SUR LES DIFFÉRENTS AGES DES ROCHES MÉTAMORPHIQUES

Deux âges pour chaque groupe de couches métamorphiques. — Caractère de l'âge, déduit des fossiles et de la composition minérale ; il n'a pas de valeur. — Caractère de la superposition ; il est ambigu. — Conversion de masses épaisses de couches fossilifères en roches métamorphiques. — Calcaire et schiste de Carrare. — Couches métamorphiques plus anciennes que les roches Cambriennes. — Autres couches de même genre, datant du Silurien Inférieur. — Autres couches des périodes Jurassique et Éocène , dans les Alpes de la Suisse et de la Savoie. — Pourquoi les couches cristallines visibles sont-elles rarement très-récentes ? — Ordre de succession des roches métamorphiques. — Uniformité du caractère minéral. — Par quelle cause les couches métamorphiques sont-elles moins calcaires que les lits fossilifères?

D'après la théorie que j'ai adoptée dans le dernier chapitre, l'âge de chaque groupe de roches volcaniques comprend deux divisions : l'une durant laquelle ces roches se sont déposées, et l'autre où elles sont devenues cristallines. Rarement on peut préciser avec certitude la date de chacune de ces divisions, les fossiles ayant été détruits par l'action plutonique, et le caractère minéral se trouvant identique, malgré l'âge. La superposition elle-même est un caractère ambigu, surtout lorsqu'on se propose de déterminer la période de cristallisation. Supposons, par exemple, que les couches métamorphiques des Alpes, recouvertes de lits crétacés, soient positivement du lias altéré; elles auront acquis leur structure cristalline durant la période crétacée ou pendant l'une des ères tertiaires, l'Éocène par exemple. Admettons que ce soit lors du dépôt de l'Éocène; dans ce dernier cas, la roche transformée devra recevoir le nom d'Éocène, en tant que roche métamorphique, tandis que véritablement elle est d'âge basique, par rapport à l'époque de son dépôt. A ce point de vue, la superposition de la craie n'empêchera pas la roche métamorphique sous-jacente d'être Éocène.

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En traitant de l'âge des roches plutoniques, nous avons cité de nombreux exemples de dépôts primaires, secondaires et tertiaires convertis en couches métamorphiques, près de leur contact avec le granité. On ne saurait douter, dans ces ■ cas, que des assises jadis composées de limon, sable et gravier, ou d'argile, marne et calcaire coquillier, n'aient été, jusqu'à une distance de plusieurs mètres, transformées en gneiss, micaschiste, schiste amphibolique, chlorito-schiste, quartz-roche, marbre statuaire et autres (Yoy. les deux chapitres précédents).

Mais, quand l'action métamorphique s'est exercée sur une vaste échelle, elle a détruit radicalement tout vestige pouvant indiquer plus tard la date de son développement. 11 est facile d'établir l'identité de deux parties différentes d'une seule couche : l'une, où la roche s'est trouvée en contact avec une masse volcanique ou plutonique qui l'a changée soit en marbre, soit en schiste amphibolique, et l'autre, peu distante, où elle n'a point du tout été altérée, et qui contient encore des fossiles; mais, lorsqu'on doit comparer deux portions d'une chaîne montagneuse — l'une métamorphique, et l'autre non modifiée — il faut toute l'instruction et l'habileté d'un bon praticien pour arriver à des résultats satisfaisants; et encore, quelquefois, les recherches échouent-elles complètement. Je citerai un ou deux exemples d'altération sur une grande échelle, et je m'efforcerai de faire saisir au jeune géologue la chaîne des raisonnements à l'aide desquels on arrive à conclure que d'énormes masses de couches fossilifères ont été converties en roches cristallines.

Apennin septentrional. — Carrare. — Le fameux marbre de Carrare, que l'on emploie en sculpture, était autrefois regardé comme type de calcaire primitif. Il abonde dans les montagnes de Massa Carrara [Alpes Apuennes), comme on les a nommées; les pics les plus élevés de cette chaîne atteignent près de \ ,830 mètres. On concluait à sa très-haute antiquité d'après sa texture minérale, l'absence de fossiles au sein de sa masse, et son passage, vers le bas, à des talschistes

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et micaschistes grenatifères ; ces dernières roches montrent elles-mêmes, plus inférieurement, une transition au gneiss, qui se trouve pénétré, à Forno, de veines granitiques. Or, les recherches de MM. Savi, Boue, Pareto, Guidoni, de la Bêche, Hoffmann et Pilla, ont démontré que ce marbre, autrefois considéré comme ayant été produit antérieurement à l'existence des êtres organisés, n'est en réalité qu'un calcaire altéré de la période Oolithique ; les schistes cristallins sousjacents sont aussi des grès et schistes secondaires, modifiés par l'action plutonique. Pour arriver à ces conclusions, les auteurs précédents ont constaté d'abord que les roches calcaires des environs du golfe de la Spezia, qui abondent en fossiles oolithiques, acquièrent une texture d'autant plus semblable à celle du marbre de Carrare, qu'elles sont pénétrées plus abondamment de roches trappéennes et plutoniques telles que diorite, euphotide, serpentine et granité.

On observe, sur les points où les formations secondaires ne sont pas altérées, que la plus supérieure des roches est le calcaire commun des Apennins, avec nodules de silex ; .audessous viennent des schistes argileux, et, à la base du tout, des grès argileux et siliceux. Les fossiles abondent dans le calcaire, mais ils sont très-rares à travers les schistes et grès sous-jacents. On a donc suivi ces roches, et cherché leur passage latéral aux masses de l'autre série correspondante, qui est complètement métamorphique; celle-ci est couronnée, à son sommet, d'un marbre blanc, grenu, totalement dépourvu de fossiles, presque exempt de stratification, et au sein duquel il n'existe pas de nodules de silex, mais une matière siliceuse disséminée à travers la masse sous forme de prismes de quartz. Au-dessous de ce calcaire, et remplaçant les schistes argileux, existent des talschistes, jaspes et cornéenne ; enfin, tout au bas, en place de grès siliceux et argileux, sont des quartzites et gneiss (1). Si toutes les cou-

(l) Voyez Notices de Savi, Hoffmann et autres, citées par Boue, Bull, de la Soc. Géol. àe France, t. V, p. 317, et t. III, p. 44. Voyez aussi Pilla cité par Murchison, Quart. Geol. Journ., vol. V, p. 266.

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chcs secondaires des Apennins avaient éprouvé de pareils changements, il serait impossible de déterminer leur âge véritable, et, conformément à la méthode de classification adoptée par les premiers géologues, on les aurait considérées comme roches primaires. Bans ce cas, la date de leur origine eût été reculée à une époque antérieure au dépôt des couches du Silurien Inférieur ou du Cambrien, bien qu'en réalité elles se soient accumulées durant la période Oolithique, et aient été métamorphosées à quelque époque subséquente, peut-être très-moderne.

Alpes de la Suisse. — Dans les Alpes, en général, on arrive à des conclusions analogues relativement à l'altération des couches ; mais les phénomènes s'y déroulent sur une bien plus vaste échelle. Vers la partie orientale de cette chaîne, on distingue parfaitement quelques-unes des assises primaires fossilifères, puis des formations secondaires anciennes, et enfin des roches oolithiques et crétacées. Certains dépôts tertiaires s'y rencontrent aussi à un niveau moins élevé, et posés contre les flancs du versant oriental des montagnes ; mais, dans les Alpes Centrales ou de la Suisse, les formations primaires fossilifères manquent, ainsi que les formations secondaires plus anciennes; les couches Crétacées, Oolithiques, Liasiques et même, sur quelques points, Éocènes, y passent insensiblement à des roches métamorphiques qui consistent en calscaire grenu, talchiste, gneiss talqueux, micaschiste et autres variétés. Quant à l'âge de ce vaste ensemble des strates cristallines, on peut seulement avancer que les portions supérieures ont été altérées postérieurement au dépôt des terrains secondaires, quelques-unes même après l'accumulation de l'Éocène ; mais il est impossible de ne pas affirmer que la disparition des roches secondaires anciennes et des couches primaires fossilifères ne soit due à leur conversion en schistes cristallins.

Difficilement on donnerait aux géologues qui n'ont jamais visité les Alpes une idée juste des différents arguments qui militent en faveur de cette dernière opinion. D'abord, dans

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certaines localités de ces hautes montagnes, près du granité, les couches Oolitihques, Crétacées et Éocènes ont été converties en marhre grenu, gneiss et autres schistes métamorphiques. Ce fait démontre d'une manière incontestable que les causes plutoniques ont continué, dans les Alpes, jusqu'à une époque comparativement récente et même postérieure, peut-être, au dépôt de quelques-unes des formations nummulitiques ou moyennes de l'Éocène. Une fois ce point établi, il est fort naturel d'admettre que plusieurs des roches fossilifères inférieures qui, probablement, furent exposées pendant une durée plus considérable à une action semblable, durent se métamorphoser à un degré bien plus intense.

Il existe aussi, en certaines parties des Alpes de la Suisse, des masses énormes de couches secondaires et même tertiaires, ayant acquis la disposition semi-cristalline désignée par Werner sous le nom de texture de transition ; ce genre de texture a conduit naturellement les partisans de la doctrine de l'illustre géologue saxon, qui ont considéré comme très-important le caractère minéral pris exclusivement, à classer les couches dont il est question parmi les formations de transition, ou groupes plus anciens que les roches secondaires les plus inférieures (Voy. t. I, p. 143). Or, il est probable que ces couches ont été affectées, quoique à un degré moindre, par la même action plutonique qui a radicalement altéré et métamorphosé un si grand nombre de formations sous-jacentes; car, dans les Alpes, l'action du feu n'a nullement été confinée au voisinage immédiat du granit. Cette dernière roche et d'autres plutoniques, apparaissent rarement à la surface, quelque profonds que soient les ravins creusés dans les flancs des montagnes. On ne saurait douter qu'elles existent au-dessous, à une profondeur peu considérable, et nous avons déjà vu (t. II, p. 450) que, sur certains points, comme en Valorsine, près du Mont-Blanc, se montrent un granité et des veines de la même roche, perçant un gneiss talqueux, lequel, à sa partie supérieure, passe insensiblement à des couches secondaires.

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C'est sans contredit dans les Alpes de la Suisse et de la Savoie, plus qu'en aucune autre contrée de l'Europe, que le géologue rencontrera des traces d'un développement considérable de l'action plulonique ; car, dans ces montagneuses régions, se dressent les monuments les plus étonnants de la violence mécanique,, par laquelle des couches de plusieurs centaines de mètres d'épaisseur ont été recourbées, plissées et renversées (Yoy. t. I, p. 95). C'est là que des formations secondaires marines, d'une date relativement récente, Oolitiques et Crétacées, ont été élevées à la hauteur de 3,660 mètres, et quelques couches Éocènes à celle de 3,050 mètres au-dessus du niveau de la mer ; môme, des dépôts de l'ère Miocène ont atteint jusqu'à 1,220, et 1,520 mètres ; ils rivalisent aujourd'hui, par leur altitude, avec les sommets les plus fiers et les plus élancés de la Grande- Bretagne.

Si le lecteur veut bien consulter les ouvrages de divers géologues éminents qui ont exploré les Alpes, spécialement ceux de MM. de Beaumont, Studer, Necker, Boue et Murchison, il verra que tous admettent plus ou moins l'opinion que je viens de développer. MM. Studer et Hugi ont, en effet, établi qu'il existe sur une vaste échelle, dans ces monts élevés, de complètes alternances de couches secondaires, contenant des fossiles, avec le gneiss et autres roches à structure essentiellement métamorphique. J'ai visité quelques-unes des localités les plus remarquables citées par ces auteurs ; mais, bien que d'accord avec eux sur l'existence de passages de la série fossilifère à la série métamorphique loin du contact du granité ou d'autres masses plutoniques, je me demande si l'on ne pourrait pas expliquer autrement les alternances distinctes d'assises éminemment cristallines, avec les couches non altérées dont il a été question ci-dessus. Dans l'une des coupes décrites par M. Studer, coupe qui se rapporte aux régions les plus élevées des Alpes Bernoises, notamment au Roththal, vallée voisine de la ligne des neiges perpétuelles, du côté nord de la Jungfrau, se trouve une masse

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remarquable de gneiss, de 300 mètres d'épaisseur et de 4,500 mètres de long, que j'ai eu l'occasion d'examiner moimême ; non-seulement elle repose sur des couches contenant des fossiles oolithiques, mais encore elle en est parfois recouverte. Ces anomalies s'expliquent en partie par la supposition, que d'énormes enclaves solides de gneiss d'intrusion auraient pénétré latéralement entre les strates, avec lesquelles j'ai trouvé ce gneiss en position discordante sur plusieurs points. La superposition de la roche cristalline à l'oolithe peut aussi,, dans quelques cas, être rapportée à un renversement de la position originelle des lits, à travers une région où les convulsions ont eu lieu avec un développement si surprenant.

Sur le Sattel, aussi, à la base du Gestellihorn, au-dessus d'Enzen, vallée d'Urbach, près de Meyringen, quelquesunes des intercalations du gneiss au sein des couches fossilifères me semblent devoir être assignées à un dérangement mécanique. Presque toute hypothèse de changements réitérés de position est admissible dans une région où la confusion est poussée à un degré extrême. Les couches secondaires ayant pris d'abord la position verticale, certaines portions peuvent être devenues métamorphiques (l'influence plutonique arrivant d'en bas), tandis que d'autres seraient restées intactes. La série entière des lits a peut-être été, ensuite, rejetée de nouveau suivant une position presque horizontale, et de là l'hypothèse de formations cristallines recouvrant les roches fossilifères.

Suivant la remarque que j'ai faite dans le chapitre XXXIV, les roches hypogènes, stratifiées ou non stratifiées, ayant cristallisé primitivement à une certaine profondeur au-dessous de la surface du sol, ont toujours dû, avant d'être exhaussées et de se montrer à la surface, compter une longue période comparativement à un grand nombre de roches fossilifères et volcaniques. Elles se sont produites à tous les âges ; mais, chacune d'elles, pour devenir visible, a d'abord été élevée au-dessus du niveau de la mer, et quel-