CHAPITRE XXV

GROUPE DES PYROXÈNES ET AMPHIBOLES

Les espèces minérales rapportées à ces groupes sont composées théoriquement de magnésie, de protoxyde de fer, de chaux et de silice. Les proportions d'atomes d'oxygène contenues dans la silice et dans les protoxydes sont au moins de 2 à 1 ; les compositions chimiques des amphiboles et des pyroxènes sont tellement voisines que plusieurs chimistes émihents attribuent aux deux groupes la formule MOSiO^MSiO"), oùM=Ca,Mg, Fe, tandis que d'autres savants qui ont dirigé leurs travaux dans le sens de la recherche des proportions relatives de protoxyde et de silice donnent aux pyroxènes seuls la composition MOSiO*, en admettant pour les amphiboles la composition SMOijSiO*. En tout cas, lors même qu'on confondrait les compositions des espèces de ces deux groupes au point de vue chimique, on reste encore forcé de les distinguer à cause de tous leurs caractères physiques.

Les cristaux de pyroxène se clivent assez nettement suivant deux directions planes qui font entre elles des angles de 870 et 930, la bisilicate ne contenant que peu ou pas d'alumine.

Ils comprennent des corps à composition MOSiO*; M peut être du calcium, du magnésium, du fer, du manganèse. Quelques-uns renferment quelques centièmes d'alumine. L'un d'entre eux ne contient que du calcium et a pour formule CaOSiO*; c'est la wollastonite, qui se distingue des autres par son faciès et ses clivages.

Les autres présentent en général deux directions planes de clivage, inclinées Tune sur l'autre, tantôt de 870 (pyroxènes), tantôt de 124° environ (amphiboles). Aussi distingue-t-on deux groupes très différents, celui des pyroxènes et celui des amphiboles. Chacune de ces familles comprend des espèces où les axes des ellipsoïdes optiques et thermiques sont parallèles et perpendicu-

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laires à l'axe de la zone m, m formée par les plans de clivage, qu'on prend pour directions des faces du prisme primitif, c'està-dire orthorhombique, et d'autres que leurs formes cristallines et les inclinaisons de leurs axes optiques et thermiques sur les arêtes m, m classent parmi les matières à symétrie monoclinique.

Orthorhombiques. — Ce sont des bisilicates de magnésie et de fer à formule (Mg, Fe)OSiOt.

Enstatite (à peine 5 ou 6 o/o de fer). — Elle se clive suivant les faces d'un prisme dont les angles sont d'environ 870 et 93°. Si on place devant soi l'angle obtus de <j30, on voit que le plan des axes optiques est le plan bissecteur de cet angle, et que sur les sections minces parallèles à ce plan bissecteur les extinctions se font parallèlement et perpendiculairement à la section droite. Le plan bissecteur dont il vient d'être question est par conséquent noté g1 (010); la section droite du prisme est notée p (001). Le plan des axes optiques est g1 ; la bissectrice de l'angle aigu des axes, qui est d'environ 6o°, est perpendiculaire à p; elle est positive; c'est donc la direction n9 (de plus petite élasticité). L'ellipsoïde thermique a son plus grand axe vertical allongé suivant l'arête mm, direction des fibres.

L'enstatite est très difficilement fusible au chalumeau et seulement sur les bords très minces; elle a pour densité 3,9, pour dureté 5, un éclat perlé, un aspect fibreux, déchiré ; elle est d'un blanc grisâtre, jaunâtre ou verdâtre ; la poussière en est à peine grisâtre.

Dans l'enstatite, le plus grand axe de l'ellipsoïde isotherme est vertical.

Bronzite (même formule, mais de 6 à i3 ou i4 <>/o de fer). — L'éclat est un peu plus vif, plus adamantin, quelquefois presque métallique, bronzé sur la face du clivage parfait, qui est ici le plan g1. La couleur varie du jaune au vert olive. La bissectrice ai gué reste normale à p et positive, tant que la proportion d'oxyde de fer ne dépasse pas 10 0/0. Alors l'angle 2V = 90°.

Au delà de 10 0/0 de fer, la bissectrice aiguë devient normale à

h1 et négative (np), l'angle des axes autour de ng étant devenu

a, b, c étant les axes de l'ellipsoïde, parallèles, le premier à la petite, le second à la grande diagonale de la base, le troisième à Taxe vertical, on a :

a : b : c zr 0,9 : 0,87 : i.

Hypersthène. — La proportion de fer y dépasse i3 ou ii 0/0. L'hypersthène de Labrador se dislingue extérieurement par la couleur vive, d'un brun noirâtre, 1 reflet cuivré, dont brille sa face g\ plan du clivage facile. A travers une lame mince de cette direction, Ton observe à la loupe dicroscopique une image d'un rouge hyacinthe, l'autre d'un bleu verdâtre. Une plaque parallèle à h1, plan d'un clivageplus difficile, montre sous le microscope en lumière convergente les anneaux colorés caractéristiques de la symétrie orthorhombique; la bissectrice aiguë est np.

La biréfringence ng — np = o,oi3, d'après MM. Michel Lévy et Lacroix.

L'hypersthène fond en un verre opaque d'un vert gris; elle a 3,3<j pour densité 5 à 6 pour dureté.

Au microscope, la bronzite diffère peu de l'enstatite. Les deux matières sont peu dichroïques en lames minces. L'hypersthène conserve au contraire un polychroïsme très net; il est vert suivant ng, rougeàtre suivant np. L'hypersthène brun ou d'un noir de poix montre à un fort grossissement des fentes parallèles au clivage facile et à deux clivages plus difficiles qui se coupent sous l'angle de 870 ou de son complément 930. A un fort grossissement aussi, on y observe une foule de lamelles interposées. Les grains paraissent appartenir à la magnétite; irrégulièrement disséminés, ils communiquent à certaines parties de la masse leur action sur l'aiguille aimantée. Les lamelles brunes ou jaunâtres, ou même incolores, sont plus uniformément intercalées entre les plans de clivage. On sait que l'acide titanique entre pour une certaine pro-

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portion dans la composition chimique de ces lamelles, que les uns pensent être du fer oligiste, les autres de la bronzite, mais dont on ne connaît pas encore la vraie nature.

a, bt c étant les axes de l'ellipsoïde isotherme parallèles aux mêmes directions que dans la bronzite :

a : b : cz=. 0,8 : 0,71 : i.

Diaclasite. — Bronzite un peu hydratée, jaunâtre, ou gris verdàtre. La dureté n'est plus que d'environ 3,5; la fusion y devient assez facile en émail vert brunâtre. L'action des acides est nulle. Le plan des axes optiques est parallèle à h1.

Comparaison des amphiboles et des pyroxènes clinorhombiques. — Bisilicates ayant pour bases la magnésie, la chaux, le protoxyde de fer, à peu prés inattaquables par les acides, fusibles au chalumeau. Les formes cristallines des pyroxènes dérivent d'un prisme dont les faces font entre elles un angle de Sy° environ, comme celles de l'enstatite et de l'hypersthène ; mais les modifications de ces cristaux et leurs propriétés optiques les rattachent au système clinorhombique.

Dans celles-ci, en efFet, les facettes sont distribuées symétriquement, à droite et à gauche du plan bissecteur des faces m du prisme de clivage. Dans les pyroxènes, on prend pour base un plan perpendiculaire au précédent, qui joue souvent dans leurs cristaux le rôle de plan de séparation, quelquefois, mais rarement, celui de plan de clivage; la base notée p fait avec l'arête mm antérieure un angle de io6°; souvent une face parallèle aux arêtes mm et perpendiculaire aussi au plan de symétrie, qui a par conséquent pour notation A*, permet de mesurer directement cet angle.

Dans les amphiboles, l'angle des faces de clivage m, comme il a été dit plus haut, de ia.{° et les facettes cristallines sont aussi distribuées symétriquement des deux côtés du plan bissecteur de l'angle de ces plans. Une face qui existe fréquemment et qui est perpendiculaire à ce plan de symétrie fait avec l'arête mm un angle d'environ to5°; on l'a prise pour base p. La facette kl éga-

Jement perpendiculaire au plan de symétrie et parallèle à la direction mm n'existe pas souvent.

Dans les deux familles, ce plan h1 est le plan de groupement le plus ordinaire, deux cristaux s'accolant suivant ce plan commun avechémitropie.

Les caractères optiques dans les pyroxènes et les amphiboles :

En lumière parallèle :

Soit le plan de symétrie (^t), qui est le plan des axes optiques

La bissectrice aiguë est Taxe de plus petite élasticité ng; elle fait avec l'arête g1 h1 un angle de (— 38°) dans le diopside (en comptant à partir de h1 g4 en sens inverse des aiguilles d'une montre). Cet angle de n9 sur Farèle A1^1 ou une droite parallèle atteint 4'">° dans l'augite, où la proportion de fer devient plus considérable.

Dans les hornblendes, la bissectrice aiguë est np ; l'obtuse (ng) fait u:i angle beaucoup plus petit avec l'arête h1 g1; il est de i5 à 180; il varie de o°à io° dans les hornblendes des basaltes; il s'élève à près de 25° dans les autres hornblendes.

En lumière convergente :

Dans les diopsides, 2 V m 09°.

Dans les trémolites 2V z= 28°i6', d'après M. Des Cloizeaux, (pour le jaune). Dans les trémolites et les diopsides, la dispersion est inclinée.

Polycliroïsme. — En lames minces, l'augite est verte, brune, grise ou jaunâtre, quelquefois de couleurs différentes en des points très voisins les uns des autres. Elle est plutôt verte dans les roches où elle est associée à l'amphigène, brune dans un grand nombre de basaltes; certaines variétés titanifères des basaltes d'Auvergne sont d'un beau violet; en sections très minces, elle devient presque incolore ; en lumière polarisée, elle prend des colorations vives, qui varient avec l'épaisseur des grains, souvent très inégale, mais qui changent peu, lorsqu'on fait tourner la plaque sur ellemême, après avoir enlevé l'un des niçois. Les variétés d'Auvergne

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Fig. il 5.

sont quelquefois assez diehroïques entre les deux niçois croisés. Dans les amphiboles, les variétés colorées sont polychroïques ; ng est vert, np est jaune.

Les caractères thermiques dans les pyroxènes et amphiboles : Soit un cristal de diopside à faces p (001) m 100 g1 (oio) ôui (m).

Sur p, la courbe peu excentrique a son grand axe parallèle à pg\ au plan de symétrie gi.

Sur gt (010), la courbe a son grand axe perpendiculaire à la trace de p (001) ou à pg\

La figure ai5 représente un cristal d'augite, qui a une forme analogue et sur la base p l'ellipse isotherme.

La figure a 16 représente un cristal de hornblende portant sur la

base/) (001) l'ellipse isotherme dont le grand axe se dirige de droite à gauche, perpendiculairement à g1 ; sur la face gx l'ellipse isotherme à grand axe peu éfoigné de l'arête verticale, et sur les faces mm des ellipses isothermes à grand axe sensiblement vertical.