CAS UTILES A CONSIDERER

I et III. A est compris dans le champ du microscope.

II A est voisin du champ du microscope.

IV L'axe du microscope est intermédiaire entre A et la bissectrice 6.

V 6 est dans le champ du microscope.

Les extinctions en lumière parallèle coïncident avec les images de la première colonne cp = 0. L'ordre des couleurs ne peut changer que dans les cristaux à deux axes (dispersion). Dispositif préférable : objectif n" 3 comme conde-nsetur, avec objectif n» 7 à immersion, dans la glycérine.

App. Bertrand. — Alodèle Nachet

tt = 90»

Cristaux à un axe.

Cristaux à deux axes.

LUMIÈRE POLARISÉE. 103

Dans les minéraux à un axe optique, taillés à peu près perpendiculairement à cet axe, on aperçoit une croix noire faiblement estompée, qui reste fixe dans les plans principaux des niçois croisés, lorsqu'on fait tourner la préparation; cette croix se disloque quand on introduit entre l'œil et la préparation une lame de mica quart d'onde. On sait que, si l'on place la longueur de ce mica, correspondant au plan de ses axes optiques, à 45° des plans principaux des niçois, la dislocation de la croix noire la transforme en deux branches hyperboliques; si la ligne qui joint les sommets de ces branches forme une croix (+) avec la longueur du mica, le minéral observé est positif; si elle lui est parallèle ( — ), la substance est négative.

Avec les cristaux à deux axes, en faisant tourner la préparation, on saisit le passage d'ombres balayantes, à droite et à gauche, qui remplacent la croix noire des substances à un axe.

Les minéraux très réfringents, tels que le zircon, le pyroxène, montrent parfois un ou deux cercles obscurs.

Divers procédés ingénieux ont été imaginés, dans ces dernières années, pour corroborer les résultats immédiatement obtenus par l'étude optique des plaques minces, et obtenir rapidement des notions sur la composition chimique des minéraux difficiles à spécifier. Ces procédés sont précieux dans certains cas particuliers; ainsi lorsqu'on parvient à isoler une parcelle de feldspath, on arrive à en déterminer approximativement la nature et à contrôler efficacement les données déduites de ses angles d'extinctions.

Nous allons passer en revue le procédé Boricky, basé sur l'attaque par l'acide hydrofluosilicique et la cristallisation des hydrofluosilicates, et le procédé Szabo fondé sur la coloration des flammes à diverses températures, en insistant principalement sur les résultats pratiques qu'on peut en attendre.

Procédé Boricky. L'acldc hydrofluosiHcique attaque à la longue la plupart des silicates ;

l'hydrofluosilicate de potasse cristallise en cubes, celui de soude en prismes hexagonaux; celui de chaux est susceptible de prendre de nombreuses formes dérivant toutes d'un système dissymétrique : arborisations, fuseaux renflés au centre, parallélipipèdes maclés ou non maclés, à angles assez aigus, etc.

L'hydrofluosilicate de potasse paraît réellement cristalliser dans le système cubique, du moins à la température de 15°; ses cristaux restent constamment éteints entre les niçois croisés. Il est facile de se convaincre que les prismes hexagonaux de l'hydrofluosilicate de soude résultent de maclés multiples et ne se rapportent vraisemblablement pas au système hexagonal;

Formes des fluosilicates.

ils présentent souvent des angles rentrants, notamment à leur base, parfois creusée en trémie ; leur extinction a lieu suivant la longueur, quand ils sont couchés parallèlement aux arêtes du prisme ; les sections hexagonales parallèles à la base restent à peu près constamment éteintes; il suffit donc de retenir au point de vue pratique leur forme hexagonale.

Les extinctions des cristaux de forme variable de l'hydrofluosilicate de chaux ne se font pas toujours suivant les arêtes de leurs sections ; leurs couleurs de polarisation sont aussi beaucoup plus vives que celles des prismes hexagonaux de l'hydrofluosilicate de soude.

Les hydrofluosilicates de fer et de magnésie ressemblent par leurs formes à ceux de chaux ; il est nécessaire de les attaquer par le chlore à l'état gazeux pour les en distinguer; alors l'hydrofluosilicate de fer se colore vivement en jaune citron, et l'hydrofluosilicate de magnésie devient opaque et nuageux.

Voici dans quelles circonstances pratiques on peut se servir du pro- Détails pratiques cédé Boricky : il convient d'abord de se procurer de l'eau, distillée plusieurs fois dans un alambic de platine ; il faut également fabriquer soi-même l'acide hydrofluosilicique, celui du commerce, même le plus épuré, étant extrêmement impur. Un procédé pratique consiste à se procurer de l'acide fluorhydrique fumant, obtenu et conservé dans des vases de platine; le commerce le produit suffisamment pur; on met cet acide dans un creuset de platine en contact avec du cristal de roche finement concassé et débarrassé de toute partie phorphyrisée, par un criblage préalable sur le tamis de soie; on donne naissance à une liqueur claire, en laissant l'attaque se continuer plusieurs jours à une douce chaleur. L'acide ainsi préparé ne produit, en attaquant les divers minéraux, que des hydrofluosilicates.

La substance à essayer est cassée en petits fragments, à peine gros comme la tête d'une épingle ; on chauffe un verre porte-objet, on le touche avec un lingot de baume Canada solide ; on égalise, en réchauffant doucement, la goutte de baume restée adhérente au verre; puis on dépose au milieu, au moyen d'une pince, un fragment du minéral en essai. En passant le verre ainsi préparé sur la flamme d'une lampe, le fragment se fixe

par sa partie inférieure dans le baume ; il ne faut pas qu'il s'y enfonce profondément, sa surface supérieure devant rester décapée. On peut aussi opérer sur un fragment de plaque mince ; il convient alors, après avoir nettoyé sa face supérieure au moyen d'alcool et de benzine, de la faire glisser au moyen d'une spatule en bois sur son verre primitif préalablement chauffé et de la déposer par sa face inférieure sur un second verre enduit d'une goutte de baume ; on peut également la laisser sur la glace même au moyen de laquelle on a terminé le polissage ; car la face supérieure usée à l'émeri est parfaitement décapée. Pour éviter l'action de l'acide sur le verre, il convient dans ce cas de réchauffer la glace et de la toucher, autour de la plaque mince ainsi que dans les trous qu'elle peut présenter, au moyen d'un bâton effilé de baume de Canada solide.

Ces diverses manipulations prennent à peine quelques minutes; on recouvre ensuite le débris du minéral ou de la plaque mince d'une goutte d'acide hydrofluosilicique, que l'on rend aussi convexe que possible, en puisant l'acide au moyen d'une spatule de platine.

On laisse l'attaque se continuer vingt-quatre heures dans l'air humide, sous une cloche contenant une soucoupe pleine d'eau. Puis on retire les verres et on les porte sous une seconde cloche à air sec, contenant un entonnoir garni de chlorure de calcium ou de toute autre matière desséchante. Quelques heures suffisent alors pour faire cristalliser les hydrofluosilicates qui forment une délicate coupelle sur le baume de Canada. Pour achever leur dessiccation, on est parfois forcé d'exposer les plaques à une douce chaleur.

Il est facile de distinguer a priori un minéral contenant de la chaux d'un autre qui ne contient que des alcalis : la coupelle gélatineuse donnée par le premier est blanchâtre, laiteuse par réflexion, jaunâtre et seulement translucide par transparence ; la gelée, contenant de la silice et de l'alumine, retient alors une partie du fluosilicate de chaux et ne devient suffisamment transparente que lorsqu'on y a superposé une goutte de baume dissous dans la benzine et un verre mince. Au contraire, les gelées dépourvues de chaux sont absolument transparentes et incolores.

Il reste à apprécier au microscope les quantités relatives d'hydrofluo- Appréciation du

procédé

silicate de potasse, de soude, de chaux, etc., qui ont cristallisé. Cette appréciation se fait facilement pour des différences notables : ainsi l'orthose se sépare nettement de l'albite, l'albite de l'oligoclase, l'oligoclase ou le labrador de l'anorthite. La séparation entre l'oligoclase et le labrador est plus difficile, d'autant plus que, lorsqu'un alcali est en petite proportion, comme par exemple la potasse dans l'oligoclase, le procédé n'en décèle pas même une trace : il semble que le fluosilicate de soude ait entraîné mécaniquement celui de potasse dans sa cristallisation.

Évidemment ce délicat et ingénieux procédé n'a pas encore acquis tous les perfectionnements dont il est susceptible ; il est dès à présent précieux lorsqu'on peut l'appliquer à un minéral isolé, et il convient de remarquer qu'il est parfaitement applicable à des fragments presque microscopiques ; mais il cesse d'être utile quand on a affaire à un minéral engagé dans une plaque mince et entouré d'autres minéraux dont il serait nécessaire de le distinguer. Ainsi la plupart des roches contiennent plusieurs espèces de feldspath, soit en grands cristaux, soit en microUthes ; il serait extrêmement intéressant de pouvoir corroborer, par un essai direct, les données dues aux mesures des angles d'extinction ou à l'analyse en bloc de ces feldspaths. Or le procédé Boricky ne donnerait lui même que des résultats en bloc; car on ne réussit pas à faire cristalliser isolément, dans l'attaque d'une plaque, ces hydrofluosilicates sur les minéraux dont ils proviennent.

Nous avons essayé de graduer pour ainsi dire les attaques et d'en suivre les progrès au microscope : ainsi nous avons pu constater que l'acide fluorhydrique attaque beaucoup plus rapidement l'orthose que l'anorthite, tandis qu'avec l'acide hydrofluosilicique on obtient le résultat inverse.

Nous avons également essayé de prélever des prises d'essai dans la goutte d'acide, au furet à mesure que l'attaque se développe : il suffit pour cela d'approcher horizontalement un second verre enduit de baume, d'écraser à moitié la goutte d'acide et d'en enlever une gouttelette qui reste adhérente au second verre. En mettant ce dernier sous la cloche à air sec, on obtient des hydrofluosilicates cristallisés, prélevés à des temps différents.

Procédés chimiques

accessoires.

Procédé Szabo.

Jusqu'à présent ces divers essais ne nous ont pas donné des résultats suffisamment probants. Différents feldspaths, réduits en lames minces d'égale épaisseur et attaqués simultanément par de l'acide hydrofluosilicique d'égale concentration, ont été à peu près également attaqués en temps égaux ; quand on a juxtaposé les lamelles sur une même préparation, les hydrofluosilicates se sont mélangés. Les minéraux, aux diverses phases de leur attaque, se creusent de figures de corrosion, remplies de gelée amorphe, qui reproduisent les formes primitives de la substance ; il peut y avoir là aussi quelques données utiles sur l'orientation et la forme du minéral en expérience; mais dans l'étude des feldspaths, la plus ardue qui s'offre actuellement en pétrographie et celle dont les résultats influeront le plus directement sur une classification rationnelle des roches, il reste à découvrir une application heureuse du procédé Boricky à l'étude de plusieurs feldspaths à divers états, juxtaposés dans une même plaque mince.

Les procédés chimiques par voie d'attaque sur les plaques minces elles-mêmes sont encore susceptibles de quelques autres applications pratiques : ainsi on peut attaquer directement par l'acide chlorhydrique un grand nombre de minéraux, tels que l'anorthite, le péridot, la néphéline, etc.

L'apatite peut être dissoute au moyen d une goutte d'acide azotique préalablement saturé de molybdate d'ammoniaque. Il se produit un précipité cristalhn jaune, surtout abondant au voisinage des cristaux attaqués.

L'acide sulfurique peut être employé avec avantage pour déceler la présence de la chaux, au moyen des petits cristaux de gypse qui se forment par dessiccation. Encore convient-il d'employer cet acide en petite quantité et dilué ; car, concentré, il attaque le baume de Canada.

Nous renvoyons à l'étude de chaque minéral pour de plus amples détails.

Le procédé Szabo est principalement basé sur la coloration communiquée à la flamme d'un bec Bunsen par les alcalis (soude et potasse) contenus dans un petit fragment du minéral à essayer, on estime cette coloration dans deux parties de la flamme : la première, moins chaude, est située à la

base de la flamme, à environ 0™,005 du bec, dans l'enveloppe oxydante; la seconde, donnant le maximum de chaleur, est située plus au centre, à peu près en face de la pointe de la partie interne bleue réductrice de la flamme, le bec une fois coiffé de sa cheminée et à environ 0™,01 au-dessus de celui-ci. Une troisième estimation a lieu dans cette même partie chaude, après que l'on a enduit le fragment du minéral avec du sulfate de chaux pulvérisé*.

A chaque essai on juge, à l'œil nu, de l'intensité de la flamme jaune soude.

due à la soude, et surtout de l'espace de la flamme envahi par la coloration jaune. Ainsi un mince filet jaune sur le bord de la flamme représente l'intensité i pour la soude, dans le premier essai: l'intensité 2 envahira le tiers environ de la flamme, sans atteindre sa pointe extrême ; l'intensité 3 occupera la moitié de la flamme et atteindra sa pointe ; l'intensité k colorera les deux tiers de la flamme et dépassera sa pointe du côté opposé à celui où on introduit le fragment en essai. Pour plus de commodité, on peut peindre et avoir sous les yeux un tableau représentant en grandeur naturelle ces quatre intensités et envahissements de la flamme.

Le second et le troisième essai donnent lieu pour la soude à des appréciations analogues que l'on peut facilement intercaler entre cinq types un peu plus colorés et étendus, toutes choses égales, que les quatre précédents. On a ainsi pour la soude deux tableaux, le premier se rapportant au premier essai (flamme moins chaude, fig. 27), le second aux deux derniers essais (flamme chaude avec et sans gypse, fig. 28) ; ces trois essais sont ainsi traduits par trois estimations en chiffres, par exemple 3, II, 5.

Pour juger de l'intensité de coloration communiquée à la flamme Potasse. par la potasse, il faut éliminer l'influence due à la soude; on se sert à cet effet de verres colorés en bleu par le cobalt; si l'on regarde à travers des verres trop bleus, on élimine bien toute l'influence due à la soude, mais on risque également de laisser échapper celle de traces de potasse; des

4 . Les appareils employés pour le spectroscope peuvent être utilisés dans le procédé Szabo. Ce procédé est le développement d'une méthode déjà précédemment connue, inaugurée par Bunsen et perfectionnée par Cartmell, Merz, Cornwall et Plattner.

verres trop peu èolorés, lorsque la llamme de la soude est intense, en laissent voir une partie qu'on attribuerait à tort à la potasse. Marche des essais. Nous recomuiandons le procédé suivant, qui nous a donné d'excellents

résultats pratiques : à chacun des trois essais précédemment décrits, nous regardons la flamme à travers un verre relativement peu coloré, puis à travers deux de ces verres superposés ; chaque observation est représentée par un numéro d'intensité.

Dans le premier essai (flamme moins chaude, fig. 29), on peut distinguer trois intensités : le n° i représentera une trace rougeâtre sur le bord de la flamme; le n° 2 un quart de la flamme envahi par la coloration rosée; le n" 3 un tiers. La substance essayée donnera, par exemple, pour la potasse, avec un verre, l'intensité 1 ; avec deux verres, l'intensité 0.

Dans le deuxième essai (flamme la plus chaude, fig. 30) , on peut également distinguer trois intensités un peu plus marquées que précédemment; enfin, dans le troisième essai (flamme chaude avec gypse, fig. 31), la flamme de la potasse peut acquérir une plus grande puissance et dépasser en étendue même la moitié de la surface totale de la flamme ; on peut alors distinguer qjiaatre intensités. /

On aura donc sous les yeux trois tableaux peints au carmin, représentant, en grandeur naturelle, les flammes plus ou moins envahies par la teinte rosée.

Opération préparatoire. Voici maintenant commcut on peut opérer dans la pratique. On se procure un bec de Bunsen, muni d'une cheminée de tirage et susceptible d'être fixé plus ou moins haut, au moyen d'une vis de pression, dans une gaine portée par un pied garni de plomb ; on dispose à côté de cette lampe un support portant une petite tige horizontale, fixée à une tringle verticale, et s' enfonçant à frottement doux dans une gaine immobile. Sur la tige horizontale s'enfilent de petits tubes de verre au bout fermé desquels est soudé à la lampe un fil de platine d'environ 0'",05 de longueur. Tout ce matériel (fig. 27) est connu et déjà usité dans le maniement du spectroscope. Au moyen d'une fine pince, on fait une petite boucle d'un millimètre de diamètre au bout du fil de platine ; on l'aplatit par quelques coups d'un

PROCEDE SZABO

Fig.30. Polasse Essam'll

Fig.51. Polabse . Kssai n'.'lll

t'ig.27. Soude . Essai n^ l.

Fig.2ô Soude . Essais n"Mlellll

i7L/'Offi4?li£^'t . i/ii^Aiif//j^tuu\ /à , t^tuux, l ô/tau'c-

petit marteau sur une enclume en acier; puis on enfile le verre sur la tige horizontale du support, et on porte la boucle dans la partie la plus chaude de la de flamme, jusqu'à ce que cette dernière ne se colore plus ; le platine est alors nettoyé et prêt à servir.

On détache au moyen du petit marteau quelques esquilles du minéral à essayer; elles peuvent servir très-petites ; cependant les meilleures auront un diamètre d'environ 0'",001 et seront aplaties dans un sens. On plonge la boucle de platine dans l'eau distillée ; on cueille par adhérence la petite esquille à essayer ; on fait faire un demi-tour au petit tube, de telle sorte que la boucle supporte l'esquille, et on l'approche avec précaution de la flamme ; il faut laisser l'évaporation se faire très lentement à une température inférieure à 100° ; car autrement l'esquille serait projetée et peut-être perdue. Une fois la dessiccation jugée suffisante, on porte brusquement la boucle dans la partie la plus chaude de la flamme; quelques secondes suffisent pour que l'esquille s'agglutine au fil de platine; on la retire de la flamme, on enfile de nouveau le tube de verre sur son support, et l'on est prêt à procéder aux trois essais décrits plus haut.

Il convient d'opérer dans une chambre à demi obscure, de placer derrière la lampe un écran noir, de telle façon que la flamme se projette sur cet écran, enfin d'avoir également devant soi, par exemple accrochés à un mur, les cinq tableaux coloriés (deux pour la soude, trois pour la potasse) qui servent d'échelle.

On saisit alors la lampe dépourvue de sa cheminée ; on la fixe dans sa gaine, dételle façon que le bec soit à O^jOOô au-dessous de l'esquille immobile, et on approche doucement la lampe jusqu'à ce que l'esquille soit entièrement plongée dans la partie extérieure de la flamme ; on attend un tiers de minute que l'équilibre de température se soit établi ; notons en passant que, lorsque l'esquille n'est pas d'une dimension exagérée, cette température peut être considérée comme constante pour chaque essai.

On estime alors l'intensité de la flamme due à la soude, et on la note. Premier essai. Puis on saisit un verre bleu, on regarde la flamme au travers, et on estime une première fois l'intensité de la coloration due à la potasse ; on la note.

On superpose un second verre bleu au premier, et on note de nouveau l'intensité constatée.

Deuxième essai. L'csquillo cst alors retirée de la flamme, par déplacement de la lampe,

qui est coiffée de sa cheminée et surbaissée convenablement, de façon que le sommet de la cheminée soit à environ 1 centimètre au-dessous de l'esquille restée immobile ; on approche de nouveau la lampe, et on procède de même qu'au premier essai, en comparant seulement les intensités des flammes au deuxième tableau pour la soude et pour la potasse.

Après cet essai, l'esquille est généralement fondue et fort adhérente au fil de platine ; on enlève le tube de verre, on fait adhérer sur la perle obtenue un peu de sulfate de chaux bien pur, porphyrisé, en la mouillant d'eau distillée, et on commence le troisième essai, en se référant pour la soude au deuxième tableau, pour la potasse au troisième.

Les notes prises peuvent être groupées comme il suit :

Applications du procédé Szabo.