CHAPITRE VIL
COKSÉQUEKCES À TIBEB DES FAITS EECOimCJS À PLOMBIÈBES.
On a dit avec raison qu'il est peu de substances insolubles, lorsque les dissolvants circulent par millions de litres. Cependant il ne faudrait pas conclure de là que les minéraux insolubles, formés par Teau dans le sein des roches, y ont été purement et simplement déposés par elle à la suite d'une action séculaire; car un des faits les plus nouveaux et les plus importants que révèle ce qui se passe à Plombières , c'est que Teau peut n'apporter avec elle qu'une petite partie des éléments des minéraux qu'elle semble déposer en entier. Les autres éléments préexistaient dans la roche : paraissant obéir à une tendance énei^que à la cristallisation, ils saisissent en quelque sorte les premiers au passage, selon leurs afiBnités, et le minéral est pour ainsi dire formé sur place.
Il en est tout autrement des filous métallifères, presque entièrement composés de substances étrangères à la roche qui les contient; mais, en les trouvant à Plombières, sur un même point avec les minéraux métamorphiques, on ne peut s'empêcher d'y voir un effet différent de la même cause qui a produit ces derniers.
Il y a une analogie frappante entre la production des silicates cristallisés du béton de Plombières et la formation des silicates qui se trouvent dans une foule de roches métamorphiques : tels sont la wemérite, le grenat, le feldspath, le pyroxène, dans des calcaires souvent à peine modifiés; la mâcle ou la staurotide, dans des schistes argileux. La production du mica dans les roches n'est pas plus difficile à comprendre que celle de l'apophyllite du béton de Plombières, qui est aussi un silicate fluorifère.
. Qu'une dislocation vienne à faire naître un groupe de sources Un groupe
I 19 •! 111 11 1 • de sources thermides
thermales, nest-il pas probable que la plupart des terrains tra- peut produire
f !• A -• j j • » X ' ie métamorphisme
verses par ces sources subiront une action dont ce qui s est passe aus
à Plombières donne une idée? Cette action s'étendant de proche *o»*"" i*y*en proche avec Taide du temps, occasionnerait le métamorphisme sur des zones d'une assez grande étendue.
 Plombières, avant que la vallée, en s'échancrant, donnât Action uiente
t, 1 I **ir>«ii et 1 ^^ métamorphisme.
issue aux sources, 1 eau thermale arrivait déjà de la protondeur S et si elle paraissait à la surface, ce n'était sans doute que par une sorte de transsudation peu apparente. En s'épancbant dans les couches inférieures du grès bigarré qui sont en contact avec le granit, elle y déposait du jaspe, du quartz cristallisé et divers autres produits. Ainsi, des eaux circulant à l'intérieur peuvent causer une action métamorphique très-énergique, sans que leur existence se trahisse à la surface par des sources thermales. 11 est probable que, dans bien des cas, la silicification des polypiers et du bois de certaines couches, la précipitation dans d'autres de quartz cristallisé, tel que celui qu'on trouve dans le bassin tertiaire de Paris, la silicification complète de quelques couches primitivement calcaires ^ n'ont pas une autre origine.
Il a suffi d'une eau tiède et à peine minéralisée pour transformer cette maçonnerie et y faire naître des silicates hydratés et cristallisés. Les effets ne seraient- ils pas bien plus considérables encore si l'eau, fortement surchauffée, et cependant retenue par la pression des masses supérieures, circulait lentement à travers certaines roches, comme elle le fait dans le béton de Plombières, et réagissait sur elles avec la haute température qui convient à la formation des silicates anhydres?
' Voir le Mémoire sur Plombières cité plus haut. (Annalm des mines, 5* série, l. XIII, p. a3a.)
* Comme les couches de mnschelkalk siiicifié qui bordent la faille limite des Vosges, à Orschwiller et Truttenhausen. (Daubrée, Description géologique da Bas- Kiin, p. 3a 5 et 3a 6.)
iut. i^'uitt
^j^tynn, ^hl
ijvmj*nj*;t ^Anx^^snxy^nwM tke yjwuuunr-Hst- x/l peu: -csiihaiiss' is
^^ Ypf>K jiive iw»ui
li^i:Ar>4^ '^v ^krt f r/*9M7«;^. <et iii |irc»èiK:lKtt éefk ÙÉyist de BÔ»e- ^ ^ ^'«'•««^ ^^,yi; 1^ rii^ii^ 4mm 1(9^ iA'.^t» 4e tihicaire 4e k SuBout. 4oat les
ff^Â^cfK ^mA ^;rMiiU:?^ 4e tritfîjcn 4e dicfiâde^ 4e ua et SwaSant
'l^iM^^ '/^?ti( i^ 4^rei<>jppefi»eiit du MàvptOh dsiis leur masse. Parmi U^ fM/fs*l^^É% UfiU 4h ce ge&re^ 00 ccnujt ks «liistes aipleai f^ui ^hA i^^if^MX ye$fi^.m^ de feldqKdb, noii-^eiiiemeiil <laiis le t<^Wi4«f$e <Ui i^uit (breto^poe, Saxe^ elc^, mais aussi <laiis des $0iMi^U yf^ Aâsi^^îâi^As^ 0e im$ mootre aocane roche émpCive (Taimus, Af4é^$$$ê^4 ^y^j- iJaiu^ le terram caHbonifere des Vosges, à Thann, fm *f%Htu[AH^ def couctie» bien r^olières de granwacke sont parm$$u^.H% dn t:r$MMii% de feldspath qui se sont isolés d'une pâte fp^okilh'/fUMi; len végétaux fossiles que renferme la roche em- ^U*.kU**M, iïuAbtum^ de la considérer comme un porphyre. Des rj$U'Aàir*in du mai^sif du Mont-Blanc, signalés déjà par M. Brochant, «H qii^^ M. Brongniart a nommés calciphjre feldspalhiqae, ofi&*ent 4iin particularités analogues; on ne doit, d'ailleurs, pas perdre de ¥m$ qu^icit ciimme <lans d'autres cas du même genre, le calcaire, iffi im ifiodiliant ainsi, n'a pas toujours échangé sa compacité prirnitiviî i;ontrc Tétat cristallin.
Parmi les associations si fréquentes des silicates anhydres aux Association
•!• . 1 1 ^f • % • 1 .* 1 1 1 1 •,• de silicates hydrtlés
silicates hydratés, je citerai seulement les roches chloritiques àd»di»^ qui forment la gangue de la tourmaline, de Tamphibole, du py- *° ^ '*** roxène, etc. Les cristaux de feldspath adulaire des Alpes, qui sont pénétrés de chlorite (Pfitsch, en Tyrol), quelquefois même de stilbite (Sella, au Saint -Gothard), apprennent que les silicates anhydres ont pu même quelquefois cristalliser après les silicates hydratés ^
Le quartz s^est isolé, au milieu des roches silicatées, sous des isolement du ouanz formes très-variées. Les roches granitiques et certains porphyres le ^«técs. renfennent en grains ou en cristaux isolés. Dans les roches schisteuses, il est tantôt sous forme de veines ou de lames très-minces logées entre les feuillets, d'une régularité d'épaisseur et de parallélisme surprenante, comme dans les micaschistes, schistes chloritiques et talqueux, leptinites, phyllades, etc. tantôt sous forme de veines qui coupent nettement les feuillets, tout en se rattachant à eux. Quelquefois enBn le quartz constitue des masses considérables à l'état grenu, telles que les roches (itacolumites) qui, au Brésil, sont associées à l'or et au diamant.
Dans la plupart de ces cas, le quartz paraît résulter de la dé- Lequaru
••• J*1*aJa j /• « est on témoin
composition de silicates, de même que dans mes expériences, ou de u voie hamidc. il se produit de diverses manières. Ainsi, le quartz, qui, sous tant de formes, fait partie des roches éruptives et des roches métamorphiques, doit être considéré, tout aussi bien que celui des filons, comme un témoin de la voie humide '^
On sait, en effet, que la silice à l'état vitreux, que l'on obtient par la fusion du quartz, n'a aucune des propriétés de ce dernier minéral; qu'elle n'est ni aussi dense, ni aussi réfringente, ni
* Bien que la chlorite n*ait pas encore été imitée, on peut croire, d*après ses analogies cltimiques avec les zéolitlies, aussi bien que par sa fréquence dans des terrains qui n*ont subi qu*un commencement de roodi6cation , comme les terrains schisteux des Ardennes, qu*elle a^pu se former à une température assez peu élevée.
* Mes expériences confirment ainsi pleinement les vues que MM. Schafhaûtl et Bischof avaient émises sur ce sujet.
aussi dure, ni aussi réfraciaire aux réactifs alcalins ^ Il est même possible que cette différence de propriétés soit la cause de la décomposition facile des silicates vitreux : les menstrues en attaquent la silice sous sa modification soluble; puis, sans quil soit besoin peut-être que les circonstances changent, ils la précipitent sous la modification correspondant au quartz insoluble , ne servant alors, pour ainsi dire, qu'à faire passer la silice, par une sorte d'évolution continue, d'un état moléculaire à l'état moléculaire opposé ^.
i^ métuDorahismc Cc qui sc passc daus les expériences d'eau surchauffée se joint *^m^ ^* à l'exemple des calc^res si chargés de minéraux qui ont été rede*b*»uA«. jetés des profondeiu:s de la Somma, pour (aire regarder la température et la pression comme indispensables à la production d'un métamorphisme énei^ique. D'un autre côté, un métamorphisme intense s'est développé quelquefois près de la surface, comme au Brésil, où les schistes cristaUins etgemmifères s'étendent sur plus de douze cents kilomètres de longueur. Il semble y avoir contradiction entre ces deux faits. Toutefois, lorsque de l'eau surchauffée est poussée des profondeurs vers la surface, à travers la substance ou les fissures à peine ouvertes d'une roche , il faut bien remarquer que les lois de la pression hydrostatique ne lui sont pas applicables, comme elles le seraient à de l'eau remontant librement dans une crevasse. On comprend facilement que, dans le premier cas, sa pression, et par conséquent sa température, puissent se conserver en quelque sorte comme en vase dos, jusqu'à quelques mètres de la surface.
U est donc possible que beaucoup d'actions , telles quç la cristallisation du granit, celle de certains amas stannifères qui ren-
* M. Henri Rose a récemment publié un mémoire sur ce sujet. U^er die verichieâsM Zusiànde der Kieseltaàre, Pogg. Annalen, 1869.
' L*acide stannique présente quelque chose de semblable, quand on voit Tune de ses modifications (acide stannique proprraaent dit) passer par la simple action de la chaleur à Tautre état de modification (acide métasiannique) , et se si^parer ainsi de certains dissolvants.
SDR LE MÉTAMORPHISME. 107
ferment les mêmes minéraux que les roches du Brésil , aient eu lieu sous pression , bien quk une très-faible profondeur.
Il est probable que certains minéraux, par exemple les silicates iiaméme anhydres, ne se produisent facilement dans Teau qu'à des tempe- ^ ^**" ratures déterminées. Une chaleur trop élevée, aussi bien qu'un pJSrd?u°roiSce manque de chaleur, nuit à leur formation. D'ailleurs l'expérience a«ns la profondeur semble nous faire voir que les feldspaths tantôt se produisent, tantôt se détruisent dans l'eau , selon les températures. C'est probablement parce que, dans certaines régions des Alpes, telles que les Grisons, les parties supérieures présentaient seules la température convenable, que le métamorphisme et les minéraux variés, qui sont en quelque sorte ses témoins, s'y sont produits plutôt que dans les couches situées plus bas et dont on peut suivre la coupe dans d'immenses déchirures ^ Ce fait, dans tous les cas bien singulier, serait analogue à la condensation du sel ammoniac, de divers chlorures, du soufre et du fer oligiste, dans les couches superficielles des montagnes volcaniques et des laves, ou à l'enrichissement bien connu qu'o£Grent de nombreux filons métallifères dans leur région supériem^e.
En résumé, quand il s'agit d'expliquer l'origine et la formation Rémmé des silicates dans la plupart des roches , ce n'est pas à la voie sèche , de la voie bamide mais bien à la voie hydrothermale qu'il faut recourir le plus sou- |^r r^^^tion vent. Cette assertion s'appuie sur les considérations qui suivent : dJtil^^^^ées.
1® La formation par voie humide a lieu à des températures i- Température incomparablement plus basses que le point de fusion; c'est une "^* condition dont on a précédemment reconnu la nécessité.
a® Les silicates hydratés, qui se montrent dans la nature sou- a* AMoaatioos vent associés à des silicates anhydres, se forment facilement, par la voie humide, comme on l'a vu, en mênre temps que ces derniers (zéolithes avec pyroxène, schiste chloritique avec tourmaline, etc.); leur réunion s'expliquerait bien difficilement par la voie sèche.
' Ce fait, qui résulte d*observations inédites et ancienaes de M. Élie de Beaumont, a été signdé récemment aussi par sir Roderick Murchison.
demînéraïu.
3* Abondance an qoarU.
à* Mode
d'enchevêtrement des minéraux.
3^ Le quartz est excessivement abondant dans la nature. Or, la grande facilité avec laquelle Feau surchauffée décompose certains silicates, solubles ou insolubles, et en isole du quartz dès qu'elle se trouve en contact avec eux, rend parfaitement compte de cette abondance, ainsi que du mode de dissémination de ce minéral dans beaucoup de roches silicatées, métamorphiques ou éruptives, auxquelles il est généralement associé, comme un produit de sécrétion.
4^ EnGn, au lieu de masses uniformes, comme la fusion en produit en général, nous voyons dans les produits de la voie humide des mélanges de substances cristallisées différentes, dont le mode d'enchevêtrement est tout à fait indépendant, de même que dans la plupart des roches, de leurs degrés respectifs de fusibihté.
