SILICE

L'on connaît la silice dans la nature sous deux états isomériques très différents : i° l'un est présenté par la silice insoluble dans les acides et dans les dissolutions alcalines. Elle est toujours anhydre; elle a pour densité 2,6, et la structure cristalline. Le quartz a

[Fig. 210.

pour indice de réfraction moyen i,544> C'est de cette silice que sont faits le quartz hyalin, les agates, les jaspes. 20 L'autre espèce de silice contient presque toujours de l'eau, dont la proportion est quelquefois même assez considérable; elle a une densité de 2,2 au plus. C'est la matière des opales. L'opale a pour indice de réfraction moyen i,44* Toutes les variétés de silice connues sont attaquables par l'acide fluorhy. drique.

Quartz hyalin (cristal de roche). — Acide silicique SiO% composé de silicium (46,67) et oxygène (53,33).

Formes cristal lin es dominantes: le prisme hexagonal régulier (fig. 210), terminé par des pyramides à six faces, ou les faces des pyramides seules (dihexaèdres) (fig. 211). Les faces du prisme sont souvent marquées de stries horizontales ou transverses.

Angles d'une face de la pyramide et de la face adjacente du prisme : i4i°47' ; angle des faces adjacentes du prisme : 1200; angle de deux faces alternes d'une pyramide ou du rhomboèdre primitif: 9i°i5'.

Assez souvent on voit les angles à 4 faces où sa rencontrent la pyramide et le prisme modifiés par des facettes dissymétriques tournant en hélice de droite à gauche (quartz droits) ou de gauche à droite (quartz gauches). Cet enroulement est en rapport avec le sens de la rotation que les cristaux de quartz exercent sur le plan de polarisation de la lumière. Des clivages peuvent être obtenus sur les faces du prisme et sur celles de la pyramide, mais difficilement.

Le quartz a pour dureté 7 ; il est plus dur que le feldspath; il est rayé par la topaze. Il est soluble dans la potasse en fusion lorsqu'il a été finement pulvérisé. Pur, il est incolore et limpide; mais on le rencontre coloré en noir (quartz enfumé) par des ma-

Fig. 211.

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tières bitumineuses ou charbonneuses; en violet par du manganèse {améthyste)', en bleuâtre, en rose, en vert, par diverses matières; en rouge, en jaune, par des oxydes de fer. Dans les roches, il est ou incolore, ou d'un blanc grisâtre, parfois violacé ou enfumé; il a souvent l'aspect un peu gras, et toujours la cassure vitreuse. Il est infusible au chalumeau. Si on le chauffe avec du carbonate de soude, sur le charbon, il se produit un silicate de soude facilement fusible en perle transparente, et une vive effervescence occasionnée par l'acide carbonique et l'eau que dégage le carbonate. Chauffé dans une perle de sel de phosphore, un fragment de quartz y tournoie sans subir aucune altération sensible. Le quartz possède la propriété de faire tourner le plan de la lu* mière polarisée. Une lame d'un millimètre d'épaisseur exerce une rotation d'environ 21° sur le plan de la lumière jaune t flamme contenant du chlorure de sodium; . Cette rotation est proportionnelle à l'épaisseur. Certains cristaux la déterminent de la droite vers la gauche; d'autre, de la gauche vers la droite.

Le quartz fait partie des cristaux optiquement uniaxes. Aussi les plaques de ses cristaux perpendiculaires à l'axe de symétrie montrent-elles des anneaux colorés circulaires, entre deux niçois croisés en lumière convergente ; mais, à cause de la rotation qu'elles impriment au plan de la lumière polarisée, elles ne laissent voir Les deux lignes noires rectangulaires qui traversent les anneaux qu'au-dessous de 3 millimètres d'épaisseur. Elles sont optiquement positives.

Les indices de réfraction principaux sont 1, 553.18 et 1, 544^3, d'après M. Mascart. M. Dufet a donné la loi des changements que subissent ces indices de réfraction pendant les variations de température.

Dans les porphyres, les trachyteset leurs modifications vitreuses, le quartz ofFre ordinairement des formes géométriques assez régulières, arrondies cependant ou incomplètes quelquefois; il est presque toujours assez limpide dans ces roches et assez pur, bien

qu'on y observe par places des cavités remplies de fluides. Ses

cristaux montrent en section droite des hexagones, des doubles triangles isocèles. Dans les granités et les schistes cristallisés, il se présente en grains qui se moulent sur les autres éléments qui lui sont associés.

Dans les pegmatites, il enveloppe le feldspath, et les sections de ses cristaux offrent des lignes polygonales, souvent parallèles, qui s'éteignent toutes à la fois. Le quartz des granités et des schistes cristallisés est rempli d'une foule d'inclusions qui l'obscurcissent; Sorby et Zirkel regardent la masse de ces matières comme composée d'eau renfermant des cristaux de chlorure de sodium.

Au microscope, en lumière polarisée, les grains de quartz présentent une sorte de noyau plus ou moins coloré au milieu de régions concentriques colorées de teintes différentes.

Les variétés fibreuses s'éteignent parallèlement à leur longueur, direction de l'axe optique; l'allongement en est positif.

Souvent dans les porphyres, les rhyolites, le quartz présente une structure globulaire, sphérolithique ; les fibres noyées dans une niasse d'opale peuvent s'éteindre toutes ensemble; souvent aussi les fibres sont parallèles aux rayons du globule, et l'on observe entre deux niçois croisés une croix noire positive.

Agates. —Variétés de quartz amorphes, translucides, à cassure esquilleuse ; on y aperçoit une foule de petites cavités canaliculaires. Elles offrent souvent des colorations assez vives et assez régulièrement disposées, agates œillées, rubannées, onyx.

On appelle cornaline l'agate rouge cerise, sardoine l'agate d'un brun orangé, prase celle d'un vert pomme, etc. Les agates sont susceptibles d'un beau poli.

Silex. — Éclat moins vif. Cassure conchoïde ou conique. Dureté : 7. Il se brise en éclats tranchants, translucides, au moins sur les bords. La lessive de potasse en dissout ordinairement une très petite proportion. Le silex contient à peine t o/o d'eau et t o/o de chaux, alumine et oxyde de fer.

Il s'en dégage quelquefois par le choc une odeur un peu bitumineuse. Souvent la partie extérieure de ses nodules est plus

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blanche et plus friable que la masse. C'est de la silice farineuse, plus ou moins soluble dans les dissolutions alcalines. Le silex est très répandu en rognons, en. petits bancs, en lits interrompus, dans les terrains secondaires et en particulier dans la craie. La couleur en est très variable; ordinairement elle est d'un gris plus ou moins noirâtre. Le ton en est en général trop ingrat pour des applications aux besoins de l'homme. Il n'a en général servi qu'aux premiers humains pour la confection de leurs armes ou des instruments de leur industrie primitive.

Jaspe. — Quartz cristallin, en masse compacte, opaque, mat, coloré en jaune, en rouge, en vert, en noir, en bleuâtre, en gris perle, etc., par diverses matières, surtout par des oxydes métalliques. Dans certaines variétés, les couleurs alternent deux à deux par bandes parallèles du plus agréable effet. La roche est dure, mais elle peut recevoir un beau poli. Le jaspe se trouve en petites masses ordinairement peu importantes, et souvent accompagnées de silex corné au voisinage des serpentines et des mélaphyres.

Hornstein. Silex corné. — Silex à cassure esquilleuse, près* que plate, ayant l'aspect de la corne, grisâtre ou brun, souvent schistoïde. On le rencontre surtout dans les dolomies du trias.

Meulière. — Silex molaire. Silex d'un blanc grisâtre, rougeâtre, verdâtre, jaunâtre, etc., ayant quelquefois l'éclat résinoïde ou terne ou terreux. Son caractère est d'être criblé de cavités, de trous, de pores vides ou remplis d'argile (terrains tertiaires des environs de Paris).

Calcédoine. — La calcédoine, d'un blanc laiteux, translucide, a ordinairement la forme de concrétions cristallines, à cassures esqui lieuses, formées de Gbres parallèles à la direction de plus grande élasticité optique, que leur signe négatif distingue de celles du quartz; les fibres sont tellement fines qu'il est difficile d'y constater si elles sont à un ou deux axes; on est souvent porté à les regarder comme biaxes ; elles ont une double réfraction faible ; elles semblent souvent noyées dans de l'opale, elles constituent des enduits sur les parois des cavités de roches porphyriques

ou des sphérolithes montrant la croix d'interférence propre à cette structure dans la masse de ces roches ou dans celle de certains schistes siliceux. La densité de la calcédoine varie de 2,5 à 2,6.

Opale. — Silice amorphe, soluble, non seulement dans l'acide fluorhydrique et dans la potasse en fusion, mais aussi dans les dissolutions alcalines bouillantes; rarement transparente, ordinairement translucide. Cassure conchoïdale. Éclat vitreux, un peu résineux dans les variétés communes. Dureté : un peu plus faible que celle du quartz; elle varie de 5 à 6. Densité : 2,2 au maximum.

Cette silice a chimiquement la même composition que le quartz, à cela près qu'elle renferme en général de l'eau, mais dans des proportions qui varient depuis o jusqu'à plus de 20 0/0, et dont la plus grande partie n'est pas de l'eau de constitution.

Nous avons trouvé à Bry-sur-Marne (t) une variété de silice très hydratée, qui perd son eau d'elle-même lorsqu'on l'abandonne à l'air. Elle reprend cette eau dans une atmosphère humide.

L'opale proprement dite a une structure gommeuse, colloïde. À cet état, elle est généralement inactive sur la lumière polarisée ; c'est aussi l'état de la silice gélatineuse, qu'on obtient en décomposant un certain nombre de silicates par les acides (mésotype, etc.).

La silice gélatineuse produite dans les dissolutions de bisilicate dépotasse, d'abord soluble dans l'acide chlorhydrique,. perd cette solubilité, avant sa dessiccation complète par l'action de la chaleur; elle la perd aussi à la longue, et l'on trouve des variétés d'opale, telle que celle de Bry-sur-Marne, sur lesquelles l'acide chlorhydrique n'est pas sans action. L'acide silicique est, d'ailleurs, un acide éminemment polybasique, capable de s'unir à des proportions d'eau très différentes. Les variétés naturelles appartenant au quart z proprement dit offrent des passages aux variétés d'opale. Sous la forme d'opale colloïde, les variétés les plus pures montrent accidentellement de belles irisations, qui les classent parmi les

(t) Bull. Soc. géol. de France, 2« série, t. XVIII, p. 673 (i861).