Comptes rendus du 25 mars
2. YDyez à cette occasion un travail de M. Tschermak intitulé Der Bitdung der Meleoriten un der Vulcamsmus,
On appréciera cette ressemblance par le tableau suivant, qui contient, dans la première colonne, les résultats obtenus par M. Domeyko dans l’analyse du fer de Deesa, résultats que nous avons déjà rapportés, et dans la seconde colonne les chiffres auxquels Rivot a été conduit dans l’analyse du fer de Caille :
Ker do Deesa Fer de Caille
Par Domeyko Par Rivot
Fer . 91,4 92,3
Nickel . 8,6 6,2
D’après mes mesures, la densité de la portion métal lit|ue de la météorite chilienne est égale à 7,510; le fer de Caille pèse, suivant M. Rivot, 7,428, et d’après M. Rumler, 7,642.
Comme on voit, sous le rapport chimique et sous le rapport physique, il paraît exister entre les deux masses une très grande analogie.
Toutefois, elles diffèrent beaucoup l’une de l’autre sous le rapport minéralogique. '
Le fer de Caille se compose très nettement de kamacite et de tænite mélangées, à raison de 4 parties environ du premier de ces alliages pour 1 du second.
Au contraire, le fer de Deesa, comme le montrent les expériences d’irisation que j’ai décrites plus haut, paraît ne renfermer qu’un seul alliage dont la composition est très voisine de celle de la kamacite.
Eh bien, cette différence me paraît indiquer que ce n’est pas au fer ordinaire et naturel de Caille qu’il faut comparer le fer de Deesa, mais au fer de Caille préalablement fondu, puis abandonné au refroidissement. Que l’on fasse en effet cette comparaison, on verra la plus complète identité de structure.
Dans lè fer artificiellement fondu, on ne voit plus, les baguettes de tænite; elles sont pour ainsi dire noyées dans la masse générale du fer dont la composition totale est sensiblement celle de la kamacite prise à part.
On se rend compte de ce fait en constatant, comme je l’ai fait remarquer ailleurs, que le fer de Caille renfermant à peu près 4 parties de kamacite pour 1 de tænite, sa formule brute est :
(Fe“Ni)-|- Fe®Ni=Fe®*Ni®,
qui exige :
Fer . 91,4
Nickel . 8,6
nombres très voisins de ceux qui satisfont à la formule de la kamacite.
De sorte que, en résumé, il me paraît évident que le fer de Deesa n’est autre chose que du fer analogue à celui de Caille, mais qui a subi, postérieurement à sa formation, l’action d’une température suffisante pour l’amener à l’état de fusion plus ou moins visqueuse.
Comparaison de la partie pierreuse avec les pierres météoriques. — La cou-
leur noire que présentent les fragments pierreux de la météorite restreint beaucoup le nombre des météorites auxquelles nous pouvons les comparer.
En effet, les météorites noires sont très rares et un seul type, au moins dans la collection du Muséum, offre des caractères analogues à ceux de la pierre de Deesa. C’est le type tadjérite où figure surtout la météorite tombée le 9 juin 1867, aux environs de Tadjera, près de Guidjell, arrondissement de Sétif, en Algérie, et que j’ai eu l’occasion d’analyser
Même, cette analogie extérieure fait place, par une étude plus attentive, à une complète identité au triple point de vue des propriétés physiques, de la composition chimique et de la composition minéralogique. C’est ce que je vais montrer.
La couleur des deux masses est exactement la même et il en est encore ainsi de la distribution dans leur substance des grenailles de fer et des grains de troïlite : il est impossible de distinguer les échantillons de ces deux pierres, surtout s’ils ont été polis.
Leur dureté est la même : une pointe d’acier ne les entame point et toutes deux rayent le verre.
La densité de la pierre de Deesa est, comme je l’ai dit, égale à 3,589; la pierre de Sétif pèse 3,595.
Ces deux masses sont également difficiles à fondre au chalumeau, qui donne dans les deux cas, sur les bords très minces, un émail grisâtre.
Elles sont partiellement attaquables dans les acides. La pierre de Deesa a donné 58,45 pour 100 de matière attaquable et 41,55 de matière inattaquable. La météorite de Sétif a donné 71,20 pour 100 de substance décomposable par l’acide chlorhydrique et 28,80 de substance indécomposable. Ces résultats ne sont pas identiques, mais on sait qu’ils varieraient avec la même météorite suivant le point analysé.
Une conformité plus grande se montrera si nous comparons successivement la composition des parties attaquables et inattaquables dans les deux masses.
Voici d’abord ce qui concerne les matières attaquables :
Méléorite de Deesa. Météorite de Sétif.
Magnésie .
Protoxyde de fer .
Soude .
. . . traces
traces
Alumine .
. . . traces
Pyrrhotinc .
Fer nickelé .
' 1 . Comptes rendus de l'Académie des sciences, t. LXYI, p. 513. — Voyez aussi le Cosmos
Voici maintenant la même comparaison pour les parties inattaquables ;
Météorite de Deesa. Météorite de Sétif.
Silice .
Magnésie .
Protoxyde de fer ....
Chaux .
Soude .
. . . traces
(et potasse) traces
Sesquioxyde de fer . . .
Sesquioxyde de chrome.
. . . traces
Phosphore, carbone. . .
. . . traces
traces
Ilnfm, je crois très instructif do mettre en regard la composition totale de ces deux pierres :
Météorite de Deesa. Météorite de Sétif.
Silice .
Magnésie .
Protüxvde de for .
Gliaux .
Soude .
Pelasse .
Sesquioxyde de fer. . . .
Sesquioxyde de cliroiiio. .
Alumine .
Fer nickelé .
Pvrriiotine .
Phosphore, carbone . . .
. . traces
Pour ce (jul est de la composition minéralogique, la ressemblance se soutient complètement entre les deux masses : chez l’une comme chez l’autre, on rencontre des minéraux pyroxéniques mélangés à* du péridot, à du fer nickelé, à de lapyrrhotine, à des traces de fer chromé, etc.
L’examen microscopique montre que ces minéraux sont disposés de la même façon et appartiennent aux mêmes variétés.
J’ai, par exemple, fort bien reconnu dans la pierre de Sétif cette enstatite incolore, si nette (victorite), signalée dans la pierre de Deesa et qui a été décrite plus haut.
En résumé, il me paraît hors de doute que la pierre de Deesa est absolument identique à la pierre de Sétif.
En réfléchissant sur ces faits, on se sent invinciblement porté à admettre que le fer de Deesa est du fer de'Caille qui, à l’état de fusion plus ou moins visqueuse et
dans des conditions qui seront précisées quand nous traiterons du Métamorphisme météoritique, a empâté des fragments de pierre de Sétif.
« S’il en est ainsi, disais-je dès 1869, c’est-à-dire à une époque où la géologie des météorites n’était pas encore constituée, voici comment le fer de Deesa a dû se produire :
« A l’origine, la roche dont la météorite de Sétif est un échantillon formait une couche au-dessus de celle qui est représentée par le fer de Caille et dont elle pouvait d’aillenrs être séparée par de nombreux intermédiaires.
« A un certain moment, la roche de Caille a été injectée à l’état de fusion au travers de la roche de Sétif, qui lui était superposée exactement, comme nous voyons sur la terre le porphyre être injecté dans le granit. Il en est résulté un filon dont la substance, modifiée dans sa structure par le fait de sa fusion, a empâté, sans les altérer, des fragments de la roche encaissante.
« Le fer de Deesa peut donc être considéré comme le premier représeptant signalé jusqu’ici d’un filon ou dyke extra-terrestre. Son étude nous conduit à établir, pour la première fois, une chronologie géogénique entre des roches météoritiques : de dire que le fer de Caille est géologiquement plus récent que la pierre de Sétif.
« Ces divers faits permettent donc, comme on voit :
« 1“ D’affirmer l’existence, non soupçonnée jusqu’à présent, de roches météoritiques éruptives;
« De constater des relations stratigraphiques entre des météorites de types très différents ;
« 3“ Enfin, d’indiquer la possibilité d’une c/iroîioZo^m ^éo^réwi^Me entre les divers types de météorites. »
On verra les modifications à introduire à cet égard dans le paragraphe relatif aux météorites métamorphiques (page 569.)
LES MÉTÉOlUTES FlLONlElNNES.
Les types de météorites dont le mode de formation paraît tout d’abord le plus difficile à expliquer sont ceux des masses constituées par un réseau métallique renfermant dans ses mailles des particules pierreuses plus ou moins volumineuses.
A cette catégorie appartiennent, comme pn se le rappelle, le célèbre fer de Dallas, les masses recueillies à la surface du désert d’Atacama, celles de Drahiu, de Lodran, etc.
Examinées au point de vue minéralogique, sur lequel nous n’aimons pas à revenir, ces météorites consistent généralement en matériaux de nature. péridotique et pyroxénique, enveloppés de couches grossièrement concentriques d’alliages de fer et de nickel.
Examinées au point de vue géologique, elles présentent au plus haut degré les caractères de structure que l’on retrouve sur la terre chez maints produits concré- Donnés.
La conclusion qu’il faut tirer de ces observations est que les météorites en question reconnaissent une origine vraiment fi Ionienne. Les syssidères concrétionnées doivent
en conséquence être distinguées, quant à leur mode de formation, des syssidêres injectées dont la brèche de Deesa nous a déjà fourni l’exemple le plus complet.
L’ATACAIWftÏTE.
Une fois connue la composition du fer d’Atacama, il y a évidemment lieu de rechercher comment les fragments de dunite ont pu être amenés au sein de la masse métallique.
On arrive à répondre à cette question en examinant, comme nous l’avons fait déjà, une section polie du fer d’Atacama préalablement traitée par un acide, de façon à montrer les figures de Widmannstætten. L’échantillon 406, représenté page 148, est très instructif à cet égard.
A la vue des couches métalliques qui enveloppent les fragments pierreux et dont la nature minéralogique est en rapport si constant avec la situation relative dans l’ensemble de la masse, l’idée vient immédiatement que l’on se trouve en présence d’un de ces filons concrétionnés en cocarde, si fréquents, par exemple, dans les mines plombifères du Hartz (fig. 98).
Fig. 98. — Échantillon de filôn en cocai de du llavlz dont la structure est la même que celle de la Pallasitc. Grandeur naturelle.
Sous le signe A. 64. 16, on conserve entre beaucoup d’autres, au Muséum, une brèche de ce genre, et la comparaison de sa structure avec celle du fer d’Atacama est pleine d’enseignement.
Les fragments pierreux, formés d’une gangue schisteuse, ont les mêmes dimen ■ sions, les mêmes formes et les mêmes distances relatives que les débris de dunite renfermés dans la météorite. Autour d’eux se voit d’abord un dépôt de quartz hyalin blanc formant une couche d’épaisseur très variable, mats qui paraît ne jamais faire défaut, absolument comme le fer homogène, cité dans la brèche cosmique. Puis sur le quartz se montre la galène qui tient rigoureusement la place du fer à tænite.
Plus l'on compare ces deux échantillons de provenance mutuellement si distantes, plus il est difficile de ne pas voir en eux les résultats d’actions identiques exercées seulement sur des matières diverses et sans doute aussi par des agents différents.
Mais, l’ordre de faits vraiment décisifs à cet égard concerne la reproduction artificielle déjà décrite que j’ai pu réaliser d’une manière complète de la roche complexe dont l’étude nous occupe.
LA BRAHINITE.
Ce qui a été dit plus haut au sujet du fer d’Atacama, dispense de montrer comment il est impossible, en présence de cette structure si particulière, de ne pas attribuer de même la formation du fer de Brabin à l’exercice de l’action fdonieiine dans une faille incomplètement remplie par les fragments pierreux.
Mais il resterait, au point de vue de la stratigraphie météoritique, à déterminer d’où provient la matière olivinoïde de la masse de Brahin, et je dois m’empresser de dire que je n’ai connaissance d’aucune masse d’origine cosmique qui en soit entièrement formée, remplissant par conséquent vis-à-vis du fer de Brahin le rôle que joue la pierre de Chassigny par rapport à la masse d’Atacama.
L’idée vient que ce pourrait être à la rigueur un minéral filonien lui-même et concassé de façon à être devenu le centre de concrétions métalliques postérieures. On voit entre autres des exemples terrestres de cette disposition dans les fragments h're'guliers de barytine bien cristallin englobés à l’intérieur de certains
Fig. 90. — Barytine cristallisée fragmentaire empâtée dans un filon de galène de Servez (Haute- Savoie), comparable à l’olivme iragmentaire de la syssidère de Brahin. Grandeur naturelle.
liions de galène (fig. 99). Mais jusqu’ici aucun fait ne vient directement confirmer cette supposition.
Il convient de remarquer que cette même olivine se retrouve avec des caractères tout à fait identiques dans des météorites cependant fort différentes. Je veux parler
de celles qui sont formées de la roche appelée logronite et parmi lesquelles il faut surtout citer la pierre tombée en Espagne à Logrono, le 4 juillet '184‘2, ainsi que les célèbres masses recueillies en 1863 dans la Sierra de Chaco, au Chili. L’identité dont il s'agit est surtout visible sur l’échantillon 2 Q 289 de la Sierra de Chaco, que le Muséum doit à l’Ecole des mines de Paris, et qui est poli. On y observe, au milieu d’une masse pierreuse très riche en fer, d’une part, de grosses grenailles e.xtrêmement arrondies de fer nickelé et, d’autre part, des grains tout à fait irréguliers et arrondis eux-mêmes d’un minéral péridotique, qu’on ne saurait distinguer sous aucun rapport de celui que contient le fer de Brahin. Pour le
Fig. 100. — Brèche polygénique de Montgaillard dans les Pyrénées, renlermant des fragments de granit (3), de pliyllade (2), de calcaire (5), de talcshite (4) (6), de diorite (1), etc., dont la structure est comparable à celle des diverses météorites. Grandeur naturelle.
moment je me borne à constater l’identité des grains péridotitjues de Brahin avec les gros grains faisant partie de la roche de la Sierra de Chaco.
Remarquons à cet égard combien, dans certains cas, la difficulté est grande de décider si une roche est ou n’est pas bréchoïde.
P:ir exemple, certaines arkoses de Saône-et-Loire et d’ailleurs seraient confondues avec les porphyres si l’on ne connaissait pas leur gisement. Beaucoup d’autres exemples de ce genre pourraient être cités, et il paraît intéressant de mentionner encore ici le suivant. Le signe 8 X 260 appartient, dans les collections du Muséum, à un échantillon provenant de Mont-Gaillard dans les Hautes-Pyrénées. C’est une roche anomale bréchoïde, coupant, en fdons diversement orientés, une
masse d’argile bigarrée superpose'e au calcaire de la période crayeuse. Parmi les fragments anguleux qui concourent à la composition de cette brèche, ou reconnaît le granit, la pegmatitc, le leptynite, le talcscliiste, le diorite, le calcaire compact et beaucoup d’autres roches qui demanderaient à être déterminées avec soin. Le ciment est calcaire, mais il admet en mélange une foule de grains provenant de roches empâtées et dont beaucoup sont cristallins. Ce sont des paillettes de mica, de petits grains de quartz, etc. Ils rendent par place le ciment absolument méconnaissable, et ils masquent souvent les limites respectives des fragments agglutinés. Si une pareille brèche, formée de fragments météoritiques, tombait un jour du ciel, il y a toute probabilité qu’on la prendrait longtemps pour une roche normale, et je pense que la méprise a été faite plusieurs fois.
LA PALLASITE.
De même que l’atacamaïte, la pallasite représente une roche fdonienne*, et comme elle aussi nous pouvons la comparer pour la structure et'pour le mode de formation aux filons en cocardes des gisements terrestres. Nous n’aurions même guère qu’à répéter ce qui précédemment a été dit relativement à l’atacamaite, si l’importance de la pyrrhotine dans la pallasite n’introduisait dans la question un point de vue très nouveau.
Or, il est évident que la manière d’être de celle-ci la signale comme ayant dù se constituer, au moins dans certaines parties, avant la concrétion du fer nickelé.
Comment expliquer autrement, dans l’échantillon étudié, l’existence d’un noyau de fer dont la section subcirculaire est noyée en pleine pyrrhotine et où les acides révèlent une structure parallèle à ce contour? Ce rognon qui est, comme on voit, l’exacte contre-partie des canons sulfurés des holosidères, est entouré comme eux d’une robe de graphite.
Si l’on admet avec nous que le fer nickelé s’est constitué après la concrétion de la pyrrothine, il en résulte, pour la température qui a présidé à l’opération, cette notion précise qu’elle était nécessairement inférieure à celle, d’ailleurs peu considérable, où fond le sulfure de fer. Or, nous savons que la production des fers nickelés par la réduction des chlorures sous l’influence de l’hydrogène se fait très bien à ce degré thermoraétrique.
C’est donc un argument de plus, et bien décisif, pour montrer que ces alliages ne se sont pas produits par voie de fusion.
Quant à l’origine de la pyrrhotine du fer de Dallas, et sans doute aussi de celles de plusieurs holosidères, elle paraît être expliquée par l’expérience qui permet d’obtenir ce composé en réduisant par l’hydrogène sulfuré un mélange de chlorure de fer et de chlorure de nickel.
On doit supposer que des fissures géologiques ayant été au préalable remplies de
Dans son Mémoire Sur Pallas, Chladni émet une opinion bien faite pour surprendre aujourd’hui : « L’intérieur de ces masses, dit-il, porte les marques les plus évidentes d’une fusion plus ou moins complète. Cette fusionne peut être due à aucun feu ordinaire, soit naturel, soit artificiel; car le fer malléable comme l’est celui de ces masses, n’est pas fusible à la température de ces feux, et si on le fond avec mélange de matières inflammables, il perd sa malléabilité et devient fragile comme du fer de fonte ordinaire. »
péridot concassé, le mélange des chlorures en vapeurs et l’acide sulfhydrique s’y sont dégagés comme ont fait des émanations analogues dans nos filons stannifères dont la pyrite magnétique est d’ailleurs un des minéraux habituels.
La température a dû baisser ensuite, vers le moment où l’hydrogène sulfuré a été remplacé par l’hydrogène et où, par conséquent, le dépôt de la pyrrhotine a fait place à la concrétion des alliages de fer et de nickel.
Cette histoire géologique du filon de Krasnojarsk, tout à fait analogue à celle des gîtes métallifères terrestres les plus anciens, est nettement différente de celle du fer également pyrrhotinifère de Sainte-Catherine, sur lequel nous allons revenir dans un moment.
Remarquons, en dernier lieu, que l’importance de la pyrrothine dans le fer de Pallas est une raison de plus pour séparer cette météorite des autres masses que Gustave Rose lui avait associées pour constituer son type pallasite, et qui en diffèrent également par la nature de leur partie lithoide.
LA LOGRONITE.
Les divers éléments lithologiques de la logronite n’ont certainement pas une origine commune. Il serait absurde de supposer que la roche ait pu se former d’un seul jet, avec les caractères complexes qu’elle présente aujourd’hui. Il est évidemment indiqué de voir dans la masse actuelle une brèche dont le for ramuloux constitue le ciment. Cette supposition si naturelle est confirmée par une foule de faits.
En première ligne doit être cité l’état de la substance métallique. Les grains allongés mentionnés plus haut offrent, par l’expérience de Widmannstajtten, une structure tout à fait comparable à celle qui existe dans la partie métallique des brèches filoniennes d’Atacama et de Brahin, outre que, comme dans celles-ci, on observe que la substance métallique s’est introduite en filaments fort déliés, dans les fissures des cristaux empâtés.
Dans les grenailles, même les plus petites, deux alliages sont disposés de la manière la plus régulière d’après les formes mêmes de chaque grenaille. La kamacite est, en général, en contact avec les grains pierreux ou avec la zone noire qui les envelopjie. La tænite est en lamelles tantôt parallèles à la périphérie des grenailles, tantôt parallèles entre elles et orientées en travers de ces mêmes grenailles.
Les grosses grenailles arrondies ont souvent une structure un peu différente. A première vue, on remarque que les acides y dessinent des figures compliquées, en général très régulières et fort analogues à celles du fer de Caille. La composition totale, comme on l’a vu, en est d’ailleurs également très voisine. Au point de vue où nous sommes, la structure des grosses grenailles, déjà décrites, est fort instructive. Par certaines d’entre elles, en effet, les choses se présentent comme si ces grenailles étaient des fragments arrachés à des masses plus volumineuses amenées dans le conglomérat météoritique où le fer ramuleux les aurait empâtées en même temps que les fragments pierreux.
Indépendamment des conséquences qui se déduisent de l’état du fer dans la logronite, il faut remarquer que la présence simultanée dans cette roche de frag-
ments irréguliers de natures diverses, ne peut s’expliquer (jue par la conglomération de débris arrachés à des masses distinctes, ayant eu entre elles des rapports stratigraphiques. De plus, les notions relatives au métamorphisme météoritique permettent d’apprécier, au moins dans une certaine mesure, les actions qui se sont fait sentir sur ses fragments pierreux.
A cet égard, remarquons que la zone noire qui enveloppe beaucoup de ces débris n’est pas aussi simple quelle paraît à première vue, et elle n’est pas identique à elle-même dans toutes ses parties. Une étude très attentive m’a amené à y voir le résultat de deux réactions toutes différentes. D’abord, autour de certains grains pierreux elle est formée par la modification métamorphique des minéraux composant ces grains. Puis, autour de tous les grains, même de ceux qui présentent d’une manière plus ou moins complète le métamorphisme en question, elle est due sans aucun doute à un apport de substances dont l’arrivée est probablement contemporaine de la concrétion du fer et parmi lesquelles figurent lu fer oxydulé et la pyrrliotine.
Ajoutons que la formation de la logronite a été manifestement accompagnée de pressions très considérables, car certains grains pierreux ont été brisés, puis leurs fragments un peu écartés les uns des autres ont été ressoudés par l’émanation métallique.
On peut enfin signaler l’analogie de structure que présente la logronite avec certaines masses terrestres, telles que le grès à cuivre et à argent natifs de Gorocoro, en Bolivie *.
Au point de vue lithologiquc, la logronite offre un intérêt tout spécial. Elle lie en effet, par les particularités de sa structure, les météorites purement élastiques aux brèches concrétionnées. En d’autres termes, on constate qu’elle est essentiellement bréchoïde, et sa ])ortion métallique, comme le fer des météorites syssidères d'Atacama et de Brahin, présente les caractères d’une concrétion.
11 résulte de là que la composition lithologique de la logronite est beaucoup plus complexe que sa composition minéralogique, des fragments de roches diverses formées de minéraux analogues s'y trouvant mélangés. Dans son travail sur la logronite^, Ch. Sainte-Claire Deville semble avoir prévu ce résultat, car il dit : « Peutêtre l’analyse mécanique et microscopique donnerait-elle quelques notions plus précises sur la nature de cette masse lilhoïde. »
En présence des divers caractères de composition et de structure, on voit que l’identité de la roche d’Estherville (voir page 1 70) est complète avec la logronite déjà décrite. Nous devons croire que la masse primitivement à l’état de débris, les uns pierreux, les autres métalliques, a été soumis à des émanations métallifères dont le produit sous forme de réseau fin a soudé ensemble les fragments jusque-là indépendants. Les vides si remarquables existant parfois entre les noyaux de 1er et leur matière pierreuse sont reproduits artificiellement dans les expériences de cimentation métallique de la poussière de péridot, par un procédé que j’ai décrit antérieurement.
