F. Fouqué

“ Sénarmont lui a survécu seulement quelques années, mais, dans sa trop courte carrière, il a eu le temps de mettre à profit les heureuses qualités dont il était doué et d’acquérir la haute influence à laquelle il avait droit par sa vaste et puissante intelligence. Mathématicien, physicien, minéralogiste, géologue, chimiste, il a su faire progresser toutes les sciences dont il s’est occupé, s’appuyant sur chacune d’elles pour faire avancer les autres. ”

“ L’apatite commune est un minéral très répandu dans la nature et très important au point de vue agricole; car c’est de lui ou des produits de sa décomposition que provient l’acide phosphorique qui entre dans la composition des céréales. L’analyse chimique signale parmi ses élémens intégrans le chlore, le fluor, l’acide phosphorique et la chaux. Les minéralogistes désignent sous le nom de wagnérite un minéral beaucoup plus rare, renfermant les mêmes élémens que l’apatite, mais en d’autres proportions et avec cette différence que la magnésie y remplace la chaux. ”

“ Sénarmont examine les cristaux; il y aperçoit un octaèdre. Le doute n’était plus possible, la nature était prise sur le fait : « Vous aviez raison, dit-il à Sainte-Claire Deville; mes facettes provenaient du groupement de plusieurs cristaux; j’aurais dû le deviner; je suis bien aise que vous m’ayez, cité, j’ai ce que je mérite; cela fait mon compte. — Vous reconnaissez donc, lui dit Deville, que loyalement je devais publier l’observation des facettes sous votre nom. — Eh bien! oui, répond Sénarmont, vous êtes un brave homme... et moi aussi. »Et ils s’embrassèrent. ”

“ MINÉRAUX ET DES ROCHES Chaque science a ses procédés particuliers d’investigation. Dans les sciences physiques, l’expérimentation est en général employée de préférence, tandis que dans les sciences naturelles l’observation est principalement mise en œuvre. ”

“ Le chlorure de sodium, la vapeur d’eau et les minéraux ferrugineux des laves lui fournirent de nouveau les cristaux miroitans du Vésuve. La démonstration cherchée était complète. Ces expériences sont demeurées célèbres dans les annales de la science; plus qu’aucune autre, elles ont contribué à la gloire de l’illustre physicien. ”

“ La lenteur des moyens que la nature met en jeu pour produire les minéraux a depuis longtemps frappé l’attention des géologues, et, par suite, a fait imaginer plusieurs procédés de reproduction artificielle fondés sur l’emploi d’actions chimiques faibles, mais prolongées, se développant à la température ordinaire, sans intervention de la pression, ni d’aucun autre agent à effets violens. ”

“ Si on l’a déposé d’abord du côté par lequel a lieu l’entrée des vapeurs, c’est vers l’extrémité opposée de l’appareil qu’on le trouve accumulé à la fin du travail. L’explication de ces faits intéressans se présente pour ainsi dire d’elle-même à l’esprit quand on connaît les propriétés chimiques de l’acide fluorhydrique; on peut la résumer comme il suit : l’acide, en pénétrant dans le tube, attaque les premières particules d’oxyde qu’il rencontre et les transforme en un fluorure volatil; puis, le fluorure ainsi produit, se décomposant bientôt à son tour, régénère un peu plus loin l’oxyde ”

“ Cependant le minéral reproduit par Gay-Lussac n’est jamais qu’un élément accessoire dans les roches; d’ailleurs les conditions dans lesquelles on venait de l’obtenir, identiques, il est vrai, à celles qui président à sa production dans les volcans, sont certainement différentes de celles qui lui ont donné naissance dans la plupart des autres gisemens naturels. Aux yeux des géologues, ces considérations diminuaient beaucoup l’importance du résultat. L’oxyde de fer, disait-on, n’est qu’un produit chimique; jamais on ne fera cristalliser les véritables élémens des roches ”

“ Il fit dissoudre de la silice en poudre dans certains sels alcalins fondus et maintint le chauffage à haute température pendant plusieurs semaines. Au-dessus de la température de fusion de l’argent, la silice disparaissait pour faire partie d’un silicate; de 1,000 à 900 degrés, elle se transformait en tridymite ; de 900 à 800 degrés, elle se convertissait en un quartz à pointemens aigus, qui diffère de celui de la nature par ses formes allongées ; à 750 degrés, les cristaux engendrés ne pouvaient plus être distingués de ceux qui se produisent par voie humide. ”

“ On doit aussi à M. Daubrée des perfectionnemens notables apportés à la méthode de Sénarmont pour les reproductions par voie humide en vase clos à haute température. Il a su pousser le chauffage des tubes jusqu’à 700 degrés. Dans ces conditions, le verre subit d’étranges altérations; il perd sa transparence, se gonfle et se transforme en un agrégat de cristaux. Non-seulement du quartz se forme en abondance, mais, si le verre renferme du fer et de la magnésie dans sa constitution, on voit apparaître des petits cristaux verdâtres de pyroxène. ”

“ Pour que l’opération réussisse, il suffit que l’acide carbonique mis en liberté demeure dans le vase servant à l’expérience avec une tension suffisante pour empêcher la décomposition complète du carbonate de chaux. La transformation peut même s’effectuer dans une atmosphère d’acide carbonique à la pression ordinaire de l’atmosphère, comme l’ont montré Gay-Lussac et Faraday. ”

“ Le champ de l’expérimentation s’agrandit chaque jour à mesure que les sciences font de nouvelles conquêtes, mais le domaine de l’observation est loin de s’appauvrir, car il renferme des trésors inépuisables ”

“ Peu à peu, il se fait des cristaux de leucite, qui grossissent, tout en demeurant accolés les uns aux autres, et qui, après les rivage à l’eau bouillante, se montrent en groupes ramifiés adhérens aux parois du creuset. La leucite naturelle possède des propriétés optiques singulières, dont l’interprétation a donné lieu à bien des discussions entre les minéralogistes et à des hypothèses diverses. Le produit artificiel les possède également. ”

“ Celui-ci considérait la reproduction des roches vitreuses comme seule réalisable ; l’industrie humaine ne pouvait, suivant lui, fournir autre chose que des vendes ou des scories informes. Ainsi, le chef de l’école plutonique lui-même ne croyait pas possible la synthèse par voie ignée des roches éruptives les plus communes. Malgré cela, James Hall fit fondre dans un creuset de graphite différentes roches naturelles avec l’idée de les régénérer : des basaltes, des laves d’Islande, de l’Etna, du Vésuve. ”

“ La nature ne les présente jamais à l’état de pureté ; doués d’une même forme cristallographique, constitués d’après la même formule atomique, ils passent les uns aux autres par degrés insensibles, échangeant en toutes proportions leurs élémens chimiques, de telle sorte que, dans les roches, on ne trouve jamais que des composés intermédiaires entre les types divers dont la théorie admet l’existence. ”

“ On constate alors qu’elles ne se sont modifiées en aucune façon; ni leur constitution ni leur quantité n’ont changé; elles sont telles qu’elles étaient avant de pénétrer dans l’appareil. Cependant l’oxyde soumis à l’expérience a, sous leur influence, subi une transformation complète; ce n’était avant l’opération qu’une poussière sans forme et sans consistance; maintenant c’est un corps admirablement cristallisé qui tapisse de ses lamelles étincelantes les parois intérieures du tube. De plus, on constate encore un autre phénomène curieux : l’oxyde en question n’est pas volatil ”

“ A l’œil nu, et même à la loupe, on n’y reconnaît encore aucun indice de cristallisation, mais on peut le tailler en lamelles minces d’un centième de millimètre d’épaisseur, et alors, en l’observant au microscope, on le trouve composé de prismes allongés, enchevêtrés dans tous les sens, qui possèdent la forme et les propriétés optiques des feldspaths naturels. ”

“ Après avoir passé en revue les principaux travaux relatifs à la synthèse des minéraux, nous jetterons un coup d’œil sur ceux qui ont eu pour objet la reproduction artificielle des roches. Les calcaires nous occuperont tout d’abord. Le carbonate de chaux qui les compose est l’une des matières les plus répandues dans l’épaisseur de l’écorce terrestre. ”

“ Tel minéral ne peut cristalliser qu’au rouge sombre; tel autre exige au contraire la chaleur du rouge blanc et ne peut se former parfois que dans des conditions où le platine des creusets commence à se ramollir. ”

“ La nature offre l’orthose dans plusieurs sortes de gisemens; on l’observe dans des roches volcaniques qui ont été rejetées à la façon des laves et où sa formation a eu lieu évidemment dans un magma fondu, analogue à celui dans lequel M. Hautefeuille est parvenu à le faire artificiellement cristalliser; mais on le rencontre aussi dans les filons métallifères, associé à des minéraux dont l’origine aqueuse n’est pas moins incontestable. ”

“ L’apatite et la wagnérite ont des formes essentiellement différentes. Elles n’appartiennent même pas à un système cristallin unique. Les matériaux chimiques de ces minéraux furent fondus avec un excès de chlorure de sodium par Sainte-Claire Deville et Caron. Après refroidissement du culot, le chlorure de sodium ayant été enlevé par un lessivage à l’eau bouillante, les deux savans recueillirent des cristaux de wagnérite quand la magnésie avait été employée comme base du mélange. ”

“ On doutait jadis de la possibilité de reconstituer de toutes pièces les minéraux naturels ; actuellement, on est plutôt embarrassé par la multiplicité des moyens qui permettent d’atteindre ce but. En très petit nombre de corps, parmi les composés cristallisés qui se rencontrent dans les roches ou les filons, ont résisté aux tentatives faites pour les reconstituer synthétiquement; et, quant à ceux dont la reproduction a été obtenue, il en est peu que l’on n’ait pas réussi à faire cristalliser par des procédés divers. ”

“ Généralement, le nouveau corps est une poudre informe dont chaque grain n’offre souvent aucune trace de cristallisation, même quand on l’observe au microscope à de forts grossissemens. La rapidité avec laquelle la double décomposition s’effectue est un obstacle au développement de cristaux nettement conformés ; il s’agissait donc d’atténuer l’intensité du phénomène. ”

“ On laisse refroidir le culot et on le traite par l’eau bouillante qui dissout l’acide tungstique. Il reste alors des cristaux délicats d’orthose ou d’albite, suivant que l’on a pris pour base la potasse ou la soude,
La reproduction du principal minéral des laves du Vésuve, la leucite, s’effectue dans des conditions analogues. Le tondant employé est le vanadate de potasse. L’acide vanadique remplit ici la même fonction que l’acide tungstique dans l’épreuve précédente. La température doit être maintenue pendant vingt-cinq jours entre 800 et 900 degrés avec de légères variations. ”

“ Guidé par cette observation, on est aisément parvenu à la reproduire en chauffant en vase clos, à 200 degrés, du carbonate de chaux en présence d’une solution d’un sel de magnésie.
Tandis que le marbre et la dolomie sont des roches simples, dont la reproduction équivaut à celle d’un minéral unique, les roches silicatées sont plus complexes; plusieurs minéraux de propriétés très différentes entrent dans leur composition, aussi leur synthèse soulève-t-elle des difficultés plus grandes. ”

“ Comme moyens pratiques, ils disposaient des appareils de chauffage perfectionnés dont la chimie a récemment enrichi les laboratoires. Enfin, l’examen attentif des roches volcaniques leur avait manifesté clairement la puissance de la voie ignée pour produire des cristallisations et montré que, pour atteindre ce but, il n’était besoin, ni d’une chaleur excessive, ni d’aucun agent mystérieux, ils savaient que tous les silicates des roches éruptives fondent à une température inférieure à celle de la fusion du platine ”

“ Pour reproduire ces roches, il n’est plus besoin d’appareils spéciaux ; leur synthèse se fait à la température et sous la pression ordinaires. il suffit de décomposer une eau chargée de bicarbonate de chaux en solution, soit par une simple agitation à l’air libre, soit mieux encore, par l’addition d’une petite quantité d’alcali dans l’air en contact; on imite ainsi en l’exagérant une opération que la nature exécute incessamment avec ménagement et lenteur. ”

“ La plupart des minéraux qui remplissent les filons y ont été amenés en dissolution dans des eaux chaudes semblables aux eaux minérales de l’époque actuelle. Ces eaux, provenant des grandes profondeurs, y possèdent une température élevée et sont maintenues à l’état liquide par l’énorme pression qu’elles supportent. Quand elles arrivent dans des parties plus froides, elles sont chargées de matières qu’elles ont empruntées aux roches sous-jacentes, et déposent des minéraux cristallisés divers sur les parois des fentes dans lesquelles elles circulent. ”

“ Enfin, quand l’opération est répétée un grand nombre de fois, les cristaux primitifs grossissent peu à peu ; bientôt ils deviennent perceptibles à la loupe, puis visibles à l’œil nu, et souvent ils finissent par acquérir des dimensions notables. Les alternatives de réchauffement et de refroidissement sont, dans la pratique, aisément réalisées. Dans le laboratoire de l’École normale, les matières soumises à l’expérience étaient renfermées dans des tubes hermétiquement clos, afin d’éviter toute évaporation, échauffées pendant le jour et laissées chaque nuit à la température ordinaire. ”

“ Il faut donc que le creuset dans lequel se fait le recuit soit soumis à une forte chaleur et que cette chaleur soit maintenue longtemps dans des limites exactement déterminées. C’est ce qui fait la difficulté de l’opération. On arrive à obtenir des températures élevées et sensiblement fixes en réglant le jet de gaz d’éclairage dont la combustion sert à chauffer le fourneau et l’apport de l’air qui fournit l’élément comburant. Le culot qui résulte de la fusion simple des élémens d’un feldspath est constitué, avant le recuit, par un verre limpide et transparent ”