Georges Friedel

“ Nous savons qu'une vibration lumineuse tombant sur un cristal ne peut pas en général s'y propager telle quelle. Elle se dédouble en deux composantes rectilignes d'orientation déterminée. Une direction de propagation normale ne peut donc pas transmettre indifféremment toutes les vibrations qui lui sont perpendiculaires, comme le fait une droite quelconque d'un milieu isotrope. Nous ne savons même pas si une direction peut toujours, comme direction de propagation normale, transmettre
des vibrations polarisées rectilignes. ”

“ On conçoit d'ailleurs que tant que le niveau moyen de la mer, par rapport au continent, reste stable, l'action des vagues ne peut aller bien loin, qu'elle se limite d'elle-même. Plus la plate-forme s'allonge, plus l'action des vagues se ralentit. Elles finissent par ne plus atteindre la falaise qu'après avoir perdu leur force vive par leur parcours de plus en plus prolongé sur cette terrasse sans profondeur, si bien que finalement la mer n'a plus la puissance de disperser les blocs tombés de la falaise, qui lui opposent une barrière définitive. ”

“ En réalité, la seule molécule complète à laquelle nous soyons en droit de fixer des limites sans hypothèse inutile, c'est le motif défini plus haut, et qui comprend non pas seulement rien que des points non analogues, mais aussi un exemplaire de chacun des points non analogues, aussi bien dans l'espace supposé vide que dans celui où l'on imagine de petites masses de matière. ”

“ Leur rôle destructeur, c'est l'érosion. Leur rôle constructeur, l'alluvionnement.
L'action des eaux ruisselantes est préparée, comme on l'a vu, par la désagrégation due à l'atmosphère et (pour les roches feldspathiques surtout) à l'eau d'infiltration. Sur une roche dure l'eau peut couler longtemps sans laisser de traces. Il n'en est plus de même si la roche est effritée par l'action de l'atmosphère ou de l'eau infiltrée dans les fissures. Incapable d'user la roche par elle-même, l'eau entraîne alors des fragments et les roule sur la surface, en usant rapidement la matière désagrégée. ”

“ Si l'amplitude du glissement est de l'ordre de grandeur de la maille, cette translation est imperceptible et le plan ou l'axe jouent physiquement le rôle de plan ou d'axe de symétrie ordinaires. On montre aisément que si un milieu périodique a un tel axe ou plan de symétrie, le réseau a, parallèlement à leur direction, un axe de symétrie ordinaire ou un plan de symétrie ordinaire. Tant qu'il ne s'agit que du cristal tel qu'il se présente à nos observations, ou du réseau, il n'y a donc pas lieu de s'occuper des axes et plans avec glissements. ”

“ Et en même temps on y voit la preuve que l'abondance de l'oxygène, qui forme à peu près la moitié de la masse de la croûte solide externe (et bien davantage si l'on tient compte des mers) n'est que superficielle, qu'elle diminue en profondeur.
L'oxygène diminue-t-il jusqu'à disparaître, de façon à laisser en profondeur une masse de métal natif? Cela paraîtrait déjà probable, étant données les observations précédentes, si l'on se rappelle la densité moyenne du globe. Mais il y a plus. A part les métaux peu oxydables, les métaux natifs sont rares à la surface de la terre. ”

“ On ne peut plus diminuer la symétrie qu'en supposant l'axe ternaire déficient, ce qui ne permet de conserver qu'un axe binaire, avec le centre et le plan de symétrie normal. On tombe ainsi sur la symétrie clinorhombique, et par là ensuite, - sur la symétrie anorthique. On se rappellera donc qu'un cristal à réseau ternaire peut n'avoir pour symétrie que celle des systèmes clinorhombique ou anorthique ou de leurs mériédries. Par contre, un cristal orthorhombique ne Peut être un cristal ternaire mérièdre. ”

“ L'ellipsoïde inverse n'est pas le même pour les différentes couleurs. Ses dimensions et même l'orientation de ses axes peuvent varier d'une couleur à l'autre pour un même minéral. Dans les cristaux uniaxes, l'ellipsoïde inverse de révolution a nécessairement même axe pour toutes les couleurs, cet axe coïncidant avec l'axe principal de symétrie. Mais la biréfringence (différence des longueurs des axes de l'ellipsoïde) varie dans l'étendue du spectre. ”

“ Toute l'eau tombée à la surface du sol s'engouffre instantanément dans les cavités du calcaire, entraînant la terre végétale qui par suite ne peut subsister, et découpant par dissolution la surface nue et aride du terrain sous les formes les plus capricieuses. ”

“ La puissance des mots est telle que cette seule expression de molécule a suffi pour introduire en cristallographie et pour lier, à tort, à la théorie des réseaux, l'hypothèse suivante : le cristal est composé de « molécules cristallographiques » plus ou moins complexes, mais bien définies et distantes les unes des autres, parallèles et distribuées aux nœuds d'un réseau. ”

“ Lorsque réchauffement n'est pas uniforme, lorsque par exemple avec le dispositif ci-dessus la demi-sphère ne couvre pas complètement la lame, le raisonnement en vertu duquel il ne peut exister qu'un axe de pyroélectricité et qu'un axe de symétrie n'est plus valable. Le phénomène est alors beaucoup plus complexe. Aux effets de la simple variation de température s'ajoutent ceux des tensions internes déterminées par les inégales dilatations des divers points de le masse, c'est-à-dire des effets de piézoélectricité. ”

“ PHYLLADES. — Roches franchement sédimentaires ; schistes durs de couleur foncée, argileux, à éclat micacé sur les cassures parallèles à la stratification. On y distingue au microscope des fragments détritiques de quartz, avec des minéraux cristallisés sur place, mica noir, séricite, chlorite, staurotide, dans une masse argileuse amorphe durcie. Les ardoises appartiennent à cette catégorie.
Le métamorphisme dû au voisinage des granites développe, dans les phyllades, aux dépens de l'argile, l'andalousite maclée ou chiastolite, constituant ainsi les schistes maclifères. ”

“ Partons d'une forme holoèdre quelconque, et voyons comment elle est affectée par la disparition d'un de ses éléments de symétrie d'ordre 2. Dans les formes holoèdres, toujours centrées, les éléments binaires vont par groupes de 3 : axe binaire, centre, plan de symétrie perpendiculaire, dont deux ne peuvent exister ensemble sans que le troisième existe aussi (théorèmes 1 et 2) . Selon la nature de l'élément binaire conservé, L2, C, ou P, il y a trois modes d'hémiédrie.
1. LA Hémiédrie holoaxe. - Tous les axes binaires de la forme holoèdre (c'est-à-dire du réseau) se retrouvent dans le motif. ”

“ Deux faces peuvent être parfaitement symétriques quant à leurs directions sans pour cela posséder les mêmes propriétés à d'autres égards : elles pourront ne pas se produire dans les mêmes conditions, ne pas présenter même développement, mêmes figures de corrosion, bref se distinguer l'une de l'autre par quelque chose ; elles n'en seront pas moins symétriques quant à leurs directions, c'est-à-dire quant au réseau. L'élément de symétrie par rapport auquel elles sont symétriques n'appartient pas alors au cristal, mais au seul réseau. ”

“ Ce sont les deux modes de dislocation que la géologie nous apprendra à reconnaître et qui tous deux sont la conséquence du refroidissement de la terre. Il est intéressant de constater que la seule étude des formes géographiques conduit à en prévoir l'existence, et plus encore de se rendre compte qu'à eux seuls ils suffisent à expliquer le dessin général du relief terrestre, qui n'a été modifié que dans ses détails par les autres causes agissantes, notamment l'érosion et le volcanisme. ”

“ L'observation montre que très souvent les axes ternaires d'un réseau cubique ou ternaire jouent le rôle d'axes de macle d'ordre 6, et les plans perpendiculaires le rôle de plans de macle. Les choses se passent comme si un axe ternaire était un axe sénaire du réseau, seulement ternaire pour le cristal, par mériédrie, et comme si le plan perpendiculaire était un plan de symétrie du réseau déficient dans le cristal. ”

“ Les éléments de pseudo-symétrie d'une figure ne sont pas, en eux-mêmes, rigoureusement définis en position : Toute droite dont la direction est voisine de celle d'un axe de pseudo-symétrie est également axe de pseudo-symétrie, et il en est de même pour les plans. Or les orientations du cristal capables de s'associer en une macle sont, en vertu de la loi générale de prolongement du réseau, symétriques entre elles par rapport à un élément de pseudo-symétrie : Elles ne sont donc pas, par cette seule loi générale, fixées d'une manière rigoureuse, mais seulement à peu près. ”

“ On voit aussi que si de la lumière parallèle (faisceau d'ondes planes) traverse
une lame à faces parallèles taillée dans un cristal, comme la même construction s'appliquera en sens inverse au sortir de la lame, la lumière ressortira du cristal sans déviation, comme s'il s'agissait d'un milieu isotrope. En particulier, si l'onde est parallèle à la lame, elle lui reste parallèle dans la traversée du cristal, mais le rayon est déplacé sur le côté d'une quantité proportionnelle à l'épaisseur de la lame et variable selon la direction de celle-ci. ”

“ C'est le goulet ou canal d'écoulement du torrent, qui entaille la pente de la montagne d'une gorge à forte pente, étroite et à parois escarpées. Dans cette gorge, lors des orages, l'eau acquiert une prodigieuse vitesse qui lui permet d'entraîner d'énormes masses de matériaux. Plus bas, le goulet débouche sur une vallée assez large pour que la vitesse de l'eau s'y amortisse. Dans le goulet, la puissance d'érosion est considérable. ”

“ On peut donc poser comme seconde loi d'observation fondamentale, à défaut de laquelle l'hypothèse de la périodicité serait inadmissible, la loi suivante ou loi de rationalité des paramètres symétriques : Deux arêtes d'un cristal, symétriques par rapport à un axe de symétrie, et que par suite rien ne distingue entre elles, ont des paramètres en rapport rationnel (et que l'on peut donc prendre égaux ; ce qui permet de concevoir le paramètre comme un coefficient physique propre à chaque arête, et par suite de lui attribuer une réalité physique) . ”

“ Car rien ne nous permettant de distinguer un plan ou une droite de tous les plans et droites parallèles, le glissement restera inaperçu. Et alors, les éléments non déficients exigeront qu'il en soit de même de tous les éléments déficients correspondants. Tout se passera comme si ces éléments (réellement déficients, puisqu'ils ne ont pas de vrais éléments de symétrie du motif) étaient conservés : une mériédrie de ce
genre, à supposer qu'elle existe, ne serait révélée par rien dans les propriétés du cristal, qui ne se distinguerait pas d'un cristal holoèdre. ”

“ Tout indique que la dépression est due ici à une chute verticale, à un effondrement, sans indice de plissement.
C'est un second mode de déformation de la surface terrestre, que nous retrouverons dans l'étude des terrains, mais qui apparaît déjà comme le précédent dans les grands traits de la géographie, et tout particulièrement le long des côtes - de l'Atlantique et de l'Océan Indien, en dehors des points où les rencontre la dépression méditerranéenne. D'ailleurs, dans la zone méditerranéenne elle-même, cette structure d'effondrement s'enchevêtre avec la structure pacifique. ”

“ L'échauffement ou le refroidissement rapides d'un cristal anguleux, et non plus d'une sphère ou d'une lame, déterminent des phénomènes encore plus complexes où interviennent les formes extérieures plus ou moins irrégulières qui influent naturellement sur la distribution des températures. Il se produit alors des charges électriques (apparentes) inégalement réparties à la surface du cristal et qui, sans permettre une étude détaillée des propriétés du minéral, mettent du moins en évidence le fait de la pyroélectricité par échauffement non uniforme, et par suite l'absence de centre. ”

“ Issue de la nébuleuse solaire, la terre a passé d'abord par l'état d'étoile, d'astre gazeux incandescent. Puis, la contraction s'épuisant et cessant de pouvoir alimenter le rayonnement calorifique, la température s'est abaissée peu à peu jusqu'à permettre la condensation en un globe métallique liquide. A ce moment, des combinaisons pouvaient prendre naissance, et il se forma à la surface aux dépens des éléments les plus oxydables une couche de scories légères, tandis qu'en profondeur, l'action oxydante diminuant, il se formait des silicates de plus en plus basiques et lourds ”

“ Au point de vue géométrique, on peut toujours prendre pour forme primitive un cube. On verra plus loin que la vraie maille du réseau n'est pas toujours un cube, et que pour que tous les nœuds soient représentés, il faut parfois en ajouter un au centre du cube, ou six aux centres des faces. A cette restriction près, et pour que la forme primitive mette en évidence toute la symétrie du système, on peut prendre pour forme primitive le cube.
Les trois paramètres sont égaux. Les caractéristiques d'une face sont les inverses des longueurs réelles à porter sur les arêtes. ”

“ C'est ainsi que se passent les choses dans la majorité des espèces : Les anomalies déterminées par l'influence du motif cristallin ne masquent pas la loi pour les formes les plus importantes : la détermination du réseau n'est pas rendue ambiguë par elles ; mais l'action du motif se fait sentir de plus en plus lorsqu'on arrive aux formes peu denses et peu importantes, comme on doit d'ailleurs s'y attendre.
On peut caractériser d'une manière assez frappante, sur un tel exemple moyen, l'avantage qu'il y a à baser la détermination des paramètres sur la loi de Bravais. ”

“ De sorte que sous la protection du cordon littoral le continent gagne ainsi sur la mer des espaces parfois importants. Ainsi les étangs de la Gironde et des Landes sont d'anciennes lagunes que les dunes ont isolées définitivement de la mer (sauf le bassin d'Arcachon) et comblées en grande partie, et qui ont perdu leur salure par suite de l'afflux des eaux pluviales entraînant vers la mer les anciennes eaux salées, à travers le sable perméable. La plus grande partie de la Hollande doit son existence au comblement de lagunes, non par les sables de la mer, mais par les limons des cours d'eau. ”

“ Les éléments de symétrie réels du cristal se réduisent à un axe d'ordre 3, 3 axes d'ordre 2 et 3 plans de symétrie ; cette symétrie est moindre que celle que présenteraient les faces possibles du cristal, considérées uniquement quant à leurs directions. Le cristal est mérièdre. C'est là un fait d'observation indépendant de toute théorie.
Voyons comment cela s'interprète dans la théorie des réseaux. D'une part,
nous savons que ce qui détermine la direction des faces, c'est uniquement la forme du réseau. ”

“ Sans aucune hypothèse, on dirait aussi bien :
Un cristal mérièdre est celui qui a une symétrie telle que l'ensemble de ses faces, considérées au point de vue de leurs seules directions est nécessairement plus symétrique que le cristal. ”

“ Il nous reste à examiner les agents d'origine interne qui tendent à déformer la surface terrestre ou à en déplacer les matériaux. Antagonistes des précédents, ces agents ont pour effet de déterminer des dénivellations que les actions externes tendent à supprimer.
Le phénomène d'origine interne le plus saillant à l'époque actuelle, est le volcanisme. Ce n'est pas le plus important en géologie. Le volcanisme n'est, quelle que puisse être son importance à certains moments, qu'une conséquence accessoire et consécutive des grands phénomènes de plissement et de fracture de l'écorce terrestre. ”

“ Lorsqu'au contraire le réseau est sénaire les choses se passent comme dans les cas de mériédrie : les deux formes birhomboédriques de même aire ont d'abord sensiblement même importance, tant que la densité réticulaire est grande, puis se différencient de plus en plus à mesure que la densité réticulaire diminue. On distingue aisément à ce caractère les espèces qui ont un réseau sénaire des espèces réellement ternaires, à réseau rhomboédrique, comme la tourmaline. ”