PORPHYRES A QUARTZ GLOBULAIRE

Par leurs caractères microscopiques, les pyromérides se rapportent à trois des types de roches admis dans les classifications actuelles : 4° les Pechsteins; 2° les Porphyres à quartz globulaire; 3° les Microgranulites. Il y a naturellement tous les passages entre ces trois types; mais il est utile de les distinguer pour plus de clarté dans la description. Les pechsteins ne formant que des masses peu importantes, nous les étudierons en dernier lieu.

Les Porphyres à quartz globulaire constituent la plus grande partie des coulées. On les traverse au pont du Duc, au pont Saint-Jean; on les retrouve au mont Vinaigre.

Les cristaux de première consolidation, quartz et orthose, sont rares. La pâte se trouve dans un état de cristallisation intermédiaire au stade pétrosiliceux et au stade microgranulitique (PL. ITE, fig. 5). Elle se décompose en plages à contours arrondis, de petites dimensions et s’éteignant en une seule fois. Mais le centre seul de chacune de ces plages possède une individualité minéralogique. Ce centre est formé de quartz, se fondant insensiblement avec les parties périphériques de la plage qui présentent une structure et une composition pétrosiliceuses. Si la cristallisation a été suffisante pour déterminer l'unité d'orientation optique des plages, elle n’a pas été poussée assez loin, pour déterminer la séparation de la silice de la pâte feldspathique dans les parties périphériques. Les cristaux de quartz sont entourés d’une auréole pétrosiliceuse souvent incomplète, orientée comme eux. Tantôt cetle auréole présente une structure radiée, tantôt cette structure y fait défaut. La roche renferme en outre de nombreux sphérolites radiés à composition pétlrosiliceuse, disposés en lraînées. Ces sphéroliltes ont une structure intermédiaire entre celle des sphérolites à croix noire et celle des sphérolites à quartz globulaire. Leur centre est fréquemment occupé par de l’opale ou

de la calcédoine, formant également des trainées radiales. Par ces trainées, le sphérolite se trouve divisé en secteurs. Or les nicols étant à l’extinction, si l’on fait tourner la préparation, on voit une branche de croix noire parallèle à l’une des sections principales traverser successivement tous les points de certains secteurs. D’autres secteurs au contraire s’'éteignent en une seule fois; l'orientation optique est donc unique dans ces derniers; et en général l’une des sections principales est parallèle à l’un des rayons du secteur; dans d’autres cas ce parallélisme n'existe pas. Nous voyons donc que par tous leurs caractères ces roches sont intermédiaires aux porphyres pétrosiliceux et aux véritables porphyres à quartz globulaire.

Sur le chemin de la Duchesse, conduisant au sommet du mont Vinaigre, on voit ces porphyres à quartz globulaire se fondre avec le porphyre rouge. L'examen microscopique des parties intermédiaires nous les montre formés d’une pâte pétrosiliceuse assez semblable à celle des porphyres rouges. Mais cette pâle, au lieu d'entourer quelques rares gros cristaux d’orthose et de quartz, est parsemée d’une infinité de débris aux angles vifs, de cristaux de ces minéraux. Cette pulvérisation des éléments de première consolidation est évidemment le résultat des actions mécaniques subies par les deux porphyres, lors de l’éruption du porphyre à quartz globulaire à travers le porphyre pétrosiliceux.

MICROGRAN ULITE

C’est au Deffens de Saint-Raphaël que l’on trouve surtout le type microgranulitique franc des pyromérides.

Les éléments de première consolidation, très rares d’ailleurs, sont le quartz bipyramidé et l’orthose chatoyant. Ils sont plongés dans une masse entièrement cristallisée et formée exclusivement de petits cristaux de quartz à contours arrondis et parfaitement j individualisés.

Ces cristaux renferment quelques inclusions liquides à bulle

de gaz et un très grand nombre d’inclusions solides et amorphes. Celles-ci ayant une couleur de rouille, donnent à la roche sa teinte; elles sont en si grande abondance qu'elles altèrent complètement la transparence du quartz, si la préparation n’est pas excessivement mince.

Nous avons fait une analyse de la roche. L'orthose de première consolidation est si rare que l’on peut, sans aucune crainte d'erreur, considérer les bases comme provenant des inclusions.

Deffens. Islande,

Perlezat feu, 2800 88600 22088: 2,08 SUR Re one + 6 EE 74,38 AO? ex dell. ce 1826.84 o-4ie 13,78 HO ion SE sed 2, 00e ee 1,9% Cabosautalr cer dE DÉCRET 0,85 Me0 sai ane sie Dihion-sruads 0,58 MnO.. 1,19

Alcalis par différence... 5,49......... 6,20 100,00 101,00

Il est très remarquable que cette roche présente une composition se rapprochant beaucoup de la composition des globules de roches d'Islande appelées trachvtes par Forckhammen. Quoi qu'il en soit, celte analyse démontre que les inclusions ont une composition analogue à celle des feldspaths.

Passons maintenant à l'étude des globules que l’on rencontre en si grand nombre dans cette roche. La fig. 6 de la pl. HI représente un de ces globules vu en lumière polarisée, les nicols étant parallèles. Comme on peut le constater, ces globules sont formés de cristaux de quartz micrograpulitiques orientés d’une façon quelconque. Ils ne diffèrent des cristaux constituant la masse de la roche que par la répartition des inclusions solides. Celles-ci, absolument identiques à celles des autres cristaux de la roche, au lieu d’être disposées

de

sans ordre, forment des trainées concentriques plus ou moins complètes. Absolument amorphes, elles présentent les caractères des corpuscules entraînés mécaniquement lors de la cristallisation du quartz. Or, si l'on admet l’origine éruptive de ces roches, c’est-à-dire si l’on admet que le quartz soit formé par cristallisation dans une masse plus ou moins liquide renfermant les substances entrant dans la composition des inclusions, il nous semble naturel de s'appuyer sur les expériences de Sorby, pour expliquer la disposition en couches concentriques des inclusions. Les expériences de cet auteur, faites dans le but d'éclairer le mode de formation des roches éruptives portent, comme principales conclusions, que les inclusions sont d'autant plus petites et plus nombreuses que la cristallisation est plus rapide. Les globules se formant du centre à la périphérie, si la vitesse de cristallisation est suffisante, la substance ambiante sera entraînée sous forme d’inelusions se disposant sur toute la surface actuelle du globule; si la même vitesse vient à diminuer, le quartz cristallisera sans qu'il se forme d’inclusion. Des variations dans la vitesse de cristallisation déterminent donc la formation de couches de quartz alternativement pur et rempli d'inclusions.

Tout revient done à expliquer les variations dans la vitesse de cristallisation. Or, cette vitesse dépend de la richesse en silice, de la vitesse de refroidissement et de l'influence de certaines circonstances, de certains agents minéralisateurs encore inconnus. Nous ne pouvons faire intervenir ces circonstances, ces agents minéralisateurs ; voyons donc si l'intervention des deux autres facteurs ne suffit pas. La pyroméride se présente en masses trop considérables pour que l’on puisse admettre dans son sein des variations de refroidissement.

Mais il est facile de comprendre que la formation même des elobules entraîne des variations dans la richesse en silice du milieu cristalligene.

Remarquons, en effet, qu’en s’accroissant, un globule diminue la richesse en silice du milieu environnant et que par suite la vitesse de cristallisation elle-même diminue. La vitesse, d'abord

suffisante pour déterminer la formation d’inclusions, devient trop faible, et à une couche contenant des inclusions succède une couche n’en renfermant pas. Si dans la suite le globule est entrainé dans d’autres points de la masse, le globule se retrouvera dans un milieu ayant sa richesse primitive, et la même succession de phénomènes se reproduira. La structure à zones concentriques est donc en définitive le résultat du déplacement des globules, déplacement nettement affirmé par leur disposition en trainées déjà signalée.

PECHSTEIN

Pour la description microscopique des parties vitreuses de la roche observée à la Colle-de-Grane et à Gratadis, nous ne pouvons mieux faire que de reproduire textuellement les paroles de M. Michel Lévy (1) en y ajoutant quelques détails relativement aux globules :

« Les pechsteins des environs de Fréjus, présentent de beaux exemples des diverses structures sommairement décrites jusqu’à présent (structure pétrosiliceuse, fluidale, perlitique).

1° On y trouve des variétés d’un bleu noirâtre, contenant à peine quelques débris de quartz et de sanidine, et traversées par de fines fissures remplies d’une matière rosée.

Au microscope, ces roches franchement résineuses, présentent la double texture fluidale et perlitique; la fluidalité est irrégulièrement jalonnée par de très petits granules opaques, disposés en chapelets; entre deux trainées voisines la pâte vitreuse d’un brun foncé se décolore sensiblement. La matière qui remplit les fissures perlitiques est jaunâtre par transparence. Sous les nicols croisés cette matière stéaliteuse s’illumine faiblement; la pâte s'éteint complètement; elle ne contient ni cristallites ni microlites ;

2° D'autres pechsteins de même provenance ont une cassure

(1) Michel Lévy, loc, cit.

moins vitreuse, avec reflets variés, verts, bruns, rouges. Au microscope, la structure fluidale fait défaut; on peut voir par la fig. 3, pl. VITE, combien la structure perlitique est développée. Elle est comme dessinée par une substance grumeleuse, verte par transparence, qui semble avoir coulé dans les canaux perlitiques et y montre des stries longitudinales; la même matière forme dans la pâte des noyaux indépendants et même des disques grossièrement circulaires qu’un fort grossissement décompose en un amas de gobulites. Elle a par place une faible action sur la lumière polarisée. À cette substance verle, vraisemblablement due à de véritables actions secondaires, se juxtaposent de fines granulations d’un rouge vif qui salissent la pâte entre les canaux perlitiques. Elles s'accumulent aussi sur les bords de ces cassures, laissant la matière verte en remplir l'intérieur.

Dans les parties limpides de la pâte, on perçoit aux forts grossissements (1400 dian:ètres) une multitude de productions cristallitiques, qui peuvent se ranger sous quatre espèces.

a) Un grand nombre de trichites se résolvent en globulites juxtaposés. Tantôt les petites sphères sont simplement tangentes, tantôt elles s’étirent suivant la longueur de l’ensemble, et se fondent l’une dans l’autre, à la facon de certaines cellules végétales. Quelques-unes montrent une double paroi et sont ombrées fortement à l’intérieur comme si elles étaient vides.

b) Plusieurs trichites ne se résolvent pas en éléments plus petits et forment de longs poils aigus transparents d’un bleu clair.

c) À côté de ces productions allongées, on rencontre plus rarement quelques disques circulaires également transparents, d’un vert très pâle; ils sont tantôt homogènes, tantôt doués d’un double noyau plus foncé, en forme de deux demi-cercles juxtaposés par leurs diamètres. Ces petites productions rappellent beaucoup certains cristallites du carbonate de chaux et appartiennent vraisemblablement à la substance verte stéaliteuse des fissures perlitiques.

d) Enfin on trouve par places quelques petits microlites plus longs que larges, à jointements surbaissés qui se groupent assez irrégulièrement autour des noyaux anguleux d’un noir opaque. »

4° On trouve encore, près de Fréjus, d’autres variétés de pechsteins dans lesquels l'éclat résineux a presque entièrement disparu. La texture fluidale y est mise en évidence à l'œil nu par lacis de veines pétrosiliceuses d’un brun clair avec petites languettes brun foncé ou même rouge de cire, serpentant dans une pâte verdàtre pierreuse, dans laquelle des trainées d’une coloration verte plus claire dessinent aussi la fluidalité. Le tout est traversé par de petits filons de jaspe sanguin.

Au microscope la roche se montre douée des trois structures fluidale, pétrosiliceuse et perlitique, et se divise en zones de compositions différentes, comme la fig. 4, pl. VITE, en fait foi.

a) On y distingue des zones incolores et transparentes dans lesquelles les fissures perlitiques remplies d’une substance stéatiteuse verdàtre se sont largement développées. Ces zones rappellent entièrement les pechsieins vitreux de la fig. 3; aussi est-on surpris, sous les nicols croisés de les trouver entièrement cristallisés ; entre les fissures perlitiques, la pâte se décompose en une mosaique de cristaux limpides, pressés les uns contre les autres, Souvent terminés à ces fissures et d'assez grande dimension; la plupart de ces cristaux semblent être du quartz; du moins ne présentent-ils aucune trace de clivage; cependant les inclusions sont rares, même au plus fort grossissement.

b) La structure fluidale n’est pas visible dans ces zones entièrement cristallisées; par contre elle s’y juxtapose et se développe dans certaines portions du magna qui ont été envahies par la matière verte granuleuse, remplissant partout les fissures perlitiques; cette substance probablement stéatiteuse y forme de petites et de grandes écailles dans lesquelles les nicols croisés dessinent des anneaux sombres grossièrement concentriques.

c) Enfin on observe, notamment dans la fig. 4, des trainées

de substance pétrosiliceuse qui suivent la fluidalité générale, en passant curieusement d’une zone à une autre, avec de nombreuses anastomoses ; il semble que cette matière pétrosiliceuse était encore plastique pendant les derniers mouvements de la roche; la ffuidalité et les fissures perlitiques paraissent l'avoir disloquée par endroits, bien que ces dernières lui soient presque toujours tangentes.

Pour bien saisir la structure intime de la substance péltrosiliceuse, il faut la préserver de la lumière réfléchie, au moyen d’un écran convenablement placé; elle paraît en effet douée d’une certaine opalescence brunâtre qui efface les rayons réfractés et leur donne un aspect nuageux. Par transparence elle est nettement radiée et concrétionnée, surtout sur les bords de ces trainées, et elle présente même des globules entièrement rayonnés comme les sphérolites des pyromérides. Cette apparence est surtout nette et générale dans toutes les traînées pétrosiliceuses, quand on emploie le microscope binoculaire, avec un grossissement de 250 à la lumière d’une lampe. Aux nicols croisés, l'extinction bien qu'avancée n’est pas complète ; les sphérolites présentent le phénomène de la croix, les trainées s’estompent d’ombres et de parties plus claires qui changent de place par rotation de l’un des prismes. Les plus forts erossissements ne parviennent pas à isoler les fines ponctuations de couleur brunâtre dont se compose la substance pétrosiliceuse ; on les voit seulement se condenser en rayons en suivant la fluidalité.

Abordons maintenant l'étude des sphérolites présentant à la fois la structure concentrique et radiée. M. Michel Lévy les décrit après avoir constaté qu'ils se trouvent plongés dans une pâle en tout semblable à celle des pechsteins.

Apportant dans cette description tout le soin el l'exactitude qui caractérisent les pages précédentes, il en parle en ces termes :

« On peut très bien voir à l'œil nu dans celte belle roche elobuleuse, que les sphérolites se groupent en général, suivant

une direction déterminée; c'est une trace du mouvement fluidal,

Souvent incomplets et juxtaposés par parties inachevées, les sphérolites paraissent en outre avoir été quelque peu disloquées depuis la consolidation, ils englobent des cristaux anciens de quartz et de sanidine en débris et sont moulés par l'excès de pâte dont nous avons parlé plus haut. Il est très visible que les fissures perlitiques sont postérieures aux sphérolites ; comme nous l'avons déjà fait remarquer, elles leur sont tangentes, et quand la place manque elles se dévient pour se compléter.

Les fines granulations brunes qui dessinent la structure radiale des globules, se concentrent sensiblement à la périphérie de chaque zone circulaire d’accroissement.

Les fentes de retrait qui séparent les accroissements concentriques d’un même globule, et les fines fissures qui le traversent, sont remplies de calcédoine; les sphérolites sont d’ailleurs accolés à des veines d’agate herborisée.

Sous les nicols croisés, l'agate se pare de brillantes couleurs et se montre semée de petits points brillants; elle prend une teinte générale d’un gris bleuâtre ; la matière finement radiée et ponctuée des globules s'’ombre en forme de houppes chevauchant les unes sur les autres. Quant à la pâte qui englobe les sphérolites, elle est traversée par une multitude de veinules de calcédoine, souvent accolées aux fissures perlitiques; c'est une pâle analogue à celle du pechstein précédent, quoique plus finement grenue. »

Nous avons étudié un de ces globules différant totalement des globules à zones concentriques que nous avons décrits plus haut. D'un brun rougeàtre, il est traversé par plusieurs fissures dont l’une plus large le partage nettement en deux parties. Ces fissures sont remplies de calcédoine divisée suivant la longueur de la fissure en zones jaune clair du plus bel effet. Les nicols étant à l'extinction, on constate que la bande de calcédoine se décompose au point de vue optique en