MÉTALLIQUES

Parmi les matières gazeuses que nous rencontrons dans la nature, il en est quelques-unes qui, sans se fixer sur aucune des substances qu'elles touchent, les transforment ou les transportent en les transformant en matières minérales absolument semblables à celles que l'on rencontre dans la nature. C'est le rôle que joue l'hydrogène dans la formation du zinc oxydé, de la blende, le fluorure de silicium dans la formation du zircon. C'est le rôle qui convient aussi à l'acide carbonique dans la formation des calcaires par dissolution, et dans la reproduction des carbonates métalliques dus à M. de Sénarmont. Ce sont ces substances qu'il conviendrait d'appeler agents minéralisateurs. Elles sont caractérisées

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par celle perpétuité de leur action, qui se continue indéfiniment jusqu'à ce qu'elles soient fixées par des matières autres que celles sur lesquelles elles sont appelées à réagir pour ainsi dire par leur seule présence. Ces '^3i!; substances, quand elles existent dans la nature, ce qui permet de les î Eî- faire entrer dans les hypothèses de la géologie, sont toutes compatibles tvu avec Teau qu'on rencontre en effet partout, et Teau n'annule et n'amoinvy.i drit jamais leur action spéciale.

Outre l'eau, l'hydrogène sulfuré, l'acide sulfureux, l'acide carbonique, le fluorure de silicium et l'hydrogène qui,- avec l'azote et l'oxygène, constituent presque exclusivement les matériaux gazeux de nos émanations, on trouve encore l'acide chlorhydrique. Il était curieux de chercher si l'acide chlorhydrique est à lui seul un agent minéralisateur; c'est ce qui peut être démontré au moyen d'expériences qui donnent les résultats les plus concluants.

Nous rappellerons d'abord qu'en faisant passer un courant lent d'hydrogène pur sur de l'oxyde ou du sulfure de zinc, on a reproduit le zinc oxydé et l'une des deux espèces de blendes connues actuellement. Ces transformations se font sans la production d'aucune trace, soit d'eau, soit d'hydrogène sulfuré. Une expérience analogue réussit avec une perfection extrême quand on remplace l'hydrogène par l'acide chlorhydrique et l'oxyde ou le sulfure de zinc par le sesquioxyde de fer.

Quand, dans celte expérience qui peut être réalisée dans un tube de porcelaine chaufl'é au rouge vif, on fait réagir l'acide chlorhydrique se dégageant avec une très-grande vitesse sur le sesquioxyde de fer, celuici est transformé en sesquichlorure qui àe condense dans les parties encore chaudes de l'appareil, et en eau qui est transportée beaucoup plus loin avec l'excès d'acide chlorhydrique. Mais si le courant gazeux marche avec lenteur et régulièrement, on ne voit pas se former la moindre trace de chlorure; il sort de l'appareil, quelle que soit la longueur, autant d'acide chlorhydrique qu'il en est entré, et le sesqujoxyde de fer amorphe est entièrement transformé en fer oligiste de la plus grande beauté, tout à fait semblable, par ses formes, son irisation et son éclat, soit au fer oligiste de l'île d'Elbe, soit au fer spéculaire des volcans. Dans cette opération, une quantité limitée d'acide chlorhydrique peut minéraliser ainsi une quantité indéfinie de peroxyde de fer, sans perdre de son énergie et sans changer de composition, car il ne se forme pas d'eau.

Quand la température du tube de porcelaine est élevée jusqu'au rouge vif delà fusion de l'argent, on obtient, sans qu'il y ait transport sensible de la matière (c'est le caractère fort inattendu de celte expérience) des cristaux tout à fait semblables à ceux de l'Ile d'Elbe. Dans ces conditions, il se dégage toujours un peu de chlore, ce qui fait que les cristaux sont magnétiques, comme la plupart des cristaux de fer oligiste, par suite de la présence d'un peu de fer oxydulé répandu dans la îî. 61

matière. Aussi trouve-t-on dans l'analyse un peu moins d'oxygène qu'il n'en faut pour constituer le sesquioxyde de fer.

Quand on opère à une température moins élevée, on obtient alors le véritable fer spéculaire des volcans, c'est-à-dire des lames rhomboïdales aplaties, portant sur leurs bords l'indication des faces du rbomboèdre primitif.

Gay-Lussac, en décomposant le sulfate de fer dans un bain de sel marin, ou le chlorure de fer par la vapeur d'eau, a produit des lames cristallines de sesquioxyde de fer ou des cristaux semblables au fer spéculaire. Mais il ne paraît pas avoir décrit ou mesuré des cristaux de fer oligiste imitant aussi bien des minéraux de l'île d'Elbe, que ceux qui sont obtenus par la méthode précédente.

Un échantillon de lave de l'Etna, traité par un courant lent d'acide chlorhydrique sec, s'est recouvert de cristaux de fer spéculaire nés sur place, dont le transport est au moins insensible.

Il est donc complètement inutile de faire intervenir l'action de la vapeur d'eau, concurremment avec l'acide chlorhydrique pour expliquer la formation du fer oligiste des volcans. Le gaz à l'état de siccité absolue (à plus forte raison s'il est humide) enlève aux laves le fer qui s'y trouve combiné et l'isole en le déposant sur place à l'état de fer oligiste. Il s'opère là manifestement deux réactions en sens inverse, dont l'explication serait facile si le fer oligiste était transporté à de grandes distances, mais qui constituent en réalité un phénomène un peu plus compliqué qu'il ne l'est en apparence.

On peut faire cristalliser par le môme procédé l'acide stannique, la magnésie, l'oxyde rouge de magnésie en octaèdres. L'acide stannique se présente en octaèdres qui paraissent carrés, mais qui n'ont pas pu être mesurés à cause de leur petitesse.

ACTION DU FLUORURE DB SILICIUM SUR DES COUCHES ALTERNATIVES D'ALUMIKB OU DE ZIRGONB ET DB QUARTZ.

On met dans un tube de porcelaine placé verticalement des couches alternatives et cylindriques d'alumine et de quartz, commençant par l'alumine et finissant parle quartz, et on fait passer sur ce système de corps ainsi disposés et chauffés au rouge blanc un courant de fluorure de silicium. La couche d'alumine s'est transformée en staurotide SiO',2Al*0^ avec production de fluorure d'aluminium, qui rencontrant du quartz ou de la silice, a été entièrement absorbé ; par suite, on obtient encore la même staurotide, et on régénère le fluorure de silicium, et ainsi de suite, de manière que l'alumine et le quartz se trouvent changés tous les deux en la même matière cristallisée, la staurotide. Comme la dernière couche est formée avec du quartz, et comme il n'est resté aucune trace de fluor dans les matières enfermées dans le tube de porcelaine, il s'en suit que, après toutes ces transformations, il est sorti de l'appareil

aulant de fluorure de silicium qu'il en était entré, ce qui est d'ailleurs facile à conslaler par expérience. Ainsi le fluor, ne se fixant nulle part, a servi à transporter l'une sur l'autre les deux substances les plus fixes et les plus difficiles à combiner qui nous soient connues : l'alumine et la silice. Une quantité très-petite de fluor suffit donc pour transformer en staurotide ou minéraliser des quantités indéfinies de silice ou d'alumine.

Il semble tout d'abord que la topaze aurait pu se former par l'action du. fluorure de silicium sur l'alumine dans les circonstances qui viennent d'être détaillées : il n'en est rien, et jamais on n'a obtenu, dans ces expériences, rien qui ressemblât à la topaze. Bien mieux, en mettant de la topaze du Brésil dans le courant de fluorure de silicium, à côté de l'alumine qui se transforme en staurotide, cette topaze a été entièrement décomposée en perdant 22 pour iOO de son poids. Cette expérience démontre de la manière la plus nette que la topaze ne peut être reproduite dans nos laboratoires, et n'a pu être formée dans la nature par le contact de l'alumine et du fluorure de silicium à une haute température.

La chondrodite, et même les silicates de chaux et de magnésie ne peuvent non plus se former sous l'influence du fluorure de silicium ; car la magnésie ou la chaux, quand on les chauffe dans ce gaz, se transforment en matières vitreuses ou cristallines dont la composition n'a aucun rapport avec les minéraux des filons et des terrains métamorphiques.

La composition de ces substances, qui sont constituées atomiquement de la manière la plus simple, peut être représentée par les formules suivantes :

Si0»,2Mg0 + 3MgFI Si03,Ca0 -f-aCaFI.

Avec laglucyne qui donne, comme l'alumine, un fluorure volatil, on pouvait espérer d'obtenir la phénakite. En faisant passer au rouge blanc du fluorure de silicium sur la glucyne, on obtient du fluorure de glucyum et des cristaux très-beaux qui ne peuvent être identifiés avec aucune espèce minérale connue jusqu'ici.

Le fluoriire de silicium, par voie sèche, ne donne donc aucun minéral de filon connu, du moins jusqu'ici ; mais il n'en est pas de même d'une matière qu'on rencontre dans les terrains volcaniques, le zircon, et qui se produit avec les formes les plus belles lorsqu'on fait passer du fluorure de silicium sur la zircone. Les cristaux octaédriques qu'on obtient ainsi, présentent l'analogie la plus complète avec les zircons de la Somma (Vésuve). Les mêmes facettes, les mêmes angles, les mêmes apparences extérieures les confondent, et aussi la certitude presque entière que leiir formation a eu lieu sous l'influence du feu. On peut encore démontrer ici avec la plus complète rigueur que de petites quantités de fluor, dont

la présence existe dans les terrains métamorphiques de cette espèce, ont suffi pour produire des quantités indéfinies de zircon.

Si, en effet, on place dans un tube de porcelaine des couches alterna* tives de zircone et de quartz, en commençant par la zircone et finissant par le quarlz, la zircone se transforme, au contact du fluorure de silicium, en zircon et en fluorure de zirconium volatil : celui-ci, rencontrant le quartz, en fait du zircon et du fluorure de silicium, etc. Finalement, la minéralisation s'est faite dans tout le tube de porcelaine, et il en est sorti précisément autant de fluorure de silicium qu'il en est entré. .Le fluor en effet ne s'est fixé nulle part.