CHAPITRE XXXIX

SULFATES

Angles de mm de pel de pa2

dans

BaSO* Baryline SrSO* Célestine PbSO4 Anglésite CaSO4 Anhydrite

Barytine ( Spath pesant).

Formes pm, eV octaèdres rectangulaires, pe^a*, variété dite trapézienne (fig. 273), dont les faces latérales ont la forme de trapèzes, pma*el ; b', />P2, b3l-, a\ etc. Clivages p très

faciles, puis w, plus difficiles

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Variétés de forme. — Laminaire, lamellaire, grenue, compacte, concrétionnée, radiée, globuleuse. Certaines variétés sont formées de tables rhomboïdales, minces, groupées en éventails (barytine erétée) ; d’autres se replient comme des intestins (pierres de tripes) ; il en est de colorées en jaune brunâtre par des matières bitumineuses, parfois cylindrique à fibres disposées autour de l’axe en formant des couches concentriques et dont les sections ressemblent à celle du bois.

Couleurs : incolore, blanche, jaunâtre, rosée, brunâtre, parfois bleue. Éclat vitreux, un peu résineux sur les faces m, un peu nacré sur les faces p. Densité : 4*48; dureté: 3 à 3,5. Plan des axes#1. Bissectrice aiguë normale à h' p> v. Indice de réfraction moyen 1,676. Double réfraction énergique. Propriétés thermiques. Le grand axe de l'ellipsoïde est normal à h\ le moyen à g1, le petit à p a: b : czz 1,064 : 1,0264 : t.

Le quartz, la pyrite, la dolomie remplacent quelquefois la barytine disparue. La barytine décrépite au chalumeau, fond difficilement, colore la flamme en vert jaunâtre, surtout si on la mouille avec un acide. Sur le charbon, elle donne avec le carbonate de soude les caraôtères des sulfates. Elle est insoluble dans l’eau et dans l’acide sulfurique.

C’est une substance de filons qui sert de gangue aux minerais de la Norvège, du Hartz, de la Saxe, delà Bohême, delà Hongrie, de l’Angleterre. On en rencontre d’assez beaux cristaux dans des veines au milieu des granités, à Wittichen, en Souabe, à la Courtade, à Enval, Puy-de-Dôme; dans les arkoses voisines des granités, par exemple, à Royat, près Clermont-Ferrand, aux environs d’Autun, d’Alençon, à Chessy, etc.

Un curieux gisement est celui de cristaux de formation moderne, déposés par des eaux minérales des environs de la Malou, qui traversent les filons de l’Uselade, Hérault.

Célestine. — Forme ordinaire des cristaux de Sicile pmeAa%9 allongés parallèlement à l’axe de la zone pe'. Dans les cristaux de la craie de Meudon et de Bougival, près Paris, dominent les faces

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e1 et i (A1/2 A1/4 gll 3) variété apotome d’Haüy. Clivages p nets ; puis m et g\ Mêmes caractères optiques que pour la barytine. Indice de réfraction moyen 1,626 pour la raie D. Couleurs incolore; bleu céleste pâle, rougeâtre. Eclat vitreux; caractères thermiques a : b : c — 1,037 : 1»°83 : 1. Ici b normal à g1 est plus grand que a normal à A1, c vertical reste le plus petit axe. Dureté : 3 à 3,5; densité : 3,96.

Variétés : bacillaire, lamellaire, fibreuse, globulaires, grenues. Au chalumeau, elle fond en globule d’un blanc de lait et colore la flamme en rouge carmin, surtout si on la mouille avec de l’acide chlorhydrique.

Elle est associée au calcaire ou à des grès dans le gypse, les marnes, le sel gemme et dans l’argile; en Sicile elle accompagne le soufre natif; on la trouve en France, dans les marnes kimméridiennes de Ville-sur-Saulx; en rognons ovales dans les argiles néoromiennes de Vassy, Haute-Marne, dans les fentes de silex de la craie de Meudon, près Paris, en plaques fibreuses à Iéna, en Égypte dans la numulitique, etc. On a attribué la coloration bleue à du phosphate de fer ou peut-être mieux à un sulfure provenant de la réduction du sulfate.

Anglésite. — Voyez aux minerais de plomb.

Anhydrite ( Karstênite ). — Généralement en masses divisées ou facilement divisibles suivant trois plans de clivage rectangulaires entre eux p et g' faciles, A1 plus difficile sur p, quelquefois des stries qui font ensemble un angle de 96°36', qui sont les traces des pans m d’un prisme qu’on choisit comme pans de la forme primitive. Sur quelques échantillons on voit des faces appelées e 1 ; sur ceux de Bex, Suisse, des faces A3/2, A1, A1/2. Dureté : 3 à 3,5; densité : 2,9 à 2,98.

Plan des axes portiques parallèle à p. Bissectrice aiguë positive, normale à A1.

L’ellipsoïde isotherme a pour constantes a ; A : c — 0,89 : 0,964: 1. L’anhydrite très peu soluble dans l’eau, un peu plus soluble dans l’acide chlorhydrique, colore la flamme en rouge jaunâtre; elle est

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réductible sur le charbon, en formant du sulfure du calcium. On la rencontre en masses laminaires d’une certaine importance, en Savoie, près Modane, en cristaux isolés à Aussee, Autriche, à Bex, Suisse, à Hall, Tyrol, etc. Quelquefois les masses d’anhydrite se transforment en gypse. Une partie des calcaires qui les renferment sont rongés et des traces de soufre semblent démontrer qu’elles résultent de l’altération de calcaires sous l’influence d’eaux minérales.

Glaubérite. Na2CaS208 ou Na20Ca02S03. En primes clinorhombiques de 83°2o'. Glivables suivant leurs bases, modifiés sur leurs arêtes d. Densité : 2,7 à 2,8; dureté, 3. On y observe d’assez grandes variations dans l’angles des axes à des températures différentes.

SULFATES HYDRATÉS

Gypse. CaS0*-f-2aq. — Les cristaux appartiennent au système clinorhombique et se clivent facilement en feuilles aussi minces qu’on veut et qui, pour de faibles épaisseurs, deviennent remarquablement flexibles et élastiques. Le plan de facile clivage est celui de symétrie des cristaux#1. Des deux côtés de#1 se trouvent des faces prises comme pans de la forme primitive mm — 1 1 i°3o\ En infléchissant les lames de clivage perpendiculairement à leurs plans , dans deux directions convenables, on obtient encore assez facilement deux plans de clivage assez nets, dont l’un à cassure fibreuse est inclinée de n3°5i' sur l’arête mm en avant; on prend cette direction plane pour base. Il est démontré aujourd’hui que ce plan est en réalité un biseau obtus; c’est par conséquent l’arête de ce biseau qui fait avec l’arête mm l’angle susdit. Le second plan de clivage, perpendiculaire à #’, est h 1 ; il est parallèle à l’arête mm et il a une cassure vitreuse. Les faces du biseau de clivage font entre elles un angle de i38°4o' ; ce serait les faces e\ Les angles des faces mm , ph\ elel permettent de fixer les dimensions de la forme primitive b : h— 11: o,33o5.

Angle plan de la base io6°4o'i4".

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Les cristaux de la variété dite trapézienne sont composés des formes (fig. 274)*

m, gi, a a = b1 bV 3 h1 = a3 \ K ~ i43°4B'.

Ceux de Bex ajoutent souvent aux faces précédentes les formes e1, e1/2, et un assez grand nombre d’autres dont les faces sont parallèles à l’axe de la zone mgl.

Groupements. — Dans un premier mode, deux cristaux sont accolés suivant un plan parallèle à Fig. 274. IP avec renversement de l’un d’eux qui est comme l’image de l’autre vue dans un miroir. C’est le groupement de beaucoup de cristaux des argiles plastiques et le plus fréquent (fig. 275). .

Dans un second mode de groupement, habituel aux cristaux exploités comme pierres à plâtre dans l’éocène parisien, deux cristaux se réunissent deux à deux suivant une face a1/2 inclinée de n8°35' sur la base p et de i27°34' sur la face h 1 postérieure. Les faces sont ordinairement arrondies et, comme les plans g 2 des deux demi-cristaux, sont sur le prolongement l’un de l’autre; on obtient en dirigeant une lame tranchante au travers du groupe suivant leur plan de clivage facile des sections qui ont la forme de fer de lance sur les sections g1 (fig. 276] ; le clivage â1 de l’un des individus est presque parallèle au clivage p de l’autre renversé. L’angle rentrant est d’environ i23°. Ces lentilles sont quelquefois remplacées par de la silice qui conserve leurs formes.

La flexibilité, l’élasticité, la facile production de lames très minces à l’aide du clivage ont fait du gypse une des matières qui ont rendu le plus de service pour l’étude des propriétés pby-

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siques des cristaux, comme on peut le voir aux chapitres de cet ouvrage ayant trait à l’élasticité, aux figures de décollement, aux figures de choc ou de pression.

Propriétés optiques. — Le plan des axes optiques est g'. La bissectrice aiguë moyenne positive fait un angle de — i3°5j' avec p (en comptant, à partir de p en sens inverse des aiguilles d’une montre).

L’angle réel des axes — 6i°24' à 90; de 9°à 8o°, ii diminue et à 8o° il est nul. Au dessus de 8o°, les plans d’axes sont perpendiculaires à g1 et la dispersion est horizontale. La plaque soumise à l’observation montre les phénomènes primitifs, une fois refroidie.

Caractères thermiques . — L’ellipse des conductibilités thermiques sur g1 a son grand axe à 170 de l’arête mm. le rapport des axes = 1,247. Cette ellipse est semblable à celle qu’on obtient par décollement. Nous croyons avoir démontré que ces axes de décollement ont aussi la direction et les relations de grandeur des lignes principales de densité réticulaire, d'élasticité de flexion et d’élasticité sonore.

Dureté : 2; le gypse se raie avec l’ongle, ce qui le distingue des substances naturelles avec lesquelles on pourrait le confondre; densité : 2,32. Couleurs : incolore et transparent; quelquefois jaunâtre ou coloré en rouge par de l’oxyde de fer. Variété laminaire, lamellaire, saccharoïde, semblable au marbre dont il se distingue par son peu de dureté, bacillaire, fibreuse avec un éclat soyeux, compact, d’un blanc pur et translucide (albâtre tendre).

Il est souvent mélangé à du sable, parfois à de l’argile. Il cristallise avec tant d’énergie qu’il empâte avec lui de grandes quantités de sable, tout en conservant sa forme, comme le calcaire dans le grès dit grès cristallisé de Fontainebleau.

Il fond au chalumeau, s’exfolie, perd son eau, devient friable et opaque (plâtre)] il colore la flamme en jaune rougeâtre. Pulvérisé avec du charbon mêlé ou non avec du carbonate de soude, puis chauffé énergiquement au chalumeau, il se transforme en sulfure de calcium, lequel, humecté d’eau acidulée, noircit une lame d’ar-

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gent ou le papier d’acétate de plomb, et, traité par l’ammoniaque et l’oxalate d’ammoniaque, donne un précipité blanc d’oxalate de chaux.

Minéraux accidentels mêlés au gypse : sel gemme, anhydrite , mica , boracite , quartz , pyrite , etc.

Il se trouve en amas subordonnés dans les micaschistes (Alpes de la Carinthie); dans le silurien, au Canada; dans le permien de la Thuringe et de la Russie; dans le trias de Mansfeld, et en particulier dans les marnes irisées, en France (à Salins, à Lons-le- Saulnier, à Bex) ; dans le lias des Cévennes; dans le wealdien des environs de Cognac, etc. ; dans féocène supérieur, aux environs de Paris; dans le tertiaire des Karpathes, d’Aix en Provence; du Bolognais en Italie (avec soufre natif). Fn Lorraine, les amas de gypse, ramifiés à leurs extrémités, ont plié à leur forme les roches stratifiées qui les enveloppent.

Glaubérite. — Sulfate de soude et de chaux : (Na*, Ca)So4, ou Na20S03, CaOSO3.

Forme : celle d’un prisme unioblique de 83°2o'. Densité : environ 2,7. Éclat vitreux. Couleur d’un gris sale. La glaubérite fond facilement au chalumeau et colore la flamme en jaune. Lorsqu’on la traite par l’eau, le sulfate de soude se dissout et le sulfate de chaux se précipite. La liqueur donne la réaction de l’acide sulfurique.

Alunite, Cordier. Mine d'alun ( Alaunstein , ail.). — Roche compacte, uniforme ou porphyroïde, souvent arénacée, ou bréchoïde, de couleurs assez claires tirant sur le gris, le jaune, ou le rose, formée d’alunite. Ce minéral est un sulfale d’alumine et de potasse hydraté, dont la formule K20S03,3A1203S03,6H20 peut s’écrire aussi : K20S03,A1203 3S03 4* 2(A13023H20). Le premier terme de cette seconde formule représenterait une espèce d'alun anhydre ; le second exprime la composition de l’ydrate d’alumine appelé yibbsite.

L’alunite cristallise en rhomboèdres de 89°io', clivableset aplatis suivant ax et souvent en agrégats compliqués et entremêlés

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avec du quartz, en concrétions fibreuses ou granulaires, à faciès terreux, à toucher un peu âpre.

Axe optique positif.

n0~ 1,672 ne— 1^92 ne — n0— 0,02 (M. L. et L.). Densité : 2,6 à 2,8.

L’alunite est infusible et se dissout dans l’acide sulfurique et la lessive de potasse après échautfement. Elle résulte de l’altération des feldspaths acides des roches brachytiques, au Mont-Dore, à la Tolfa, près Civita-Vecchia, Italie, etc.), par des émanations d’acide sulfureux.

Lorsque l’on calcine l’alunite, elle donne d’abord une odeur sulfureuse, puis une saveur alumineuse ; et la masse calcinée reprise par l’eau produit de l’alun.

Aluminite. — Sulfate d’alumine hydraté (A12S06,9H20, ou APCfSO^tTO), ordinairement mamelonné, d’un blanc mat, tendre terreux, quelquefois oolithique, soluble dans l’acide azotique. Dans le tube bouché, cette matière dégage de l’eau, et, au rouge naissant, de l’acide sulfureux. Elle n’existe qu’en nodules ou en veines dans l’argile plastique (Mont-Bernon, près Epernay; environs de New-Haven, côte d’Angleterre).