Frémy. C i?.. l. lxxxv, p

le cas de la chiastolite, du grenat, de la staurotide et d'un grand nombre de minéraux des roches métamorphiques.

De plus, les minéraux des roches éruptives elles-mêmes présentent au microscope de nombreuses inclusions, même lorsqu'on examine les plus purs d'entre eux ; ils sont en outre soumis à des altérations incessantes ; à peine une roche est-elle fornaée que l'eau la ronge et la transforme. Aussi n'y a-t-il pas lieu de s'étonner de la diversité des chiffres que les traités de minéralogie donnent pour la composition d'un seul et même minéral. L'exemple de la leucite est probant à ce point de vue ; les analyses chimiques des échantillons naturels y décèlent constamment la présence de la chaux et de la soude, tandis que les essais de reproduction artiQcielle montrent la possibilité d'engendrer ce minéral sans 'autre base que la potasse.

Il en est de même de Toligoclase, du labrador et de l'anorthite que nous avons pu reproduire en partant de leur composition théorique.

La composition de la hopéite n'a pu être sûrement déterminée qu'a la suite de la reproduction artiflcielle de ce minéral par MM. Friedel et Sarasin.

3<» La plupart des minéraux naturels sont des combinaisons complexes dans lesquelles plusieurs corps se sont introduits par voie d4somorphisme. Dans les pyroxènes, par exemple, la magnésie, le protoxyde de fer et la chaux flgurent simultanément à ce titre. Cependant les minéralogistes ont distingué des types auxquels ils ont donné des noms spéciaux, diopside, augite, types qui théoriquement sont caractérisés par la prédominance de telle ou telle base associée à la silice. Les variétés de passage, fournies par la natui*e, diffèrent des types théoriques non seulement pai* leur composition chimique, mais aussi par la valeur des angles dièdres et par

la position et la grandeur des axes d'élasticité optique.

La synthèse peut seule, en fournissant les types théoriques, combler cette lacune et donner la mesure exacte de ces données physiques. C'est le point de vue à Taide duquel Ebelmen a justifié avec autorité les expériences synthétiques effectuées par des procédés purement chimiques.

4*» Les synthèses minérales permettent encore de spécifier les individualités propres à une famille déterminée et de distinguer du véritable isomorphisme les séries que constituent les individus en question.

La famille des spinelles se compose de plusieurs termes qui passent les uns aux autres par voie d'isomorphisme ; c'est l'étude chimique des composés obtenus par Ebelmen qui a permis à l'illustre savant d'établir cette démonstration.

Inversement, dans la série des feldspaths, les reproductions artificielles nous paraissent démontrer l'individualité propre de l'oligoclase et du labrador, individualité qui n'a aucune raison d'être, si l'on admet l'isomorphisme de l'albite et de l'anorthite et la possibilité d'un mélange en toute proportion de ces deux feldspaths. Quand on fond un mélange d'éléments chimiques ayant une composition intermédiaire entre les compositions théoriques de l'oligoclase et du labrador, au lieu d'obtenir un feldspath unique, possédant cette composition et pouvant résulter de l'union par voie d'isomorphisme de l'albite et de l'anorthite, on distingue au microscope, dans le produit formé, deux séries de microlithes, les uns s'éteignant longitudinalement comme l'oligoclase naturel, les autres s'éteignant sous un angle maximum de 30* conune le labrador naturel.

Il est remarquable que, lorsque nous fondons un mélange correspondant exactement à la formule de l'oli-*

l 'i GÉNÉRALITÉS.

goclase, nous n'obtenions que des microlithes en possédant les propriétés optiques. Dès que nous nous écartons dans le sens basique de la formule de ce feldspath, immédiatement nous voyons apparaître des microlithes de labrador à l'exclusion de ceux d'anorthite, qui ne semontrentque quand la basicité du mélange dépasse celle du labrador.

Un autre fait qui ressort de nos expériences, est Timpossibilité pour Talbite de cristalliser par voie ignée, soit isolément, soit en associations avec Toligoclase, tandis qu'associé à l'anorthite, l'albite cristalliserait avec la plus grande facilité, dès que la proportion d'anorthite fait descendre le mélange à la formule de l'oligoclase. Ce serait là une anomalie que Ton n'observe pas dans la production artiflcielle des autres séries isomorphes.

Dans ces mômes expériences, nous avons vu se préparer, pour ainsi dire, sous nos yeux des faisceaux hétérogènes de microlithes différents, appartenant soit au labrador et à l'oligoclase, soit au labrador et à l'anorthite, et témoignant d'une organisation de grands cristaux réellement intermédiaires. Mais, d'une part, il y a ici visiblement un simple mélange mécanique ; et, d'autre part, ce mélange est assez rare ; car les microlithes de môme espèce se recherchent et se groupent. N'est-ce pas là l'explication des feldspaths intermédiaires de composition complexe, sur l'observation desquels M. Tschermak et ses disciples étayent leur théorie, feldspaths dont les propriétés optiques affectent une constance que contredirait la variabilité même des données optiques de Tanorthite?

Quant aux propriétés physiques et chimiques de l'oligoclase et du labrador qui s'interpolent entre celles de l'albite et de l'anorthite, elles peuvent s'expliquer par ce fait que tous ces corps font partie d'une môme série minérale, comparable aux séries de la chimie organique.

5*» L'absence de certains types minéralogiques que la

nature semblerait devoir fournir, est souvent conlirmée par les synthèses artificielles. Ainsi il nous a été impossible d'obtenir un oligoclase purement sodiqae, une néphéline potassique, fait surprenant si Ton songe particulièrement à risomorphisme relatif de la potasse et de la soude.

6° Par contre, certaines formes inconnues dans la nature ou très rares s'obtiennent artificiellement avec facilité : citons entre autres les phosphates parfaitement cristallisés obtenus par M. Debray, le quartz à pointements suraigus de M. Hautefeuille, la néphéline calcédonieuse de nos propres expériences.

7° L'un des services les plus considérables rendus par la minéralogie synthétique, consiste dans la production de séries plus complètes que les séries similaires naturelles ; le lien qui relie les espèces d'une même famille apparaît alors, et les limites de l'isgmorphisme dans chaque cas particulier se montrent avec netteté.

C'est ainsi qu'Ebelmen a complété la série des spinelles et démontré la parenté des ferrites, des chromites et des aluminates.

Henri Sainte-Claire Deville et Caron ont constitué la double série des apatites et des wagnérites; M. Debray et M. Lechartier ont complété la synthèse de cette famille en reproduisant les apatites et wagnérites arséniées.

On doit à M. Debray un travail analogue sur les phosphates. L'importante famille des bisilicates a été étudiée à ce point de vue par M. Lechartier.

Les expériences de M. Hautefeuille et les nôtres ont montré l'extension de la famille des feldspaths (feldspaths à bases de lithine, baryte, strontiane et plomb).

MM. Friedel et Guérin, ont complété la famille de l'ilménite, du fer oligiste et du sesquioxyde de chrome, par la reproduction artificielle du sesquioxyde de titane.

18 GÉNÉKALITÉS.

Us ont ainsi montré que le titane appartient à deux séries de corps simples: d'une part, à celle du silicium et de rétain, et d'autre part, à celle du fer, du chrome et de raluminiuin.

En résumé, les détails qui précèdent suffisent pour montrer tous les services que la synthèse peut rendre à la minéralogie et à la géologie. Les paroles suivantes d'Ebelmen sont plus que jamais applicables:

« Les expériences déjà exécutées permettent de classer « définitivement au nombre des produits chimiques une « grande quantité de minéraux dont plusieurs sont des « pierres rares et précieuses. Elles établissent un lien de « plus entre deux sciences, la chimie et la minéralogie, « dont les points de contact sont déjà si nombreux. « Elles ne seront pas inutiles, je l'espère du moins, pour « éclairer le géologue dans l'appréciation des causes qui « ont présidé à la formation de telle ou telle espèce « minérale. »

La géologie est encombrée d'hypothèses dont l'observation pure, bien dirigée, restreint peu à peu le nombre ; mais elle est souvent insuffisante pour trancher définitivement les questions douteuses ; car une observation est en réalité une expérience dont on n'a pu diriger la marche et dans laquelle on ne saisit que le fait accompli. La synthèse élargit le champ d'études et fournit parfois des solutions définitives ; lors môme qu'elle ne procure que des données négatives, elle dirige encore vers la solution du problème.

Il est facile de trouver des exemples qui éclaireront cette opinion. Le mode de formation des cristaux dans les roches volcaniques, après avoir donné lieu à de nombreuses controverses, a cependant été prévu par l'observation pure, depuis que le microscope est venu prêter son puissant concours à la pétrographie. Mais les reproductions synthétiques par fusion purement ignée ont

UTILITE DES SYNTHESES. 19

seules définitivement fixé la question pour la plupart de ces roches.

L'origine du granité est un des plus graves problèmes qui aient préoccupé les géologues; elle a suscité entre eux les discussions les plus vives. L'opinion qui faisait du granité une roche purement ignée, a prévalu dans la science pendant la première moitié de notre siècle ; elle remplaçait la théorie neptunienne de Werner. Mais elle se heurtait à des difficultés que Tobservation elle-même n'a pas tardé à mettre en lumière ; ainsi on a reconnu que le quartz s'était consolidé postérieurement aux autres, minéraux. C'est là une décisive objection contre l'hypothèse d'une fusion seulement ignée du granité, objection que Fournet a vainement essayé de tourner en invoquant une surfusion du quartz analogue à celle du soufre.

Élie deBeaumont^ n'est pas éloigné d'admettre l'origine ignée du granité ; mais il accepte l'intervention de l'eau et insiste sur le nombre et la fréquence des minéraux sublimés à la périphérie des massifs granitiques. L'eau contenue sous forme d'inclusion dans le quartz, eau dont les découvertes de Sorby devaient, dix ans après, démontrer l'abondance, paraissait déjà à Élie de Beaumont un argument décisif en faveur de l'origine mixte du granité.

La synthèse est appelée à trancher la question; déjà elle démontre rigoureusement l'impossibilité d'obtenir le granité par fusion purement ignée. Hutton, en fondant une syénite, avait obtenu un culot cristallin dont il n'avait pu déterminer les minéraux, mais qui n'offrait plus aucune ressemblance avec la roche originaire. Dans une de nos expériences, nous avons fondu un mélange par parties égales de microcline et de biotite. Nous avons obtenu un culot où, dans un faible résidu vitreux, appa-