V. — Contacts des porphyroïdes

On a toujours admis que les porphyroïdes de la vallée de la Meuse passaient aux schistes encaissants; c'est-à-dire que la porphyroïde devient de plus en plus schisteuse et perd ses caractères de cristallinité quand on se rapproche des salbandes du filon.

Les Comptes rendus des réunions extraordinaires de la Société géologique en Ardennes mentionnent ce fait.

On constate dans beaucoup de cas que les variétés massives de porphyroïdes deviennent schisteuses près de leurs

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contacts avec les schistes encaissantis, mais jamais il n'y a passage proprement dit de la porphyroïde au schiste.

Je ne connais pas de gisement où l'on ne puisse pas observer une surface de contact absolument nette entre porphyroïdes et schistes voisins.

Ces contacts sont bien visibles au gite du barrage de Laifour (rive gauche) (gîte 6 de M. Gosselet), au gîte des Dames de Meuse (gîte 13), au gîte du ravin de Mairus, à la tranchée du chemin de fer (gîte 3).

Au contact immédiat les schistes sont durcis et prennent une couleur gris marron et un grain caractéristique. Le plus souvent l’état d'altération de la roche ne permet pas d’en observer davantage. Dans un cas particulier, aux Dames de Meuse, on constate dans le schiste durci la présence de grains de quartz et de quelques rares cristaux d’albite. Toutes ces roches de contact passent insensiblement à l’ardoise franche.

Au gîte des Dames de Meuse (gîte 13) l'observation du contact est rendue facile par ce fait qu'une grande partie du schiste (schiste euritique de M. Gosselet) recouvrant la porphyroïde a été enlevée. On peut observer la surface de la porphyroïde ondulée parallèlement à l'axe des plis sans qu'à cet endroit il y ait une schistosité plus marquée que dans la masse de la roche, et au-dessus, un peu en retrait, les bancs de schistes durcis, sans passage de l’une aux autres.

Les choses sont un peu plus compliquées au gîte des forges de Mairus. La porphyroïde massive du centre du filon passe insensiblement, quand on se rapproche du bord sud, à la porphyroïde schistoïde; toutes deux sont caractérisées par leurs gros cristaux de microcline.

Au contact de la porphyroïde schistoïde on trouve une roche également schisteuse qui contient, comme les porphyroïdes, des cristaux d’albite et de quartz, mais plus du tout de microcline. Gette roche (albite chloritifère de Dumont) est

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chloriteuse et comme la porphyroïde elle est riche en biotite.

Ce n’est pas une variété de porphyroide : elle diffère de la porphyroïde voisine par la structure microscopique de sa pâte qui est interscrtale au lieu d’être grenue et parce qu’elle contient des morceaux de ce produit d’altération des fers titanés connu sous le nom de leucoxène alors que la porphyroïde n’en contient pas. En outre on peut recueillir, dans le mur de soutènement de la voie du chemin de fer, des blocs d'une roche massive de même couleur que l’albite chloritifère, contenant comme elle quartz et albite en phénocristaux, mais qui n’a aucun caractère schisteux. Le microscope y décèle de l’amphibole et de la biotite et les mêmes leucoxènes que précédemment. Cette roche qu'on ne trouve plus en place provient de blocs qu’on a dû faire sauter pour l'établissement de la voie. Elle occupait par rapport à la porphyroïde une position analogue à celle de l’albite chloritifère. Abstraction faite des phénocristaux d’albite, de quartz et de la biotite, c'est une diabase. L'albite chloritifère est à cette diabase ce que la porphyroïde schisteuse est à la porphyroïde massive.

C'est donc une roche basique sur laquelle l’action de la porphyroïde s’est fait sentir, mais qui n’a avec elle aucun autre rapport immédiat d'origine.

Au simple coup d'œil il y a dans ce gisement démarcation nette entre la porphyroïde et l’albite chloritifère par suite üe l'arrêt brusque du développement des microclines. On conçoit cependant parfaitement que les premiers observateurs, qui connaissaient d’autres variétés de porphyroïdes sans microclines à pâte plus claire, il est vrai, mais aussi chloriteuse, fussent facilement induits en erreur.

L'albite chloritifère marquait dans l’idée des géologues ardennais le stade entre la porphyroïde et le schiste intact. Nous venons de voir ce qu'il faut penser de son passage à la

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porphyroïde. Elle ne passe pas mieux au schiste que ne le font les diabases typiques de la vallée. A la vérité la diabase, celle du gisement de la Commune par exemple, exerce sur les schistes au milieu desquels elle est située une action de contact; comme d'autre part elle n’a pas été épargnée par les actions mécaniques qui ont rendu schisteuses les porphyroïdes et que ces actions mécaniques se sont souvent fait sentir avec intensité sur la bordure du filon, il y a place entre la diabase massive el les schistes qu’elle modifie pour une diabase schisteuse, toujours fort altérée et qui semble marquer le passage de la diabase aux schistes.

C'est de cette façon que la diabase au contact de la porphyroïde de Mairus semble passer au schiste. Ce n’est là qu'une illusion.

En résumé, on peut retenir qu'entre la masse de la porphyroïde et ce qui la touche en dessus et en dessous il n’existe pas les intermédiaires dont autrefois on avait cru constater l'existence.

VI. — Étude d’une apophyse issue de la porphyroïde au gisement des Dames de Meuse.

Un des points précis qui donnèrent naissance aux divergences de vues des géologues sur l’origine des porphyroïdes en question est ce fait que les cristaux de microcline sont ovoïdes et ont l'aspect de galets roulés alors que les cristaux d’albite ont leurs arêtes vives. k

L'examen microscopique permet d'observer que les cristaux de microcline sont corrodés alors que ceux d’albite ne le sont pas. Les formes spéciales des microclines sont donc dues à un phénomène magmatique qui s’est fait sentir sur eux seuls.

Nous avons donc vu que tous les caractères invoqués en faveur de l'origine sédimentaire des porphyroïdes de la

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vallée de la Meuse étaient, les uns de production secondaire (schistosité), les autres précisément caractéristiques de l’évolution des roches éruptives (corrosion des microclines). L'origine ignée de ces porphyroïdes s'impose.

La structure de leur pâte, leur mode de gisement, la netteté de leur contact avec Les schistes encaissants ne permettent pas de les considérer comme des roches métamorphiques (à la façon, par exemple, des roches de contact granitiques). L'absence de tufs, de produits de projection, les modifications subies par les schistes superposés ne permettent pas non plus de les considérer comme des laves. Ce sont des roches intrusives.

S’il pouvait rester quelque doute dans l'esprit des géologues éminents qui ont étudié ces roches, il sera levé, je l'espère, par le fait de l'existence d’une petite apophyse transversale que j'ai eu la bonne fortune de découvrir au gisement des Dames de Meuse (gîte 13 de M. Gosselet).

Cette petite apophyse est un filonnet de 3° à 4 de puissance qui part de la partie supérieure de la masse principale du porphyre et traverse les schistes superposés. Elle tranche nettement par sa couleur noirâtre sur les schistes brunâtres dans lesquels on la trouve.

Elle est compacte, sans traces de schistosité; mais, comme le schiste est lui-même durci et compact, on ne peut l’isoler de sa gangue avec laquelle elle fait corps.

Elle contient des phénocristaux de microcline, d’albite et de quartz possédant tous les caractères de ceux de la porphyroïde dont elle est issue et répartis au sein de la même pâte, dans les mêmes proportions. L'état d'altération est seulement un peu plus profond que celui de la porphyroïde, à cause des circulations d'eau qui se sont plus facilement faites à travers les schistes.

Il arrive parfois que cette apophyse se ramifie et que deux

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ramifications se rejoignent, de sorte que le filonnet emballe des morceaux de sa gangue.

Dans ce cas, il se produit un phénomène intéressant

(Cliché Monpillard.)

Filonnet issu de la masse principale de la porphyroïde au gîte des Dames de Meuse (gîte 13). Il apparait en noir sur le schiste durci grisâtre. ; grandeur nature.

diverses considérations nous amèneront dans la suite à considérer la gangue du filonnet comme un schiste modifié à la fois par une diabase et par un microgranite. Il s’est produit dans ce schiste des lamelles de plagioclases dont il ne reste plus que le squelette constitué par de l’albite. Leur corps est rempli de produits d’altération, épidote, chlorite et quartz. A proximité immédiate du filonnet, principalement dans les toutes petites enclaves de gangue, on trouve, outre les

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produits que je viens de citer, de larges lamelles de séricite (").

Il est permis de voir dans la production de la séricite, à proximité du filonnet, une relation de cause à effet. Les microclines du filonnet ont fourni la potasse nécessaire à sa formation.

Je n'ai constaté la présence de cette petite apophyse que dans le schiste durci qui surmonte la porphyroïde aux Dames de Meuse et n'ai pu réussir à la suivre dans les schistes ardoisiers superposés.

Si petite soit-elle, elle met fin à mon sens à une longue suite de discussions en mettant hors de doute le caractère intrusif des porphyroïdes ardennaises.

(Il n'y a évidemment aucun rapport entre ce filonnet et l’'apophyse transversale, la cheminée d’ascension communiquant avec le réservoir profond d'où seraient montées les porphyroïdes. La Vallée-Poussin avait cru reconnaitre au gite 5 une telle apophyse,; mais M. Gosselet a montré péremptoirement qu'il s'agissait d’une illusion due à la direction de la stratification en cet endroit. Cette apophyse reste donc toujours à trouver. Il n’est d’ailleurs pas certain qu'elle existe.)

VII. — Remarques sur les enclaves des porphyroïdes des gîtes de Mairus.

Il est depuis longtemps classique que sur la rive droite de la Meuse, en prolongement des gîtes de Mairus, des fragments de roches clastiques sont enclavés dans la porphyroïde.

(:) Cette séricite est intimement associée à l’épidote et on ne la trouve qu'avec elle; c’est pour cela qu’il me paraît logique de la considérer comme mica secondaire, bien que par aucun caractère on ne puisse la distinguer de la muscovite.

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Cela a été de tout temps un argument dont les partisans de l'origine métamorphique des porphyroïdes ont tiré parti. Ces schistes, ou soi-disant tels, sont gris noir et très riches en biotite. La porphyroïde qui les accompagne est également très schisteuse.

On retrouve des enclaves micacées semblables, mais moins

(Cliché Monpillard.)

Enclaves micacées noires dans la porphyroïde au gîte du ravin de Mairus (gite 3).

schisteuses, à Mairus, aux gîtes 1 et 3, dans des porphyroïdes

moins schisteuses.

Dans beaucoup d’autres gisements de la vallée, il y a des enclaves analogues, et partout on peut constater que leur schistosité croît avec celle de la porphyroïde et que ce caractère leur manque totalement quand la porphyroïde est massive. D'où l'on peut immédiatement conclure que cette schistosité est secondaire et due aux causes mêmes qui ont modifié la porphyroïde.

On doit à M. Barroiïs une étude succincte de quelques-unes de ces enclaves. Il conclut à leur diversité d’origine, les

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unes étant des fragments de schistes métamorphisés par contact, les autres des ségrégations basiques. J'aurai l’occasion, dans la suite, d'étudier en détail ces enclaves; je voudrais seulement indiquer ici les raisons pour lesquelies je crois devoir écarter l’idée de leur origine clastique :

Tout d’abord les caractères qui peuvent les rapprocher des roches clastiques sont de production récente. Par exemple, le quartz grenu qu'elles contiennent nourrit les phénocristaux de quartz à la façon dont la silice secondaire nourrit les grains de quartz des grès; de même, la calcite, la séricite qu'on y trouve sont minéraux d’altération qui ne sont pas spéciaux à ces enclaves, mais existent dans les portions de la porphyroïde voisine. De plus, le mode de présentation des biotites associées en baquettes avec les aiguilles d’albite donne à la roche un aspect microscopique différant du tout au tout de celui des schites micacés typiques.

Enfin, à étudier ces enclaves et à Les comparer entre elles, on s'aperçoit qu'elles ne diffèrent que par des caractères secondaires, qu’elles doivent toutes avoir la même origine, et qu’il est impossible d'admettre que certaines d’entre elles soient des fragments de schistes métamorphisés.