ROCHES CRISTALLINES

§ 54. n existe dans la région que j^ai parcourue denx masses distinctes de roches cristallines. L*ane constitue Taxe central de la chaîne ; elle paraît être sar le prolongement de la longue bande granitique qui s'étend dans le midi de la Russie suivant une direction N.O — S.E., delaVolhynie et des marais de Pinsk aux bords de la mer d*Azof; on peut la regarder comme la continuation de ce grand massif. L*autre forme au sud de la première le noyau des montagnes Mesques.

Â. ChaÎnb centrale

1 § 55. La présence des roches cristallines dans cette région a été longtemps méconnue.

' < La chaîne centrale du Caucase, disait Eupfer ^ en 1829, est entièrement composée de

trachyte. » Dubois de Montpéreux signale seulement un petit nombre de lieux où les roches

/ granitiques ont apparu : c Les points à moi connus où les masses granitiques ont percé et

I sont à jour, dit-il ^, comprennent les cimes des sources du grand Zélentchouk, le Marousch,

l le Djamantaou, le grand Dougor, Técluse ou le défilé^ de Darial. M. Eupfer cite une localité

au pied de TElbrous où se montre le granit. » La carte de TEurope de Dumont, celle de la

Russie de Murchison, celle de la Russie méridionale de Hommaire de Hell ne font aucune

* Rapport sur un voyage dans les environs du Mont Elbrouz. ' Bullet de la Soc. géol. de France, 1887, Vm, 874.

mention de ces roches dans le centre de Ia chiûne. C'est à M. Âbich que nous devons de les avoir le premier signalées.

§ 56. Les roches cristallines forment nne masse allongée du N.O. au S.E. et de largeur variable. On ne sait pas exactement où elles apparaissent. Les hautes régions du bassin du Kouban en font partie, mais il est probable qu'elles ne s'étendent pas beaucoup plus au N.O. Elles forment la crête de la chaîne sur une longueur de plus de 225 kilomètres. Des environs de l'Elbrous à l'Adai-Kogh, le granit constitue des cimes très importantes, le Tsalmag, rOuchba, le Tetnould, l'Adich, l'Edémis-mta, le Gourdzievtsek, le Bourdjoula, l'Adaï-Kogh. Cette zone centrale est fort élevée ; aucun col de cette région n'est inférieur à 3000" de hauteur. Les roches cristallines s'abaissent brusquement du côté sud dans le haut des vallées de l'Ingour et du Bion, formant ainsi une barrière gigantesque, peu sinueuse et sans ramifications. Elles s'étendent au contraire au loin sur le versant nord et produisent une série de hautes ramifications latérales séparées par de profondes vallées. On les voit sur 90 kilomètres de largeur au méridien de l'Elbrous; elles constituent les montagnes qui dominent au nord la vallée de l'Ingour, la partie supérieure des vallées du Baksan et de la Malka, la base sur laquelle s'élève le cône de l'Elbrous et le fondement du plateau qui sépare la vallée du Kouban de celle de la Malka ; on peut les suivre le long de cette rivière jusqu'à Ehassaout et plus au nord encore jusque dans la vallée d*Eschakon ^ ; elles sont recouvertes sur une grande étendue des couches presque horizontales du terrain jurassique inférieur. Elles se prolongent déjà moins loin vers le nord dans la vallée du Baksan et leur largeur diminue à mesure qu'on avance vers Test. Cette zone atteint sa hauteur maximum dans le haut de la vallée du Tchérek où elle ne compte plus que 28 kilomètres de largeur dont 6 seulement se trouvent sur le versant sud. Au delà de l'Adaî-Kogh, elle devient plus étroite et ne se trouve plus que sur le versant nord ; elle prend donc dans l'orographie de la chaîne un rôle secondaire ; elle est coupée par des gorges profondes dans lesquelles coulent l'Ardon, le Génaldon, le Oysaldon et le Térek, mais elle s'élève encore entre elles à de grandes hauteurs pour former les sommités du Tépli (4422'°), de Sirkhoubarson (4153'") et du Ouimaraî-khogh (4783*"). Sa largeur n'est plus que de quatre à cinq kilomètres dans la vallée du Térek; eUe disparaît entièrement sous la puissante formation des schistes argileux entre cette vallée et celle de l'Assa, à l'Arkhotis-mta.

§ 57. Je n'ai pas pu examiner sur toute sa longueur la constitution de cette chaîne encore si peu connue ; la grande hauteur de ces montagnes, l'éloignement des habitations surtout sur le versant nord en rend l'étude difficile. Le granit y joue un rôle considérable ; outre les points où j'ai pu l'observer en place dans les vallées du versant nord de celle du Térek à celle de la Malka, et entre cette rivière et le Kouban, j'ai constaté le fait que tous les glaciers et toutes les rivières venant de la chaîne centrale entre l'Adaî-Kogh et

' Voyez : Abich, Zeitschrift fur aUgemeine Erdkunde, 1851, I.

le Tsalmag charrient nne quantité considérable de roche granitique sur les deux versants de la chaîne. Sur le versant sud où le parcours des glaciers et des torrents est très court, les moraines et les dépôts de cailloux roulés en sont composés en majeure partie. Il me paraît donc évident qu'elle constitue Taxe central de cette partie de la chaîne.

Cette roche présente un grand nombre de variétés. On trouve en abondance des granits à gros grain, à grain moyen et à grain fin, des pegmatites et diverses sortes de protogines; le granit porphyroîde où de grands cristaux de feldspath sont disséminés dans une roche à grain moyen a une grande épaisseur dans la gorge de TArdon^ enfin le granit présente souvent des passages à la syénite et au gneiss. Dans la gorge du Darial, le granit dont Tanalogie avec celui du Mont-Blanc a frappé Dubois de Montpéreux ^ est en contact avec le schiste argileux. « Les masses de protogine, dit cet auteur, se glissent en filons à travers les couches du schiste recuit et en agglomèrent de gros fragments qui ont conservé leur texture schisteuse. »

Un massif isolé de granit séparé de la masse centrale des roches cristallines par une bande de schistes argileux en couches verticales, se trouve dans les vallées de TArdon au nord de Sadon (p. 45, PL I, fig. 3) et de TOuroukh (p. 52), entre Stir-Digor et Koumboulta ; il s*élève très haut dans certains points sans atteindre cependant la limite des neiges éternelles ; la roche en est de nature variée et différente de celle de la chaîne centrale ; elle ne présente pas de variétés gneissiques ou schisteuses. M. Abich la décrit comme une protogine riche en oligoclase et en chlorite. La zone de contact du granit et des schistes argileux est abondante en minerais de cuivre, de plomb, de fer etc. ; la galène argentifère est exploitée depuis bien des années à Sadon, et ce même minerai se trouve sur plusieurs points du Digori. D'autres masses granitiques se montrent dans les cantons de Balkar et de Khoulam où elles sont entourées par le terrain jurassique inférieur (p. 54, pi. I, fig. 1).

§ 57. Les schistes cristallins sont peu développés au sud de la zone granitique. Us forment à Touest de TAdaï-Kogh une bande étroite ; ils plongent vers le nord sous le granit en présentant au sud leurs têtes de couches et ils reposent sur les schistes argileux (p. 35, PI. I, fig. 1 à 3). Ce renversement général des formations causé probablement par un affaissement du versant sud du Caucase est très caractéristique de toute cette région. Ils prennent une position verticale à Test de TAdaî-Kegh et succèdent en stratification concordante aux schistes argileux qu'ils séparent du granit.

Sur le versant septentrional, les schistes cristallins reposent sur le granit. Ils plongent en général vers le nord avec une inclinaison assez rapide. Leur épaisseur diminue à mesure qu'ils avancent vers l'est. Ils présentent des alternances fréquentes avec le granit qu'on peut constater entr'autres dans le haut de la vallée du Baksan.

* Voyage, IV, 283. Atlas, pi. 8, flg. 3.

Ces schistes sont formés par des gneiss de nature très diverse, des micaschistes, des schistes chloriteax, talqueux et amphiboliqaes. Les micaschistes sont particulièrement pmssants et occupent une étendue considérable dans les vallées de Balkar, de Bisingbi et de Tchéguem.

B. Montagnes Mesques

§ 59. Les montagnes Mesques, connues aussi sons le nom de montagnes de Likhi ou montagnes de Souram, séparent la plaine de Tlmérétie de celle de la Géorgie et forment la ligne de partage entre les eaux de la Mer Noire et celles de la Mer Caspienne. La masse granitique qui les constitue (p. 16) est dirigée du N.Ë. au S.O. et réunit les montagnes du Caucase à celles du plateau arménien. Elle est formée de granit et de syénite. J'y ai vu du gneiss en un seul point. Des roches éruptives variées, mélaphyres, diabases, porphyres pyroxéniquesi contemporaines des roches de même nature si abondantes au milieu du terrain jurassique inférieur de ce versant du Caucase ont percé ces roches cristallines dans les vallées de la Dsiroula et de la Tchériméla. Le terrain jurassique inférieur, le néocomien, la craie et le terrain miocène sont en contact avec lui sur divers points. A Tépoque crétacée inférieure le versant occidental de cette masse granitique formait probablement un rivage de cette mer; au moins ses dépôts ne se voient-ils pas sur son verssmt oriental. A Tépoque de la craie il y eut un nouvel affaissement. Exondées plus tard, ces montagnes formaient une île au milieu de la mer nummulitique, puis elles furent de nouveau submergées à Tépoque miocène. Le terrain sarmatique y forme des dép6ts puissants, presque horizontaux sur le plateau de Satchkhéri.

FORMATIOHS SËDIMEHTAIRES

TERRAIN PALEOZOÏQUE

§ 60. Les dépôts sédimentaires les plus anciens du Caucase sont des schistes argileux sur r&ge desquels les opinions les plus diverses ont été émises. Dubois de Montpéreux les a coloriés sur sa carte géologique sous le nom de schistes et grès plus anciens que la formation jurassique, et dans les coupes géologiques qu'il a données de ces montagnes, il les désigne dubitativement sous le nom de schistes noirs du lias. Dans la carte géologique de la Russie d'Europe, Murchison les classe dans le terrain jurassique (groupe oxfordien). Hommaire de Hell se rattache à la première opinion de Dubois de Montpéreux. Dumont les indique sous

Tir

le nom de terrain dévonien inférieur dans sa carte géologique de TEurope. M. Abicb enfin les rapporte au terrain jurassique et s'oppose à leur classement dans le terrain paléozoîque.

§ 61. Cette formation est bien développée au sud des roches cristallines avec lesquelles elle est eu contact immédiat ; on la trouve dans les parties supérieures des vallées de Tlngour, du Tskliénis-tskhali et du Bion et dans les chaînes qui les séparent. Elle occupe les deux versants de la chaîne centrale à Test de TÂdaî-Kcgh; le col du Mamison est le premier point où elle se voit sur la ligne de partage des eaux. Elle constitue ensuite les sommités du Khalatza, du Sikari, do Broutzabséli, du Sita-khokh et le haut des vallées de la Liakhva et du I

Ksan au sud, du Naridon, du Fiag-don, du 6uisal-don et du Térek au nord. Elle est i

formée de schistes argileux plus ou moins compacts ou ardoisiers, présentant souvent an éclat soyeux et ne faisant pas effervescence avec les acides; ils alternent avec des couches psammitiques et quelquefois avec des bancs calcaires. Ils sont pénétrés par de nombreux filons de quartz blanc et passent à leur partie inférieure à un vrai quartzite qui plonge BOUS les schistes cristallins. J'ai décrit la nature de ces roches dans la Souanétie (p. 33 et 36), le Mcha (p. 43) et la vallée de TArdon (p. 44). Elles sont très contournées dans le voisinage du col qui sépare le Khalatza du Sikari. Les schistes qui constituent cette montagne sont presque verticaux et plongent rapidement vers le nord ; plus à Test, le même terrain en conehes presque horizontales forme la haute cime du Broutzabséli. Au S.O. du Sikari, près du village de Kista, où un cône trachytique s*élève au milieu des schistes, ceux-ci sont dirigés Ë. 5^S. et plongent de 53^ vers le nord. M. Abich a recueilli sur le versant méridional de ces chaînes, dans le haut de la vallée de Eéchelta, de nombreuses empreintes de fucoïdes dans des schistes calcaires. Ces schistes se retrouvent avec les mêmes caractères, le long de la route de Géorgie, dans le haut des vallées de TAragva et du Térek ; les échantillons que j'ai recueillis près de Ooudaour, de Kohi et au pied du Kasbek ne diffèrent en rien des schistes de la Haute-Souanétie ; ils sont traversés par de grandes éruptions trachy tiques. Ces roches qui plongent en général vers le nord recouvrent au sud les formations plus récentes; dans la Souanétie, la chaîne du Latpari qui en est entièrement formée présente une structure en éventail bien dessinée (p. 35, PI. I, fig. 1) ; plus au nord elles plongent sous les roches eristallines par suite du renversement des couches. Au Mamison, elles inclinent aussi Fers le nord, mais se redressent peu à peu en approchant de Taxe cristallin ; elles se modifient successivement et passent par Tintermédiaire de schistes amphiboliques et chloriteux à des schistes cristallins.

Ce terrain qui est si puissant au sud de la z6ne cristalline centrale est au contraire très peu développé au nord de cette zone; il est réduit à une bande mince en couches redressées, dirigées de TKS.E. à TO.N.O., qui est intercalée entre les schistes cristallins et le granit dans les vallées de TArdon et de TOuroukh et qui se prolonge probablement à Test jusque dans la vallée du Térek. On la traverse, dans la vallée de TArdon, à quelques kilomètres au-dessous de St-Nicolas ; elle se continue dans le Digori par la vallée de Sadon et le col de Quévon et se retrouve peut-être à Fouest dans le bassin du Tchérek. La région

occupée par les schistes argileux est caractérisée par une grande abondance de sources chargées d'acide carbonique ; elles sont particulièrement fréquentes dans la Haute-Souanétie, le Hautr Badcba et le district de Trousse sur le versant méridional du Easbek.

Les schistes argileux s'étendent à Test le long du centre de Isi chaîne jusque dans le Daghestan où, par suite de la disparition des roches cristallines, ils sont la formation la plus ancienne. « Ces schistes, dit M. Abich ^ qui les rapporte à la partie inférieure du terrain jurassique, affectent souvent dans les chaînes du Haut-Daghestan les caractères de véritables ardoises du terrain de transition et parfois ceux de phyllades faisant passage aux variétés chloriteuses. L'ensemble puissant de ces schistes et grès quartzeux est au centre des chaînes constamment traversa par des veines et des gîtes irréguliers de quartz amorphe et cristallin. >

§ 62. Les fossiles sont rares dans cette formation; les seuls restes organiques que j'y ai recueillis sont ceux de fucoides. J'ai trouvé dans le fond de la vallée de Mestia des schistes calcaires gris remplis de fucoîdes appartenant au genre Bythrotrephis ^ Hall (p. 36, fig. 23). Ce genre est exclusivement paléozoïque et se distingue des Chondrites par la forme plus plate et foliacée du feuillage. La nature de la roche qui se brise sur des plans de hauteur inégale ne permet pas de suivre bien loin les ramifications de ce fucoîde. Un fragment de cet échantillon laisse cependant voir quatre dychotomies successives. Hall a décrit le premier une espèce de ce genre, B. fleocuosa^ trouvée en Amérique dans le terrain silurien. Elle fut depuis retrouvée en Carinthie ^ dans des schistes rapportés aujourd'hui au terrain houiller; puis près de Gratz en Styrie ^ dans le terrain dévonien inférieur. Quoiqu'il en soit de la détermination spécifique qui sur des organismes aussi imparfaits peut toigours soulever des doutes, le genre est paléozoïque. Non-seulement le fucoîde de la Souauétie est absolument identique à celui de la Styrie, mais cette même identité se retrouve dans la roche qui contient le fossile. Les schistes de Styrie dont l'âge est parfaitement fixé sont de même que ceux du Caucase associés à des quartzites ^ ils sont d'un gris noir, mats ou en masses luisantes, ils passent souvent à de véritables schistes argileux et quelquefois à des schistes ardoisiers. M. Abich a signalé dans les vallées de Nari et de Trousso ainsi que dans le Digori ^ un

* Mémoire sur la structure et la géologie du Dagestan, p. 4.

* PhyUome sithcompressum (planiusculum) ratnosumy rami numerosi, patentes vel subpatentes, foliiformes. HaU. Voy. Gœppert : Ueber die fossile Flora der Silnrischen, der Devonischen und der untem Kohlenformation. Verbandl. der K. L. G. D. Akad. d. Naturf. 18()0, XXVII, p. 452.

■ Gœppert, loc. cit.

* Stur, Géologie der Steiermark, 126.

* id. 123.

' M. Abich a trouvé la dans la même formation, dans des calcaires qui ressemblent a de la granwacke et qtd sont intercalés an milieu des schistes, des organismes très mal conservés dont Tnn paratt appartenir an genre Cydolithes, Ces schistes dont Tanalogie avec des roches paléozoïques a aussi frappé M. Abich, appartiennent en tous cas à une époque bien plus ancienne que celle de la craie. '

horizon fossilifère an milien àes calcaires intercalés dans les schistes argileux; les fossiles y sont très petits, mal conservés et paraissent, dit-il, se rapporter à des exogyres, des natices et quelques autres gastéropodes.

§ 63. Cet auteur ^ a nié de la manière la plus positive la présence des terrains paléozoîques dans le Caucase, soit dans sa partie occidentale, soit dans le Daghestan, et il admet que le dépôt des schistes argileux que je viens de décrire a dû commencer avec ou pendant la période jurassique et s'être continué régulièrement par celui des marnes et des grès à empreintes de plantes qui leur sont superposés. Je n'ai pu, il est vrai, saisir la Umite que je crois exister, là où ces formations sont en contact, entre les schistes plus anciens et les schistes et grès jurassiques ; aussi les indications de ma carte sont-elles en plusieurs points assez hypothétiques à cet égard. J'étais influencé pendant mon voyage par les idées préconçues tirées de l'ouvrage de M. Abich et tout en constatant un changement dans la nature du terrain, je n^ai pas donné une attention suffisante à la limite entre deux formations que je croyais alors appartenir à la même époque et dont les roches ont souvent entre elles une grande ressemblance.

Il est cependant certains faits qui indiquent que ces formations se sont déposées à de grandes intervalles : Dans la vallée du Tskhénis-tskhali et dans celle du Bien, la formation de grès à empreintes de plantes qui appartient en partie au lias renfeime beaucoup de fragments roulés des schistes ardoisiers qui avoisinent la chaîne centrale. U faut donc que cette formation ait été émergée et consolidée avant le dépôt des grès qui n'a par conséquent pas succédé sans interruption à celui des schistes. La stratigraphie fournit aussi des preuves pour confirmer ce fait ; en effet les schistes argileux, peu développés sur le versant nord, y 8ont déposés en couches verticales intercalées au milieu des roches cristallines; les grès jurassiques inférieurs recouverts par les terrains jurassique supérieur et crétacé reposent au contraire presque horizontalement et avec une inclinaison peu prononcée vers le nord sur ces mêmes roches sans qu'on puisse jamais constater d'autre perturbation dans leur dépôt que

celle d'un soulèvement normal des couches vers le sud. La conséquence nécessaire de ce fait est que le dépôt de ces schistes argileux a été antérieur au soulèvement de cette masse granitique par laquelle ils ont été redressés, tandis que les grès jurassiques qui reposent presque horizontalement sur cette même roche ont été déposés après son soulèvement.

Ainsi la nature de la roche, les rares débris organiques que j'y ai trouvés et leur position stratigraphique m'engagent également à rapporter à une époque antérieure à l'époque jurassique le dépôt de cette puissante série de schistes. Je regrette d'être en contradiction sur ce point avec M. Âbich et ce n'est pas sans hésitation que je suis arrivé à cette conclusion que je crois cependant basée sur de solides arguments.

■ Vergl. GrundzQge, 448.

Je ne sauraU déterminer plus exactement le terrain auquel on doit rapporter cette formation. U est probable toutefois qu'elle est antérieure au terrain triasique dont elle ne présente aucune des caractères et qu'il faut Tattribuer à un des étages de la formation paléozolque à laquelle appartient le genre Byihrotrephis. On sait à combien de discussions donne lieu depuis le siècle dernier la détermination de Tftge de certains terrains des Alpes qui sont dépourvus de fossiles et combien la stratigraphie est d*un faible secours sans Taide de la paléontologie. Il n'est pas étonnant que nous nous trouvions dans le Caucase devant des difficultés du même genre.