Cristallographie

“ Il en à fallu beaucoup plus pour faire sortir la cristallographie de l'irrégularité apparente de la plupart des cristaux, souvent incomplets, usés, maclés, etc., dont nos collections minéralogiques sont composées. ”

“ Chaque exercice pratique, aussi bien de cristallographie que de minéralogie, chalumeau, propriétés physiques des minéraux, microscope et autres, est rédigé sur une feuille séparée que l'étudiant conserve sous ses yeux pendant son travail. ”

“ HAÜY avait déjà remarqué (Traité de cristallographie, 822, t. I, p. 247) que, pour expliquer certaines propriétés physiques, il fallait admettre, entre les molécules, « des intervalles infiniment plus considérables que leurs diamètres ».
des cristaux. Ce quinconce, c'est le réseau cristallin, dont le rôle est essentiel dans toutes nos théories; les sommets du réseau, c'est ce que nous appelons les nœuds, sur lesquels viennent se centrer les molécules cristallines : autrement dit, les éléments matériels les plus petits qui puissent affecter la forme cristalline. ”

“ Les cristaux naturels, dont les formes changent souvent d'un gisement à un autre, sans que ces variations, le plus souvent, puissent être attribuées à des modifications de la composition chimique ou de la structure du cristal, donnent ainsi de nombreuses preuves de l'influence des conditions de cristallisation sur les formes cristallines. ”

“ Il a eu le premier l'idée que l'eau peut jouer le rôle de corps
isomorphe dans la composition des minéraux (Mémoire sur les roches dioritiques de la France occidentale, p. 9) .
20. Il a établi que lés différentes formes cristallines des minéraux
résultent principalement des conditions physiques au milieu desquelles ils ont été produits; en sorte que l'on peut souvent apprécier le mode de formation et les circonstances physiques par les formes cristallines, ce qui est le point de vue le plus philosophique de la cristallographie pour le naturaliste. ”

“ Une foule d'édifices cristallins qui ont la forme d'un cristal simple cubique, sénaire, etc., et qui par suite, au premier abord, semblent être des cristaux simples homogènes de symétrie plus ou moins élevée, sont en réalité composés de n orientations., maclées entre elles, d'une substance cristalline homogène de symétrie moindre, mais dont le réseau a pour symétrie approchée la symétrie de la forme extérieure de l'ensemble. ”

“ Lorsque l'un des indices du cristal est égal à l'infini, c'est-à-dire lorsqu'il existe des facettes parallèles aux axes, il est préférable d'employer une méthode particulière qui découle de la simple inspection du cristal. ”

“ 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. ”

“ On commencera par représenter les pôles de toutes les facettes du cristal en projection stéréographique.
Si sur un cristal une facette dérivée, c'est-à-dire n'appartenant pas à la forme primitive, se trouve à l'intersection de deux zones connues, son symbole est immédiatement déterminé.
S'il en est autrement, chaque forme dérivée, constituant le cristal, sera considérée séparément comme forme primitive ; on calculera les longueurs de ses paramètres. ”

“ Hypothèse réticulaire de la structure du cristal.
Le réseau considéré ci-dessus n'est qu'un procédé géométri- , que d'expression de la loi d'Haüy, de même qu'en chimie l'atome n'est d'abord qu'un procédé d'expression de la loi des.
proportions multiples simples. Est-il possible, comme pour l'atome en chimie, d'en faire la base d'une théorie de la structure du cristal et de lui attribuer une réalité physique ?
Il faut pour cela que l'hypothèse soit d'accord avec tous les
faits connus. ”

“ Au point de vue de la détermination de la symétrie, les observations relatives à la décroissance des cristaux dans un liquide qui les dissout ou les attaque sont de grande importance.
La croissance d'un cristal ne constitue pas un phénomène strictement réversible. Lorsqu'un cristal est placé dans une solution capable de l'attaquer ou de le dissoudre, ses faces ne se corrodent pas en général uniformément. ”

“ Ils sont en réalité de révolution, et ne présentent ni les propriétés discontinues (faces planes notamment) qui définissent l'état cristallin, ni surtout l'homogénéité qui définit le cristal. Tout au plus pourrait-on leur attribuer, très hypothétiquement, l'état cristallin en considérant comme un cristal chacune des petites fibres qui les constituent. Mais d'une part toute preuve manque de l'existence de propriétés discontinues ”

“ En ce qui concerne en particulier les formes extérieures, toute face symétrique d'une autre par rapport à un axe, plan ou centre de symétrie du cristal jouit exactement des mêmes propriétés qu'elle. Elle a même éclat, même dureté, et notamment mêmes raisons de se produire dans telles conditions. De sorte qu'en général on voit exister ensemble, et développées à peu près également, toutes les faces symétriques d'une même face par rapport à tous les éléments de symétrie du cristal. ”

“ Ces types de symétrie pourront se rencontrer, et se rencontrent en effet, dans certaines propriétés continues des cristaux, mais non dans les propriétés discontinues qui caractérisent le cristal. Un axe pourra bien être de révolution, par exemple, pour les propriétés optiques du cristal ; il ne pourra jamais être de révolution pour le cristal puisqu'il ne peut l'être pour les propriétés discontinues, par exemple pour les formes extérieures polyédriques. ”

“ On comprend ainsi que la formation de faces exactement planes n'est qu'un cas limite ; et aussi que, surtout si la croissance est rapide, l'homogénéité de la solution au contact du cristal, constamment détruite par le dépôt, n'ayant pas le temps de se rétablir au fur et à mesure, les formes peuvent présenter de nombreuses irrégularités. ”

“ Elle est, nous l'avons vu, d'accord avec l'homogénéité.
Elle conduit enfin à concevoir, dans le cristal, une répartition de la matière exprimée par un réseau, c'est-à-dire précisément par un édifice identique à celui que de simples considérations
géométriques nous ont fait imaginer pour exprimer, conformément à la loi d'Haüy, les directions de plans et droites mises en évidence par les propriétés discontinues. ”

“ Il paraît si difficile d'en imaginer une autre que, sans la considérer bien entendu comme l'expression d'une réalité démontrée, on peut dire qu'elle s'impose presque comme la seule expression actuellement imaginable des propriétés fondamentales du cristal, autant que s'impose, par exemple, la périodicité du rayon lumineux.
Symétrie.
Un fait remarquable dans un grand nombre de cristaux est l'existence d'une symétrie. Cette propriété fournit une base à la classification des corps cristallisés. ”

“ D'après la définition ci-dessus nous appellerons cristal aussi bien un fragment quelconque de cette masse, ou encore une masse cristallisée homogène dépourvue de faces planes (telle que les cristaux de quartz des granites qui, ayan comblé des vides dans une matière solide, ont pris la forme de ces vides et n'ont jamais de formes polyédriques propres) .
2e Remarque. — Il n'y a sans doute, dans la nature, aucune masse cristallisée qui soit rigoureusement homogène, non plus qu'il n'y a de gaz ou de liquides rigoureusement homogènes. ”

“ Il semblerait au contraire que, par exemple dans la cristallisation par dissolution, une seule forme, celle qui correspond au maximum absolu de solubilité, dût tendre à exister aux dépens de toutes les autres.
On peut préciser davantage, et comprendre comment la forme stable dans des conditions données de cristallisation peut être une combinaison de plusieurs formes simples. L'idée est due à Curie. La voici, mise sous une forme un peu plus précise et plus générale (M. Jouguet) : Un cristal est en équilibre en présence de sa solution. ”

“ Le grand nombre de lignes auxiliaires que l'on est obligé de tracer, si le cristal possède beaucoup de facettes, surcharge le dessin et exige une attention soutenue pour éviter les erreurs. D'autre part, les intersections des traces des différentes facettes, se trouvent parfois fort loin du centre de la croix axiale ; on se voit donc forcé, soit d'employer de grandes feuilles de papier, soit de dessiner les axes à une petite échelle. ”

“ Le cristal est un dodécaèdre pentagonal (fig. 37) dont on
doit déterminer le symbole.
L'angle de deux facettes ab est trouvé égal à 127°. On portera sur le grand cercle (fig. 38) un arc 100-210 égal à
180° —127° = 26° 30 .
On aura ainsi les quatre pôles (210) , (210) , (210,) et (2*10) .
FIG. 38.
Les quatre autres facettes seront obtenues en portant, d'après
la méthode connue, des arcs 001-102, etc., égaux aussi à 26° 30'. ”

“ Lorsqu’un cristal est en voie de formation, dit Prin-ceteau dans sa thèse d’agrégation, si l’on vient à troubler le liquide dans lequel il se forme et grandit par les dépôts successifs de la matière cristallisable, la formation du cristal est arrêtée ou déviée dans sa marche. ”

“ Nous avons jusqu’ici fait une bien petite part à la science, et pourtant les pierres précieuses, — et en général tous les cristaux, par leurs formes géométriques, par leurs propriétés mécaniques, par leur nature chimique, par leur poids, leur couleur, leur action sur la lumière, leur électricité, — nous offrent un développement immense d’applications de la physique des plus délicates et des plus savantes. Un cristal s’offre sous une forme régulière ”

“ Tous les contraires s’y associent en même temps dans une excellence mystérieuse : ce qui était coulant jusqu’alors et fugitif, y devient fixe et solide ; ce qui était dur et opaque, y devient jaillissant et lumineux. L’eau devient cristal, le rocher devient source, tout devient lumière. C’est, en un mot, la cristallisation, non pas seulement fixe, mais vive, non pas de glace, mais de feu ; une cristallisation active, lumineuse et enflammée. ”

“ En effet, dans la cristallisation la production d'une face A est due à l'action de forces ne dépendant évidemment que du milieu cristalligène, c'est-à-dire du milieu où se produit la cristallisation et du milieu cristallisé. ”

“ On doit distinguer, dans ces cristallisations minérales, trois modes particuliers.
1°. Les cristallisations régulières, telles que celles du quartz ou cristal de roche, des grenats, tourmalines, topazes, rubis, diamans..., celles du fluor, des calcaires, des substances métalliques pures ou minéralisées...
2°. Les cristallisations confuses, telles que celles du quartz en masse, du pétrosilex, de la lydienne..., des marbres, des pierres calcaires compactes, du gypse en masse, des substances métalliques en masse, pures ou minéralisées. ”

“ CRISTALLISATION. 245
transparent? — Quand dit-on qu'une matière est cristallisée? — Qu'est-ce que la cristallisation? — Citez deux matières cristallisées. — Quelle est la forme d'un cristal de sel marin ? — Est-ce d'elle-même qu'une matière prend la forme de cristaux? — Quand dit-on qu'un cristal est isolé? — Les cristaux sont-ils le plus souvent groupés les uns avec les autres? — Quand dit-on que la cristallisation d'un minéral est confuse?—Chaque espèce de minéral a-t-il une manière spéciale de cristalliser? — La cristallisation d'un minéral est-elle un caractère important? ”

“ Quand un cristal se développe, la matière nouvelle s'ajoute en se superposant à sa surface extérieure, et quand les corps cristallins prennent une forme arborescente, le premier cristal qui se dépose ne se développe point sous l'aspect d'un rameau de cristal, mais de nouveaux cristaux se juxtaposent extérieurement au premier, et la masse ainsi composée présente une forme arborescente. Mais dans la croissance de la cellule embryonnaire c'est dans la substance même de la cellule que se produit l'accroissement de matière, comme un morceau de gelée s'enfle en absorbant de l'eau. ”

“ La structure cristalline peut exister sans la forme cristalline ; il en est ainsi toutes les fois qu'une substance s'est accumulée dans un espace limité; je citerai l'exemple du quartz dont la solidification et la cristallisation, dans le granité, ont suivi celles du feldspath et du mica ”

“ La cristallisation est une manière d’acquisition de forme spécifique. L’architecture géométrique de l’individu minéral n’est guère moins merveilleuse ni moins caractéristique que celle de l’individu vivant. La forme anatomique désigne l’animal ou la plante : de même la forme cristalline fournit le signalement de l’individu et en permet la diagnose. Cette forme est adéquate à sa substance et aux circonstances ambiantes où elle se produit : elle est la condition d’équilibre matériel correspondant à une situation donnée. ”

“ Presque tous les tissus figurés possèdent une double réfraction. Fréquemment dans un même tissu, eu raison de la variété des éléments qui le constituent, l'intensité de cette réfraction varie ainsi que la direction des axes optiques. Dans le règne minéral, le cristal est l'expression de l'assemblage des molécules suivant des directions principales, assemblage que nous connaissons par les propriétés optiques. Dans les corps organisés en général, nous allons donc être obligés d'admettre une structure cristalline, et forcés d'en chercher d'autres preuves que celles tirées de la forme extérieure. ”

“ Il résulte de l’ensemble de ses recherches que « lorsqu’un cristal a été brisé sur l’une quelconque de ses parties et qu’on le replace dans son eau-mère, on voit, en même temps que le cristal s’agrandit dans tous les sens par un dépôt de particules cristallines, un travail très actif avoir lieu sur la partie brisée ou déformée, et en quelques heures il a satisfait, non-seulement à la régularité du travail général sur toutes les parties du cristal, mais au rétablissement de la régularité dans la partie mutilée. » ”