ET DES ROCHES ÉRDPTIYES

Une des premières et des plus importantes questions que la géologie ait été appelée à résoudre, c'est de reconnaître quelle est, dans la formation du revêtement solide du globe, la part qu'il faut faire à l'action aqueuse et celle qu'on doit attribuer à l'action ignée.

Des masses très-développées dans toutes les parties des continents ont été reconnues être incontestablement des sédiments des anciennes mers. Elles sont caractérisées, comme telles, par les sables et les cailloux qu'elles renferment, par les fossiles qui y abondent, ainsi que par la disposition en couches ou strates qu'elles présentent et qui les a fait désigner sous le nom de stratifiées.

D'autres roches, au contraire, ont été poussées, des régions profondes vers la surface, aux diverses époques de l'histoire du globe, et présentent une certaine analogie avec les laves des volcans actuels, d'où leur dénomination de roches éruptives.

En outre, depuis qu'on a étudié les divers terrains, on en a trouvé partout qui présentent manifestement l'empreinte d'une double origine, rappelant à la fois ceux des deux pre-» mières catégories. Est-ce au moment même où ils se formèrent que ces terrains ambigus ont acquis leur double caractère, ou bien, l'un de ces caractères est-il consécutif à l'autre? et, dans ce dernier cas, comment se rendre compte d'une

132 APPUCATION AUI ROCHES MÉTAMORPBIQUES.

pareille succession d'effets? Tels sont les sujets dont l'étude se rattache aux roches dites métamorphiques et constitue, dans sa plus grande généralité^ la partie de la géologie que Ton a appelée métamorphisme.

Les premières idées sur le métamorphisme ne sont guère plus anciennes que ce siècle. Elles ont apparu à Tépoque où régnaient les doctrines établies sur les principes de Werner : elles constituent le trait caractéristique de TÉcole écossaise, fondée par le génie de Hutton.

A peine Hutton avait-il émis sur la transformation des roches un ensemble d'idées qui devaient faire époque dans la science que son plus émincnt disciple» James Hall, cherchait dans Texpérimentation un contrôle à la doctrine nouvelle.

La présence de couches de calcaire cristallin dans les terrains, que le chef de l'École écossaise considérait comme des roches sédimentaires transformées par la chaleur, donnait lieu à l'objection, que, dans de semblables conditions, ce calcaire aurait dû perdre son acide carbonique et se changer en chaux caustique. Or, à la suite d'expériences qui lui furent suggérées, dès 1790, par Hutton, comme il le déclare. Hall parvint à ce résultat inattendu, que la craie, chauffée dans un vase hermétiquement clos, peut se ramollir sans se décomposer ; elle prend alors un grain cristallin et se transforme en marbre. Cette expérience, devenue classique, fut le premier exemple démontrant combien il faut tenirr compte de la pression dans les phénomènes géologiques ^ Elle fut reproduite avec divers appareils, et quoiqu'elle paraisse fort simple, sa réalisation complète n'exigea pas moins de trois ans.

Dans ses belles expériences, de Sénarmont n'avait eu pou

> Account of a séries of eiperiments sbowing tbe eflécts of coinpres8i<Mi in modif^ing e tction of tbe betU Lu le 3 Juin 1805. Edimb. Pkii. Trans., t. VI, iSii.

FAITS Aa}UIS CONSTITUANT LE MÉTANOHPHiSNE. iS3

but que les minéraux des filons métallifères : aucune étude n'arait été faite pour tenter de reproduire, dans Teau sureebauiTée, des silicates cristallisés, tels qu'il s'en présente de toutes parts, notamment dans les terrains métamorphiques et même dans le granité, où l'observation faisait égale* ment soupçonner l'importance de l'action aqueuse. C'est ce qui a servi d'objectif à d'autres expériences.

Avant d'en exposer les résultats, il convient de montrer comment, d'après de nombreux faits observés dans l'écorce terrestre, la chaleur propre du globe doit avoir eu des auxiliaires, au premier rang desquels il faut placer l'eau.

§1. FAITS ACQUIS DONT l'eNSEXBLB CONSTITDB LE MÉTAllORPmSIlE *

4e jtntepMhion \ — Quaud uuc Tochc a fait éruption des profondeurs, les couches qu'elle traverse ont en général été modifiées dans son voisinage.

Quelquefois cette modification des roches encaissantes est réduite à une lisière très-mince, de quelques millimètres, et les changements produits sur cette faible épaisseur sont même peu prononcés '. Dans d'autres cas, et particulièrement quand la roche qui a percé est de nature granitique, rétendue de la zone modifiée, aussi bien que les change-

* On croit deToir avertir que cette fëdaction des faits acquis a été consenrée teUe qu'elle a èlé écrite en 1859 comme introduction aux résultats d'expériences ; par conséquent, drrers mémoires écrits postérieurement à cette époque n*y sont pas mentionnés.

*i'ai cru devoir me servir de cette dénomination, au Heu de celle de métamorphisme ^^ ctmtad que l'on emploie ordinairement, parce que les modifications auxquelles elle s'applique s'étendent quelquefois beaucoup au delà du contact des rodies. Le mo( de toeal ne parait d'ailleurs pas asseï caractéristique.

^ Coinnie exemple, je me bornerai i citer beaucoup de filons de basalte qui coupent le terrain jorafsique de l'Alpe du Wurtemberg. Le granité lui-même n'a pas toujours BKxlifié le schiste, lors même qu'il a été assez fluide pour y être iigecté en filons, comme tisos les Tosgesv prés de Wesserling. Ed. GoUomb. Bulletin de la Société géologique, t IT, p. 1440.

ments plus complets qui y ont été opérés, dénotent une action beaucoup plus énergique.

Non-seulement l'étendue de la zone modifiée varie suivant la nature de la roche éruptive, mais pour une même roche, et dans une même contrée, cette étendue présente, d'un point à l'autre, de grandes différences*. Près du granité, elle est souvent de quelques centaines de mètres et va exceptionnellement à 3000 mètres : par exemple, aux environs de Christiania, cette bordure est moyennement de 360 mètres ; dans les Pyrénées, elle atteint jusqu'à 1500 mètres, avec des effets parfaitement caractérisés". On remarque que la trans^ formation s'est, en général, propagée plus loin dans les angles rentrants formés par la roche éruptive que vis-à-vis des parties saillantes (Champ-du-Feu dans les Vosges % environs de Christiania).

Quant à la nature des modifications subies par les roches encaissantes, elles sont tellement variées qu'il est difficile de les résumer *.

Quelquefois il ne s'est fait qu'un nouvel arrangement moléculaire : ainsi le calcaire est devenu saccharoide, comme le marbre statuaire ; ailleurs ce sont des grès qui sont changés en quarlzite (île de Sky).

' La craie du nord-est de Tlrlande n'est aucunement modifiée auprès de certains filons de basalte; elle est au contraire devenue cristalline près de ceux qui sont plus puissants ; dans ce dernier cas, la modification s'étend rarement au delà de 3 mètres. La même roche forme des filons dans l'Ile de Sky, en Ecosse ; le lias est modifié près de quelquesuns d'entre eux, tandis qu'il ne Test nullement près d'autres, sans qu*on puisse se rendre compte de la cause de cette difîérence. (Oenliausen et Von Decben. Kantem* Archiv,, 1. 1, 2* série, p. 00). Les roches du terrain de transition des Vosges, dans lesquelles le granité a pénétré en filons, présentent des dilTérences bien f lus grandes encore: tantèt la modification est insensible, comme dans la vallée de Wesserling; tantôt elle est fortement prononcée, comme à Andlau et à Barr.

* D'après Durocher.

' Le terrain de transition est modifié d'une manière beaucoup plus complète et sur plus d'étendue, dans le haut de la vallée de Barr que dans les vallées de Ville et d' Andlau; cela parait résulter de ce qu'au lieu de border simplement le granité, il forme dans la première localité une longue bande qui e^t comme encastrée au milieu du granité et de la syénile. Description géologique du Ba»'Rhin, p. 54.

* Dans son travail sur le métamorphisme de contact, M. Delesse en a rapproché et csamîné de nombreux exemples. Annalet deê mineê^ 5* série, t. XII, p. S9.