‹ Synthèse des minéraux et des rochesChapitre 7 sur 257 · C. /{., t. XXXII · texte numérisé non relu

C. /{., t. XXXII

ignée est certaine, tout en n'excluant pas l'action des agents volatils; quand elles sont aqueuses, l'intervention de l'eau est indubitable. L'acide carbonique liquide apparaissant dans les inclusions de certains minéraux tels que le quartz, la topaze, l'émeraude, atteste leur formation sous de fortes pressions.

L'ordre de consolidation des différents éléments dans les roches éruptives devient évident ; la division de cette consolidation en phases distinctes est mise en lumière ; l'état de repos ou de mouvement des minéraux pendant ou après leur cristallisation, est manifesté par les diversités de structure (zones d'accroissement, cassures et corrosions, structure fluidale, etc.). On est ainsi éclairé sur les conditions qui ont présidé à la formation de certains groupes de minéraux ; il a suffi par exemple de l'observation microscopique des roches volcaniques pour se convaincre que leurs minéraux de seconde consolidation avaient été formés par voie purement ignée, sans l'intervention de températures ni de pressions excessives et surtout sans qu'il y ait eu besoin d'un repos absolu, condition jadis considérée comme indispensable à toute cristallisation régulière.

De même l'observation de la micro-pegmatite, c'est-àdire d'une association intime de quartz et d'orthose cristallisés simultanément, démontre la possibilité de la cristallisation de ces deux minéraux sous les mêmes influences. Cette possibilité vient de passer à l'état de certitude, grâce aux expériences de MM. Friedel et Sarasin.

L'étude des plaques minces de roches éruptives nous montre constamment l'apatite en inclusions dans tous les autres minéraux. Une pareille succession jointe, à la nature des minéraux qui entrent avec l'apatite dans la constitution des roches, montre que les procédés employés jusqu'à présent pour la reproduire artificiellement, s'é-

cartent de ceux que la nature a mis en œuvre, tout au moins pour ce qui a trait à Tapatite des roches éruptives.

Dans toute une série de roches (diabases et dolérites 4 structure ophitique), on voit au microscope le fer oxydulé, ou même le fer natif, moulés sur les silicates cristallisés et notamment sur les feldspaths ; dans la plupart des autres roches, on trouve au contraire le fer oxydulé en inclusions dans ces mêmes minéraux ; sa reproduction artificielle ne pouvait être considérée comme véritablement réalisée qu'autant qu'on était parvenu à reproduire ces deux modes de structuré.

Dans les roches à leucite, ce minéral paraît toujours antérieur au feldspath et au pyroxène qui raccompagnent. Ces roches étant d'origine ignée, il était dès lors probable que la leucite avait cristallisé à une température supérieure à celle des silicates associés. Cette notion a servi de guide dans la reproduction des associations minérales dont la leucite fait partie et, inversement, l'observation de ces produits artificiels a démontré la justesse de l'opinion qui avait servi de point de départ.

Un très grand nombre des produits jadis obtenus dans les expériences synthétiques, ont été complètement délaissés par leurs auteurs, et leurs expériences ont été considérées comme des insuccès, faute de moyens convenables pour en étudier les résultats. L'emploi des plaques minces et du microscope polarisant, aux forts grossissements, a permis l'étude de produits, dans lesquels les anciens auteurs n'avaient vu que des émaux ou des magmas informes.

III. Les laboratoires disposent actuellement d'appareils perfectionnés qui permettent d'obtenir de hautes températures et de fortes pressions dans des conditions de fixité et de sécurité inespérées.

Pour les hautes températures longtemps prolongées,

on était naguère obligé de recourir aux fourneaux de l'industrie, dont les inconvénients sont manifestes. L'emploi du fourneau Schlœsing a d'abord permis d'atteindre pratiquement dans les laboratoires de très hautes températures, en employant comme combustible le gaz de l'éclairage.

La combinaison du fourneau Leclerc et Forquignon (1875) et de la trompe Damoiseau (1878), fournissant le vent 4 un chalumeau à gaz, donne le procédé le plus pratique pour obtenir dans un petit espace de très hautes températures que l'on peut maintenir fixes indéfiniment.

Les fortes pressions ont été d'abord obtenues dans des tubes en verre, scellés à la lampe, chaufl^és à des températures ne dépassant pas 200®. Un premier perfectionnement a consisté à les renfermer dans des enveloppes métalliques hermétiquement closes et contenant ellesmêmes une petite quantité d'eau. M. Daubrée a pu atteindre ainsi une température de 350 à 500<^.

Mais le fer et le laiton primitivement employés étaient altérés par l'eau ; c'est pourquoi MM. Friedel et Sarasin ont eu l'idée de doubler l'intérieur du tube métallique d'un revêtement en platine. La clôture hermétique du tube en métal a longtemps été une grande difficulté. MM. Friedel et Sarasin l'ont surmontée par l'emploi d'un plateau relié, au moyen de boulons latéraux, à une bride faisant corps avec le pourtour de l'orifice du tube. Nous avons adopté le tube doublé de platine, en modifiant légèrement sa fermeture ; un disque d'acier portant à sa face inférieure, en son centre, une rondelle de cuivre, vient presser une lamelle circulaire de platine sur le revêtement de même métal qui entoure l'orifice du tube ; la pression est obtenue, comme dans la marmite de Papin, au moyen d'un étrier s'appuyant de bas en haut sur une bride qui termine la partie supérieure du tube ; une vis

traverse le sommet de cet étrier et vient presser de haut en bas sur le disque d'acier. La fermeture étanche est assurée par Técrasement de la lamelle de platine interposée et par la dilatation de la rondelle de cuivre, dilatation supérieure à celle du disque d'acier dans lequel la rondelle est encastrée.

Ce système de fermeture est fidèle ; il s'ouvre facilement après les expériences ; il a résisté à des pressions qui ont amené la déchirure d'un tube d'acier dont la paroi avait l'^^jS d'épaisseur, le diamètre du trou intérieur étant de l*"". Cette rupture avait été provoquée par une température atteignant le rouge cerise.

Un autre perfectionnement, dû à MM. Friedel et Sarasin, consiste à appliquer un appareil de fermeture aux deux extrémités du tube, de manière à faciliter le nettoyage de la cavité cylindrique intérieure.

M. Wiesnegg a récemment construit une étuve en fonle de fer qu'il désigne sous le nom de Bloc (i879), dans laquelle on peut chauffer simultanément au gaz d'éclairage plusieurs des tubes ci-dessus décrits, jusqu'à une température de 500* environ ; en modifiant légèrement cet appareil, on atteint le rouge naissant.

Pour assurer son fonctionnement à une température fixe, on emploie avec avantage le régulateur Darsonval (1879). Ce dernier se compose d'un thermomètre à air dont le réservoir cylindrique en porcelaine est logé dans l'étuve, et dont l'air dilaté agit sur un manomètre lenticulaire qui soulève plus ou moins une soupape réglant l'arrivée du gaz.

Utilité des synthèses minérales, — i** Les synthèses minérales éclairent le mode de formation naturelle des minéraux et des roches. Les observations géologiques ont suffi pour trancher, dans ses grands traits, la querelle célèbre des écoles plutonienne et neptunienne. Cependant des doutes restaient encore jusque dans ces derniers temps

sur les conditions de la genèse d'un grand nombre de roches volcaniques ; on faisait jouer à Teau un rôle considérable, on la regardait notamment comme ayant été indispensable à la formation des basaltes. L'expérimentation directe nous a Permis d'augmenter considérablement le nombre des roches dont la formation doit être rapportée à la fusion purement ignée, d'y comprendre avec certitude le basalte et toutes les roches volcaniques modernes.

Inversement, l'impuissance de tous les procédés employés jusqu'à ce jour pour reproduire le granité, la granulite, les porphyres et en général toutes les roches acides, montre que la nature a, pour les produire, mis en œuvre un mode d'action différent de ceux qui sont usités jusqu'à présent dans les laboratoires. Les moyens naturels n'ont certainement •rien de mystérieux et une combinaison heureuse des procédésiconnus ou une légère modification dans leur emploi suffira peut-être pour atteindre le but désiré.

2<> Un autre avantage des synthèses minérales consiste dans la détermination de la composition exacte des minéraux naturels impi^rs. Nous ne saurions mieux faire que de citer les paroleà^M. Frémy sur ce sujet :

« Le minéral qui paraît le plus pur, contient presque « toujours à l'état d'interposition, des corps étrangers qui « se trouvaient dans le ipilieu qui l'a formé : l'analyse a est alors impuis|bnte 'y#ur déterminer la composition « réelle du minérçil, tandis qu'une reproduction synthé- « tique permet fte Idistinluer les élémeifts constitutifs de « ceux qui n^ sont qu'acxidentels *. »

Effectivement, certains minéraux, doués des formes cristallines les plus nettes, rie sont quelquefois qu'une sorte de moule emboîtant les espèces les plus diverses ; tel est

Page 1