ROCHES ARGILEUSES
Les roches argileuses sont amorphes, d'une composition trèsvariable et, généralement, elles ne sont pas susceptibles de cristalliser, comme le calcaire, en donnant immédiatement un minéral défini. Lorsque leur structure cristalline se développe, il se forme, non pas un seul, mais plusieurs minéraux.
Les roches argileuses ont, d'ailleurs, une composition extrêmement complexe ; elles réunissent les principales substances
qui entrent dans la composition de Técorce terrestre; il est donc facile de comprendre que des produits très-variés doivent résulter de leur métamorphisme.
Nous allons considère!* successivement les principales roches argileuses, et nous rechercherons, autant que le permet Tétat de la science, quelles sont les roches métamorphiques qui dérivent de chacune d'elles.
l'argile proprement dite forme le plus souvent des couches dans la série des terrains; c'est un hydrosilicate d'alumine dont la composition est très-variable. Elle peut aussi contenir un peu d'oxyde de fer et de magnésie; mais, lorsqu'elle est bien plastique, M. Liebig a constaté qu'elle ne renferme pas d'alcalis ou seulement des traces très-faibles. Les matières organiques ou bitumineuses y sont souvent abondantes, et contribuent à lui donner une couleur grise ou noirâtre ; sa densité est faible etpeut descendre jusqu'à 1, 7. L'argile étant très-molle à l'intérieur de la terre, et complètement imprégnée d'eau, tous les minéraux qui se forment par infiltration pourront s'y développer très-facilement. Il n'est donc pas étonnant qu'on y trouve des cristaux très-nets de pyrite de fer et de gypse, des rognons de fer carbonate, et quelquefois d'alumine sulfatée ou de webstérite. Par cela même que l'argile est naturellement à Télat plasti<juo, If^s Mctionsinoléciilairi's s'y oxercenl li])reïnon[; aussi les substances qui s'infiltrent dans l'argile ou qui prennent naissance par double décomposition peuvent elles aisément y produire des nodules et même des cristaux.
Quant à Targile elle-même, elle n'est pas susceptible de cristalliser ; elle ne se dissout pas sensiblement dans l'eau, et il ne paraît pas qu elle se modifie pendant la longue durée des temps géologiques. Toujours est-il qu'elle n'est pas altérée par une introduction lente et postérieure d'alcalis, car l'argile plastique et réfractaire qui se trouve dans les terrains tertiaires s'exploite aussi dans les terrains houillers ; pendant une immense période de siècles, elle n'a donc pas absorbé d'alcalis, puisque
ces derniers lui auraient fait perdre la propriété qu'elle possède d'être réfractaire.
Il est bien certain, d'un autre côté, que le métamorphisme général modifie les propriétés de l'argile. Jusqu'à présent, en effet, aucune couche d'argile proprement dite n'a été observée dans les roches métamorphiques; l'argile qui s'y trouvait enclavée a donc donné lieu à la formation de divers minéraux.
Pour préciser le mélamorphism'e qu'elle éprouve, il faudrait partir de l'état normal et la suivre dans ses altérations successives. 11 n est pas à ma connaissance que cela ait eu lieu jusqu'à présent; mais, d'après la composition de l'argile, on peut présumer qu'elle se change en schiste mâclifère.
SCHISTE MACI^IFBHB.
Comme le schiste mâclifère renferme toujours du mica, et, par conséquent, des alcalis, il semblerait que des alcalis peuvent avoir été introduits dans les argiles métamorphiques; alors il est vraisemblable qu'ils onl été fournis, soit par les eaux souterraines, soit par les roches encaissantes au moment où elles étaient plastiques et où elles ont cristallisé. Quelle que soit, du reste, la roche qui résulte du métamorphisme de l'argile, sa densité a certainement augmenté, et de plus sa quantité d'eau a diminué.
AHGIIiB HAGIVÉSIBIVIIE.
L'argile magnésienne est un hydrosilicate de magnésie; elle a une siructure feuilletée; dans l'eau, elle donne toujours une pâte maigre. Sa densité est à peu près 2,00. Sa composition est très-variable, comme celle de toutes les argiles; elle renferme plus de 15 pour 100 d'eau, et la magnésie y est toujours accompagnée par de l'oxyde de fer ; souvent elle renferme quelques centièmes d'alumine, et, dans ce cas, M. Berthier la considère comme un mélange d'écume de mer (MgO,SiO'+HO) avec de l'argile ordinaire ou alumineuse.
L'argile magnésienne est fréquente dans le terrain tertiaire parisien, et elle a dû se former à différentes époques géologiques.
Si Ton suppose maintenant une argile magnésienne soumise au métamorphisme général, il est visible que des minéraux magnésiens tendront nécessairement à s'y développer. Comme sa composition varie beaucoup, celle des minéraux magnésiens variera également ; cependant tout porle à croire qu'il se produira surtout les hydrosilicates magnésiens qui sont habituellement associés aux roches métamorphiques, c'est-à-dire le talc, la serpentine, la chlorite.
SCHISTE TALQUBUX, SBHPBUTIHEUX , CHLOHIViE.
Le talc, par exemple, résultera d'une argile magnésienne riche en silice. La serpentine se formera, au contraire, lorsqu'elle sera pauvre en silice. Quant à la chlorite, elle proviendra d'une argile magnésienne, alumineuse et ferrifère.
En même temps que ces hydrosilicates magnésiens, il pourra se développer d'autres minéraux qui les accompagnent ordinairement ; ce sont : le fer oxydulé, le fer chromé, la chaux carbonatée, la magnésie carbonatée, la dolomie, le fer spathique, le pyroxéne (dia liage, smaragdite), l'amphibole (hornblende, actinote), le grenat, le disthène, l'épidote, etc.
Les éléments de tous ces minéraux se retrouvent dans les argiles magnésiennes. Le chrome lui-même a été signalé par Ebelmen dans un minerai de fer argileux du terrain tertiaire de la Haute-Saône.
Dans celte hypothèse, il est facile d'expliquer la structure schisteuse présentée si souvent par les roches à base de talc, de serpentine et de chlorite. On sait, en effet, que, lorsqu'elles sont enclavées dans les roches métamorphiques, elles forment de véritables schistes, le schiste talqueux, le schiste serpentineux, le schiste chlorite. Il en est de même pour la pierre oUaire. Enfin l'éklogite est aussi une roche magnésienne qui est éminemment métamorphique.
Toutes ces roches sont schisteuses et passent d'une manière insensible aux schistes cristallins, dans lesquels elles' sont intercalées.
Si l'on compare Tune quelconque d'entre elles avec l'argile
magnésienne, sa densité est plus grande; en outre, elle renferme moins d'eau ; et cette eau est d'ailleurs combinée : par conséquent, le métamorphisme de l'argile magnésienne donne encore lieu, comme pour Targile proprement dite, à une augmentation dans la densité et à une diminution dans la quantité d*eau.
■AHNB.
Dans les terrains stratifiés, l'argile est très-souvent mélangée à du calcaire; elle prend alors le nom de marne. Proposonsnous maintenant de rechercher quelles sont les métamorphoses de la marne.
Le problème est complexe, car l'argile peut être alumineuse, ferritère, magnésienne , de plus, le calcaire est à base de chaux ou de magnésie, ou bien il contient des proportions diverses de ces deux bases. Les éléments qui se trouvent en présence sont donc la silice, l'alumine, l'oxyde de fer, la magnésie, la chaux et Teau. 11 faut y joindre l'acide carbonique; mais, dans les réactions des silicates sur les carbonates, il doit tendre à se dégager ; Ton conçoit aussi qu'il puisse être enlevé par dissolution sous une forte pression, ou bien qu'il se combine avec d'autres bases. Les minéraux qui tendent à se former dans la marne sont surtout le pyroxéne, le grenat, l'épidote. L'observation montre d'ailleurs qu'ils constituent des couches ou des amas considérables au milieu des roches métamorphiques; par conséquent l'on est natui'ellement con4uit à leur attribuer l'origine qui vient d'être indiquée.
iPVHOXÉniITB.
La pyroxénite, par exemple, n'est autre chose que du pyroxéne en masse qui, généralement, se trouve associé à du calcaire saccharoïde. On l'observe dans la Scandinavie, où elle se présente souvent en grains qui se désagrègent facilement, et alors elle a reçu le nom de coccolite. Dans les Vosges, notamment au Saint-Philippe et au Chippal, le calcaire saccharoïde enclavé dans le gneiss, renferme aussi des veines plus ou moins
épaisses de pyroxène sali te. Dans les Pyrénées, la Iherzolile est une variété de pyroxénite qui est très riche en péridot, comme l'a constaté M. Damour; elle présente un amas dans le calcaire saccharoïde, et elle a plus de six cents mètres d'épaisseur sur environ dix mille mètres de longueur.
ORENATITB.
La grenatite est la roche qui est essentiellement formée de grenat. Or son gisement habituel est le calcaire saccharoïde, le micaschiste, le gneiss ; elle s'y montre en couches ou en amas ; quelquefois même ses couches sont très-régulières, et il est impossible de révoquer en doute son origine métamorphique. Ainsi, dans les Pyrénées, le calcaire devenu légèrement cristallin est associé à du grenat en masse qui se présente en couches bien parallèles, et qui reproduit jusque dans les plus petits détails toutes les inflexions de la stratification.
ÉPIDOTITB,
L'épidole forme aussi des amas qui sont assez importants pour être considérés comme une roche spéciale, appelée épidolite ; elle se trouve surtout dans des roches métamorphiques, soit dans des roches calcaires comme à Framont, à la Somma et en Scandinavie ; soit, au contraire, dans des roches siliceuses.
ARCIIilTB.
La roche nommée argilite est argileuse et schisteuse ; elle n'est pas onctueuse et ne se délaye pas dans l'eau, elle se casse en fragments et elle est plus ou moins lithoïde. Sa densité est environ 2,50. Sa composition chimique est très-variable, mais se rapproche de celle de l'argile ; cependant elle contient moins d'eau que l'argile, et il importe surtout d'y signaler la présence de quelques centièmes d'alcalis. L'argilite renferme d'ailleurs toutes les substances qui entrent dans la composition des roches, et, par conséquent, il est facile d'expliquer pourquoi elle peut subir les mélamorphoses les plus variées.
MAHNOLITB.
Il convient de mentionner ici la marnolite, qui est à l'argilitc ce que la marne est à Targile; elle résulte du mélangé de carbonate de chaux et de magnésie avec l'argilite. Sa dureté est plus grande que celle de la marne; elle ne se délaye pas dans l'eau, et elle est même lithoïde.
Soumise au métamorphisme, elle donnera d'abord lieu à tous les minéraux qui se développent dans l'argilite ; en outre, elle engendrera spécialement des minéraux renfermant comme bases la chaux et la magnésie.
