DU SPATH APPELÉ CRISTAL D’ISLANDE

Ce cristal n’est qu’un spath calcaire qui fait effervescence avec les acides, et que le feu réduit en une chaux qui s’échauffe et bouillonne avec l’eau comme toutes les chaux des matières calcaires; on lui a donné, le nom de crislal d’Islande, parce qu’il y en a des morceaux qui, quand ils sont polis, ont autant do transparence que le cristal de roche, et que c’est en Islande qu’il s’en est trouvé en plus grande quantité (2) ;

(1) Lettres de M. Demestc, tome I, pages 264 et suivantes.

(2) « Iliiygcns dit qu’on trouve en Fslande des morceaux de ce cristal qui pèsent quatre à « Ciliq livtei, et qui sont d’une belle Iransparenco. h Traite de la Lumière, pages 39 bt sui-

mais on en Ironve aussi en France (]), en Suisse, en Allemagne, h la Cliinc, et clans plusieurs autres contrées. Ce spath plus ou moins pur, et plus ou moins transparent, affecte toujours une forme rliomboïclalc dont les angles opposés sont égaux et les faces parallèles ; il est composé de lames minces, foutes applicjuées les unes contre les autres, sous une même inclinaison, en sorte qu’il se fend facilement, suivant chacune de ces trois dimensions, et il se casse toujours obliquement et parallèment à quelqu’une de ses faces; scs fragments sont semblables pour la forme, et ne diffèrent que par la grandeur : ce spath est ordinairement blanc, et quelquefois coloré de jaune, d’orangé, de rouge et d’autres couleurs.

C’est sur ce spath transparent qu’Érasme Bartholin a observé le premier (2) la double réfraction de la lumière ; et peu de temps après, Iluy* gens a reconnu le même elfet dans le cristal de roche, dont la double réfraction est beaucoup moins appaiamte que celle du cristal d’Islande. Nous avertirons en passant qu’aucun de ces crislaux à double réfraction ne peut scr\ir pour les lunettes d’approche ni pour les microscopes, parce qu’ils doublent tous les objets, et diminuent plus ou moins l’intensité de leur couleur. La lumière se partage en traversant ces cristaux, de manière qu’un peu plus de la moitié passe selon la loi ordinaire, et produit la première réfraction, et le reste de celle même lumière passe dans une autre direction, et produit la seconde réfraction dans laquelle l’image de l’objet est moins colorée que dans l’image de la première (5).

vantes. — 11 paraît que ce spath , si commun en Islande, se trouve meme dans le Groënland. O Les Groënlandais , disent les relateiirs , vont chercher sur leurs côtes méridionales, connue « une. rareté, des hlocs d’une pierre hlauche à deiiii-lransparcnte ; elle est aussi fragile que du Cl spath, et si tendre qu’on peut la tailler avec un canif.» Histoire gcuéralc des Voyages, tome XIX, page 28.

(1) 11 y a auprès d’un ruisseau , près de Maza, dans la paroisse de Sainl-Alhan, une espèce de carrière de ce spath appelé cristal d’Islande. » Ce sont, dit M. l’ahbé de Sauvages, plusieurs U groupes de cristaü.v en aiguilles, dont la pointe inférieure se dirige vers une hase commune, « qui est le rocher ou le marhre dont nous avons déjà parlé ; c’est la disposition que J’ai vu 1. garder à différentes espèces de ci istallisations pierreuses, lorsqu’elles n’ont point été gênées « pour s’étendre et pour former leur tête : nos cristaux sont collés l’un contre l’autre, et ils (1 semblent partir de leur matrice ou du rocher, eoiimic plusieurs rayons d’un centre commun; « ceux qui sont exposés à l’air sont fort petits, et ils ont perdu presque toute leur transpa- « ronce, ce qui est une suite de l’évaporation de leur cau , et du dessèchement que I air ou le U soleil y ont produit. Les plus grands et les plus transparents sont couverts de terre ; ils ont, « pour l’ordinaire, un pied et demi de longueur, et quatre à eiuq pouces dans leur plus grande » épaisseur, ce qui est, en fait de cristaux, une taille gigantesque. « Mémoires de l’Académie des Sciences, année I7^0, page 729.

(2) Erasmi Bariholini expérimenta cristalli Islandici. llafniæ, 1609.

(3) Lorsqu’on reçoit les rayons du soleil sur un prisme de cristal de roche placé horizontalement il se forme deux spectres situés perpcndieulaireraent , dont le second anticipe sur le premier, en sorte que si le carton sur lequel on reçoit les spectres est , par exemple , à sept pieds et demi de distance les couleurs paraissent dans l’ordre suivant : d’abord le rouge,

HISTOIRE NATURELLE

Cela m’a fait penser que le rapport des sinus d’incidence et de réfraction ne devait pas être le nièine dans les deux réfractions, et j’ai reconnu, par quelques expériences faites en 1742 avec un prisme de cristal d’Islande, que le rapport est à la vérité, comme l’ont dit Hartholin et Hnygens, de o à 3 pour la première réfraction; mais que ce rapport qu’ils n’ont pas déterminé pour la seconde réfraction, et qu’ils croyaient égal au premier, en diffère d’un septième, et n’est que de 5 à 3 1/2, ou de 10 à 7, au lieu de 3 à 3 ou de 10 à G, en sorte que celte seconde réfraction est d’un sepliéme plus faible que la i)reunère.

Dans quebiue sens que l’on regarde les objets à travers le cristal d’Islande, ils parailront toujours doubles, et les images de ces objets sont d’autant |)lus éloignées l’une de l’autre, que l’épaisseur du cristal est plus grande. Ce dernier effet est le même dans le cristal de roche; mais le premier efbd est différent, car il y a un sens dans le cristal de roche, où la lumière passe sans se partager et ne subit pas une double réfraction (1), au lieu que dans le cristal d’Islande la double réfraction a lieu dans tous les sens. La cause de celte différence consiste en ce que les lames qui composent le cristal d’Islande se croisent verticalement, au lieu que les lames du cristal de roche sont toutes posées dans le même sens; et ce qu’on voit encore avec quelque surprise, c’est (jue celte séparation de la lumière qui ne se fait que dans un sens en traversant le cristal de roche, et qui s’opère dans tous les sens en traversant le cristal d’Islande. ncsebornc|iasdanscespalh, non plusque dans lesautres spaths calcaires, et même dans les gypses, à une double l'éfraction, et que souvent, au lieu de deux réfractions, il y en a trois, quatre, et même un nombre encore plus grand, selon que ces pierres transparentes sont plus ou moins conqiosées de couches de densité différente ; car tous les liquides transparents et tous les solides qui, comme le verre ou le diamant, sont d’une substance simple, homogène, et également dense, ne donnent qu’une seule réfraction ordinairement proportionnelle à leur densité, et qui n’est plus grande que dans les substances inflammables ou combustibles, telles que le diamant, l’csprit-dc-vin, les huiles transparentes, etc.

Quoique j’aie fait plusieurs expériences sur les propriétés de ce spath d’Islande, je n’ai pu m’assurer du nombre de ses réfractions, elles m’ont

l’orangé, le jaune, le verl, ensuite un bleu faible, puis un beau cramoisi surmonté (l’une petite bande blancliâtre , ensuite du vert, et enfin du bleu (jui occupait le haut de l’image, do sorte que la partie inférieure du spectre supérieur se trouve mêlée avec la partie supérieure du spectre inférieur ; ou peut meme, malgré ce mélange, reconnaître l’étendue de chacun de ces spectres, et la quantité dont l’un anticipe sur l’autre. J’ai fait cette observation eu 17^2.

(1) La double réfraction du cristal de roche se fait dans le plan de sa base naturelle dont les angles sont de soixante degrés; celte réfraction est plus ou moins forte, suivant la différente ouverture des angles, pourvu qu’il soit toujours dans le même sens de ses côtés naturels, et ce sens est celui suivant lequel ses faces sont inclinées l’une à l’autre ; mais dans le sens opposé, il n’y a (pi’unc seule réfraction.

DES MINÉRAUX. Wà

quelquefois paru triples, quadruples, et iiièiue sextuples; et iM. l’abhé de Rochon, savant physicien de l’Acadéiuie, qui s’est occupé de cet objet, m’a assuré que certains cristaux d’Islande formaient non-seulement deux, trois ou quatre spectres à la lumière solaire, mais quelquefois huit, dix, et même Jusqu’à vingt et au delà : ces cristaux ou spaths calcaires sont donc composés d’autant de couches de densité différente qu’il y a d’images produites jtar les diverses réfractions.

Et ce qui prouve encore que le spath d’Islande estcomposé de couches ou lames d’une densité très-différente , c’est la grande force de séparation ou d’écartement de la lumière, dont ou peut juger par l’étendue des images; l’un des spectres solaires de ce spath a trois pieds de longueur, tandis que l’autre n’en a que deux ; celte différence d’un tiers est bien considérable en comparaison de celle qui se trouve entre les images produites par les deux réfractions du cristal déroché, dont la longueur des spectres ne diffère que d’un dix-neinième : on doit donc croire, comme nous l’avons déjà dit ( I), que le cristal de roche est composé de couches ou lames alternatives dont la densité n’est pas fort difterente, puisque leur puissance réfractive ne diffère que d’un dix-neuvième, et l’on voit au contraire (pie le si)alh d’Islande est compose de couches d’une densité très-différente, puisque leur puissance réfractive diffère de près d’un tiers.

Les affections et modifications que la lumière prend et subit en péné. Irant les corps transparents sont les plus sûrs indices que nous puissions avoir de la structure intérieure de ces corps, de rhomogénéilé plus ou moins grande de leur substance, ainsi que des mélanges dont souvent ils sont composés, et qui, quoique très-réels, ne sont nullement apparents, et ne pourraient même se découvrir par aucun autre moyen. Y a-t-il en apparence rien de plus net, de plus uniformément composé, de plus régulièrement conlinn que le cristal de roche Cependant sa double réfraction nous démontre qu’il est composé de deux matières de différente densité, et nous avons déjà dit qu’en examinant son poli l’on pouvait remarquer que cette matière moins dense est en même temps moins dure que l’autre ; cependant on ne doit pas regarder cos matières différentes comme entièrement hétérogènes ou d’une autre essence, car il ne faut qu’une légère différence dans la densité de ces imatières pour produire une double réfraction dans la lumière qui les traverse. Par exemple, je conçois que dans la formation du spath d Islande, dont les réfractions différent d’un tiers, l’eau qui suinte par stillation, détache d’abord de la pierre calcaire les molécules les plus ténues, et en forme une lame transparente qui produit la première réfraction; après (juoi, l’eau chargée de particules plus grossières, ou moins dissoutes, de celte même pierre calcaire, forme une seconde lame qui s’applique sur la

(I) Voyez l’ortide <iii fleistal (te roclie dans ta Tlicorie de la Tcree.

première ; et comme la sjibsfance de celte seconde lame est moinscompacle que celle de la première, elle produit une seconde réfraction dont tes Images sont d’autant plus faibles et plus éloignées de celles de la première, que la différence de densité est plus grande dans la matière des deux lames qui, quoique toutes deux formées par une substance calcaire, diffèrent néanmoins par la densité, c’est-à-dire par la ténuité ou la grossièreté de leurs parties constituantes. Il se forme donc par les résidus successifs de la stillation de l’eau des lames ou couches alternatives de matière plus ou moins dense; l’une des couches est, pour ainsi dire, le dépôt de ce que l’autre contient de plus grossier, et la masse totale du corps transparent est entièrement composée de ces diverses couches posées alternativement les unes auprès des autres.

Et comme ces couches de lames alternatives se reconnaissent au moyen de la double réfraction, non-seulement dans les spaths calcaires et gypseux, mais aussi dans tous les cristaux vitreux, il parait que le procédé le plus général de la nature pour la composition de ces jiierrcs par la stillation des eaux est de former des couches alternatives dont l’une parait être le dépôt de ce que l’autre a de plus grossier, en sorte que la densité et la dureté de la première couche sont plus grandes (|uc celles de la seconde; toutes les pierres transparentes calcaires ou vitreuses sont ainsi composées de couches alternatives de différente densité, et il n’y a que le diamant cl les pierres précieuses qui, quoique formées, comme les autres, par l’intermède de l'eau, ne sont pas composées de lames ou couches alternatives de différente densité, et sont par conséquent homogènes dans toutes leurs parties.

Lorsqu’on fait calciner au feu les spaths et les autres matières calcaires, elles laissent exhaler l’air et l’eau qu’elles contiennent, et perdent plus d’un tiers de leur poids en se convertissant en chaux; lorsqu’on les fait distiller en vaisseaux clos, elles donnent une grande quantité d’eau : cet élément entre donc et réside comme partie constituante dans toutes les substances calcaires et dans la formation secondaire des spaths. Les eaux de stillation, selon qu’elles sont plus ou moins chargées de molécules calcaires, forment des couches plus ou moins denses, dont la force de réfraction est plus ou moins grande; mais comme il n’y a dans les cristaux vitreux qu’une très-petite quantité d’eau en comparaison de celle qui réside dans les spaths calcaires, la diiïérence entre leurs réfractions est très-petite, et celle des spaths est très-grande*

Pour terminer ce que nous avons à dire sur le spath ou cristal d’Islande, nousdevons observer, que dans les lieux où il se trouve, lasurface exposée à l’action de l’air est toujours plus ou moins altérée, et qu’elle est communément brune ou noirâtre; mais cette décomposition ne pénètre pas dans l’intérieur de la jiierre; on enlève aisément, et même avec Tonglc, la première couche noire au-dessous de laquelle ce spath est d’un blanc transparent. Nous remarquerons aussi que ce cristal devient électrique par le frottement, comme le cristal de roche et comme toutes

les autres pierres transparentes : ce qui démontre que la vertu électrique peut sc donner également à toutes les matières transparentes, vitreuses ou calcaires.