IV

uiéâitiue

(2Mg + Ke)COJ

lorw

smithsouite

ZdC()3

Tous sont uniaxes optiquement et négatifs. Dans le calcaire l'ellipsoïde isotherme a son grand axe vertical ; rapport des axes horizontaux au vertical : <>,8<p. Dans tous les autres, le petit axe est vertical; rapport des axes horizontaux au vertical variant de 1 06 à 1,07. Tous font effervescence dans les acides; mais le calcaire presque instantanément, le carbonate de zinc assez rapide-

ment, celui Je manganèse plus lentement, ceux de fer, de magnésie ou de chaux et de magnésie, de fer et de magnésie très lentement.

Calcaire. — On y a signalé plus de i5o formes simples rhomboédriques et une quantité innombrable de formes combinées, toutes se clivant- indistinctement suivant les faces du rhomboèdre p (Y. fi%. 46, p. 6a).

On ne rencontre pas souvent le rhomboèdre primitif, mais un grand nombre de rhomboèdres obtus ou aigus, les uns ayant leurs faces tournées vers celles du primitif (directs), les autres inverses (faces de l'un situées vis-à-vis des arêtes de l'autre), le plus fréquent des rhomboèdres inverses est le rhomboèdre aigu e\ (fig. 266}; •on observe souvent aussi le prisme hexagonal e* combiné ordinaire-

ment au rhomboèdre obtus inverse bx (fig. 267), plus rarement le prisme hexagonal d* et un assez grand nombre de scalénoèdres, c'est-à-dire de doubles pyramides hexagonales qui se coupent suivant un polygone gauche et dont le plus ordinaire est d% (fig. *6$\ plusieurs isocéloèdres ou doubles pyramides à base commune hexagonale et plane. Les macles sont fréquentes :

i° La plus simple s'opère avec ax pour plan de jonction; elle est ordinaire dans le scalénoèdre dÈ. Un des cristaux a tourné

de 6o° par rapport à l'autre autour de Taxe ternaire (fig. 270).

a° Plan de jonction parallèle à p; axe d'hémitropie normal à p. Cristaux en cœur du Derbyshire.

3° Plan de jonction parallèle à e1 ; axe d'hémitropie normal.

4° Parallèle a b\ Axe d'hémitropie normal à 61. Celle-ci est .la plus fréquente dpns le calcaire des roches qu'elle caractérise; on en observe la trace fine sur le plan des sections minces. On peut la produire artificiellement, en appuyant la lame d'un canif sur une arête près d'un angle obtus, presque perpendiculairement, comme si on voulait détacher du cristal son angle solide, on voit toute la portion située du côté de cet angle comme repoussée, se redresser vis-à-vis de la face* adjacente. Stelzner a émis l'opinion que dans les cristaux à l'intérieur desquefs elle se présente naturellement en produisent des séries parallèles de lames hémitropes, elle pourrait bien y avoir été déterminée par des pressions accidentelles.

Densité du calcaire pur réduit en petits grains de la grosseur d'un grain de millet : 2,72; dans les échantillons ordinaires : 2,6 à 2,65 quelquefois 2,8 par suite de mélanges.

Dureté : 3 ; inférieure quand on l'essaie sur une face p en remontant d'un angle solide e vers le sommet a, sur la diagonale inclinée, plus forte en sens contraire.

Transparence] troublée par les lames hémitropes qui déterminent, comme Ta fait observer M. Des Cloizeaux, des phénomènes d'astérie ou de couronnes et par des nuages de petits cristaux orientés suivant p et d*.

Double réfraction énergique. On sait que c'est dans le calcaire qu'Erasme fiertholin a découvert la double réfraction en 1670 et l'on connaît les beaux travaux d'Huyghens, qui ont précédé ceux de Fresnel. Indice ordinaire n0 = i,6585; nezz 1, 48635 pour Hotte zz 0,1721 pour la raie D. D'après Fizeau, ne augmente plus

vite que n0 avec l'élévation de la température. Le rayon ordinaire est beaucoup plus fortement absorbé que l'extraordinaire, à eau s 3 de l'indice élevé de réfraction, les sections minces ont un grand relief; elles paraissent rugueuses; les couleurs y sont très vives. Dans les agrégats fibreux et radiés des roches éruptives on aperçoit pour des directions convenables des fibres les figures d'interférence et la croix noire avec le signe négatif propre à Taxe optique. On peut aussi apercevoir quelquefois ce phénomène dans les calcaires oolithiques.

Éclat vitreux. Le calcaire dans les roches est quelquefois incolore, mais souvent aussi coloré en jaunâtre, en verdâtre, en brun, en rouge, plus rarement en rose ou en bleu par des matières ferrugineuses et quelquefois organiques; il renferme souvent des inclusions; il présente toutes les textures possibles : lamellaire, laminaire, saccharoïde, compacte, pisolithique, oolithique, sphérolithique.

Caractères chimiques : soluble avec effervescence dans les acides et, une fois l'acide saturé par l'ammoniaque, la liqueur précipite par l'oxalate d'ammoniaque. On peut dans les sections minces reconnaître dans le calcaire la présence de quantités même assez petites de carbonate de magnésie. Après avoir débarassé la section du baume de Canada, on la traite par une solution de phosphate d'ammoniaque mêlée d'acide acétique; s'il y a du carbonate de magnésie, il ne tarde pas à former une croûte de phosphate ammoniacomagnésien à la surface de la plaque.

Reproduction. — On doit à James Hall une expérience devenue* célèbre; car elle a été le début de la géogénie expérimentale. James Hall a transformé la craie en marbre, en la chauffant à une température élevée dans un tube de fer clos.

Giobertite. — Carbonate de magnésie : MgOCO1. Isomorphe du calcaire. Forme de clivage : un rhomboèdre de io~°»5'. Ordinairement ce carbonate n'offre des masses importantes qu'à F état terreux (ex. : le carbonate de magnésie blanc, terreur semblable à de la craie, de Baldissero, Piémont).

Il est très lentement soluble, même à chaud et en poudre, dans l'acide chlorhydi ique, ce qui permet de se débarrasser facilement, par l'ammoniaque, du fer ou du manganèse, dont il contient quelquefois de peûtes quantités; la magnésie y devient alors facile à reconnaître; car, au chalumeau, il est coloré en rose.

Dolomie proprement dite : (i Ca, ; M£ CO3 ou ; CaOCO2 + i/a MgOCO1 (Dolomit, ail.). — Carbonate double de chaux et de magnésie, en proportions égales, isomorphe du calcaiie. Densité : 2, y; dureté :3,5i quand elle est pure. Éclat nacré. Couleur : blanche, grisâtre ou jaunâtre.

La dolomie se dissout dans l'acide azotique, mais lentement et sans effervescence apparente; pulvérisée, elle se dissout rapi Jement, lorsqu'on la chauffe légèrement. La solution traitée par l'acide sulfurique, puis par l'alcool, et dépouillée par filtration du sulfate de chaux, dépose par évaporation des cristaux de sulfate de magnésie ou donne un précipité blanc cristallin comme la giobertite, avec le phosphate de soude ammoniacal.

Dans les sections minces, la dolomie n'offre pas les lamelles hémitropes, parallèles à h\ si fréquentes dans les calcaires (voir les variétés aux roches dolomitiques).

Outre s >»s formes rhomboédriques, le carbonate de chaux présente dans la nature des formes qui appartiennent au système orthorhombique; on l'appelle arayunite et il est isomorphe des carlxmates terreux et de celui de plomb.

Angle de mm = 116°1T; de e'ff =. 12.'i°40' dans aragouite Cad)1

tz U7»4b'; — = !26»8' withC-rite BaC()J

:= UV1V; — ^ t25°r»lt' *lrontianite SrCO*

= il"j°l3*; ' — = 12:j°:;2' oêrusc PhCOs

Dans tous ces cristaux, on connaît des clivages m et yx mais imparfaits. Les groupements ont lieu très fréquemment autour d'un axe pseudo-sénaire et les assemblages ainsi formés prennent un faciès hexagonal. Ils font tous effervescence dans les acides.

Fig. 271.

§ 2. — CARBONATES ANHYDRES ORTHORHOMBIQUES.

Aragonite- CaCo1. — Formes m, é, g'f donnant une sorte de

prisme hexagonal, où mm — n6°i7'; mg* i2i°5V et qui est surmonté du dôme eV z= io8°a8' sur p. Souvent deux cristaux s'accolent suivant une face m avec axe d'hémitropie normal à m (Bilin, Bohême).

Les cristaux de Vertaison (Puy-de-Dôme) présentent le même prisme combiné à des faces e1 i qui donnent un dôme plus aigu (e1!^1!- surpzi 69*32') et aux faces x = éW/W2 d'après Mallard (fig. 271). On observe aussi des formes e\ é, é'/*, etc.

La figurera montre une des associations très variée des cristaux autour de Taxe vertical. La structure de ces groupes est souvent très complexe. Quelquefois ces groupes déjà complexes semblent s'associer à leur tour, soit à angle droit, soit dans des directions sans rapport avec les lignes ou les plans cristallographiques réalisés dans l'espèce.

Plan des axes optiques g\ Bissectrice aiguë négative normale à p, p > v; 2E zz 3o°4o'.

Indices de réfraction : ngz=z 1,68589, «m= 1,68167, ty — i,53oi3 pour la raie D. ng-np zz 0,15576. Dureté : 3,5 à 4; densité : 2,93. Couleurs : blanc, grisâtre, jaune, vert. Faces souvent raboteuses, profondément striées par les angles rentrants que forment les groupements multiples.

Il dissout un peu moins vite que le calcaire. On a dit que l'aragonite ne peut se former à une température ni trop haute, ni frop basse. On trouve Taragonite et le calcaire ensemble dans les cavités de quelques basaltes.

Fig. 272,

Withérite. BaCO3, — Cristaux toujours maclés en double pyramide hexagonale, combinée à un prisme de même section et à la base, composée de six cristaux disposés en verticille autour d'un axe pseudo-sénaire et présentant chacun la forme ?V/2, ff^'rz i45°36'. La forme a un certain faciès rappelant le cristal de roche. Dureté : 3 à 3,5; densité : 4,28 à 4>3.

Mêmes caractères optiques que pour l'aragonite. Au chalumeau, se gonfle, fond en émail blanc, colore la flamme en vert. Soluble avec effervescence dans les acides ; la liqueur précipite par l'acide sulfurique, ainsi que par les sulfates de chaux et de strontiane.

Strontianite. — Espèce assez peu abondante. Cristaux isolés très rares; d'ordinaire ils sont groupés comme ceux d'aragonite; plan des axes A1 p>». Bissectrice aiguë normale à p. Le plus souvent en baguettes minces et allongées suivant Taxe vertical. Éclat vitreux, un peu résineux dans la cassure. Incolore, grisâtre, verdâtre. Densité : 3,;i5; dureté : 3,5.

Colore la flamme en rouge pourpre et au travers d un bleu en rose; fond en perle alcaline en forme de choufleur; la solution dans les acides précipite par le sulfate de chaux.

Alstonite- (Ba,Ca)C03 ou BaOCO1 +■ CaOCO*. — Se présente en doubles pyramides hexagonales, qui, en lumière polarisée, se montrent composés de douze secteurs triangulaires. Plan des axes h* ; bissectrice négative parallèle à Taxe vertical; angle apparent des axes très petit. Au chalumeau, offre les caractères de la baryte et de la strontiane.

Barytocalctte BaOCO* -f-CaOCO1 bacillaire; système cristallin clinorhombique. Dureté : 4; densité : 3,665.

§3. - CARBONATES HYDRATÉS.

Carbonates hydratés. — Malgré l'intérêt qu'elle pourrait avoir au point de vue purement minéralogique, l'étude de ces matières, Natron, Trôna, ïhermonatrite, Carbonates de soude hydratés, solubles dans l'eau, n'est pas très utile au point de vue de la détermi-

nation des roches; c'est surtout une étude chimique. On peutapler l'attention sur :

Gay-Luseite. (Na'Ca^CO' ou NVOCO* -f CaOCCT + 5H*o dont les formes ont la symétrie cl inorhom bique. — On y observe : mm ~ 68l\)o' à faces conviées; pel =z i25°i5', pb' — i.'J6°3o' et des cristaux allongés dans le sens de la diagonale inclinée; on a comparé ces cristaux à des clous. Clivages faciles m, difficile p. Plan des axes et bissectrice aiguë normale à g\ Dispersion croisée. Densité : i,()4; dureté : 2,5. Fusible au chalumeau; en partie *>lubie dans l'eau; soluble entièrement dans les acides.

(Voyez los métaux qu'ils concernent au sujet des carbonates de manganèse, de zinc, de plomb et de cuivre.)