CHAPITRE PREMIER

LA CHALEUR INTERNE; EXAMEN DE SES EFFETS SUR LE METAMORPHISME. ELLE NE SUFFIT PAS POUR EXPLIQUER TOUS LES PHENOMENES.

La chaleur mterne Lcs modificatious dcs tciTains compris SOUS le nom de méta-

est k ctcwe première morphiques out incontestablement eu lieu à une température plus

phénomèiiet. élcvéc quc ccllc qui règne maintenant à la surface du globe. On

peut le conclure d'abord du seul fait des analogies minéralogiques de ces terrains avec les roches éruptives , et notamment de la pré* sence de nombreux silicates anhydres qui forment un de leurs traits les plus remarquables ; en second lieu , de leiur relation évidente avec des dislocations, dont le point de départ est toujours dans les régions profondes, et qui ont incontestablement pour cause première la chaleur interne du globe.

£Ue a dû élever La chalcur proprc du globe décroit nécessairement du centre Jm*"" vers la surface, et, par conséquent, des sédiments déposés dans qa'fl. éui^T"** rOcéan, à la température relativement basse qui règne générale- P^Tavlu^. ment dans ses profondeurs, ont dû, quand ils ont été recouverts

ensuite par d'autres couches, acquérir une température plus élevée en raison de leiu* plus grand éloignement 4^ la surface de rayonnement ^ La superposition de remblais puissants, comme le sont certains terrains stratifiés, a pu souvent suffire pour déterminer le réchauffement notable des masses inférieures postérieurement À leiu* dépôt, surtout aux époques où Faccroissement de la chaleur selon la verticale suivait une loi beaucoup plus rapide qu'aujourd'hui.

On peut ajouter une observation : actuellement que le fond d'ime grande partie de l'Océan ne parait pas dépasser la température de trois ou quatre degrés, par ce fait seul qu'un dépôt sédimentaire serait mis à sec dans les régions tempérées, et que sa surface gagnerait par conséquent quelques degrés de température moyenne , tous les points situés sur une même verticale devraient également augmenter de température^.

Ainsi la propagation régulière de la chaleur du globe a pu agir sur des terrains entiers et y produire graduellement la transformation que M. Elie de Beaumont a caractérisée par le nom de métamorphisme normal.

A part les effets de cette cause générale et en quelque soite latente, il est des parties circonscrites où la chaleur* s'est portée très-près de la surface, notanunent à la suite des roches éruptives. De là, des centres particuliers, autour desqueb la chaleur interne est venue produire le métamorphisme accidentel ou de juxtaposition.

Toutefois, des raisons très-puissantes font croire que, dans l'un u chaleur seule et dans l'autre cas, ce n'est pas la chaleur seule qui a agi. Lors de rendre œmpte même que la températiu*e eût pu devenir assez haute dans les ^m^SIS' roches transformées pour en opérer le ramollissement , ce qui est **° pi»^omène.

' Cette remarque est due à M. Babbage. (Lond. Edinb. Phil. mag,V. ai 3.) Sir John Herschel a fait des observations sur les réactions chimiques qu*ont dû subir ]es terrains par suite de celte élévation ultérieure de température. Le fond de la mer étant à une basse température, on ne pouvait admettre le réchauffement des couches sédimentaires, dans les termes où Tavait indiqué Hulton.

' D*après la remarque de sir John Herschel , notice précitée.

minéraux.

le pins souvent tout à fait improbable \ elle serait insuffisante pour rendre compte .de la diversité des effets constatés. Les observations suivantes le prouvent.

GraïKieur Si la chalciu* seule est cause des modifications qu'on observe

loiformité d'actioo. daus dcs tcrraius doot la puissance dépasse souvent mille mètres,

comment cette action s'est- elle étendue sur une telle épaisseur? Pourquoi, au moins, n'est-elle pas, d'après les lois connues de la propagation de la chaleur, et à raison de la faible conductibilité des roches, d'une énergie incomparablement moindre dans les parties éloignées que dans les parties voisines de la surface d'arrivée? Cest pourtant ce qui n'existe pas, et la grandeur, comme l'uniformité des effets produits dans des massifs montagneux entiers, est un phénomène des plus frappants^.

Mode De plus, si, laissant de côté les relations d'ensemble, on passe

*^*d^"' aux faits de détail, on trouve encore dans le mode d'agencement des minéraux des roches métamorphiques une foule de circonstances d'association ou de gisement qui empêchent d'admettre pour ces minéraux une origine due à la chaleiu* seule.

Pour en citer un exemple, je rappellerai le fait si firéquent de la cristallisation de silicates alumineux, comme la chiastolite et la staurotide, au milieu de phyllades fossilifères, et celles du grenat, du pyroxène ou du feldspath dans des calcaires également d'origine sédimentaire , qui souvent même ne sont pas sensiblement modifiés.

La chaleur, puis la cristallisation, qui est la conséquence du refroidissement, peuvent, il est vrai, opérer des départs ou liquations entre des substances qui étaient primitivement dissoutes l'une dans l'autre; c'est ainsi que le carbone se sépare de la fonte, en cristaux, à l'état de graphite. Mais l'expérience directe ne nous montre rien d'analogue au développement, sous l'action de la

' MM. Bischof et Durocher ont insisté sur des arguments de ce genre.

* Souvent aussi, dans le métamorphisme de juxtaposition, ce n'est pas toujours dans les parties les plus voisines du contact des roches éruplives que les effets ont été le plus énergiques; M. Durocher a donné divers exemples de ce genre.

chaleur, de cristaux isolés de grenat, de pyroxène, de feldspath, de disthène, dans une gangue calcaire, qui n^a pas même été ramolhe, et qui, selon toutes les apparences, n a été que trës-faihlement échauffée.

On conçoit que des actions lentes, comme la nature en emploie si souvent pour élaborer lés produits minéraux, soient capables de bien des résultats que Thomme est impuissant à imiter; mais' a-t-on le droit de chercher exclusivement dans la durée du temps et dans des causes vagues, pour ainsi dire occultes, des exphcations que rien d'ailleurs ne justifierait?

Un même minéral peut se trouver parfaitement isolé et cristallisé, ail milieu de matrices très - différentes : par exemple, la toiuinahne, le mica, le feldspath, le grenat, Tépidote, se présentent souvent, au milieu du quartz, avec les mêmes caractères que dans le sein du calcaire ou de la dolomie. Cette indépendance des silicates à Tégard de leur gangue parait aussi annoncer que les minéraux ne sont pas de simples produits de liquation, puisque des milieux aussi différents n^auraient pas sécrété des composés identiques.

Partout, d'ailleurs, on rencontre, dans les roches métamorphiques, des minéraux très-inégalement fusibles, qui ont cristallisé dans im ordre de succession tout à fait opposé à celui qu'on aurait dû attendre , dans Thypôthèse en question , de leurs rapports de fusibilité.

Des arguments de nature diverse s'opposent donc à ce qu'on Apport déiémenu admette qu'un méiamorphisme,'n'ayant pas d'autre cause que la «"?«•• chaleur, ait donné naissance, dans les i^oches qui l'ont subi, aux minéraux qu'on y rencontre, même quand ces minéraux ne paraissent pas contenir de corps simples, étrangers à la composition normale primitive. Mais combien cette conclusion est-elle plus démonstrative quand on voit , au Brésil , le changement d'état des roches coïncider visiblement avec l'introduction de corps tout spéciaux qui, selon toute probabilité, n'ont pu venir s'y fixer qu'ultérieurement P