Fanlimoine et les autres éléments, comme par une sélection et en vertu de lois d'équilibre. Ce minéral, ainsi que la chalkopyrite, la philippsîte et la chalkosine, produits les uns à côté des autres, dans des circonstances de composition et de température probablement assez analogues apportent des exemples de la grande tendance de certaines combinaisons naturelles à se former, même au moven de substances qui se rencontrent dans des proportions indéfinies.

La présence de Tanlimoine, élément essentiel de la tétraédrite, est de nature à surprendre, car ce métal, dont on a reconnu des traces dans les sources minérales de diverses localités, n'a pas été signalé, au moins jusqu'à présent, dans celles de Bourbonne-les- Bains.

C'est donc vraisemblablement aux objets enfouis dans le puisard que ce métal a été emprunté. Les Romains, sans connaître Tantimoine métallique, employaient plusieurs de ses combinaisons, par exemple le sulfure, pour peindre le contour des yeux. Aucune substance visiblement antimoniale n'a été mentionnée parmi les objets découverts dans les boues du puisard; mais cet antimoine peut avoir été fourni par certaines médailles. On peut le supposer, d'après les nombreuses analyses de bronze antique dont on est redevable à M. de Fellenberg ; quelques-unes y mentionnent l'antimoine (dans la proportion de 0,001 à 0,006). La présence de l'antimoine dans quelques minerais de cuivre, et notamment dans le cuivre gris, rend compte de ce mélange aussi bien que de l'existence du cobalt et du nickel et d'autres métaux accidentels dans les mêmes bronzes antiques.

Dans le but de rechercher plus exactement d'où pourrait provenir l'antimoine qui a servi à former des cristaux de cuivre gris antimonial ou tétraédrite dans le puisard romain des thermes de Bourbonne, on a soumis à l'analyse chimique trois médailles, l'une de bronze qui était incrustée de cette substance, une autre en bronze du voisinage de la première et non incrustée et une troisième en laiton.

L'analyse faite, on a constaté l'absence de l'antimoine et, en

même temps, une forte proportion de plomb qjui dans l'un des deux bronzes, s'élève à 16 p. 100.

L'auteur a aussi procédé à Texamen d'un échantillon de plomh partiellement oxydé et passé à Fétat de carbonate et de sulfate, qui se trouvait dans le voisinage ; on n'y a pas non plus trouvé d'antimoine, mais on y a constaté 10,40 p. 100 d*étain; ce dernier métal y avait probablement été ajouté artificiellement.

Déjà le cuivre sulfuré avait été obtenu par M. Becquerel dans des réactions lentes. Des cristaux très nets de cette substance avaient d'ailleurs été rencontrés à Plombières dans des conditions analogues à celles des thermes de Bourbonne, c*est-à-dire implantés sur un robinet romain en bronze, qui était plongé dans Teau minérale.

D'un autre côté, quelques médailles romaines extraites du bassin des sources de Bagnères-de-Bigorre, étaient transformées en une substance offrant les caractères de la chalkopyrite, mais sans cristallisation déterminable.

Quant à la philippsite de formation moderne, elle n'avait pas été signalée en cristaux bien caractérisés, comme celle de Bourbonne. Cette dernière rivalise avec la philippsite des anciens gisements, qui n'a pas ordinairement des formes plus nettes.

On voit que ce que la découverte de Bourbonne-les-Bains offre de plus nouveau, c'est la formation du sulfure double de cuivre et d^antimoine constituant l'espèce tétraédrite.

La pyrite cuivreuse, bien que souvent recouverte par le cuivre gris, s'est parfois aussi superposée à sa surface en enduits minces, comme il est arrivé parfois dans les filons. L'ordre de succession des diverses espèces ne parait donc pas avoir été constant dans la source de Bourbonne.

Parmi les modifications qu'ont subies les médailles de bronze dans les réactions auxquelles sont dus les nouveaux composés, il est une épigénie qui ne doit pas être passée sous silence. Tout en ayant perdu la netteté de son relief, la médaille a souvent conservé sa forme générale. Tandis que sa partie interne montre encore l'éclat et la couleur du bronze, sa partie externe se compose d'une couche blanche, d'apparence terreuse, que l'examen chimique a fait reconnaître comme consistant en oxyde d'étain.

faiblement coloré en vert par des traces de sels cuivreux. Il s'est donc produit dans les pièces un véritable départ, en raison de la diQérence des affinités chimiques des métaux qui les composent : le cuivre est entré dans les combinaisons sulfurées, tandis que rétain s'y est refusé et a passé à l'état d'oxyde.

Dans l'intérieur d'une tête de bronze doré, au milieu d'une masse effervescente formée de carbonate de chaux on distingue beaucoup de petits cristaux rouges, dont les caractères sont ceux de la cuprite.

Dans un tuyau de bronze servant de raccordement avec les tuyaux de plomb, on distingue, comme dans la tète de bronze, des cristaux octaédriques à poussière rouge brunâtre, donnant avec le borax la réaction du cuivre et consistant en cuprite. Ces cristaux sont associés à une matière noire pulvérulente, donnant avec le borax les réactions de Toxyde noir de cuivre, et paraissant une variété terreuse de mélaconise.

Ces deux oxydes sont accompagnés d'une substance amorphe, verte, à cassure conclioïdale, translucide, fragile, à poussière blanc verdàtre, devenant noire à la flamme oxydante, donnant au chalumeau les réactions du cuivre avec un squelette de silice; et décomposable par l'acide chlorhydrique en laissant de la silice gélatineuse comme résidu : c'est donc de la chrysocolle.

Un autre tuyau de bronze présente à son intérieur un enduit vert qui donne les réactions du cuivre et du chlore, et qui consiste en oxychlorure de cuivre ou atacamite.

Enfin un clou en bronze, trouvé à 3™,50 de profondeur, présente aussi de la cuprite en octaèdres, avec du cuivre métallique qui paraît résulter d'une décomposition du bronze et qui ressemble au cuivre natif.

L'attaque du plomb a donné naissance également à divers minéraux : anglésite, cérusite, phosgénite, galène. La phosgénite surtout a été produite en abondance.

Un tuyau de plomb perforé par l'action énergique de Teau minérale était enveloppé sur une épaisseur variable qui va jusqu'à 8 ou 10 centimètres de cristaux blancs, d'un éclat adamantin. Ces cristaux donnent à la fois les réactions du plomb, de lacide carbonique et du chlore. Leur forme est celle d'un prisme à

huit faces, dont tous les angles sont égaux. Ils présentent la forme primitive A*, avec une troncature sur les arches verticales h^\ ils ont un clivage parallèle à la base du prisme. La croix noire qu'ils montrent sous l'action de la lumière polarisée, indique qu'ils sont doués de la double réfraction à un axe. Ces cristaux offrent donc les caractères chimiques et cristallographiques de la phosphogé-» nite.

Un autre tuyau de plomb entourant un tuyau de cuivre à peine altéré avait sa surface extérieure également recouverte d'une couche de phosgénite cristallisée, dont l'épaisseur est de 2 à 3 mil* linnètres.

Sur cet encroûtement de phosgénite est un enduit métallique, d'un gris bleuâtre, qui n'est autre chose que de la galène, offrant en quelques points de très petits cristaux.

Cette galène est mélangée de gypse, soit en petits cristaux, soit en plaquettes. La présence des sulfates dans l'eau minérale, et celle de la chaux dans les bétons rendent facilement compte de la formation de cette dernière combinaison.

D'après la disposition des trois substances ainsi associées, la •galène parait résulter de la décomposition de la phosgénite, sous l'influence combinée des matières organiques réductrices et du gypse, ou des eaux sulfatées qui déposaient le gypse.

De Fanglésite (cristaux incolores, transparents, en tables rectangulaires avec biseaux) s'est formée sur un anneau de fer scellé au plomb dans une dalle de grès. A ces cristaux d'anglésite sont associés des cristaux gris, à éclat gras, de forme cubique et qu'on prendrait pour de la galène; cependant ils ne présentent pas les clivages de cette substance ; leur poussière est grisâtre, ils donnent les réactions du chlore et de l'acide carbonique en même temps que du plomb; ils paraissent avoir la composition de la phosgé* nite. Au lieu d'être microscopiques, ces cubes, qui ont probablement appartenu à de la galène avant l'épigénie, ont environ 1 millimètre de côté.

De l'oxyde de plomb ou litharge s'est déposé dans les fissures des tuyaux de plomb en paillettes orangées et translucides. Le même fait s'est produit à Plombières.

Le fer qui se trouvait immergé dans l'eau thermale de Bour-

bonne, ne s'est pas transformé en une rouille ordinaire. Comme exemple de Taclion de l'eau thermale sur le métal, M. Daubrée mentionne une ferrure en bois qui y était plongée depuis deux ans seulement. Un essai chimique fait sur le produit de l'oxydation de cette ferrure montre qu'il contient de la silice faisant gelée sous rinfluence des acides (3,50 p. 100) et qui par conséquent était combinée au peroxyde de fer.

En même temps que le fer a été attaqué par Teau, le bois qui y était enchâssé a pris une teinte ocreuse, et s'est imprégné de substances inorganiques, particulièrement de peroxyde de fer, mélangé aussi de silicate, ainsi que de carbonate de chaux, et peut-être de carbonate de protoxyde de fer.

Cet exemple de Tafflnité de lacide silicique pour le fer a son analogue à Plombières, où le fer, en s'oxydant dans Teau thermale, a produit également un silicate hydraté.

La pyrite n'a pas été observée au milieu des divers sulfures cuivreux et cristallisés qui se sont déposés autour des médailles romaines; mais elle s'est produite à peu de distance de ces incrustations et dans deux parties différentes du sous-sol.

D'abord dans un sondage pratiqué sur le point môme d'émergence de la source, la sonde a ramené de petits galets et des grains de quartz, ainsi que des fragments anguleux de grès bigarré. Quelques-uns de ces grains, ou fragments quarlzeux, sont enveloppés de pyrite de fer. Cette subsiance s'est déposée à leur surface, en croûtes éminemment cristallines, dans lesquelles on aperçoit de nombreuses faces triangulaires. La pyrite, au lieu d'y être répartie uniformément, forme quelquefois des traînées allongées.

Ce qui montre bien que cette pyrite 'est de formation contemporaine, c'est qu'elle s'est appliquée, exactement avec les mêmes caractères, sur quelques-uns des silex taillés de main d'homme en forme de couteau, et rencontrés au fond du puisard romain avec d'autres objets antiques.

Cette pyrite par la manière dont elle s'est déposée, rappelle tout à fait cell^ qui a été rencontrée dans le bassin de plusieurs sources thermales, que l'on a eu l'occasion de fouiller, notamment dans celles d'Aix-la-Chapelle et de Bourbon -Lancy. Ce sont visi-

blement, de même que les sulfures cuivreux associés aux médailles, des dépôts formés par Teau minérale sur son trajet. La source de Bourbonne renferme du fer; mais Toxyde de fer, naturellement mélangé aux argiles, peut aussi avoir passé à Tétat de sulfure, par suite de la réduction des sulfates tenus en dissolution.

En outre, le sable quartzeux accumulé au-dessous du puisard et rapporté également par la source a été soumis à un lavage, de manière à en séparer les parties les plus lourdes. On y a distingué alors d'innombrables petits grains de pyrite hérissés de cristaux et ayant un diamètre de moins d'un quart de millimètre. Quelquesunes de ces graines ont des formes irrégulières et paraissent être les débris d'enduits semblables à ceux qui viennent d'être signalés; d'autres sont arrondies comme des réductions en miniature des rognons de pyrite que Ton rencontre dans divers terrains. Quelques-uns enfin paraissent cubiques.

D'un autre côté, en visitant attentivement les briques d'un carrelage romain établi au-dessous d'un canal de conduite d'eau, M. Daubrée y a également reconnu la présence de la pyrite.

Ce minéral s'est produit au milieu de la chaux qui enveloppe chaque brique, dans de petites cavités; il se présente en globules d'un jaune de béton, terminés par des faces cristallines; mais ces faces sont si petites que l'on n'a pu acquérir la certitude qu'elles appartiennent à la pyrite cubique et non à la marcassite. Toutefois, leur belle couleur jaune et leur inaltérabilité rendent la première supposition la plus probable.

Des cristaux de calcite d'une limpidité rare et montrant la forme d'un rhomboèdre très aigu, se sont formés avec la pyrite, dans les petites géodes.

Il est remarquable que les boursouflures des briques du carrelage dont il s'agit ne renferment pas seulement des enduits de zéolithes, mais aussi des noyaux de calcite cristalline. Ëbelmen a montré comment la réaction du sulfate de chaux sur l'oxyde de fer, en présence des matières organiques, peut produire du bisulfure de fer et du carbonate de chaux avec dégagement d'acide carbonique. La présence de la calcite intimement associée à la pyrite dans le carrelage de Bourbonne, correspond peut-être à une réaction analogue.

Tandis que la pyrite de formation contemporaine que ron a signalée dans quelques localités s'est, en général, appliquée en enduits amorphes, celle qui vient d'être mentionnée à Bourbonne se distingue par un état cristallin.

Dans diverses parties du béton, la chaux attire Tœil par une couleur bleue : c'est constamment autour de menus débris de bois que la substance de cette couleur s'est déposée sous forme d'enduits très minces et pulvérulents.

L'absence de soufre qui y a été constatée au chalumeau, montre qu'elle diffère de lalazulite : c'est de la vivianite, dont le phosphore a visiblement été fourni par le bois.

Sur un autre point, ce sont des débris do dents (de chèvre ou de bœuf), qui se sont enveloppées d'un enduit mince et fortement adhérent de vivianite.

Des zéolithes et d'autres minéraux ont été engendrés dans le béton par une réaction sur des substances que renfermaient les maçonneries. Comme dans bien d'autres constructions romaines, beaucoup de fragments de briques étaient disséminés dansla chaux. C'est surtout dans les boursouflures de ces briques, visibles ou microscopiques, que les substances minérales nouvelles se sont développées.

Quelquefois ces cavités sont tapissées de cristaux incolores, ayant la forme d'un rhomboèdre voisin du cube et les autres caractères de la chabasie.

On rencontre aussi souvent, dans les mêmes géodes, des cristaux de christianite ou harmatome calcaire, maclés et ayant la forme des cristaux de la nature.

Dans le béton d'une galerie romaine, certaines cavités renferment des cristaux très petits, tout à fait limpides et incolores, ayant la forme d'un prisme hexagonal qui parait régulier. Traités par l'acide chorhydrique étendu, ils font immédiatement gelée, même à froid; la dissolution précipite par Toxalate d'ammoniaque; de plus, si on l'évaporé sous le microscope, on voit apparaître de petits cristaux cubiques. C'est une zéolithe qui ressemble beaucoup à celle que M. de Rath a naguère découverte au lac de Laach, dans du calcaire enveloppé par la roche volcanique. Il y a cette différence que les cristaux de Bourbonne sont basés, au

lieu d'être terminés par un pointement. S'il n y a pas identité entre les deux substances, celle de Bourbonne constituerait pro • bablement une espèce nouvelle.

D*autres cristaux, également transparents, incolores et très petits, sont disséminés dans la chaux du même béton, et présentant la forme de prismes allongés, sans qu'on puisse s'assurer qu'ils appartiennent au système hexagonal ; car ils ne sont pas mesurables. Il serait possible qu'ils constituassent une variété de Tespèce précédente.

Dans les mêmes conditions que les zéolithes, c'est-à-dire dans les boursouflures des briques, on rencontre çàet là du carbonate de chaux, sous les états de calcite et d'aragonite. Parmi les formes qu'affecte la première espèce, il convient de mentionner celle de prismes hexagonaux réguliers, terminés par un rhomboèdre, probablement le rhomboèdre primitif. Ces cristaux sont complètement limpides et incolores.

En outre, dans le dallage dont il a été question plus haut, à roccasion de la pyrite qui s'y est formée, la calcite est en masses cristallines, dans les cavités de la terre cuite qu'elle remplit totalement.

Les Romains ont étendu autour des points d'émergence des sources thermales, qu'ils savaient aménager si habilement, une maçonnerie ou béton (blocage), composée de fragments de briques et de pierres (grès ou calcaires), réunis par un ciment de chaux. Dans diverses localités, on a eu occasion d'entailler ces maçonneries antiques qui, depuis des siècles, étaient immergées dans de l'eau minérale, douée d'une température plus ou moins élevée, et alors, on a reconnu que, dans certaines parties, ces masses avaient subi une action chimique, et, par suite, une transformation très remarquable, tant au point de vue de la chimie et de la minéralogie qu'à celui de la géologie.

Le béton, qui a été appliqué de la sorte à proximité des sources thermales de Plombières (Vosges) s'étend sur plus de 100 mètres de longueur, avec une épaisseur qui, sur quelques points, atteint 3 mètres. Cette nappe de maçonnerie repose parfois sur le granit même ; mais, en général, elle est séparée de la roche solide par du gravier d'alluvion. L'eau thermale qui jaillissait dans le gravier se

SYNTHÈSE EN MINftR4L0GIE 7

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trouvait emprisonnée SOUS le béton, et en sortait par des cheminées verticales en pierre de taille, dans lesquelles elle s'élevait pour s'écouler ensuite vers les piscines : de cette manière les infiltrations de la rivière, qui coule dans la môme nappe de gravier, étaient isolées de TeaA thermale.

Ainsi que M. Daubrée Ta reconnu, sous l'action prolongée de Teau minérale qui pénètre continuellement dans le massif de béton, le ciment calcaire et les briques elles-mêmes ont été en partie transformées.

Les combinaisons nouvelles qui se sont produites se montrent dans les cavités de la masse, et particulièrement dans les boursouflures des briques, où elles forment des enduits mamelonnés et quelquefois cristallisés. L'examen microscopique a fait reconnaître à l'auteur que les mômes espèces minérales se sont aussi formées dans les moindres porcs de ces matériaux.

Les combinaisons les plus remarquables sont des silicates hydratés, de la famille des zéolithes et de Facide silicique libre, à divers états.

Dans beaucoup de boursouflures des briques, il s'est déposé des cristaux incolores, d'une limpidité parfaite, ayant la forme de rhomboèdres voisins du cube. De même que la plupart des cristaux de chabasie, ils sont faiblement striés parallèlement aux arêtes; ils en présentent parfois aussi la macle caractéristique. La mesure des angles des cristaux ne laisse aucun doute sur leur identité avec ceux de la chabasie; les caractères chimiques sont tout semblables.

Certaines fissures du ciment calcaire, ainsi que les briques, renferment des cristaux parfaitement transparents et incolores; leur forme est celle d'un prisme rectangulaire, surmonté d'un pointement pyramidal qui repose sur ses arêtes. D'après les angles que Sénarmont a mesurés, cette autre zéolithe est de l'harmotome à base de chaux ou christianite.

D'après M. des Çloizeaux, la christianite de Plombières paraît identique à celle de Marburg et à la philippsite de la Somma. Ses cristaux seraient des pénétrations en croix de deux individus qui ne laissent entre eux aucun angle rentrant. Le plan des axes optiques est normal à la base p et à la face g de la forme primi-

tîve (prisme rhombique de 111*15). La bissectrice aiguë positive est parallèle à la petite diagonale de la base.

La christiaiiite accompagne ici la chabasie, absolument comme dans les trapps amygdaloïdes de llslande.

L'examen microscopique de la pâte y a décelé de la mésotype bien reconnaissable à sa forme cristalline ; elle se montre en prismes terminés par des bases perpendiculaires à Taxe et oiîrant une disposition radiée; ces cristaux ont une vive action sur la lumière polarisée. Après Faction de l'acide, ils laissent, comme résidu de Tattaque, des prismes de même forme, mais sans action sur la lumière polarisée, qui sont probablement les squelettes siliceux des premiers cristaux (longueur environO™™,! sur 0™™,2 de largeur). La mésotype se présente exactement avec le môme aspect dans les pores de certains basaltes : un échantillon des environs de Donnersberg, en Bohême, offre un exemple frappant de cette ressemblance.

Quelques géodes renfermées dans la partie calcaire sont intérieurement recouvertes de pointements en pyramide aiguë à base carrée. L'analyse a montré que cette substance est un silicate hydraté de potasse et de chaux, dans les proportions qui constituent Tapophyllite, minéral dont elle a d^ailleurs la forme cristalline. Chauffée dans un tube ouvert, elle donne même la réaction du fluor, comme les apophyllites naturelles.

Les cristaux de chabasie sont fréquemment recouverts de petits globules hérissés de cristaux microscopiques, qui ont tous les caractères do la variété de gismondine, à laquelle on a autrefois donné le nom d'abrazite et qui se trouve abondamment dans les boursouflures de la roche volcanique de Capo di Bove, près Rome. On rencontre plus rarement des cristaux en aiguille qui ont l'aspect et les caractères chimiques de la scolézite. Souvent la zéolithe étant amorphe n*est pas susceptible d'être exactement définie.

Les enduits de zéolithe cristallisés sont toujours très minces ; leur épaisseur est inférieure à un millimètre.

Dans des cavités situées à la partie inférieure de la couche de maçonnerie et à proximité des points qui reçoivent un jet direct d'eau thermale, il s'est produit assez abondamment des dépôts

gélatineux, transparents et incolores. On les a surpris, en voie de précipitation, dans les entailles que Ton ouvre au milieu des maçonneries imbibées d'eau. En se desséchant à Tair libre^ la substance devient, au bout de quelques heures, opaque et d'un blanc de neige. Sa surface mamelonnée, ses couches concentriques, sa cassure fibreuse rappellent tout à fait la structure de la calcédoine, de la malachite, de Thématite brune et d'autres espèces minérales concrétionnées. Elle fond facilement au chalumeau en bouillonnant ; elle fait gelée avec les acides et présente les caractères d'un silicate. Selon les conditions de température dans lesquelles on la place successivement, elle perd ou elle gagne de Feau, et paraît présenter des propriétés hygroscopiques semblables à celles que M. Damour a étudiées dans les zéolithes.

L'analyse a montré que cette substance est un silicate de chaux hydraté.

De la silice hydratée et de Topale sont mélangées en proportions variables à ce dépôt gélatineux. Le mélange est mémereconnaissable sur quelques grains par Tessai de la dureté et la résistance aux acides; il rend difflcile de préciser une composition quantitative.

M. Daubrée a recueilli à Plombières une variété d'halloysîte, dans les filons de quartz et de fluorine à travers lesquels jaillissent les sources thermales; au milieu des masses foncées de fluorine, rœil est attiré par une substance d'un blanc de neige, d'abord molle et translucide, mais qui devient opaquepar la dessiccation ; elle forme des veines de 2 à 3 centimètres d'épaisseur. Cette substance dont la formation parait se continuer aujourd'hui, et qui a reçu le nom de savon minéral, savon de Plombières ou saponite, a été analysée successivement par Berthier et par Nicklès. C'est un silicate d'alumine hydraté, qui est mélangé de gypse.

L'opale mamelonné translucide et incolore, appartenant à la variété appelée hyalite, se rencontre à Plombières associé aux zéolithes et parfois avec abondance. Comme exemple, on peut citer une Assure de la maçonnerie où cette substance se montre en nombreux mamelons.

Dans les pores microscopiques de la roche on a également reconnu l'opale de la variété hyalite, sous forme de globules très petits

(0",003), n'ayant qu'une très faible action sur la lumière polarisée, comme les substances gommeuses.

Les briques antiques dans le tissu (lesquelles il s'est formé des zéolithes à Plombières présentent aussi, parfois, dans leurs pores, de petits sphérolithes fibreux et rayonnes. Ces sphérolithes diffèrent de ceux d'opale, dont il vient d'être question, par la forte action qu'ils exercent sur la lumière polarisée; ils donnent une croie noire fixe lorsqu'on tourne la préparation entre les niçois croisés ; en un mot, ils présentent les caractères optiques de la calcédoine. D'ailleurs, les globules dont il s'agit rayent le feldspath et sont inattaquables par les acides. Quelquefois ces globules se sont appliqués sur les parois des cavités et forment une série de demi-sphères contiguës entre elles; leur diamètre atteint 0™,02.

Dans certains enduits blancs, et quelquefois violacés, qui se sont déposes sur des fragments des roches du béton, on trouve de la chaux fluatée pulvérulente et formée de cristaux microscopiques. Elle est souvent avoisinée par l'apophyllite, qui elle-même renferme du fluor.

Beaucoup de cavités contiennent aussi la chaux carbonatée rhomboédrique associée à la chabasie, comme dans les roches volcaniques de l'Islande. Elle se présente avec des formes variées; tantôt en scalénoèdre d -? surmonté du rhomboèdre, tantôt en rhomboèdres.

Des cristaux blancs d'aragonite, en double pyramide à six pans et très aiguë, rappellent particulièrement les échantillons des gites de fer de Framont et de certains basaltes. C'est la variété de forme nommée apotome par Haliy, avec le biseau e ^ Plus souvent, Faragonite est en cristaux aciculaires, incolores ou d'un vert tendre, qui forment de petites houppes à l'intérieur des géodes.

Des faits analogues ont été observés à Luxeuil, à Bourbonneles-Bains et en Algérie, aux environs d'Oran.

En 1881 , des travaux de captage exécutés en Corse sur les sources de Baracci ont amené la trouvaille de médailles romaines en bronze constituant évidemment A^sex-voto médicaux ; l'une d'elles porte l'effigie de la déesse Salus ou Hygie. Avec elles se trouvent des corps circulaires provenant sans aucun doute de l'altération par l'eau minérale de médailles analogues. En les brisant, on y trouve

successivement : une croûte extérieure toute cristalline, une mince couche pulvérulente d'un gris d'acier, enfin une lamelle de bronze représentant le résidu de la pièce corrodée. D'après Tétude qu'a faite M. Daubrée \ la matière cristalline de Textérieur consiste en un sulfure double de cuivre et d'étain fort analogue à la stannine de la nature.

Comptes rendus, séance du 10 janvier 188Î.