Les roches volcaniques

La grande masse des matériaux volcaniques rejetés est constituée par des leucittéphrites basiques, mais j'y ai rencontré aussi la ^plupart de ces types pétrographiques de couleur claire, leucitiques ou non, et dans ce cas riches en orthose, qui abondent dans les tufs de la Somma. Comme ceux-ci sont encore peu connus et qu'ils méritent par suite une étude détaillée, comme, d'autre part, il ne s'est guère produit à leurs dépens de phénomène métamorphique, je les décrirai dans le chapitre VI et ne m'occuperai ici que des leucittéphrites comparables aux laves récentes et, qui, elles, sont souvent modifiées.

Leucittéphrites basiques.

Beaucoup de ces roches forment des blocs anguleux, d'une fraîcheur remarquable, arrachés incontestablement à des gisements en place

(filons ou coulées). Leur surface est parcourue de fissures de retrait, observables quelquefois sur toute leur périphérie, de telle sorte que chaque bloc affecte la forme d'une bombe vulcanienne typique (i). Ces blocs sont fragiles et se brisent facilement en donnant des fragments à cassure conchoïdale : ce genre de retrait est celui des roches portées à haute température et refroidies brusquement. Mais, comme leur structure et leur composition sont extrêmement variées, on doit en conclure qu'elles sont de gisement et d'âge différent et que les phénomènes calorifiques dont elles portent les traces sont dus à un réchauffement (2).

Il eût été intéressant de pouvoir spécifier l'origine de chacun des échantillons étudiés et d'établir la proportion relative des roches appartenant au vieux volcan et de celles dues aux éruptions historiques qui ont édifié le cône vésuvien ; mais cela est impossible dans l'état actuel de nos connaissances sur la constitution chimique des roches basiques de la Somma* L'étude minéralogiqueest en effet insuffisante pour résoudre cette question : toutes ces roches, en effet, aussi bien celles de la Somma que celles du Vésuve, bien qu'ayant une composition minéralogique qualitative comparable, présentent, en réalité, des variations quantitatives assez grandes, ainsi que le montrent quelques analyses publiées par J. Roth(3) et les nouvelles analyses données au cours de ce mémoire. Quand on compare les roches des coulées et des filons décapés de la Somma, ou celles qui se trouvent en blocs dans ses tufs, avec les leucittéphrites des éruptions récentes du Vésuve, on constate bien une différence d'aspect assez constante. La leucite y apparaît généralement beaucoup plus distincte et semble plus abondante dans les premières que dans les secondes, mais cela tient seulement à ce qu'à la Somma, grâce à des altérations d'origine atmosphérique, la leucite est devenue en partie opaque, d'un blanc de lait, jaunâtre ou rosée, alors que dans les laves du Vésuve le même minéral reste vitreux et incolore, tranche moins sur le fond intact de la pâte. Mais cette distinction ne compte plus guère, quand il

(1) J'en ai recueilli de nombreux échantillons de petite taille dans le ruisseau d'Ottajano, en amont de la ville, quand les premières pluies eurent enlevé la plus grande partie des lapilli légers.

(2) Studien am Monte Somma (Abhandl. Kônigl. Akad, Wissensch., Berlin, 1877).

(3) Les blocs de laves anciennes ainsi que ceux des enclaves homœogènes allomorphes (diorites et gabbros) rejetés par les paroxysmes de Saint- Vincent (1902) possèdent cette même structure.

s'agit, comme dans le cas que nous étudions, de roches arrachées en profondeur et qui, par suite, malgré leur antiquité, ont conservé leur fraîcheur originelle, alors que des roches récentes ont pris une apparence altérée, grâce aux actions métamorphiques qu'elles ont subies.

Les distinctions que Ton pourrait baser sur la structure ne seraient pas moins fragiles, car si l'on peut comparer les plus cristallines des roches rejetées par la récente éruption à celles que Ton trouve en blocs dans les vieux tufs de la Somma, il serait dangereux de baser sur ce seul caractère une notion d'origine. Il ne faut pas oublier en effet que nous ne connaissons des coulées du Vésuve que les parties superficielles (1); les filons profonds, formés par le remplissage des fissures qui ont amené au jour ces coulées, les amas intrusifs qu'elles ont pu laisser loin de la surface et qui ont pu être décapés par les explosions paroxysmales, doivent fournir des roches fort différentes, comme structure, de celles des affleurements, et se rapprochant par suite de celles que l'on trouve dans les tufs de la Somma et qui ont probablement une origine de ce genre. Je laisserai donc de côté cette question d'origine et je me bornerai à étudier les roches intrinsèquement.

Les blocs qui n'ont subi ni transformation métamorphique, ni altération de la part des fumerolles acides, sont très fraîches : leur leucite est remarquablement vitreuse et éclatante sur les cassures. Je n'ai trouvé qu'un très petit nombre de blocs dans lesquels la leucite était zéolitisée (2) et l'olivine transformée en bowlingite (iddingsite), ce qui indique nettement que tous ces matériaux ont été soustraits aux altérations superficielles.

On peut distinguer deux groupes parmi ces leucittéphrites, suivant que leur structure est microlitique ou doléritique ; les secondes existent en blocs indépendants, ou forment des enclaves dans les premières. J'ai trouvé en outre plusieurs blocs de leucittéphrites doléritiques, traversés par des filons minces de types microlitiques à grains fins» Enfin je considérerai à part des blocs renfermant un verre obsidiennique.

(1) Les grandes carrières ouvertes, entre Portici et Torre Annunziata, fournissent les roches les plus cristallines parmi celles des éruptions historiques du Vésuve, précisément parce qu'elles ont entamé d'épaisses coulées.

(2) J'ai recueilli un bloc dont les cavités sont tapissées de beaux cristaux de christianite d'un blanc laiteux à aspect de porcelaine ; un autre contient des cristaux d'aragonite.

Nouvelles Archives du Muséum, 4 e série. — IX. 5

V Leucittémiiutes microlitiques.

Ces roches présentent souvent la même composition minéralogique qualitative que la lave récente ; le plus grand nombre d'entre elles possèdent deux temps de consolidation distincts, elles sont nettement porphyriques. Elles diffèrent surtout les unes des autres par la nature et par les proportions de leurs phénocristaux, ces variations entraînant naturellement des variations concomitantes dans leur pâte, quand les phénocristaux sont abondants. On peut y établir les types suivants :

Type I. — Les phénocristaux sont essentiellement constitués par de la leucite de grande taille ; ils peuvent être accompagnés d'augite, de plagioclases et parfois d'olivine. Dans quelques roches de la Somma, la très grande abondance de gros cristaux de leucite du premier temps de consolidation entraîne comme conséquence sa rareté dans le second temps, dont les éléments sont surtout augitiques et feldspathiques (pi. V, fig. 1). Ces roches riches en grands cristaux de leucite sont, comme on Ta vu page 26, caractéristiques des laves à épanchement lent du type de 1895. Il n'est donc pas étonnant de les voir prédominer dans le cône du volcan et par suite parmi les blocs rejetés en 1906, aussi bien que dans les filons de la Somma refroidis lentement.

Type IL — Les phénocristaux dominants sont constitués par de l'augite (pi. II, fig. 4); ils sont parfois accompagnés de phénocristaux de leucite, mais ces derniers sont en général peu apparents: ceux de plagioclases manquent ou sont peu abondants (pi. V, fig. 2). Ce type est caractéristique des laves des très grandes éruptions du type 1872 (1631, 1872 entre autres) et de celles du type 1760, épanchées rapidement par des fissures très basses (1760, 1794, 1861). Cette particularité de leur formation explique pourquoi les blocs de ce type sont moins abondants parmi ceux qu'a rejetés la récente éruption que ceux du type précédent.

Sauf dans le cas signalé plus haut, la pâte de ces divers types est très riche en leucite, entre les cristaux de laquelle sont distribués les plagioclases et l'augite. Suivant les cas, il y a une grande différence de taille entre les phénocristaux et les microlites de leucite ou bien, au contraire,

il existe entre eux des passages gradués ; les phénocristaux sont alors de petite taille. L'apatite en gros prismes, souvent terminés par une pyramide, est abondante dans toutes ces roches.

La lave de 1906 occupe une place intermédiaire entre ces deux types principaux.

Type III. — Enfin, et beaucoup plus rarement, il existe (Somma) des leucittéphrites à aspect compact, manquant presque de phénocristaux ou ne renfermant à cet état que quelques individus d'olivine et d'anorthite ; la pâte est à éléments très fins.

Ce qui a été dit plus haut au sujet des variations de la cristallinité de la pàtc de la lave récente s'applique naturellement aux roches qui nous occupent ici. Beaucoup des blocs de 1906 sont à plus grands éléments que toutes les roches en place sur les flancs du Vésuve et mémo à la Somma ; ils conduisent, par des étapes variées, au type doléri tique, mais toutes les roches que je comprends dans ce paragraphe sont certainement de surface.

On voit, en résumé, que la composition minéralogique des leucittéphrites de ce massif volcanique est simple. Divers auteurs ont bien signalé, plusieurs minéraux autres que ceux dont il vient d'être question tels que l'orthose, la néphéline et la sodalite ; je ne les ai jamais observés moi-même comme éléments normaux, et je les crois toujours dus soit à des phénomènes d'autopneumatolyse (1), quand la roche considérée provient de coulées en place, soit à des phénomènes métamorphiques, quand les échantillons ont été recueillis à l'état roulant (2) ; il en est certainement de même pour la hornblende.

Je terminerai par une remarque au sujet de la biotile, qui existe en petite quantité à l'état de phénocristaux dans beaucoup de leucittéphrites; dans les laves du type II, où je l'ai observée personnellement en lames minces (1794, 1861, 1872), elle ne présente pas de phénomènes de résorption très intenses. Il serait intéressant de l'étudier à ce point de vue dans les laves épanchées lentement comme celles du type I, afin de voir si elle n'y présente pas des phénomènes de résorption plus importants,

(1) Voy. page 65.

(2) C'est ainsi que Von Lasaulx a donné [{iïeues Jahrb., XL, 1872, 408) la description de la lave de 1872, d'après un échantillon contenant beaucoup de néphéline et de grenat, et qui n'appartient certainement pas au magma neuf, mais bien à une enclave métamorphisée.

comme cela a lieu d'une façon constante dans toutes les roches des grandes coulées du Massif central de la France. Je n'ai pas personnellement d'observations suffisantes sur cette question.

2° Leucittépiimtes doléritiques.

Je désigne sous ce nom des leucittéphrites holocristallines, à grands éléments, ayant un aspect plus ou moins grenu, à cause de la forme globulaire des grands individus de leucite; elles contiennent souvent des phénocristaux d'augite pouvant atteindre 1 centimètre de plus grande dimension. Elles abondent aussi bien parmi les blocs de 1906 que dans les tufs de la Somma.

Je les appelle doléritiques, parce que, comme les basaltes doléritiques, elles paraissent avoir cristallisé par une prise en masse, sans qu'il soit possible de distinguer un ordre très régulier dans la cristallisation. Les grands cristaux d'augite ont rarement des formes géométriques planes, et, si leur apparition a en partie précédé celle des autres éléments, leur périphérie est de cristallisation contemporaine de ceux-ci. Il arrive même que l'examen microscopique fasse voir que ces phénocristaux sont en réalité ophitiques par rapport aux autres éléments et, par conséquent, plus jeunes qu'eux ; mais ces différences sont si peu sensibles, si variables d'un échantillon à un autre et même dans les divers parties d'un même bloc, que je crois ma comparaison avec les dolérites feldspathiqucs tout à fait justifiée (pi. II, fig. 2 et 3). Bien que cette structure ne soit pas liée à une composition chimique spéciale, ces roches doléritiques appartiennent souvent à des types assez basiques, l'olivine y est alors abondante ; elle apparaît sous la forme de grains jaunes, lorsqu'on examine la roche à l'œil nu. Les minéraux constituants essentiels sont les mêmes que dans les types précédents ; le plus souvent aucun élément n'est nettement automorphe, à l'exception des plagioclases (bytonnite à anorthite) qui forment toujours des lamelles aplaties suivant g 1 (010) ; Faugite et même l'olivine les enveloppent très souvent ophitiquement. Quant à la leucite (biréfringente), elle est globuleuse, mais sans formes géométriques : dans les échanlillons à très grands éléments, il arrive que tous les autres minéraux

de la roche paraissent être enveloppés par d'énormes plages de leucite formées par un cristal unique ; c'est quelquefois le cas, en effet, mais le plus souvent ce n'est qu'en apparence ; elles résultent de la réunion d'individus xénomorphes diversement orientés.

Dans les roches à grands éléments, qui dérivent, par gradations insensibles, de la leucittéphrite du type II, l'impression que l'on ressent à la vue des plaques minces, c'est que la leucite est en partie plus ancienne que les feldspaths,bien que là encore elle en enveloppe incontestablement un grand nombre de plages.

En résumé, les leucittéphrites doléritiques doivent être considérées comme une forme de refroidissement lent du magma, dans laquelle la cristallisation des différents minéraux a été presque simultanée ; des variétés à éléments encore plus grands conduisent à de véritables roches granitoïdes; si, par la pensée, on remplace dans celles-ci toute la leucite par de grandes plages d'orthose, on est conduit à la sommaïte, qui va être décrite dans le chapitre VI ; on y verra d'ailleurs qu'il existe des passages entre ces deux types pétrographiques.

Je crois probable l'existence de ce type doléritique dans la partie centrale des coulées très épaisses ; mais il me paraît plus vraisemblable que les blocs étudiés sont constitués par des roches de demi-profondeur, ce qui expliquerait la présence dans beaucoup d'entre elles de biotite et de hornblende, en grandes plages englobant souvent ophitiquement les plagioclases, si ces minéraux n'y sont pas de formation métamorphique, comme les minéraux drusiques que l'on y voit parfois (blocs de l'éruption récente).

3° Leucittéphrites renfermant du verre apparent.

Les verres des magmas leucitiques sont si rares qu'une étude toute spéciale s'impose pour des blocs, riches en matière vitreuse, qui abondent parmi les produits rejetés par l'éruption.

Je les diviserai en deux groupes, suivant que le verre est d'origine primaire ou au contraire qu'il est dû à un phénomène de métamorphisme calorifique, à une refusion.

a. Roches à verre primaire.

Verres obsidienniques. — Los plus remarquables de ces roches sont caractérisées par la présence d'un verre noir, ayant l'aspect do Yobsidienne. Je n'ai vu aucun bloc de ce verre offrant de grandes dimensions ; il constitue toujours un accident, plus ou moins important, do roches à aspect pierreux.

Deux types se rencontrent, qui ne se distinguent que par des différences dans les dimensions et dans la distribution des parties vitreuses. Dans l'un, le verre constitue de petites taches polyédriques, mais irrégulières, plus rarement globuleuses, tantôt clairsemées, tantôt assez uniformément réparties au milieu d'une roche pierreuse; l'ensemble fait parfois penser au premier abord à une broche ignée, qui contiendrait des fragments d'obsidienne.

Dans le second type, l'obsidienne, tout on conservant le mémo aspect extérieur, forme des masses plus grandes, pouvant atteindre la grosseur du poing ; elles se terminent on veines ou en filonnets irréguliers.

Ce verre est généralement continu; on y voit seulement do temps en temps quelques grosses cavités à parois lisses; il n'est jamais scoriacé. À l'œil nu, il parait homogène, dépourvu de cristaux; les esquilles que l'on peut en détacher sont translucides et d'un brun vcrdàtre plus ou moins foncé ; il est très fusible au chalumeau.

De semblables roches ne constituent pas une particularité spéciale à cette éruption. En effet, dès 1790, Saggio (1) les signale parmi les produits des éruptions de 1779 et de 1789, recueillis par Hamilton. A la suite de l'éruption de 1822, Poulett Scrope (2) parle d'obsidiennes leucitiques dans son énumération des produits rojetés; Monticelli et Covelli (3) en font une étude complote, en publient une analyse et établissent un parallèle entre elles et les obsidiennes de Lipari. l'n échantillon de cette même éruption a été étudié au point de vue chimique par Lagorio (4) et deux autres au point de vue minéralo-

(I) Di litologia vesuviana, Napoli, 1790, p. 128. (Y) Quaterl.J.of. Se. London, XV, 1823, 3.

(3) Storia dei fenontimi dcl Venir io 482l-iS2t, Napoli, 1823, 168.

(4) TschermalCs miner, u. petr. Milteil., VU, 1887, 483.

gique par L. Sinigallia (1). À. Scacchi a retrouvé ces roches parmi les blocs lancés par le paroxysme de 1872 (2). Enfin, pour terminer cet historique, j'indiquerai que mon collègue, M. Stanislas Meunier, a bien voulu me communiquer un échantillon de la collection géologique du Muséum, qui est noté comme ayant été recueilli dans le cratère du Vésuve, après l'éruption de 1813.

Revenons aux roches de 1906. Quel que soit le mode de distribuion du verre, en masses isolées de grande taille ou en petits îlots, les particularités qu'il présente sont les mômes.

Deux cas doivent être distingués, suivant la nature de la roche pierreuse englobante : ou bien celle-ci est une leucittéphrite compacte, à éléments fins ; ou bien c'est une leucittéphrite doléritique ; dans ce dernier cas, la roche à grands éléments forme soit des blocs distincts, soit des enclaves (3) dans des leucittéphrites à éléments fins. Je décrirai sommairement quelques exemples caractéristiques de chacun de ces types.

Leucittéphrites à grains fins. — Une variété assez répandue est fournie par une roche grise, à grain uniforme, contenant beaucoup de petits îlots vitreux; c'est une leucittéphrite à augite du type II, riche en phénocristaux d'augite, pauvre en phénocristaux de leucite ; elle contient une quantité très notable de phénocristaux automorphe d'olivine. Sa caractéristique 'réside dans la très grande abondance de fort petits cristaux (microlites) de leucite et de microlites d'augite en grains irréguliers. Il existe si peu de plagioclase que la roche est presque une leucitite ; en tout cas, ce minéral est très irrégulièrement distribué. La leucite contient une quantité considérable de petites inclusions vitreuses sans bulle. Tous les éléments qui viennent d'être énumérés sont moulés par un verre brunâtre, rendu trouble par des ponctuations de magnétite, verre qui est d'ailleurs très peu abondant ; là où sa proportion augmente, les microlites de plagioclases sont plus nombreux.

({) Neues Jahrb., Beil., Bd. VII, i890, 417.

(2) Gontribuzione minerai, stor. incend. vesuv., 1872 (Atti R. Accad. Se. Napoli, 1872, n° 22, p. 16) .

(3) C'est là un exemple des enclaves homœogènes plésiomorphes, dont il est question page 51.

Le verre qui constitue les Ilots est brun foncé et homogène dans leur partie centrale ; mais, sur leurs bords, sa couleur est plus intense, et il présente des dévitrifications, sous forme d'une substance fibreuse, à tendance sphérolitique, implantée normalement aux parois ; ces fibres à extinction longitudinale, à signe d'allongement positif et biréfringence extrêmement faible, à réfringence faible, me paraissent être de nature feldspathique (1).

Ces produits fibreux s'appuient sur une couche continue, constituée par des cristaux automorphes de plus grande dimension que ceux qui constituent le reste de la roche ; ils appartiennent à la leucite, accompagnée ou non d'augite. Quelquefois cette leucite est très riche en inclusions vitreuses (à bulle) non orientées; dans d'autres cas, les inclusions sont uniformément réparties; elles n'existent que dans la partie des cristaux opposée au verre, tandis que le côté en contact avec celui-ci en est complètement dépourvu. Plus souvent, ces cristaux ne renferment aucune inclusion, comme ceux qui sont représentés dans les figures 2 et 3 de la planche III.

La section d'un de ces îlots de verre et de la région silicatée qui l'entoure donne l'apparence d'une géode, tapissée de cristaux encore plongés dans leur eau mère.

Le plus souvent, la partie centrale de l'îlot vitreux est libre de cristaux, mais il n'en est pas toujours ainsi, quand il est de petite taille ; la figure 3 de la planche III montre un exemple dans lequel de l'augite a cristallisé dans cette partie centrale; ses cristaux sont entourés de sphérolites, et l'on peut constater qu'entre eux et le verre se trouve une zone très étroite, dans laquelle le verre a été partiellement dépigmenté.

La figure 1 de la* planche III représente une plaque taillée dans un échantillon contenant de grands nodules de verre obsidiennique ; la roche est encore une leucittéphrite à grains fins. La proportion des cristaux de leucite à formes distinctes développés dans le verre

(1) M. Sinigallia asignalé (op. cit., 424), dans l'un de ses échantillons, des fibres de structure et de distribution analogues à celles que j'ai observées; mais il les décrit comme légèrement pléochroïques et les attribue à l'ilménite.

est beaucoup plus considérable que dans le cas précédent. Tantôt ce sont des individus isolés comme dans la préparation représentée, tantôt ils sont réunis en groupes et limités par des formes géométriques seulement du côté du verre. Ils sont entourés par de très fines aiguilles, qui paraissent de nature pyroxénique. Enfin je signalerai la présence de quelques microlites de plagioclases, auxquels les produits sphérolitiques dont il a été question plus haut forment des prolongements en forme de houppes, qui rappellent la disposition que prend la limaille de fer aux extrémités d'un barreau aimanté.

Leiicittéphrites dolêritiques . — J'ai étudié en particulier des échantillons enclavés dans une leucittéphrite du type précédent. On n'y distingue à l'œil nu que de grands cristaux d'augite et duverre noir ; au premier abord, la roche semble grenue, à grands éléments. L'examen microscopique montre que cette augite verdàtre, très zonée, n'est que partiellement automorphe ; souvent ses bords sont irréguliers et alors fort riches en larges inclusions d'un verre brun, identique à celui qui forme les plages continues. Cette augite est fréquemment groupée ophitiquement avec de la bytownite. 11 existe aussi de l'olivine et de l'apatite ; le plagioclase est abondant dans le verre brun, sous forme d'énormes microlites, généralement entourés d'une zone noire, riche en magnétite ; signalons enfin l'augite en petits grains et fort peu de leucite.

Quand la proportion du verre est grande, tous les produits cristallisés semblent nager au milieu de lui ; mais, quand il devient moins abondant, la roche apparaît comme une leucittéphrite doléritique, riche en plagioclases et pauvre en leucite, dans laquelle le verre occuperait des vides intersertaux.

J'ai rencontré des blocs indépendants de leucittéphrite doléritique, présentant à peu près les mêmes caractéristiques, mais contenant beaucoup de leucite, d'olivine et de gros cristaux de titanomagnétite. Le verre est plus clair que dans les roches précédentes et ne présente plus de concentrations ferrugineuses autour des feldspaths.

Enfin il me reste à signaler des types dolêritiques, dans lesquels le verre est encore distribué sous forme d'îlots réguliers, mais dont la

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couleur est plus pale. La leucile des bords des géodes, au lieu d'avoir les formes régulières normales, comme dans les figures i à 3 de la planche III, se présente en énormes squelettes, à formes étranges et variées, dont la figure i de la planche III donne une idée. Ces cristaux sont généralement dépourvus d'inclusions vitreuses, mais ils renferment souvent par places, comme dans la figure précitée, une pigmentation très légère, simulant dans les cristallites un canal central. Dans plusieurs échantillons, la leucite normale de la roche renferme une énorme quantité de très petites inclusions vitreuses distribuées irrégulièrement. La caractéristique de ces roches, — nous allons voir qu'elle a une importance pour l'explication de l'origine du verre, — réside dans l'abondance de grands cristaux de hornblende, qui se voient quelquefois dans le verre avec des formes nettes; ce cas est notamment réalisé dans l'échantillon d'où a été extraite la préparation représentée par la figure i; des cristaux automorphes à arêtes vives de hornblende, d'augite, de leucite se trouvent souvent côte à côte dans la même géode.

Notons enfin que la composition de toutes ces roches peut être compliquée par la production de ces phénomènes métamorphiques, qui seront étudiés dans le chapitre IV. L'existence de minéraux néogènes est parfois manifeste, même à l'œil nu ; tel est le cas en particulier de leucittéphrites doléritiques, dans lesquelles les ilôts vitreux englobent sur leurs bords des cristaux blancs de cavolinite et celles dont les cavités contiennent des aiguilles de hornblende.

Il me reste maintenant à discuter l'origine de ce verre obsidiennique. La première idée qui vient à l'esprit est de le considérer comme dû à une refusion de la roche ; c'est l'hypothèsequi a été formulée jadis par Monticelli et Covelli. De nombreuses raisons doivent faire rejeter cette manière de voir. L'étude microscopique montre en effet que les minéraux renfermés dans ce verre y sont plus gros, plus nets que ceux qui existent dans le reste de la roche ; ce sont des produits cristallisés lentement, alors que dans l'hypothèse d'un verre d'origine secondaire le refroidissement eût été brusque et par suite les cristallisations n'eussent donné que de petits cristallites. De plus, on n'y voit pas de minéraux en voie de fusion, comme cela est le cas pour certains échantillons qui vontêtre étudiés plus loin et qui.

eux, ont été certainement en partie refondus. Enfin, dans l'hypothèse d'une refusion, la roche devrait être appauvrie en ses éléments les plus fusibles ; or non seulement tel n'est pas le cas, mais on vient de voir que des leucittéphrites doléritiques, riches en verre, renferment en abondance de la hornblende intacte, qui, en raison de sa facile fusibilité, aurait dû disparaître avant tout autre minéral.

Mais de tous les arguments que Ton peut faire valoir contre cette hypothèse, le plus important est celui qui est tiré de la composition chimique de ce YorroÂVêsuvose : II. 8. 2. 2) A

Je donne ci-contre, en qu'analyse d'une leucittéphrite à grains fins, et, en ô, celle du verre constituant au milieu d'elle une masse de la" grosseur du poing; Monticelli et Covelli ont publié l'analyse d'un verre de l'éruption de 1822 ; bien qu'elle soit fort incomplète, on voit qu'elle correspond à un type très analogue au mien •:

SiO 2 . A1 2 0\ Fe 2 3 . FeO. MgO. CaO. Na 2 0. K 2 0. I1 2 0. TiO*. P*0 5 .

La comparaison des analyses a et h montre que le verre ne peut résulter de la fusion totale ou partielle de la roche, puisque, d'une part, il est extrêmement différent de la roche complète, surtout en ce qui concerne les alcalis (prédominance du sodium) et que, d'une autre, il est plus acide, plus riche en alcalis, pauvre en fer, en magnésie et en chaux, alors qu'il devrait avoir une composition inverse, s'il résultait de la fusion des minéraux les plus fusibles de la roche, c'est-à-dire de ses métasilicates.

Ce verre ne doit pas être considéré comme l'obsidienne, comme la forme vitreuse de la leucittéphrite, mais comme un résidu, une sorte d'eau mère incristallisablc, laissée après la formation des autres éléments de la roche.

La leucite et l'augite étant les derniers minéraux cristallisés sur les bords de ce verre, il était intéressant de rechercher ce qui peut y rester encore à l'état virtuel de ces minéraux. Dans le calcul donné en «, j'ai supposé tout le potassium à l'état de leucite ; on y voit que, si la cristallisation du pyroxène et de la leucite avait continué jusqu'à son extrême limite, le verre subsistant aurait eu la composition d'un mélange en égale proportion d'albite et de néphéline, En 6, se trouve le calcul fait en

supposant tout le potassium sous forme d'orthose. Le résidu est dans ce cas constitué par un mélange en proportions presque égales de néphéline et d'orthose sodique. Ces résultats expliquent d'une part l'impossibilité de la cristallisation par fusion ignée de ce verre et en même temps la facilité avec laquelle il donne, sous l'influence des fumerolles qui seront étudiées plus loin, un minéral calco-sodieopotassique du groupe de la néphéline (cavolinite) .

, , -, ( Orthose » 34,47

Feldspath* . . . . j AlbUe 24;J6 78(}

^ u il - . ( Leucite 27,03 »

Feldspathoides. ] TA '

r ? Néphéline 2i,t2 3o,i7

OEgyrine 0,40

iWSiO 5 0,01

J ^MgSiO 3 4,50

FeSiO 3 8,05

llménite 0,91

La densité de ce verre est de 2,52 ; son indice de réfraction pour la lumière du sodium est de 1,5254.

Il m'a paru intéressant, comme je l'avais fait pour les roches vitreuses de la Martinique (1), de comparer l'indice de ce verre naturel à celui qu'on obtient en transformant la roche volcanique entière en un verre homogène ; la densité et l'indice de réfraction de celui-ci sont respectivement 2,06 et 1,5615. Ils présentent, avec les nombres concernant le verre naturel, des relations comparables à celles que j'ai obtenues pour les produits de la récente éruption de la Montagne Pelée : verre naturel de l'andésite, n= 1,4888, densité = 2, iO ; verre artificiel, n -= 1,5364, densité == 2,50. Densité du type le plus cristallin de la roche = 2,71 .

Ces nombres justifient la conclusion que je viens de formuler.

M. Lagorio a été conduit à une conclusion du môme ordre par l'étude d'un échantillon similaire, provenant de l'éruption de 1822. La composition de son verre est différente de celle du mien ; les deux analyses de M. Lagorio ont été faites, l'une a sur la roche entière, y compris les nodules vitreux, et l'autre 6, sur le verre. Dans la comparaison avec mes

(1) La Montagne Pelée et ses éruptions, Paris, Masson, édit., 190i, p. 511,

échantillons, il ne faut pas oublier que le fragment analysé plus haut ne renfermait lui-même que très peu de verre; de plus, M. Lagorio signale dans sa roche de l'augite jaune d'or à extinction de 1 5 à 20° (rapportée sans doute à ?i p ; ce serait dans ce cas une augite œgyrinique voisine de l'segyrine), ce qui indique une modification métamorphique de la roche :

SiO 2 . A1 2 3 . Fe 2 3 . MgO. CaO. K 2 0. Na 2 0. H 2 0. Densité.

Enfin je signalerai un énorme bloc de leucittéphrite à grains fins, qui était traversé par un filonnet ayant 1 centimètre d'épaisseur d'un verre noir, différent des précédents, en ce qu'il est un peu bulleux et possède une cassure terne. Il s'est détaché en plaquettes fragiles, laissant la surface de la roche recouverte d'un enduit bulleux.

Il est transparent en lames très minces, coloré en brun foncé : il ne renferme au contact de la leucittéphrite que quelques microlites de plagioclases bordés d'une zone ferrugineuse.

Son indice de réfraction est 1,5340 et sa densité de 2,57 à 2,59; sa composition est la suivante :

SiO 2 . A1 2 0\ Fe 2 3 . FeO. MgO. CaO. Na 2 0. K 2 0. H f O Cl.

Ces nombres se rapprochent de ceux donnés plus haut, sans être identiques : ce verre doit être interprété de la même façon et ne doit pas être considéré comme résultant d'une injection du magma fondu récent dans les fentes d'une enclave, ainsi que me l'avait fait supposer tout d'abord l'aspect du bloc étudié.

Je terminerai par une remarque qui peut servir d'argument supplémentaire en faveur de mon interprétation de l'origine primaire du verre ; les leucittéphritesdoléritiques en enclaves dans desroches à grains fins, décrites plus haut, ont une structure qui, dans une certaine mesure, peut être comparée à celle des diabases intersertales, renfermant un résidu vitreux. C'est la structure des enclaves homœogènes plésiomorphes de l'andésite de la Montagne Pelée, qui, bien que très cristallines et à grands éléments quand on les compare à la roche englobante, sont cependant riches en verre. Or ces dernières, de même que les enclaves du

Vésuve, doivent, sans aucun doute, (Mre considérées comme des sortes de glaçons de cristaux, ayant flotté dans le magma et ayant suivi par suite les diverses étapes de son refroidissement et de sa cristallisation (I).

Il n'en serait pas de même si le verre que nous discutons était dû h une refusion : dans ce cas, en effet, celle-ci se serait produite du bord à la périphérie du bloc, sans suivre d'une façon constante une marche parallèle dans la roche englobante et dans les fragments enclavés.

Verre scoriacé. — J'ai recueilli quelques gros blocs de roches extrêmement vitreuses, mais scoriacées : elles diffèrent par suite beaucoup des précédentes. Elles ont une très grande analogie avec les scories des explosions stromboliennes de l'éruption actuelle (2), dont elles se distinguent cependant en ce qu'elles sont moins huileuses. De plus, elles offrent des différences structurelles avec elles ; il n'est pas impossible qu'elles proviennent d'une autre période 1 de l'éruption actuelle, mais elles peuvent avoir un âge quelconque. Cette question ne peut être élucidée ; je croirais cependant volontiers qu'elles ont été rejetées au cours d'une éruption modérée, car elles présentent latrace manifeste d'une cristallisation tranquille et lente. Leur verre est brun, parfois riche en très petits microlites de leucite en trapézoèdres distincts, à faces creuses, comme ceux décrits page 21.

Leurs phénocristaux sont surtout intéressants : tous (leucite, augite, avec, en moindre quantité, mais cependant avec abondance, divine et biotite) sont de grande taille. La leucite est automorphe et riche en inclusions vitreuses, sans distribution régulière. L'augile, également automorphe, enveloppe souvent des cristaux de leucite; plus souvent encore, elle est groupée ophitiquement avec des phénocristaux ou de grands microlites de bytownite. Cette structure ophitique du pyroxène et du plagioclase réalisée dans les phénocristaux n'est pas rare dans les roches du Vésuve, et j'en ai cité plus haut des exemples, mais jamais je ne l'ai vue aussi nette que dans les échantillons en question ; elle est parti-

(1) On remarquera que les leucittéphrites microlitiques dépourvues de verre, décrites page 41, renferment aussi des enclaves doléritiquesà rapporter au même type que celles discutées ici; mais elles sont holocrislallines.

(2) Elles paraissent analogues, à certains égards, aux roches vitreuses de l'éruption de 1753 et de 1809, décrites par M. L. Sinigallia dans le mémoire cité plus haut.

culièrcment facile à étudier dans cette roche, grâce à sa richesse en verre. C'est la reproduction de la structure si caractéristique d'un type particulier de basalte du Mont Dore, que M. Michel Lévy a appelé (1) basalte semi-ophitique (basalte demi-deuil).

La biotite ne forme pas, comme dans les laves de l'éruption actuelle (2), un accident assez rare ; elle est constante, en nombreux etgrands cristaux, qui, au lieu d'être très anciens, englobent eux aussi tous les autres minéraux et sont parfois groupés ophitiquement avec les feldspaths.

Ces scories très vitreuses renferment des enclaves de la grosseur du poing de roches, dans lesquelles la proportion des éléments cristallisés et notamment celle des grandes plages ophitiques d'augite augmente ; elles consistent en leucittéphrites doléritiques à très grands éléments, fort riches en verre ; elles sont tout à fait homologues des enclaves trouvées dans les types précédents; mais elles en différent par la plus égale répartition de la matière vitreuse.

b. Roches refondues.

A côté de ces roches à verre primaire, il en est d'autres, dont le verre est probablement le résultat d'un phénomène secondaire, d'une refusion, produite pendant le paroxysme récent, ou au cours d'un autre, antérieur. Les roches présentant de semblables traces de phénomènes calorifiques sont constituées soit par des leucittéphrites, soit par des roches métamorphiques arrachées aux tufs de la Somma. Afin de n'être pas obligé de revenir sur cette question du métamorphisme calorifique, je décrirai ici les unes et les autres.

Leucittéphrites refondues. — Un cas typique consiste en une leucittéphrite à phénocristaux d'augite (dominants) et de leucite. A l'une des extrémités de l'échantillon, la roche a l'aspect normal ; elle apparaît, à l'œil nu, très vitreuse, creusée d'une grande cavité à surface

(1) Bull. Soc. fjéoL France, XVI11, 1890, 829.

(2) Ce ne serait pas une raison suffisante pour penser que ces laves scoriacées n'appartiennent pas au magma neuf; la biotite se rencontre fréquemment dans les formes non épanchées des leucittéphrites de ce massif volcanique, témoins les blocs à structure doléritique ou grenue des tufs de la Somma. Le même fait est fréquent dans les andésites d'Auvergne, aussi bien pour la biotite que pour la hornblende; ces minéraux à l'état intact abondent dans les blocs projetés et sont résorbés dans les coulées.

vernissée. Le verre est noir, mais aune cassure irrégulière, qui diffère par suite de la cassure unie des types obsidienniques.

L'examen microscopique fait voir que ce verre est très hétérogène, veiné de brun plus ou moins foncé et de jaune ; il renferme un assez grand nombre de cristaux d'augite, les uns, de grande taille, en partie fondus, les autres, plus petits, à formes très nettes. Il existe quelques grands cristaux de leucite, complètement globuleux, sans forme géométrique, ressemblant à des fragments de glace en voie de fusion ; enfin on distingue de nombreux microlites de plagioclases, autour desquels le verre est plus ferrugineux, mais toujours isotrope ; les plagioclases, à formes nettes, accompagnés de nombreux octaèdres de titanomagnétite et de microlites d'augite, sont très nettement dus h des recristallisations ; leur automorphisme contraste avec l'absence de formes géométriques de la leucite.

Quand on se rapproche de la roche compacte, on voit augmenter la proportion de ces éléments néogènes et celle des restes de leucite. Bientôt, on rencontre non seulement des phénocristaux de ce dernier minéral, en voie de fusion, mais encore des microlites. La teneur en verre diminue peu à peu, et Ton arrive enfin à une région dans laquelle tous les éléments normaux de la roche sont en place, mais isolés les uns des autres par un peu de verre brunâtre, au milieu duquel, plagioclases, augite et magnétite recristallisés sont pressés les uns contre les autres.

La différence essentielle existant entre ces roches fondues et les types obsidienniques tient à ce que la leucite y parait constituer des cristaux anciens, en voie de fusion ou plus probablement de dissolution dans le verre des éléments voisins. On ne distingue qu'exceptionnellement dans les grains de leucite de ces types quelques faces planes, qui, au contraire, . sont la règle dans les cristaux du verre obsidiennique. De plus, les régions très vitreuses sont remplies de cristaux néogènes, alors que, dans le cas précédent, tout cristal a disparu à moins de 1 millimètre des bords de l'échantillon. L'indice d'une portion du verre a été trouvé de 1,538; cette valeur est plus voisine de celle du verre obsidiennique étudié plus haut que de celle du verre résultant de la fusion totale de la leucittéphrite ; mais cela tient sans doute à ce que ce produit ne correspond qu'à une partie de la roche, une quantité importante d'augite ayant recris-

tallisé : les deux roches que je compare n'avaient pas d'ailleurs exactement

la même composition originelle.

Roches métamorphiques refondues. — Les blocs silicates dérivant de

calcaire, dont il va être question plus loin, présentent très fréquemment des phénomènes de refusion, qui sont incontestablement postérieurs à leur métamorphisme. Là encore, il n'est pas possible d'assurer que ces phénomènes calorifiques soient le résultat de l'éruption actuelle, car des blocs semblablement modifiés se rencontrent à la Somma. Quoi qu'il en soit, je passerai rapidement sur la description de ces blocs, qui ne présentent pas de particularités minéralogiques intéressantes, le phénomène se bornante une fusion sans recristallisation.

Roches silicatées résultant de la transformation de calcaires. — Je signalerai seulement le cas de blocs à augite et biotite ; à augite, anorthite et biotite ; à augite, spinelle, anorthite et biotite ; enfin à humboldtilite, forstérite, spinelle et biotite. Dans toutes ces roches, la biotite forme de grandes plages, postérieures à tous les autres éléments et les englobant parfois pœcilitiquement. La fusion est limitée à la biotite, qui est ainsi transformée en verre brun homogène (1), que l'on distingue parfois, macroscopiquement, sous forme de petites masses scoriacées. Il est possible de suivre toutes les étapes entre le cas où la biotite est entièrement fondue et celui où elle subsiste encore en fragments à bords arrondis comme par un coup de chalumeau. Il n'est donc pas douteux que la production de verre de ces diverses roches ne soit bien consécutive à un réchauffement de la roche.

Parmi les blocs que j'ai recueillis après les grandes explosionsde la Soufrière de Saint-Vincent en 1902-1903, se trouvent des enclaves homœogènes allomorphes ayant la composition de diorites ou de gabbrosàolivine, et. dans lesquelles la hornblende forme (2) d'énormes cristaux pœci-

(1) L'étude des enclaves des roches volcaniques montre que le verre de biotite recristallise avec la plus grande facilité en donnant des spinellides, de l'hypersthène, etc. (Les enclaves des roches volcaniques, op. cit.). La fusion incomplète et l'absence de recristallisations dans les blocs étudiés ici montre qu'ils n'ont été soumis que pendant un temps très court à une haute température et qu'ils ont été refroidis très brusquement.

(2) La Montagne Pelée... 594. La fusion de la hornblende a été assez régulière pour que cette roche granitoïde, une fois modifiée, simule une roche volcanique, dans laquelle les cristaux d'anorthite joueraient le rôle de phénocristaux.

Nouvbllbs Archives du Muséum, 4 e série* — IX. 7

litiques, englobant notamment des cristaux automorphes d'anorthite, qui ont souvent plus de 1 centimètre de plus grande dimension. Dans bien des cas, la totalité de cette hornblende a été fondue en une masse scoriacée, rappelant un peu celle des blocs du Vésuve ; elle en diffère toutefois en ce qu'elle est en partie recristallisée (augite, olivine à structure chondritique, feldspaths, etc.).

Grès calcaires. — On rencontrait, en assez grande abondance, sur les flancs du volcan et plus rarement dans la lave de 1906, des blocs d'une roche différant par son aspect de toutes les autres. C'est en effet une sorte de ponce, d'un blanc verdàtre ou jaunâtre, légère, fort huileuse ; l'examen microscopique permet de constater quelle est très riche en verre, et qu'elle résulte du métamorphisme d'un grès calcaire. On y trouve en effet du quartz, du diopside incolore et de la wollastonite. Ces divers minéraux sont noyés dans un verre incolore; aucun d'eux n'est automorphe; ils offrent la particularité que je signalais plus haut au sujet de la leucite de la lave refondue, leurs bords sont arrondis par fusion. Le quartz est là évidemment un élément ancien, moulé par les deux autres minéraux d'origine métamorphique. La distribution irrégulière, par paquets, de tous ces minéraux, ainsi que leur aspect, me font penser que cette roche n'est pas le résultat du métamorphisme direct d'un grès calcaire, mais provient de la fusion d'une cornôenne {Kalksilicathornfels), formée elle-même par un métamorphisme antérieur.

Cette roche présente une grande analogie minéralogique avec un bloc compact et pesant, trouvé par M. Mercalli (1) dans une bombe de l'éruption de 1903. Elle en diffère seulement par la beaucoup plus grande abondance du verre, par sa texture huileuse et par la présence de restes de quartz, que je n'ai pas trouvé dans l'échantillon que je dois à l'obligeance de mon savant collègue.