FER CHROME
Structure.
Associations
Le fer chromé en lames minces est d'un brun jaunâtre, comme la picotite. Les échantillons qui nous ont été communiqués par M. Thoulet, sont, au microscope, identiques d'aspect à la picotite des Iherzolithes. Les sections observées sont terminées par des contours irréguliers, avec indication de quelques facettes cristallines conduisant à des formes octaédriques incomplètes. Point de clivages distincts, mais seulement quelques fentes irrégulières remplies d'un dépôt noirâtre qui se dissout par l'action prolongée de l'acide chlorhydrique.
La surface de la section ne possède aucun éclat métallique. Lorsqu'on l'observe à la lumière réfléchie, elle s'éclaire d'un reflet rosé ou violacé très différent de la teinte bleuâtre du fer oxydulé. L'éclat semi-métallique des échantillons entiers de fer chromé tient à un revêtement mince et inégal de fer oxydulé qui disparaît par l'action des acides.
Le poids spécifique du fer chromé varie de li,U â /t,6. L'action des acides sur ce minéral est à peu près négligeable. ii; *<< ^ "..
Les grands gisements de fer chromé se trouvent toujours dans les serpentines. Il est probable, d'après cela, que ce minéral se rencontre aussi dans les roches à olivine ou à enstatite, dont ces serpentines dérivent et où il a été confondu avec la picotite.
On connaît du reste des exemples authentiques de spinellides inter-
SPINELLIDES. 415
médiaires par leur composition entre la picotite et le fer chromé; tel est le cas pour la picotite chromifère provenant d'une roche péridotique de la Nouvelle-Zélande, roche décrite par M. von Hochstetter sous le nom de dunite.
Tel est le cas encore pour le spinellide de Volterra, décrit par Becchi sous le nom de fer chromé et qui ne contient que Ixli pour iOO de sesquioxyde de chrome. La picotite renferme 8 pour 100 de cet oxyde, le fer chromé, supposé pur, en possède 68 pour 100.
Le fer chromé se distingue du fer oxydulé par son reflet d'un rose vio- Diagnostic. lacé à la lumière réfléchie et par l'absence d'éclat métallique quand il est taillé en lame mince. Il se distingue encore par sa transparence plus ou moins marquée, par son inaltérabilité sous l'action des acides. Enfin, des essais qualitatifs, soit au chalumeau, soit par voie humide, en y décelant la présence du chrome, achèveront d'assurer le diagnostic.
Le grenat mélanite, réduit en lames minces, est isotrope comme le fer chromé et présente à peu près la même coloration brunâtre. Il est également dépourvu d'éclat métallique à la lumière réfléchie. Enfin, il est sillonné de fissures irrégulières remplies d'un enduit ferrugineux, comme le fer chromé. L'acide fluorhydrique concentré l'attaque lentement, tandis qu'il laisse intact le fer chromé. En outre, les essais qualitatifs n'y révèlent pas la présence du chrome. Enfin les grenats sont toujours à peu près globuleux ; leurs contours sont nettement accusés et conduisent à rattacher leurs formes au trapézoèdre, tandis que le fer chromé est plus ordinairement en plages irrégulières et se rattache par ses formes incomplètes à l'octaèdre régulier.
Le pyrope en lames minces est d'un rouge brunâtre ; sa teinte est donc en général différente de celle du fer chromé. D'ailleurs il est, comme le mélanite, attaquable, quoique lentement, par l'acide fluorhydrique et également doué de formes globuleuses.
Les propriétés qui distinguent le fer chromé des sulfures métalliques et de la limonite sont les mêmes qui séparent la picotite de ces minéraux (voir p. /il3).
^16 MINÉRAI.OGIE MIGROGRAPHIQUE.
Enfin, entre la picotite et le fer chromé, ainsi qu'il a été dit ci-dessus, il n'existe que des différences quantitatives de composition, susceptibles d'être appréciées seulement par l'analyse.
FER OXYDULE.
structure.
Associations.
Le fer oxydulé est tantôt en cristaux simples dans les roches et tantôt à l'état de macles. Les cristaux simples offrent la forme octaédrique habituelle des spinellides. Souvent leurs surfaces sont planes et leurs arêtes vives ; alors ils fournissent, dans les lames minces, des sections losangiques ou rectangulaires nettement accusées. Fréquemment aussi les angles des cristaux sont émoussés et les arêtes arrondies. Cette particularité peut provenir d'une cristallisation imparfaite du minéral, ou, au contraire, résulter d'une altération secondaire. Dans le premier cas, les bords de l'échantillon sont nettement découpés, sa teinte générale à la lumière réfléchie est uniforme, et, au delà de ses bords, on n'observe aucun dépôt mal délimité de limonite. L'inverse s'observe dans les cas où il y a eu altération.
La déformation des cristaux de fer oxydulé est souvent poussée plus loin, et ce minéral se trouve alors réduit à l'état de grains irréguliers ou de granules. Il présente même quelquefois des figures à contours curvilignes, qui ne se rapprochent d'aucune forme cristalline définie.
La macle du fer oxydulé se fait suivant la loi habituelle des spinellides, c'est-à-dire suivant les faces de l'octaèdre. 11 est fréquent de rencontrer ce minéral disposé en agrégats réguliers composés de petits octaèdres alignés suivant les axes du système cubique et juxtaposés parleurs pointes (fig. 148).
Le fer oxydulé est complètement opaque ; à la lumière réfléchie, il présente un éclat bleuâtre métallique.
Le poids spécifique varie de Zi,9 à 5,2.
Le fer oxydulé se présente dans presque toutes les roches. 11 appar-
SPINELLIDES. 417
tient aux deux stades de consolidation. Les cristaux du premier stade sont en général plus volumineux que ceux du second. Ils ont été produits aux débuts du phénomène de la cristallisation; aussi les trouve-t-on fréquemment inclus ou partiellement enclavés dans les minéraux divers qui les accompagnent. Dans les roches à structure granitoïde, le fer oxydulé appartient exclusivement au premier stade de consolidation. Dans les roches à structure trachytoïde, sa formation peut être rapportée aux deux stades.
Les cristaux du premier stade sont disséminés dans la roche, ou inclus dans les autres minéraux, ou même renfermés dans les inclusions vitreuses, comme on en trouve des exemples dans l'augite et le péridot.
Le pyroxène, l'amphibole, le mica noir et même les feldspaths semblent, dans certains cas, avoir exercé une action attractive sur le fer oxydulé.
Cette action s'est exercée durant et surtout après leur formation, tandis que le magma était encore fluide ; il serait difficile d'expliquer autrement l'abondance des inclusions de ce minéral qu'ils ont englobées, et aussi la ceinture de fer oxydulé qui fréquemment les entoure. La hornblende et le mica noir s'environnent surtout volontiers d'une zone extérieure de fer oxydulé. Dans les andésites du Cantal, le premier de ces deux minéraux est constamment muni de la bordure en question, tandis que, dans les mêmes échantillons^ l'augite en est toujours dépourvu.
Le fer oxydulé du second stade est en granules microlithiques, tantôt
Fig. H8.
Fer oxydulé d'un balaste de la Réunion.
(Vélain, /. c.)
Zjl8 MINÉRALOGIE MIGROGRAPHIQUE.
cristallins et tantôt entièrement arrondis. Il s'est produit particulièrement aux débuts de ce stade, car ses microli thés se trouvent à l'état d'inclusions dans les microlithes de feldspath ou d'augite dont il est ordinairement accompagné.
Le fer oxydulé apparaît encore dans les roches comme résultat d'actions secondaires immédiates. La hornblende et l'augite ont été fréquemment décomposés par des émanations qui pénétraient la roche ; ils ont perdu leur couleur normale, leur structure, leurs propriétés optiques; la substance qui les composait a été remplacée par de la matière amorphe transparente et par un dépôt ferrugineux noir généralement abondant, dans lequel on distingue parfois des sections rectangulaires identiques à celles que fournit le fer oxydulé.
Actions secondaires. Le fcr oxydulé s'altèrc facilement sous l'influence des acides, et aussi
sous l'influence de l'eau, particulièrement à haute température. Aussi n'est-il pas étonnant de le rencontrer souvent dans les roches, plus ou moins transformé en limonite. En s'altérant, il perd son éclat, la netteté de ses surfaces, et s'entoure d'une bordure jaunâtre translucide. L'étendue du dépôt de limonite s'aperçoit surtout à la lumière réfléchie. Toutes les parties infiltrées se présentent alors avec un reflet gris jaunâtre très marqué. Réactions qualitatives. Le fcr oxydulé cst attirablc au barreau aimanté; cependant, s'il est
en très petits cristaux adhérents à des matières peu magnétiques, le barreau aimanté devient insuffisant pour l'enlever d'une roche pulvérisée. 11 est préférable d'employer alors un électro-aimant mis en communication avec un élément Bunsen.
Le fer oxydulé est attaquable par l'acide chlorhydrique, même dans les préparations en lames minces et à basse température. Néanmoins, pour faciliter la dissolution, au lieu d'acide chlorhydrique seul, il est préférable d'employer cet acide additionné d'une petite quantité d'iodure de potassium, de manière à faire agir en réalité de l'acide iodhydrique à l'état naissant. Le fer oxydulé résiste très bien à l'acide fluorhydrique concentré ; aussi le retrouve-t-on avec le pyroxène et le péridot dans le résidu du traitement des laves par cet acide.
SPINELLIDES.
Si le fer oxydulé se trouve dans une poudre provenant de l'écrasement d'une roche, son pouvoir magnétique intense le distingue immédiatement de tout autre minéral. S'il est compris dans l'épaisseur d'une préparation, son opacité complète le sépare du pléonaste, de la picotite, du fer chromé, du grenat mélanite et de la limonite, qui sont très rarement dépourvus de toute transparence. Il se distingue de ces mêmes minéraux par son éclat bleuâtre, qui est tout à fait caractéristique. Cet éclat le sépare encore de la pyrite, qui présente une couleur jaune à la lumière réfléchie.
Quand le fer oxydulé est partiellement altéré et à demi transformé en limonite, les caractères ci-dessus indiqués ne peuvent plus être commodément utilisés comme moyens de diagnostic. 11 faut alors avoir recours à l'action des acides, et, au besoin, au traitement par le barreau aimanté ou par l'électro-aimant, après pulvérisation d'un échantillon de la roche.
Pour la distinction du fer oxydulé et du fer titane, on peut utiliser la nature spéciale de l'enduit dont ce dernier s'entoure par voie d'altération, la couleur brunâtre de son reflet, ses groupements dendritiques fréquents, et la résistance plus grande qu'il oppose à l'attaque par l'acide clilorhydrique.
Les spinelles (rubis spinelle, pléonaste et picotite) ont été reproduits par divers procédés :
1" Ebelmen les a obtenus par fusion de leurs éléments dans l'acide borique et volatilisation du dissolvant;
2° MM. H. Sainte-Claire Deville et Caron ont reproduit les spinelles en faisant réagir à haute température les fluorures d'aluminium et de magnésium en présence de l'acide borique ;
3° M. Daubrée a fait cristalliser le rubis spinelle par l'action du chlorure d'aluminium en vapeur sur la magnésie.
Le fer chromé a été produit par Ebelmen en suivant la méthode qui lui avait fourni les spinelles.
D'après les expériences de M. H. Sainte-Claire Deville, le fer oxydulé cristallisé s'obtient aisément en faisant réagir l'acide chlorhydrique gazeux sur du sesquioxyde de fer amorphe.
Diagnostic
Reproduction artificielle.
420 MINÉRALOGIE MIGROGRAPHIQUE.
Nous avons obtenu, par fusion et recuit prolongé, des associations de cristaux de pléonaste avec la néphéline et le grenat mélanite. Dans les mêmes conditions, le fer oxydulé s'est produit associé au labrador et à l'augite.
RENVOI AUX PLANCHES
Pléonaste : XL, 2. — XLIV, 4. — XLV, 1. — LUI, 1.
Picotite: XL, 1.
Fer chromé : LU, i.
Fer oxydulé : I, 1. — VI, 1 et 2. — VII, 2. — XVIII, 1 et 2. — XXII, 1 et 2. — XXVIII, 1 et 2. — XXIX, 1 et 2. — XXX, 1 et 2. — XXXII, 1 et 2. — XXXIII, 1 et 2. — XXXIV, 1 et 2. — XXXVII, 1 et 2. — XXXVIII, 1 et 2. — XXXIX, 1 et 2. — XL, 1 et 2. — XLI, 1 et 2. — XLII, 2. — XLIV, 6. — XLV, 2. — XLVI, i et 2. — XLVIII, 1 et 2. — XLIX, 1 et 2. — L, 1 et 2. — LI, 1 et 2. — LU, 2.
FER OLIGISTE (hématite rouge)
Fischer. Kritische mikroskop-mineral. Studien, 1" partie. Freiburg i. B., 1871, 58. Bibliographie.
G. Rose. Monatsber. der k. Akad. d. Wiss. Berlin, 1869, 352.
Sesquioxyde de fer de la formule Fe, isomorphe avec l'alumine, qu'il Propriétés chimiques, remplace dans un grand nombre de silicates. Densité 4,50 à 5,30.
Infusible au chalumeau. Soluble dans l'acide chlorhydrique concentré plus lentement que le fer oxydulé. L'attaque est d'autant plus lente que le corps est mieux cristallisé.
Le fer oligiste est parfois attirable à l'aimant; mais il convient de remarquer que les variétés transparentes, rouges ou jaunes, ne sont jamais attirées; il est donc possible que les variétés opaques attirables doivent cette propriété à un mélange intime avec des grains de fer oxydulé.
Le fer ohgiste est rhomboédrique. Il se présente généralement en Propriétés lamelles hexagonales aplaties suivant la face a*, avec les faces latérales p. ^"^et oTt^ques?"^^ Deux de ces faces peuvent être très développées aux dépens des quatre autres.
Tantôt opaque, tantôt translucide, le fer oligiste se présente souvent au microscope en lamelles transparentes d'un beau rouge vif et plus rarement d'un jaune rougeâtre, entièrement dépourvues de dichroïsme. Par réflexion, le fer oligiste présente le même reflet bleu que le fer oxydulé.
Les faces basales a* et du rhomboèdre primitif;) servent parfois de faces d'associations à des macles. Parallèlement à ces mêmes faces, il existe des clivages très difficiles.
Structure et associations.
Diagnostic.
Reproduction artificielle.
Z,22 MINÉRALOGIE MICROGRAPHIQUE.
Le fer oligistese présente au microscope soit en lamelles minces hexagonales, soit en agrégats plus ou moins réguliers, parfois étoiles et symétriques. On le connaît sous trois formes : de première, de seconde consolidation et dû à des actions secondaires.
Il paraît remplacer une partie du mica dans certains granités et dans certains gneiss (itabirite dans la Caroline du Nord et du Sud). Parfois il s'associe régulièrement à un mica à deux axes (Pennsbury, New-Providence, en Pensylvanie).
C'est à lui qu'il faut rapporter la coloration rose d'un grand nombre de cristaux de feldspaths et la couleur brune ou violette de la pâte de la plupart des porphyres pétrosiliceux. Il constitue les inclusions caractéristiques de la pierre du soleil et communique à cet oligoclase son reflet aventuriné.
On a signalé le fer oligiste à peu près dans toutes les roches : diorites, porphyrites, serpentines, trachytes, andésites, basaltes, etc. Il s'est produit souvent par sublimation dans les fumeroles volcaniques.
Lorsque le fer oligiste est opaque, et qu'il ne présente pas ses contours hexagonaux caractéristiques, il peut être confondu avec le fer oxydulé, avec lequel il est d'ailleurs susceptible de se mélanger. 11 est rare cependant de ne pas apercevoir quelques parties moins opaques présentant une couleur rouge foncé par transparence. Il convient aussi d'essayer son magnétisme et de considérer seulement comme fer ohgiste les grains non attirables à l'aimant.
Le mica noir, lorsqu'il se présente en lamelles parallèles à la base, possède la couleur et les formes hexagonales du fer oligiste; comme lui, dans ce cas, il est dépourvu de dichroïsme, et sans action sur la lumière polarisée. Le seul moyen de distinction consiste alors dans l'emploi de l'acide chlorhydrique concentré, qui décolore seulement le mica, tandis qu'il dissout le fer oligiste.
Le fer oligiste se produit dans les volcans par décomposition du chlorure de fer sous l'influence de la vapeur d'eau. Gay-Lussac a répété avec succès, dans le laboratoire, cette réaction naturelle.
FER OLIGISTE. 423
De Sénarmont a fait cristalliser l'hématite en décomposant sous pression une dissolution de perchlorure de fer, à environ 600% dans un tube scellé. Il est remarquable que, dans ces conditions, au sein de l'eau, il se forme un oxyde de fer anhydre.
M. Daubrée a obtenu le fer oligiste par l'action du perchlorure de fer sur la chaux vive à haute température.
M. H. Sainte-Glaire Deville a transformé le sesquioxyde de fer amorphe en hématite cristallisée, en faisant agir au rouge l'acide chlorhydrique gazeux.
Dans une de nos préparations artificielles de leucite associée au pyroxène, nous avons observé quelques lamelles rouges transparentes de fer oligiste.
RENVOI AUX PLANCHES
XXI, 1. — XXIII, 1 et 2. — XLV, 2,
