‹ Nouveau cours de minéralogieChapitre 2 sur 166 · HAS · texte numérisé non relu

HAS

CLASSIFICATION DES MINÉRAUX. s:

préeininent en s'appuyant sur des modifications du genre de celles qu’on a plus tard appelées ésomériques,sur des changements intra-moléculaires, ou, comme il le disait, sur les différences de * rôle que les mêmes atomes lui paraissaient pouvoir Jouer dans des corps de même composition apparente, que Haüy fondait ia nécessité d’adjoindre la forme cristalline à la composition chimique, comme second caractère spécifique. On peut voir dans sa longue controverse avec les chimistes au sujet du calcaire et. de l’arragonite, qu'il avait prévu le fait de l’isomérie, que les chimistes n’ont reconnu et proclamé que beaucoup plus tard ; et dans ce qu'il en dit, on trouve bien réellement la chose même, moins le mot; puisqu'il admet dans ces deux espèces une même composition chimique avec des molécules et des propriétés physiques différentes. Ainsi donc, dans les cas d’isomérie proprement dite; et aussi dans ceux de l’allotropie, qui n’est pas autre chose que lisomérie des substances réputées simples, la définition de l’'Espèce, dônnée par.Haüy, s'applique tout naturellement ; les corps étant alors constitués physiquement d’une manière différente, ne peuvent pas être de la même espèce ni pour le physicien ni pour le naturaliste ; et l’on doit les séparer et les distinguer par des noms différents : e’est ce qui a lieu à l'égard du diamant et du graphite, bien que ces corps soient l’un et l’autre composés de carbone pur.

Le fait de l’isomérie ne pouvant en aucune manière faire bb stacle à l'application de la règle, il doit en être de même de celui du dimorphisme ou polymorphisme, que quelques personnes ont prétendu opposer à la méthode de Haüy ; car, comme nous le croyons, et comme le pensent aussi beaucoup de minéralogistes et de chimistes, les faits d’ailleurs peu nombreux, qu’on a voulu désigner par ce nom, ne sont que des cas particuliers d’isomérie (voyez 1°" vol. p. 508), et ne constituent par conséquent qu'un faux polymorphisme, un polymorphisme purement apparent. Au fond, c’est un véritable hétéromorphisme, conséquence d’une diversité de constitution moléculaire qu’accompagne encore une même composition relative.

Il n’y aurait qu’un dimorphisme réel qui pût faire difficulté, et nécessiter peut-être quelque modification au principe de Haüy : et par dimorphisme réel, nous entendons ici le cas de deux miméraux qui ayant à la fois mêmes molécules chimiqueset mêmes molécules physiques, cristalliseraient malgré cela dans des sys-

tèmes différents. Mais rien ne prosve encore qu'il puisse en être

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ainsi; té La présent donc c’est là un cas purement hypothéti-

que, et j'ajoute fort peu Po et, en attendant qu’on fournisse la preuve de sa réalité, il n’y a rien à changer à la définition de Haüy. Ce qui montre d’ailleurs de la manière la plus manifeste la solidité de son principe, c’est que les minéralogistes qui sembleraient le pra: encjins à admettre pour certains eas un dimorphisme réel, n’en continuent pas moins d’établir dans chacun de ces cas la distinction 7e nn conformément à l’an- cienne règle.

Quant à l'isomorphisme, cet autre principe qui est aussi venu enrichir la science depuis les grands travaux de Haüy, il est évident qu'il n’a rien de contraire à la règle qu’il a posée, puisqu'il ne suffit pas que deux minéraux aient la même forme pour être de la même espèce, et qu’il faut encore qu’ils accordent sous Le rapport de la composition. Ainsi, dans les cas d’isomorphisme apparent ou purement géométrique (comme celui du diamant et du spath fluor), et dans ceux d’isomorphisme proprement dit (comme celui des carbonates rhomboédriques), la différence des compositions chimiques nécessitera toujours la séparation des corps en plusieurs espèces.

J'ai dit aïleurs, en parlant du principe de l’isomorphisme (1° vol., p. 311), que sa découverte avait aussi donné lieu à d’injustes attaques contre la méthode de Haüy ; ; quelques savants ont pris occasion de là pour prédire la ruine complète de cette méthode, prétendant que la minéralogie venait d’être à jamais replacée sous l'empire de la chimie. C’est qu’ils jugeaient mal la valeur et la portée du nouveau principe, qui par sa mature était bien plus propre à rapprocher les deux sciences qu’à les diviser, puisqu'il ne faisait qu’établir entre la composition chimique et la forme cristalline, une corrélation telle que le chimiste et Le

cristallographe peuvent, dans beaucoup de cas, contrôler leurs résultats les uns par les autres.

6 5. De certaines idées qui parfois ont guidé Haüy dans les applications de sa méthode.

Nous devons, au reste, faire remarquer ici que ces vives attaques, dont la découverte de l'isomorphisme a été le signal, n’atteignaient qu'indirectement les principes de classification de Haüy, et portaient bien plutôt contre la manière dont ce savant croyait pouvoir les appliquer dans certains cas. Nous sommes obligés de

La

le reconnaître : Haüy, qui avait si bien établi les bases de la philosophie minéralogique, et démontré la nécessité du concours des deux sciences, en assignant à l'espèce minérale son double caractère, a souvent, dans l’application, dévié de ses propres prin- | cipes, mais comme forcé par les circonstances, et comme par mesure provisoire. Tout en désirant que les recherches relatives aux deux caractères conspirassent également vers le même but, il ne croyait pas que, pour l’atteindre ou du moins pour en approcher, les deux sciences dussent toujours marcher ensemble; il pensait que l’une d’elles pouvait, en devançant l’autre, indiquer des réunions et des séparations, que celle-ci viendrait confirmer par la suite en achevant de compléter les déterminations.

Pour les séparations, cela se conçoit sans peine : car, puisque l'accord dans les deux caractères fondamentaux est nécessaire, il suffit que l’un d’eux se montre bien positivement en désaccord dans les minéraux que l’on compare, pour qu’on soit en droit de dire qu’il n’y a pas entre eux identité. Mais pour les réunions, on ne voit pas comment un des deux caractères pourrait devenir suffisant, après tous le$ raisonnements que nous avons faits pour établir la nécessité de leur concours. Aussi est-ce là, il faut l’avouer, le côté faible de la méthode de Haüy, telle que dans la pratique elle était devenue entre ses mains, c’est-à-dire, envisagée non pas en elle-même dans ses règles fondamentales, mais seulement dans quelques-unes des applications prématuréesqu’il ena faites.

Toujours est-il que Haüy s’est créé un principe auxiliaire, qui lui servait dans certains cas à aller au-devant de la détermination chimique, lorsqu'elle lui paraissait en retard, bien que ce principe ne fût pas unè conséquence rigoureuse de sa définition de l'espèce, et que l'expérience ne l’eût pas suffisamment démontré. Ce principe était que deux minéraux de composition différente ne pouvaient avoir la même forme, à moins que ce ne fût une de ces formes régulières, uniques chacune en son gerre, telles que le cube, l’octaèdre régulier, le dodécaèdre rhomboïdal, et qu’il appelait formes limites. Cest, nous devans en convenir, sans raisons bien valables, que Haüy en était venu à se persuader de la vérité de cette proposition. La découverte de l'isomorphisme a fait voir ce qu'il y a d’inexact dans son assertion, beaucoup trop affirmative : elle ne Pa pas complètement détruite, comme ou l’a souvent répété; mais elle a montré que les formes de deux espèces différentes pouvaient se ressembler assez, pour que la différence de leurs angles fût très-petite et dif-

ficile à saisir, et elle a laissé entrevoir la possibilité d’une identité parfaite entre les deux formes, sous la condition d’une certaine température dans les deux substances cristallisées.

Dans les cas de ce genre, Haüy, préoccupé de ce principe secondaire dont nous venons de parler, se hâtait de conclure à l'identité de la composition essentielle, etilrejetait les différences qu’offraient les analyses, soit sur l’imperfection de leurs résultats, soit sur des particules étrangères, qu’il supposait accidentellement mêlées avec la substance, et seulement interposées entre les lames de ses cristaux. | | | :

Quoique un peu hasardées, ces opinions de Hauy étaient assez plausibles à l’époque où il cherchait à les faire prévaloir; et ce n’est qu'après la découverte de l’isomorphisme que les minéralogistes en ont reconnu l’inexactitude. La plupart des difficultés qui tenaient aux variations des analyses, et que Haüy avait cherché à lever par son principe subsidiaire, sont tombées d’ellesmêmes, puisqu'il est constant aujourd’hui que les substances que Haüy regardait comme accidentelles, font le plus souvent partie intégrante du cristal, qui dans ce cas est composé de molécules isomorphes de différentes natures; la, manière de raisonner du célèbre cristallographe, dans les cas de ce genre, n'avait donc point de fondement réel. C’est là la seule brèche que l'isomorphisme ait faite, non pas aux bases véritables de la méthode de Haüy, car elles sont restées intactes, mais aux idées où principes accessoires, qui parfois le guidaient dans les applications de cette méthode, surtout vers la fin de sa carrière:

J'ai dit tout-à -lheure que, pour Les séparations à établir entre les minéraux que lon compare, un seul des caractères fondamentaux pouvait suffire, soit le caractère chimique, soit le caractère cristallographique. Je dois cependant faire remarquer ici que, si l’on se borne à un seul caractère, pour établir une différence d’espèce entre deux minéraux, il faut pouvoir prononcer avec certitude sur la valeur de ce caractère, qui ne doit pas être la même dans les deux corps, et par conséquent il faut que l'or soit re sûr de sa détermination dans l’un comme dans l’autre. Or, l'expérience est là pour prouver que la chimie, et tout aussi bien la cristallographie, quand elles ont été abandonnées à elles-mêmes sans moyens de contrôle réciproque, sont tombées fréquement dans des erreurs. On west bien sûr d’un caractère que quand sa détermination a été souvent répétée, etsurtout contrôlée par des observations d’un autre genre; avec lesquelles le

premier caractère a une relation intime et nécessaire. Or, ce n’est pas un des moindres bienfaits de la découverte de l’isomorphisme, que d’avoir établi un lien de cette espèce entre la forme cristalline et la composition atomique, une relation nouvelle qui permet maintenant au chimiste et au cristallographe de se prèter mutuellement secours, et de contrôler leurs RAA l’une par l'autre.

$ 6. Des principes par trop exclusifs de l'école des naturalistes purs. |

Nous venons de voir que la méthode de Haüy, bien comprise, exige dans létablissement d’une espèce, le concours des deux principaux caractères des minéraux, et les admet tous deux au même titre. |

Ce n’est qu’en s’écartant des principes qu'il avait posés luimême, et comme entraîné par une sorte de prédilection pour la science qu'il avait créée, que Haüy a fini par accorder dans la pratique, la prééminence au caractère de la forme, ce qui tendait à dénaturer sa méthode et à en faire un système cristallographique pur. Il n’est jamais allé toutefois jusqu’à prononcer lex. clusion absolue du caractère A comme l’a fait Mohs en Allemagne. ;

Ce célèbre minéralogiste soutenait que l'o n doit détrite los minéraux à l’aide des seuls caractères tirés de leur état naturel et qui leur appartiennent en propre, comme on décrit les animaux et les plantes; à ses yeux, les caractères chimiques n'étaient pas des caractères naturels (naturhistorische), parce qu'ils ne prennent naissance et n’apparaissent que pendant ou après la destruction de lêtre, et qu'ils ne sont point au nombre de ses propriétés essentielles et intrinsèques. Ce raisonnement, sans doute, est fort spécieux : avec tous les développements que Mohs a su lui donner, il offre une thèse importante en faveur des naturalistes contre les partisans de la méthode chimique pure. Mais, en y réfléchissant, on s'aperçoit bientôt que le savant allemand a poussé jusqu’à l’exagération la rigueur de son principe, quand il a exclu tout ce qui a rapport à la composition élémentaire.

Ce type moléculaire, qui selon nous est le véritable fondement de l’espéce, est tout aussi physique que chimique : il tomberait sous nos sens, aussi bien que les types d'organisation des animaux ou des plantes, si nous avions des GHEARES assez délicats

pour les saisir, ou des instruments assez puissants pour nous les

rendre perceptibles. Si dans l'étude de ces types moléculaires, nous avons recours à l’analyse, c’est pour suppléer à ce que l’observation directe ne peut nous apprendre. Mais l'inconnu que nous poursuivons ainsi, n’en est pas moins quelque chose de réel et d’actuellement existant, qui, loin de résulter de la destruction du minéral, disparaît au contraire au moment de la décomposition dont Mobs a voulu assimiler la minéralogie à la zoologie, en disant que le zoologiste détermine les espèces animales, sans commencer par les détruire, d’après les seuls caractères qui leur sont inhérents, et que la raison prescrit au minéralogiste d’agir de même : mais cette assimilation manque de justesse. Si le zoologiste doit en effet se garder de mutiler l'être qu'il cherche à connaître, le minéralogiste peut bien, sans nul inconvénient, détacher une simple parcelle du minéral à déter- miner, et nous avons vu que cela suffisait en général pour l’épreuve chimique. En opérant ainsi, il parviendra plus rapidement au but, etremplira son objet d’une manière plus complète. Nous devons faire remarquer cependant que Mohs, en se privant du secours de la chimie, est arrivé à déterminer les espèces de telle facon, que ses déterminations concordent généralement avec celles de la méthode physico-chimique : c’est qu’il les fonde sur l'accord constant et rigoureux de trois au moins des principaux caractères physiques : la forme cristalline, la dureté et la densité; et, pour le dire en passant, ce n’est pas là un principe nouveau : c’est celui qu'avait établi avant lui un minéralogiste français, Romé de l'Isle (1). Si, cemme on vient de le voir, Mohs et les disciples de son école se sont montrés beaucoup trop exclusifs, les chimistes, de leur côté, n’ont pas manqué de prendre leur revanche, en essayant de donner pour base à la minéralogie un système purement chimique. Hauy, par sa méthode également éloignée de ces deux extrêmes, nous paraît s’être rapproché beaucoup plus de la nature, et sa règle de spécification est encore la plus rationnelle et la plus satisfaisante de toutes celles qui ont été formulées jusqu’à présent.

(1) D’après Romé de l'Isle et Mohs, l’accord dans la forme cristalline, la dureté et la densité, suffit pour faire admettre l'identité d'espèce. Haüy la constate par l'accord dans la forme cristalline et la composition chimique, accord qui entraine toujours la ressemblance dans les deux autres caractères spécifiques, la dureté et ia densité. On voit pourquoi les minéralogistes des deux écoles doivent se rencontrer dans les résultats de leurs déterminations.

Ç 7. Des difficultés que lon rencontre dans l'application de la règle. — Des variétés mélangées.

Dans lapplication de cette règle, on rencontre quelates difficultés qui proviennent de ce qu’un minéral n’est pas toujours

pur, c’est-à-dire composé dans toute sa masse d'une seule sorte de molécules, comme le suppose la définition de l'espèce. Cette masse offre souvent un aggrégat de molécules diverses, et par conséquent un mélange de plusieurs espèces minérales, puisque c’est la diversité des molécules qui constitue réellement la différence des espèces. Dans le cas très-fréquent où le mélange a eu lieu, d’une manière tout-à-fait accidentelle, entre une première sorte de inolécules qui a cristallisé toute seule, et une autre espèce de molécules qui ne ressemble en rien à la première, et qui se trouve simplement interposée dans les mailles du réseau formé par celle-ci, ce sont les premières molécules, auxquelles seules est due la cristallisation, et qui, d'ordinaire, sont en quantité prédominante, qui déterminent lespèce à laquelle le mélange devra être rapporté; ce mélange y figurera comme variété particulière, avec un nom distinct, indiquant la nature de la substance accidentelle. Ainsi, les cristaux en rhoimboëdres aigus, formés au milieu des sables de la forêt de Fontainebleau, et qu’on désipnait autrefois par le nom de grès cristallisé de Fontainebleau, n’étant rien autre chose que des cristaux de calcaire spathique avec des molécules de silice ou de quarz, interposées entre leurs lames, doivent être classés dans l'espèce calcaire, comme variété impure ou de mélange, sous le nom de Calcaire quarzifère. Dans tous les cas donc où il y aura une prédominance marquée, soit de rôle, soit de proportion, dans une des sortes de molécules composant la masse, on agira de la même manière que dans le cas particulier dont nous venons de parler.

Il est, on se le rappelle, un genre de mélanges très-différent de celui qui précède, et dont tous les éléments constituants font partie du cristal, quand la masse offre une structure régulière : ce sont les mélanges de molécules ou de composés isomorphes. Le carbonate de chaux, qui cristallise en rhomboëdres obtus de 105° 5”, est souvent mélangé de carbonate de magnésie, ou de carbonate de fer, de carbonate de manganèse, etc., dont les molécules font partie intégrante du cristal même : dans ce cas

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encore, on agira comme précédemment, si le carbonate de chaux prédomine d’une manière notable dans le mélange; et c'est ainsi qu'on aura, dans l'espèce calcaire, comme variétés mélangées : des Calcaires magnésifères, des Calcaires ferrifères, des Calcaires manganésifères, ou ferro-manganésiféres, etc.

Mais il est une circonstance qui peut devenir embarrassante dans certains cas : c’est que les mélanges de composés isomorphes peuvent se faire en toutes proportions, et dans des rapports simples aussi bien que dans les rapports les plus compliqués. Le carbonate de chaux, par exemple, peut cristalliser avec lè carbonate de magnésie en toute espèce de proportions atomiques, et, par conséquent, comme cas particulier, en proportions égales. Si l’on désigne par A les molécules du premier carbonate, par B celles du second, par m et n les nombres entiers qui expriment les proportions relatives des deux sortes de molécules, on pourra représenter la série entière de tous les mélanges possibles entre les deux carbonates de la manière suivante, en supposant m toujours plus grand que n,

2 mAtnB..……. AR... n A —+imB....…. B.

On voit que cette série de termes mélangés aboutit de chaque côté à deux termes extrêmes, À et B, à deux limites qui représentent des espèces proprement dites, des espèces simples ou pures, telles que la définition le suppose ; et que tous les termes ‘intermédiaires composés, ou toutes les variétés de mélange, ont aussi une autre hmite commune verslaquelle ils tendent, un terme moyen de la composition la plus simple possible, le terme À+B.

Lorsque m sera beaucoup plus grand que n, c'est-à-dire lorsque le terme de la série, qui représentera le mélange, sera trèsrapproché de À ou de B, la règle ordinaire s’appliquera encore sans difficulté : on classera le mélange dans celle des espèces simples, dont la proportion relative sera prédominante, le considérant comme étant une variété de cette espèce, avec une certaine quantité de l’autre en plus.

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