CRISTALLISÉES DU QUARTZ, CRISTAL DE ROCHE

Le cristal de roche paraît être l’extrait le plus simple et la stalactite la plus transparente des matières vitreuses. En le comparant avec le quartz , on reconnaît aisément qu'il est de la même essence ; tous deux ont la même densité ‘ , et sont à très-peu près de la même dureté ; ils résistent également à l’action du feu et à celle des açides : ils ont donc les mêmes propriétés essentielles , quoique leur formation soit trèsdifferente; car le quartz a tous les caractères du verre fondu par le feu, et le cristal présente évidemment ceux d’une stalactite du même verre atténué par les vapeurs humides ou par l’action de l’eau : ses molécules très-ténues, se trouvant en liberté dans le fluide qui les a dissoutes, se rassemblent par leur affinité à mesure que l’humidité s’évapore; et comme elles sont simples et similaires, leurs agrégats prennent de la transparence et une figure déterminée.

La forme de cristallisation dans cet extrait du quartz paraît être non-seulement régulière, mais plus constante que dans la plupart des autres substances cristallisées. Ces cristaux se présentent en prismes à six faces parallélogrammes , surmontées aux deux extrémités par des pyramides à six faces triangulaires. Le cristal de roche , lorsqu’il se forme en toute liberté , prend cette figure prismatique surmontée aux deux extrémités par des pyramides ; mais il faut pour cela que le suc cristallin qui découle du quartz trouve un lit horizontal qui permette au prisme de s’étendre dans ce même sens , et aux deux pyramides de se former à l’une et a l’autre extrémité 2. Lorsqu’au contraire le suintement de l’extrait du quartz se fait verticalement ou obliquement contre les voûtes et les parois du quartz ou dans les fentes des rochers,

4 Le poids du quartz transparent est à celui de l'eau distillée comme 26546, et celui du cristal de roche d’Europe comme 26548 sont à 4 0000 ; on peut donc assurer que leur densité est la même. Voyez la Table des pesanteurs spécifiques que M. Brisson , savant physicien , de l’Académie des Sciences, s’est donné la peine de faire en pesant à la balance hydrostatique tontes les matières terreuses et métalliques.

2 On trouve de petits cristaux à deux pointes dans quelques cailloux creux; ils ne sont point attachés par leur base, comme les autres, à la surface intérieure du caillou; ils en sont séparés et on les entend même ballotter dans cette cavité en secouant le caillou.

Je cristal alors attaché par sa base n’a de libre qu’une de ses extrémités , qui prend toujours la forme de pyramide ; et comme cette seconde position est infiniment plus fréquente que la première, on ne.trouveque rarement des cristaux à deux pointes, et très-communément des cristaux en pyramide simple ou en prismes surmontés de cette seule pyramide, parce que la première pyramide ou le prisme, toujours attachés au rocher, n’ont pas permis à la seconde pyramide de se former à cette extrémité qui sert de hase au cristal.

On peut même dire que la forme primitive du cristal de roche n’est réellement composée que des deux pyramides opposées par leur base , et que le prisme à six faces qui les sépare est plutôt accidentel qu’essentiel à cette forme de cristallisation; car il y a des cristaux qui ne sont composés que de deux pyramides opposées et sans prisme intermédiaire , en sorte que le cristal n’est alors qu’un solide dodécaèdre : d’ailleurs , la hauteur des pyramides est constante, tandis que la longueur du prisme est très-variable. Ce n’est pas qu’il n’y ait aussi beaucoup de variété dans les faces des pyramides comme dans celles du prisme, et qu’elles ne soient plus étroites ou plus larges , et plus ou moins inclinées, suivant la dimension transversale de la base hexagone, qui paraît être la surface d’appui sur laquelle se forment les pointes pyramidales. Cette figuration irrégulière et déformée , cette inégalité entre l’étendue et l’inclinaison respectives des faces du cristal, ne doit être attribuée qu’aux obstacles environnants , qui souvent l’empêchent de se former en toute liberté dans un espace assez étendu et assez libre pour qu’il y prenne sa forme naturelle.

Les cristaux grands et petits sont ordinairement tous figurés de même, et rien ne démontre mieux que leur forme essentielle est celle d’une ou deux pyramides à six faces, que les aiguiles du cristal naissant dans les cailloux creux; elles sont d’abord si petites, qu’on ne les aperçoit qu’à la loupe , et dans cet état de primeur elles n’offrent que leur pointe pyramidale, qui se conserve en grandissant toujours dans les mêmes proportions. Néanmoins l’accroissement de cette matière brute ne se fait que par juxtaposition, et nonparintussusceptionou par nutrition comme dans les êtres organisés : car la première pyramide n’est point un germe qui puisse se développer et s’étendre porportionnellement dans

NATURELLE

toutes ses dimensions extérieures et intérieures par la nutrition ; c’est seulement une base figurée sur laquelle s’appliquent de tous côtés les parties similaires , sans en pénétrer ni développer la masse ; et ces parties constituantes du cristal étant des lames presque infiniment minces et de figure triangulaire , leur agrégat conserve cette même figure triangulaire dans la portion pyramidale : or, quatre de ces lames triangulaires , en s’unissant par la tranche , forment un carré , et six formeront un hexagone ; ainsi la portion prismatique à six faces de la base de cristal est composée de lames triangulaires comme la partie pyramidale.

Quoique la substance du cristal paraisse continue et assez semblable à celle du beau verre blanc, et quoiqu’on ne puisse distinguer à l’œil la forme de ces parties constituantes, il est néanmoins certain que le cristal est composé de petites lames qui sont à la vérité bien moins apparentes que dans d’autres pierres , mais qui nous sont également démontrées par le fil, c’està-dire par le sens dans lequel on doit attaquer les pierres pour les tailler : or, le fil et le contre-fil se reconnaissent dans le cristal de roche, non-seulement par la plus ou moins grande facilité de l’entamer, mais encore par la double réfraction qui s’exerce constamment dans le sens du fil , et qui n’a pas lieu dans le sens du contre-fil. Ce dernier sens est celui dans lequel les lames forment continuité et ne peuvent se séparer, tandis que le premier sens est celui dans lequel ces mêmes lames se séparent le plus facilement ; elles sont donc réunies de si près dans le sens du contre-fil , quelles forment une substance homogène et continue, tandis que dans le sens du fil elles laissent entre elles un intervalle rempli d’une matière de densité différente qui produit la seconde réfraction.

Et ce qui prouve que cet intervalle entre les lames n’est pas vide, et qu’il est rempli d’une substance un peu moins dense que celle des lames, c’est que les images produites par les deux réfractions ne diffèrent que peu par leur grandeur et leur intensité de couleurs. La longueur du spectre solaire est de dix-neuf dans la première réfraction, et de dix-huit dans la seconde; il en est de même de la largeur de l’image, et il en est encore de même de l’intensité des couleurs , qui se trouvent affaiblies dans la même proportion. Quelque pure que nous paraisse donc la substance du cristal, elle n’est pas abso-

DES MIXKKAIJX.

lumeut homogène ni d’égale densité dans toutes ses parties. La lumière différemment réfractée semble le démontrer, d’autant que nous verrons, en traitant des spaths calcaires, qu’ils ont non-seulement un double, mais une triple, quadruple, etc., réfraction, selon qu’ils sont plus ou moins mélangés de substances de densité différente.

Un autre fait par lequel on peut encore prou- | ver que le cristal est composé de deux matières de différente densité, c’est que ses surfaces polies avec le plus grand soin ne laissent pas de présenter des sillons , c’est-à-dire des éminences et des profondeurs alternatives dans toute l’étendue de leur superficie : or, la partie creuse de ces sillons est certainement composée d’une matière moins dure que la partie haute, puis- !, d’elle a moins résisté au frottement 1 ; il y a üonc dans le cristal de roche alternativement , des couches contiguës de différente dureté ,

* dont l’une a été moins usée que l’autre par le > frottement, puisque alternativement les unes de ces couches sont plus élevées, et les autres plus basses sur la même surface polie.

Mais de quelle nature est cette matière moins dense et moins dure des tranches alternatives du cristal? Comme il n’est guère possible de la recueillir séparément, l’un de nos savants académiciens, M. l’abbé de Rochon, m’a dit qu’avant réduit du cristal de roche en poudre très-fine par le seul frottement d’un morceau de cristal contre un autre morceau, cette poudre s’est trouvée contenir une portion assez considérable de fer attirable à l’aimant. Ce fait m’a paru singulier, et demande au moins d’être confirmé et vérifié sur plusieurs cristaux ; car il se pourrait que ceux qui se forment dans les cailloux et autres matières où le quartz est mêlé avec des substances ferrugineuses, ou même avec des matiè- ! res vitreuses colorées par le fer, en continssent une petite quantité : mais je doute que les cristaux qui sortent du quartz pur en soient mêles ni même imprégnés, ou bien lequartz même contiendrait aussi une certaine quantité de fer 1 e que j’ai bien de la peine à croire, quoique la

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chose ne soit pas impossible , puisque le fer a été formé presque en même temps que les verres primitifs, et qu’il s’est mêlé avec les jaspes, les feld-spaths , les schorls, et même avec les quai tz, dont quelques-uns sont colorés dejaune ou de rougeâtre.

Quoi qu’il en soit, la lumière, qui pénètre tous les corps transparents , et en sort après avoir subi des réfractions et des dispersions, est l’instrument le plus délié, 1 z scalpel le plus fin par lequel nous puissions scruter l’intérieur des substances qui la reçoivent et la transmettent; et comme cet instrument ne s’applique point aux matières opaques, nous pouvons mieux juger de la composition intérieure des substances transparentes que de la texture confuse des matières opaques où tout est mélangé, confondu sans apparence d’ordre ni de régularité, soit dans la position, soit dans la figure des parties intégrantes qui sont souvent différentes ou différemmentposées, sans qu’on puisse lereconnaître autrement que par leurs différents extraits lorsqu’ils prennent de la transparence, c’est-à-dire de l’ordre dans la position de leurs parties similaires , et de l’homogénéité par leur réunion sans mélange.

C’est dans les cavités et les fentes de tous les quartz purs ou mélangés que le cristal se forme, soit par l’exsudation de leur vapeur humide! soit par le suintement de l’eau qui les a pénétrés. Les granits, les quartz mixtes, les cailloux et toutes les matières vitreuses de seconde formation produisent des cristaux de couleurs différentes : il y en a de rouges, de jaunes et de bleus, auxquels on a donne les noms de rubis , de topaze et de saphir, aussi improprement que l’on applique le nom de diamant aux cristaux blancs qui se trouvent à Alençon , à Bristol et dans d’autres lieux où ces cristaux blancs ont ete déposes après avoir été roules et entraînés par les eaux. Les améthystes violettes et pour prées qu’on met au nombre des pierres précieuses ne sont néanmoins que des cristaux teints de ces belles couleurs ; on trouve les premiers en Auvergne, en Bohême, etc., et les seconds en Catalogne. Les topazes dites occidentales , et que l’on trouve en Bohême, en Suisse et dans d’autres contrées de l’Europe, ne sont de même que des cristaux jaunes ; l'hyacinthe, dite de Compostelle, est un cristal d’un jaune plus rougeâtre. Les pierres auxquelles on donne le nom d 'aigues marines occidentales , et qui se trou-

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vent en p.usieurs endroits de l’Europe, et menu*

en France, ne sont de même que des cristaux teints d’un vert bleuâtre ou d’un bleu verdâtre. On rencontre aussi des cristaux verts en Dauphiné , et d’autres bruns et même noirs. Ces derniers sont entièrement obscurs ; et toutes ces couleurs proviennent des parties métalliques dont ces cristaux sont imprégnés, particulièrement de celles du fer contenu dans les granits et les quartz mixtes ou colorés , dont ces stalactites quartzeuses tirent leur origine.

De tous les cristaux blancs , celui de Madagascar est le plus beau et le plus également transparent dans toutes ses parties ; il est un peu plus dur que nos cristaux d’Europe, dans lesquels néanmoins on remarque aussi quelque différence pour la dureté ; mais nous ne connaissons ce très-beau cristal de Madagascar qu’en masses arrondies et de plusieurs pouces de diamètre; celui qui nous est venu du même pays, et qui est en prisme à double pointe, n’est pas aussi beau et ressemble plus à nos cristaux d’Europe , dans lesquels la transparence n’est pas aussi limpide, et qui souvent sont nuageux, et présentent tous les degrés de la transparence plus ou moins nette dans les cristaux blancs , jusqu’à la pleine opacité dans les cristaux bruns et noirs.

Lorsque l’on compare les petites aiguilles naissantes du cristal , qu’on aperçoit à peine dans les cailloux creux, avec les grosses quilles qui se forment dans les cavités des rochers quartzeux et graniteux1 , on ne peut s’empêcher d’admirer dans cette cristallisation la constance et la régularité du travail de la nature, qui néanmoins n’agit ici qu’en opérant à la surface, c’està-dire dans deux dimensions. La plus grande quille ou aiguille de cristal est de la même forme que la pluspetite: la réunion des lames presque infiniment minces dont il est composé se faisant par la même loi, la forme demeure toujours la même si rien ne trouble l’arrangement de leur agrégation. Cette méthode de travail est même la seule que la nature emploie pour augmenter le volume des corps bruts : c’est par juxtaposition, et en ajoutant pour ainsi dire surfaces à surfaces , qu’elle place les lames très-minces

* ML Bertrand rapporte dans son Dictionnaire universel des fossiles qu'on a trouvé près de Visbaeh dans le haut Valais, à neuf ou dix lieues de Sion , une quille de cristal du poids < e douze quintaux ; elle avait sept pieds de circonférence et deux pieds et demi de hauteur.

dont est composée toute cristallisation , toute agrégation régulière. Elle ne travaille donc que dans deux dimensions, au lieu que dans le développement des êtres organisés elle agit dans les trois dimensions à la fois, puisque le volume et la masse augmentent tous deux et conservent la même forme et les mêmes proportions, tant à l’intérieur qu’à l’extérieur. L’aiguille naissante d’un cristal ne peut grandir et grossir que par des additions superficielles, et par la superposition de nouvelles lames minces semblables à celles dont la première aiguille est composée, et qui s’arrangent dans le même ordre ; en sorte quecettepetite aiguille réside dans la plus grosse sans avoir pris la moindre extension, tandis que le germe d’un corps organisé s’étend en tout sens par la nutrition, et prend de l’augmentation dans toutes ses dimensions et dans sa masse comme dans son volume.

Il est certain que le cristal ne se forme que par l’intermède de l’eau, et l’on peut en donner des preuves évidentes. Il y a des cristaux qui contiennent de l’eau; d’autres renferment du mica, du schorl, des particules métalliques, etc. D’ailleurs , le cristal se forme comme le spath calcaire et comme toutes les autres stalactites; il n’en diffère que par sa nature vitreuse et par sa figuration : il présente souvent des apparences de mousses et de végétations dont la plupart néanmoins ne sont pas des substances réelles, mais de simples fentes ou cavités vides de toute autre matière1 : souvent on trouve des cristaux encroûtés, c’est-à-dire dont les surfaces sont chargées de matières étrangères , et surtout de terre ferrugineuse : mais l’intérieur de ces cristaux n’en est point altéré , et il n’y a vraiment de cristal ferrugineux que celui qui est coloré, etdans lequel il est entré des vapeurs ou des molécules de fer lorsqu’il s’est formé.

La grosseur duprismeou canon de cristal est assez égale dans toute sa longueur ; les dimensions sont beaucoup moins constantes dans les parties pyramidales, et l’on ne trouve que trèsrarement des cristaux dont les faces triangulaires des pyramides soient égales ou proportionnelles entre elles : et cette grosseur du prisme semble dépendre des dimensions de la base de la pyramide : caria pointe sort du rocher la première, et la pyramide y est attachée par sa hase

< Voyez le Mémoire lu par M. Daubenton de P Académie , des Sciences , en avril 1782.

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s en éloigné ensuite, à mesure que le prisme mais que par la tranche 1 , et six de ses triangles,

se forme et pousse la pointe au dehors.

i ainsi reunis, forment un hexagone. Si l’on ob-

La densité du cristal de roche n’est pas , à ! serve ces triangles au microscope, ils paraissent beaucoup près , aussi grande que ceile du dia- évidemment composés d’autres triangles plus raant et des autres pierres précieuses. On peut petits, et l’on ne peut douter que les parties élévoir dans la note ci-dessous * les rapports de pesanteur des différents cristaux que M. Brisson a soumis à l'épreuve de la balance hydrostatique. Cette pesanteur spécifique n’est pas sensiblement augmentée dans les cristaux colorés. Cette table nous démontre aussi que les améthystes, latopazeoccidentale, la chrysolithe et l’aigue marine ne sont que des cristaux violets , jaunes et verdâtres. M. Brisson donne ensuite la pesanteur respective des différents quartz; et leurs poids spécifiques se trouvent encore être les mêmes que ceux des cristaux de roche, en sorte qu’on ne peut douter que leur substance ne soit de la même essence.

Toutes les matières cristallisées sont composées de petites lames presque infiniment minces, et qui se réunissent par la seule force de leur attraction réciproque dès qu’elles se trouvent en liberté ; et ces lames si minces dont on ne

mentaiies du cristal ne soient des lames triangulaires fort petites, et dont la surface plane est néanmoins beaucoup plus étendue que celle de la tranche qui est infiniment mince.

Quelques naturalistes récents, et entre autres Linnæus et ses écoliers, ont avancé mal à propos que les cristaux pierreux doivent leur figure aux sels : nous ne nous arrêterons pas à réfuter des opinions aussi peu fondées. Cependant tous les physiciens instruits, et notamment le savant minéralogiste Cronstedt , avaient nié avec raison que les sels eussent aucune part à la formation non plus qu’à la figure de ces cristaux : il suffit, dit-il, qu’il y ait des corps métalliques qui se cristallisent par la fusion, pour démontrer que la forme des cristaux n’est point dépendante des sels. Cela est très-certain ; les sels et les cristaux pierreux n’ont rien de commun que la faculté de se cristalliser, faculté plus que commune ,