NOTIONS PRÉLIMINAIRES

Les minéraux sont les corps qui composent la masse solide du globe i ils sont dépourvus d'organisation , ne présentant qu'un assemblage de molécules déposées par juxtaposition , et réunies par une force que l'on nomme affinité. Ces molécules sont de deux espèces : les molécules intégrantes et les molécules élémentaires. On obtient les premières par la division mécanique , et les autres par les agens chimiques. Ainsi, par exemple, si l'on prend un cube de plomb sulfuré, et qu'on le brise, on obtient un plus ou moins grand nombre de parties qui sont composées de plomb et de soufre ; si l'on pulvérise ces parties, qu'on les porphyrise si l'on veut, on obtieudra une multitude de parties d'une ténuité extrême , mais quî^ prises séparément, n'en seront pas moins composées de plomb et de soufre : voilà les molécules intégrantes» Maintenant , si l'on soumet ces mêmes molécules à une action chstnique quelconque qui soit capable de les décomposer, on obtiendra, d'une part, des nyi|écules de plomb, et, de l'autre, des molécules de soufre ^^ ^oilà les molécules élémentaires.

De la erietalltiation régulière.

La cristallisation est l'action par laquelle les molécules intégrantes d'un minéral se réunissent , après avoir été dissoutes dans un fluide.

Si ce fluide est parfaitement en repoi , que t'éâpal^ qui le contient ioit vaste ^ et que Tabaiidon du dissolvant se fasse avec calme et lenteur, les molécules se placent suivant des lois- qui varient avec les espèces, mais qui sont d'une constance imperturbable dans chacune d'elles. De ce concours de circonstances résultent des cri&taux réguliers , isolés ou . groupés, qui recèlent Uû noya^U commun > d'une figure régulière et constante pour chaque espèce , mais qui affectent ordinairement des formes secondaires excessivement variées, toujours soumises à des lois immuables, et susceptibles d'être ramenées au noyau, ou à leur forme primitive, par l'enlèvement successif des lames qui sont venues se déposer sur ses faces et qui Pont simplement déguisé. Une cristallisation précipitée ou agitée ne donne naissance qu'à des cristaux imparfaits, qu'à des aiguilles, qu'à des lames entrelacées, ou simplement à des masses fibreuses , soyeuses ou saccaroïdes , tels que les albâtres , les marbres statuaires , etc.

La forme primitive e$,t donc un solide régulier qui sert de noyau à tous les cristaux , qui est invariable dans chaque espèce , mais qui est souvent cachée sous une enveloppe symétrique, qui est la forme secondaire, dont on peut la dégager, soit par la division mécanique ou par le raisonnement * appuyé du calcul. C'est ainsi qu'un grand nombre de minéraux ne se sont point encore présentés sous leur forme primitive» et que l'on a été forcé, pour la découvrir, d'avoir recours à Tun de ces deux moyens.

Tous les cristaux peuvent se rapporter à six formes primitives qui sont i^ v

V Octaèdre régulier ;

DE MINÉRÀLOOU;. 9

. 2" Rhomboèdre ou rhomboïde ; S"" Octaèdre à base carrée ;

V" Octaèdre à base rectangulaire ; *

5^ Prisme oblique y rhomboïdal ou symétriquii ; C"" Prisme oblique non symétrique.

Outre ces six formes primitives ^ les minéraux présentMt dans la nature d'autres formes très-variées, aui^quelleslMia donné le nom de formes secondaires , et qui dérivent des six types primitifs par des lois géométriques bien déterminée!. L'étude détaillée de ces lois constitue la cristallographie*

Haûy découvrit le premier une relation entre tous lés crie* taux d'one même substance; il énonça ces deux lois :

1* Les divers cristaux d^un même minéral peu$fent tm/carg être rapportés à une même forme primitive dont lêê mnglas sont constans;

V Lorsque les minéraux différent chimiquemmU, les formes cristallines sont différentes y ou, si les formes apparUeninemit à un même type y les angles sont différent.

Cette seconde loi est trop générale , et on y recwMiatt main tenant quelques exceptions. Ainsi il existe des cor^pa dimorphes , c'est-à-dire des substances identiques chimiqaft> ment , mais dont les cristaux doivent être rapportés à deux formes primitives distinctes. Tels sont le carbona.te de chasx et Tarragonite.

Sain^ entrer ici dans des détails de cristallographie qi£ nécessiteraient l'examen de figures géométriques et quelques calculs trigouométriques, j'indiquerai seulement la loi générale en vertu de laquelle les formes secondaires dérivent des formes primitives. Toutes les Jois qu*une partie rf'n» cristal subit une modification j toutes les parties eemblablee du même cristal sont modifiées de la même manière* Exemple: Un cube présente huit angles solides et douze arêtes; d'après la symétrie de ce solide, ses huit angles sont des parties lelilables , et il en eat de même de ses doue erètee. Alers f

d'après la loi que je viens d'énoncer^ si l'un des angles solides est coupé par un plan , il en sera de même des sept autres ; on aura donc un nouveau solide dans lequel tous les angles du cube auront été remplacés par de petites Betces triangulaires. De même , si Tune des arêtes est taillée par un plan 9 tentes les autres arêtes seront enlevées de la même manière. Toutes ces arêtes du cube primitif auront donc été remplacées par une bordure de facettes hexagonales. Si la première modification empiète de plus en plus sur les angles du cube primitif y elle mène à l'octaèdre régulier ; la seconde modification mène au dodécaèdre rhomboïdal.

Quand on étudie géométriquement les cristaux y on se représente les modifications comme provenant de plans géométriques menés par les arêtes ou sur les angles, et prolongés de façon à comprendre entre eux un nouveau solide ; mais il y a une autre manière d'envisager la formation de ces modifications, qui donne l'idée de la manière dont s'opèrent dans la nature les transformations de ces cristaux secondaires. Cette sorte de métamorphose parait avoir lieu par une superposition de lames auxquelles il manque un certain nombre de rangées de molécules , soit sur les bords, soit sur les angles. C'est à cette soustraction de rangées que l'on a donné le nom fort expressif de décroissement.

Je ne puis entrer dans les détails et dans les calculs que le simple exposé du phénomène exigerait ; mais l'on se figurera facilement de combien de modifications et de combinaisons ces décroissemens sont susceptibles , en supposant tour à tour qu'ils ont lieu sur les bords , sur les angles solides , sur les arêtes, suivant les diagonales ou dans des directions mixtes ; en les supposant lents ou rapides dans tous les sens, lents dans un sens, et rapides dans l'autre. De là cette source inépuisable àe formes secondaires ^ de résultats variés 9 si compliquée en apparence et si simple en définitive , dont la première idée appartient à Linné , mais qui a reçu

tout 80I1 lustre et toat son déyeloppement des mains da notre célèbre et savant compatriote Haûy.

Oa appelle système cristallin d'une substance l'ensemble de la forme primitive et de toutes les fermes secondaires de cette substance. Il y a 18 formes que l'on retrouve le plus fréquemment parmi les cristaux y et auxquelles on donne le nom déformes dominantes; ce sont : le tétraèdre , le cube, l'octaèdre , le dodécaèdre rhomboïdal , le dodécaèdre penta-* g^naly l'icosaèdre, le trapézoèdre^ le rhomboèdre, le prisme hexaèdre régulier, le dodécaèdre à triangles isocèles, le métasta tique , l'octaèdre à base carrée , l'octaèdre symétri* que , le prisme à base carrée , le prisme droit symétrique, le prisme droit rhomboïdal , le prisme oblique rhomboïdal , le prisme oblique non symétrique.

La variété des formes secondaires parait due aux divers dissolvans dans lesquels les cristaux se formaient. Ainsi » M. Leblanc a montré qu'on pouvait à volonté obtenir de l'alun avec les diverses formes de sou système cristallin, au moyen de substances additionnelles ajoutées dans l'eau mère; savoir : descubes, enajoutantde l'acide nitrique; des cubo*oc« taèdres , en ajoutant du nitrate de cuivre ; des cubo-icosaè« dres , en ajoutant de l'acide muriatique ; des octaèdre-dodcaèdres , en ajoutant du borax ; des cube-octaèdre>dodécaè« dres , en ajoutant du sel marin.

Fréquemment la cassure des minéraux est lamelleuse ; on peut en enlever des plaques qui sont juxtaposées parallèle* ment. On désigne par le nom de clivage cette propriété des minéraux de se diviser en portions à surfaces nettes , et on dit qu'une substance a un ou plusieurs clivages, suivant qu'elle est susceptible de se diviser en lames parallèlement à une ou plusieurs directions. Une substance minérale peut avoir plusieurs clivages différant entre eux , non seulement *par la direction, mais encore par la facilité. La chaux suir &tée en offre un exemple : elle a trois clivages^ dont Tua

éê€ ^i8«fticile ^ et les deux autres plus difificilee. Cette fistcilité variable du cliyage est liée à la forme cristalline. Générale* ment^ dans un même minéral, les divagues forment entre eux, et avec l'axe de la forme primitive^ des angles constaus. Il y a cependant quelques exceptions ; ainsi le pyroxène des voir eans n'a que deux clivages, lorsque celui des terrains primitifs en a trois. Le plus souvent, les clivages mènent à la ibrme primitive, mais cette règle n'est pas générale; car d'abord les clivages n'existent pas toujours ; puis il y en a de supplémentaires , comme dans la chaux carbonatée , suivant les plans diagonaux.

Je terminerai l'exposé de ces généralités sur la cristallol^raphie en indiquant quelques anomalies aux lois qui ré« gissent la transformation des formes primitives en formes ieoondatres.

La première de ces anomalies est l'existence de quelque» eristaUx incomplets $ ainsi le tétraèdre n'est qu'un demi* eristal , (*ar il dérive du cube , en ne menant que la moitié du noinbre dés plans qui donnent l'octaèdre. Le dodécaèdre pentagonal est aussi un demi* icosi tétraèdre (solide à vingtquatre faces). Cet icositétraédre naîtrait d'un cube, sur chacune des arêtes duquel on placerait un biseau , et le dodécaèdre pentagonal provient de ce que , dans chacun de ces biseaux, un des plans disparaît, est en quelque sorte paralysé.

tJne autre anomalie , plutôt apparente que réelle , est celle des cristaux qui présentent des angles rentrans auxquels Haily a donné le nom d'fiémitropes. On se fera une idée nette de Vhémitropie y en supposant quun cristal est partagé en deux parties par un plan , puis que l'une de ces portions tourne d'une demi-révolution sur l'autre. D'autres fois, l'hé* knitropie résulte de ce que deux cristaux se pénètrent en se Croisant sous un angle constant. Je citerai comme le meilleur %xeml^te la étaurotide, dont les cristaux prismatiques se cou<

peut à ayigla droit , ou soua un angle de 60"*. On est ayerti de rbémitropie en ce que les clivages ne se continuent pas daps toute la masse, mais s'arrêtent à un plan déteAniné, qui est ^généralement parallèle à une face de la forme primi« tive. Quelquefois, et cela a lieu pour le feldspath» les bé« mitropies ont lieu suivant les plans diagonaux.

Une autre anomalie consiste en ce que les cristaux ne sont pa^ tpujours terminés par des laces correspondantes. La tourmuline en offre un exemple ; elle présente des pointemena à trois faces sur des prismes hexagonaux ; les trois faoes de l'un des sommets appartiennent à un certain rhomboèdre ; celles de l'autre sommet , à un autre rhomboèdre ; mais ces deux rhomboèdres appartiennent l'un et l'autre au système cristallin de la tourmaline. La propriété électrique polaire de la tourmaline est liée à cette infraction aux lois de la cristallisation.

Il y a une anomalie plus importante encore , dont j'ai déjà dit un mot, c'est le dimorphisme , propriété d'une substance de se présenter avec deux formes primitives diffisrentea* Nous insisterons, dans le courant de cet ouvrage, sur les substanoet qui présentent cette propriété.

Des Cristallisations confuses ^ des Concrétions y des Incrus* tations ou Pseudomorphoses ^ et des Minéraux formés par dépôt ou sédiment.

Nous avons dit qu'une cristallisation gênée, précipitée on agitée , ne donnait naissance qu'à des cristaux imparfaits , dont les angles et les pyramides sont émoussés , dont les faces sont raboteuses ou curvilignes , qui se changent en lames , en aiguilles ou en filamens groupés et entrelacés confusément; qu'il en résultait souvent des masses solides, composées de lames ou lamelles qui se croisent dans tous les sens) ou qui sont lamelleuses dans une direction et fibreuses dans l'autre. Tels sont, avons-nous dit, les marbres

8 ^ NOUVEAUX ÉLÉftXENS

blancs statuaires et les albâtres calcaires qui appartietikieiit à la formation des concrétions"^ qui conseryent encore les dernièm traces de la cristallisation proprement dite, puisqu'elles sont souvent hérissées à leur surface d'une infinité de cristaux imparfaits y et que leur cassure présente encore deslam&s cristallines.

Les concrétions les plus remarquables, et celles qui donnent naissance à l'albâtre, sont des stalactites et les stalagmites calcaires; ce sont au itioins les plus volumineuses , les seules peut-être qui se forment journellement, et qui tendent à remplir les cavités plus ou moins spacieuses qui se trouvent çà et là dans le sein des montagnes calcaires.

Un autre genre de cristallisat:on est celui qui a rempli les moules creux de certains cristaux qui ont disparu par une cause qui nous est encore tout -à-fait inconnue , et qui ont été remplacés par une substance qui s'est moulée dans ces vides ; d'autres fois même , la nouvelle substance n'a fait que les recouvrir : ils sont restés cachés sous cette enveloppé étrangère, ou n'ont laissé qu'un vide à leur place. Ce qui arrive aux cristaux se présente bien plus souvent encore pat rapport aux corps organisés, tels que les coquilles , les madrépores, les bois, les os, etc. , et ce sont ces imitations, ces .empreintes en creux ou en relief qui portent dans la méthode le surnom àe pseudomorphoses. Un moulage aussi parfait suppose une substance d'une assez grande pureté dissoute ou réduite à une bien grande ténuité, puisque les traits les plus fins y sont reproduits avec une fidélité et une netteté parfaites ; que les espèces et les variétés sont encore reconnaissables, et qu'il semble parfois que c'est l'animal lui-même qui n'a fait que changer de nature.

Dans les incrustations , il n'est plus question que d'un sitnple moulage extérieur , et toutes les fois qu'il devient trop épais, le corps organisé qui a servi de moule se déguise . de plus en plus , et finit par se perdre en entier sous la subi

staii^ qui n'avait &ity dans P0ri|pâey que le reccftiTrir d'une coujDhe ieliement mince, que les contours en étaient encore reconnaissables. Ici, il ne s'agit plus que de simples dépôts terreux où la cristallisation n'a aucune part. Tels sont les tci£s et toutes les incrustations fabriquéeSià volonté, dont nous parlerons ailleurs.

Quant aux minéraux de sédiment ^ ils ne présentent que l'aspect des substances qfti auraient été réduites à l'état de pâtes finement broyées, do|||(les molécules auraient été sus* pendues dans un liquide qui les aurait ensuite abandonnées , en leur permettant ^'obéîr à la gravité, et de se déposer d'une manière plus ou moins calme. La plupart des calcaires secondaires, toutes les argiles, et les marnes, les sebistes plus ou moins micacés, les ardoises , semblent avoir été for« mes de la sorte ; et, si l'on remarque, dans la manière dont ils se brisent, quelques traces de régularité, il faut se garder d'en attribuer l'effet à la cristallisation : ce ne sont que de simples retraits qui n'ont qu'une apparence de régularité^ et dont les angles diffèrent entre eux, tandis cpie les vrais cristaux sont toujours parfeitement constans dans la valeur de leurs incidences respectives. Ces remarques sur les faux cristaux s'appliquent aux basaltes, aux marnes, à certains grès, aux schistes, et même à la houille, qui a souvent une tendance à se briser en rhomboïdes assez réguliers.

DBS CARACTERES HINIErALOGIQUES.

L'on nomme caractère ^ en histoire naturelle, tout ce qui peut tendre à faire reconnaître les êtres ou les objets que l'on veut décrire : ainsi la forme et le nombre des dents chez les mammifères, la figure du bec et des pattes chez les oiseaux, le nombre et la position des nageoires chez les poissons, celui des étamines, des pistiles et des pétales en botanique, sont des caractères» comme la fusion, la forme

10 ]SOUy£A.UX ÉLÉMEMS

critlaUmei h pesanteur, l'aipttot, la eoyleny et la dureté par rapport aux minéraux.

Avant de fiiire 4;onnaitre le parti que Ton doil tirer dm chaque caractère minérftlogique, je yais en présenter le ta« bleau» et le» ranger suivant l'ordre de leur importaneet

Caractères physiques.

La forme primitive, la double<^réfraction» }a pesanteur spécifique^ Félectricité , le ^jpfnétisme at la pbospho*

rçaeeoee*

Caractères chimiques t

L'action des acides, l'action du chalumeau.

^ Caractères mécaniques^

La dureté et la IFragilité , l'élasticité et la flexibilité, la ductilité et la ténacité.

Caractères des sens.

Les couleurs et les chatoiemens , l'aspect et la cassure, le toucher , le goût et le happement à la langue, l'odeur et Ici so», ,

L'analyse est plus qu'un caractère, c'est l'exposé des prin* cipes oonstituans, et par conséquent l'explication des pro* priétés ou des earactères chimiques des minéraux , qui u'eu sont que les justes conséquences. L'analyse lutte avec les considérations cristallographiquesi qui lui out parfois servi de guide , ou du moins d'index.