MODIFICATIONS SURVENUES DEPUIS HUTTON DANS LES IDÉES RELATIVES

u voie sèche Jusqu'à l'époquc à laquelle nous nous sommes arrêtés plus

loDfftemp* haut, au chapitre m, on avait dû, à l'exemple de Hutton, con-

Goinmeuiâl^e cause «itérer la chalcur, aidée de quelques substances volatiles, comme

hènomènes ^* causc à pcu près cxclusive de tous les phénomènes méta-

méttmorphiqm». morphiqucs. Ou pcusait que les roches transformées ont cristal-

' Recherches sur différents produits des volcans. (Journal des minei, t. XXI, p. a4g, 1807; ^* XXm, p. 35, 1808.) Mémoire sur les substances minérales dites en masse qui entrent dans la constitution des roches volcaniques de tous les âges. {Journal de physique, t. LXXXIII, 1816.)

' On peut encore citer : Élie de Beaumont, Note sur le rapport qui existe entre le refroidissement progressif de la masse du globe terrestre et celui de la surface (Comptes rendus, t. XIX, i844i et Y Institut, p. 32, i845); Libri, Mémoire sur la théorie mathématique des températures terrestres (Annales de chimie et de physique, t. II, p. 387); plusieurs mémoires importants de M. Hopkinset de M. Hennessy.

^ Au lieu d*altribuer, comme le faisait Hutton, la chaleur subie ultérieurement par certains sédiments à la température du fond de la mer, que Ton sait maintenant être très-basse, on Texplique par d^outres causes, ainsi qu*on le verra dans la troisième partie de ce travail.

lise, après avoir été ramollies et peut-être imbibées paries masses ignées voisines ou sous-jacentes ^ Nous verrons un peu plus loin c[ue toutes les expériences synthétiques des ateliers métalliu'giques et des laboratoires semblaient ratifier complètement cette manière de voir. Certains faits plus attentivement observés vinrent se mettre à rencontre d'une hypothèse si généralement admise^. C'est en vain que, pour lever des objections sérieuses qiii naquirent alors, on fit intervenir des actions de cémentation , d'électricité ' , de dissolution possible de certains silicates les uns par les autres. Des doutes profonds avaient pris naissance , et depuis lors ils ne firent que grandir. A ce moment ime voie nouvelle semble s'ouvrir; nous verrons bientôt ceux qui s'y sont avancés les premiers.

On a d'abord reconnu que les filons métallifères ne peuvent pour la plupart avoir été remplis ni par voie de fusion, ni par voie de sublimation, mais qu'ils ont dû l'être par des matières tenues en dissolution dans des eaux qui étaient à une haute température.

Les remarques de M. Longchamp sur la relation entre les sources thermales de Chaudesaigues et le filon de pyrite de fer duquel elles jailUsseht\ et, d'autre part, les ingénieuses expériences par lesquelles M. Becquerel arrivait à imiter, par voie hiunide, la galène, l'antimoine stdfuré et d'autres minéraux des

^ Boue, Mémoire cité plus haut, i8a4* Foumet, Lettre sur les modiCcations que certaines roches ont subies par 1 action d autres roches. {ArmaUs de chimie et de physique, 2* série, t. LX, p. 291, i836.) Sin^lification de Tétude d*une certaine classe de filons. (Société des Sciences de Lyon, i845* Bulletin de la Société géologique de France, 2* série, t. IV, p. aaa.) M. Fournet, qui a personniGé celte école en France, compare ces phénomènes k Timbibition des parois d*une coupelle. Les ganglions quarlzeux renfermés dans les micaschistes n*auraient pas d'autre origine. Le quartz, par suite d*un état de surfiuion particulier, aurait pu se consolider après des substances plus fusibles. C'est encore ainsi que M. Foumet explique l'altération de la roche éruptive par la roche encaissante, altération qu'il nomme endomorphisme.

* Voir particulièrement le chapitre i*' de la III* partie de ce mémoire.

' M. Virlet a attribué les effets de métamorphisme à des actions électro-chimiques, peut-être développées par le concours d'une haute température. (Bulletin de la Société géologique de FroMce, t V, p. 3i3, i835.)

* Annales de chimie et de physique, t. XXXII, p. 296, i8a6.

Origine aqueuse

admise d'abord

pour

les dép^

métalb'Kres.

filons, contribuèrent à ramener les vues dans cette direction ^ Dès i833, M. Foumet, après avoir étudié les filons de Pontgibaud, en Auvergne, concluait quHls ont été probablement remplis par des incrustations d'eaux minérales^. La ressemblance minérsdogique entre les filons de la Saxe et les dépôts siliceux et métallifères du lias de la Bourgogne , qui , selon toute probabilité , n ont pu s'y épancher que par voie humide , confirmait cette idée théorique, que M. Elie de Beaumont professait depuis longtemps dans son cours de l'Ecole des mines : M. le baron de Beust en reconnut la justesse^. D'ailleurs, comme le faisait encore observer M. Elie de Beaumont : « Les filons se trouvent généralement près des lignes de contact des roches stratifiées avec les roches non stratifiées qui les ont pénétrées; et telle est aussi la position habituelle des sources thermales qui, de nos jours, déposent encore assez fréquemment diverses substances pierreuses ou métalliques dans les canaux qu'elles parcourent^. » La conclusion importante sur le mode de remplissage des filons, à laquelle conduisaient ces divers rapprochements, était plus différente encore, au fond, de l'hypothèse de Wemer que de celle de Descartes et de Hutton.

* Annales de chimie et de physique, i8ag , iSSs et i833.

' Bulletin de la Société géologique de France, t. V, p. 188. M. Boubée a attribué la même origine aux gîtes de fer et autres qui, dans les Pyrénées, sont situées sur la limite du granit et des terrains stratifiés. (Même recueil, t. III, p. a5i, i833.) En 1837, M. Robert Were Fox montra dans ses Observations on minerai veins (Report ofthe royal Comwall polytechnic society, i836), comment les filons paraissent devoir leur origine à des sources thermales ; il attribuait leur formation à des effets thermoélectriques , dont il croyait trouver des indices dans les expériences qu'il avait fiiites sur les filons. M. de la Bêche adopta ces idées dans son Geological Report on Comwall and Devon, i83g.

^ Kritische Beleuchtung der Wemerschen Gangtheorie, p. 6 , 1 84o. L'auteur y signale la ressemblance frappante des dépôts renfermés dans les couches d'arkose de la Bourgogne avec les filons de Freyberg. Les intéressantes observations de M. Bischof , sur la formation de la pyrite de fer et sur les sources minérales , contribuèrent à préparer ce résultat. Le Mémoire qu'il a publié sur le remplissage des filons date de 18^3. (Ueher die Entstehung des Quarzes und Erzgànge,)

^ Explication de la carte géologique de France, t. I, p. 43.

D^ailleurs, Fétude des terrains métamorphiques eux-mêmes iadacti«i montrait des circonstances que la voie sèche ne peut expliquer, desiodies notamment Tétendue et Tuniformité des massi£s transformés, le

mode de dissémination et d^agencement de minéraux qui ont pris naissance dans des roches , qu^on reconnaissait n avoir pas été ramoUies et n avoir jamais subi une température très- élevée. Ces dernières conclusions reposent sur des faits qui seront signalés dans la troisième partie de ce travail.

M. Durocher, i la suite d'un Mémoire important publié en 1 846 S où il consigna beaucoup d'observations qui lui sont propres, «i «Btre», attribua les effets du métamorphisme à des actions lentes et i des ** ^ transports moléculaires très-ansdogues à la cémentation.

D'autres considérations qui portaient i conclure que Teau a probablement servi de véhicule à la chsdeur dans le métamorphisme sont dues i Fucbs, i MM. Sillimann et Dana^, et i M. Schafhaûtl '. 11 convient surtout de rappeler ici les nombreux travaux de M. Bischof , qui , muni d'une critique très-judicieuse et des armes Nonbceu wrgmde la chimie, n'a cessé de combattre depuis longtemps les idées en&Tcnr

11* • I ' iiir « delà Toie ksaûde ;

ultra -plutomques qm étaient en vogue a 1 époque ou nous par- icBiKiwr, Ions*. M. Volger, suivant cet exemple, a aussi apporté des ai^u- * *^*

ments contre l'action de la chaleur, qu'il repousse même entièrement.

Après avoir étudié, dans leurs principales particularités, les phénomènes volcaniques de l'Islande, M. Bunsen appelait l'atten- d'wta tion sur Faction des gaz et de l'eau possédant des températures comparables i celle des fumarolles actuelles, et il considérait ces

* Étades sur le méUinorphisine. (Balletin de la Société g^logiqae de France, a* série. L UI, p. 547, 1846.) Mélamorptûsoie dans les Pyrénées. (Annales des mines, 3* série, I.VI, p. 78.)

* Si nne roche est friuée josqaa quinze mèlres, elle deTrait être fondae au moins sur la moitié de cette épaisseur, dans le cas où la chaleur serait cause de la transformation. La chaleur parait avoir eu Teau pour yéhicule. [Sillimann s Joamal, t XLV, 1843.)

^ Letmhards Jahhuch, i845, p. 858.

* L*ouTrage si riche en observations, intitulé, Lehrhack der chemischen unâphysi" kalischm Géologie, par M. Bischof, a été puUié de 1847 ^ ^855.

trav

agents comme une cause de métamorphisme au moins aussi puissante que la chaleur ^ nésaïuu Dans ces derniers temps, M. Delesse a examiné, à Faide de

ail de'S.Deie^ l'analyse chimique, la nature des roches éruptives et celle des le méta^rphismc Toches eucaîssautes aux abords de leur contact^. Des faits nomdeconiact. breux Tout également porté à conclure que les roches trappéennes et granitiques auraient modifié les roches encaissantes, moins par leur chaleur propre que par des émanations aqueuses, chargées de diverses substances salines ou acides. Intervention de l'eau Eu mèmc tcmps quc Ics obscrvatious dont nous venons de d autres éléments, parler tendaient à faire admettre Taction de Teau dans le metacomm^b^probabie morphismc, OU rcconuaissait , à Taide d'autres faits, que la roche la crisIXation éruptivc à laquelle on a attribué la puissance de transformation du granit. }j^ pj^g éucrgiquc sur les masses encaissantes, le granit, n'a luimême pu être formé par voie de fusion purement ignée. Breislack*, Fuchs, de Bouchepom, M. Schafhaûtl et M. Schee-

* Ueber den irmem Zusammenhang der pseudovalkanischen. Erscheinungen hlands. (Annalen der Chemie and Pharmacie» t. LXII, p. i , 18^7.) Ueber die Processe der valkanischen Gesteinbildangen Islands, Pogg. (Ânn. i85i, p. 83, 197. Leonhards Jahrb, i85i, p. 537-) Je citerai encore M. Cotla, qui« en décrivant les grands effets du métamorphisme des Alpes, a aussi remarqué avec justesse que de tels effets ne peuvent avoir eu lieu sans la coopération de Teau qui provenait, soit de rhumidité des roches, soit de sources chaudes. {Geologische Briefe aus den Alpen, p. 3^3, i85o.) M. Sterry-Hunt a émis des idées ingénieuses surTaction de la voie humide dans le métamorphisme et les autres phénomènes chimiques : il les a résumées dans un mémoire récent. {Qaarterly journal of the Geol socieiy, 1869, t. XV, p. 488.)

' Études sur le métamorphisme. [Annales des mines» b* série, t. XII et Xtll, 1867 et 1 858.)

^ Breislack , quoique combattant avec force les idées des neptuniens , avait déjà remarqué , en se fondant sur Tordre de consolidation des éléments du granit , et la présence de gouttes de liquide que renferme quelquefois son quartz, qu'il est difficile d'admettre que cette roche ait été à Tétat de véritable fusion. (Institutions géologiques, traduction française, 1818.) • Pourquoi le feu et Teau ne pourraient-ils pas avoir coopéré à la production de notre terre à diverses époques et quelquefois même en réunissant leurs efforts?! (T. I, p. 68.) Ainsi il cherchait à poursuivre ridée que Faujas- Saint -Fond et Spallanzani avaient déjà entrevue : il rapprochait deux agents qui ne 8*exduent aucunement, comme le prétendaient alors les deux

rer^ conclurent, de Tabondance de ses grains de quartz isolés, du mode de groupement de ses éléments, enfin de la présence des minéraux pyrognomoniques qu il renferme parfois, que le granit devait avoir renfermé originellement de Teau; en outre, que la présence de cette eau pouvait avoir prolongé la plasticité de la masse beaucoup au-dessous de son point de fusion actuel. M. Elie de Beaumont montra, de plus, que le granit doit très-probablement sa composition minéralogique à diverses substances qui depuis sa consolidation auraient en partie disparu, avec Teau, telles que des composés chlorés, fluorés, bores. Ainsi, «le mode de formation du granit doit avoir un caractère 'intermédiaire entre Torigine des filons ordinaires et Torigine des éruptions volcaniques et basiques^; » et Tétat uniquement cristallin de cette roche ne provient pas de ce qu'elle se serait solidifiée à de grandes profondeurs.

Les ingénieuses observations microscopiques de M. Sorby ont confirmé entièrement le fait de Tintervention de Teau et de la chaleur dans la formation du granit'. Déjà, je dois le rappeler à cette occasion, les gouttelettes de liquide que Ton distingue à Fceil nu dans certains cristaux avec des matières gazeuses avaient fixé l'attention de Davy, et leur examen avait fait soupçonner à ce savant que Teau a concouru, avec Taide de la pression, à la for-

écoles antagonistes : il les voyait, au contraire, intimement associés dans les volcans, dont il avait fait une étude approfondie. fSi, dit ailleurs Breislack, les expériences doivent servir de guide au philosophe, et si celles qui s'effectuent dans les volcans sont les plus importantes que nous puissions recueillir, pourquoi ne nous sera-l^l pas permis d'en faire usage ? >

' Discussion sur la nature plutonique du granit et des silicates cristallins qui s y rallient. (Balleûn de la Société géologique de France, a* série, t. IV, p. A68, février 1847-) I^éponses aux objections de M. Durocher. (Même recueil, t. VI, 644 1 et Vm, 5oo.)

* E3ie de Beaumont, Note sur les émanations volcaniques et métallifères. (Bulleiin de la SociéÉé géologique de France, a* série, t IV, p. i^gi.)

' On the microscopical structure of cristals ^ etc. (Quarterly journal ofGeol. society, i858, p. 453. Comptes rendus de l'Académie, t. XLVI, p. i46, avec des observations de M. Elie de Beaumont.)

Fait analogue

pour

les autres roches

ëmptives.

En résumé ,

la chaleur paraît

avmr eu

Teau

pour ooUaborateur

dans

des phénomènes

très-différents,

mais

connexes.

Observations

confirmant lorigine

épigénique

de

certaines dolomies.

matioD du cristal de roche; plus tard sir David Brewster avait étendu ce genre de recherches ^

Un autre ordre de faits a encore confirmé dans cette induction , que le granit a pu être à Tétat plastique sans pour cela qu'il ait possédé ime température très-élevée : c'est que les roches au milieu desquelles il a été injecté à l'état pâteux ne présentent quelquefois qu'une modification à peine sensible, même à leur contact immédiat avec lui ^.

Les roches éruptives , autres que le granit , paraissent également avoir été formées avec le concours de l'eau, et, pour la plupart, à une température bien moins élevée qu'on ne l'avait supposé *.

Si les roches éruptives elles-mêmes sont dépossédées du prestige de haute température dont elles ont longtemps joui, il est bien difficile d'admettre que leur chaleiu* puisse avoir, par elle seule, produit les effets énergiques qu'on lui a souvent attribués.

C'est ainsi que l'on est arrivé, en quelque sorte par trois voies différentes, à la conclusion que l'eau, aidée de quelques substances, devait avoir été à peu près partout, dans le métamorphisme, aussi bien que dans la formation des principaux gîtes métallifères et des roches éruptives, un coopérateur très-puissant de la chaleur.

J'ai déjà parlé des premières observations qui ont fait connaître l'état métamorphique de certaines dolomies. Depuis lors, on a confirmé cette origine dans diverses contrées. M. Lardy, dans son excellent Mémoire sur la constitution géognostique du Saint - Gothard (1829), remarquait que la dolomie et le gypse doivent avoir ime relation avec l'ouvertiure de la crevasse

* Annales de chimie et de physique, t. XXI, p. 18a , 18a a. La topaze du Brésil renferme aussi divers liquides, d*après sir David Brewster. (Poggendorffs Annalen,