CHAPITRE IL

Généralités sur les êtres naturels — Notions élémentaires de

Minéralogie.

Il en est de même de tonies nos connaissances : elles divei’gentjse rapprochent et finissent souvent par se confondre.

(Hauy, Traité de Phys., t. I. )

Tous les Etres qui nous entourent* et que l’on nomme naturels lorsqu’ils n’ont pas été modifiés par la main des hommes, peuvent être, comme nous l’avons dit dans le chapitre précédent, partagés en deux grandes catégories : le Règne Organique et le Règne Anorganique ou Inorganique. Les premiers sont vivants, pourvus d’organes, et se nourrissent par intus-susception. Les autres sont dépourvus de vie, privés d’organes, et s’accroissent par juxtaposition. Mais ces caractères ne sont pas les seuls qui distinguent les grandes classes d’êtres naturels : le règne anok ganique, qui renferme tous les minéraux, se compose de masses inertes , incapables de mouvement spontané, formées par la réunion de particules semblables ou de nature analogue, par conséquent simples ou composées. susceptibles de prendre des formes régulières, symétriques, avec des faces planes, des angles, des arêtes, eu un mot, avec les caractères de la cristallisation .

Dans le règne organique , les êtres son! assujettis à des formes déterminées qui se retrouvent les mêmes dans tous les individus d’une même espèce. Ils sont formés de tissus* de vaisseaux, de lamelles, et de fluides de diverses natures, qui, par leur combinaison* composent des appareils ou organes destinés à servir à l’accroissement, à l’existence, et à la reproduction de chaque individu. Leurs formes ne sont jamais géométriques comme celles qui distinguent la plupart des substances minérales. Enfin, un corps organisé tire son origine d’un être parfaitement semblable à lui. Le germe, Fœuf ou la graine, représentent en petit l’animal ou la plante qui doivent en provenir. Placé dans des circonstances favorables , ce corps se développe , grandit, s’arrête à un degré fixe d’accroissement, accomplit l’acte de sa reproduction, cesse de s’accroître, et finit par mourir.

Un corps inorganique, au contraire., ne doit sa formation qu’au rapprochement fortuit des particules de matière qui le composent. Son existence n’est soumise qu’à Finfluence des forces physiques ou chimiques qui tiennent ces particules à l’étal d’aggrégation. Il ne peut s’accroître que par une addition de nouvelles particules matérielles, et cet accroissement est illimité, ainsi que la durée de son existence dont le tenue n’est subordonné qu’à Faction des causes extérieures.

Quant aux caractères qui , dans le règne organique , distinguent les animaux des végétaux, ils peuvent se résumer en ceci : que les premiers ont une structure et une

organisation plus compliquées, qu’ils peuvent se mouvoir d’eux-mêmes et changer de place à volonté , ce qui suppose en eux un instinct , des désirs , des perceptions; qu’ils possèdent des organes particuliers que l’on appelle des sens , destinés à les mettre en rapport avec les objets extérieurs; qu’ils sont pourvus d’un tube digestif et d’une cavité centrale j estomac ) propre à élaborer les éléments de leur nutrition; enfin, qu’ils sont doués d’un système d’organes que l’on nomme des nerfs , dont l’emploi est de porterai! siège principal delà sensibilité l’impression qu’ils éprouvent de la part des causes extérieures.

Les végétaux, au contraire, ont une structure et une organisation plus simples; ils croissent, vivent et meurent à la place où iis sont nés. ils n’ont aucun organe des sens, aucune cavité centrale destinée à préparer les matériaux de leur nutrition; enfin, ils sont dépourvus d’appareil nerveux, par conséquent de sensibilité; Y irritabilité dont ils paraissent doués n’étant qu’une propriété inhérente aux tissus qui les composent , et commune h tous les êtres du règne organique.

Si l’on veut pousser plus loin la distinction, on remarque que les animaux ne se nourrissent que de substances appartenant au règne organique, végétales ou animales; tandis que les plantes n’absorbent, pour servir à leur développement, que des matières inorganiques, comme l’eau, les sels, le carbone et les gaz; enfin, que sous le rapport de leur composition chimique, les végétaux n offrent, le plus souvent, qu’une combinaison ternaire

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d’oxigène, d’hydrogène et de carbone, tandis que dans

les animaux elle est généralement quaternaire , d’oxigène, d’hydrogène , de carbone et d’azote.

Néanmoins, à mesure que l’on descend des espèces dont l’organisation est la plus compliquée à celle où elle se montre la plus simple, on trouve que les caractères distinctifs entre les végétaux et les animaux sont de moins en moins prononcés , et ils finissent par s’effacer tellement qu’il devient difficile de poser entre eux une ligne de démarcation. Ainsi , certaines espèces animales, les Zoophytes, par exemple, jouissent à un degré si faible des facultés propres h cette classe, qu’ils semblent également rapprochés de l’une et de l’autre série , et qu’ils servent en quelque sorte de transition naturelle entre les plantes et les animaux.

Après avoir montré les caractères généraux qui distinguent ces trois grandes coupes d’êtres naturels , nous allons parcourir les généralités de chacune des sciences qui s’y rapportent. Nous commencerons par la Minéralogie, dont les sujets sont plus simples dans leurs formes, dans leur structure, les espèces moins nombreuses , et qui sont soumis à des lois générales moins compliquées, dont les données principales nous sont déjà connues.

Notions élémentaires de Minéralogie.

Les corps naturels qui sont l’objet delà minéralogie se présentent sous divers états physiques. Il y en a de solides, de liquides et de gazeux. Ils peuvent être simples , c’est-

à-dire , formés de particules parfaitement homogènes , comme les métaux * le cristal de roche ; ou bien composés , c’est-à-dire, formés de la réunion de molécules de natures différentes.

Lorsqu'on se borne à observer les minéraux dans leurs caractères physiques ou chimiques , afin de pouvoir les distinguer les uns des autres ou les grouper dans l’ordre de leur analogie de forme et de composition, en un mot,

dans le but de les connaître et de les classer, cette étude constituela Minéralogie proprement dite. Mais si l’on s’occupe de leur gisement , c’est-à-dire, de la nature des terrains dans lesquels on les rencontre ; si on les considère d’une manière générale, si l’on étudie leur position au milieu des couches extérieures du globe, et si l’on en déduit les conséquences les plus probables relatives aux révolutions qu’a subies la constitution delà terre à diverses époques , on donne à cette partie de la science le nom de Géologie.

On peut encore étudier les minéraux d’une manière spéciale, sous le rapport : i° de la cristallographie , qui considère les forces régulières et variées des cristaux, ainsi que les lois mathématiques qui président à la formation primitive ou secondaire des corps cristallisés; 2° delà métallurgie, qui s’occupe de l’extraction des métaux du sein de la terre et de leur purification en grand; mais nous n’in sisterons point sur ces deux branches de la minéralogie, parce que leur étude nous obligerait à sortir de notre plan.

il y a trois points essentiels à considérer dans l’étude

des minéraux : i° leurs caractères physiques ; 2° leurs caractères chimiques ; 3° leur gisement . Les caractères physiques se reconnaissent à i’aide des sens et de certains instruments qui n’altèrent aucunement leur composition intime. Les caractères chimiques s’apprécient par l’emploi des réactifs et par l’analyse. Nous allons examiner successivement les uns et les autres.

§ î. Caractères physiques. Les principaux caractères de cet ordre sont : i 0 la forme ; 2° la structure ; 3° la cassure ; 4° les propriétés optiques , qui résultent de l’action de la lumière; 5° le poids spécifique ; 6° les propriétés électriques ; 7° la consistance , ou la résistance aux agents mécaniques; 8° Y odeur , la saveur , et quelques autres propriétés qui résultent de Faction des minéraux sur nos sens.

i. Forme. La forme des substances minérales peut être régulière ou irrégulière. Elle est toujours régulière lorsqu’on passant de l’étal liquide à l’état solide, leurs particules peuvent se réunir lentement et librement. Elles prennent alors une configuration symétrique à laquelle on donne le nom de cristal . Si, au contraire, leurs particules, en se solidifiant, sont agitées ou troublées par quelque cause extérieure, elles se prennent en masse et n’ont aucune configuration arrêtée, symétrique; leur forme est alors irrégulière ou amorphe.

A. Les formes régulières des minéraux sont l’objet de la cristallographie; néanmoins, nous devons établir à cet égard quelques données propres à faire connaître les formes cristallines les plus importantes et les plus communes.

La forme des cristaux est toujours la même pour une même substance. Lorsque celte forme éprouve une modification par l’effet de quelque cause accidentelle, il est toujours possible de la rapporter à la forme primitive qui en est le type.

Dans tout cristal, on distingue: i° les faces ; *2° les arêtes ; 3° les angles solides. Les faces senties plans ou surfaces planes terminés par les arêtes. Les arêtes sont les lignes saillantes qui résultent de l’intersection de deux faces. Les angles solides sont les points de jonction des arêtes.

Les faces sont de même espèce quand elles sont égales entre elles et placées dans la même position. Les arêtes sont de même espèce quand elles résultent de Fmtersection de deux faces semblables et également inclinées ; enfin , deux angles solides sont de même espèce quand les angles- plans dont ils sont formés sont semblables entre eux. Dans un cristal quelconque , les parties de même espèce sont toutes modifiées à la fois, et les parties d’espèces différentes sont modifiées différemment.

Comme dans une même espèce minérale les angles des cristaux ont constammentla même mesure , toutes les fois qu’ils sont soumis à une température semblable et qu’ils sont identiques dans leur composition chimique, lamesure des angles est d’un haut intérêt en minéralogie. On se sert, pour l’apprécier, d’un instrument fort simple nommé goniomètre . Il est formé de deux lames d’acier posées h plat l’une sur l’autre, et réunies h leur centre par une virole qui leur permet de se mouvoir autour de ce

point fixe. Après avoir appliqué les bords des deux lames, écartées angulairement, sur les faces d’un cristal dont on veut mesurer les angles, on reporte l’instrument sur un demi-cercle gradué qui donne exactement la mesure de l’écartement des lames, et par conséquent celle de l’angle cherché.

Les formes simples cristallines les plus communément observées sont : i° le tétraèdre , solide à 4 faces triangulaires; on le nomme régulier quand toutes les arêtes sont égales et les 4 triangles équilatéraux; 2° le parallélipipède, composé de 6 faces égales et parallèles entre elles deux à deux. Il comprend le cube, terminé par 6 faces carrées et égales, et le rhomboèdre , terminé par 6 faces rhombes ou en losange ; 5° le prisme , solide terminé en haut et en bas par deux faces égales et parallèles, et latéralement par autant de parallélogrammes qu’il y a de côtés. Les deux faces terminales sont les bases , et les latérales , les pans du prisme. Le prisme est droit quand son axe est perpendiculaire à ses faces; il est oblique dans le cas contraire. Les bases du prisme peuvent être triangulaires, carrées, rectangles, rhombes, etc.; relativement à ses pans il peut être trièdre, tétraèdre, hexaèdre, octaèdre, etc.; 4° L "octaèdre, solide à 8 faces triangulaires, représentant deux pyramides à 4 faces appliquées base à base; il est régulier quand il se compose de 8 triangles égaux. Lorsqu’il est irrégulier, il peut être à triangles scalènes qüandleurs trois côtés sont inégaux, ou à triangles isocèles quand deux côtés seulement des triangles sont égaux; 5° le dodécaèdre , solide à

douze faces , lesquelles peuvent être rhomboidalcs , pentagonales , ou triangulaires ; 6° les polyèdres h 24 et à 48 faces, qui peuvent aussi varier dans leur figure.

Quels que soient le nombre et la variété des formes que présentent les corps cristallisés, ces formes ne sont, pour la plupart, que de simples modifications les unes des autres, et peu vent être rapportées à un très-petit nombre déformés primitives que l’on nomme des types . On conçoit qu’en altérant les angles et les arêtes d’un cristal, on peut multiplier à l’infini le nombre de ses faces, et dénaturer entièrement la forme qu’il présentait d’abord. Ainsi , en remplaçant chaque arête et chaque angle d’un cube par une troncature , on pourra former un polyèdre à 8 , à 12, à 24 et à 4^ facettes. Quelles que soient ces altérations, les recherches de la cristallographie sont parvenues h réduire à 6 le nombre des types primitifs, et ce sont les suivants :

i° Le cube ;

20 Le rhomboèdre ;

5° Le prisme droit à base carrée ;

4° Le prisme à base rectangle;

5° Le prisme oblique à base rectangle ;

6° Le prisme oblique à base de parallélogramme obliquangle, ouïe pai allélipîpède irrégulier.

L’ensemble des formes modifiées qui se rapportent à chaque type compose ce que l’on nomme son système cristallin .

L’altération des formes primitives des cristaux s’explique

'iâ6 PRINCIPES ÉLÉMENTAIRES

à Faide d’une théorie fort simple , celle des décroissements . Quelle que soit la forme des molécules ou atomes d’un corps , on peut supposer qu’elle est régulière et qu’elle se rapporte à un polyèdre très-simple. Ces molécules, en se réunissant et en s’appliquant par rangées ou par couches sur les faces qui sont analogues, doivent donner naissance à des corps qui représentent la forme primitive grossie à la fois de chaque côté. Supposons un cube, par exemple, qui,placéau milieu d’une eau chargée de particules salines delà même nature que celles dont il est formé, s’est accru sur chacune de ses faces de plusieurs rangées de petits cubes semblables ; il est évident qu’il aura grossi sans changer de forme primitive. Mais si, au lieu de s’accroître à la fois par toutes ses faces, une circonstance quelconque a supprimé sur l’une d’elles une rangée de molécules, et si cette circonstance s’est présentée à chaque couche nouvelle, le cube sera devenu une pyramide à 4 faces triangulaires; et si un pareil décroissement a eu lieu à la fois sur les 6 faces du cube , il a dû devenir un dodécaèdre rhomboïdal.

Il arrive fort souvent que les cristaux, au lieu d’être isolés, se trouvent groupés entre eux, en sorte que certaines parties seulement sont libres et leurs formes distinctes; mais les faces et les angles de ces parties ayant toujours une inclinaison déterminée, il est facile d’en déduire la forme des parties engagées.

On réussit encore à reconnaître la forme primitive des cristaux à l’aide d’une opération mécanique que l’on

nomme lo clivage. Les couches dont se compose un cristal sont moins adhérentes entre elles dans le sens de leur superposition ; il suffit donc souvent d’une percussion légère dans ce sens , pour détacher ces couches les unes des autres. C’est en cela que le clivage consiste. En frap pant, par exemple, avec un marteau sur un cristal de chaux carbonaié, on le divise en fragments rhomboïdaux; si l’on agit de même sur un morceau de mica, on le sépare en lames extrêmement minces. Lors même que la percussion ne réussit pas complètement , elle inet presque toujours à découvert quelque fissure ou quelque angle qui suffisent pour faire reconnaître la direction des faces. Quelquefois un changement brusque de température, en déterminant la formation de fissures légères, suffit aussi pour indiquer la forme primitive d’un cristal; c’est ainsi que l’on est parvenu à ramener toutes les formes si variées des minéraux, au petit nombre de formes-types que nous avons énumérées précédemment.

B. Formes irrégulières. Les minéraux se présentent bien plus rarement sous forme cristalline régulière qu’en masses brutes et amorphes. Néanmoins il existe certaines formes irrégulières qui se présentent assez fréquemment pour que Ton puisse les placer au nombre des caractères. Tels sont : i° les dendrites ou arborisations, qui résultent de l’agglomération d’un certain nombre de cristaux irréguliers et dont la disposition a quelque rapport avec celle d’un arbre pourvu de ses rameaux; 2° les stalactites, sorte d’aiguilles ou de masses oylindroïdes qui pendent comme des

PRINCIPES ivLjfc M E N l' A I B E S

glaçons à la voûte des cavités souterraines, et qui sont formées par l’infiltration d’un liquide chargé ordinairement de particules salines ou calcaires ; 5° les stalagmites , formées par les gouttes d’un liquide également chargé de sels, dont les particules se déposent et cristallisent sous forme de couches mamelonnées. Ces couches s’accumulent parfois jusqu'il une grande hauteur, et finissent même par se réunir aux stalactites ; il en peut résulter des colonnes qui grossissent continuellement et s’élèvent depuis la base jusqu’à la voûte de quelques grottes souterraines; 4° les oolithes , concrétions globuleuses ou ovoïdes formées de plusieurs couches de matière pierreuse, auxquelles un fragment de roche sert ordinairement de noyau; 5° on nomme géodes , des fragments de silex arrondis en forme de rognons creux, dont la cavité intérieure est tapissée de cristaux; 6° les galets, ou cailloux roulés, sont des fragments de roche ordinairement siliceuse, dont les angles ont été arrondis après avoir été long-temps entraînés et agités par les eaux; 70 enfin , quelques minéraux présentent des formes empruntées à certains corps dans lesquels ils se sont moulés ou dont ils ont pris la place : c’est ce que l’on nomme des pétrifications. Tels sont ceux qui représentent des coquillages, des fragments de bois, des animaux ou d’autres débris de matières organiques. Ce phénomène se produit par l’infiltration des liquides chargés de substances minérales, lesquelles se déposent peu à peu, et prennent la place des parties organisées à mesure que celles-ci se décomposent et disparaissent. Ces sortes de substitutions

s'opèrent aussi quelquefois entre des espèces minérales; elles ont reçu le nom d 'épigénie.

2. Structure . L’arrangement et la disposition relative des parties qui composent un minéral, constituent ce qu’on nomme sa structure. Quand elle est régulière , elle affecte la forme cristalline , ci on la caractérise par les mêmes noms que les cristaux qu’elle représente; mais la structure irrégulière est de différentes natures. Tantôt elle est compacte , c’est-à-dire, en masses épaisses et sans configuration déterminée; elle est vitreuse quand elle se montre brillante, translucide et analogue à une masse de verre, comme le quartz. La structure est lamellaire quand elle est formée de petites lames, ou lamelles , dont l’aspect est chatoyant , comme le gypse et le talc; schisteuse ou feuil letée, quand les lames sont plus grandes et faciles à séparer parle clivage, comme dans le mica et l’ardoise; enfin, elle est saccharoïde , fibreuse , granulaire 3 cellulaire , oohthic/ue , etc., quand elle offre la disposition que chacun de ces adjectifs caractérise suffisamment.

5. Cassure , Ce caractère offre une certaine importance, parce qu’il se rapporte en général à la structure ou à la texture des minéraux , et qu’il peut servir à la confirmer. Cependant la cassure est quelquefois spéciale et mérite alors d’être signalée. Ainsi, elle est conchoïde quand l’un des'fragmenls rompus est concave et l’autre convexe, avec stries concentriques, à la manière de certaines coquilles bivalves. Elle peut être plate , vitreuse, terreuse , et offrir tantôt l’aspect de la résine, comme la craie, la