CHAPITRE XXVI ü
LES FELDSPATHS
Les feldspaths sont des silicates alumino-alcalins ou aluminoterreux ; i° ils sont plus durs que l’acier; leur dureté est 6 ou un peu supérieure à 6; ils font feu au briquet; 20 ils sont au moins clivables suivant au moins deux directions qui font entre un angle de 90°, ou voisin de 90°. L’un appelé orthose a ses deux clivages
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faciles exactement rectangulaires entre eux; l’un des deux, parfait, p, à éclat souvent nacré, est parallèle à la face qu’on prend pour base de la forme primitive; l’autre, moins facile, g1, est pa- ' rallèle au plan de symétrie, unique dans cetle forme, qui est un prisme monoclinique ; il existe enfin dans l’orthose deux clivages égaux, mais assez difficiles, parallèles aux faces qu’on choisit pour pans m de la forme primitive (fig. 222). La base est également inclinée sur les pans m. Les clivages rectangulaires de l’orthose l’ont fait appeler aussi orthoclase.
Dans tous les autres feldspaths, les deux clivages faciles sont inclinés l’un sur l’autre d’angles différents de 90°; la forme primitive n’a plus un rhombe pour base; c’est un prisme à ^ ^
base inclinée à la fois d’arrière en avant et de gauche à droite; aussi les pans sont-ils appelés m et £ et la base fait elle avec ces faces des angles pm et pt différents l’un de l’autre. Tous ces feldspaths sont appelés ptagioclases.
Orthose (feldspath commun de Werner, adulaire, sanidine, etc.). — Sa composition chimique est exprimée par la formule K* Al2 Si6 O16 ou K20A12 O3 6 SiO2 (silice 64,62; alumine 18,49; potasse 16,89). Souvent la soude, jusqu’à 2 ou 3 0/0, la chaux en très petites proportions et de très faibles quantités de magnésie se substituent à des quantités équivalentes de potasse. Une variété appelée hyalophane contient jusqu’à i5 0/0 de baryte (H. de Binnenthal, Valais).
L’oxygène de la potasse est toujours dans le rapport de 1 à 3, par rapport à celui de l’alumine et dans le rapport de 1 à 12 par rapport à celui de la silice. Ses formes dérivent d’un prisme clinorhombique de n8°48, dont les faces s’observent toujours sur tous les cristaux.
Une face naturelle presque toujours très développée est parallèle au plan bissecteur des faces mm; c’est la face g1; une autre qui s’observe toujours et qui a ordinairement l’éclat nacré est perpen-
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diculaire à g1 et fait avec barète h ou mm un angle de n6°7 ; on la choisit pour base du prisme ; c’est parallèlement à ces deux faces p , g 1 que se produisent les clivages faciles rectangulaires entre eux et caractéristiques de l’orthose.
Un assez grand nombre de cristaux présentent aussi les formes a1, a1/,2, el/ 2 (fig. 223).
pal i29°4 pa]l2 99037 pe U2 i35°3o mg' i2ü°36.
Les cristaux sont quelquefois un peu allongés dans le sens de la hauteur (adulaire du Saint-Gothard), ou bien allongés, au contraire, d’avant en arrière, dans les por- * phyies (fig. 224). L’orthose des granités offre assez rarement des contours bien définis; les formes de ses grains dépendant de celles que lui permettent les. éléments voisins dans la roche dont ils semblent remplir les vides. Il se montre au contraire Fis- 22i*
en cristaux isolés, dans la masse des porphyres, granités porphyroïdes, trachytes. Ses sections peuvent avoir les formes suivantes (fig. 225) :
O □ □ (ZD
Fig.
Quand il constitue l’élément fondamental des porphyres, des trachytes, on le voit au microscope s’allonger suivant l’arêtep^1 en prismes tronqués (microlithes). Il renferme souvent des lamelles de plagioclases faciles à reconnaître par leurs stries de groupement et les bandes colorées parallèles qui les caractérisent en lumière polarisée. Dans les pegmatites appelées graphiques, on voit le feldspath et le quartz alterner en bandes parallèles, dont les contours sont des lignes brisées (fig. 226).
LES FELDSPATIIS
Les cristaux offrent plusieurs modes de groupements :
i° Deux demi-cristaux peuvent se grouper parallèlement au plan . de symétrie avec rotation de l’un d’eux autour d’une normale à ce plan; ce groupement est rare et ne peut se constater qu’au moyen des extinctions en lumière polarisée sur des sections obliques au plan de jonction ou sur les sections parallèles à ce plan en observant les deux faces;
3° Deux cristaux peuvent se grouper en se superposant, mais avec rotation de i8o° de l’un d’eux autour d’une normale à la base commune ; c’est ce qu’on appelle loi de l’île d’Elbe ou de Mannebach.
3° Groupement suivant la loi de Baveno.
Ici le plan d’assemblage est parallèle à e1/2. L’ensemble a l’aspect d’un prisme rectangulaire terminé par deux sommets dissymétriques, dont l’un montre les faces mg 2 a1/2 b1/- et l’autre les mêmes faces disposées tout autrement, l’un ayant un angle rentrant, l'autre un angle sortant; les deux bases supérieure d’un cristal, inférieure de l’autre sont situées à droite et à gauche du plan de jonction; il en est de même des faces 'g* droite de l'un et gauche de l’autre ; cela tient à ce que les angles pe1/2, gieil2 sont tous les deux égaux à i35°, à trois minutes près.
4° Soit deux cristaux situés l’un à côté de l’autre; l’un des deux tournant autour de l’axe vertical se place vis-à-vis de l’autre, comme une image en face d’un objet, vue derrière un miroir; les deux individus se pénètrent ensuite à moitié, gardant leurs arêtes parallèles et se trouvent accolés suivant le plan g1, ayant nne partie commune et l’autre libre (fig. 227). Cette loi est dite de Carlsbad. Si on incline devant une lumière la surface basique du groupe obtenue au moyen d’un coup de marteau, on voit briller d’abord la base d’un des cristaux ; on n’aperçoit Le clivage brillant de l’autre qu’en faisant tourner le groupe d’un angle de 5i°44 (gros cristaux des granités, trachytes porphyroïdes).
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L’orthose a pour caractère au chalumeau sa fusibilité, qui, bien que difficile, sert à le distinguer des variétés compactes de quartz.
Pour observer ce dernier caractère, il faut obtenir à l’aide du marteau quelques très petits fragments, choisis parmi ces derniers ceux qui offrent une pointe vive, en placer un dans la pince de platine, l’observer à la loupe et l’introduire ensuite dans la partie la plus chaude de la flamme du chalumeau; après quelques instants on voit, en s’aidant de nouveau d’une loupe, la pointe vive très nettement arrondie. Certains pétrosilex où le feldspath est mélangé de silice sont difficilement fusibles.
L’orthose colore ordinairement la flamme extérieure d’un bec de Bunsen en jaune; mais, si on regarde au travers d’un verre bleu un peu clair la coloration qu’il communique à la partie chaude de la flamme, cette coloration tourne au rose.
Caractères généraux de Vorthose. — On peut signaler d’abord ses clivages rectangulaires, faciles, auxquels s’adjoignent quelquefois des clivages difficiles suivant, les faces du prisme, sa densité qui varie de 2,58 à 2,6, sa dureté qui est 6, quelquefois un peu supérieure dans les orthoses compactes, mélangés de silice. La cassure des variétés compactes est ordinairement esquilleuse, ressemblent à celle des agates.
La densité de l’orthose est d’environ 2,58 à 2,6. La dureté en est 6, quelquefois un peu supérieure dans les orthoses compactes, mélangés de silice.
Les couleurs en sont assez ordinairement claires; incolores, jaunâtres, rosées, rouges, plus rarement d’un rouge sombre, verdâtres, bleuâtres. Les cristaux sont quelquefois transparents, bien que la transparence en soit souvent troublée par des fissures, surtout dans les variétés vitreuses, appelées sanidines, qui sont ordinairement hachées, ou même cassées. Sur la base on observe souvent des reflets nacrés; quelquefois certaines variétés offrent un assez joli chatoiement avec plans de séparation suivant h1 ( pierre de lune); les gros cristaux prennent quelquefois l’aspect porcellanique, ou bien ils ont un éclat plus mat, par altération (granités).
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L’ort'hose présente des variétés laminaires, lamellaires et même . compactes (voyez pétrosilex, felsite, curite) ; d’autres vitreuses, dans la masse desquelles on distingue des parties dévitrifiées, filamenteuses ( trichites , voyez obsidienne, pumite ou ponce, perlite, etc.).
Caractères optiques de l'orthose. — Soit ABCD la base ou face p des cristaux, BDEF plan g1 (ou de symétrie optique) CDEF plan h1 ou antérieur; aB' parallèle à DB ou pgi dans le plan g1 (fig. 228). Dans ce dernier plan, les deux lignes d extinction se confondent avec ^ les axes d’élasticité. L’une aa' fait avec xB' un angle de 4 ou P 5°, de no0 à 1120 avec l’arête verticale DE; l’autre ligne E &
Fig. 228.
d’extinction est Taxe d’élas=
ticité yy' perpendiculaire au premier/ Sur la face p, des deux lignes d’extinction, l’une est un axe d’élasticité ag, parallèle à CD (arête phl) ; l’autre mn perpendiculaire à ag, est la projection de l’axe d’élasticité mené parie centre du cristal parallèlement à az'. Sur le plan CDEF [hi] une des lignes d’extinction est parallèle à barète CD et à la diagonale horizontale; c’est un axe d’élasticité ; l’autre est rs perpendiculaire à a{3.
Une plaque à faces perpendiculaires à aa7 montre deux systèmes d’anneaux colorés. Les couleurs y sont disposées symétriquement, pp rouge, par exemple, au dessus et vv bleu au dessous de a£ ( dispersion horizontale). 2V très grand p > V .
Lorsqu’on élève la température de l’orthose, l’angle des axes di- ‘ minue et finit même par devenir nul; puis, à mesure que la température s’élève, les axes optiques s’écartent de nouveau l’un de l’autre, mais dans le plan g1 et les bissectrices aiguës se dispersent dans ce plan; la dispersion devient inclinée. Si la température dépasse 6000, la modification devient permanente p < v (Des Cloi-
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zeaux. Souvent on voit dans une même lame d’orthose varier l’angle des axes optiques.
La dispersion inclinée s’observe surtout dans la sanidine (or-
those vitreux des trachytes).
Sur la base, l’extinction a toujours lieu suivant les directions pgl et ph\
La figure 229 montre dans le cas général d’une dispersion horizontale, la position des axes d’élasticité et des axes optiques.
00a '! est le plan de symétrie (g1) ; k le centre du cristal ; K (3, Kp, les bissectrices des angles aigus b Kb, rKr des axes optiques correspondant au bleu et au rouge; aa' de la figure 228 est la vraie position de la bissectrice aiguë négative, moyenne, c’est-à-dire vue en lumière blanche; KX de la figure 229 est la bissectrice obtuse moyenne.
Souvent on note nv la direction qui correspond au plus petit indice de réfraction; elle est optiquement négative ; c’est la direction de plus grande élasticité; ng, KX dans la figure 229, correspond au plus grand indice de réfraction et est optiquement positive.
Reproduction de Vorthose. — M. Hautefeuille a reproduit Lorchose en mélangeant de l’acide tungslique et un excès de potasse à de l’alurnine et à de la silice dans la proportion de 1 à 6, à environ 900° Plus tard, en décomposant du tungstate de potasse par du phosphate avec un excès de fluorure alcalin, il a obtenu vers 7 ou 8oo° de l’orthose et du quartz à côté l’un de l’autre.
La figure 23o représente un essai de reproduction d’orthose, par MM. Fouqué et Michel Lévy, extrait de leur atlas. Le feldspath a été obtenu en fondant un mélange de ses éléments chimiques et en le maintenant pendant quarante-huit heures à une température voisine de celle de fusion. Le réseau que montre la figure (à un grossissement de 3o diamètres en lumière polarisée, entre des
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niçois croisés) est composé de lignes alternativement claires et obscures, alignées dans deux directions à angle droit.
MM. G. Friedel et Edmond Sarasin sont parvenus à reproduire l’orthose en chauffant ensemble à une température inférieure au rouge un mélange d’alumine, de silicate de potasse et d’eau.
Microclin e.
— M. Des Cloi-
zeaux a montré Fig. 230. — Orlhose reproduit par MM. Fouqué et Michel Lévy.
que dans un
grand nombre de feldspaths rapportés à l'orthose, les lignes d’extinction sur le clivage parallèle à p se trouvent orientées autrement que ne l’exige la symétrie clinorhombique.
R La forme géométrique des cristaux étant toujours
NjB celle de l’orthose, soit KL la diagonale inclinée de la base, a (3 la diagonale horizontale, BD, AG, les intersections de la base avec le pan latéral g1. Dans le feldspath dont nous parlons (fig. 23 1), les lignes d’extinction ne sont plus parallèles aux deux diagonales KL, a (3, comme dans l’orthose; lune de ces lignes fait un angle de i5°2o' avec l’arête BD, l'autre est inclinée sur cette arête sous l’angle complémentaire de 74°4o' .
La base p, souvent striée parallèlement à l’arête pgl , n’est pas
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exactement perpendiculaire à la face g1; pg'- — 90°iô' ; mais la différence avec 90° ne dépasse pas quelques minutes. Breithaupt, qui avait observé celle déviation légère de la base sur certaines variétés qui sont optiquement de l’orthose leur avait donné le nom de microcimes. M. Descloizeaux a étendu ce nom à tous les feld spaths ayant le type chimique et les formes cristallines de l’orthose, à part la faible obliquité de leurs hases sur leurs pans, mais optiquement tricliniques. Sur le plan g % les lignes d’extinction offrent la même orientation que dans l’orlhose. La bissectrice aiguë n(J (négative) est inclinée de 78üg sur la normale à g1, de 3i°9 sur la normale à A1, de 96° sur la normale à p. Le clivage t est moins facile que le clivage m. Il est rare que les cristaux ou masses cristallisées de microclines soient simples et pures. Le plus souvent, la face de clivage facile apparaît au microscope comme une mosaïque à plages composées les unes de microcline, les autres d’orthose, et traversées par des filons d albite, ou comme un quadrillage produit par l’entrecroisement de nombreuses bandelettes de microcline, les unes exactement parallèles, les autres perpendiculaires à deux ou trois degrés près à l’arête pgl, encastrant ça et là des filets minces d’orthose et plus ou moins sillonnées de veinules d’albite. Sur la face g[ on voit des bandes d’orthose. Le microcline paraît le feldspath dominant des pegmatites. On l’observe aussi dans les granités et les granulites.
On peut voir à la description de la pegmatite une figure qui représente une lame mince à faces parallèles de cette roche vue à un grossissement de 5o diamètres en lumière parallèle, entre deux niçois; l’orthose et l’albite y sont à peu près éteints; le microcline s’y montre avec sa structure quadrillée (extrait de l’Atlas de MM. Fouqué et Michel Lévy).
Anorthose (K2Na2j0Al2036Si0\ — Dans les syénites éléolithiqueset augiliques, dans certains porphyres, le feldspath dominant tout en ayant les caractères de l’orthose au premier aspect, en diffère d’abord par sa teneur en soude qui est égale à celle en potasse et qui, par conséquent, élève à 68 0/0 celle en silice, par
LES FELDSPATH S
l’angle des clivages p et g 1 qui est voisin de 90° 1/2, par ses propriétés optiques, les lignes d’extinction sur la base étant l’une à i° 1/2 de pg1 et l’autre également oblique sur phl et celles sur g1 étant l'une à 90 et l’autre à 990 de la même arête pg1 ; ce feldspath diftère surtout de l’orthose par l’allongement de ses cristaux qui est parallèle à giki et par ses stries parallèles à pg1 , provenant des macles qui seront décrites aux plagioclases, et qui s’y ajoutent souvent à celles particulières à l’orthose. On regarde aujourd’hui Lanorthose comme un mélange de 1 molécule d’orthose et 1 molécule d’albite.
Pertkite. — On peut placer ici les variétés d’orthose, des environs de Perth, Canada, agrégats lamellaires d’orthose, coloré en brun par des écailles de fer oligiste et mélangé de bandelettes d’albite. Dans certaines de ces variétés, le mélange ne devient distinct qu’à de forts grossissements; on les a appelées microperthites.
Plagioclases proprement dits et leurs mélanges. — Dans les plagioclases proprement dits, la potasse disparait et fait place à de la soude dans 1 albite, à de la chaux dans l’anorthite. Les formes cristallines dérivent d’un prisme triclinique, dont la base, placée par l'observateur de façon qu’elle penche vers lui, s’incline en même temps de gauche à droite, l’arête obtuse pg' étant vue à droite et l’aiguë à gauche. Par abréviation, on dit l’arête obtuse, au lieu de dire l’arête correspondant au dièdre obtus pg1. L'angle obtus et la densité augmentent de l’albite à l’anorthite. L’albite est insoluble dans les acides, l’anorlhite se dissout en faisant gelée dans l’acide chlorhydrique.
FELDSPATIIS PLAGIOCLASES
LES FELDSPATH S
Mais l’analyse chimique de ces substances a fait voir que la plupart oscillent autour de ces compositions et Tschermak a posé ce principe que les variations de leurs propriétés optiques sont d’accord avec celles de leur composition, lorsqu’on les considère comme des mélanges des deux types extrêmes qui sont l’albite et l’anorthite.
Comme le volume moléculaire de l’albite, c’est-à-dire le quotient de son poids moléculaire par Sa densité, est le double de celui de l’anorthite, on représente par A b la molécule d’albite et par An la molécule double d’anorthite.
Soit m le nombre de molécules de A b et n celui des molécules de An qui entrent dans la composition d’un plagioclase où le rapport des nombres d’atomes d’oxygène contenus dans la silice et dans les protoxydes est q.
Une quantité de ce feldspath contenant en tout 1 d’oxygène dans ses protoxydes, on a :
Cette quantité du même feldspath contient q d’oxygène dans la silice;
On en tire :
m zz 1 — 2 n et q ± 12 — 24 n -f 8 n z= 12 — 16 n
d’où
et par conséquent : — — — .
Soit par exemple :
i° Le labrador regardé d’abord comme typique.
LES MINÉRAUX
On peut écrire la composition de ce labrador Ab2 A n3,
20 Labrador appelé aujourd’hui L. 'proprement dit.
L’analyse montre que les rapports des atomes d’oxygène contenus dans les protoxydes, l’alumine et la silice sont entre eux : : i : 3 : 6,6.
Posons dans les relations ci-dessus : q — 6,6.
très voisin de î .
La composition de ce feldspath s’écrit Ab{ -j- A nr 3° Oligoclase à rapports d’oxygène î : 3 : îo.
9 — 4 5 1 2 — 9 3 m îo
On a la composition Ab10 -f An3.
4° Prenons pour dernier exemple, l’oligoclase à rapports d’oxygène î : 3 : 8,8 q — 8,8.
La composition s’écrira donc : Ab3 -j- An,.
D’après Tschermak, la composition des feldspathsest représentée de la façon suivante :
Mélange
intermédiaire entre
Série de l’albite
et
A&s Am
Série de l’oligoclase
et
A b2 An,
Série de Landésine
A b3 A nl
et
A bu A n2
Série du labrador
Ab j A n.
et
Abi An 2
Série de la bytownite
A bt A n3
et
Aéj An3
Série de l’anorthite
et
A b0 An,
On devrait d’après la théorie trouver dans la nature des feldspaths dont la composition correspondrait à des mélanges d’anorthite et d’albite en toutes proportions. Cela se réalise à peu près; mais, le plus fréquemment, les feldspaths ont une composition qui
LES FELDSPATHS
permet de les regarder comme des intermédiaires situés à distance à peu près égal des types précédents, d’après un récent mémoire de M. Fouqué, qui complète la nomenclature ci-dessus en y ajoutant le labrador-bytownite, l’andésine-oligoclase, l’oligoclase-albite. Et, comme on connaît aujourd’hui des feldspaths qui ne peuvent être rattachés à aucun des types précédents, mais qu’on peut considérer comme des mélanges d’orthose et d’albite, M. Fouqué admet la série suivante :
ESPÈCES FELDSPATHIQÜE3
