CHAPITRE PEEMIER

Roches, leur différentes espèces.

Lorsqu'on pénètre an fond de l'océan, lorsqu'on creuse le sol arable, on trouve à une distance variable une partie plus dure, plus résistante, qu'on appelle le roc. Ce roc, bien qu'on ne puisse pas le voir partout, recouvre toute la surface do la terre. Le plus souvent on le trouve composé de feuillets rocheux, d'épaisseur, de composition, de consistances très variées, et superposés les uns aux autres. Tel est le roc de Québec et de toute la partie est de la Province. Tels sont encore le calcaire et les schistes des environs de Montréal. Ailleurs le roc se rencontre en masse plus homogènes, plus compactes. Si l'on voit encore des traces de feuillets, ces derniers sont durcis et intimement soudés les uns aux autres. Exemple : le roc des Laurentides, au Cap Tourmente, à St-Jérôme ; les schistes cristallins des Cantons de l'Est, etc. Enfin on trouve des masses rocheuses qui n'ont pas même l'apparence d'une stratification quelconque. Elles sont dures, cristallines, et semblent avoir été

soumises à une très forte chaleur, quelquefois mémo on dirait qu'elles ont été complètement fondues. Exemple : le roe compacte de la montagne de St-Anselrae, des montagnes de Montréal, de JBelœil, do Kougemont, etc. Ces apparences nous permettent d'établir certaines distinctions qui rendront plus facile l'étude des roches qui composent la croûte terrestre.

On appelle roche en géologie, toute masse minérale qui se rencontre en amas tellement considérable qu'il faille en tenir compte dans l'étude des terrains géologiques. Quelquefois les roches seront dures : le Granité, les Grès, le Trapp, etc., quelquefois elles seront très friables : Argiles, Sables, etc. L'état physique et la composition chimique, quelque variés qu'ils soient, n'empêchent pas une substance d'être classée parmi les roches du moment qu'on la trouve en grande quantité à la surface du globe. Géologiquement parlant, l'air, l'eau, sont des roches, à plus forto raison, les sables, le sol arable, etc.

Minéraux constitutifs des roches. — Ces minéraux sont relativement peu nombreux, nous ne ferons que les énumérer ici, on en trouvera la description dans la partie minéralogique de cet ouvrage. Cea espèces minérales sont : le Quartz, les Feldspaths, les Micas, les Amphiboles et les Pyroxènes, les Grenats, la Tourmaline, TAndalousite, lo Talc, la Serpentine, lo Carbone, le Calcaire, la Polomie. les Argiles et quelques autres moins importantes.

En tenant compte des apparences que nous constations dans les roches dès lo commencement de cotte étude, on peut les partager en trois catégories, les roches neptm'ennes, métamorphiques et 'platoniques.

Roches neituniennes ou de sédiment. — Ce sont des roches qui se sont déposées au sein des eaux et qui n'ont pas été profondément modifiées dans leur texture ou leur composition par L'action des agents physiques ou chimiques.

Caractères distirictifs. — Ces roches forment des terrains qui sont toujours stratifiés. Elles doivent cette disposition à leur origine mémo. Du moment qu'uno roche résulte de dépôts se faisant au sein des eaux, ces dépôts sont nécessairement une masse de lits superposés, d'épaisseur et de composition variables, suivant la quantité et la nature des minéraux charroyés par les eaux. Elles sont encore caractérisées par doux espèces do débris : fragments de roches plus anciennes et restes d'êtres vivants. La matières en suspension dans l'eau, sont Je plus souvent des sables, des argiles, qui résultent de l'usure ou de la décomposition des roches avoisinantes, et qui sont charroyés par les rivières et les fleuves. De plus lus carcasses d'animaux peuvent être mêlées à ces dépôts, et rester là comme échantillons des espèces qui vivaient sur la terre lorsque ce» terrain» de sédiment se formaient.

Principales roches neptuniennes. — Ces roches sont calcaires, siliceuses ou argileuses. Ces trois groupes forment à eux seuls des roches, ou encore se mélangent ensemble pour donner lieu à des roches composées. Le nombre des espèces de roches neptuniennes est donc considérable. Voici les principales :

Grès. — Les grès ne sont rien autre choscà que des lits de sable solidifiés. La présence d'un peu de ses

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quioxyde de fer ou de silicate de prot oxyde de fer, leur donne différentes teintes jaunes, brunes, rouges, verdàtres, etc. Les variétés les plus pures et les plus dures, comme nos grès de Potedam, sont souvent appelées quart :ites. Il n'est pas impossible que quelques quartzites doivent leur dureté à un commencement de métamorphisme. On dirait quelquefois que les grains se sont compénétrés, comme à la suite d'un commencement de fusion. La matière qui a cimenté le sable est un solution minérale souvent calcaire, quelquefois siliceuse.

Conglomérats — Augmentons le volume des particules d'un grès, varions leur composition et nous aurons un conglomérat. On appelle souvent le conglomérat du nom de poudingue. Les conglomérats abondent dans le Groupe de Québec. Il y a à la Pointe- Lévis et ailleurs, des lits puissants de conglomérats magnésiens. On appelle plus particulièrement brècftf des conglomérats à fragments anguleux.

Schistes. — Ce terme est très général et désigne plutôt une structure qu'une espèce de roche en particulier. On peut prendre comme type de ces roches,

l'ardoise, qui n'est qu'une argile durcie. Les lits d'ardoise se fendillent facilement et avec une certaine régularité, fig. 60. La couleur de l'ardoise varie ; en général elle est sombre vu le mélange d'un peu d'oxyde de fer ou do matières p. G0 charbonneuses ou bitumi-

neuscs. Il y a des carrières d'ardoises exploitées dans les Cantons de l'Est, quelques autres pourraient l'être aux environs de Québec.

Les schistes prennent différents qualificatifs suivant la nature de la substance qui est mélangée à l'argile. Ainsi, à part les schistes argileux propromont dits, nous avons les schistes talqueux, auxquels lo talc communique son toucher onctueux, les schistes chloriteux, siliceux qui contiennent du sable, calcaires, carbures, etc. Ces derniers peuvent quelquefois servir do combustibles. Les schistes micacés, talqueux, chloriteux, sont regardés comme des roches métamorphiques.

Calcaire. — Voilà sans contredit une des roches qui se rencontrent le plus fréquemment. Elle se présente sou3 uno foule d'aspects différents. Elle peut être amorphe ou cristalline. Sa composition essentielle est du carbonate de chaux, mais il est bien rare que lo calcaire ne renferme pas, sous formo d'impureté, plusieurs substances étrangères, comme du sable, des matières bitumineuses, etc. Le calcaire de Beau port, qui se retrouve à une foule d'autres endroits du Canada, est remarquablement riche en bitume. Les variétés cristallines constituent les marbres, quoique ce nom soit donné assez souvent à n'importe quelle roche à structure compacte et à grain fin, susceptible d'ètro polie. Les formations laurentiennes du Canada sont riches en marbres, malheureusement la présence de cristaux de pyroxène ou de mica leur enlève souvent beaucoup de leur valeur.

Tuf calcaire, Travertin. — L'eau chargée do l'acide carbonique provenant de l'atmosphère ou do matières organiques en décomposition, peut aisément dissou-

dre le calcairo, mais les bicarbonates qui se forment ainsi sont facilement décomposables. Quelquefois, la simple exposition à l'air suffit pour provoquer cette décomposition et produire un dépôt de calcaire. Ces dépôts sont souvent poreux, quelquefois grossièrement cristallins, comme dans quelques stalactites et stalagmites. Les lits calcaires qui originent de ces sources sont désignés sous le nom de Tufs calcaires ou Travertins .

Les Dolomies, mélanges des carbonates de chaux et de magnésie, constituent souvent à elles seules des assises puissantes. Les Dolomies se rencontrent abondamment en Canada.

Le calcaire présente encore la structure oolithique. S'il renferme 15 ou 20 p. 100 de matières argileuses, il constitue la pierre à ciment. Si la quantité d'argile augmente et que la roche soit friable, on a les marnes calcaires ou argileuses, suivant que le calcaire ou l'argile prédomine. Les marnes se trouvent à Lorette, en différents endroits du district de Eimouski, etc.

Enfin les Argiles sont encore des roches neptuniennes, ainsi que les Houilles, le Gypse et le Sel-gemme. JS'ous les avons décrites en Minéralogie.

Origine des roches neptuniennes. — Quelques-unes ont uno origino purement mécanique; tels sont les grès, les conglomérats, quelques argiles. Sous l'influence de diverses causes, les rochers préexistants se réduisent en fragments plus ou moins gros, constituant les graviers, les sables ou les argiles. Ces fragments sont transportés par les eaux, et lorsque le courant est trop faible pour les maintenir on suspen-

sion, ils tombent au fond pour y former de nouvelles roches.

Certains calcaires, les travertins, ont une origine chimique. Cependant il y a des raisons de croire que les calcaires qui sont dus à cette cause sont rares.

Les acides que renferme l'humus ont sur los roches une action décomposante très remarquable. C'est à eux que, d'après bon nombre de minéralogistes, on devrait la formation incessante des dépôts considérables de limonites qui semblent inépuisables, vu qu'ils so régénèrent à mesure qu'on les exploite.

Le Gypse et le Sel gemme ont évidemment une origine chimique.

Enfin la vie a contribué pour une large part à la formation des roches neptuniennes. La plupart des calcaires ne sont en réalité que des amas de débris do coquilles. A Beauport, à Deschambault, le calcaire fourmille do fossiles : coraux, mollusques, etc. La craie n'est que la réunion de coquillages microscopiques. Les lits de terre d'infusoires (infusorial earth) sont formés uniquement par des coquilles microscopiques siliceuses. Ajoutons encore les Houilles, dont l'origine est évidemment organique.

Hoches métamorphiques. — Les roches métamorphiques sont dos roches neptuniennes, qui, soumises à une forte chaleur, ont pu cristalliser, la chaleur n'ayant pas été assez forte toutefois pour leur faire perdre leur stratification. Ce sont des roches stratifiées cristallines. De cette manière un calcaire groshier se change on marbre souvent veiné, renfermant des nids serpentineux, des cristaux do pyroxène, dos parcelles de graphite, dos micas, grenats, etc.

Les schistes argileux se changent par le mémo procédé en ardoise tégulaire, en schistes homblendiques ou talqueux. Ce métamorphisme peut être local ou s'éten dre à de grandes surfaces. Les roches métamorphiques abondent en Canada. Elles constituent presque toutes les Laurent ides, une grande partie des rochers des Cantons de l'Est, les montagnes Notre Dame, etc. En voici les principales espèces.

Granité. — Le granité n'est pas toujours une roche métamorphique, il est assez souvent éruptif. Cependant, après les belles recherches microscopiques du P. IJenard sur les roches éruptives des Ardennes, après l'examen microscopique de nos granités canadiens eux-mêmes, il faut admettre pour quelques-uns d'entre eux une origine analogue à celle des roches métamorphiques. Ils renferment beaucoup d'eau, quelquefois jusqu'à 20 p. 100. Cette eau est dans des vacuoles, à l'intérieur même des particules quartzeuses du granité. Or la présence de cette eau s'expliquerait difficilement en supposant à cette roche une origine exclusivement ignée. De plus, dans certains cas, on passe par une gradation insensible des masses granitiques aux Gneiss qui sont certainement métamorphiques.

Quelle que soit son origine, le Granité est constitué essentiellement par du Quart:, de VOrthose et du Mica mélangés, en grains ordinairement réguliers et visibles à l'œil nu. Cette roche est très dure, difficile à travailler à cause de sa structure cristalline. Les Granités présentent une assez grande variété d'aspects, suivant la nature, la couleur de l'orthose et du mica. Le rapport des quantités des trois espèces minérales

composantes n'est pas déterminé. Un Granité sans mica est appelé Pegmatite. Si le talc remplace le mica, on a le Protogine. Si c'est l'hornblende qui remplace le mica, la roche prend le nom de Syénite. Un mélange intime et compacte do quartz et d'orthose constitue le Petrosilex ou Felsite des anglais. Ces dernières roches sont plus particulièrement regardées comme plutoniques.

Gneiss. — Mêmes éléments que le granité, mais la roche est stratifiée. Il renferme des variétés analogues à celles du granité.

Micaschistes. — Composés essentiellement de quartz et de mica. Les lamelles de micas sont toutes parallèles, aussi cette pierre peut-elle se séparer facilement en feuillets. Les feuillets sont très souvent contournés, fig. Gl. Texture brillante, assez douce au toucher. Les micaschistes par l'atténuation de leur grain, passent insensiblement à l'ardoise, et vice versa. Il peut y avoir entre eux et les gneiss des transitions presque insensibles. Les micaschistes abondent dans les Cantons de l'Est.

Pour compléter cette liste, nous nommerons VAnorthosite, nom donné par le Dr T. S. Hunt ;'\ une roche feldspath ique (feldspaths tricliniques) qui se rencontre dans le Laurcntien supérieur, au Château- L'icher. ItSypérite, roche hypersthéniquo, est une variété de la précédente.— La Pyroxénite, VAmphibolite, la Wollastonite, les roches t'pidotiques, etc.— La Serpentine forme souvent à elle seule de puissantes masses roche ises.

Fier. 61.

Iîoches I'Lutoniques. — On donne co nom à des roches vitreuses ou cristallines, ne présentant aucune trace de stratification régulière, et qu'on supposo avoir été fondues sous l'influence de la chaleur interne du globe. Elles ont été rejetées à l'extérieur, grâce à des fissures qui se sont produites dans les couches supérieures. Le plus souvent ces fissures sont irrégulières. Les roches plutoniques, après avoir rempli ces issues, se sont quelquefois répandues à la surface du sol en nappes assez considérables, recouvertes plus tard par des sédiments plus récents. L'origine de ces roches justifie donc les qualificatifs d'mtrusives et d'e'ntptives qu'on leur donne.

Origine. — Est-il bien certain que ces roches aient été rejetées à l'extérieur à l'état de fusion ignée f — Pour quelques-unes d'entre elles, il n'y a aucun doute. Tels rtont certains Trachytes ou Basaltes qui ne se distinguent pas de laves récentes. Sur les lèvres de ces fissures, remplies ainsi par des roches fondues, les lits ont été profondément modifiés. La houille a été réduite en cendres ou changée en coke; les argiles ont été cuites, les grès sont devenus très compactes et les calcaires ont été changés en marbres saccharoïdes. Mais en revanche, il ne manque pas d'exemples de roches intrusives qui semblent n'avoir eu aucun effet sur les lits qu'elles ont traversés. De là on conclut que, bien que ces roches aient été un jour assez plastiques pour remplir les fissures do la croûte terrestre, on ne peut pas admettre cependant qu'elles aient été fondues à la manière des laves volcaniques. La même conclusion se tire encore du fait que beaucoup de granités, do syénites, contiennent une large proportion d'eau.

L'état du quarlz des roches granitiques est encore contraire à l'idée d'une fusion ignée. Toutefois le quartz se rencontre dans le même état, mais en très petite quantité dans certains trachytes, et cependant ces derniers ont été fondus. De plus certaines syénites passent par dos transitions insensibles aux basaltes.

Une grande obscurité règne donc sur l'origine des roches dites plutoniques. Si quelques-unes ont certainement été fondues par l'action seule du feu, d'autres ont pu être ramollies par l'action simultanée du feu et de l'eau, opération qui a quelque analogie avec le métamorphisme et qui nous a fait ranger certains granités parmi les roches métamorphiques.

Classification des roches plutoniques. — Les minéralogistes et les géologues sont loin de s'entendre sur la classification à adopter relativement aux roches dites plutoniques. Le microscope, en révélant la structure cryptocristalline de certaines roches regardées jusqu'ici comme amorphes, a singulièrement compliqué la discussion. Grâce à lui, il a été possible de rectifier certaines erreurs de classification, et de ranger parmi les roches plutoniques quelques roches regardées comme sédimentaires et vice versa. Nous ne verrons ici que les espèces de ce groupe les mieux caractérisées. Les Granités et Syénites ont déjà été décrits avec les roches métamorphiques.

Porphyre. — Le véritable Porphyre est une roche fcldspathique compacte, qui renferme un certain nombre de cristaux de feldspath plus pâles, disséminés dans la masse. Une surface polie présente donc uno foule de fragments anguleux, fig. 62. Toutefois le mot porphyre est souvent employé pour désigner

Fig. 62.

plutôt la structure que la composition particulière d'une roche. Toute roche a texture compacte et massive, renfermant des cristaux de même substance ou de substance étrangère, empâtés dans la masse,est un Porphyre.

Basalte. — Roche généralement noire, foncée, tirant un peu sur le vert. Structure compacte. Constituée essentiellement par un mélange très intime de Labradorite et d'Augito. Or) y trouve aussi de l'oxyde magnétique, du fer titane, quelques silicates zéolitbiques et du carbonate de chaux et de fer. Les Basaltes sont facilement fusibles et partiellement attaqués par les acides. On les trouve en tilon, en nappes assez étendues, ou en amas isolés, comme les montagnes de Montréal, Belœil, Kougemont, etc. Lorsque les Basaltes se sont répandas en masses puissantes sur les terrains de sédiment, ils se sont généralement fendilles durant leur solidification, et ce fendillement, se faisant avec une certaine régularité, donne aux nappes basaltiques une apparense qui ressemble un peu à une cristallisation grossière. Tels sont les Basaltes de la Chaussée des Géants, de la Grotte de Fingal, tig. 63. Ces colonnes basaltiques sont toujours perpendiculaires à la surface du lit et ceci s'applique même aux filons ou aux

T, .... dykes basaltiques. La com-

position des Basaltes est susceptible de varier beaucoup ; c'est ce qui explique le grand nombre de noms donnés par les auteurs à différentes variétés plus ou moins bien définies. Tels sont les noms : mélaphyre, diabase, basalte porphyroïde, etc.

Les principales variétés do structure sont: le Basalte massif ou lithoïds, le Basalte schisteux, le Basalte colonnaire, etc.

Trapp. — Même composition que le précédent. En réalité c'est la même roche, avec une différence de structure. Les Trapps sont presque toujours amigdaloïdes ou porphyroïdes.

Diorite. — C'est un Trapp granitique, composé d'un Feldspath à base de soude ou de chaux et d'Hornblende. Ll contient souvent un peu de Calcaire, de Magnétite, etc. Coloration presque toujours vert foncé, à cause de l'Hornblende. La transition de la Diorite granitique au Basalte lithoïde est tout à fait insensible. Structure massive, amigdaloïde ou porphyroide. Poids spécifique 2.6 à 2.9.

Dolérite. — C'est un basalte ou un trapp à structure granitique, les grains toutefois restant très ternes. On appelle Peridotite, une Dolérite contenant des grains d'olivine ou de péridot.

Trachyte. — Boche essentiellement feldspathique. Les Trachytes typiques se composent presque uniquement de Feldspath orthose. La coulour n'est jamais foncée. Ce sont de véritables laves des volcans anciens. Ils sont généralement poreux ; leur surface est dure, rugueuse. Ils renferment presque toujours des cristaux de Feldspath, quelquefois de Quartz ou d'Amphibole. Les Trachytes renfermant dos miné-

raux zéoli tiques sont appelés Phonolites. Les Trachytes abondent aux environs de Montréal. Le Phonolite se trouve près de Lachine.

Laves. — Toute roche qui s'écoule à l'état de fiiMon des cratères volcaniques. Les laves sont le plus souvent poreuses, scoriacées. Leur composition est celle des Dolérites, Pérîdotites ou Tmchytes. La Pierre ponce est une lave vésiculcusc, extrêmement légère.

Lorsque les laves sont compactes, vitreuses, elles portent plus spécialement le nom d'Obsidiennes. Eclat résineux ; cassure conchoïdale. Couleur brune ou sombre.