TROISIÈME ÉTAGE MICASCHISTES A MINÉRAUX

Le troisième élage limité inférieurement par les amphibolites qui couronnent l'étage inférieur se termine également par un bane d’amphibolites. Il est formé de roches qui, à l'exception de ces amphibolites, contiennent plus de 70 */, de silice. La teneur en silice est sensiblement constante et égale à 75 °/,; exceptionnellement, dans certains gneiss, elle descend à 70.

Cet étage comprend des micaschistes, dits micaschistes inférieurs ou micaschistes à minéraux, de plus de 2,000 mètres d'épaisseur, d’après M. Bertrand, dans lesquels sont intercalés plusieurs bancs de gneiss. L'un de ceux-ci, épais d'environ 900 mètres, sépare les micaschistes inférieurs des micaschistes supérieurs qui, en certains points, contiennent également des minéraux. Ces micaschistes supérieurs peuvent passer aux schistes à séricite et se terminent par un banc d’amphibolite.

L'étude des micaschistes à minéraux est rendue difficile par la décomposition partielle qu'ils ont subie; cette décomposition s’est fait sentir assez profondément pour rendre impossible l'observation de la roche intacte. On peut cependant constater que l'élément essentiel est le mica blanc; l'observation macroscopique ne décèle que rarement le quartz qui est cependant

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abondant puisque la teneur en silice est de 75 °; ce quartz en cristaux microscopiques, ne forme généralement pas de lenülles. De même, les lamelles de mica blane, quoique orientées, sont en partie isolées les unes des autres et ne forment pas de couches continues. Dans les Maures, ces micaschistes sont le plus souvent disposés en couches planes.

Ces micaschistes renferment de nombreux minéraux accessoires : le disthène, la tourmaline, le grenat, l’andalousite, la staurotide. Ces trois derniers peuvent être assez abondants pour former une partie notable de la roche.

L'étude microscopique montre comme élément de première catégorie, le quartz et l’oligoclase qui sont assez rares; le minéral le plus abondant est de beaucoup le mica blanc. En paillettes aplaties suivant p, il présente dans les sections parallèles à cette face, les teintes des feldspaths; l'examen de ces lamelles en lumière convergente, montre qu’elles sont sensiblement perpendiculaires à la bissectrice des axes optiques; que les cristaux sont négatifs, et que p>v. En appliquant la formule Sin?V — Et c'est-à-dire en mesurant le retard à travers une section perpendiculaire à la bissectrice aiguë, et le retard à travers une section parallèle aux axes optiques, nous avons obtenu pour V, la valeur #40°30. Cette détermination indique l’ordre de grandeur de l'angle V, mais elle laisse à désirer sous le rapport de l'exactitude; la section parallèle aux axes optiques, s’effeuillant toujours lors du polissage, présente des couleurs de plusieurs ordres et la petitesse des plages rend difficile la détermination de la couleur de l’ordre le plus élevé.

Les sections obliques sur la face p sont allongées, elles offrent des traces très nettes de clivages; mais en général on ne constate pas une décomposition en fibres parallèles.

Le quartz est l'élément essentiel de seconde catégorie; il forme le plus souvent des granules si petits que sa structure peut être rapportée à la structure microgranulitique, il est disposé en traînées séparant les amas de cristaux de première catégorie. Au milieu de ce quartz, se trouve un mica blanc, en

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lames fibreuses allongées et contournées; les couleurs irisées permettent de distinguer ce mica du mica de première catégorie.

Le microscope révèle en outre la présence dans ce micaschiste, de petites lentilles formées exclusivement de quartz granulitique ; ces lentilles ne constituant ici qu'une parlie accessoire de la roche en deviendront au contraire une partie essentielle dans l'étage supérieur.

Tous les cristaux dont nous venons d'indiquer la présence, sont englobés dans des trainées de limonite et d’une substance verte se présentant sous deux aspects différents. Tantôt elle est fibreuse et son identité avec la chlorite n’est pas douteuse; tantôt elle est homogène et englobe quelques fibres provenant probablement du minéral qui par sa décomposition lui à donné naissance; elle n’agit dans ce cas que très faiblement sur la lumière polarisée. L'origine de la limonite et de la substance verte est incertaine. Les deux substances pénètrent bien le mica blanc, mais dans la majorité des cas il est facile de se convaincre qu'elles n’y sont qu'à l’état d’inclusions d'origine étrangère. Certains cristaux de mica blanc présentent cependant sur leur pourtour, une teinte jaunâtre uniforme, et l’on y distingue le début d’une réduction en fibres sinueuses. C’est un commencement de décomposition dont le résultat final n’est pas indiqué.

Quant aux minéraux accessoires : la tourmaline est en prisme allongé résultant de la combinaison des formes e? et dl; elle renferme du quartz comme inclusion. Le grenat est en grands cristaux donnant des sections arrondies, tantôt incolores, tantôt roses, traversées par de nombreuses cassures (PL. IT, fig. 4); ses inclusions sont des crislaux de tourmaline, de quartz, de mica blanc, de fer oxydulé; elles sont dans certains cas disposées en couches concentriques. La staurotide présente des formes polyédriques assez neltes (PL IT, fig. 3). Elle est fréquemment maclée, mais la macle en croix par pénétration est rare; le plus souvent il y a simple juxtaposition. Certains

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cristaux présentent un clivage net; mais en général il n’y a que des cassures irrégulières; d’une teinte jaune, la slaurotide est très polychroïque. Comme inclusions on y rencontre le mica blanc, le fer oxydulé, le quartz; les inclusions siliceuses se remarquent par leur forme à contours arrondis, mais très sinueux de façon à présenter des parties rentrantes très prononcées.

Fra. 4.

Inclusicn de quartz dans la staurotide.

La staurotide donne naissance en se décomposant à un minéral fibreux incolore (PI. If, fig. #), donnant en lumière polarisée des couleurs aussi vives que le mica blanc. Les fibres sont généralement perpendiculaires aux clivages dans lesquels se concentre une substance ferrugineuse.

L’andalousite presque aussi abondante que le grenat se rencontre dans presque toutes les préparations, quelquefois en grandes plages mal délimitées, mais le plus souvent en plages de dimensions restreintes. Elle est toujours incolore dépourvue de polychroïsme, et les clivages ne se montrent que sur des parties restreintes des plages et sont indiqués par des inclusions ferrugineuses.

Les gneiss du troisième étage forment trois bancs principaux intercalés dans les micaschistes et une assise épaisse de 500 mètres les surmontant. Une recherche attentive permet en outre de constater l'existence, au milieu des micaschistes, de bancs de faible épaisseur et sans continuité, mais ne permettant pas de séparer les gneiss des micaschistes. Les bancs de gneiss ont été rompus en trois tronçons par les failles qui suivent les vallées de Collobrière et de la Molle, et chaque tronçon a été

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nie 6 … reporlé d'autant plus vers l'ouest qu'il est situé plus au nord. Nous reviendrons plus loin sur ce fait. Ces gneiss paraissent d’ailleurs former des lentilles au milieu des micaschistes. Cette forme s’observe dans les bancs de peu d’étendue et peut probablement être attribuée au plus épais qui, comme le fait remarquer M. Bertrand, est déjà moins épais à l’île du Levant.

Ces gneiss sont d'aspect assez variable, mais toujours très riches en silice. À Cogolin, ce sont des gneiss gris contenant 71°}, de silice. Ceux de la Garde-Freinet en contiennent jusqu'à 75 */, el sont souvent presque blancs. Les gneiss de Bormes renferment de grands cristaux de feldspath.

Dans le gneiss de Cogolin les éléments prédominants sont le microcline et le quartz. Comme éléments de première catégorie, interviennent le mica noir, n’offrant aucune particularité, le microcline en grandes plages, simplement moirées en général et ne présentant qu'en certains points les macles rectangulaires caractéristiques ; l’oligoclase et le quartz ne sont qu'à l’état de cristaux accessoires (PL. FT, fig. 4).

Comme éléments de seconde catégorie, se trouvent du feldspath, très sali par les inclusions, certains cristaux se rapportent au microcline; le quartz très abondant en granules très petits pénétrant tous les éléments précédents. Dans certains cristaux de microcline, ce quartz, en grande quantité, constitue avec le feldspath, une véritable micropegmatite.

Les gneiss de la Garde-Freinet contiennent toujours du mica blanc, absent dans celui de Cogolin. Ce minéral leur donne un aspect qui les distingue nettement du gneiss gris. Au microscope on reconnait le microcline en cristaux allongés parallèlement à la schistosité de la roche, mais à faces plus ou moins corrodées par les granules de quartz. Celui-ci, élément prédominant de la roche, est fréquemment en cristaux lenticulaires orientés comme les cristaux de microcline. Enfin suivant les points, le mica blanc et le mica noir se montrent en plus ou moins grande abondance. Le dernier est assez fréquemment transformé en chlorite. Nous

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à l'aplatissement et à l'orientation de tous les minéraux : quartz aussi bien que le mica.

Au-dessus des gneiss, viennent les micaschistes supérieurs qui, en certains points, tel qu’au sud-est de Coïñobrière, passent aux schistes à séricite. Ces micaschistes et les amphibolites qui les surmontent présentent un caractère commun permettant de les reconnaitre facilement au microscope. Les cristaux sont généralement de petites tailles, et dès qu'ils atteignent les dimensions observées dans les roches inférieures ils sont pénétrés par les autres cristaux au point d’être déchiquetés en plages que l'identité d'orientation optique permet seule de rapprocher.

Dans les micaschistes de la base, les lamelles de mica blanc entre lesquelles se trouvent les lentilles de quartz, chevauchent les unes sur les autres de facon à former des surfaces continues, ce que l’on n’observe pas dans les micaschistes inférieurs, La présence de la séricite au milieu du mica donne à la roche un toucher onctueux. Ces micaschistes et les schistes à séricite peuvent d’ailleurs contenir les mêmes minéraux accessoires que les micaschistes inférieurs. Aussi dans certains cas la roche prend-elle une teinte verdâtre provenant de l’abondance de la chlorite.

Les lentilles de quartz sont formées de cristaux de grandes tailles à contours tres sinueux; ils sont moirés en lumière polarisée et renferment de nombreuses inclusions rangées en files. Ces files qui peuvent traverser trois ou quatre cristaux sont quelquefois assez nombreuses pour altérer la limpidité du minéral. Les parties de compositions complexes sont formées essentiellement de quartz granulitique et de mica blanc.

Celui-ci peut se présenter en grandes paillettes n'ayant rien de particulier, et sous cette forme il est accompagné de mica brun. Mais la majeure partie du mica blanc se présente sous forme de paillettes très petites, chevauchant les unes sur les autres, et

qu'il est bien difficile d'isoler même avec de forts grossissements. Quand ces nids de mica blanc sont sectionnés par la lame, à peu près parallèlement à la face p, l’ensemble présente une polarisation d'agrégat. D'ailleurs certains cristaux de mica blanc, par lindividualisation de leurs fibres, et même dans certains cas par l'enchevêtrement de ces fibres paraissent devoir être rapportés à la variété séricite. La chlorite, quand elle existe, est tantôt homogène, tantôt à fibres très nettes; dans les deux cas, très polychroïque, elle est amorphe dans le premier cas et donne des tons mordorés dans le second. L’'orthose et l’oligoclase peuvent se rencontrer dans ces roches, mais tout à fait accidentellement.

Outre ces éléments que l’on observe dans tous les micaschistes, d'autres minéraux tels que l’apatite, la tourmaline, le grenat, la staurotide, peuvent entrer pour une part importante dans la roche que nous étudions. L’apatile est en cristaux plus grands que ceux que nous avons observés à la base de l'étage; ses contours sont très nets, mais n'appartiennent pas toujours à des formes polyédriques; elles renferment des inclusions d’un noir brun cylindroïdes, quelquefois rassemblées dans les plans de clivages, mais jamais de façon à dessiner un cristal intérieur. Les autres cristaux se présentent ici avec le même caractère que dans les micaschistes inférieurs; cependant la staurotide, au lieu de présenter des formes polyédriques, a des contours arrondis el les inclusions sont si nombreuses que chaque cristal se trouve divisé en un grand nombre de petites plages n’ayant de commun que leur orientation optique. |

Les schistes à séricite très blancs, sont à la fois schisteux et fibreux. Ils peuvent renfermer de gros cristaux de grenat, mais c'est le seul minéral de cet ordre que nous y ayons rencontré. L'examen microscopique les montre, en effet, formés de quartz el de mica blanc intimement mélangés (PL IT, fig. 5). Ce mica se présente sous forme de fibres très étroites se décomposant en fibrilles et non en lamelles; caractères permettant de le rapporter à la variété séricite. Au milieu de ces deux éléments

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sont disséminés de très nombreux petits cristaux de zircon brun jaunâtre. En outre, le graphite est quelquefois assez abondant pour que la roche tache les doigts. Dans ces schistes, sont intercalées des amphibolites qui se distinguent des amphibolites inférieures par le caractère commun aux roches de la partie supérieure de cet étage : la division des éléments. Dans ces amphibolites, en effet, à part le fer oxydulé, l'apatite et le zircon, les éléments essentiels, quartz, feldspath et amphibole, se pénètrent les uns les autres de manière à se déchiqueter d'une façon complète : l'orientation optique commune permet seule de rapporter à un même cristal les différentes parties d’une plage d'amphibole disséminées dans une plage de feldspath. ILest à remarquer qu'un certain nombre des grains de quartz, quoique de très petites dimensions sont maclés. Nous avons cherché de la façon suivante à nous rendre compte de la nature de cette macle.

Les deux cristaux maclés produisent un même retard égal à 264; sous la même épaisseur, une section principale du quartz produirait un retard égal à 275; si donc Q est l'angle des normales aux faces des cristaux avec l'axe principal, on à :

Sin? 0 = # d’où ÿ — 78026.

D'autre part, ces faces font avec le plan de macle, un angle de 77° et le plus petit axe d’élasticité, c’est-à-dire la projection de l'axe principal, fait avec la ligne de macle un angle de 2°. Une simple résolution de triangle sphérique permet d'en conclure que la normale au plan de macle fait, avec l'axe principal, un angle de 8914’, c’est-à-dire 90°. Autrement dit, le plan de macle est fort probablement le plan e”; la rotation étant de 180° autour d’une normale à cette face.

Dans ces amphibolites, on observe à Collobrière les lentilles de calcaire rose de 80 centimètres de long environ sur 5 à 6 centimètres de largeur maxima. Ces lentilles, assez rapprochées,

chevauchent les unes sur les autres. La calcite, observée au microscope, ne présente rien de particulier : on constate l'existence des clivages et des macles habituels. De petits grains de quartz sont disséminés au milieu de ces cristaux. Mais la particularité la plus intéressante consiste dans les modifications offertes par les parties vertes de la roche au contact de la calcite : l’amphibole est presque entièrement remplacée par l’épidote en cristaux bien définis et en grains. Ce minéral paraît se rapprocher beaucoup de l’épidote décrite par M. Barrois (1), comme élément des schistes de l’ile de Groix.

Les amphibolites de cet étage, accompagnées de lambeaux de schiste à séricite, se rencontrent dans la rade de Cavalaire, elles sont prises dans un pli, comme nous le verrons plus loin, et ont pu ainsi résister aux érosions.

Au milieu des schistes à séricite, se trouve à Collobrière un dépôt de fer chromé, de grenat almandin et de grünérite. Ces substances forment plusieurs couches dont la plus épaisse a 2 mètres et dont l’ensemble a une puissance de 25 à 30 mètres d’après Coquand. D'ailleurs les grenats entrent dans la composition des schistes encaissant en telle quantité qu'ils ne peuvent plus être considérés comme éléments accessoires. Les couches sont parfaitement interstratifiées au milieu des schistes presque verticaux; et tous les géologues se sont accordés à les considérer comme contemporains des schistes.

Cette remarque a une grande importance puisqu'elle nous apprend que le grenat peut, dans certains cas, être contemporain de la roche qui le renferme, et n'être pas dû à une action métamorphique. Le minerai de fer forme des rhombododécaèdres pouvant atteindre un décimètre de diamètre. Quand on les brise, on cons{ate qu'ils sont formés par la réunion de cristaux de grenat réunis par une substance asbestiforme qui a été étudiée par plusieurs minéralogistes.

(1) Ch, Barrois, Mémoire sur les schistes métamorphiques de lle de Groix.

M. Grüner, dans les Annales des mines, l'a décrite comme une substance en fines aiguilles d’un gris vert pâle, à éclat soyeux ne donnant point d’eat et ne perdant rien absolument de son poids quand on la calcine au rouge dans un tube de verre. La pesanteur spécifique qui est de 3,713, est plus élevée que celle des épidoles, des amphiboles et des pyroxènes les plus denses.

Son analyse donne :

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M. Descloizeaux, qui donne à ce minéral le nom de grünérite, le considère comme une amphibole, opinion confirmée par les recherches de M. Lacroix (1). Il présente deux clivages suivant m, mm = 124° environ. Le plan des axes optiques est le plan g'. La bissectrice négative fait un angle de #4 à 15° avec une normale able

2 E = 95° environ.

pe <v avec une dispersion inclinée faible.

Pléochroïsme sensible quoique faible.

Macles, suivant Al avec axe de rotation perpendiculaire, nombreuses et rappelant, par le grand nombre de lamelles hémi- tropes, les pyroxènes magnésiens artificiels.

Biréfringence considérable, ne — np = 0,056.

(1) Lacroix, B.S.M., t. IX,