CHAPITRE III

ÉBUPTI0K8 ¥0L0ANntVE8 IIOClWES

Pendant l'époque miocère, le bassin de la Tafna a été le théâtre d'éruptions volcaniques importantes. Immédiatement après les dépôts du i*"' étage méditerranéen, des éruptions ont commencé et ont été en redoublant d'activité, pour atteindre leur paroxysme pendant le Miocène supérieur.

Je diviserai ce sujet en deux parties : dans la première, je comprendrai les éruptions du Miocène moyen ; dans la seconde, je traiterai de celles contemporaines de l'étage Pontien.

BnqHlaBS TOlMBlques dn Miocène moyen

M. Pouyanne a signalé des fragments de basalte remaniés dans l'Helvétien de la vallée de la moyenne Tafna (i).

MM. Curie et Flamand ont confirmé cette observation et ont trouvé, dans les Béni Mishel^ des « raches basaltoîdes » et des débris de pouzzolanes dans le Hkème terrain (a).

Mes recherches m'ont amené à découvrir, non seulement des débris de basaltes dans le Miocène moyen de cette région, mais encore des coulées, quelquefois accompagnées de tufs, appartenant à des volcans basaltiques démantelés ou complètement recouverts par ces dépôts du deuxième étage méditerranéen.

De plus, les premiers épanchements basaltiques ont été accompagnés, ou suivis de ti*ès près, par des émissions rhyolitiques. dont

(i) J. Pouyanne [67], p. laa.

(a) Curie et Flamand [111], p. 67.

les dykes ont été fortement entamés par la mer du Miocène moyen.

J'ai reconnu la succession suivante, de bas en haut, parmi les éruptions de cette époque :

i"" Basaltes des Oulad Riah, basalte inférieur de TO. Bekiou et rhvolites du Bled Chaaba.

ao Basalte supérieur de TO. Bekiou.

3^ Basalte de la Mersat Zouanif .

A. — Etude pétrographique

i<> Basaltes des Oulad Riah (i).

Basalte porphyroïde de Hadjerat el Kahla, — Cette roche est noire, compacte, et présente, à Tœil nu, de grands cristaux d'oliyine et des feldspaths peu développés.

Les préparations microscopiques montrent deux temps bien marqués. Les phénocristaux sont formés de magnétite assez rare ; d'abondants cristaux d'oliçine, intacts ou avec traces d'altération ferrugineuse, et de feldspaths. Ceux-ci, avec macles de Carlsbad et de Talbite, constantes, appartiennent au labrador et à Vandésine basique (extinctions dans la zone de symétrie variant de a5 à 33o) ; ils of&ent, quelquefois, la particularité curieuse de former avec Folivine une association ophitique. Le premier temps ne renferme pas de pyroxène.

La pâte microlitique est cristalline. Elle renferme d'abondants cristaux de magnétite, à'augite en grains et en petites baguettes h} g^ (loo) (oio); de rares microlites à'oliçine. Les feldspaths forment la plus grande partie de la pâte ; ils sont maclés, suivant la loi de l'albite, allongés suivant pg^ (ooi) (oio), et présentent des extinctions de a5° en moyenne, dans la zone perpendiculaire à g^ (andésine basique).

Enfin, de la biotitey presque uniaxe, pléochroîque en brun et

(i) Remploie le nom de basalte dans le sens adopté par MM. Fouqué et Michel-Lé vy (Miner, micro gr,, Paris, 1878), c*est-à-dipe que j'entends par ce mot une roche microlitique à feldspaths tricliniques, généralement basiques, et àaugite, avec phénocristaux d'olivine. J'ai utilisé le nom de basalte porphyroïde, lorsque les phénocristaux sont visibles à Tœil nu et sont très nombreux.

en brun ti^s pâle, forme des associations pœcilitiques avec les autres microlites de la roche ; il est probable qu elle a été déposée par voie de fumerolles.

En d'autres points, la région des Oulad Riah offre des types basaltiques analogues, dans lesquels on ne voit plus de biotite microlitique. Par contre, Taugite est toujours abondante au deuxième temps de consolidation ; les phénocristaux d*olivine ont, quelquefois, des formes eristallitiques. J'ai également observé des types vitreux, très pauvres en microlites feldspathiques, formant des basaltes limburgitiques.

Tufs basaltiques des Oulad Riah. — Les tufs, accompagnant les basaltes des Oulad Riah, sont rares ; ils ne présentent aucun intérêt pétrographique, ce sont des lapilli vitreux ou scoriacés, accompagnés de cendres grossières.

Basalte inférieur de l'Oued Bekiou. — Ce basalte constitue une roche noire, porphyroïde par suite de l'existence de très nombreux cristaux d'olivine de un à plusieurs millimètres. Ce dernier minéral est altéré à la surface ; quelquefois même, il a disparu en laissant des vides, qui donnent à la roche une apparence scoriacée ; dans les cassures fraîches, il offre une belle couleur olivâtre.

£n plaques minces on constate que les phénocristaux de cette roche sont presque exclusivement formés d'olivine, avec ses formes ordinaires, quelquefois eristallitiques, et en voie de serpenlinisation ; quelques cristaux de magnétite et d'augiie, beaucoup plus petits, l'accompagnent. La pâte, en partie vitreuse, l'enferme des microlites demagnétite. à'augite et de plagioclases, répondant, par leurs angles d'extinction, au labrador et à l'andésine basique ; enfin, on trouve des minéraux secondaires : de la chlorite (pennine), de Vanalcime et une autre zéolitc en baguettes positives-

Plus rarement, le basalte inférieur de TO. Bekiou montre, à côté des phénocristaux d'olivine, des feldspaths (labrador^ bjrtownite) et de Vaugite.yeii rencontré ce type commun de basalte, avec pâte vitreuse, renfermant de très fins microlites d augite et de plagioclases {andésine-tabrador).

Basalte supérieur de l'Oued Bekiou. — Cette roche est noire et diffère, à première vue, du basalte inférieur, par la disparition presque complète des phénocristaux, ce qui en fait une roche très compacte .

Les préparations microscopiques montrent un premier temps, très peu marqué, constitué par de rares phénocrisaux d'oUoine, montrant une tendance à Tophitisme avec les microlites de la pâte. Celle-ci, très vitreuse, contient de fins microlites de feldspaths {andésine basique et labrador) ; dUaugite et de magnétite.

Basaltes de la Mersat Zouanif. — Les coulées de la Mersat Zouanif sont formées d'une roche noirâtre, sans phénocristaux apparents, avec taches grises lui donnant un aspect variole.

En plaques minces, on voit que ce basalte est pauvre en phénocristaux d'apatite, de hornblende résorbée en magnétite, de pyroxène (augite), gris violacé ou verdâtre, et d'oliçine assez rare. La pâte, très vitreuse, est formée d'un verre incolore, renfermant des microlites de magnétite^ d'augite, d'olwine et de feldspaths ; ces derniers, très fins, avec macle de l'albite, possèdent des angles d'extinction variant de a5 à 32° (labrador et andésine basique). Enfin, une substance secondaire, incolore, forme des plages, qui ont envahi certains points de la roche, épigénisant plus ou moins profondément les microlites feldspathiques et le verre de la pâte ; cette substance possède un indice constant de 1,488, qui est exactement celui de Vanalcime. Le microscope Wallerant, qui m'a permis d'effectuer cette mesure, montre en outre, par réflexion totale, la zéolite qui forme de belles éponges d'indice plus petit que celui du verre de la pâte, alors que le microscope polarisant ordinaire ne permet pas de distinguer les deux substances isotropes. C'est à l'analcime du basalte de Zouanif qu'il faut attribuer l'aspect tacheté de cette roche.

Le verre de la pâte a un indice de réfraction (i, 553) qui est celui de l'andésine. Ce verre incolore peut être considéré comme entièrement feldspathisable et doit, par conséquent, correspondre à un feldspath moyen, dont il est possible de connaître l'espèce. On

sait, en eflet, que la loi de Gladstone ( — 3 — = constante) lie la

variation de l'indice et de la densité d'une substance cristallisée, passant à l'état isotrope par fusion. Les tables qui donnent la diminution de densité permettent de voir qu'un verre, de l'indice de l'andésine, correspond sensiblement à du labrador fondu (i) ;

(i) Roth. Allgemeine und chemische Géologie, Berlin, i883, vol. II, p. Su.

de sorte que le verre incolore de la roche qui nous occupe aurait donné, par cristallisation complète, du feldspath dont Tespèce serait en moyenne le labrador.

Le basalte de Zouanif est plus près d*une labradorite que d'an vrai basalte à cause de la rareté des phénocristaux d'olivine. 11 se rapproche des labradorites à microlites d'olivine de l'Auvergne, sur lesquelles M. Michel-Lévy a, le premier,appelé l'attention (i).

a"" Rhyolites du Bled Ghaaba

Ces roches acides offrent des types assez homogènes parmi lesquels j'ai séparé des rhyolUes et des obsidiennes rhyoliiiques» De plus, des tufs rhj'olitiques marins ont été formés par le remaniement de ces roches.

Ville a signalé la rhyolite sur la rive gauche de la Tafiia, à 8 kilomètres de Maghnia, en la désignant sous le nom d' « ilôts de porphyre blanc ». Elle donne par sa décomposition une substance onctueuse au toucher, dont les Arabes se servent comme pierre à savon ; ce savant a donné une analyse de cette substance (a).

Rhyolite de Hammam Bou Ghara. — Celte roche est de couleur blanche, quelquefois d'un blanc éclatant; elle est rugueuse au toucher. On voit, à l'œil nu, des cristaux de i à a mm. de quartz bipyramidé, accompagnés de feldspaths a clivages brillants et de rares lamelles de biotite, dans une pâte compacte ou poreuse, parsemée de cavités allongées, marquant la fluidalité de la roche et fréquentes dans les rhyolites.

Au microscope, on observe des phénocristaux de biotite, pléochroîque en brun verdâtre, assez rares, de quartz bipyramidé et de feldspaths foimés d'orthose, d'anorthose et d'oligoclase, comme le montrent les mesui*cs d'angles ci-dessous faites au microscope Wallerant :

Orthose (la» 3' W.) Anorthose (ii" 34' W.)

Oligoclase (lo© 9' W.)

(1) A. Michel Lévy. Existence du péridot microliihique dans les andésites et les labradorites de la chaîne des Fuys (C. R., t. CX, pp. 1007-1010). (a) ViUe [23], pp. i3-i4 et i8-ao.

la» 4'

IV i4'

II» 8'

Ces feldspaths sont aplatis sur g^ (oio), ou ils forment des baguettes />^*(ooi)(oio) avec contours nets. Uorthose, avec macle de Carlsbad, est le plus abondant, et renferme quelquefois des facules d'anorthose; Voligoclaae est maclé suivant les lois de Carlsbad et de Falbite. Tous ces feldspaths ont été souvent cassés, par suite de la viscosité de la pâte.

Celle-ci est très vitreuse ; elle est constituée par un verre renfermant de très fins microlites de biotite^ de Yorthose en taches irrégulières, et du quartz secondaire, sous forme d'épongés ou de grains. Ce quartz est nettement secondaire ; il est accompagné de tridymite en lamelles hexagonales empilées.

Enfin, cette roche renferme du grenat, de couleur brune, à contours irréguliei*s englobant le quartz secondaire de la roche.

La rhyolite do Hammam Bon Ghara renferme des lithophyses intéressantes tapissées de minéraux cristallisés. Les unes sont allongées et leurs parois sont recouvertes de jolis cristaux de grenat, de tridymite^ d'orihose aplati sur g*^ (oio) et de gouttelettes jaunâtres d'opale; les autres forment de petites cupules remplies de nombreuses lamelles cristallines d'orthose et de tridyndte. Ces minéraux se sont visiblement formés par Faction de famerolles.

Le grenat est plus pai*ticulièrement intéressant ; il est de couleur brune ou d*un beau rouge, en trapézoèdres a' (an), pouvant atteindre q et3 mm. de diamètre ; d'autres fois, on observe destrapézoèdi*es avec petites faces 6' (no). Un essai chimique montre que ce grenat est une variété manganésifère : c'est de la spessartine,

La présence du grenat spessartine dans la rhyolite du Bled Cliaaba est intéressante et fait de cette roche un type rare. On connaît, cependant, quelques rhyolites à grenat. M. Whitman Cross, notamment (i), a signalé, dans les White Hills (Colorado), des rhyolites (liparites) renfermant des phénocristaux de grenat, fortement corrodés, avec inclusions vitreuses, mais libres de tout autre élément blanc ou coloré ; la pâte de la roche montre une structure cristalline avec sphérolites, mais elle parait avoir été originellement vitreuse ou pétrosiliceuse. Le même savant signale des rhyolites de Nathrop (Colorado) offrant, dans leurs lithophy-

(i) On some eruptive rocks from Guster Co, Col. Proceed, Colorado Scientific Soc, 1867» p. ââS.

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ses, du grenat spessartine, avec les formes a* (an) ft* (no), accompagné de topaze, de quartz et de sanidinc; mais M. Whitman Cross considère ces minéraux comme ayant une origine pneumatolitique, et le grenat des lithophyses comme secondaire.

Dans la rhyolite du Bled Chaaba, la spessartine se rencontre à la fois dans la pâte de la roche et dans ses lithophyses. Dans le premier cas, elle forme des cristaux corrodés, englobant tous les éléments de la pâte, y compris des grains de quartz, dont Torigine secondaire n'est pas douteuse. Il faut donc, dans la roche qui noas occupe, considérer le minéral en question comme formé par voie de fumerolles dans la roche elle-même et dans ses cavités de corrosion (i).

Une variété du type précédent montre une pâte beaucoup plus quartzifiée, avec microlites de biotite et à'orthose. Cette pâte montre une structure globulaire (2).

J'ai encore observé des échantillons avec pâte à sphérolites pétrosiliceux. Le feldspath présente également une tendance à prendre la forme sphérolitique.

Le dyke de TO. Malah offre une variété à pâte plus cristilline que la rhyolite de Hammam Bou Ghara. Cette pâte renferme de nombreux microlites d*orthose, allongés suivant pg^ ou aplatis sur ^S accompagnés de grains et d'épongés de quartz. Les phénocristaux de quartz sont corrodés.

Obsidienne rhyolitique de Hammam Bou Ghara, — Cette roche constitue un verre de couleur grise, vert-clair, ou incolore, à fluidalité souvent très marquée, et dans lequel on distingue, à Toeil nu, des cristaux de quartz et des feldspaths accompagnés de rares lamelles de biotite.

La fluidalité de cette roche est marquée par Talignement de particules ferrugineuses, ou par Topacité du verre, résultant d'une décomposition suivant les fentes longitudinales. Certains échan*

(i) MM. Hague et Iddings ont également signalé du grenat rouge dans les rhyolites d*Eureka District, Nevada, mais sans préciser son 'origine (fJ, S. Geol. Sarv. Monogr. XX, 1890, pp. 262-377 et 879). Enfin M. Richthofen a décrit des rhyolites à grenat dans les Monts Hradeck près de Nagy-Mihaly et à Leszna.

(2) J'emploie le mot de globulaire, dans le sens que lui a donné M. Michel- Lévy, pour indiquer des éponges de quartz pœcilitique.

tillons se montrent complètement craquelés et se réduisent en une poudre grossière sous la pression du doigt.

Les préparations microscopiques montrent de la biotite pléochi'oïque, en brun verdàtre,à deux axes très rapprochés (aV =» 5» env. ), du quartz bipyramidé, quelquefois con'odé, et des phénocristaux de feldspaths à contours nets.

Ces feldspaths sont de Vorthose et des plagioclases très acides, comme Tindiquent les mesures ci- dessous (procédé Wallerant). a = iio 45' orthose (la® 3' W.)

io« 42 \ (io« 57' W.)

iqo 40' > oligoclase-albite (10*» Sj'-io^g' W.) 100 3a' ) 9° 3o' oligoclase^andésine (10° 9' -9° a' W.)

La macle de Carlsbad est fi^équente dans tous ces feldspaths, elle est accompagnée de lamelles hémitropes (loi de Talbite) dans les plagioclases. Dans la zone de symétrie, les méthodes d*éclairenient commun de M. Michel-Lé vy ne montrent pas la première de ces macles.

On constate, en outre, de belles associations micropegmatiques d'orthose et de quartz.

Le verre est incolore, avec cassures perlitiques; il renferme des cristallites ferrugineux, alignés, qui marquent sa fluidalité. Il contient, en outre, fréquemment, des microlites d'orthose, allongés suivant pg^ ou aplatis sur g\ et des microlites plus rares de biotite. Ce verre volcanique n'est pas trempé, il n'offre pas de phénomènes de polarisation en lames épaisses.

L'obsidienne de Hammam Bou Ghara se décompose en une substance blanche^ onctueuse au toucher.

Tu/s rliyolitiques. — Les tufs rhyoli tiques marins, qui se montrent à la base des dépôts du Miocène moyen, dans la région du Bled Chaaha, renferment tous les types de rhyolites que je viens de décrire, mais dans un état de décomposition généralement plus avancé, ce qui donne à ces tufs une couleur blanchâtre.

On trouve pêle-mêle, dans ces tufs, les obsidiennes et les types cristallisés, mélangés à des sédiments formés d une argile sableuse, résultant du remaniement de la roche volcanique, et d'apports.par la mer miocène, de sables siliceux et d'arçiles jaunâtres. Les fragments de rhyolites sont généralement peu roulés, ce qui s'explique par le remaniement, sur place, de dykes démantelés.

B. — Répartition et âge géologique (i).

I* Basaltes des Oalad Riah.

Ces basaltes affleurent, ea lambeaux échelonnés, sur une étendae de 5 kilomètres environ, sur la rive droite de la Tafna, dans les Oulad Riah.Ils forment des coulées superposées, sur des épaisseurs visibles d'une trentaine de mètres.

Le plus méridional de ces lambeaux basaltiques est celui de Hadjerat el Kahla. La roche volcanique forme, en ce point, un piton rocheux, qui apparaît comme un dyke déchaussé résultant du remplissage d'une cheminée ; la présence de microlites de biotite, dans cette variété de basalte, paraît confirmer ce mode de gisement. Il semble donc qu'on ait, en ce point, l'emplacement d'un ancien cratère. La coulée qui s'étend au nord de ce piton montre, à sa base, des tufs, qui reposent immédiatement sur le substratum argileux qui a été métamorphisé. Les argiles ont été cuites en plusieurs points.

Relations stradgraphiques, — Les basaltes des Oulad Riah reposent sur les marnes du premier étage méditerranéen et sont recouverts par les dépôts du Miocène moyen de la région.