COUPE MINCE

364. Nature du problème à résoudre. Une roche étant formée par l'association d'un nombre n de minéraux constitutifs d'espèces différentes, il s'agit de fixer l'identité minéralogique de chacun d'entre eux. Remarquons tout d'abord que ces minéraux peuvent être transparents ou opaques; dans ce qui suivra, il ne sera pour le moment question que des minéraux transparents. Ceux-ci gisent pêle-mêle dans la roche, et sauf dans les cas où cette dernière est schisteuse, leurs ellipsoïdes optiques sont par conséquent orientés d'une manière quelconque les uns par rapport aux autres.

Si dans une telle association on fait une coupe mince, que nous supposerons d'épaisseur uniforme (ce qui n'est pas toujours le cas), l'ellipsoïde de chaque cristal sera coupé par le plan de la section suivant une ellipse d'orientation quelconque, et pour les divers cristaux qui appartiennent au même minéral, ces ellipses pourront avoir toutes les orientations possibles, puisque le plan de la coupe rencontre des individus différemment orientés. La longueur des deux axes de ces ellipses dépend évidemment de cette orientation, et leur différence mesure précisément la biréfringence de la section. Comme le retard R = e{ng—np) et l'épaisseur e sont constants ou à peu près, il en résulte que la variation dans l'orientation des différentes sections elliptiques découpées dans un même minéral se traduira par celle des couleurs de polarisation qu'elles présentent. Le problème qui se pose au pétrographe est alors le suivant: Discerner parmi les multiples sections d'un minéral, celles dont l'orientation est connue, et utiliser celles-ci pour déterminer un ensemble de caractères qui permettront de reconstituer son signalement optique complet, c'est-àdire la forme, la dimension et l'orientation de son ellipsoïde, ainsi que les conséquences qui en découlent.

Malheureusement le problème n'est pas toujours susceptible d'être résolu d'une manière aussi complète, par suite de l'insuffisance des sections ou de leur défaut d'orientation appropriée. Il s'en suit qu'un certain nombre de caractères de l'ellipsoïde seulement peuvent être mis en évidence, et si ceux-ci sont insuffisants, il faudra recourir à d'autres procédés, ce qui d'ailleurs est fort rare.

365. Méthodes utilisées pour fixer le nombre des minéraux différents contenus dans une préparation. La première opération qu'il s'agit d'effectuer est la détermination préalable du nombre de minéraux différents qui sont contenus dans une préparation microscopique, de façon à pouvoir reconnaître les sections qui appartiennent à

Reconnaissance des divers minéraux contenus dans une coupe mince 451

un même minéral pour les soumettre à une étude plus approfondie. Dans la majorité des cas, cette première séparation est facile, les divers minéraux associés ayant des caractères sufQsamment tranchés, qui sautent pour ainsi dire aux yeux du premier coup. Dans d'autres cependant il n'en est plus ainsi et ce triage préliminaire exige un assez long travail.

On examine tout d'abord la plaque mince en lumière naturelle en enlevant le nicol analyseur, ce qui permet de classer les minéraux en opaques, colorés ou incolores, et d'effectuer ainsi une première reconnaissance dans chacune de ces différentes catégories, en se basant sur l'habitus particulier que présente tel ou tel de ces minéraux. Certains d'entre eux ont en effet un allongement ou un aplatissement caractéristique, d'autres possèdent un ou plusieurs clivages, qui apparaissent comme des lignes plus ou moins fines sur les sections, d'autres encore sont informes et absolument lisses. Cette distinction sera d'ailleurs facilitée par le relief que prennent les contours de ces divers minéraux, lorsqu'on a soin de diminuer l'ouverture du faisceau incident au moyen de l'iris qui surmonte le polariseur; avec un peu d'habitude, il est aisé de classer ce relief dans l'une des catégories que nous avons indiquées précédemment (a. 321, p. 393). Ce même relief permet également de grouper les sections qui appartiennent à un même minéral, lorsque celles-ci se présentent sous des aspects très différents. Ainsi par exemple, certaines sections seront allongées et pourront avoir des clivages rectilignes parallèles, tandis que d'autres au contraire seront raccourcies et montreront deux clivages qui se coupent sous des angles déterminés; à première vue on pourrait être tenté de croire qu'il s'agit là de deux minéraux différents, alors qu'en réalité il n'en est rien, comme on peut s'en assurer par l'égalité parfaite du relief de ces deux catégories de sections.

Lorsqu'enfin le minéral est coloré, on vérifie s'il est polychroïque ou non par une rotation de la platine du microscope, sa coloration changeant pendant cette rotation dans la première alternative.

Il peut cependant arriver que ce premier examen en lumière naturelle soit absolument insuffisant pour reconnaître le nombre des minéraux qui sont réunis; c'est tout particulièrement ce qui se présente lorsqu'on trouve associés plusieurs minéraux de même habitus, de relief identique, qui tous sont incolores, et dont les différentes sections semblent appartenir au même minéral. On procédera alors comme suit: On introduit l'analyseur et examine la plaque entre les niçois croisés. Si on remarque la présence d'un certain nombre de sections obscures parmi d'autres qui sont biréfringentes, on doit soupçonner la présence

452 Détermination des minéraux en coupes minces

d'un minéral cubique mêlé à d'autres minéraux uniaxes, biaxes, ou peut-être aux deux à la fois. On fera une vérification rapide en examinant en lumière convergente quelques-unes de ces sections obscures; l'absence de figures d'interférence confirmera l'existence d'un minéral cubique. Quant aux sections biréfringentes, on en examinera le plus grand nombre possible en lumière convergente, en observant soigneusement la nature des figures d'interférence. S'il existe un minéral uniaxe et un biaxe réunis, on en sera immédiatement averti par la forme de ces figures; si par contre nous n'avons que des minéraux biaxes, on trouverait sans doute plusieurs sections perpendiculaires aux bissectrices ou à w,,„ qui nous montreraient un écartement des axes optiques ou des biréfringences différents, ce qui mettrait en éveil et permettrait de conclure à la présence de plusieurs minéraux biaxes associés. Il est bon, pendant ce premier examen sommaire en lumière convergente, de déterminer le signe optique chaque fois que la figure d'interférence fournie par la section le permet. Si nous constatons par exemple dans une même coupe mince, la présence de bissectrices aiguës positives et d'autres qui sont négatives, nous avons la preuve évidente de l'existence de deux minéraux biaxes différents; un raisonnement analogue s'applique évidemment aux uniaxes. Il convient d'ailleurs de remarquer que s'il existe un écart sensible entre les biréfringences principales des divers minéraux qui sont en présence, on peut déjà tirer des indications précieuses de l'examen en lumière parallèle. Supposons par exemple le cas de deux minéraux quelconques réunis; nous observerons alors deux teintes de polarisation différentes, qui se répètent avec une fréquence beaucoup plus grande que les autres sur les différentes sections contenues dans la coupe mince, car nous avons vu (a. 203, p. 224), que les sections dont la biréfringence est égale à celle de la bissectrice obtuse, sont beaucoup plus nombreuses que les autres dans les préparations. Cette observation rapide permettra de soupçonner d'emblée la présence de ces deux minéraux, et en cherchant alors en lumière convergente parmi les sections qui présentent ces deux teintes prépondérantes, on en trouverait certaines qui, pour chaque teinte, seraient perpendiculaires à une bissectrice obtuse, ce qui établit sans ambiguïté la présence de deux minéraux différents.

Supposons maintenant qu'on se soit rendu compte du nombre des minéraux qui sont associés, ainsi que des sections qui sont attribuables à un seul et môme minéral; il faut alors procéder à la détermination des caractères de chaque minéral et tout d'abord savoir s'il est cubique, uniaxe ou biaxe, si toutefois cette détermination n'a pas été faite au cours des opérations préliminaires, ce qui évidemment serait

Détermination d'un minéral cubique. 453

le cas si les caractères des minéraux associés sont de priine abord si différents, que l'emploi de la lumière polarisée parallèle et convergente devient inutile pour le premier triage.

Dans ce but, on cherchera pour chaque minéral les sections qui restent obscures entre les niçois croisés, ou à défaut, celles dont la biréfringence est très faible, et on les examinera en lumière convergente, avec un fort objectif sec ou mieux avec une immersion. Il y a trois cas possibles:

P La section obscure ne donne pas de figure en lumière convergente: Le minéral est cubique, et il existe sans doute plusieurs sections analogues dans la coupe.

2° La section donne une croix noire avec ou sans anneaux; cette croix n'est pas disloquée par rotation de la platine du microscope. Le minéral est uniaxe.

3° La section donne l'image d'une branche noire pivotant sur elle-même par rotation de la platine, et s'incurvant parfois plus ou moins pendant la rotation. Le minéral est biaxe et la figure est celle obtenue pour les sections normales à lun des axes optiques.

Il faut ici faire quelques remarques importantes ; si le minéral uniaxe est très peu biréfringent (la néphéline par exemple, parfois l'apatite également ou la mélilite), la croix noire est si peu nette, qu'on pourrait attribuer la section à un minéral cubique. Il est bon d'examiner alors celleci avec une immersion à huile à grand angle, qui permettra souvent de lever le doute, ou encore d'opérer sur des préparations plus épaisses. D'autrefois le système optique lui-même* donne déjà tout seul une espèce de croix noire, due à la polarisation par réfraction dans les lentilles du condensateur, qui pourrait induire en erreur le commençant, mais que l'on reconnaît bien vite avec un peu d'habitude.

11 pourrait arriver aussi que les sections obscures fassent défaut; on y remédiera toutefois aisément, en examinant le plus grand nombre de sections du même minéral; on en trouvera toujours une qui, en lumière convergente, donnera une figure caractéristique permettant de fixer l'uniaxie ou la biaxie du minéral. Un seul cas reste douteux, c'est celui d'un cristal biaxe pour lequel l'angle des axes est très petit, et où de plus il n'est pas possible de trouver une section normale sur la bissectrice aiguë. Les figures obtenues en lumière convergente peuvent alors aisément être confondues avec celles don- •nées par les minéraux uniaxes.

366. Détermination d'un minéral cubique. Elle se fait en s'aidant de tous les caractères que fournira l'observation directe tels que:

^ La théorie de la formation de cette figure n'est à notre connaissance point encore faite.

454 Détermination des minéraux en coupes minces

Contour géométrique permettant de savoir quelles sont les combinaisons cristallographiques réalisées, clivages, couleur, relief et enfin particularités dans la structure microscopique. Le meilleur caractère de diagnostic est évidemment celui de l'indice de réfraction, que Ton pourra déterminer sur la coupe décoiffée au moyen de la méthode par immersion, ou mieux en portant la plaque mince avec la section repérée sur un réfractomètre, et en effectuant la mesure directe.

367. Détermination d'nn minéral nniaxe. Celui-ci ayant été reconnu comme tel, on cherche en lumière parallèle une section obscure qui soit normale sur l'axe optique, ou à défaut une section aussi peu biréfringente que possible, et on l'examine en lumière convergente, en prenant de préférence une immersion dans le cas où le minéral est faiblement biréfringent ou bien la plaque oblique sur Taxe optique. Au moyen du mica | A, ou de la teinte sensible si la biréfringence du minéral est faible, on déterminera le signe optique comme cela a été indiqué (a. 285, p. 338). Puis on observe soigneusement la section en lumière naturelle, en diminuant l'ouverture de l'iris; si elle possède un contour géométrique, on mesure les angles plans compris entre les côtés d'après le procédé indiqué (a. 130, p. 125), si elle possède des clivages qui se coupent, on mesurera également l'angle que font ces clivages et on fera toujours un croquis aussi fidèle que possible de la section, en y reportant toutes les données relevées.

On cherche ensuite la section de biréfringence maximum, c'est-àdire celle qui polarise le plus haut parmi toutes celles du minéral, et on vérifie ensuite son orientation au moyen de la figure caractéristique en lumière convergente (a. 269, p. 315). Sur cette plaque on mesure l'épaisseur d'après la méthode qui a été indiquée (a. 187, p. 201), puis la biréfringence au compensateur (a. 191, p. 210). Si on veut se contenter d'une précision moins grande, on pourra déterminer la biréfringence au moyen du tableau qui sert à cet usage, mais avec un peu d'habitude, la détermination de fig — Up au compensateur se fait si aisément et avec une telle rapidité, que nous ne procédons jamais autrement dans la pratique. Pour calculer l'épaisseur, on attribue au minéral un indice approximatif, compatible avec son relief, puis on calcule une valeur approchée de la biréfringence au moyen de cette épaisseur. Plus tard, lorsque tous les caractères du minéral ont été réunis et que sa détermination a été faite, on substitue à cet indice arbitraire l'indice réel du minéral, et on calcule la valeur exacte de Ug — rip. •

Si la section de biréfringence maximum est allongée, on déterminera le signe de cet allongement en lumière parallèle (a. 181, p. 196 et a, 182, p. 197), si elle possède un clivage visible, on déterminera également le signe de ce clivage, et on tirera les conclusions suivantes de ces

Détermination d'un minéral uniaxe 455

différentes observations: Si rallongement est de même signe que le cristal, celui-ci est allongé parallèlement à l'axe optique; si rallongement est de signe contraire à celui du cristal, il y a un aplatissement perpendiculairement à Taxe principal, simulant un faux allongement. On pourra d'ailleurs toujours vérifier la position de l'axe optique sur la section de biréfringence maximum de même que le signe optique par le procédé indiqué (a. 286, p. 341).

Quant au clivage, il est prismatique s'il coïncide avec l'allongement, basai s'il est perpendiculaire et pyramidal s'il est oblique etc.

Si enfin le minéral est polychroïque, après avoir déterminé sur la section rigtij^ la position de rig et de Wp (a. 181, p. 196 et 182, p. 197), on place successivement ces deux lignes d'extinction parallèlement à la section du polariseur, et on examine sans l'analyseur la couleur transmise.

Si l'on veut aller plus loin dans la détermination, on repérera la section rig — n^, et après avoir décoiffé la préparation (et presque toujours repoli la coupe) on déterminera au réfractomètre les indices rig et Wp.

On fera également un croquis de la section rign^ donnant aussi fidèlement que possible les caractères qui ont été relevés.

La détermination d un minéral uniaxe comporte rarement celle du système; il faut en effet pour cela que la section perpendiculaire à l'axe optique possède un contour géométrique rattachable à la symétrie -4®, ^* ou A^y ce qui n'est pas toujours le cas; ou encore des clivages prismatiques, qui se couperont sous des angles de 90° dans le cas du prisme droit à base carrée, et de 120" dans celui du prisme hexagonal.

Les caractères qui auront été réunis par suite de ces déterminations successives sont en résumé: P L'uniaxie du minéral; 2° son signe optique; 3" éventuellement son système, ses clivages, sa direction d'allongement ou d'aplatissement; 4'' la valeur de la biréfringence principale ^^ — Wp; 5° si le minéral est polychroïque, la couleur d'absorption parallèlement à Ug et à 7^, 6" la valeur de la réfringence évaluée par le relief, et mieux encore celle des deux indices Ug et n^.

368. Détermination d'nn minéral biaxe. Lorsqu' on sait qu'un minéral est biaxe, on peut tout d'abord procéder à quelques vérifications préliminaires, qui sont les suivantes:

a) Si le minéral est allongé ou possède des clivages, on examinera comment se comportent ses extinctions sur les différentes sections par rapport à ces lignes directrices. Si les extinctions sont toujours droites, il est probable que le minéral étudié est orthorhombique. Cependant dans le cas où il y a un allongement, il pourrait être mono-

456 DéîenomMikm des orâiérxox en

ciîiriqae et aJlongé alors selon Taréie j»A* = 4)01} ^CO roire mnie qadriae foi» selon les arête» /iy« = (001) 010) cl *-y* = lOO WO. si rorientation opti^jne est telle, qoe Ton des axes »^. it^ oq it„, de Tellipsoîde anncide avec Tarête en question on à peu près. Si les extinctions sont tonjonrs obliques par rapport aux dîflerenles lignes directrices, le minéral selon tonte rraisemblance est tridiiikiDe; sll exiiite deux catégories de sections dont les unes, plus nombreosesy «^éteignent obliquement, les antres, {rfns rares, s'éteigneDt à zéro, le minéral est probablement monocliniqne.

b Dans le cas où U>ntes les extinctions sont obliques, od mesurera snr chaque section allongée, Tangle d'extinction qoe fait une même ▼ibration 'Ug' ou rip) avec la direction d'allongement, et on inscrira soigneusement les différentes valeurs obtenues.

c) Si le minéral est allongé, on déterminera sur chaque section le signe de cet allongement, en éteignant chaque fois celle-ci, puis en plaçant à 45" des niçois la ligne d'extinction cpii fait avec rallongement un angle plus petit que 45" et en lui superposant le mica \l ou la teinte sensible. Si pour toutes les sections allongées la teinte de polarisation monte, l'allongement est positif; si elle descend, il est négatif; si elle monte ou descend selon la section observée, l'allongement est de signe variable.

Ce» première» vérifications étant achevées, on opérera comme suit:

1" On cherchera la section de biréfringence maximum par la méthode habituelle, en vérifiant toujours son orientation par la figure obtenue en lumière convergente (a. 275, p. 324). Deux cas sont alors possibles:

a) La section rigU^^ possède un contour géométrique, des clivages nets ou un allongement déterminé. Après avoir mesuré les angles compris entre les côtés ou ceux formés par l'intersection des clivages s'il y a lieu, on examine comment se comportent les extinctions par rapport à ces lignes directrices. Si celles-ci sont droites, la section peut appartenir aux systèmes orthorhombique ou monoclinique; dans ce dernier cas le plan des axes optiques sera perpendiculaire à g^ as (010). Si elles sont obliques, la section appartient au système monoclinique avec le plan des axes parallèles à 5f*s=(010), ou au système triclinique. De toute façon, au moyen du mica \X ou de la teinte sensible, on fixera celle des deux lignes d'extinction qui correspond à rig ou à Zip, puis on mesurera l'angle que fait Tune de ces deux extinctions avec la ligne directrice choisie, en utilisant pour cela les procédés indiqués (a. 206 et suiv. p. 232). On déterminera ensuite la valeur de \ng — »p au compensateur, en se servant pour calculer l'épaisseur d'un indice arbitraire fixé d'après le relief; puis si le minéral est polychroïque, on examinera les couleurs transmises lorsque Ug et n^ de-

Détermination d'an minéral biaxe 457

viennent successivement parallèles à la section principale du polariseur, l'analyseur ayant été écarté.

Si l'on voulait mesurer exactement n^^ n^ et n„^^ on repérerait la section pour l'examiner ensuite au réfractomètre, après l'avoir décoiffée. On fera comme d'habitude un croquis de la section étudiée, sur lequel on inscrira les données relevées.

b) La section iig — n^ ne possède ni contour, ni clivages, ni allongement. Il est alors impossible de préciser si les extinctions sont droites ou obliques, et on se bornera à mesurer ng — rip, éventuellement les deux indices Ug et Wp, et si le minéral est polychroïque, la couleur transmise parallèlement aux deux lignes d'extinction.

2^ On cherchera la section perpendicidaire à la bissectrice aiguë. Pour cela, dans le but d'éviter de trop longs tâtonnements, on expérimentera en lumière convergente toutes les sections qui polarisent au-dessus de la biréfringence moyenne. Nous avons vu en effet (a. 203, p. 224) que si l'angle des axes optiques était de 90°, il n'y aurait plus ni bissectrice aiguë ni bissectrice obtuse et que la section perpendiculaire à une bissec-

trice posséderait la biréfringence moyenne ^ ^ ^. De ceci résulte que

si 2 F est < que 90", la section perpendiculaire à la bissectrice aiguë polarise au-dessous de la teinte qui correspond à cette biréfringence moyenne, et la section normale à la bissectrice obtuse polarise audessus. On divisera donc par 2 le chiffre qui correspond à la biréfringence maximum du minéral étudié, cherchera sur le tableau des biréfringences une valeur de Ug — n^ qui corresponde au chiffre obtenu, et suivra la ligne oblique qui aboutit à ce chiffre, jusqu'à son intersection avec la droite horizontale qui intercepte sur l'ordonnée une longueur égale à l'épaisseur de la préparation. La couleur donnée par le tableau au point d'intersection de ces deux droites, est celle

qu'aurait la section de biréfringence moyenne -^-^ ^, sous l'épaisseur

considérée. On cherchera donc en lumière convergente la bissectrice aiguë parmi les sections qui polarisent au-dessous de cette teinte; plus l'angle 2F est petit, plus les teintes parmi lesquelles il faudra chercher la bissectrice se rapprocheront du gris. On est d'ailleurs bien vite fixé par la nature même des figures d'interférence et par l'examen de la biréfringence de quelques-unes de ces sections, sur celles d'entre elles qui fourniront le plus vraisemblablement la bissectrice cherchée. Il y a également lieu comme précédemment, de distinguer deux cas: a) La plaque a des clivages ou un allongement. On fixera tout d'abord la position du plan des axes optiques relativement à la ligne directrice choisie, par rapport à laquelle il peut être parallèle, perpendi-

458 Détermination des minéraux en coupes minces

culaire ou oblique; dans les deux premiers cas les extinctions de la plaque seront droites, dans le troisième, elles seront obliques. Pour cela, après avoir disposé la section en lumière convergente de façon à obtenir la croix noire, on disloque légèrement celle-ci par une faible rotation de la platine du Nord vers l'Est, et selon que les hyperboles apparaissent dans les quadrants XE — S-O ou N-0— S-E, le plan des axes optiques coïncide avec la barre obscure de la croix qui se confondait avec le fil N, S ou E.O du réticule. On rétablit alors la croix, introduit l'oculaire dans le tube du microscope, la plaque doit être alors obscure en lumière parallèle. On retire ensuite l'analyseur et examine si le fil du réticule qui jalonne la trace du plan des axes, coïncide avec la ligne directrice ou lui est perpendiculaire, les extinctions seraient alors droites dans ce cas. S'il n'en est pas ainsi, les extinctions sont obliques et il faut alors tourner la platine jusqu'à ce que cette ligne directrice coïncide à son tour avec le fil du réticule qui jalonnait la trace du plan des axes, en mesurant, bien entendu, la rotation imprimée sur le cercle gradué.

On déterminera ensuite le signe optique; pour cela, si le minéral est peu biréfringent et son angle des axes optiques petit, on peut se servir du mica ^Â ou de la teinte sensible, en procédant de la même façon qu'avec les cristaux uniaxes (a. 289, p. 343). Si l'angle des axes est plus grand, on opère alors en lumière parallèle d'après la méthode indiquée (a. 289. c.) qui consiste à superposer en lumière parallèle un mica ou une teinte sensible sur la trace du plan des axes mise à 45° de son extinction, et à examiner si la teinte de polarisation de la section monte ou descend; la bissectrice est alors négative dans le premier cas et positive dans le second. Lorsque le minéral polarise très haut, on peut employer la même méthode mais en remplaçant le mica \k par un biseau de quartz.

Après avoir déterminé le signe optique, on mesurera la biréfringence de la section perpendiculaire à la bissectrice aiguë; cette biréfringence sera Ug — n„^ si cette bissectrice est négative, et n,„ — rip si elle est positive. Enfin si le minéral est polychroïque , on placera, successivement w,,^ et rig ou 71,,^ et 7ip parallèlement à la section du polariseur par rotation de la platine, en examinant la couleur transmise après avoir enlevé l'analyseur.

Il reste à mesurer la grandeur de l'angle des axes optiques 2 Fou 2E, Très souvent on se borne à indiquer s'il est grand ou petit, ce qui se voit immédiatement par la façon dont les hyperboles se comportent dans le champ; si l'on veut en effectuer la mesure, on se servira de la méthode de Mallard (a. 303, p. 359), mais les résultats obtenus avec celle-ci sur les plaques minces sont peu encourageants

Détermination d'un minéral biaxe 459

vu la largeur des hyperboles, qui diminue énormément l'exactitude des pointés. En pratique il vaut mieux procéder comme suit: En se reportant à ce qui a été dit (a. 84, p. 78), on voit que l'angle F autour de la bissectrice aiguë est donné par l'une ou par l'autre des formules suivantes, dans lesquelles pour éviter la confusion, nous désignerons par Ba et Bo les biréfringences des sections perpendiculaires aux bissectrices aiguë [Ba] et obtuse (Bo)

. ,, 1/ Ba j^ l/ Bo smF= 1/ — -, cosV= y

.a„gr= Vf .

Si donc on a mesuré au compensateur les biréfringences principales Ba et rig — n^, on pourra aisément calculer la valeur de V. Les méthodes de M. F. Becke (a. 304, p. 363) peuvent être aussi avantageusement employées.

On pourra aussi utiliser la section perpendiculaire à la bissectrice aiguë pour déterminer la dispersion si la figure d'interférence comporte des anneaux colorés, ce qui n'arrive que rarement.

Si enfin il n'avait pas été possible de déterminer les indices sur la section rig n^, on pourrait alors utiliser dans le même but celle perpendiculaire à la bissectrice aiguë, qu'on repérerait à cet usage. Comme précédemment, il est évident que l'on fera un croquis de la section résumant l'ensemble des propriétés observées.

b) La section est sans contour et ne présente aucune ligne directrice. A défaut de celles-ci, la signification de la position des lignes d'extinction ainsi que celle de l'orientation du plan des axes optiques est nulle. On déterminera simplement dans ce cas: 1) le signe de la bissectrice aiguë, 2) la valeur de n^ — n,,^ ou w^ — Wp, selon que celle-ci est négative ou positive; 3) la couleur d'absorption parallèlement à Uf^ si le minéral est polychroïque, et éventuellement la grandeur de l'angle 2V des axes optiques.

3® 0?i cherche enfin la section perpendiculaire à la bissectrice obtuse^ en examinant pour cela en lumière convergente les sections qui polarisent au-dessus de la biréfringence moyenne, et tout particulièrement celles dont la teinte de polarisation est plus fréquente, jusqu'à ce qu'on observe la figure caractéristique donnée par les sections normales aux bissectrices. Il y a également, comme précédemment, les cas a et 6 qui sont possibles, l'examen se fera exactement comme pour la bissectrice aiguë, et l'on déterminera s'il y a lieu: 1) la position de la trace du plan des axes optiques sur la section, 2) le signe de la bissectrice obtuse, qui servira de contrôle,

460 Détermination des minéraux en coupes minces

3) la valeur de ng — riy^ ou de n^— «p selon le signe optique, 4) enfin la teinte d'absorption parallèlement à W;„. Un troisième croquis résumera les observations qui ont été relevées.

Il s'agit maintenant de tirer de ces différentes déterminations les conclusions qui s'en dégagent:

I. La section Ug — ?ip, ainsi que celles perpendiculaires aux deux bissectrices, ont des extinctions droites: Le minéral est alors orthorhombique, et la disposition de ses contours et de ses clivages sur les trois sections orientées, permettront de reconstituer la disposition générale du cristal relativement aux trois axes de l'ellipsoïde.

IL Deux parmi les sections ng Up et celles normales aux bissectrices ont des extinctions droites, la troisième a des extinctions obliques. Le minéral est monoclinique et si la section rig — rip est celle qui présente les extinctions obliques, le plan des axes optiques est parallèle à gi =. (010); dans le cas contraire il est perpendiculaire h g^ = (010).

III. La section rig n^ et celles perpendiculaires aux deux bissectrices ont des extinctions obliques. Le minéral est alors triclinique.

Les caractères que nous aurons alors accumulés pour chaque système seront les suivants:

Pour le système orthoi'honibique, 1) L'allongement ou l'aplatissement et leur signe, ainsi que la disposition des clivages par rapport à rigy n^ et rip. 2) Le relief soit la réfringence. 3) L'orientation du *pian des axes optiques par rapport aux lignes directrices. 4) Le signe optique. 5) La valeur des trois biréfringences ng — »p, ng — w,„ et n^, — np. 6) La grandeur de l'angle des axes optiques et éventuellement la dispersion. 7) Si le minéral est polychroïque, la couleur transmise parallèlement à rig, n^ et /ip. 8) Dans certains cas, la valeur de n^, n^^ et 7ip,

Pour le système monodinique, en sus des caractères qui précèdent: 9) l'orientation du plan des axes optiques par rapport au plan de symétrie, 10) L'angle d'extinction sur g^ = (010) rapporté à une ligne directrice déterminée, et à une vibration de signe connu (ng, Up ou n^) selon les cas.

Pour le système triclinique: en plus des caractères indiqués pour le système orthorhombique. 11) Les angles d'extinction que font les ^vibrations ng, np ou w,,^ sur les trois sections normales aux bissec- \, et par rapport à une ligne directrice déterminée. 12) Si la ►n est allongée, l'angle d'extinction maximum que fait avec cet igement une vibration de signe connu (ng ou 7ip), n est bien évident que les conclusions qui viennent d'être exposées s^appliquent qu'au cas a; si l'on se trouve pour les trois sec-

Détermination d'un minéral biaxe 461

lions orientées dans le cas b, il est impossible de se prononcer sur le système et l'on ne sait si les caractères qui ont été déterminés sont attribuables au rhomboïdal droit, au raonoclinique ou au triclinique.

Souvent les cristaux qu'il s'agit de déterminer sont maclés, et ces macles peuvent dans certains systèmes, notamment dans le triclinique, devenir un auxiliaire précieux pour fixer l'identité du minéral, Nous n'entrerons pas ici dans de grands détails sur l'utilisation de ces macles, nous réservant de le faire dans un autre ouvrage consacré exclusivement à l'examen des méthodes employées pour la détermination des feldspaths; nous rappellerons seulement quelques opérations que l'on pourra faire lorsqu'on se trouvera en présence d'un minéral maclé.

1° On cherchera toutes les sections normales au plan de jonction, qui, comme nous l'avons vu (a. 235, p. 267) s'éteignent lors de l'hémitropie normale symétriquement de part et d'autre de la trace du plan de macle, et l'on mesurera tous les angles d'extinction de ces différentes sections par rapport à une vibration de même signe (rig ou tip). Sur la section qui donnera la valeur maximum pour l'angle d'extinction, on examinera en lumière convergente les deux individus maclés 1 et 1', en notant la figure obtenue, si elle renseigne sur leur orientation.

2P On pourra chercher également une section maclée, dont l'un

des individus est perpendiculaire à la bissectrice aiguë ou à la bissectrice obtuse; on déterminera l'angle que fait la trace du plan des axes optiques avec celle du plan de macle, puis la valeur de l'angle d'extinction d'une vibration de signe connu (rig ou 7ip) sur le second individu, en vérifiant également la figure d'interférence qu'il donne en lumière convergente.

3° On pourra opérer aussi sur une section maclée dont l'un des deux individus est perpendiculaire à Taxe optique A ou 5, et fH'océder exactement comme dans le cas précédant.

4^ On cherchera enfin une section maclée dont l'un des individus est perpendiculaire ù 7i^, et on déterminera sur 1 et 1' l'angle d'extinction que fait la vibration rig ou Up avec la trace du plan de macle, en vérifiant également l'individu 1' en lumière convergente.

369. Principe de la construction des tables servant anx déterminations. Lorsqu'on a établi les caractères optiques d'un minéral, ils'agit ensuite de fixer son identité. Pour cela on utilise des tables systématiques, qui permettent d'arriver rapidement au résultat cherché. Il en existe un certain nombre, qui toutes sont basées sur des principes plus ou moins analogues; les plus usitées sont celles de MM. Michel- Lévy et Lacroix, ainsi que celles qui se trouvent dans l'ouvrage de

462 DétenniDatîon des miDéraox en coupes minces

MM. RosEXBuscH et WCxfkg ; nous décrirons les premières de ces deux tables, en exposant sommairement la manière de s'en servir.

Dans un premier tableau général MM. Michel-Lévy et Lacroix ont groupé les divers minéraux transparents connus dans les sept systèmes cristallographiques; à savoir: le système du cube, le système quadratique, le système du prisme hexagonal, le rhomboèdre, le système orthorhombique, le système monoclinique et le système triclinique. Chaque système à l'exception du cube, est divisé en deux colonnes, lune réservée aux minéraux négatifs, l'autre aux positifs. Les divers minéraux afférents à chaque système, sont, pour chaque signe, groupés par ordre de biréfringence maximum croissante par 0,001, unités. Ces biréfringences sont écrites en colonnes, et séparées les unes des autres par des lignes horizontales divisant les colonnes afférentes à chaque système en cellules, qui restent inoccupées lorsque, pour un système et un signe déterminés, il n'existe pas de minéral qui correspond à la biréfringence inscrite. Souvent au contraire plusieurs minéraux de même signe et de système identique ont en outre la même biréfringence; ceux-ci sont alors inscrits dans la cellule par rang d'indice moyen croissant, qui est imprimé en regard.

Ce tableau permet d'être immédiatement fixé sur le ou les minéraux qui répondent à ces premiers caractères groupés du système, du signe optique et de la biréfringence maximum, il suffit alors de vérifier l'ensemble des autres caractères pour arriver à une identification plus complète. Dans ce but, MM. Michel-Lévy et Lacroix ont groupé en tables les divers minéraux arrangés par ordre alphabétique et réunis par familles naturelles. 11 faut donc préalablement vérifier si le minéral dont on veut examiner les caractères est un individu isolé, ou s'il appartient à une famille naturelle, ce qui est de suite indiqué par un index approprié.

Quant aux tables proprement dites, elles comprennent un certain nombre de colonnes dans lesquelles sont inscrits, en allant de gauche à droite, les différents caractères suivants: Le nom du minéral, sa composition chimique, son système cristallin, les formes qui prédominent et les gisements habituels, les pointements et les angles les plus fréquents, l'arête qui sert de direction d'allongement ou la face d'aplatissement, le signe de la zone d allongement, la valeur de l'angle d'extinction maximum rapportée à la direction d'allongement ou à la trace de l'aplatissement, la face d'association dans les macles les plus fréquentes, l'axe de rotation de ces macles, le signe en lumière parallèle des zones qui présentent des extinctions symétriques pour les individus macles, l'angle d'extinction maximum entre deux lamelles hémitropes, la position des trois indices principaux, le signe optique,

Principe de la construction des tables servant à la détermination 463 la valeur de l'angle des axes optiques, celle de l'indice moyen -^ ^ ^ ainsi que la couleur des sections en lumière naturelle,

la valeur des trois indices principaux Ug, tip et n,„ avec les couleurs d'absorption transmises parallèlement à ces trois directions, les trois biréfringences principales rig — Wp, rig — 7i^ et n^ — rip^ et enfin les principales réactions microchimiques. Pour identifier le minéral étudié, il suffit de vérifier si les caractères qui ont été observés correspondent à ceux indiqués par les tables pour le minéral ou l'un des minéraux qui, sur le premier tableau, ont le système, le signe optique et la biréfringence identiques à ceux qui ont été observés.

Comme le point de départ de toute identification est la fixation précise du système, du signe optique et de la biréfringence maximum, toute erreur qui porterait sur ces trois caractères entraînerait nécessairement la nullité du résultat. Or comme nous l'avons vu, il est parfois impossible de préciser le système d'un minéral en dehors de l'uniaxie ou de la biaxie. Dans ces conditions, si le minéral déterminé est uniaxe, on le supposera successivement hexagonal, rhomboèdrique ou quadratique, et on relèvera sur le premier tableau, le ou les minéraux de chacun de ces systèmes qui possèdent à la fois le signe optique et la biréfringence du minéral étudié. On comparera ensuite au moyen des tables, l'ensemble des caractères établis pour celui-ci avec ceux de chacun des minéraux des trois systèmes indiqués, qui ont même signe et même biréfringence maximum.

Pour un minéral biaxe, on opérerait de la même façon, en faisant successivement l'hypothèse que celui-ci est orthorhombique, monoclinique ou triclinique.

Une autre cause d'erreur réside dans l'inexactitude de la détermination de la biréfringence maximum. Comme on peut souvent commettre à cet égard une erreur de quelques unités de la troisième décimale, si après l'examen du premier tableau on s'en tenait strictement pour les vérifications plus complètes aux minéraux qui répondent à la biréfringence observée, on risquerait de se tromper dès le début. Il est bon en conséquence d'examiner non seulement les caractères du ou des minéraux dont le système, le signe et la biréfringence sont conformes à ceux qui ont été trouvés, mais encore éventuellement ceux des minéraux qui présentent une biréfringence maximum de quelques unités supérieure et inférieure à celle qui a été trouvée.

Pour faciliter le diagnostic des minéraux colorés, MM. Michel- Lévy et Lacroix ont groupé en un tableau spécial tous les minéraux qui présentent la môme couleur, en indiquant de plus, si ceux-ci sont polychroïques, les couleurs d'absorption parallèlement à Ug, à n-p et à ??,„.

Détermination des mioi^raux en conpes minces

370. DétemÎBation des minérsax opaqnes. Il doos faut encore poui terminer, examiner le cas de la détermination des minéraux opaques. En dehors des réactions microehimiques dont il ne saurait être question ici, il ne reste guère comme critère pour effectuer cette détermioalion que la forme des contours géométriques des secp lions, si toutefois ils existent, et la couleur de lumi«re qu'elles réfléchissent Pour juger j de cette dernière, il est bon d'éclairer la pré- J paration par des rayons verticaux qui coïncident avec l'axe du microscope. Les appareils qu'on utilise dans ce but sont analogues comme principe à l'oculaire de Gal'ss ; le plus commode nUuminateur vertical d'ABBE(&g.4:92). Les rayons lumineux provenant d'une Pj„ 432 source déterminée.pénètrent

Iliuminaleur vertical de la maison CARLZEissàléna. par une ouverture latérale placée au-dessus de l'objectif, et tombent sur un prisme à réflexion totale p qui les renvoie sur la préparation. On peut à volonté, comme le fait J. Joly, polariser la lumière incidente, en introduisant un nicol dans un tube placé devant l'ouverture. Si l'on veut encore préciser la couleur de la lumière réfléchie par les minéraux opaques, on peut se servir de l'appareil imaginé par A. Inostranzeff. ' Il se compose de deux prismes à réflexion totale P et P' (fig. 493), placés dans deux tubes jumeaux, que l'on peut substituer aux oculaires de deux microscopes voisins éclairés par la même lumière. Les rayons réfléchis qui ont traversé les prismes P et P', arrivent dans deux nouveaux prismes p et p' qui les renvoient dans nn oculaire commun 0.

Le corps à examiner est placé sur la platine de l'un des microscopes; sur celle de l'autre on met un corps coloré servant de terme de comparaison, et l'on fait réfléchir de la lumière à la surface de ces deux corps. Dans ces conditions, on voit le champ de l'oculaire divisé en deux moitiés, diversement ou également colorées selon les cas. Comme terme de compa'raison, M. Inostranzeff prend les poussières des mi- : opaque."* les plus répandus.

Kig. 493.

1 A. Inostranzeff, N. Jahrb. f. Min. II. 1886, 94—96.

Photopaphie des piëpantiot» microscopiques