EMERAUDE

L'émeraude est un bisilicate d'alumine et de glucine : ÀlSï^ + Be^Sï^ Propriétés chimiques. Elle contient parfois des traces de carbures d'hydrogène auxquelles on a rapporté sa belle couleur verte. Densité : 2,67 à 2,75. Elle fond en une scorie bulleuse et est inattaquable aux acides.

L'émeraude est hexagonale; sa double réfraction est très peu éner- Propriétés gique, à un axe négatif; ses couleurs de polarisation sont faibles, analogues et optiques. à celles des feldspaths ; elle est dénuée de relief. M. Mallard la considère comme orthorliombique, à un angle voisin de 120°.

Vémeraude noble est verte, le béryl vert-pomme jaunâtre, V algue marine vert bleuâtre. En plaques minces, ces diverses variétés se montrent incolores.

On trouve ce minéral en prismes hexagonaux de première consolidation (granulites, pegmatites et filons stannifères), ou de développement métamorphique (calcaires et schistes néocomiens de Muso, Nouvelle-Grenade). Les clivages p et m se montrent au microscope sous la forme de cassures très irrégulières et servent de canaux aux actions secondaires qui altèrent facilement l'émeraude et la kaolinisent.

Les inclusions de l'émeraude sont abondantes et assez caractéristiques :

dans le béryl de Montjeu, près Autun, on aperçoit, déjà à un grossissement

de 80 diamètres, de grosses inclusions aqueuses, souvent hexagonales, à

côté d'autres inclusions de très petite taille et de même nature. Ces diverses inclusions ne sont pas rangées en files comme dans le quartz, mais régulièrement semées dans certaines plages du minéral.

M. Sorby a constaté dans certaines émeraudes des inclusions doubles à eau et acide carbonique, et d'autres contenant un minéral cubique.

APATITE

ZiRKEL. Untcrsuchungen ilber die tnikrosk. Zusammensetzung u. Structur der Basaltgesteine. Bonn, 1870. Bibliographie.

cri stallographiques

et optiques.

L'apatite est un minéral à base de chaux, dans la constitution duquel Propriétés chimiques. il entre de l'acide phosphorique, du fluor et du chlore. Sa composition peut

être représentée par l'union d'un équivalent de phosphate de chaux (Ga'' Ph) avec un équivalent d'un composé binaire Ga (Gl, FI).

Son poids spécifique est compris entre 3,16 et 3,22.

L'apatite appartient au système hexagonal. Sa forme habituelle dans les roches est une combinaison de la base et des faces latérales du prisme ; rarement les arêtes de la base sont modifiées par d'étroites troncatures.

Quand l'apatite est sectionnée parallèlement à la base du prisme, elle se présente sous forme d'hexagone régulier. Parallèlement à l'axe principal, elle fournit des sections rectangulaires simples ou symétriquement tronquées sur les angles. Les sections obliques sont assez fréquentes et ordinairement dissymétriques. Quand elles se produisent sous formes d'hexagones, on aperçoit, en même temps qu'elles, les faces latérales du prisme; celles-ci sont de forme parallélogrammique, et, comme elles sont comprises dans l'épaisseur de la préparation, il faut faire varier la mise au point du microscope pour en bien voir toutes les parties.

L'apatite en gros cristaux possède des clivages parallèlement et perpendiculairement à l'axé principal. Dans les sections minces des roches, l'apatite en petits échantillons n'offre aucune indication de clivages longi-

Pl. XLV, fig. 1.

Clivages

tudinaux ; en revanche, le clivage parallèle à la base est presque toujours très visible, bien que souvent il présente quelques irrégularités dans sa direction. 11 suit de là qu'un prisme d'apatite, couché parallèlement à l'axe, se montre formé par un assemblage de tronçons accolés bout à bout.

Dans les lamelles minces de roches, l'apatite est ordinairement en cristaux simples et isolés. Exceptionnellement, on a signalé des assemblages réguliers, formés de petits cristaux réunis autour d'un cristal de plus grandes dimensions et accolés, le long des arêtes du cristal central, de sorte que leurs axes principaux soient parallèles. Axes d'élasticité. Lcs scctious d'apatite perpendiculaires à l'axe optique, lequel est en

même temps, comme nous l'avons vu, l'axe principal cristallographique, demeurent éteintes entre les niçois croisés, quelle que soit l'orientation de la préparation. Toutes les autres sections s'éteignent seulement en quatre positions à angle droit parallèlement à la projection de l'axe optique unique, c'est-à-dire généralement suivant leur longueur.

L'apatite en lames minces ne prend entre les niçois croisés que des colorations médiocrement vives, qui varient du blanc pur au blanc bleuâtre, lorsqu'elles possèdent leur maximum d'éclat. Ce phénomène tient, comme pour la néphéline, au faible écart qui existe entre l'indice ordinaire et le minimum de l'indice extraordinaire. Ces deux indices ont une faible valeur et ne ditfèrent l'un de l'autre qu'à la troisième décimale. La valeur moyenne des indices est égale à j,657.

L'apatite est un minéral négatif.

Dans les lames minces, l'apatite est ordinairement incolore; cependant elle présente quelquefois une très légère teinte bleuâtre ou jaune clair.

Les gros cristaux de ce minéral sont passablement dichroïques, mais les sections minces ne le sont pas sensiblement. Structure. La surfaco des faces naturelles est fréquemment criblée de fines

vacuoles qui lui donnent une apparence rugueuse, rappelant un peu l'aspect chagriné des sections d'olivine; mais les sections sont nettes et limpides.

Quelquefois les prismes d'apatite sont creusés intérieurement d'une cavité allongée dans le sens de l'axe principal, cavité qui débouche au

Couleurs de polarisation.

Coloration

et dichroïsme.

APATITE. 301

dehors, au travers de l'une des bases et que remplit le magma fondamental de la roche (andésite à pyroxène de Santorin, andésite à hornblende du Cantal).

L'apatite est essentiellement un minéral du premier stade de consoli- Associations. dation. On la trouve dans les roches les plus diverses, anciennes ou récentes, enveloppée et moulée par tous les autres cristaux, à quelqu'espèce qu'ils appartiennent. Presque tous les minéraux des roches la renferment à l'état d'inclusion ; on la trouve même incluse dans le fer oxydulé, l'un des minéraux les premiers cristallisés. Ces faits concordent bien avec ce que l'on sait des propriétés de l'acide phosphorique. En effet, cet acide n'est pas déplacé à haute température de ses combinaisons chimiques par l'acide silicique.

Lors même qu'une roche, contenant de l'apatite, a subi des mouvements violents avant ou pendant le second stade de consolidation, il est très curieux de voir que ce minéral est presque toujours en cristaux intacts, qu'il a conservé le tranchant de ses angles et de ses arêtes. Malgré la netteté de ses clivages transversaux, il a tout au moins échappé à une dislocation totale qui semblait facile.

Bien que fréquente dans les roches éruptives, l'apatite est rarement très abondante; en général, elle n'est pas en échantillons assez nombreux dans une roche pour qu'on puisse l'y compter au nombre des éléments essentiels.

Les roches les plus riches en apatite sont presque toujours aussi très riches en mica noir ou en amphibole. Parmi les premières, nous citerons les kersantites (kersantons de Bretagne), les porphyrites micacées (minettes pi. ix, «g. i et 2. du Morvan), les andésites micacées (Cantal). Parmi les secondes, nous pi. xxvii, fig. 1 et 2. signalerons les syénites, les andésites à amphibole (Cantal).

L'apatite est souvent dépourvue d'inclusions. Quand elle en possède, inclusions. celles-ci se présentent sous forme de granules sphériques ou de corpuscules cyhndriques allongés, opaques, d'un noir violacé, semblables à ceux pi. xxvi, fig. \ et 2. qui s'observent dans la néphéline et dans l'haûyne. Ces inclusions sont dis- pi. xxvii, flg. 1 et 2. tribuées suivant des plans parallèles aux surfaces du cristal qui les renferme, de telle sorte que, dans les sections parallèles à la base, elles forment

des figures hexagonales régulières, concentriques, tandis que dans les sections longitudinales elles dessinent des rectangles à bords parallèles. Parfois elles s'accumulent en telle quantité au centre du cristal qu'elles le rendent opaque et ne laissent entre elles et les bords qu'une mince zone transparente.

PI. IV, fig. 4. Dans les gros cristaux généralement verdâtres d'apatite (Canada,

Schlaggenwald et Pfitsch en Bavière), on trouve de grosses inclusions à deux liquides. Le liquide le plus excentrique est de l'eau; la bulle centrale est de l'acide carbonique liquide à l'état sphéroïdal et l'intervalle entre les deux liquides est rempli par de l'acide carbonique gazeux (?). Actions secondaires. L'apatitc cst remarquable par la résistance qu'elle oppose aux causes

d'altération. Dans les roches basiques les plus profondément modifiées, où l'on trouve la néphéline, la leucite, l'olivine fortement attaquées, elle est intacte. D'autre part, on l'observe également bien conservée dans des roches acides, telles que les porphyres quartzifères, les rhyolithes, dans lesquelles les phénomènes d'altération ne sont pas moins, manifestes, quoique d'un autre ordre.

Réactions qualitatives. H est rare quc l'apatite puisse être détachée en esquilles des roches qui

la contiennent; car elle est presque toujours en cristaux\très petits et fortement adhérents. Si cette opération est possible, alors il convient d'essayer les réactions qui décèlent au chalumeau la présence du fluor, du chlore et du phosphore.

On peut encore constater la solubilité du minéral dans l'acide nitrique, la présence de la chaux dans la solution à l'aide de l'oxalate d'ammoniaque. La chaux peut être aussi décelée en employant comme réactif l'acide sulfurique dilué. Par évaporation complète ou même simple concentration à la température ordinaire du liquide obtenu, il se forme des cristaux de gypse.

Dans la solution que fournit l'acide nitrique, le molybdate d'ammoniaque donne un précipité de phospho-molybdate qui décèle l'acide phosphorique du composé.

Ces réactions, et particulièrement celle du molybdate d'ammoniaque,

APATITE. 303

sont les plus sensibles et en même temps les plus importantes. Elles ont en outre l'avantage de pouvoir être appliquées, lorsque l'apatite est engagée dans une préparation microscopique. Quelques renseignements additionnels seront utiles pour indiquer les précautions à prendre dans un tel cas. Supposons qu'il s'agisse de constater, par les réactions chimiques, l'existence de l'apatite dans une préparation faite suivant la méthode ordinaire, c'est-à-dire collée au baume de Canada solide et recouverte d'un petit verre. Les opérations à eÛfectuer sont les suivantes :

i» On enlève le petit verre avec le tranchant d'une lame de couteau.

2" On nettoie la surface de la préparation avec un pinceau imbibé de benzine, et on achève ce nettoyage avec un autre pinceau imbibé d'alcool ; la préparation reste adhérente au verre qui lui sert de support.

3° Sur la préparation ainsi disposée, on verse quatre ou cinq gouttes d'acide nitrique, étendu de la moitié de son volume d'eau, et on laisse la réaction s'opérer lentement à douce température. Au bout d'un quart d'heure environ, l'apatite est attaquée et dissoute.

4° On décante le liquide provenant de l'attaque et on le divise en deux parties. La première partie est traitée par l'ammoniaque, de manière à neutraliser la majeure partie de l'acide, puis par l'oxalate d'ammoniaque, qui détermine un précipité d'oxalate de chaux.

La seconde partie est versée sur une soucoupe de porcelaine et additionnée de quelques cristaux de molybdate d'ammoniaque. Le précipité de phospho-mojybdate se produit immédiatement. Les granules cristallins qui le composent se reconnaissent de suite quand on les observe au microscope. Ils ont la forme d'octaèdres réguliers et de dodécaèdres rhomboïdaux (Streng).

Si la liqueur acide contient de la silice en dissolution, sans qu'il y ait de phosphate dissous simultanément, il peut se produire aussi un précipité ; mais ce dépôt est d'un jaune bien moins vif et ne présente pas au microscope les caractères de cristallinité du phospho-molybdate.

5° Enfin, la préparation est lavée doucement à l'eau distillée et il reste des trous partout où il existait des cristaux d'apatite.

Le précipité de phospho-molybdate ne se produit que quand la dissolution nitrique du molybdate est en très grand excès par rapport à l'apalite. Aussi, quand on verse une goutte d'une telle dissolution sur une préparation contenant des cristaux d'apatite, le précipité jaune de phosphomolybdate ne se forme pas sur les sections d'apatite elles-mêmes, mais seulement aux alentours.

Diagnostic. Dcux miuéraux incolores et appartenant, comme l'apatite, au système

hexagonal se présentent fréquemment dans les roches : ce sont le quartz et la néphéline. Les minéraux appartenant aux autres systèmes cristallins sont tellement différents de l'apatite, par leurs formes et leurs propriétés optiques, qu'il est inutile de les comparer à ce minéral. Nous chercherons donc seulement à établir les caractères spécifiques qui distinguent l'apatite de la néphéline et du quartz.

Quartz et tridymite. Gousidérous d'abord ces minéraux quand ils se présentent en lamelles

hexagonales régulières, L'apatite diffère du quartz proprement dit par la netteté de ses angles et de ses arêtes, par la fréquence, la nature et la disposition de ses inclusions.

Elle diffère de la tridymite (minéral sinon hexagonal, au moins à formes hexagonales sensiblement régulières) par l'isolement habituel de ses cristaux et par ses inclusions. La tridymite forme presque toujours de petits amas de cristaux imbriqués ; elle est associée à l'opale et dépourvue d'inclusions. De plus, la tridymite est toujours en lamelles d'une extrême minceur; les cristaux d'apatite sont au contraire allongés dans le sens de l'axe principal, de telle sorte que, dans les lamelles minces, leur section comprend toute l'épaisseur de la préparation; leurs bords, bien que nettement tranchés, sont par suite fortement accusés, ce qui n'a pas lieu dans la tridymite.

Enfin, si la section hexagonale observée n'est pas rigoureusement perpendiculaire à l'axe principal, elle demeure absolument obscure dans toutes les orientations, si elle appartient à la tridymite; elle se colore plus ou moins, sauf dans quatre orientations à angle droit, si c'est de l'apatite

Dans ce cas encore, l'apatite présente une particularité qui la distingue.

Fi-. 72.

.;«ij

ÂPATITE. / 305

non seulement de la Iridymite, mais encore du quartz proprement dit et

de la néphéline. Sur l'un des côtés de la section basique observée, les liices

latérales du prisme hexagonal apparaissent avec des traits

parallèles et très serrés, dus à la trace des clivages (fig. 72).

Notons en outre ce fait que la tridymite fait défaut dans les

roches anté-tertiaires, ainsi que dans presque toutes les

roches tertiaires à structure granitoïde.

La néphéline diffère de l'apatite par la multiplicité de ses cristaux dans une même préparation, par la manière dont ils s'agencent et se serrent les uns à côté des autres ; les cristaux d'apatite sont toujours peu nombreux et clair-semés. En outre, les prismes de néphéline sont courts, les sections hexagonales presque toujours aplaties, d'où résulte pour les bords une apparence de minceur qui contraste avec les contours accentués de l'autre minéral.

Si la section est légèrement oblique, l'apatite se distingue encore, comme il a été dit ci-dessus, par les traits parallèles qui sillonnent les faces latérales du prisme.

Lorsque les sections sont opérées parallèlement à l'axe principal, l'allongement considérable de l'apatite, ses clivages transversaux la distinguent de tous les minéraux précités. Elle diffère en outre du quartz par la rectilignité de ses arêtes, par les couleurs relativement pâles qu'elle prend entre les niçois croisés, par la nature et la distribution de ses inclusions.

En somme, l'apatite est généralement facile à distinguer au microscope; tout au plus pourrait-on la confondre avec la néphéline dans le cas exceptionnel où elle serait en cristaux raccourcis et dépourvus de clivages. Alors l'emploi des réactions chimiques qualitatives devient nécessaire. Effectué comme il a été dit plus haut, il résout sûrement la question.

L'apatite a été reproduite artificiellement par divers procédés.

M. Daubrée l'a préparée en faisant passer du chlorure de phosphore sur de la chaux.

M. Manross a réalisé la synthèse de l'apatite par fusion du phosphate de soude avec du chlorure de calcium mélangé de fluorine.

Néphéline.

Reproduction artificielle.

306 MINÉRALOGIE MIGROGRAPHIQUE.

M. Forchhammer a, depuis, modifié cette expérience, en remplaçant le phosphate de soude par le phosphate de chaux, et le chlorure de calcium par celui de sodium.

Enfin MM. H. Sainte-Claire Deville et Garon ont obtenu l'apatite en fondant un mélange de phosphate de chaux, de chlorure et de fluorure de calcium ; ils ont en outre démontré qu'elle était volatile dans la vapeur de chlorure de calcium.

RENVOI AUX PLANCHES

1, 1. — IX, 1 et 2. — XVI, 1 et 2. — XVII, 1 et 2. — XVIII, 1 et 2. — XIX, 1 et 2. - - XXII, 1 et 2. XXIX, 1 et 2. — XXXI, 1. — XXXVIII, 1 et 2. — XLV, 1. — XLVII, 2. — XLVIH, 1,

SPHÈNE (titanite)

Propriétés

cristallographiques

et optiques.

Le sphène est un silico-titanate de chaux, Ca Sï -f- Ca Tï. Sa densité Propriétés chimiques oscille entre 3,30 et 3,70. Il est incomplètement attaqué par l'acide chlorhydrique, complètement par l'acide sulfurique, assez lentement par l'acide fluorhydrique.

Le sphène appartient au système monoclinique.

Les faces les plus habituelles, dans le sphène des roches éruptives, sont /), h^ eT, dï^ 0^ et enfin une face (6* rf* g^). La face o% appartenant à la zone /)/iS a souvent un développement prédominant et donne des sections en losanges ou en hexagones, très allongées perpendiculairement à l'arête ph^, limitées par les faces e* jo, h^ (fig. 73).

Il y a deux clivages faciles m, m, souvent aussi marqués au microscope que les clivages similaires du pyroxène.

Le sphène présente quelquefois une macle suivant la face h^ avec axe de rotation perpendiculaire; parallèlement à cette face, on peut alors avoir des sections triangulaires limitées par les faces rf* Qtp (fig. 74).

Le sphène est un minéral positif, dans lequel le plus petit axe d'élasticité sert toujours de bissectrice à l'angle aigu des axes optiques. Ces derniers sont dans le plan de symétrie g^ et F)g. 74. subissent une forte dispersion que nous ne pouvons pas négliger même dans la lumière parallèle. *

PI. I, fig. 1.

PI. XXXVII, fig. 1.

Fis. 73.

Axes d'élasticité et optiques.

Extinctions dans les zones principales.

2« exemple.

h'èo

•èk°

environ.

S08 MINÉRALOGIE MICROGRAPHIQUE.

M. Des Cloizeaux a trouvé dans des cristaux du Tyrol, pour l'écartement apparent des axes optiques :

1" exemple.

Rayons rouges 2E = 53» à 53° 30'

— verts /i6° à /i7»

— bleus 52° 27'

L'indice de réfraction moyen p = 1,905, pour les rayons rouges, permet de calculer l'écartement réel 2V par la formule sin E = p sin V, d'où 2 V p = 27° l\9' lli% en moyenne.

Quant aux autres rayons, on peut seulement induire que l'écartement réel des axes optiques, qui leur correspondent, est sensiblement plus petit. Les axes d'élasticité ne subissent pas de dispersion appréciable; leur position a été approximativement déterminée par 31. Des Cloizeaux : la bissectrice est perpendiculaire à la face o* qui, appartenant à la zone ph}, fait un angle de IhO" û3' avec h\ Il en résulte que l'arête A* g^ fait un angle de 39° 17' avec la normale optique, et l'arête /j^f^ un angle de 21° avec le même

axe (fig. 75).

Conformément aux données précédemment exposées (page62) et à celles du croquis (fig. 76), aucune des zones pg^, h^ g^ n'est susceptible d'un maximum en dehors de celui

Section g^

Fig. 76.

du plan Q^, Pour suivre les différentes valeurs des angles d'extinction, nous prendrons pour abscisse l'angle du plan de zone avec le plan originaire g^ ; pour ordonnée l'angle d'extinction rapporté à l'arête de zone.

SPHENE. 309

Zones pg^ et h^g^. — Ces zones (fi g. 77) présentent toutes deux des exemples du passage des angles d'extinction par toutes les valeurs possibles ; elles conservent pendant une assez longue pé- zones m» et /1I91.

riode leur valeur initiale minimum d'extinction au voisinage de g^, valeur respectivement égale à 21" pour pg^ et 39° 17' pour h^ g^; puis elles remontent vers 90" pour les plans voisins de p et de ^^ Dans la zone h^ g\ les clivages m, m, relativement faciles pour le sphène, sont parallèles à l'arête de zone, et l'extinction se fait de 0° à 45" à partir de leurs traces.

Ici la dispersion des axes n'est plus négligeable, et les angles d'extinction sont plus petits pour les rayons rouges que pour les violets. 11 y a même une série de sections éloignées de g^ et voisines de p dans la zone pg\ où il ne doit plus y avoir, à proprement parler, extinction dans la lumière blanche, mais succession de couleurs diGférenles.

. Rayons violcta

Fig. n.

Plan 0*. — La face 0' étant souvent très déTeloppée, les sections du sphène pourront être allongées suivant sa trace. Ses caractéristiques (page 81) dans la zone pg^ sont :

et dans la zone /i* g^

Résumé, — A) zone ph\ — Le sphène présente des formes allongées suivant la perpendiculaire à l'arête ph^ située dans la face o% perpendiculaire qui se confond avec l'arête g^ 0*; cet allongement ôte une importance prédominante à la zone ph^ ; l'extinction se fera suivant la bissectrice des arêtes es, dans les losanges souvent allongés que comporte cette zone (fig. 73).

B) La zone g^ o' présentera des propriétés optiques et des sections ana-

Couleurs de polarisation.

Coloration et polychroïsme.

Structure.

logues. L'extinction s'y fera constamment suivant l'arête g^ o% parallèle à la normale optique.

QLuzonepg^ comprendra les faces e 2 fréquentes dans le sphène; il convient de rapporter les extinctions de cette zone aux traces du plan 0* qui constitueront souvent les côtés allongés des sections.

Ces extinctions partiront de 0" dans le plan g^, pour passer par des valeurs relativement minimes ^t retourner à 0° dans le plan p. Les sections voisines du plan p ne donneront pas, à proprement parler, une extinction dans la lumière blanche, mais bien une série de couleurs, le violet s'éteignant sous des angles plus petits que le rouge.

D) Dans la macle habituelle du sphène, suivant la face h^ avec axe de rotation perpendiculaire, la zone ph^ du premier cristal se confond avec celle du second ; il en résulte pour cette zone une extinction simultanée des deux cristaux maclés, suivant la longueur et la ligne de macle.

Le sphène en plaques minces se colore, entre les niçois croisés, de couleurs foncées d'un jaune brunâtre, rappelant la couleur propre de ce minéral ; il semble rugueux et comme légèrement chagriné, lorsqu'il est coloré parles teintes de polarisation ; l'éclat de ses couleurs est de beaucoup inférieur à celui du pyroxène et de l'amphibole.

La coloration propre au sphène varie d'un jaune pâle à un brun foncé, cependant moins accentué et plus rougeâtre que celui du mica noir; son polychroïsme est sensible, plus marqué dans les variétés foncées que dans les claires; il est souvent supérieur à celui du pyroxène, toujours inférieur à celui de l'amphibole. Plusieurs variétés nous ont présenté l'échelle d'absorption suivante ; y > [3 > a. Suivant a la teinte est plus rougeâtre, suivant y plus verdâtre.

Les bords des cristaux et des plages de sphènes sont fortement cerclés de noir au microscope, et présentent un relief accentué dû aux rétïexions totales qui s'opèrent dans l'intérieur du minéral.

Le sphène se présente dans les roches éruptives le plus souvent en grands cristaux de première consolidation. Cependant on le connaît certainement à l'état secondaire, soit dans les druses, soit en enduits autour des grains

SPHÈNK. 511

de fer titane, soit développé métamorphiquement dans certains calcaires, soit enfin en cristaux formés par voie de sublimation de leurs éléments dans les fumerolles des volcans (Santorin).

11 n'est pas impossible qu'il constitue des plages de seconde consolidation dans les roches de la série granitoïde ; du moins on en trouve parfois plusieurs lambeaux entièrement isolés les uns des autres, dans les plaques minces, et cependant cristallographiquement orientés dans le même sens. Le sphène est alors très déchiqueté, et en tout analogue aux plages d'amphibole auxquelles il est intimement associé; le plus souvent les clivages m, m sont alors très apparents et oblitérés par des oxydes de fer opaques.

En grands cristaux ou à l'état secondaire, le sphène présente les sections à angles aigus dont nous avons rendu compte plus haut. Sa teinte brune, son relief, ses couleurs de polarisation en font un minéral caractéristique et difficile à méconnaître. 11 se montre rarement maclé sous le microscope, si ce n'est peut-être dans quelques phonolithes.

Le sphène ne constitue pas un des éléments dominants des roches Associations. éruptives ; il est cependant très répandu et l'on peut dire qu'il ne fait jamais défaut dans certaines classes de roches. Les deux minéraux auxquels il est le plus fréquemment associé, sont le fer titane et l'amphibole.

Il est abondant et essentiel dans les syénites, les amphibolites et les diorites, où il se montre en plages déchiquetées, généralement sans contours polyédriques. Il se fait rare dans les diabases.

Dans le granité, il affecte souvent une forme à sections allongées; i. série granitoïde. MM. Manès et Drouot l'ont trouvé assez abondant dans le granité porphyroïde de Saône-et-Loire pour lui donner la dénomination de granité à sphène; mais il est aussi abondant dans les gneiss et surtout dans les leptynites. pi. i, fig. i.

Nous le connaissons dans les ophites des Pyrénées au voisinage du fer titane que ces roches renferment en abondance.

On a signalé le sphène en grands cristaux de première consolidation ii. série trachytoide. dans les trachytes, les phonolithes et les andésites, et plus rarement dans les labradorites et les basaltes. Ainsi les andésites du Var, les andésites à

Inclusions.

Reproduction artificielle.

mica noir du Cantal, la lave basaltique de Yolvic sont riches en sphène.

Ce minéral se présente le plus souvent dans la série trachytoïde en débris irréguliers à clivages peu apparents ; dans les phonolithes, il a quelques caractères spéciaux : il est de couleur assez pâle, et la macle suivant la face U s'y montre assez fréquente.

Le sphène est un minéral pauvre en inclusions ; cependant nous avons découvert dans le sphène du granité à amphibole de Sand-Creek (Colorado) quelques inclusions liquides à bulle mobile, difficiles à apercevoir, à cause de la couleur foncée et de la forte réfringence du minéral.

On y a encore signalé en inclusions des particules vitreuses, du mica noir, de l'augite, de l'apatile, du fer titane et oxydulé.

Le sphène a été artificiellement formé par fusion d'un mélange de silice, de titane et de chlorure de calcium en proportions atomiques. C'est à M. Hautefeuille que l'on doit cette reproduction.

RENVOI AUX PLANCHES

I, 1. — XXII, 1 et 2. — XXIV, 1. — XXXVII, 1. — XLV, 1. — XLVJI, 1 et 2. — XLVIII, 1.

.3 'JOIH^Afl »0JIW« ^1 30.1 Ailà ^ I K

CORDIÉRITE (pinïte)

^, La cordiérite esl un silicate ferro-alumineux et magnésien, dans lequel propriétés chimiqi le rapport de l'oxygène du protoxyde, des sesquioxydes et de la silice est le suivant :

Mg : -; (AI, Fe) : i sï = 1 : 3 : 5.

La densité oscille entre 2,59 et 2,66. Elle fond difficilement et est difficilement attaquable aux acides.

La cordiérite est orthorhombique; elle présente rarement des formes nettes au microscope ; ses contours sont vaguement rectangulaires ou complètement irréguliers.

L'angle mm est égal à 119° 10'; il existe un clivage assez net suivant g\ imparfait suivant h\ et des traces de séparation suivant;?.

La bissectrice négative (a) est parallèle à l'arête mm; les axes optiques situés dans A* font entre eux des angles très variables (de 39" à Sh"). La dispersion est négligeable.

Les couleurs de polarisation sont pâles, dans les tons gris bleuâtres, analogues à celles des feldspaths.

En plaques minces, les couleurs bleues ou jaunâtres de la cordiérite sont très atténuées, souvent insensibles. Il en est de même du polychroïsme; quand il existe, le maximum d'absorption a lieu suivant la normale optique y, qui donne une couleur bleu violet. Suivant p, on a une teinte bleue plus pâle; enfin suivant a une teinte jaunâtre ou rougeâtre.

Dans les cordiérites de Bavière, autour des inclusions de pléonaste et

Propriétés

cristallographiques

et optiques.

Axes d'élasticité et optiques.

Coloration et polychroïsme.

3U MINÉRALOGIE MICROGRAPHIQUE.

de mica, la substance a subi une transformation qui lui donne un polychroïsme intense dans les teintes jaunes ; d'incolore, elle passe au jaune brun, lorsqu'on fait tourner la préparation après avoir enlevé un des niçois. Cette sorte d'auréole polychroïque se développe également, dans les mêmes conditions, au sein de la staurotide.

Les plages de cordiérite ne présentent aucun relief sur leurs bords.

structure, associations La cordiéritc a existé à l'état de grands cristaux dans un grand nombre

et inclusions. ^^ granulitcs, de micro-granulites et de porphyres quartzifères; elle y est

généralement transformée par actions secondaires en pinite ; mais ce fait

suffit pour démontrer que la cordiérite a pu se produire en cristaux de

première consolidation dans un grand nombre de roches acides.

On la connaît en plages granitoïdes de seconde consolidation dans certains granités et quelques rares diorites; enfin les gneiss et les schistes talqueux la contiennent à l'état métamorphique. Sous cette dernière forme, elle enclave rarement des inclusions des minéraux voisins, et réciproquement elle s'y trouve rarement en inclusions.

On a constaté dans la cordiérite la présence du mica noir, de l'hématite, du pléonaste. On y rencontre très fréquemment, dans les parties les plus indemnes d'actions secondaires, d'innombrables microlithes prismapi. XIII, fig. c. tiques, très fins, très allongés, qui se parent de vives couleurs entre les niçois croisés et rappellent sous tous les rapports la sillimanite. Ces microlithes ont vraisemblablement cristallisé simultanément avec le ciment de cordiérite qui les englobe.

Actions secondaires. L'attaquc de la cordiéritc par les actions secondaires donne naissance

à un grand nombre de substances dans lesquelles l'examen microscopique décèle, au milieu d'agrégats divers, des fragments encore intacts de cordiérite. Telles sont l'aspasiolite (gneiss de Krageroë, Norvège), la gigantolite (granulite à tourmaline de Tammela, Finlande), la fahlunite (schiste talqueux de Fahlun), la pyrargilite (granité d'Helsingfors, Finlande), l'esmarkite et la praséolite (minéraux de filons concrétionnés quartzifères), etc. Pinite. Nous insisterons ici sur la pinite, à cause de l'abondance relative de ce

minéral à l'état accidentel dans les granulites, les micro-granulites et les

CORDIÉRITE. 315

porphyres pétrosiliceux et particulièrement dans un grand nombre de roches françaises. La pinite s'y présente à l'état de prismes hexagonaux ou octogonaux, souvent bien formés, dans lesquels on a pu reconnaître plusieurs des faces de la cordiérite; la combinaison la plus habituelle est simple : wA* g^ p; on y observe des macles suivant les faces m ou g^.

Au microscope, la pinite se montre en général entièrement composée d'une substance jaunâtre colloïde, qui présente entre les niçois croisés les phénomènes habituels à l'opale ou à la serpentine; on y aperçoit des sphérolithes colloïdes à croix noire et des zones rubanées, dont les ombres pi. xin, fig. 5. moirées changent de place quand on tourne un des niçois. Cependant, lorsque la plaque est un peu épaisse, on distingue aussi de petites lamelles concrétionnées à polarisation chromatique, dont les couleurs sont plus vives que celles qui se rapportent d'ordinaire aux corps entièrement colloïdes (porphyre du Moulin-Gadoux, Yonne).

Dans certains cas assez rares (porphyre de Sincey, Côte-d'Or), les cristaux de pinite présentent une structure plus compliquée : une fine bordure concrétionnée, avec des fibres perpendiculaires aux bords des sections, dessine les contours du cristal ; au centre, on aperçoit une mosaïque de granules limpides pressés les uns contre les autres, présentant à peu près les couleurs de polarisation habituelles au quartz. On pourrait songer à une épigénie de pinite en quartz granulitique, si l'examen à la loupe des cassures du minéral ne forçait à rejeter cette hypothèse : ces cassures sont cireuses et d'un vert foncé ou d'un brun noirâtre.

La pinite fond sur les bords en émail blanc ; elle est très difficilement attaquable par l'acide chlorhydrique ; sa densité oscille entre 2,70 et 2,90.

RENVOI AUX PLANCHES

XIII, 5 et a.

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WERNÉRITES

•AU: ït-hioi;

Les wernérites constituent une famille de silicates alumineux de chaux Propriétés chimiques et de soude, dans laquelle l'oxygène des protoxydes est à celui du sesquioxyde comme i est à 2 :

: R : jR:^Sï = l : 2(3 à6).

Outre la chaux et la soude, les protoxydes comprennent un peu de magnésie et de potasse. Une pareille composition range le groupe des wernérites dans le voisinage immédiat des feldspalhs :

WERNÉRITES.

DENSITÉS

Rr^Rr^Sï

PROTOXYDES.

Meïonite. ......

Environ neuf fois plus de chaux que de soude.

Paranthine

(Ekebergite, Scapolite, Passauïte).

Environ trois fois plus de chaux que de soude.

COLSÉRANITE

Comme dans la paranthine.

DlPYRE

Quantités égales de chaux et de soude.

Ces diverses variétés semblent, au point de vue chimique, passer les unes aux autres par des types intermédiaires; la quantité de silice augmente en même temps que celle de soude. /!«; :

On a signalé la présence du chlore dans la passauïte, celle du fluor

dans certaines paranthines et dans un dipyre granulitique de Norvège. Le procédé Szabo distingue immédiatement les wernérites riches en éléments volatils des feldspaths correspondants; elles colorent la flamme en jaune avec une extrême intensité.

Le procédé Boricky est également applicable à l'étude de celte famille de minéraux. ,,^, .,

Les wernérites sont fusibles en une scorie bulleuse blanchâtre; les acides attaquent facilement la meïonite, plus ou moins difficilement les paranthines et très ditficilement le dipyre. Propriétés Toutcs Ics wcrnéritcs sont quadratiques; elles sont douées de deux

et optiques. clivagcs relativement faciles suivant les faces m, m. Les traces de ces clivages se montrent au microscope assez irrégulières, sous forme de lignes peu marquées; les actions secondaires élargissent et empâtent leurs traces.

L'axe optique unique coïncide avec le plus grand axe d'élasticité (a) : car toutes les wernérites sont négatives.

La double réfraction est assez énergique et, entre les niçois croisés en plaque mince, les couleurs de polarisation sont aussi intenses que celles du quartz. Le relief n'est pas sensible. ^^

Structure, associations 1. hçv mëionite cst principalement un minéral de druses, produit par

volatilisation et par actions secondaires. On la trouve sous cette forme à la Somma, associée à la wollastonite,au grenat mélanite, àlabiotite (méroxène) et à la hornblende.

Elle peut être confondue avec la mélilite; mais ce dernier minéral est souvent ferrugineux et primordial dans les roches volcaniques qui le contiennent.

II. La paranthine s'est généralement produite par métamorphisme au contact de roches granitoïdes avec des couches calcaires; on la trouve dans des druses associée à l'orthose (Arendal) ; elle se présente alors en cristaux bacillaires, allongés, à formes quadratiques. - . - - • '^i M. Gûmbel a signalé une roche du Tyrol contenant une variété de paranthine grenue (passauïte), associée à de l'orthose et à du sphène, et passant à une sorte de kaolin (porzellanerde).

WERNÉRITES. JrUl/. 319

III. La couséranile des Pyrénées est un minéral essentiellement formé par voie métamorphique, notamment dans des calcaires liasiques (port de Saleix, pont de la Taoulo) ; elle se présente en cristaux isolés prismatiques à huit pans, w, h\ de couleur bleuâtre, contenant un pigment charbonneux d'origine organique.

On la trouve aussi, d'après M. Des Gloizeaux, engagée dans un schiste noir au contact d'un épanchement ophitique, près de Pouzac (Hautes- Pyrénées) .

IV. Le dipyre se présente, comme la couséranite ou la chiastolite, dans des calcaires ou dans des schistes métamorphiques. Il y est parfois associé en minces baguettes parallèles les unes aux autres, jaunes, rougeâtres ou

d'un blanc laiteux à la loupe, parfaitement incolores en plaques minces. ■''■ '^

D'après M. Rosenbusch, le dipyre constitue souvent, dans les schistes maclifères, au voisinage des granités ou des granulites, le ciment des noyaux cristallins développés par voie métamorphique (zone de contact du Kirchberg, dans l'Erzgebirge). On peut le distinguer de la chiastolite par les caractères suivants : j" il semble souvent que les noyaux sont constitués par deux individus maclés; du moins on aperçoit une fine ligne de séparation médiane; les deux cristaux composants possèdent le même ellipsoïde d'élasticité et s'éteignent simultanément; mais une macle suivant m ou A* rend compte de cette apparence; 2° les noyaux de dipyre sont entièrement dépourvus de dichroïsme; 3° enfin on peut recourir soit au procédé Szabo, soit au procédé Boricky pour constater la présence de la soude.

Certaines amphibolites de Norvège, se rattachant aux diorites, aux -^

diabases et aux gabbros de cette région, contiennent le dipyre à l'état primordial; il y affecte alors une structure granulitique et ressemble beaucoup, en plaque mince, au quartz avec lequel il a dû être souvent confondu.

Nous insisterons sur cette forme granulitique primordiale de wernérite wemêrites primorque la paranthine et le dipyre peuvent affecter. Ce sont alors des minéraux '*^^ ^i'*»'!' ^v^ intégrants de la roche qui les contient, et ils s'y présentent en plages grani- to'ides de seconde consolidation.

320 MINÉRALOGIE MIGROGRAPHIQUE.

Nous avons déjà cité les roches à paranthine granuli tique du Tyrol (passauïte). Les plus beaux exemples de dipyre granulitique sont fournis par les roches encaissant les filons d'apalite d'Odegaard, près de Bamle (Norvège) ; il y est associé à l'amphibole, au sphène et au fer oxydulé, et ces amphibolithes wernéri tiques, souvent dénuées de feldspath, passent par gradations insensibles à des diorites de plus en plus chargées de labrador. Les mêmes associations se retrouvent à Rigordsheien, près Risor.

La vvernérite y constitue un minéral grenu, blanc, bleuâtre ou verdâtre à la loupe, présentant un aspect saccharoïde caractéristique. Au microscope, en plaque mince, elle est entièrement incolore et composée de petits granules accolés très limpides; sa consolidation paraît postérieure PI. XXXVII, fig. i. à celle de tous les autres éléments de la roche. Les clivages y sont plus réguliers que les traînées sinueuses d'inclusions habituelles au quartz; quand ces clivages présentent un réseau à angle droit, le granule reste constamment éteint entre les niçois croisés; on a donc bien affaire à une section p de la wernérite perpendiculaire à son axe optique unique. Les inclusions liquides paraissent faire défaut; tout au plus aperçoit-on quelques cavités à gaz.

, Fondue à haute température et soumise à un recuit prolongé, la roche à wernérite d'Odegaard s'est transformée en un mélange presque entièrement cristallisé de labrador et de pyroxène microlithique. La présence de l'amphibole, d'une part, et, d'autre part, de quantités appréciables de fluor dans la wernérite de cette roche lui attribuent d'ailleurs une origine autre que celle des roches à fusion purement ignée. Actions secondaires. Toutes Ics wcrnéritcs sout facilement attaquées par les actions secon-

daires et transformées en kaolin. Les clivages, peu marqués dans le minéral frais, sont alors fortement empâtés de matière opaque et servent visiblement de canaux aux actions transformatrices.

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RENVOI AUX PLANCHES