CHAPITRE IV

OOLOMIE, GYPSE, SEL GEMME, SOUFRE ET DEPOTS BITUMINEUX, DANS LEURS RAPPORTS AVEC LE METAMORPHISME.

On sait que certaines dolomies résidtent d'une transformation Doiomies du calcaire ^. Cette épigénie peut s'expliquer, ainsi que l'ont confirmé les expériences synthétiques qui ont été faites sur ce sujet, par la réaction de combinaisons magnésiennes sur le carbonate de chaux. Rien ne prouve, d'ailleurs, que la transformation en dolomie se soit toujours produite sous l'influence des" mêmes agents, et que la dolomie du Campo-Longo, par exemple, avec ses tourmalines, ses corindons et ses minéraux variés, soit à assimiler à la dolomie d'autres régions des Alpes ^ et de Nice, ou à celle qui avoisine les gîtes de calamine de la Belgique.

Mais il existe des dolomies, et c'est le cas du plus grand nombre, Doionûes

.!• I 1 ii'i a1*x1 en couches péeniièrc s

qui sont disposées par couches régulières, souvent horizontales, «ubordonSées constituant des horizons géognostiques très-étendus. Quand elles temdn*rt«iiifiés. renferment des vestiges de coquilles, le test en a disparu; elles sont souvent cristaUines et criblées de cavités, de manière à rappeler une substitution. Il est possible que ces dernières dolomies aient été précipitées directement^; mais, à raison de la disparition

* D'après M. Darwin.

' Au simple exposé des faits j'ajouterai , dans ces trois derniers chapitres , quelques considérations théoriques; cela me dispensera de revenir sur ces phénomènes dans la troisième partie.

^ Voir notamment les mémoires de M. Studer et la Physikalische Géographie du même auteur, t. I, p. 1^6.

* Par des réactions sur lesquelles M. de Sénarmonl et M. Forcbhammer ont fixé

Leur assodatiou à de Tanliydnte,

duçypae et do sel gemme.

Teinte roiure

etUriolnil

qui candérûent

les terrains salifèrcs.

des coquilles, il est difficile de ne pas admettre, avec M. Elie de Beaumont, que ce second cas se rapproche du premier, par la réaction qu^aurait exercée sur la matière précipitée le milieu où s'est opérée la précipitation, réaction telle que le carbonate de chaux aurait disparu. On remarque en e£Fet que le calcaire pur n'alterne jamais avec elles.

Les dolomies stratifiées sont en général associées à des dépôts d'anhydrite et de gypse, roches qu'on a considérées également comme dues à une épigénie^; elles accompagnent fréquemment aussi des dépôts de sel gemme. Ces trois dernières roches, qui offrent dans leurs allures des analogies frappantes, ont été, de même que la dolomie, rapportées à deux types de gisement. Le plus souvent elles sont subordonnées réguUèrement à des terrains stratifiés, dont elles constituent un élément caractéristique, ainsi qu'on le voit dans le trias de l'Europe occidentale , dans celui de l'Espagpe ou dans le terrain tertiaire des Carpathes. Ailleurs ce sont des dépôts adventifs qui paraissent se lier à des dislocations, comme on l'admet pour les gites des Alpes, du Salzbourg et de la Bavière, ceux des Pyrénées et de l'Algérie. Ainsi le caractère de double origine attribué aux dolomies se retrouve dans les gypses, anhydrites et sel gemme qui les accompagnent.

Un caractère très-remarquable de tous les terrains salifères, et qui dénote aussi les analogies et la singularité de leur formation, ce sont les teintes rouges, imies ou bariolées, que présentent les argiles, les grès et même certains amas de sel qui les composent. Je ne poiu*rais que reproduire ici les considérations par lesquelles M. Elie de Beaumont a rapproché ces divers faits connexes, et montré que, dans la masse d'eau qui a déposé les marnes irisées, il s'est sans doute passé des phénomènes analogues, par quelques-

Tattention. (Annales de chimie et de physique, t. XXVIII, p. 710, et Erdvaann , Jarhb, firpmct, Chem. t. XLIX, p. 5a, i85o.)

' Voir les observations de M. Élîe de Beaumont sur ce sujet. {Explication de la carte géologiqae de France, t. II, p. go.)

uns de leurs résultats, à ceux qui accompagnent les phénomènes volcaniques ^

Ces terrains à teinte rouge sont souvent superposés à des couches parfaitement régulières, dont la coloration ne présente rien d^anormal : telles sont les marnes irisées qui reposent siu* le muschelkalk. Cette circonstance, jointe à la considération des vastes superficies qu'ils occupent souvent, ferait croire que la chaleur du globe n'aurait exercé son action sur eux que d'ime manière indirecte et en quelque sorte détournée, en cchaufTant Teau de la mer. Ce serait donc peut-être à la faveur d'une chaleur plus élevée, et d'actions chimiques auxquelles la contraction du chlorure de sodium n'était pas étrangère, que la mer aurait teint ellemême les terrains salifères, laissant ainsi une sorte de témoignage d'une température qu'elle aurait exceptionnellement éprouvée à certaines époques et dans des portions étendues de son bassin.

On vient de dire que les dolomies régulièrement stratifiées sont Épigénie immédiate attribuées à une épigénie du calcaire , et que c'est au moment du diverses couches dépôt de ce dernier, et avant qu'il fut protégé par d'autres sédi- ^mparS^' ments, que la transformation aurait eu lieu; or, il en est précisé- aï*f^™*t>o» ment de même pour certaines couches métallifères. Le schiste cui- dolomies. vreux du Mansfeld, les gîtes de fer lenticulaires de la Voulte et de Privas, les couches avec jaspe et minéraux métalliques des environs de Nontron ont été» ainsi que l'a fait remarquer M. Gruner, formées

' Élie de Beaumont. (Explication de la carte g^logique de France, t. II , p. g40 M. de Sénarmont a reconnu que le peroxyde de fer peut se déshydrater dans le sein même de Teau, à des températures comprises entre 160 et 180 degrés. Cette réduction a même déjà Jieu, d'après une expérience que j*ai faite, à i5o degrés seulement, dans une dissolution saturée de chlorure de sodium. J*ai aussi vérifié par Tanalyse que les parties rouges des argiles bariolées ne diffèrent pas seulement des parties vertes ou grises par Tétat de combinaison du fer, mais aussi par une proportion notablement plus forte de ce métal. Cette observation m*a conduit à imiter tout à fait les bariolures ordinaires dea* argiles , en faisant passer à chaud sur de Targile ferrugineuse et successivement, des vapeurs d*acide chlorhydrique et d*eau. Certaines parties de Targile se décolorent, tandis que les parties voisines se teignent en rouge aux dépens des premières.

Association intime

de la dolomie

à certains gîtes

métallifères.

Gisement du soufre,

relation

de son origine

avec celle du gypse.

antérieurement à toutes les assises qui les recouvrent aujourd'hui ^ Cette sorte diépigénie immédiate, dans l'eau même où ces divers dépôts se sont formés, parait donc constituer un caractère commun aux dolomies, aux roches rubéfiées et bariolées, ainsi qu'à beaucoup de couches métallifères.

Comme autre rapprochement avec les mêmes formations, je remarquerai encore que, dans des terrains d'âges variés, les gîtes métallifères sont souvent associés à la dolomie d'une manière si intime, qu'on ne saurait méconnaître qu'il y a lien d'origine entre ces deux sortes de dépôts. On peut citer comme exemples de ce fait les amas de calamine superposés au calcaire carbonifère de la Vieille-Montagne et de TEifel *^, ceux de San- Juan de Alcarras et de la province de Santander en Espagne; les gîtes de même métal du muschelkalk de la Silésie et de la Pologne^, la dolomie zincifère d'Angleterre , les petits dépôts calaminaires de la France centrale, tels que Durfort (Lozère), Combecave (Lot), Alloue (Charente ) , les gîtes de galène des Alpujarras , les amas de fer de Vicdessos et du Canigou, dans les Pyrénées, les gîtes de manganèse du Nassau et ceux de Nontron (Dordogne), etc.^

Le soufre natif, dans ses principaux gisements, est, en générai, associé à des dépôts de gypse ^, soit par la relation de cause à effet, soit par la relation d'effet à cause. C'est ce qui se voit en Sicile et aux environs de Vieliczka en Pologne ^ de Teruel en Es-

* Annales des mines, tC série, t. XVUl, p. gi.

' Max Braun. (Zeitschr, d, deatschen geologischen GtseUschajï , Jahrg. 1857.) ^^^ de Stolberg. (A. Gaudry, Bulletin de la Société géologique , a* série, l. VIII, io5.)

^ Mémoire de MM. Karsten, de Camall et autres sur cette contrée inléressanté.

* On pourrait comprendre aussi dans cette énumération la couche de schistes cuivreux du Mansfeld, les couches de grès plombifère et cuprifère de la Moselle, qui paraissent avoir été formées, de même que les couches citées plus haut par M. Gruner, antérieurement à toutes les couches qui les recouvrent aujourd'hui.

^ Quelquefois aussi à Talunite, et^lus rarement au sulfate de strontiane, comme en Sicile.

^ Zeuschner, Dépôt de sot^ de Swoszowice. (Annales des mines, ii* série, t XVIII, i85o.)

pagne ^ dans plusieurs régions de Tltalie, sur les bords du Volga ^. Que le soufre soit arrivé de la profondeur à Tétat d'hydrogène sulfuré, de même que dans les solfatares et certains gîtes métallifères de la Toscane, où il se dépose journellement encore sur les boisages des galeries, et qu'il se soit ensuite partiellement transformé en sulfate de chaux par une combustion plus ou moins complète, ou bien, que des couches de sulfate de chaux aient éprouvé une réduction ultérieure et produit du soufre par une réaction bien connue, sous Tinfluence des matières organiques auxquelles il est souvent encore associé ^, il y a dans Tun et l'autre cas, entre le gypse et le soufre, des relations de métamorphisme ou d'épigénie.

On peut remarquer toutefois que le premier phénomène paraît à peu près constamment accompagné d'une température élevée, tandis que la réduction des sulfates, même à l'état de dissolution, semble paralysée par toute élévation de chaleur capable d'arrêter les fermentations ou décompositions putrides qu'éprouvent spontanément les matières organiques^.

Les bitumes et autres carbures d'hydrogène, selon leur état GUes de bitume

^ Les couches tertiaires de Teruel, où les planorbes et les lymaées sont remplies de soufre, sans que le tesl de ces coquilles ait disparu, et où la même substance s*est substituée aux tiges de chara, sont bien connues par les descriptions de MM. Esquerra del Bayo , Max Braun , de Verneuil et Collomb.

' Pallas, t. I, 197 et 202. Murchison, Rassia.

^ Cesi sans doute à un phénomène de ce genre qu^est due Vattaque du doublage des navires dans certaines mers d^Afrique, ainsi que ce fait observé par le capitaine Wilmot sur les côtes du même continent, qu'il se dépose dans la mer du soufre mélangé, a peu près à poids égal, à une matière organiq'he. (L*Institut, i3 mars

* La réduction du sidfate en sulfure n'a pas lieu à des températures très-élevées , d*après des expériences de M. de Sénarmont; ainsi les circonstances qui conviennent à la fermentation putride sont favorables k la réduction des sulfates en sulfures. J'ajouterai toutefois que le cuivre sulfuré s'est formé et a cristallisé à une température d'environ 70 degrés dans l'eau thermale de Plombières , ainsi que je l'ai annoncé ailleurs. (Annales des mines, 5* série, t XU, p. agA*) Ce phénomène de réduction explique peut-être l'origine de certaines couches de sulfures métalliques, telles que le schiste cuivreux du Mansteld.

et d'autres carbares solidc, iîqulde OU gazeux, tantôt imprègnent des bancs, tantôt

^db^; ^ en découlent (pétrole), tantôt s'échappent du sol, comme dans

volcans de boue. ^^^ salses, les volcaus de boue, les sources inflammables, qui,

d'ailleurs, ne sont en général que des évents de dépôts bitumineux ^ Les divers gisements bitumineux présentent comme traits généraux ou au moins remarquablement fréquents :

1® D'être associés à des terrains salifères (Soultz-sous-Forêts, dans le Bas-Rhin; Landes; saline de Teklenbourg, dans le nord de l'Allemagne; sel décrépitant de Wieliczka, et autres régions des Carpathes; Brazza, près de Spalatro, en Dalmatie; Albanie, Perse, Chine, États-Unis, etc.);

2^ D'être situés dans le voisinage de dépôts de combustibles ou de couches chargées de débris végétaux (Lobsann; Basses- Alpes; Seefeld et Hering en Tyrol; Bovey, en Devonshire; Derbyshire, environs de Newcastle et de Glascow, etc.);

3° D'être, soit rapprochés d'accidents ignés, anciens ou modernes, c'est-à-dire de volcans ou de roches éruptives (Val di Noto, près de l'Etna; Auvergne, Gaujac dans les Landes, où le bitume sort d'un terrain salifère renfermant du lignite, au pied d'un pointement d'ophite; Java, Cap Vert); soit associés à des terrains disloqués (Hering, en Tyrol; salses de la Crimée, de la presqu'île de Taman^ et de la mer Caspienne qui sont dans le prolongement du Caucase ) ; ^

4^ D'être fréquemment accompagnés de sources thermales, souvent sulfureuses, et de dépôts de soufre (terrain permien du Volga; presqu'île de Kertch et diverses localités voisines du Caucase; environs de Mossoul, en Perse). Ces deux dernières circonstances paraissent résulter des associations qui ont d'abord été signalées.

Eipéneoce Plusicurs de mcs expériences rendent compte de ces relations.

En somnettant des fragments de bois à l'action de l'eau siurchauf-

' Cette deroière relation est évidente dans les Apennins, en Albanie; dans la presqu*ile de Taman , aux environs de Tiflis , etc.

' Mémoires de la Société géologique de France, t. III, i838.

rétive à ce rajet.

fée, je les ai transformés, eu milieu même de Teau, en lignite, en houille ou en anthracite , selon la température , et j^ai ohtenu en outre des produits liquides et volatils ressemblant aux bitumes naturels et possédant jusqu'à l'odeur caractéristique du pétrole de Bechelbronn. C'est ainsi qu'on conçoit la présence du bitume dans certains filons métallifères concrétionnés (Derbyshire, Camsdorf, Raibl en Carinthie).

En résumé, les bitumes sont probablement des dérivés de substances végétales^; ils paraissent ne pa;5 être de simples produits de distillation sèche, mais avoir été formés avec le concours de l'eau, et peut-être sous pression : le graphite ne serait que le produit le plus épuisé de ces substances^. Ces diverses combinaisons carburées se rattachent donc à des transformations qui se passent dans Tintérieur des roches, vraisemblablement sous l'influence d'une température élevée. L'activité, et même la violence, parfois capable de produire de petits tremblements de terre, avec laquelle divers dégagements d'hydrogène carboné ont lieu dans la Tauride, au bord de la mer Caspienne, aux environs de Carthagène, dans l'Amérique du Sud, prouvent que les actions qui ont autrefois isolé le bitume continuent encore aujourd'hui.