CHAPITRE X

MÉTAMOAPBISMB DE STRUCTURE; SES RELATIONS AVEC LB Ml&TAllORPHISME ORDINAIRE.

Nous avons vu dans la première et dans la deuxième partie de ce travail que la structure schisteuse paraît être un elFet de pressions et glissements subis par les couches sous l'action de forces énergiques.

Des expériences que j'ai entreprises siu* ce sujet avant d'avoir Nouvelles connaissance de celles de M. Tyndall, mais que j'ai faites par sarb>^i^on d'autres procédés et sur une plus grande échelle , confirment cette ^schScST* manière de voir. parcompreMîon.

J'ai utilisé pour cela des moyens de compression puissants , non- Procédé* employés. seulement des cylindres lamineurs, mais des presses à balanciers mues par la vapeur qui servent dans la fabrication de la casserie , pour emboutir la tôle sous forme d'ustensiles variés. Tous ces modes de compression, graduelle ou par chocs, ont été successivement employés. La matière sur laquelle j'ai principalement agi était de l'argile amenée à un état particulier de dessiccation ^

L'argile soumise à ces divers procédés de compression peut Deux conditions acquérir une structure schisteuse très-prononcée ^; mais poiu* cela, " "^* outre la pression, deux conditions sont indispensables.

1® Il faut que la substance puisse éprouver des ghssements et iMi&ut s'étendre par im commencement de laminage; alors les feuillets ^ ixM^^^^' se développent parallèlement au g^ssement, c'est-à-dire norma- q«»fepn»ve. lement à la pression.

' Ces eipériences ont ea lieu à Fusine de MM. Rarcber et Westermann, à Arssur-Moselle. Je me suis surtout serti de Targile réfractaire de ViUy-en-Trode (Aube), qui provient du terrain néocomien et des marnes grises supraliasiques.

* Certaines tuiles , obtenues par un procédé particulier de moulage qu*on emploie à Épinal, prennent souvent aussi un commencement de structure feuilletée.

a* La masse

comprimée

doit être dooée

d'uD degré

particulier

de plasticité.

Essai sur des laitiers

au moment de leur solidification.

Le passage

de la structure

schisteuse

à la structure massive

dans les roches

s*ex|diqne

par ces expériences.

Schistosité du verre

manifestée

par les expériences

faites dans Teau

surchauffée.

On n'obtient aucun résultat si le corps ne peut pas céder et se déformer dans ie sens perpendiculaire à la pression. Un morceau d'argile de forme cylindrique , enchâssé exactement dans un anneau en fonte, de même forme et de même dimension, a été très-fortement comprimé par un piston de même calibre. La substance a acquis ime forte consistance, mais sans montrer aucun indice de feuillets, ni même de clivage. Je répète que cela n'a lieu qu'autant que la masse de terre s'emboite exactement dans son enveloppe rigide; autrement il s'opère des déformations et par suite un feuilleté.

2** La masse que l'on comprime doit être douée d'un degré particulier de plasticité. Trop sèche, elle se brise; trop molle, elle se lamine , sans que les feuillets puissent s'isoler. Des échantillons de la même argile, mais à des états de dessiccation différents, soumis simultanément à la compression, foiu*nissent des couches superposées, les unes à structure schisteuse, les autres à cassure irrégulière, dont le contraste est très-significatif.

J'ai également cherché à produire, par les mêmes procédés, la structure schisteuse dans les silicates au moment où ils passent de l'état de fusion à l'état solide. Des laitiers de hauts fourneaux à fer, que j'ai soumis à la pression pendant qu'ils étaient encore pâteux, ne sont pas devenus schisteux. La cassure de la masse refroidie montrait seulement des veines diversement colorées et alignées normalement à la pression.

Ce que j'ai dit plus haut sur l'influence du degré de plasticité sur la formation des feuillets fait comprendre les transitions fréquentes que l'on observe dans un même massif de roches partiellement schisteuses. C'est ainsi, pour n'en citer qu'im exemple, que le porphyre de Mairus, près de Deville, dans les Ardennes, devient graduellement schisteux.

11 convient de rappeler ici comment le verre acquiert une schistosité très - remarquable , par des causes toutes différentes de celles dont nous venons de parler. En même temps que le tube de verre transformé par l'eau surchauffée se gonfle considéra-

blcment, il prend cette structure schisteuse d'une manière très* prononcée. Les feuillets dans lesquels il se clive facilement sont si minces, qu on peut quelquefois en distinguer plus de dix dans un millimètre d'épaisseur ^ Quand le verre est incomplètement attaqué, le centre, quoique vitreux encore, montre aussi des zones très -fines, comme les agates onyx. Le tout rappelle la manière d'être de certaines roches schisteuses et cristallines.

La scbistosité qu'acquièrent les tubes du verre est un effet évident du mode de fabrication, qui a imprimé à la masse une structure par couches superposées; c'est une sorte d'hétérogénéité qui peut être décélée à l'aide de l'action subtile de la lumière polarisée, mais qui, pour l'œil nu, est primitivement cachée sous une apparente homogénéité. Elle apparaît quand l'eau, par une action inégale, a dessiné les zones de nature différente, et, mieux encore, après que la substance, déjà modifiée en partie, a subi un retrait. Ces feuillets sont, en effet, beaucoup plus prononcés dans certains tubes que dans d'autres. Preuve manifeste d un fait dont on trouverait divers exemples dans l'industrie^, et qui montre comment la disposition primitive des matériaux constitutifs d'une roche, quoique ayant disparu par des actions idtérieiu*es, peut cependant s'y trouver encore à l'état latent , et se révéler dès que des influences nouvelles la mettent au jour'.

Un phénomène accompagne presque toujours la structure schis- Ed quoi cousiste teuse dans les roches cristallines, c'est le parallélisme remarquable * '^de» "™* que présente ime partie de leurs éléments cristaUisés. Ceux qui

^ Parfois ils se délachenl aussi netlemenl les uns des autres que les feuillets d*un cahier de papier à lellres.

* On sait, par exemple, que, dans le façonnage des pièces de terre à porcelaine, Tébaucheur au lour et le mouleur doivent apporter une grande attention pour produire une pression égale sur toutes les parties de la pièce qu*ils exécutent. De trèsfaibles inégalités de compression, d^abord complètement insensibles, se trahissent, après la cuisson, par une foule d*irrégularités, dont certaines sont connues sous le nom de vissage. (Brongniart, ArU céramiques, 1 1, p. ia3.) La fabrication des miroirs chinois à images parait reposer sur un principe du même genre.

' Des expériences que j*ai exécutées récemment font ressortir la structure schisteuse dans un métal aussi peu disposé, ce semble, à Tacquérir que le laiton.

éJéments crisUlliiis.

Les minéraux

en paillettes

ont été considérés

comme cause

He la slmctiirc

ff?uillctéc.

. La slruclurv

feuillelée

leur préexistait ,

et a,

au cuntraire,

causé

leur alignement.

ont la forme de paillettes, quelle quen soit la nature, mica, chlo* rite, talc, graphite ou fer oligiste, sont disposés à plat, suivant les plans des feuillets; quelquefois même ils y présentent cette sorte d^alignement que Ton a nommé parallélisme linéaire, qI qui est comme Teffet d'un étirement. Les schistes chloritiques, micacés, talqueux, offrent les exemples les mieux caractérisés de ce phénomène.

C'est même à ces paillettes, qui étaient supposées prendre une disposition dans des plans parallèles, sous Tinfluence d'actions calorifiques ou magnétiques, qu'on a souvent attribué, avec sir John HerscheP, la cause de la structure feuilletée. M. Sorby a cherché à confirmer cette influence des paillettes par une expérience qui consiste à laminer une masse pâteuse qui en renferme.

Je ne saurais partager cette manière de voir, et je pense que l'alignement des paillettes, au lieu d'être la cause, n'«st au con* traire que la conséquence de la préexistence des feuillets^.

Je m'appuie pour cela sur quatre motifs principaux :

i^ La structure feuilletée s'est quelquefois développée dans la nature, et je l'ai produite parfaitement dans l'expérience précédemment citée, en l'absence de toute espèce de paillettes.

a^ Des cristaux qui sont loin d'avoir la forme de lamelles, comme le grenat, le fer oxydulé, présentent cependant un alignement très-régulier.

3^ J'ai reconnu, dans des expériences semblables à celles de M. Sorby, que les paillettes ont bien une tendance à venir se ranger graduellement dans le sens du mouvement déterminé par la pression, de manière que le frottement dû au glissement soit le moindre possible. Cependant, leur ahgnement est très-imparfait, en comparaison de celui de la nature, souvent si remarquable par sa régularité; et celles de ces paillettes qui ne parviennent

^ Tous les mînéraut des roches scliîsteuses ne présentent pas cet alig^nement; ainsi les mâcles ne sont pas, en général, orientées parallèiement aux feuillets des phjllades dont elles font partie.

* Lyeil, Manael de géologie, 1867, t. Il, p. 447*

pas à se ranger dans le plan général paraissent contrarier la formation des feuillets.

4® Un procédé m'a donné des résultats presque identiques à ceux de la nature : il consiste à imprégner, avant de la soumettre au laminage, de l'argile avec de l'eau à loo degrés, qui a été saturée d'acide borique; puis de la laminer sur une plaque de fonte échauffée par un foyer, de façon à éviter que l'acide se précipite avant la formation des feuillets. Or, dans cette expérience, les paillettes d'acide borique qui prennent naissance entre les feuillets parle refroidissement ultérieiu* du liquide présentent un alignement infiniment plus régulier que dans celle de M. Sorby, et tout à fait comparable à celui de certains schistes micacés ^

Dans tous les cas, l'alignement des paillettes est facile à concevoir comme une conséquence du fait auquel nous l'attribuons. Si , par exemple, les matériaux, béton ou briques, dans lesquels pénètrent les sources de Plombières, avaient une structure feuilletée , n'est'il pas évident que le mode de circidation de l'eau en serait influencé, et que les veines liquides, en s'insinuant de préférence entre les feuillets, donneraient naissance, siu* leur passage, à des cristaux en lamelles ou autres, sensiblement alignés? Dans le cas même où l'eau, au lieu de pénétrer du dehors, aurait été renfermée dans la masse comme eau de constitution, on comprend encore que les cristaux auraient dû se développer en profitant des plans de clivage de la masse, et suivant ces plans.

La disposition papyracée , si surprenante par sa régularité , que prend le quartz dans certains leptinites et porphyres, a pu avoir une origine analogue, puisque, comme nous l'avons vu, Feau paraît être intervenue aussi dans la cristallisation des roches éruptives.

* Je ne prélends pas dire toulefois que, dans certains cas, le laminage n*ait pas continué après Talignement des paillettes dans les roches; on peut même se convaincre du contraire en examinant diverses roches schisteuses cristallines.

lie ÉTUDES