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Œuvres complètes de Buffon, éd. Lanessan/Histoire naturelle des minéraux/Du quartz

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DU QUARTZ.

Le quartz est le premier des verres primitifs ; c’est même la matière première dont on peut concevoir qu’est formée la roche intérieure du globe ; ses appendices extérieurs, qui servent de base et de noyau aux plus grandes éminences de la terre, sont aussi de cette même matière primitive : ces noyaux des plus hautes montagnes se sont trouvés d’abord environnés et couverts des fragments décrépités de ce premier verre, ainsi que des écailles du jaspe, des paillettes du mica et des petites masses cristallisées du feldspath et du schorl, qui dès lors ont formé par leur réunion les grandes masses de granit, de porphyre, et de toutes les autres roches vitreuses composées de ces premières matières produites par le feu primitif ; les eaux n’ont agi que longtemps après sur ces mêmes fragments et poudres de verre, pour en former les grès, les talcs, et les convertir enfin par une longue décomposition en argile et en schiste. Il y a donc eu d’abord, à la surface du globe, des sables décrépités de tous les verres primitifs, et c’est de ces premiers sables que les roches vitreuses en grande masse ont été composées ; ensuite ces sables, transportés par le mouvement des eaux, et réunis par l’intermède de cet élément, ont formé les grès et les talcs ; et enfin ces mêmes sables, par un long séjour dans l’eau, se sont atténués, ramollis et convertis en argile. Voilà la suite des altérations et les changements successifs de ces premiers verres : toutes les matières qui en ont été formées, avant que l’eau les eût pénétrées, sont demeurées sèches et dures ; celles, au contraire, qui n’ont été produites que par l’action de l’eau, lorsque ces mêmes verres ont été imbus d’humidité, ont conservé quelque mollesse, car tout ce qui est humide est en même temps mou, c’est-à-dire moins dur que ce qui est sec ; aussi n’y a-t-il de parfaitement solide que ce qui est entièrement sec : les verres primitifs et les matières qui en sont composées, telles que les porphyres, les granits, qui toutes ont été produites par le feu, sont aussi dures que sèches ; les métaux même les plus purs, tels que l’or et l’argent, que je regarde aussi comme des produits du feu, sont de même d’une sécheresse entière[1].

Mais toute matière ne conserve sa sécheresse et sa dureté qu’autant qu’elle est à l’abri de l’action des éléments humides, qui, dans un temps plus ou moins long, la pénètrent, l’altèrent, et semblent quelquefois en changer la nature en lui donnant une forme extérieure toute différente de la première. Les cailloux les plus durs, les laves des volcans et tous nos verres factices se convertissent en terre argileuse par la longue impression de l’humidité de l’air ; le quartz et tous les autres verres produits par la nature, quelque durs qu’ils soient, doivent subir la même altération, et se convertir à la longue en terre plus ou moins analogue à l’argile.

Ainsi le quartz, comme toute autre matière, doit se présenter dans des états différents : le premier, en grandes masses dures et sèches, produites par la vitrification primitive, et telles qu’on les voit au sommet et sur les flancs de plusieurs montagnes ; le second de ces états est celui où le quartz se présente en petites masses brisées et décrépitées par le premier refroidissement, et c’est sous cette seconde forme qu’il est entré dans la composition des granits et de plusieurs autres matières vitreuses ; le troisième enfin est celui où ces petites masses sont dans un état d’altération ou de décomposition, produit par les vapeurs de la terre ou par l’infiltration de l’eau. Le quartz primitif est aride au toucher ; celui qui est altéré par les vapeurs de la terre ou par l’eau est plus doux, et celui qui sert de gangue aux métaux est ordinairement onctueux ; il y en a aussi qui est cassant, d’autre qui est feuilleté, etc. ; mais l’un des caractères généraux du quartz dur, opaque ou transparent, est d’avoir la cassure vitreuse, c’est-à-dire par ondes convexes et concaves, également polies et luisantes ; et ce caractère très marqué suffirait pour indiquer que le quartz est un verre, quoiqu’il ne soit pas fusible au feu de nos fourneaux, et qu’il soit moins transparent et beaucoup plus dur que nos verres factices. Indépendamment de sa dureté, de sa résistance au feu et de sa cassure vitreuse, il prend souvent un quatrième caractère, qui est la cristallisation si connue du cristal de roche : or, le quartz dans son premier état, c’est-à-dire en grandes masses produites par le feu, n’est point cristallisé, et ce n’est qu’après avoir été décomposé par l’impression de l’eau que ses particules prennent, en se réunissant, la forme des prismes du cristal ; ainsi le quartz, dans ce second état, n’est qu’un extrait formé par stillation de ce qu’il y a de plus homogène dans sa propre substance[NdÉ 1].

Le cristal est en effet de la même nature que le quartz ; il n’en diffère que par sa forme et par sa transparence : tous deux, frottés l’un contre l’autre, deviennent lumineux ; tous deux jettent des étincelles par le choc de l’acier ; tous deux résistent à l’action des acides, et sont également réfractaires au feu ; enfin tous deux sont à peu près de la même densité, et par conséquent leur substance est la même.

On trouve aussi du quartz de seconde formation en petites masses opaques et non cristallisées, mais seulement feuilletées et trouées, comme si cette matière de quartz eût coulé dans les interstices et les fentes d’une terre molle qui lui aurait servi de moule ; ce quartz feuilleté n’est qu’une stalactite grossière du quartz en masse, et cette stalactite est composée, comme le grès, de grains quartzeux qui ont été déposés et réunis par l’intermède de l’eau. Nous verrons dans la suite que ce quartz troué sert quelquefois de base aux agates et à d’autres matières du même genre.

M. de Gensanne attribue aux vapeurs de la terre l’altération et même la production des quartz qui accompagnent les filons des métaux ; il a fait sur cela de bonnes observations et quelques expériences que je ne puis citer qu’avec éloge. Il assure que ces vapeurs, d’abord condensées en concrétions assez molles, se cristallisent ensuite en quartz. « C’est, dit-il, une observation que j’ai suivie plusieurs années de suite à la mine de Cramaillot, à Planches-les-Mines en Franche-Comté ; les eaux qui suintent à travers les rochers de cette mine forment des stalactites au ciel des travaux, et même sur les bois, qui ressemblent aux glaçons qui pendent aux toits pendant l’hiver, et qui sont un véritable quartz. Les extrémités de ces stalactites, qui n’ont pas encore pris une consistance solide, donnent une substance grenue, cristalline, qu’on écrase facilement entre les doigts ; et comme c’est un filon de cuivre, il n’est pas rare, parmi ces stalactites, d’y en voir quelques-unes qui forment de vraies malachites d’un très-beau vert. Lorsque les travaux d’une mine ont été abandonnés et que les puits sont remplis d’eau, il n’est pas rare de trouver, au bout d’un certain temps, la surface de ces puits plus ou moins couverte d’une espèce de matière blanche cristallisée, qui est un véritable quartz, c’est-à-dire un gurh cristallisé. J’ai vu de ces concrétions qui avaient plus d’un pouce d’épaisseur[2]. »

Je ne suis point du tout éloigné de ces idées de M. de Gensanne ; jusqu’à lui, les physiciens n’attribuaient aucune formation réelle et solide aux vapeurs de la terre, mais ces observations et celles que M. de Lassone a faites sur l’émail des grès semblent démontrer que, dans plusieurs circonstances, les vapeurs minérales prennent une forme solide et même une consistance très dure.

Il paraît donc que le quartz, suivant ses différents degrés de décomposition et d’atténuation, se réduit en grains et petites lames qui se rassemblent en masses feuilletées, et que ses stillations plus épurées produisent le cristal de roche ; il paraît de même qu’il passe de l’opacité à la transparence par nuances, comme on le voit dans plusieurs montagnes, et particulièrement dans celles des Vosges, où M. l’abbé Bexon nous assure avoir observé le quartz dans plusieurs états différents : il y a trouvé des quartz opaques ou laiteux, et d’autres transparents ou demi-transparents ; les uns disposés par veines et d’autres par blocs, et même par grandes masses, faisant partie des montagnes ; et tous ces quartz sont souvent accompagnés de leurs cristaux, colorés ou non colorés. M. Guettard a observé les grands rochers de quartz blancs de Chipelu et d’Oursière[3] en Dauphiné, et il fait aussi mention des quartz des environs d’Allevard, dans cette même province. M. Bowles rapporte que dans le terrain de la Nata, en Espagne, il y a une veine de quartz qui sort de la terre, s’étend à plus d’une demi-lieue, et se perd ensuite dans la montagne ; il dit avoir coupé un morceau de ce quartz qui était à demi transparent et presque aussi fin que du cristal de roche ; il forme comme une bande ou ruban de quatre doigts de large, entre deux lisières d’un autre quartz plus obscur ; et le long de cette même veine il se trouve des morceaux de quartz couverts de cristaux réguliers de couleur de lait[4]. M. Guettard a trouvé de semblables cristaux sur le quartz en Auvergne : la plupart de ces cristaux étaient transparents et quelques-uns étaient opaques, bruns et jaunâtres, ordinairement très distingués les uns des autres, souvent hérissés de beaucoup d’autres cristaux très petits, parmi lesquels il y en avait plusieurs d’un beau rouge de grenat. Il en a vu de même sur les bancs de granit, et lorsque ces cristaux sont transparents et violets, on leur donne en Auvergne le nom d’améthyste, et celui d’émeraude lorsqu’ils sont verts[5]. Je dois observer ici, pour éviter toute erreur, que l’améthyste est en effet un cristal de roche coloré, mais que l’émeraude est une pierre très différente, qu’on ne doit pas mettre au nombre des cristaux, parce qu’elle en diffère essentiellement dans sa composition, l’émeraude étant formée de lames superposées, au lieu que le cristal et l’améthyste sont composés de prismes réunis. Et d’ailleurs cette prétendue émeraude ou cristal vert d’Auvergne n’est autre chose qu’un spath fluor, qui est, à la vérité, une substance vitreuse, mais différente du cristal.

On trouve souvent du quartz en gros blocs détachés du sommet ou séparés du noyau des montagnes ; M. Montel, habile minéralogiste, parle de semblables masses qu’il a vues dans les Cévennes, au diocèse d’Alais. « Ces masses de quartz, dit-il, n’affectent aucune figure régulière, leur couleur est blanche, et comme ils n’ont que peu de gerçures, ils n’ont été pénétrés d’aucune terre colorée ; ils sont opaques, et, quand on les casse, ils se divisent en morceaux inégaux, anguleux… La fracture représente une vitrification ; elle est luisante et réfléchit les rayons de lumière, surtout si c’est un quartz cristallin, car on en trouve quelquefois de cette espèce parmi ces gros morceaux. On ne voit point de quartz d’une forme ronde dans ces montagnes ; il ne s’en trouve que dans les rivières ou dans les ruisseaux, et il n’a pris cette forme qu’à force de rouler dans le sable[6]. »

Ces quartz en morceaux arrondis et roulés, que l’on trouve dans le lit et les vallées des rivières qui descendent des grandes montagnes primitives, sont les débris et les restes des veines ou masses de quartz qui sont tombées de la crête et des flancs de ces mêmes montagnes, minées et en partie abattues par le temps ; et non seulement il se trouve une très grande quantité de quartz en morceaux arrondis dans le lit de ces rivières, mais souvent on voit sur les collines voisines des couches entières composées de ces cailloux de quartz arrondis et roulés par les eaux[7] : ces collines ou montagnes inférieures sont évidemment de seconde formation ; et quelquefois ces quartz roulés s’y trouvent mêlés avec la pierre calcaire, et tous deux ont également été transportés et déposés par le mouvement des eaux.

Avant de terminer cet article du quartz, je dois remarquer que j’ai employé partout, dans mes Discours sur la théorie de la terre et dans ceux des époques de la nature, le mot de roc vif pour exprimer la roche quartzeuse de l’intérieur du globe et du noyau des montagnes ; j’ai préféré le nom de roc vif à celui du quartz, parce qu’il présente une idée plus familière et plus étendue, et que cette expression, quoique moins précise, suffisait pour me faire entendre ; d’ailleurs, j’ai souvent compris sous la dénomination de roc vif non seulement le quartz pur, mais aussi le quartz mêlé de mica, les jaspes, porphyres, granits et toutes les roches vitreuses en grandes masses que le feu ne peut calciner, et qui par leur dureté étincellent avec l’acier. Les rocs vitreux primitifs diffèrent des rochers calcaires non seulement par leur essence, mais aussi par leur disposition ; ils ne sont pas posés par bancs ou par couches horizontales, mais ils sont en pleines masses comme s’ils étaient fondus d’une seule pièce[8], autre preuve qu’ils ne tirent pas leur origine du transport et du dépôt des eaux. La dénomination générique de roc vif suffisait aux objets généraux que j’avais à traiter ; mais aujourd’hui qu’il faut entrer dans un plus grand détail, nous ne parlerons du roc vif que pour le comparer quelquefois à la roche morte, c’est-à-dire à ce même roc quand il a perdu sa dureté et sa consistance par l’impression des éléments humides à la surface de la terre, ou lorsqu’il a été décomposé dans son sein par les vapeurs minérales.

Je dois encore avertir que quand je dis et dirai que le quartz, le jaspe, l’argile pure, la craie et d’autres matières sont infusibles, et qu’au contraire le feldspath, le schorl, la glaise ou argile impure, la terre limoneuse et d’autres matières sont fusibles, je n’entends jamais qu’un degré relatif de fusibilité ou d’infusibilité ; car je suis persuadé que tout dans la nature est fusible, puisque tout a été fondu, et que les matières qui, comme le quartz et le jaspe, nous paraissent les plus réfractaires à l’action de nos feux, ne résisteraient pas à celle d’un feu plus violent. Nous ne devons donc pas admettre, en histoire naturelle, ce caractère d’infusibilité dans un sens absolu, puisque cette propriété n’est pas essentielle, mais dépend de notre art et même de l’imperfection de cet art, qui n’a pu nous fournir encore les moyens d’augmenter assez la puissance du feu pour refondre quelques-unes de ces mêmes matières fondues par la nature.

Nous avons dit ailleurs[9] que le feu s’employait de trois manières, et que dans chacune les effets et le produit de cet élément étaient très différents : la première de ces manières est d’employer le feu en grand volume, comme dans les fourneaux de réverbère pour la verrerie et pour la porcelaine ; la seconde, en plus petit volume, mais avec plus de vitesse au moyen des soufflets ou des tuyaux d’aspiration, et la troisième en très petit volume, mais en masse concentrée au foyer des miroirs : j’ai éprouvé, dans un fourneau de glacerie[10], que le feu en grand volume ne peut fondre la mine de fer en grains, même en y ajoutant des fondants[11] ; et néanmoins le feu, quoiqu’en moindre volume, mais animé par l’air des soufflets, fond cette même mine de fer sans addition d’aucun fondant. La troisième manière par laquelle on concentre le volume du feu au foyer des miroirs ardents est la plus puissante et en même temps la plus sûre de toutes, et l’on verra, si je puis achever mes expériences au miroir à échelons, que la plupart des matières regardées jusqu’ici comme infusibles ne l’étaient que par la faiblesse de nos feux. Mais, en attendant cette démonstration, je crois qu’on peut assurer, sans craindre de se tromper qu’il ne faut qu’un certain degré de feu pour fondre ou brûler, sans aucune exception, toutes les matières terrestres de quelque nature qu’elles puissent être ; la seule différence, c’est que les substances pures et simples sont toujours plus réfractaires au feu que les matières composées, parce que, dans tout mixte, il y a des parties que le feu saisit et dissout plus aisément que les autres, et ces parties une fois dissoutes servent de fondant pour liquéfier les premières.

Nous exclurons donc de l’histoire naturelle des minéraux ce caractère d’infusibilité absolue, d’autant que nous ne pouvons le connaître que d’une manière relative, même équivoque, et jusqu’ici trop incertaine pour qu’on puisse l’admettre, et nous n’emploierons : 1o que celui de la fusibilité relative ; 2o le caractère de la calcination ou non-calcination avant la fusion, caractère beaucoup plus essentiel, et par lequel on doit établir les deux grandes divisions de toutes les matières terrestres, dont les unes ne se convertissent en verre qu’après s’être calcinées, et dont les autres se fondent sans se calciner auparavant ; 3o le caractère de l’effervescence avec les acides, qui accompagne ordinairement celui de la calcination ; et ces deux caractères suffisent pour nous faire distinguer les matières vitreuses des substances calcaires ou gypseuses ; 4o celui d’étinceler ou faire feu contre l’acier trempé, et ce caractère indique plus qu’aucun autre la sécheresse et la dureté des corps ; 5o la cassure vitreuse, spathique, terreuse ou grenue, qui présente à nos yeux la texture intérieure de chaque substance ; 6o enfin les couleurs qui démontrent la présence des parties métalliques dont les différentes matières sont imprégnées. Avec ces six caractères, nous tâcherons de nous passer de la plupart de ceux que les chimistes ont employés ; ils ne serviraient ici qu’à confondre les productions de la nature avec celles d’un art qui quelquefois, au lieu de l’analyser, ne fait que la défigurer ; le feu n’est pas un simple instrument dont l’action soit bornée à diviser ou dissoudre les matières : le feu est lui-même une matière[NdÉ 2] qui s’unit aux autres, et qui en sépare et enlève les parties les moins fixes ; en sorte qu’après le travail de cet élément, les caractères naturels de la plupart des substances sont ou détruits ou changés, et que souvent même l’essence de ces substances en est entièrement altérée.

Le naturaliste, en traitant des minéraux, doit donc se borner aux objets que lui présente la nature, et renvoyer aux artistes tout ce que l’art a produit : par exemple, il décrira les sels qui se trouvent dans le sein de la terre, et ne parlera des sels formés dans nos laboratoires que comme d’objets accessoires et presque étrangers à son sujet ; il traitera de même des terres argileuses, calcaires, gypseuses et végétales, et non des terres qu’on doit regarder comme artificielles, telles que la terre alumineuse, la terre sedlitienne et nombre d’autres qui ne sont que des produits de nos combinaisons ; car, quoique la nature ait pu former en certaines circonstances tout ce que nos arts semblent avoir créé, puisque toutes les substances et même les éléments sont convertibles par ses seules puissances[12], et, que pourvue de tous les principes, elle ait pu faire tous les mélanges, nous devons d’abord nous borner à la saisir par les objets qu’elle nous présente et nous en tenir à les exposer tels qu’ils sont, sans vouloir la surcharger de toutes les petites combinaisons secondaires que l’on doit renvoyer à l’histoire de nos arts.

Notes de Buffon
  1. ↑ L’expérience m’a démontré que ces métaux ne contiennent aucune humidité dans leur intérieur.

    Ayant exposé au foyer de mon miroir ardent, à quarante ou cinquante pieds de distance, des assiettes d’argent et d’assez larges plaques d’or, je fus d’abord un peu surpris de les voir fumer longtemps avant de se fondre ; cette fumée était assez épaisse pour faire une ombre très sensible sur le terrain éclairé, comme le miroir, par la lumière du soleil ; elle avait tout l’air d’une vapeur humide, et, s’en tenant à cette première apparence, on aurait pu penser que ces métaux contiennent une bonne quantité d’eau ; mais ces mêmes vapeurs étant interceptées, reçues et arrêtées par une plaque d’autre matière, elles l’ont dorée ou argentée : ce dernier effet démontre donc que ces vapeurs, loin d’être aqueuses, sont purement métalliques, et qu’elles ne se séparent de la masse du métal que par une sublimation causée par la chaleur du foyer auquel il était exposé.
  2. ↑ Hist. nat. du Languedoc, t. II, p. 28 et suiv.
  3. ↑ Mém. sur la minéralogie du Dauphiné, p. 30 et 45.
  4. ↑ Hist. nat. d’Espagne, par M. Bowles, t. Ier, p. 448 et 449.
  5. ↑ Mém. de l’Académie des Sciences, année 1759.
  6. ↑ Mém. de l’Académie des Sciences, année 1762, p. 639.
  7. ↑ Hist. nat. d’Espagne, par M. Bowles, p. 179 et 188.
  8. ↑ « Dans les plus hautes montagnes, on ne rencontre point le roc par bancs ; il est solide partout et comme s’il était fondu d’une pièce. » Instruction sur l’art des mines, par M. Delius, traduite de l’allemand, t. Ier, p. 7.
  9. ↑ T. II, p. 236 et suiv.
  10. ↑ À Rouelle, en Bourgogne, où il se fait de très belles glaces.
  11. ↑ T. II, p. 238 et suiv.
  12. ↑ Voyez le Discours sur les éléments, t. II.
Notes de l’éditeur
  1. ↑ Le quartz cristallisé et le quartz amorphe ne diffèrent l’un de l’autre que par la présence dans le premier d’une certaine quantité d’eau dite « de cristallisation » ; en lui enlevant cette eau par la chaleur on lui fait perdre sa forme cristalline. Buffon expose justement la façon dont s’est formé le quartz cristallisé ou cristal de roche : il est le produit d’une action de l’eau.
  2. ↑ Nous avons déjà fait observer bien des fois que le feu n’est pas « une matière ».
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