R, D. Irving. Geology of Wisconsin, IlI

5. A. C. Lawson. Anorthosites of the Minnesota coast of lake Superior. Geol. Nat. Hist. Surv. Minn. Bull. 8, p. 23.

6 MM. Winchell, Van Hise et Elfimaa ont démontré que la séparation est artificielle; tous les termes de PaSsage existent entre les deux roches.

dans un sens très général en le faisant presque synonyme de gabbro, de norite, ou même de diabase. Ainsi, Adams dit' : Beide (c'est-à-dire les anorthosites grossières et fines de la vallée de la rivière . Shipshaw, Canada), seigen sehr deutlich eine ophitische oder Diabas- . structur, etc. Dans ce mémoire, le terme est employé dans un sens plus . étroit; il n'englobe pas les gabbros, mais constitue une espèce distincte dans cette famille comme le lherzolite est une espèce distincte dans la famille de la péridotite. Ainsi l’anorthosite dérive minéralogiquement du gabbro normal de la même façon que la pyroxénite*. Par la disparition du feldspath le gabbro passe 4 la pyroxénite,tandis que par une diminution semblable de l'autre élément essentiel (le pyroxène), le gabbro se transforme en anorthosite.

L’anorthosite est donc à une extrémité de la série des modifications des gabbros, et la pyroxénite est à l'extrémité opposée. Un mélange d’anorthosite et de pyroxénite en quantités à peu près égales produirait un gabbro typique. Dans la série des roches à feldspath potassique, l’homologue de l’anorthosite est la sanidinite. Pour employer les . expressions de M. Brügger, l’anorthosite est un type leucokrate des - gabbros, alors que la pyroxénite en est une forme mélanokrate. Dans le Minnesota, l'anorthosite typique se trouve en plusieurs points le long des limites méridionales de la région des gabbros, de même plus au nord, au lac Bellissima, au lac Little Saganaga et ailleurs. Sur la côte du lac Supérieur (c’est-à-dire aux limites méridionales de la région des gabbros) on a signalé la présence de l'anorthosite * dans dix gisements distincts dont les plus importants sont : celui qui est rapproché de l’île d'Encampment, celui de Splitrock Point,celui de Beaver Bay, celui de Baptism River, et celui de Carlton Peak. C’est de ce dernier gisement où l'anorthosite typique forme la partie supérieure d’une colline d’une hauteur de irois cents mêtres que proviennent les échantillons qui ont servi pour cette étude. On ne connait pas d'anorthosite typique dans le Minnesota en dehors de la région des

1. F. D. Adams. Ueber das Norian oder Ober-Laurentian von Canada. Neues Jahrb. f. Minér., etc. Bd. VIII, p. 451. Cf. aussi : Report on the Geology of a portion of the Laurentian Area. : Geol. Survey of Canada : Annual Report., 1896, vol. VII, p. 122, 125, etc.

2. C’est le nom qui a été proposé pour la premiére fois par T.S. Hunt pour désigner les masses pyroxéniques qui se rencontrent dans les grandes régions de gabbro du Carada ; mais il est employé généralement à l’heure actuelle dans Je sens proposé par G. H. Williams pour désigaer une roche granitoïde composée essentiellement da pyroxène sans olivine et sans feldspath. Voir: Amer, Geol., juillet 1890, p. 47.

3. À. C. Lawson: The Anorthosytes of the Minnesota coast of lake Superior Geol. Nat. Hist. Surv. Minn. Bull. 8, 1893.

&. Voir la carte géologique.

gabbros, mais on en trouve au Canada tout près du Minnesota, au nord du lac Rainy.

Dans bien d'autres régions à gabbros du Canada la roche dominante . est l’anorthosite. Ainsi elle se rencontre dans la partie qu’on a appelée la région de Morin ‘, au nord de Montréal, dans la région de Lakefield, autour de Saint-Jérôme, dans le district de Kildare, à l’est du district de Cathcart, près Pont des Dalles, près de la ville de Saint-Jean-de- Martha, dans le district de Brandon; et, aux environs des sources de la rivière Saguenay, on trouve un grand gisement qui peut être réuni à la région située aux environs des sources de la rivière Moisie.

Il existe deux gisements importants d’anorthosite dans l'État de New-York, et dans le nord de l’État de New-Jersey.

En dehors de l'Amérique, les anorthosites se trouvent en grandes masses dans la Norvège où on les a appelées roche de labrador ou gabbro. On les rencontre dans plusieurs régions Archéennes de la Russie, notamment près de Kamenoï Brod, dans le gouvernement de Kiew, dans celui de Cherson, près Saint-Pétersbourg, etc. Enfin on a signalé les anorthosites dans l'Égypte où elles servaient, dès les temps les plus reculés, à construire des monuments et des statues.

L’anorthosite du Minnesota est remarquable par son état absolument frais ; elle dépasse en fraicheur celles du Canada, du Labrador et de la Russie. Le feldspath se présente souvent sous la forme de grands cristaux grenus, qui, lorsqu'on les brise, ont des faces de clivage vitreuses et brillantes, sur lesquelles les macles sont d'ordinaire très nettes. L'aspect terne ne se voit qu'aux affleurements, là où la roche a subi une altération due aux agents atmosphériques. C'est la seule forme de décomposition qu’aitsubie l’anorthosite, etelle n’est que superficielle. La couleur du feldspath altéré est blanc sombre, parfois verdâtre, mais elle a souvent aussi une nuance rougeâtre, due à l’hématite qui s’est déposée le long des lignes de clivage et des plans de fracture délavés par les eaux superficielles. C’est l’état de la roche de Carlton Peak. La roche fraiche non altérée ne présente pas le jeu de couleurs que présente le labrador bien connu de la côte de Labrador: ou tout au moins le jeu des couleurs yest rare et peu distinct. Le feldspath est d’une couleur grise variant du gris clair au gris vert sombre. Dans son état le plus pur, il est clair et transparent même dans des masses d'une épaisseur de quatre à cinq centimètres.

La structure de l’anorthosite est toujours grenue et holocristalline. Elle varie du grain très grossier au grain d’une grandeur moyenne, mais elle est généralement grossière. Les faces de chvage du feldspath mesurent fréquemment un à deux centimètres et peuvent même en

1. F. D. Adams. Ueber das Norian oder Ober Laurentian von Canada: Neues Jahrb. f. Miner, Bd. VIII.

E. à ENT: Re

atteindre quatre à cinq. Le feldspath n’est jamais porphyrique ni ophitique bien que l’augite qui l'accompagne à l’occasion montre une tendance à avoir des formes automorphes.

Voici les remarques du professeur A. C. Lawson * sur la texture des massifs d’anorthosite: « Une caractéristique remarquable de la roche comme formation est son état massif et le manque de plans de structure de toute sorte, excepté en quelques circonstances anormales.

Même les diaclases sont, peut-on dire, entièrement absentes. Parfois la formation est traversée par une ou plusieurs fissures locales, mais celles-ci ne suivent aucune loi de direction etne peuvent être regardées

comme de vrais diaclases. Il n'existe que très rarement dans la région du lac Supérieur des roches massives aussi dépourvues de plans de

structure. On ne trouve ni coulée ni texture gneissique, et la roche ne semble nulle part avoir été soumise aux forces qui tendraient à défor-

mer la masse, la rendre schisteuse, ou, en quelque sorte, pousser au développement des structures secondaires de nature mécanique ».

A première vue, la roche semble être composée par un seul minéral,

- un feldspath avec des faces d’un fin clivage montrant souvent très distinctement les stries de la macle de l’albite. Mais un examen plus . approfondi permet de voir de très petits grains d’augite noir verdätre dis-

tribués un peu partout dans la roche, remplissant d'habitude les inters-

tices des cristaux de feldspath, mais possédant rarement des contours

cristallins. Outre ces deux minéraux on en trouve presque toujours un

troisième, sous la forme d’un minéral noir brillant avec des reflets bleu-noir métalliques. C’est la magnétite.

Quand la roche est altérée, on voit apparaître l'hématite et elle prend une teinte rougeñtre. En même temps, le feldspath s’altère le long de ses clivages qui deviennent plus faciles, et la division en lamelles donne un aspect blanc sombre à la masse. Cette couleur est aussi due à ce fait que le feldspath s’altère en divers minéraux blancs et spécialement en zéolites. Toutes les fois qu'on trouve des amygdales, elles sont remplies de masses radiées de ces minéraux qui souvent sont nuancés de zones régulières et fort belles. Ces dernières sont perpendiculaires aux fibres et varient de couleur du blanc de porcelaine au rose brillant et moins souvent au vert clair pâle, ou sombre. Ces zéolites amygdaloïdales, qui constituent des minéraux de peu de dureté, sont fréquemment entrelacées au point de former la partie la plus tenace de la roche et peuvent être ramassées sur les bords du lac Supérieur, tous dérivés de la désagrégation des anorthosites et des autres roches gabbroïques. Les plus beaux échantillons sont employés

ar les bijoutiers de la région. BE

1. A. C. Lawson: The Anorthosites of the Minnesota coast of lake Superior: Bull. 8. Geol. Nat. Hist. Suro. Minn., 1893, p. 3.

Que

: STRUCTURE. — En lames minces, il n’est pas rare de voir qu'un ou. deux grains de feldspath occupent toute une préparation. En même temps la grande prédominance du plagioclase est très évidente, l’augite ne se trouve qu'en petits cristaux amorphes clairsemés, excepté dans les cas plus rares où il se rencontre çà et là en petites masses polyédriques, ou enlignes étroites entreles larges cristaux de labrador. On peut constater en général que, dans les anorthosites du Minnesota, le feldspath triclinique forme des trois quarts aux neuf dixièmes dela roche. La magnétite et l’apatite sont presque constantes mais peu abondantes.

Je n’y ai pas rencontré d'’olivine bien qu'Irving prétende en avoir vu . plusieurs fois. Ainsi les seuls minéraux primaires observés sont :

Apatite, magnétite, augite, labrador.

En général, l'ordre de cristallisation est celui donné ci-dessus, mais il est probable que l’apatite et la magnétite ont cristallisé presque en même temps, et elles sont en si petite quantité qu’en cristallisant elles ne s’entremêlent jamais, et en conséquence, on ne peut pas affirmer : lequel des deux minéraux est le plus ancien. La magnétite se trouve parfois englobée dans l’apatite, mais en pareil cas, le mineral ferrugineux est apparemmenttoujours secondaire et dû aux eaux filtrantes, puisque ce n'est que dans les parties fortement altérées que l’apatite l’englobe. Toutes deux sont néanmoins distinctement plus anciennes que les grandes masses d’augite et de labrador.

Dans un échantillon, j'ai observé un cristal d’augite moulant l'extrémité d’un cristal de magnétite bien formé et lui-même entouré de feldspath xénomorphe. Dans un autre cas, qui sera décrit en détail, il est clair que les périodes de cristallisation de la magnétite et de l’augite furent partiellement contemporaines ; quoique la très grande part d'oxyde de fer a cristallisé avant le pyroxène ; la séparation n'était pas encore complète quand celle du pyroxène était déjà bien avancée; en effet, la cristallisation des dernières traces de fer a lieu après l’achèvement de la solidification de l’augite. Mais ce fait est exceptionnel. Le rapport entre l’augite et le labrador est assez variable, mais, en général, le pyroxène est d’une formation plus ancienne ; tandis que la plus grande partie cristallisa avant le feldspath, il y a aussi une petite quantité dans les espaces situés entre les plages de labrador. Mais ces espaces sont comparativement rares et en général les plages de feldspath sont limitées seulement par le même minéral. Ainsi, le feldspath considéré seul, forme une masse à structure granitique très grossière.

Un développement particulier et exceptionnel de l’augite (Voir

NO

planchelll, fig. 1) se rencontre dans une préparation de Carlton Peak. Il se trouve malheureusement dans une partie très altérée, si bien que l’augite est presque séparée du feldspath et leurs rapports sont incer-

tains. Cependant il est très probable que l’augite est en totalité plus . récente que le feldspath, une masse assez grande d'augite d'une forme irrégulière présentant une macle dont le plan de composition est h‘(100), et est entouré de zones alternatives, mais irrégulières et localement interrompues de magnétite et d’augite. L'orientation optque de ces petits individus de pyroxène, satellites des deux composants de la macle centrale, est, d’une façon constante, la même que pour ceux-ci.

Cette préparation d'augite est aussi intéressante puisqu'elle montre clairement la décomposition du pyroxène, l'apparition des plans de séparation du diallage, et ensuite la transformation en clinochlore qui est habituellement accompagnée par la séparation de la magnétitesecondaire, c’est celle-ci qui a donné naissance à l'hématite qui se propage irrégulièrement à travers le pyroxène d’une façon semblable à ce qu’on voit dans la serpentinisation de l'olivine.

Les minéraux primaires de l’anorthosite sont : le labrador, l’augite, la magnétite et l’apatite.

Je vais passer en revue ces minéraux en donnant tous les caractères qu'il m'a été possible de déterminer à l’aide des documents que j'aien mains.

Le labrador est de beaucoup le minéral le plus important de la roche, fournissant, comme il le fait souvent, plus de 90 ‘/, du poids total. Il . tire son nom, comme on sait, de la péninsule du Labrador sur la côte duquel il a été trouvé pour la première fois par M. Wolff, vers l’année 1710.

Il serait inutile d'énumérer les noms divers qu'il a reçus, comme labradorstein, kalkoligoklas, mornite, silicite, radanite, feldspath chatoyant ou opalin, etc.; mais il est intéressant de montrer clairement quelles significations variables lui ont donné les savants qui ont fait une étude spéciale des feldspaths pendant ces dernières années.

C'est à M. Tschermak que nous devons la théorie de la série isomorphe comprenant tous les feldspaths plagioclases de l’albite à l’anorthite. M. Fouqué, dans une étude détaillée spécialement consacrée aux propriétés optiques des feldspaths des roches volcaniques, a fourni des données très précieuses que M. Michel Lévy a employées à l'appui de la théorie de M. Tschermak. |

M. Fouqué a tiré cette conclusion qu'une série continue n'existe pas entre l’albite et l’anorthite, qu’au contraire un certain nombre de types bien définis existent qui sont capables de former entre eux des combinaisons physiques. En d’autres termes le labrador-bytownite de M. Michel Lévy (Ab,An,) n’est pas un mélange isomorphe d’albite

219 ex

et d’anorthite, mais de labrador-bytownite de M. Fouqué (Ab;An,) et de bytownite, ces derniers n’étant point cependant des mélanges, mais des types indépendants ‘‘ formant avec les autres plagioclases une famille naturelle comparable aux séries si bien établies de la chimie organique ”. = ==

Dans detelles séries, il est vrai que tous les caractères des composés intermédiaires sont exactement déterminés si ceux des deux extrêmes sont entièrement connus. Ainsi la théorie conduit aux mêmes conclu sions pratiques que celle de M. Tschermak.

Elle diffère de cette dernière en ce qu’elle assigne à certains composés intermédiaires le même rang qui appartient aux extrêmes. C’est une théorie basée surtout sur la fréquence de certains types et elle est très difficile à attaquer, soit qu’on l’accepte ou non. M. Michel Lévy a démontré que de faibles variations paraissent exister qu’on ne peut pas expliquer par une stricte interprétation de la théorie de M. Tschermak, mais néanmoins il estarrivé à cette conclusion queles meilleurs résultats obtenus ont une conformité entièrement satisfaisante et que, si la théorie n'est pas mathématiquement exacte, elle est aussi exacte que n’importe quelle loi ordinaire de la physique.

En tous cas, qu’on acceptela théorie de la série continue entre l’albite et l’anorthite ou, au contraire, qu'on admette «l'existence d’un nombre limité de types intermédiaires entre les deux limites extrêmes, il est nécessaire, pour la description pétrographique, d'établir des divisions dans la série.

Ces divisions adoptées par différents auteurs se trouvent à la table : suivante, en tant qu'elles concernent les minéraux en discussion. Ilest nécessaire de remarquer que si l’on accepte la théorie de Tschermak, la composition de tous les composés intermédiaires peut être représentée par la formule Ab,An, quisert en tous cas de modèle très simple de rapport. (Voir page 63).

On verra que les différences d'usage sonttrès marquées. Prenons par exemple le labrador-bytownite : selon M. Michel Lévy sa composition est Ab,An,; selon M. Fouqué elle est Ab,An,; tandis que MM. Schuster et Tschermak ne le reconnaissent pas comme une sous-espèce, mais s'ils l'avaient fait ils l'auraient probablement considéré respectivement comme Ab,An, et Ab,An,. Bien plus, MM.Tschermak etSchusterplacent les divisions aux points dont la composition est facilement exprimée, comme par exemple Ab,An, et Ab,An;, tandis que M. Michel Lévy préfère donner des noms à ces points et place les divisions entre eux.

Ainsi le labrador de M. Michel Lévy n’est point distinctement un labrador ni une andésine, mais il se trouve à la limite qui les sépare d’après M. Tschermak. M. Fouqué considère Ab,An; comme une bytownite, puisque c’est avec ce feldspath que l'attaque par les acides devient facile.

fascicule: Paris, 1896, p. 107.

Une différence si marquée devrait être reconnue. Pour être bref j'appellerai labrador, dans ce mémoire, le plagioclase de compo- sition exprimée par Ab;An,. C'est donc le même que le labrador- bytownite de M. Fouqué et le labrador basique de M. Michel Lévy. D'après plusieurs analyses antérieures et d’après les caractères optiques et cristallographiques que j'ai déterminés, il est de beaucoup le feldspath le plus commun des anorthosites et des gabbros du Minne- sota, du Canada, de la Finlande et de New-York.

Ce feldspath triclinique ne se trouve jamais sous une vraie forme cristalline automorphe dans la roche que j'étudie. Il est toujours entièrement cristallin et massif, d’une structure grenue grossière. On obtient facilement une cassure conchoïdale, mais, plus facilement, le clivage parallèle à p(001), qui est bien plus développé que les autres et d'habitude donne des surfaces lumineuses éclatantes. Il est meilleur que le clivage parallèle à g'(010) qui est néanmoins très bien développé. Ce dernier clivage produit des faces qui sont d'habitude bien plus petites que celles parallèles à p(001) et sont manifestement inférieures comme surfaces de réflexion. En effet, on peut distinguer les deux à l'œil nu par ce seul fait. Les seuls autres clivages communs sont ceux parallèles aux faces du prisme, c'est-à-dire m(110) et (110), qui, avec la base p(001) donnent la forme fondamentale de l'ancienne école des minéralogistes français. Les deux clivages, qui parfois donnent, en apparence, des surfaces d'une grandeur considérable, montrent, quand ils sont examinés de plus près, des faces brisées etirrégulières. Bien plus, ces faces sont sombres et ne donnent que de mauvaises mires au goniomètre. Le clivage #(110) est un peu

Rapport| COMPOSITION THÉORIQUE Tscher- | Michel sn ve D RE mak. |Schuster | Fouqué Lévy Sen” : 1 2\ 3 # 1:3:x| Si0: | ALO, | Ca0 | Na,O [Densité (@) Ô (e) Ab,An, | 7.9 | 57.4 | 27.1 | 8.9 | 6.6 | 2.684|Andésine |Andésine |Andésine |Andésine Ab Au, CSS 20128 SE MID ANS TU 20604 Labrador | Labrador SAN M6 201053 .71)-29 6414-8049, 112703 Lab.-byt.|Lab., bas. Ab,An, .| 6.0 | 33.0 | 30.1 | 12.3 | 4.6 | 2.708|Labrador [Labrador Lab.-byt. Ap'Ante 05.611511 %3129%1M4317 3.8 | 2.716 Ab, An, HMS EME IMONST 20728 Bytownit ADPAD 20 ES OL IPS 4 IMG 0253 1.9:725 PE EME CG Tschermak : Lehrbueh der Mineralogie. Quatrième édition, Wien, 1894, p, 478, Théorie émiself pour la première fois. Sitzb. K. K. Alkeaa. Wissenseh, Wien. Déc. 1864. Vol. I, p.682. IE) Max Schuster : Uber die-optische Orientirung der Plagioklase: Minéral. und Petrogr.Mitt. Tschermak. Deuxième série, LIT, 1335 p- 153.

() F, Fouqué : L'Étude des feldspaths des roches volcaniques : Bull. Soc. Fr. Min. XVII, 1894. (t) A. Michel Lévy, Étude sur la détermination des feldspaths : Paris, 1894, p,26-7, Idem.Deuxième

meilleur que celui parallèle à 4110). On n'a observé qu’un sèul autre clivage. Il est parallèle à g'aA50), il est rare, et n’a que de petites surfaces, ses réflexions sont au moins aussi bonnes que celles de : m(110). | ne

Etude cristallographique. — L’angle des deux clivages p(001) et (010) à élé maintes fois mesuré, par presque tous les auteurs qui out étudié le labrador. Mais les nombres publiés sont des plus variés, comme on peut voir dans le tableau suivant de res mesures. (Voir page 65.) J'y ai présenté les valeurs correspondant aux angles des autres clivages : t8"(110)A (010), m#4(110) A (110), et pi(001) A (110).

Le labrador ne possède aucun angle plus facile à mesurer ou se prêtant mieux aux mesures exactes que cet angle de clivage .Pg"(001)A (010). Et, cependant, les variations dans les valeurs obtenues par des auteurs différents dépassent 1°, et on ne peut guère trouver deux mesures absolument d'accord dans la bibliographie du minéral.

Les mesures que j'ai effectuées sur le labrador de Carlton Peak ont été exécutées au moyen d'un goniomètre à réflexion du type actuellement employé dans les laboratoires de minéralogie de Paris (Goniomètre de Mallard). Un échantillon a été brisé en fragments très petits en produisant autant de surfaces de clivage que possible. Le même échantillon principal a servi pour toutes les mesures, et ensuite pour l'analyse chimique. Dans les propriétés optiques, on n’a trouvé aucune indication d’une variation importante ; la composition chimique’ correspond 4 très peu de chose près à celle exprimée par la formule Ab, An,. J'ai déjà fait remarquer que le clivage p(001) donne souvent de grandes surfaces réfiétant bien la lumière, tandis que le clivage 9'(010), quoique inférieur à P(001), est nettement supérieur comme surface de réflexion au même clivage dans le labrador des autres gisements dont j'ai pu examiner des échantillons. J'ai examiné au goniomètre plus de cent morceaux de clivage, j'ai mesuré tous ceux donnant de bonnes images. On a écarté quelques-uns des résultats trop aberrants pour n'être pas inexacts. J’ai ajouté à cetableau (voir page 66) quelques autres angles qui ont été mesurés incidemment.

Quelle est la cause des variations qui sont presque aussi grandes dans une seule série de mesures, non seulement du même gisement, mais du même échantillon, que celles qui figurent dans la table des mesures prises par des auteurs différents sur des gisements très éloignés les un$ des autres? Elles ne sont certainement pas dues à l’appareil employé puisqu'on l’a essayé bien des fois sur d’autres minéraux avec des résultats entièrement satisfaisants ; elles ne sont non plus dues à mon manque d'expérience, puisque M, le professeur Lacroix