QUATRIÈME PARTIE

GROUPEMENTS. ANOMALIES OPTIQUES-

Nous avons rejeté l’étude des groupements des cristaux à la suite des propriétés physiques, parce que la connaissance de celles-ci est nécessaire à l’intelligence des groupements. Dans tout ce qui précède, on a considéré les cristaux comme des individus isolés; aussi a-t-on pu dire, en commençant l’exposé des formes cristallines, que les cristaux sont des polyèdres convexes. Mais très fréquemment les cristaux se groupent, quelquefois en grand nombre et de la manière la plus confuse; ces groupements ’rréguliers donnent lieu, dans ce cas, aux formes les plus variées, parfois bizarres (aragonite coralloïde, pyrites en sphères, en rognons, imitant des fruits, etc.). On ne pourrait décrire ces groupes qui font partie de ce qu’on appelait au moyen âge les « jeux de la nature». Quelquefois les cristaux se groupent de façon à conserver leurs faces et leurs axes parallèles ; beaucoup de gros cristaux peuvent être décomposés ainsi; les variétés cristallines fibreuses sont aussi souvent dans ce cas, quoique les fibres qui les composent ne soient pas toujours rigoureusement parallèles, ce qu’on peut y constater au moyen de leurs propriétés optiques. On réserve le nom de groupes réguliers à ceux de deux ou plusieurs cristaux unis par une face plane, tantôt par une des faces qu’ils présentent d'habitude, et tantôt par une de celles qu’ils pourraient offrir, et que le calcul permet de prévoir, sans qu’on l’ait observée.

GROUPEMENTS, ANOMALIES OPTIQUES

Un exemple simple de groupement régulier se rencontre dans

elles un angle rentrant.

Très fréquemment, pour rendre aux deux demi-cristaux groupés la forme d’un cristal simple, il suffit de tourner l’un des deux de i8o° autour d’une perpendiculaire au plan de jonction. C’est pour cette raison que les cristaux groupés d’après cette loi sont appelés

hémitropes .

En général, le degré de symétrie est plus élevé dans un groupe de cristaux que dans ses éléments.

Dans les carbonates anhydres cristallisés en prismes droits à base rhombe, dont l’angle est voisin de 1200,

ensemble, il reste un vide comblé n’importe iig.iv/.

comment; l’ensemble forme un prisme hexagonal qui est régulier au point de vue géométrique, mais que ses propriétés optiques permettent de décomposer en ses éléments. Trois systèmes de stries qui se coupent sous des angles de 120° manifestent sur les bases des prismes le groupement de trois cristaux dans un assez grand nombre d’espçces du système orthorhombique (fig. 178). Quelquefois, au lieu de trois cristaux, on a des associations de

Fig. 17G.

certains cristaux de rubis spinelle (fig. 176). Deux cristaux de cette substance de forme octaédrique se joignent par une de leurs faces au moment de leur formation ; ils sont l’un par rapport à l’autre dans la même position qu’un objet et son image vue dans un miroir. Les secondes faces du dièdre, dont les deux premières sont au contact, forment entre

on voit souvent trois cristaux se grouper de manière à offrir extérieurement la forme d’un prisme hexagonal, et, comme l’a montré M. Des Cloizeaux par de nombreux exemples, il est à remarquer que, les trois angles mpq, nmq cpq (fig. 177), ne valant pas tout à fait 36o°

CRISTAUX MIMÉTIQUES

demi cristaux ou de combinaisons de cristaux entiers ou incomplets.

Il y a, en résumé, des groupements de deux cristaux situés, l’un à droite, l’autre à gauche, d’un plan de jonction avec hémitropie , c’est-à-dire renversement d’un des individus par rapport à l’autre, ou, si on n’aime mieux, rotation de 1 8o° d’un des individus autour de la normale au plan suivant lequel les deux sont accolés ; c’est le groupement par hémitropie; puis des groupements de plusieurs cristaux autour d’un axe commun, en verticilles , présentant une disposition analogue à celle des organes floraux. Nous aurons soin de signaler ces dispositions des cristaux à chacun des cristaux qui les présentent.

Enfin, on conçoit qu'il y ait des groupemenls d’un plus ou moins grand nombre de cristaux autour d’un centre. Ce serait souvent le cas des cristaux appelés mimétiques, c’est-dire de ceux qui, en dépit d’une forme extérieure d’une certaine symétrie géométrique, présentent des propriétés optiques correspondant à une symétrie inférieure.

§ 1. - CRISTAUX MIMÉTIQUES.

Anomalies optiques. — Un grand nombre de cristaux présentent des anomalies optiques. Ceux de senarmontite, de grenat, d’analcime, de boracite, etc., qui sont géométriquement cubiques, au lieu de rester inactifs en lumière polarisée, s’y comportent comme des cristaux ortho ou clinorhombiques. Ceux de béryl, de tourmaline, de dioptase, et tant d’autres, qui sont géométriquement hexagonaux, présentent bien la croix noire à deux branches rectangulaires traversant des anneaux irisés circulaires en lumière polarisée convergente; mais on observe, lorsqu’on

GROUPEMENTS, ANOMALIES OPTIQUES

tourne la plaque sur elle-même, une croix disloquée, qui peut les faire rapporter optiquement aux systèmes à deux axes optiques. On appelle ces cristaux mimétiques. Ces anomalies ont été, dans plusieurs cas, observées, il y a longtemps, par Brewster . Biot a tenté d’expliquer celles de l’alun par une polarisation lamellaire. Mais, d’un autre côté, l’on sait qu’un groupe de cristaux offre en général un degré de symétrie supérieur à celui de ses éléments ; on a observé de tout temps que des cristaux du système orthorhombiqueet du monoclinique, dont les faces prismatiques les plus fréquemment réalisées et, par conséquent, prises pour pans m de la forme primitive, font entre elles un angle voisin de 120°, quelquefois même exactement de 120°, tendent à former les faces latérales g1, qui produisent avec les faces m un prisme hexagonal, et en même temps à se grouper 3 par 3, 6 par 6, autour de l’axe de la zône mm , en sorte que l’ensemble a un faciès hexagonal; dans certaines espèces, telles que les micas, chlorites, etc., l’angle des faces mm et, par suite, des faces mg 1 atteint exactement 120°. En s’appuyant sur ces faits, Mallard a conçu toute une théorie qui restitue aux systèmes de structure véritablement anisotrope les formes des substances optiquement uniaxes ou biaxes, en les regardant comme des groupes d’éléments orthorhombiques, mono ou même tricliniques, à angles tels que, groupés autour d’un sommet commun, ils produisent par leur ensemble une forme cubique. Ainsi disparaît le désaccord apparent entre les formes géométriques et les propriétés optiques. Cette explication heureuse est généralement admise.

Nous l'adoptons également pour la plupart des espèces minérales affectées d’anomalies optiques. C’est pourquoi nous emploierons, avec la plupart des cristallographes actuels, les expressions de pseudocubiques, pseudoquadratiques, pseudohexagonales, etc., pour représenter le faciès cubique, quadratique, hexagonal, de substances auxquelles leurs propriétés optiques forcent d’attribuer une structure de symétrie inférieure. A cette théorie plusieurs observateurs ont présenté des objections sérieuses et opposé des

CRISTAUX MIMÉTIQUES

explications différentes. MM. Klein, Bensaude, Klocke, R.Brauns attribuent, soit à des tensions intérieures, soit à des mélanges de substances isomorphes, à des influences étrangères à leurs véritables structure, les anomalies optiques présentées par des substances d’une symétrie géométrique plus élevée. Nous n’admettons nous-mêmes, nous devons le reconnaître, la théorie de Mallard que sous certaines réserves.

Nous croyons que, au moins dans certains cas, on pourrait tout aussi bien s’expliquer ces anomalies par les différentes actions qu’un même effort exerce sur les différentes directions dans un cristal qui, tout en appartenant géométriquement à un certain système, est affecté d’hémiédrie.

Nous avons fait voir que beaucoup de ces substances anormales sont hémièdres, blende, aluns, etc. Nous avons obtenu, en le faisant cristalliser dans un siphon d?eau de Seltz chargé à 10 atmosphères et soumis à une température de — 3o° pendant l’hiver de 1879, un gros cristal d’alun de potasse bien pur, qui présente nettement les anomalies optiques connues, mais qui, sous une enveloppe parfaitement limpide, contient une masse nuageuse provenant assurément d’une formation troublée au commencement par la matière gazeuse dont était chargée la liqueur, et l’on conçoit qu’un effort exercé sur des couches parallèles aux faces d’un cube, affecté, comme ceux de l’alun, de l’hémiédrie à faces parallèles, a dérangé son réseau, qu’il n’exerce pas la même action à droite et à gauche d’une même arête pp , ou, ce qui revient au même, suivant deux de ces arêtes adjacentes appartenant à une même face, qui ne sont pas physiquement semblables, et que, par conséquent, ce réseau s’infléchisse de deux manières différentes sous l’influence de la tension perturbatrice suivant deux directions rectangulaires (i).

On peut rapprocher de cette expérience la curieuse observation de M.Pi.Brauns qui forme sur les faces d’un dodécaèdre rhomboïdal

(l) Voy. Jannettaz, Bulletin de la Société de Chimie (Paris, 1870, p. 3); — Bulletin de la Société française de Minéralogie, t. II, p. 124, 191,

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de blende bien limpides et bien pures, optiquement inactives, au moyen d’une pointe qu’il y appuie légèrement, des figures de pression à la manière de R.eusch, et ce sont des secteurs inégaux, il est vrai, mais qui deviennent optiquement actifs, comme ceux d’alun dans lequel ils sont égaux à cause de la direction plus symétrique de l’effort. Nous ne pourrions, dans ce livre essentiellement pratique, entrer dans plus de détails sur les causes de ces phénomènes ; nous étions obligé, au contraire, d’appeler l’attention du. lecteur sur le fait lui-même, et nous signalerons à chaque espèce minérale ses propriétés optiques telles qu’on les voit.

Il faut reconnaître que très fréquemment, dans les lames minces qui ont une très faible biréfringence, toutes ces apparences ne sont plus généralement visibles.