FouQué et Michel Lévy, voir C. R, et BuU. Soc, min

2. Discoure de M. Zirkel, doyen de l'université de Leipzig, prononcé dans la séance de proclamation des docteurs de cette université. 1881. -~ Leipzig, librairie Edelmann. ^

« entre les produits artificiels des laboratoires et les coince posés naturels, et a ainsi permis de croire que la rev( production de ces derniers était efiFectivement obtenue. « De longues périodes avaient été infructueuses à ce point u de vue; mais récemment les résultats étonnants et à « jamais mémorables, fournis par la voie ignée, sont ic venus ajouter un nouvel éclat à l'ancienne gloire des

« expérimentateurs français

« On a eu le bonheur enviable de reproduire ainsi un a grand nombre de minéraux et précisément ceux qui t sont les plus importants dans les roches, divers feldvc spaths, Vaugite, la leucite, la néphéline, le grenat, « avec tous les détails de leurs structures microsco- < piques et leurs macles caractéristiques. On a même « réussi, dans des conditions telles que la nature les a « certainement réalisées, à produire des magmas artifi- « ciels identiques à des types de roches éruptives ; andé- « sites augitiques, leucotéphrites, basaltes complets ; « tous ces produits possèdent les mêmes éléments mi- ^c croscopiques et la même structure que les roches 'c engendrées par la nature, au fond de ses immenses « laboratoires souterrains* ».

1. Page 59. « Es darf nicht versftumt wcrden, za betoocn, dass das Mikroskop auch der cxperimentirenden Géologie mit nicht geringem Nulzen zur Seite gestanden bat, indem es die getreae malorielle und structurelle Uebereinstimmung der kUnstlich im Laboratorium erhaltenen Producte mit den natttriichen Gebildea nachwies uod so deren Nachahmung als in der Tbat gelungen glaubbaft macbte. Gerade die ietzten Jahre baben auf diesem Gebiete, welches decennien lang. als unfruchtbar und Ode geltend. fast gemieden wurde, die staunenswerthen und ftir immer denkwttrdigen Resultate von Fouqué und Micbel Lévy zu verzeichnen, welche dem alten Ruhm der experimentirenden franzOsischen Forscber neuen Glanz

binzUfugten

Sie batten das beneidenswertbe Gliick so eine Menge der gerade fUr die Felsarten wicbtigsten Mineralien zu erzeugen, verscbiedene Feldspathe, Augit, Leucitj Nopbelin, Granat mit allen détails der mikroskopischen Structur und der etwaigen charakteristischen Zwillingsbildungen. Ja es ist ibnen darauf auch gelungen, unter Bedingungen, deren Vorandensein in der Nalur keinepwegs bestrilten wcrden k;inn. sognr ganze lypiscbe Gesteins

M. Rosensbuch ^ n'est pas moins explicite dans ses appréciations, qui empruntent une valeur toute particulière à la haute compétence de ce savant et à l'examen attentif qu'il a fait de nos produits.

Nous avons été conduits à nos expériences par l'observation microscopique des roches éruptives, observation montrant la cristallinité des parties les plus compactes et attestant la formation d'un grand nombre d'éléments cristallins pendant et après l'épanchement. Ce fait avait surtout à nos yeux une importance capitale pour les roches volcaniques actuelles que l'on voit couler sous la pression ordinaire, à des températures qui ne dépassent pas celles que l'on obtient aisément dans les laboratoires.

Nous donnerons d'abord quelques détails sur le mode opératoire dont nous nous sommes servis. Le fourneau Leclerc et Forquignon, chauffé par un chalumeau à gaz et soufflé par une trompe Damoiseau, est d'un emploi commode ; il permet de réaliser les conditions indispensables au succès de l'expérience, c'est-à-dire, d'obtenir de hautes températures, et surtout de maintenir à peu près fixe, aussi longtemps que l'on veut, celle dont on a fail choix.

Nous nous servons de creusets de platine d'environ vingt centimètres cubes de capacité. On peut les disposer de quatre façons différentes dans le fourneau.

1*» Le creuset est enfoncé entièrement dans le manchon intérieur de terre réfractaire, de façon que son bord supérieur affleure à la surface du manchon. On recouvre le tout de la calotte extérieure en terr^ réfractaire, puis on lance le vent dans le chalumeau, en employant la tuyère

masscn als Erstarrungsprodiicte kUnsUicher Schmelzmagmen zu erhaiten, Augitandesit, Leucittephrit, leibhafligen Basait, dieselben mikroskopischen Gemeoglheile und dasselbe Gefûge aufweisend, wie jene Felsartea die aus der unermesslichen anterirdischco Werkstftlte herstammen* • 1 Nettes Jahrb., 1879, p. 408.

d'oriflee maximum. Dans de pareilles conditions, on atteint en quelques minutes la température de fusion du platine, et il faut quelques précautions pour empêcher le creuset de se perforer ; le plus souvent on fond en partie le petit support en fil de platine circulaire qui soutient le creuset. Une pareille température est suffisante pour transformer le péridot, la leucite, l'anorthite en une masse visqueuse, qui, après un refroidissement brusque, se montre entièrement amorphe.

2<» Le creuset occupe la même position ; mais la calotte du fourneau est enlevée et le soufflage se fait avec la tuyère à orifice moyen. Dans ces conditions, le fer et Tacier fondent aisément; il en est de même de tous les feldspaths, sauf Tanorthite, et de tous les bisilicates.

3° Le creuset est appuyé sur un triangle de platine reposant sur le bord supérieur du manchon, de manière à être à moitié enfoncé dans le fourneau. On conserve la tuyère précédente. L'acier se ramollit seulement, mais le cuivre fond très facilement; on est à la limite de fusion du labrador et de Toligoclase; le pyroxène peut être encore complètement liquéfié ainsi que la néphéline.

4« Le creuset est appuyé sur le triangle de platine de manière à être entièrement en dehors du fourneau. Même tuyère que précédemment. Le cuivre fond encore dans ces conditions, mais difficilement.

Dans les trois premières positions, le creuset est porté au rouge blanc; dans la dernière, il n'est plus qu'au rouge vif. Il va sans dire qu'en réglant l'arrivée du vent et du gaz, on a une certaine latitude pour faire varier dans chaque cas la température définitive.

Les matières premières, que nous avons employées, sont les éléments chimiques ou les minéraux naturels qui entrent dans l'association que nous nous proposons d'obtenir. Les éléments chimiques que nous avons utilisés sont : la silice et l'alumine obtenues par voie de préci-

pitation et calcinées ; les carbonates de potasse, de soude et de chaux; la magnésie caustique, le sesquioxyde de fer. Les minéraux naturels qui ont été employés, sont le mi' • ^éhu do TAin, Toligoclase d'Alagnon (Cantal), le l<i|||y^P((u Canada, Taugite des Açores, la leucite de la Somma, le péridot d'Auvergne, le quartz de Madagascar.

Dans chaque série d'expériences, nous nous sommes toujours astreints à employer au moins une fois, les mélanges chimiques. Leur emploi comporte quelques précautions ; il convient de les employer secs et de les mélanger avec soin dans un mortier de porcelaine. Ces mélanges sont toujours très volumineux et la masse nécessaire pour former un culot d'environ 15 grammes, dépasse de beaucoup les dimensions du creuset; il est donc nécessaire d'opérer la fusion par parties fractionnées. La décomposition du carbonate de chaux n'entraîne aucun boursouflement; il n'en est pas de môme du carbonate de soude et surtout du carbonate de potasse. Il convient alors de chauffer doucement pendant une dizaine de minutes, puis ensuite d'opérer brusquement la fusion à très haute température.

Que Ton parte des éléments chimiques ou des minéraux naturels, en opérant avec le dispositif n*» 1, on obtient, par refroidissement brusque, un verre isotrope, souvent huileux, dont la couleur est variable suivant la nature du mélange fondu. L'aspect de ce verre est le même, à composition chimique égale, quels que soient les éléments employés.

Dans les mélanges qui contiennent les éléments du pyroxène, de Tenstatite ou de la mélilite, il faut recourir à un refroidissement très brusque pour empêcher ces minéraux de cristalliser partiellement. La néphéline cristallise aussi très aisément. Les feldspaths, au contraire, offrent une très grande tendance à passer lentement de l'état visqueux à l'état cristallin.

FOUOUÉ ET MICHEL LEVY. k

50 BEPRODUCTION ARTIFICIELLE DES ROCHES ÉRUPTIVEfS.

La méthode que nous avons employée pour obtenir des associations cristallines identiques à celles de la nature, repose sur le principe, déjà entrevu par James Hall, que la température de fusion d'un silicate cristallisât en général supérieure à celle du verre qui en pro^fcit. Si donc on maintient, pendant un temps suffisamment long, un pareil verre à une température légèrement supérieure à celle de son ramollissement, on se trouve dans des conditions favorables pour produire des arrangements moléculaires et donner naissance à des corps cristallisés- qui puissent se solidifier au sein du magma visqueux.

On voit que les limites de température, nécessaires à la production d'un minéral déterminé, sont très rapprochées ; car elles doivent osciller entre la température de fusion du minéral et celle du verre qui en résulte; et ces deux températures sont souvent très voisines Tune de l'autre.

Ces considérations expliquent la nécessité des températures variées que nous avons dû employer pour arriver à faire cristalliser dans un même magma des minéraux divers. De là aussi la distinction des stades de consolidation, que nous avons mis en pratique, et dont l'observation des roches naturelles nous avait d'ailleurs suggéré l'emploi. L'étude microscopique des plaques minces des roches ignées n'indique en général que deux temps principaux de consolidation, et en effet, avec l'emploi de deux stades distincts à des températures inégales, nous sommes parvenus à reproduire ces roches jusque dans leurs détails les plus intimes. Les exemples les plus frappants sont les suivants: dans le basalte, le péridot est toujours en cristaux de première consolidation, autour desquels se groupent les autres éléments microlithiques de la roche. La leucite des leucotéphrites et des leucilites a aussi cristallisé antérieurement aux minéraux qui l'accompagnent. Dans les roches à structure ophitique, l'élément feldspathique est moulé par les grandes plages de py*

MODE OPERATOIRE. 51

roxène. L'explication de ces faits ne présente aucune difficulté, car le péridot, la leucite et le felsdpath se solidifient à des températures plus élevées que les éléments dont Hit sont environnés. Il a donc suffi que le magma, qui contient ces minéraux, passât par des températures graduellement décroissantes, pour provoquer les deux temps principaux de cristallisation de la roche. C'est aussi une des raisons pour lesquelles, dans les roches où le feldspath apparaît à la fois dans les deux temps de consolidation, les grands cristaux sont souvent d'anorthite pour les microlithes de labrador, de labrador pour les microlithes d'oligoclase ; car tel est Tordre des fusibilités.

Ainsi, en résumé, le principe qui nous parait avoir présidé à la formation des roches ignées, consiste dans ce fait que les minéraux se sont consolidés suivant Tordre inverse de leurs fusibilités respectives. L'observation et l'expérience révèlent quelques contradictions apparentes à cette règle générale ; nous allons les discuter sommairement.

Certains minéraux de fusion très difficile, tels que la leucite, renferment en inclusions des minéraux très fusibles, tels que le pyroxène. Il semblerait donc que la cristallisation du pyroxène fût antérieure à celle de la leucite. Mais, en réalité, le pyroxène provient ici d'inclusions vitreuses, contenues primitivement dans la leucite, et qui après leur emprisonnement ont continué à subir un travail de groupement moléculaire. Ce fait est mis en évidence par les observations de Tune de nos séries d'expériences.

Une autre objection résulte de la formation du fer oxydulé et de la picotite, cristallisés aux temps divers de consolidation et à des températures très variées. Ainsi le péridot du basalte, formé dans le premier temps de con* solidation, renferme ces minéraux, et on les retrouve

encore accompagnant les microlilhes du second temps, et parfois môme implantés sur eux. Le même fait se reproduit dans nos expériences, et chaque poussée de silicates, cristallisés au sein de verres ferrugineux, est accompagnée de la production de fer oxydulé et parfois de picotite. L'explication, pour nous, est dans une réaction des bases qui se déplacent mutuellement. C'est une opinion déjà professée par Ebelmen*. La fusibilité n'est donc pas pour ces minéraux la condition déterminante de leur moment de cristallisation.

La plus grave des objections est celle qui a pour point de départ l'observation de roches, dans lesquelles les mômes silicates se trouvent à la fois dans les deux temps de consolidation. C'est surtout au pyroxène et au labrador que s'applique le cas en question. On peut douter alors que le phénomène soit dû à des variations dans la température. Et cependant entre la température de fusion d'un minéral et celle de son verre, il peut y avoir une latitude assez grande pour que la cristallisation commence pendant un stade et se termine dans l'autre. Notons que le premier stade, pour les roches ignées, paraît s'être produit avant l'éruption, c'est-à-dire dans des conditions de refroidissement très lent et de repos relatif, tandis que le second stade coïncide à peu près avec l'épanchement de la roche, c'est-à-dire avec une période troublée et de refroidissement beaucoup plus rapide. Il n'est donc pas étonnant d'observer une première poussée de cristaux de grande taille, puis une seconde formation microlithique. Ajoutons que, par suite du changement incessant de composition du magma dans lequel la cristallisation s'opère, les minéraux formés, et notamment le pyroxène, présentent de légères variations de composition et par conséquent des variations correspondantes dans leur fusibilité.