CRISTAL DE ROCHE

Le cristal de roche paroît être l’extrait le plus simple et la stalactite la plus transparente des matières vitreuses. En le comparant avec le quartz, on reconnoît aisément qu’il est de la même essence ; tous deux ont la même densité *, et sont à peu près de la même dureté ; ils résistent également à l’action du feu et à celle des acides ; ils ont donc les mêmes propriétés essentielles, quoique leur formation soit très-différente; car le quartz a tous les caractères du verre fondu par le feu , et le cristal présente évidemment ceux d’une stalactite du même verre atténué par les vapeurs humides ou par l'action de l’eau : ses molécules très-ténues se trouvant en liberté dans le fluide qui les a dissoutes se rassemblent par leur affinité à mesure que l’humidité s’évapore ; et comme elles sont simples et similaires , leurs agrégats prennent de la transparence et une ligure déterminée.

La forme de cristallisation dans cet extrait du quartz paroît être non seulement régulière, mais plus constante que dans la plu-

i. Le poids du quartz transparent est à celui de l’eau distillée comme 26546, et celui du cristal de roche d’Europe comme 26548 , sont à 10000 : on

peut donc assurer que leur densité est la même. V oyez la Table des pesanteurs spécifiques que M. Brisson , savant physicien , de l’Académie des Sciences , s’est donné la peine de faire en pesant à la balance hydrostatique toutes les matières terreuses et métalliques.

part des autres substances cristallisées. Ces cristaux se présentent en prisme à six faces parallélogrammes , surmontées aux deux extrémités par des pyramides à six faces triangulaires. Le cristal déroché, lorsqu’il se forme en toute liberté, prend celte figure prismatique surmontée aux deux extrémités par des pyramides ; mais il faut pour cela que le suc cristallin qui découle du quartz trouve un lit horizontal qui permette au prisme de s’étendre dans ce même sens, et aux deux pyramides de se former à l’une et à l’autre extrémité i. 2. Lorsqu’au contraire le suintement de l’extrait du quartz se fait verticalement ou obliquement contre les voûtes et les parois du quartz ou dans les fentes des rochers , le cristal , alors attaché par sa base , n’a de libre qu’une de ses extrémités, qui prend toujours la forme de pyramide; et comme cette seconde position est infiniment plus fréquente que la première, on ne trouve que rarement des cristaux à deux pointes, et très-communément des cristaux en pyramide simple ou en prismes surmontés de cette seule pyramide, parce que la première pyramide ou le prisme, toujours attachés

?. O» trouve de petits cristaux à deux pointes dans quelques cailloux creux : ils ne sont point attachés par leur base, comme les autres, à la surface intérieure du caillou ; ils en sont séparés, et

on les entend même cavité; e ;

secouant le caillou.

ha MINERAUX.

au rocher, n’ont pas permis à la seconde pyramide de se former à cette extrémité qui sert de base au cristal.

On peut même dire que la forme primitive du cristal de roche n’est réellement composée que des deux pyramides opposées par leur base, et que le prisme à six faces qui les sépare est plutôt accidentel qu’essentiel à celte forme de cristallisation; car il y a des cristaux qui ne sont composés que de deux pyramides opposées et sans prisme intermédiaire , en sorte que le cristal n’est alors qu’un solide dodécaèdre : d’ailleurs la hauteur des pyramides est constante, tandis que la longueur du prisme est très-variable. Ce n’est pas qu’il n’y ait aussi beaucoup de variétés dans les faces des pyramides comme dans celles du prisme , et qu’elles ne soient plus étroites ou plus larges, et plus ou moins inclinées , suivant la dimension transversale de la base hexagone, qui paroît être la surface d’appui sur laquelle se forment les pointes pyramidales. Celte figuration irrégulière et déformée, cette inégalité entre l’étendue et l’inclinaison respective des faces du cristal, ne doit être attribuée qu’aux obstacles environnans qui souvent l’empêchent de se former en toute liberté dans un espace assez étendu et assez libre pour qu’il y prenne sa forme naturelle.

Les cristaux grands et petits sont ordinairement tous figurés de même, et rien ne démontre mieux que leur forme essentielle est celle d’une ou deux pyramides à six faces, que les aiguilles du cristal naissant dans les cailloux creux ; elles sont d’abord si petites, qu’on ne les aperçoit qu’à la loupe, et dans cet état de primeur, elles n’offrent que leur pointe pyramidale, qui se conserve en grandissant toujours dans les mêmes proportions. Néanmoins l’accroissement de celte matière brute ne se fait que par juxtaposition et non par intussusception, ou par nutrition comme dans les êtres organisés : car la première pyramide n’est point un germe qui puisse se développer et s’étendre proportionnellement dans toutes ses dimensions extérieures et intérieures par la nutrition ; c’est seulement une base figurée sur laquelle s’appliquent de tous côtés les parties similaires, sans en pénétrer ni développer la masse; et ces parties constituantes du cristal étant des lames presque infiniment minces et de figure triangulaire , leur agrégat conserve cette même figure triangulaire dans la portion pyramidale : or quatre de ces lames triangulaires , en s’unissant par la tranche , forment un carré , et

six formeront un hexagone; ainsi la portion prismatique à six faces de la base de cristal est composée de lames triangulaires comme la partie pyramidale.

Quoique la substance du cristal paroisse continue et assez semblable à celle du beau verre blanc , et quoiqu’on ne puisse distinguer à l’œil la forme de ses parties constituantes, il est néanmoins certain que le cristal est composé de petites lames qui sont à la vérité bien moins apparentes que dans d’autres pierres, mais qui nous sont également démontrées par le fil , c’est-à-dire par le sens dans lequel on doit attaquer les pierres pour les tailler : or le fil et le contre-fil se reconnoissent dans le cristal de roche , non seulement par la plus ou moins grande facilité de l’entamer, mais encore par la double réfraction qui s’exerce constamment dans le sens du fil , et qui n’a pas lieu dans le sens du contre-fil. Ce dernier sens est celui dans lequel les lames forment continuité et ne peuvent se séparer, tandis que le premier sens est celui dans lequel ces mêmes lames se séparent le plus facilement; elles sont donc réunies de si près dans le sens du contre-fil, qu’elles forment une substance homogène et continue , tandis qne , dans le sens du fil , elles laissent entre elles un intervalle rempli d’une matière de densité différente qui produit la seconde refraction.

Et ce qui prouve que cet intervalle entre les lames n’est pas vide , et qu’il est rempli d’une substance un peu moins dense que celle des lames, c’est que les images produites par les deux réfractions ne diffèrent que peu par leur grandeur et leur intensité de couleurs. La longueur du spectre solaire est 19 dans la première réfraction, et 18 dans la seconde; et il en est de même de la largeur de l’image, et il en est encore de même de l’intensité des couleurs qui se trouvent affoiblies dans la même proportion.

Quelque pure que nous paroisse donc la substance du cristal, elle n’est pas absolument homogène ni d’égale densité dans toutes ses parties : la lumière, différemment réfractée, semble le démontrer, d’autant que nous verrons, en traitant des spaths calcaires, qu’ils ont non seulement une double , mais une triple, quadruple, etc., réfraction, selon qu’ils sont plus ou moins mélangés de substances de densité différente.

Un autre fait par lequel on peut encore prouver que le cristal est composé de deux matières de différente densité, c’est que scs surfaces polies avec le plus grand soin

ne laissent pas de présenter des sillons , c’està-dire des eminences et des profondeurs alternatives dans toute l’étendue de leur superficie : or la partie creuse de ces sillons est certainement composée d’une matière moins dure que la partie haute, puisqu’elle a moins résisté au frottement 1 ; il y a donc dans le cristal de roche alternativement des couches contiguës de différente dureté, dont l’une a été moins usée que l’autre par le même frottement , puisque alternativement les unes de ces couches sont plus élevées et les autres plus basses sur la même surface polie.

Mais de quelle nature est cette matière mcins dense et moins dure des tranches alternatives du cristal? Comme il n’est guère possible de la recueillir séparément , l’un de nos savans académiciens , M. l’abbé de Rochon, m’a dit qu’ayant réduit du cristal de roche en poudre très-fine par le seul frottement du morceau de cristal contre un autre morceau, cette poudre s’est trouvée contenir une portion assez considérable de fer attirable à l’aimant. Ce fait m’a paru singulier, et demande au moins d’être confirmé et vérifié sur plusieurs cristaux; car il se pourroit que ceux qui se forment dans les cailloux et autres matières où le quartz est mêlé avec des substances ferrugineuses , ou même avec des matières vitreuses colorées par le fer , en continssent une petite quantité : mais je doute que les cristaux qui sortent du quartz pur en soient mêlés ni même imprégnés , ou bien le quartz même contiendroit aussi une certaine quantité de fer; ce que j’ai bien de la peine à croire, quoique la chose ne soit pas impossible , puisque le fer a été formé presque en même temps que les verres primitifs, et qu’il s’est mêlé avec les jaspes , les feld-spaths , les schorls , et même avec les quartz , dont quelques uns sont colorés de jaune ou de rougeâtre.

Quoi qu’il en soit, la lumière, qui pénètre tous les corps transparens et en sort après avoir subi des réfractions et des dis-

fl 1. M. l’abbé de Rochon a démontré cette inégalité de dureté dans les tranches du cristal de roche, en mettant sur la surface polie de ce cristal un verre objectif d’un long foyer. Si la surface du cristal étoit parfaitement plane et sans sillons , les anneaux colorés produits par ce moyen seroient réguliers, comme ils le sont quand on met un objectif sur un autre verre plan et poli : mais les anneaux colorés sont toujours irréguliers sur le cristal le mieux poli , ce qui ne peut provenir que des

( inégalités de sa surface.

persions, est l’instrument le plus délié, le scalpel le plus fin par lequel nous puissions scruter l’intérieur des subslances qui la reçoivent et la transmettent; et comme cet instrument ne s’applique point aux matières opaques , nous pouvons mieux juger de la composition intérieure des substances transparentes que de la texture confuse des matières opaques, où tout est mélangé, confondu , sans apparence d’ordre ni de régularité, soit dans la position , soit dans la figure de parties intégrantes, qui sont souvent différentes ou différemment posées, sans qu’on puisse le reconnoître autrement que par leurs différens extraiis lorsqu’ils prennent de la transparence , c’est-à-dire de l’ordre dans la position de leurs parties simi laires , et de l’homogénéité par leur réunion sans mélange.

C’est dans les cavités et les fentes de tous les quartz purs ou mélangés que le cristal se forme, soit par l’exsudation de leur vapeur humide, soit par le suintement de l’eau qui les a pénétrés. Les granités, les quartz mixtes , les cailloux , et toules les matières vitreuses de seconde formation, produisent des cristaux de couleurs différentes : il y en a de rouges, de jaunes, et de bleus, auxquels on a donné les noms de rubis , de topaze , et de saphir, aussi improprement que l’on applique le nom de diamant aux cristaux blancs qui se trouvent à Alençon , à Bristol , et dans d’autres lieux où ces cristaux blancs ont été déposés après avoir été roulés et entraînés par les eaux. Les améthystes violettes et pourprées qu’on met au nombre des pierres précieuses ne sont néanmoins que des cristaux teints de ces belles couleurs ; on trouve les premiers en Auvergne, en Bohême, etc. , et les seconds en Catalogue. Les topazes dites occidentales , et que l’on tiouve en Bohême, en Suisse, et dans d’autres contrées de l’Europe, ne sont de même que des cristaux jaunes ; l’hyacinthe dite de Compostelle est un cristal d’un jaune plus rougeâtre. Les pierres auxquelles on donne le nom dl aigues-marines occidentales , et qui se trouvent en plusieurs endroits de l’Europe, et même en France, ne sont de même que des cristaux teints d’un vert bleuâtre ou d’un bleu verdâtre. On rencontre aussi des crisiaux verts en Dauphiné, et d’autres bruns et même noirs. Ces derniers sont entièrement obscurs; et toutes ces couleurs proviennent des parties métalliques dont ces cristaux sonl imprégnés, particulièrement de celles du fer contenu

MINÉRAUX

dans les granités et les quartz mixtes ou colorés dont ces stalactites quartzeuses tirent leur origine.

I)e tous les cristaux blancs, celui de Madagascar est le plus beau et le plus également transparent dans toutes ses parties; il est un peu plus dur que nos cristaux d’Europe, dans lesquels néanmoins on remarque aussi quelque différence pour la dureté : mais nous ne connoissons ce très-beau cristal de Madagascar qu’en masses arrondies et de plusieurs pouces de diamètre; celui qui nous est venu du même pays, et qui est en prisme à double pointe, n’est pas aussi beau , et ressemble plus à nos cristaux d’Europe , dans lesquels la transparence n’est pas aussi limpide, et qui souvent sont nuageux et présentent tous les degrés de la transparence plus ou moins nette dans les cristaux blancs, jusqu’à la pleine opacité dans les cristaux bruns et noirs.

Lorsque l’on compare les petites aiguilles naissantes du cristal, qu’on aperçoit à peine dans les cailloux creux, avec les grosses quilles qui se forment dans les cavités des rochers quartzeux et graniteux 1 , on ne peut s’empêcher d’admirer dans cette cristallisation la constance et la régularité du travail de la nature, qui néanmoins n’agit ici qu’en opérant à la surface, c’est-à-dire dans deux dimensions. La plus grande quille ou aiguille de cristal est de la même forme que la plus petite : la réunion des lames presque infiniment minces dont il est composé se faisant par la même loi , la forme demeure toujours la même , si rien ne trouble l’arrangement de leur agrégation. Cette méthode de travail est même la seule que la nature emploie pour augmenter le volume des corps bruts : c’est par juxtaposition , et en ajoutant, pour ainsi dire, surfaces à surfaces, qu’elle place les lames très-minces dont est composée toute agrégation régulière. Elle ne travaille .donc que dans deux dimensions, au lieu que, dans le développement des êtres organisés , elle agit dans les trois dimensions à la fois, puisque le volume et la masse augmentent tous deux , et conservent la même forme et les mêmes proportions , tant à l’intérieur qu’à l’extérieur. L’aiguille naissante d’un cristal ne peut grandir et grossir que par des additions

i. M. Bertrand rapporte, dans son Dictionnaire universel des Fossiles , qu’on a trouvé près de Visbach , dans le haut Valais , à neuf ou dix lieues de Sion , une quille de cristal du poids de douze quintaux : elle avoit sept pieds de circonférence et deux

pieds et demi de huutéur.

superficielles et par la superposition de nou-’ veiles lames minces, semblables à celles dont la première aiguille est composée, et qui s’arrangent dans le même ordre'; en sorte que cette petite aiguille réside dans la plus grosse sans avoir pris la moindre extension, tandis que le germe d’un corps organisé s’étend en tout sens par la nutrition, et prend de l’augmentation dans toutes ses dimensions et dans sa masse comme dans son volume.

Il est certain que le cristal ne se forme que par l’intermède de l’eau , et l’on peut en donner des preuves évidentes. Il y a des cristaux qui contiennent de l’eau ; d’autres renferment du mica , du schorl , des particules métalliques, etc. D’ailleurs le cristal se forme comme le spath calcaire et comme toutes les autres stalactites; il n’en diffère que par sa nature vitreuse et par sa figuration : il présente souvent des apparences de mousses et de Végétation , dont la plupart néanmoins ne sont pas des substances réelles , mais de simples fentes ou cavités vides de toute autre matière 2; souvent on trouve des cristaux encroûtés, c’est-à-dire dont les surfaces sont chargées de matières étrangères et surtout de terre ferrugineuse : mais l’intérieur de ces cristaux n’en est point altéré, et il n’y a vraiment de cristal ferrugineux que celui qui est coloré, et dans lequel il est entré des vapeurs ou des molécules de fer lorsqu’il s’est formé.

La grosseur du prisme ou canon de cristal est assez égale dans toute sa longueur ; les dimensions sont beaucoup moins constantes daus les parties pyramidales , et l’on ne trouve que très-rarement des cristaux dont les faces triangulaires des pyramides soient égales ou proporiionnelles entre elles : et cette grosseur du prisme semble dépendre des dimensions de la base de la pyramide : car la pointe sort du rocher la première , et la pyramide y est attachée par sa base , qui s’en éloigne ensuite à mesure que le prisme se forme et pousse la pointe au dehors.

La densité du cristal de roche n’est pas , à beaucoup près , aussi grande que celle du diamant et des autres pierres précieuses. On peut voir, dans la note ci-après les rapports de pesanteur des différens cristaux que M. Brisson a soumis à l’épreuve de la balance hydrostatique. Cette pesanteur spécifique n’est pas sensiblement augmentée dans

a. Voyez le Mémoire lu par M. Daubenton , de l’Académie des Sciences, en avril 1782.

les cristaux colorés. Cette table 1 nous démontre aussi que les améthystes , la topaze occidentale, la chrysolithe, et l'aigue-marine, ue sont que des cristaux violets, jaunes, et verdâtres. M. Brisson donne ensuite la pesanteur respective des différens quartz , et leurs poids spécifiques se trouvent encore être les mêmes que ceux des cristaux de roche; en sorte qu’on ne peut douter que leur substance 11e soit de la même essence.

Toutes les matières cristallisées sont composées de petites lames presque infiniment minces, et qui se réunissent par la seule iforce de leur attraction réciproque, dès fqu’elles se trouvent en liberté ; et ces lames si minces , dont on ne doit considérer que la surface plane, peuvent avoir différentes figures, dont le triangle est la plus simple. M. Bourguet a voit observé avant nous que les prismes hexagones ainsi que les pyramides triangulaires du cristal de roche sont égalemeui composés de petites lames triangulaires qu’on peut apercevoir à la loupe à l’extrémité des pyramides , et qui , par leur réunion , forment les grands triangles pyramidaux, et même les hexagones prismatiques du cristal ; car ces lames triangulaires ne se joignent jamais que par la tranche , et six de ces triangles ainsi réunis forment un hexagone 2.. Si l’on observe ces triangles au microscope , ils paraissent évidemment