CH. XI,) EN CONTACT AVEC LE GRANIT

restées en feu durant plusieurs siècles. Ces argiles, qui forment des lits d'une épaisseur considérable, ont, en reposant sur la houille embrasée, été chauffées et durcies au point d'acquérir une cassure siliceuse ; leur couleur est alternativement verte et d'un rouge de brique.

Le granit du Cornouailles, en poussant des veines dans un schiste argileux grossier, qu'en certaines provinces de l'Angleterre on appelle killas, a produit un effet analogue sur cette roche, qui, près du point de contact des veines, a été transformée en schiste amphi» bolique. L'un des exemples les plus remarquables en ce genre s'offre à St.-Michael's-Mount, petite fie située dans la baie, à trois milles (une lieue), à peu près, de Penzance. ^a hauteur de cette fie est de trois cents pieds (91 1|2T) environ.

M. de la Bêche rapporte que le granit deDartmoor, dans le Devonshire, en pénétrant à travers le schiste et le grès schisteux qu'on appelle grauwacke, en a contourné les strates et y a envoyé des veines. De plus , il ajoute que par suite de cette circonstance, plusieurs des roches schisteuses sont devenues micacées ; que quelques autres ont augmenté de dureté, et acquis les caractères du micaschiste et du gneiss; tandis que d'autres, enfin, ont été converties en une roche dure et zonaire fortement imprégnée de feldspath (*). »

C'est aux recherches de M. Dufrénoy que Ton doit

(*) Geol. Afanual, p. 479.

282 ACTION PLUTON1QCJE. (paut. i,

de savoir que les Pyrénées orientales renferment des masses énormes de granit d'un âge moins ancien que le lias et la craie du même district ; et que dans le voisinage du granit, ces roches fossilifères sont souvent chargées de minerai de fer , en même temps que leur texture est extrêmement altérée. Les environs de Saint- Martin, près de Saint-Paul de Fénouillet, présentent un exemple remarquable de cette double circonstance : là , le calcaire crayeux devient de plus en plus cristallin et saccharoïde à mesure qu'il approche du granit, et perd jusqu'aux moindres traces des fossiles qu'auparavant il contenait en abondance. En quelques points aussi, il devient dolomitique, et se trouve rempli de petites veines de carbonate de fer , et de mouchetures de minerai de fer rougp. A Rancié, le lias le plus voisin du granit renferme non-seulement une très-grande proportion de minerai de fer, mais il est, en outre,chargé de pyrites , de trémolite, de grenat et d'un minéral nouveau qui se lie au feldspath. D'après l'endroit des Pyrénées où on le trouve, ce minéraf a été appelé « Couzéranite. »

Or, ce qui vient d'être dit relativement aux altérations occasionnées dans les roches par les dykes volcaniques et les veines de granit, prouve incontestablement que, dans la nature, il existe certaines forces capables de transformer en couches cristallines des ' couches fossilifères, — des forces capables de donner à ces dernières un caractère minéralogique nouveau , semblable, et souvent même identique, à celui du

ch. XI.) ACTION PLUTONIQUE. 283

gneiss , du micaschiste, et de divers autres membres stratifiés de la série hypogène. Bien que la nature précise de ces causes altérantes, que provisoirement nous appellerons plutoniques, soit encore très-obscure et très-douteuse , leur existence, toutefois, n'en est pas moins évidente; et si, par suite des raisons précédemment expliquées, on admet l'origine ignée du granit, il faut nécessairement supposer que l'influence de la chaleur entre pour quelque chose dans le phénomène de la transformation.

Les expériences de Grégory Watt, relativement à la fusion des roches dans le laboratoire, et à leur solidification par un refroidissement lent, prouvent évidemment qu'il n'est pas nécessaire qu'une roche soit complètement fondue pour que ses molécules constituantes puissent prendre un arrangement nouveau, et pour que de ce déplacement il résulte une cristallisation partielle (*). Or, d'après cela , n'est-oti pas autorisé à supposer que toutes traces de coquilles et autres restes organiques peuvent être détruits, et que de nouvelles combinaisons chimiques peuvent avoir lieu sans que la masse atteigne un degré de fusion suffisant pour produire l'oblitération complète des lignes de stratification ?

Il ne faut pas imaginer, toutefois, que la chaleur seule, telle qu'elle peut s'appliquer à une pierre exposée en plein air, suffise pour constituer tout ce que

(*) Phil. Trans., 1801

284 ROCHES ALTÉRÉES PAR L'ACTION (part. I,

l'on entend par action plutonique. On sait qu'indépendamment de la lave fluide qui s'échappe des volcans en éruption, il en sort aussi de la vapeur, et divers autres gaz échauffés. Ces gaz, qui, durant des jours, des semaines, et même quelquefois des années consécutives , se précipitent en masses énormes par toutes les issues qu'ils rencontrent, se dégagent aussi de la lave durant sa solidification. Lors donc que dans les entrailles de la terre, et sous une forte pression, les éléments du granit vinrent en contact avec la couche fossilifère, il est à croire que les gaz renfermés dans ces éléments ne purent s'en dégager ; tandis qu'au contraire, aussitôt qu'ils se trouvèrent en contact avec quelque autre roche , tout porte à supposer qu'ils s'échappèrent à travers les pores de cette roche, bien plus facilement que l'eau n'aurait pu faire. (Voyez p. 86.) Ces fluides aériformes, tels que l'hydrogène sulfuré, l'acide muriatique et l'acide carbonique, s'élancent en plusieurs endroits par les fentes des roches que, dans leur passage, ils ont corrodées et décolorées, en même temps qu'ils ont rendu les unes plus tendres, et augmenté la dureté des autres. Quand les roches contiennent de l'eau, les gaz les traversent plus aisément ; ce dont on se rendra compte sans peine en se rappelant les expériences de Henry , à l'aide desquelles il trouva que l'eau, sous une pression hydrostatique de 96 pieds (29m environ), absorbe trois fois autant de gaz acide carbonique qu'elle en peut absorber sous la pression de l'atmosphère. Bien que par suite de

cb. xi.) DES GAZ SOUTERRAINS. "285

l'accroissement de température qui se manifeste à mesure qu'on descend dans l'intérieur de la terre , ce pouvoir absorbant puisse être diminué , le professeur Bischoff a prouvé que la chaleur ne croît pas en proportion suffisante pour contrarier l'effet d'une augmentation de pression (*). D'autres gaz encore sont absorbés par l'eau, et cela, avec une rapidité proportionnelle à la quantité de pression sous laquelle se produit l'absorption. Or, comme toutes les roches, les plus compactes même , peuvent, avant d'avoir été exposées à l'air et séchées, être comparées à des éponges remplies d'eau , on conçoit aisément que lorsqu'à de grandes profondeurs , des gaz échauffés se trouvent en contact avec elles , ils doivent être absorbés promptement, et se dégager à travers leurs pores. Quoique la matière gazeuse la première absorbée soit bientôt condensée, et perde vite sa chaleur, il n'en est pas moins probable que les gaz nouveaux, qui sans cesse émanent de l'intérieur de la terre , finiront à la longue par élever considérablement la tempéra^ ture de l'eau, et celle, par suite, des roches qui la contiennent.

Dans sa description du gneiss métallifère des environs de Clermont, en Auvergne, M. Fournet rapporte que toutes les petites Assures de la roche sont entièrement saturées de gaz acide carbonique à l'état de liberté, qui, en cet endroit, et en plusieurs autres

(•) Poggendorfs Annalen, n* xvi. Second série», vol. m.

286 ROCHES ALTÉRÉES PAR L'ACTION (part. I,

lieux environnants, s'élève du sol en très-grande abondance. A l'exception du quartz, les divers éléments du gneiss perdent tous dé leur dureté; et de nouvelles combinaisons de l'acide avec du fer, de la chaux et du manganèse , s'opèrent continuellement (*).

Les étuves de St.-Calogero, dans la plus grande des îles Lipari, offrent encore un exemple de la puissance des gaz souterrains. Là, suivant la description récemment publiée par Hoffmann , des couches horizontales de tuf s'étendant le long de la côte sur un espace de quatre milles (1 lieue 1(2 environ), et formant des falaises de plus de 200 pieds (61m) de haut, ont, en divers points , été décolorées et extrêmement altérées par « d'infiniment pénétrantes vapeurs. (Allpenetrating vapours.) On a vu des argiles noirâtres devenir jaunes, et souvent même d'un blanc de neige; ou, par suite des bandes ferrugineuses rouges qui les traversent, prendre un aspect bigarré et bréchifofme. Outre que l'analyse a mis à môme de reconnaître qu'en de certains endroits les fumerolles consistent partiellement en sublimations d'oxyde de fer, on a tout lieu de croire aussi que ces exhalaisons volcaniques ont quelquefois donné naissance à des veines de calcédoine, d'opale, et de gypse fibreux (**).

Je crois rendre service au lecteur en signalant à son

(') Voyez « Principles of Geology, » Index, « Auvergne, » etc. (") Hoffmann' i Liparischen, Insein, p. 38. Leipzig, 1832.

eu. XI.) DES GAZ SOUTERRAINS. 287

attention le Mémoire de M. Virlet, sur la corrosion des roches dures, siliceuses et jaspoYdes des environs de Corinthe, due à. l'action prolongée des gaz souterrains (*). Je lui recommanderai aussi la description du docteur Daubeny, relative à la manière dont , par suite de l'effet combiné de l'hydrogène sulfuré et de l'acide muriatique, s'opère la décomposition des roches trachy tiques , dans la solfatare située aux environs de Naples (**).

Bien que dans tous ces exemples on ne puisse étudier les phénomènes que d'après les apparences qu'ils offrent à la surface, il demeure évident que pour arriver à ce point, les fluides gazeux ont dû nécessairement traverser toute l'épaisseur des roches poreuses et remplies de fissures qui se rencontrent entre les réservoirs souterrains d'où émanent ees gaz, et l'air extérieur. De plus, malgré que la portion de la croûte terrestre qui jusqu'à ce jour a donné. et donne encore actuellement issue aux vapeprs, puisse avoir plusieurs milliers de toises d'épaisseur, -cette masse solide n'en éprouve pas moins, dans tout son ensemble, les effets résultant de l'influence calorifique et modifiante dès gaz qui la traversent.

Mon but, dans les observations précédentes, a été de réfuter quelques-unes des objections que Ton a

O Voyez « Principles of Geolôgy ; » et le Bulletin de la Société Géologique de France, tome u , p. 330.

(•') Voyez « Princ. of Geof.; » et « Daubeny's Volcanos, » p. 167.

288 ORIGINE DE LA (faut. 1,

soulevées contre la théorie métamorphiqne, à l'occasion du peu de conducibilité calorifique des roches, — cette conducibilité se manifestant, ainsi que personne ne l'ignore, d'une manière incomparablement moins énergique dans les roches sèches et exposées à l'air, que dans les métaux. On a demandé comment des changements de la nature de ceux qui, dans le voisinage des dykes, ne se produisent que sur une étendue de quelques pieds, auraient pu, dans le cas du métamorphisme, se manifester sur des masses entières de couches cristallines, de plusieurs milles d'épaisseur. Or, à cela on peut répondre que certains phénomènes analogues aux dykes exercent parfois leur influence plutonique stir des espaces considérables. La syénite de la Norwége, entre autres, présente un des exemples les plus remarquables en ce genre : les couches fossilifères qui lui servent de limites se trouvant quelquefois altérées , tant dans le sens de leur inclinaison que dans celui de leur direction , jusqu'à la distance d'un demi-mille (M)2m env.). (Voyez Fig. 126, p. 280.) Ce fait, à la vérité, est un cas extrême ; mais, malgré tout, n'est-il pas infiniment plus rationnel de supposer que cette influence peut, sous des circonstances favorables, affecter des masses d'une densité très-grande, que d'imaginer une cause entièrement nouvelle , pour expliquer des effets qui ne diffèrent entre eux que par la quantité, et non par leur nature? La théorie métamorphique n'exige pas que la force altérante soit attribuée à quelque masse de granit adjacente aux

Cil. XI.) STRUCTURE MÉTAMORPHIQUE. 289

strates altérées; elle veut seulement qu'on admette que dans l'intérieur de la terre, il existe, à une profondeur inconnue, une certaine action, soit thermale, soit électrique ou de toute autre nature, mais qui, analogue à celle qui s'exerce dans le voisinage des masses pénétrantes de granit, ait, dans le cours d'une période immense, et alors que peut-être elle provenait d'une vaste surface fortement échauffée, réduit des strates de plusieurs milliers de pieds d'épaisseur à un état de demi-fusion, lequel ait, à son tour, donné lieu, par le refroidissement qui suivit, à une cristallisation semblable à celle du gneiss. Quant au granit, il est à croire, toujours suivant la théorie métamorphique, qu'il résulte de la même action, dont seulement l'intensité plus grande aurait déterminé une fusion complète. En admettant cette hypothèse, le passage du granit au gneiss se trouverait parfaitement expliqué.

Quelques géologues ayant cherché à reconnaître pourquoi, dans certaines roches métamorphiques, les couches alternantes de mica et de quartz , de mica et de feldspath, ou de chaux et de feldspath, sont beaucoup plus tranchées que ne le sont les éléments qui composent les couches alternantes d'un grand nombre de dépôts sédimentaires , ils ont cru en trouver la cause dans cette circonstance, savoir, que, suivant toute probabilité , les particules semblables ont, dans l'acte du métamorphisme, exercé entre elles une attraction moléculaire, et donné lieu, en se réunissant ainsi,

290 ORIGINE PART, i,

à des couches plus distinctes , sous le rapport de la composition minéralogique , que celles qu'elles formaient avant d'être cristallisées.

En considérant donc les diverses données déjà énumérécs, savoir : les formes de stratification des roches métamorphiques ; leur passage, d'un côté, aux dépôts fossilifères, et de l'autre, aux formations plutoniques ; et enfin , les altérations que Ton sait très-positivement avoir eu lieu dans le voisinage du granit, on se trouve amené à conclure qu'il est extrêmement probable que, dans le principe, le gneiss et le micachiste étaient des grès micacés et argileux , et que le quartz granulaire, ainsi que le quartz compacte, dérive du grès siliceux. Il est à croire aussi qu'à l'origine, Je schiste argileux était une argile schisteuse ; le marbre granulaire, un calcaire ordinaire, rempli de coquilles et de coraux, qui depuis ont disparu; et les calcaires cristallins impurs, des sables et des marnes calcaires.

<c D'après la transformation , opérée par le trapp , de l'argile ou de l'argile schisteuse en pierre lydienne, substance qui , pour ainsi dire , ne diffère du schiste amphibolique que par la compacité et l'uniformité de sa texture , il serait très-possible, » dit le docteur MacCulloch, « que le schiste amphibolique n'eût été originairement que de l'argile pure (*). Dans les lies Shetland , » remarque le même auteur, « lorsque le

O Syst. of Gcol., vol. i , p. 210.

eu. xi.) DES ROCHES MÉTAMORPHIQUES. 291

schiste argileux est en contact avec le granit , quelquefois il se change en schiste amphibolique ; le schiste» dans ce cas , devenant d'abord siliceux , puis finissant, au contact, par se transformer complètement en schiste amphibolique (*). »

La conversion de la houille en anthracite, que Ton observe dans le voisinage de quelques dykes trappéens, fait supposer que l'anthracite qui se trouve associée aux roches hypogènes , était jadis de la houille.

L'absence totale de toute trace de fossiles dans les couches cristallines, a engagé plusieurs géologues à rapporter l'origine de ces couches à une période antérieure à l'existence des êtres organisés. Lors môme, disent-ils, que dans quelques cas on pourrait admettre la destruction des fossiles par l'action plutonique, leur absence dans certains systèmes schisteux anciens, où , comme dans le Cumberland , par exemple , on rencontre quelques conglomérats , resterait encore à expliquer. Mais pour soutenir un pareil argument, il faut nécessairement oublier qu'il existe certaines formations d'âges divers, et d'une puissance énorme, dont quelques-unes sont entièrement dépourvues de débris organiques , bien que plusieurs d'entre elles soient très -modernes, et que toutes datent d'une époque postérieure à l'apparition des êtres organisés à la surface du globe. L'oblitération des fossiles dans

(•) Syst. of Geol., vol. i, p. 211.

292 OBJECTIONS (faut, i,

plusieurs de ces couches peut être attribuée à Faction de l'eau et des acides, qui, à diverses époques successives, auraient exercé leur pouvoir destructeur sur eux. Dans cette hypothèse, on comprend que plus les couches sont anciennes , et moins il y a de chance d'y trouver des fossiles, en supposant môme qu'elles aient échappé à toute action métamorphique.

On a objecté aussi à la théorie métamorphique la différence essentielle qui , sous le rapport de la composition chimique, existe entre les couches secondaires et les schistes cristallins, en lesquels on suppose que ces couches peuvent se convertir (*). Les schistes «primitifs,» dit-on, contiennent ordinairement une très-forte proportion de potasse ou de soude, ce qui n'est point le cas pour les argiles, non plus que pour les argiles schisteuses et les schistes , ces derniers provenant de la décomposition des roches feldspathiques, dont la matière alcaline a été extraite durant l'acte de la décomposition. Mais un pareil raisonnement repose sur des données tellement fausses et insuffisantes, qu'il tombe de lui-même dès que Ton se rappelle que, contrairement à Tidée qu'il suggère , une très-grande partie des substances qu'on désigne, d'ordinaire, sous les noms d'argile, de marne, d'argile schisteuse, et de schiste, renferment réellement une certaine quantité, et souvent même une proportion considérable d'alcali; cela, du reste, est si vrai, que dans plusieurs

C) Dr Boase, Primary Geology, p. 319

cil. XI.) A LA THÉORIE MÉTAMORPHIQUE. 293

pays il est difficile d'obtenir de l'argile ou du schiste, suffisamment dégagé d'éléments alcalins, pour pouvoir en faire des briques, ou l'employer à la fabrication de la poterie.

C'est ainsi, par exemple, que les schistes argileux et les schistes du vieux grès rouge du Forfarshire, et de différentes autres parties de l'Ecosse, sont tellement chargés d'alcali provenant du feldspath trituré, qu'au lieu de se durcir au feu, une chaleur un peu vive suffit pour les fondre et les transformer en une substance vitreuse. Ces schistes ne contiennent point de chaux, mais ils semblent réunir, sous forme de grains extrêmement fins, tous les divers éléments dont se compose le granit, — éléments qui s'aperçoivent nettement dans les variétés à gros grains et dans presque tous les grès intermédiaires. Si ces schistes, ces argiles et ces marnes schisteuses étaient cristallisés, il est assez probable que, sous le rapport de la composition, ils offriraient beaucoup d'analogie avec plusieurs des strates primaires.

Non-seulement les débris de végétaux que renferment certaines couches contiennent de la potasse , mais on trouve aussi de la soude dans lés sels dont, en quelques localités, telles entre autres que la Patagonie, ces débris sont très- fortement imprégnés.

Les adversaires du métamorphisme ont encore soulevé contre cette théorie une autre objection, tirée de l'alternance de strates extrêmement cristallines, avec