A LA SCHISTOSITÉ

Clivage daBS les roches siratlfl^ es. — Le nom de clivagC, qui

est emprunté à la cristallographie, représente, en effet, daii> les roches, un caractère assez analogue à ceux que possèdent les cristaux. On sait qu'un rhomboèdre de spath d'Islande, parfaitement transparent, n'ayant aucune fissure percej^ tible à l'œil, se brise très-facilement suivant une série de plans parallèles à ses faces. Cette propriété remarquable e>t en rapport, comme le démontrent les caractères optiques, avec la différence que présentent les groupements moléculaires, suivant la direction que l'on considère. De même, le bloc de roche dont on doit extraire des ardoises ne possèilf pas, en général, de fissures préexistantes et visibles, comme celles qui séparent les couches des terrains stratifiés ou (ie> prismes de basalte contigus : on ne peut les distinguer, sur des tranches polies. Mais, soumis à un choc, un échantillon se brise en feuillets minces, suivant une certaine direction, à laquelle correspond un minimum de coht- «ton, à peu près comme il arrive pour certains joints invi sibles, mentionnés plus haut (page 535). Ainsi, comme le> plans de clivage des cristaux, les plans de clivage des roches ne sont pas toujours, dès l'abord, apparents et sensibles; il> sont souvent latents ou virtuels.

Tûuterois, cette ressemblance du clivage*, dans les roches et daosles minéraux, n'empêche pas d'établir une distinction importante. Tandis que, dans un cristal, le clivage est invariablement en rapport géométrique avec les faces, le clivage des roches se poursuit, tantôt en traversant des associations

id, de 11 bindc *rdai«iére de FamiT (Ardenon). naolie l'ind^pndtDcs dn tnilUXé, par nppoit ion, en présence d'inJleiIoiudlvenei. Ij HnliBmwa et Ici décela me eertilude par li ptéicDca de bud pDlionti da quirti, entre Inluk II coDcbe de phrllide e>t cnclivée cl dam laqaeli le reuillelf te pounnil lice ■niai de oeluiè. — Échelle de J-^.

d'innombrables cristaux, visibles ou microscopiques, tantôt des masses d'apparence amorphe.

Des observations faites dans des contrées très-diverses ont démontré ce fait important, que les plans de clivage

sont bien distincts des plans de stratification, qui divisent les mêmes massifs de roches. En effet, au lieu de leur être parallèles, ils leur sont fréquemment obliques (Pig. 132 et 153). Ce qui est encore plus concluant, c'est que, dans les cas nombreux où les couches ont été ployées et présentent des

394 APPLICATION A LA SCHISTOSITË.

inclinaisons variées, les plans de clivage se poursuiveni, arec régularité, au milieu des inflexions les plus prononcées dr> couches auxquelles ils appartiennent, en restant toujours parallèles entre eux. C'est, par exemple, ce que Ton obsenv

rumor

.to\v%«SÎ-''-'

Fi?. tSi. — Plan soatemin, releTé d*aprés les Iravanx de minet, montriBt

des coaches du terrain ardoisier sont brusques et mulUpliéeSi aux environs dennes) ; on le reconnaît dans les ardoisières de rEspérance, Lnmery. Belle ~ et Saint-GiiberU — Échelle de — «

ICSIBW»^

de Fiw»? '^'■ .Saïaic-Av

dans les ardoisières de Fumay(Ardennes), ou la stratification est accusée par des alternances réitérées de quarbites verdâtres avec le schiste ardoisier violetS et qui a subi les inflexions les plus diverses (fig. 132, 133, 134, 155 et 136k

* SauTtge et Buvignier, SiaiUlique minératogique et géologique du déperiemnf éa ArdetmeM, p. 1S5.

Ce fait, qui aYait déjà été signalé autrefois par difers obsenraleort, Voigt, ▼«■ ^ Schmidt, Dakewell, Parrot (18ie), a été bien démontré par Sedgwick dans le Pt!) ^• Galles, pour un district de 45 kilomètres de longueur sur iS à 15 kikNnètres de biT<^> où les couches sont Irès-ployées (Reraarks on tlie structure of larfe minenl aus^'

Celle indépendance montre, en outre, que les plans de clivage se sont produits, non-seulement après que les couches, où ils se manirestent, s'étaient déposées, mais encore

fit. ISj. — CoDpe Tertfcile, !

bmiiicj dini le (eni vciticil que duu le kdi horiionUl. - £clitJlc de j^i^^.

lorsque ces couches avaient déjà perdu leur horizontalité première, sous de puissantes étreintes.

Toutefois, dans bien des cas, les plans de clivage se sont

UptaàtBa du reniltelé |uir npporl 1 1i itrilifleation. Xilgri l'*pparaiiue ds l'angle de* (eullleti me l« eouchei esl de 3 décret dîna li partie repré*ani^ it * l'irloiiién de Flerlu * Rtmi^<e («rdannei). — SS, Coache d'ardoÎMi QQ. uiiiii* entre Inqnellea «1 Interdis l'eriloiie Le reulItelJ «I repriienlé par ponctuée! d*Di le querliiu. et qui ne wnl pli tant

produits parallèlement à la stratification '. Cette concor^ dance ne prouve aucunement contre la diiTérence d'origine qui vient d'être signalée entre l'un et l'autre mode de divi-

>|>1 espAcuIlT on the chemicil ctunges produced in llie tggregation aCstratiUed rodu 'b'riiigdiaimnt periods aTter tbeir déposition. Traïuaeliotu of the gtological Society of i***». »• tir., t. ni, p 461 ; 1835).

' CeptnlUlisme bib^tuel a été remtrqué au Harti, en Sue, en Bretagne, en Ecosse, en DcTontbire et dans le ijsCénie du Rbin, par Haïuimaon, Naumuia, Duroclier, Maccallocli, de la Btdie, Baur et de Declwn.

S96 APPUUTIOK A U SCBISTOSITf .

sion. Comme cas particulier, quoique assez fréquent, l'angle du plan de clivage avec la stratification, prenant des incli-

pi> iW — rroHl de U rW> giuiJic de li *illéa de li RonMiche, n inl da h«srf dCiûip-, d'-aprti M. Lon. monlrint riiidé[i*nd»Dce du clinte uitoluer pu npron à la Mnlifliii' (rai cM cilrtroemeal canlonruée «t puK par lonte* Ici incUnaîKiDi poBiUa. — L, ittu> .■ ■rgilo-olcalrai d» liw aploitét à li P»uW a; M, micitchifle; S, icbûla lapkâMi^M Ëehelte de ^.

naisoDs dÎTerses, peut se réduire graduellement à zéro. U ligure 156 présente une disposition des ardoisières de Pierka.

rif. 1S8. — Déliil de l'ardolii^ de la Paule (a de la figure prMdenle) tjttima de joint! Ii^a-nombreui (rf) indfpenduU d" '- ^ — '-— ^ ' aux direclions do feailleli ^ f. — Échelle de ^.

près Rimogne, où l'inclinaison, avant d'arriver à cette limitr. est réduite à 5 degrés seulement.

Enfin on peut remarquer que , même dans les régions schisteuses» les phyllades ne possèdent qu'exceptionnellement une fissilité assez grande pour pouvoir être débités en ardoises. Ainsi, dans les Ardennes, aux environs de Fumay, deDeville, de Rimogne, les zones susceptibles d'être exploitées comme Jtelles n'ont que des dimensions très-limitées.

Quand le feuilleté passe d'une roche dans une roche d'espèce différente, il persiste souvent dans sa situation, mais en présentant une différence d'intensité, et quelquefois en subissant, sur la limite, des inflexions dont la Bêche a montré divers exemples*.

Ce qui vient d'être signalé, comme l'un des caractères essentiels de la schislosité dans les terrains les plus anciens, se reproduit dans les couches relativement récentes, à la condition toutefois que celles-ci aient également éprouvé des actions mécaniques et des inflexions.

L exemple représenté par les figures 137 et 158 a été choisi dans les Alpes du Dauphiné et pour les roches appartenant au lias.

F«Iiatlom om lamlaatloa daaii les roches erlutalllnes. Uu

caractère analogue, qui, dans les roches cristallines, a reçu le nom de foliation ou de lamination, est déterminé par la disposition parallèle qu'y affectent les faces homologues des minéraux cristallisés constitutifs. Le parallélisme est particulièrement frappant pour le mica, la chlorite, le talc et les autres minéraux en lamelles ; mais il se manifeste aussi pour des minéraux tabulaires, comme l'orthose et l'oligoclase. lies substances métalliques, telles que l'oligiste, y prennent également part, notamment dans l'itabirite. Parmi les observations dont la foliation a été l'objet, il

' Tke geohgical Obierver, p. 706; Bepyrt on tke geology ofCornwall, p. 275.

398 APPUCÂTION A U SCUKTOSITÉ.

faut particulièrement signaler celles de Poulett Scrope et Daniel Sharpe ^

Nous réunirons ici les deux termes de clivage et de foli<ition sous le nom unique de $chi$tosité.

Mverslté et ab»adaace de» roelfecs fe«llletëc«. -^ En passant ni

revue les principales roches où l'on observe la schistositr. on reconnaît combien ces roches sont minéralogiquemoul variées.

Parmi les roches stratifiées, les schistes argileux ou pli}llades, et les nombreuses variétés qui s'y rattachent (schi<l«*N à séricite, etc.), sont celles où la structure feuilletée est jwrticulièrement caractérisée. Cette structure, très-froquiMil»» dans les roches fossilifères les plus anciennes, siluriennr> et dévoniennes, persiste parfois dans des terrains b<'aucou|< plus récents, lorsque ces terrains ont été soumis à des di^l«'cations. En maintes localités des Alpes, des ardoises ^nA exploitées dans le terrain carbonifère ainsi que dans If trias de la Maurienne et de la Tarenlaise (schiste lustré, calischiste). Des couches jurassiques y sont exploitées, pour ardoises sur beaucoup de points, notamment dans la plupart des communes de TOisans, du Yalbonnais et du Yalgau<itmar*. C'est à ce même terrain qu'appartiennent les ardoix-^ de Cevins, les plus renommées de la Savoie*, celles de P<*til- Cœur (Tarentaise), de plusieurs parties de l'Ariège*, et il** Marienthal en Hongrie, qui se débitent en feuilles (n*^ minces. Le terrain crétacé fournit des schistes ardoi>ifi^

* Poulett Scrope a supposé, depuis longtemps, que la foliation, conme le divscr. je^ schistes à grain fin, est due nu glissement de leunt parties cristalline» ou seaiK&<«taliines, lorsqu'elles éuient à l'éUt visqueux (Cotuideraiiotu oh Voicmmot;^ tlK23}.

' Lory, DcMcr, géoL Dauphmé, p. S)0.

^ Favre, op. cit., t III, p. 180.

* Mussy. Carte géologique ei minérahgique du dép. de fArUge, Teztettfl^^f p. SOI.

dans les Pyrénées, au Caucase, au Venezuela et à la Terre de Feu. Enfin des ardoises de qualité supérieure à celles du lias sont exploitées dans le terrain nummulitique, par exemple, en Suisse, au Plattenberg près de Glaris ; en Dauphiné, dans le Yallouise; en Maurienne, à Montricher et à Saint-nJulien ^ ; dans les Basses-Alpes, près de Barcelonnettc.

Ces mêmes terrains à phyllades renferment quelquefois des calcaires où la texture schisteuse est très marquée, surtout lorsque ces calcaires sont impurs. Des calcaires phylladifères (calcschistes) etarénifères, très^léveloppés danslaMaurieune et la Tarentaise, et attribués au terrain triasique, en offrent des exemples. Le terrain jurassique des Pyrénées en présente aussi*. Des calcaires feuilletés, tels que les cipolius, sont fréquents dans les terrains cristallisés.

C'est dans des conditions semblables de gisement que se trouvent des quartzites schisteux. Leur feuilleté correspond à la présence, tantôt du mica, tantôt du talc , tantôt de la clilorite (itacolumite), tantôt de l'oligiste (itabirile). D'autres minéraux, tels que le disthène et le graphite, peuvent être également interposés entre les feuillets'.

On sait combien la schistosité est remarquable dans le gneiss, qui occupe une si large place, avec le granité, dans rassise cristallisée. Cette roche est susceptible de se débiter en dalles très-minces, comme la variété très-micacée des environs de Chiavenna, qui sert à couvrir les habitations^. Les micaschistes, talcschistes et chloritoschistes, sont bien connus pour leur structure essentiellement feuilletée.

Dans la roche granitoide, à laquelle on a donné le nom

* Lot?, op. cit., p. 186 et 544.

* Leyinerie, Esquiêse géagnottique des Pyrénéeê de la Baute4iaronne, p. 51 .

* Eunipies : quariiites subordonnés au gneiss aux environs de Freyb(et*g (collection da Voséam), aux phyllades de la Belgique (d'après Dumont] ; quartzites feuinetés de la Korrège (Burocher» Étudet sur la êlructure orographique et la constilution géologique! ^iéKonfège, de la Suède et de la Finlande, p. G3).

* Echantillon 10. X. 3/ de la collection du Muséum.

400 APPLICATIO.N A LA SCHISTOSITÉ.

de leptynite» la structure schisteuse est d'autant plus digne d'attention que le mica y est ordinairement peu abondant. Le quartz y forme d'innombrables feuillets, parfois trèsminces» qui traversent la masse feldspathique cristalline, et de nombreux cristaux de grenat sont souvent disposés parallèlement à ces plaques ^

Des transitions insensibles unissent, dans beaucoup de lieux, le granité, au gneiss et au leptynite, c'est-à-dire que le granité devient graduellement feuilleté. Il n'est, pour ainsi dire, pas de contrée granitique qui n'offre des exemples de tels passages. Lors même que rien dans l'aspect du granité n'accuse cette structure, les ouvriers qui ont à le tailler savent y reconnaître certaines directions suivant lesquelles la roche se fend plus facilement que dans d'autres : ils y distinguent un grain ou un fil, dont ils tirent parti dans leur travail.

La protogine offre aussi la liaison la plus intime avec les roches feuilletées, ainsi que le signalent toutes les descriptions du massif du Mont-Blanc, données depuis de Saussure.

Dans les syénites, les cristaux de feldspath sont souvent disposés parallèlement les uns aux autres, par ses faces homologues, comme dans les Ballons des Vosges et surtout aux environs de Dresde et de Meissen en Saxe".

De même, la roche à néphéline ou miascite de l'Umen devient graduellement schistoide.

Gomme le mica, l'amphibole, par sa forme en prismes allongés, a coopéré efficacement à donner une structure schistoide aux roches dont ce minéral fait partie constituante, particulièrement aux amphibolites et aux diorites*.

I Eiemple, le leptynite de Penig près Dresd**.

• Dans les grandes cirrières exploitées près Plauen, à 50 kilomètres de Dresde, cet alignement est très-net.

* Gomme exemple pris dans la collection du Husëam, on peut citer les amphiboUles schistoîdes de Labassère (Hautes-Pyrénées), du Saint-Gothard, des environs de liumneriest, de Geyian, et le diorite schistoide de la vallée de Héas (Pyrénées).

FAITS ACQCIS PAR L'OBSERTATION. 401

La Structure schisteuse est souvent très-prononcée dans les roches éniptives, où la stratification proprement dite n'a pas eu de part, bien que, d'ailleurs, les minéraux en paillettes, comme le mica, si propres à produire cette structure, y fassent ordinairement défaut. On peut dire qu'elle peut se rencontrer dans toutes les espèces de roches éruptives.

En beaucoup de localités, le porphyre feldspathique montre, d'une manière frappante, la structure dont il s'agit. La disposition veinée ne résulte pas seulement des différences de coloration ; le quartz s'y est souvent séparé, de même que dans le leptynite, sous la forme de feuilles parallèles, de manière à mériter à ce porphyre le nom allemand de Papier* forphyTy qui lui a été donné autrefois. Cette propriété a été parfaitement décrite dans le porphyre de Dobritz, près Meissen, en Saxe S où le quartz est non-seulement en gros grains isolés, mais aussi en forme de lames, avec des sphérolithes. On peut aussi citer ceux d'Âsbach et d'autres localités du Thùringerwald ", et de la contrée de la Lenne, où, d'après M. de Dechen, il y a parfois un passage complet du porphyre au phyllade '. Les eurites connues en Suède, sous le nom de HxlkIlirUay si souvent rubanées, appartiennent à la même catégorie.

Dans le mélaphyre, comme de Buch l'a reconnu pour celui duTjTol, les cristaux d'olîgoclase sont souvent à peu près alignés* . Je ne ferai que mentionner, au même point de vue, la diabase,le gabbro, l'éclogite, l'hypersthénite, la serpentine*, Tanamésite et la minette (par exemple, celle des Vosges) •.

* Saornann, Jjthrhuch der Geognoêie^ 1. 1, p. 617.

* Creâner, Thûringerwald, p. 63.

' Geofpioëiiehe Veberticht des Amsberg, p. 75.

^ ^on Richthofen, Bemerkungen ûber die Trennung von Melaphyr und Augit-porphyr, p. 35.

' La serpentine et Teuphotide dans les Grisons, d'après H. Studer.

* Delesse, Mânoires sur les Roches des Vosges : minette (Annaleê des Mineê, 5' sér., l* V p. 517), p. béi , 1856. — Datibrée, Deêcr. géd. H min. du dép, du Boê-Rhin^ p. 35.

409 APPUGATION A LA SCDISTOSITÉ.

La texture feuilletée a été, depuis longtemps, observée dans les divers types de roches trachytiques, qui sont devenu^ schistoîdes, rubanés ou tégulaires, par le parallélisnir des tables de sanidine. Aux environs du Puy-en-Velay, le trachyte se divise en tables et en dalles que Ton y exploite *. Parmi les exemples que Ton pourrait citer, je me bornerai à rappeler ceux des Iles Ponces, sur lesquels Poulett Scrope a appelé Tattention \ et celui du Drachenfels, près de Bonn '.

On sait d'ailleurs que les roches trachytiques produilON actuellement par les volcans, sous forme de coulées de laves, prennent également la structure schisteuse. Â Santorin, d'après M. Fouqué, qui a fait une étude approfondie de cetti^ ile remarquable, il est des laves qui peuvent servir comnit* dalles, à la manière des micaschistes. Des laves feuilletée^, doléritiques et feldspathiques, ont été recueillies par M. Vêlai n aux lies Saint-Paul et Amsterdam, et par M. Filhol, à VWe Campbell, ainsi qu'il ressort des collections déposées au Muséum par ces jeunes savants. Gomme on Ta remarqua' depuis longtemps, les cavités vides ou remplies qui se rencontrent dans ces roches sont alignées parallèlement aui feuillets.

Je rappellerai enfin que la structure schistoîdeest souveii! caractérisée dans le phonolithe (Haute-Loire, Puy-de-Dôme. Islande).

Lors même que le type de texture qui nous occupe nV-î pas reconnaissable à l'œil nu, il est très-souvent discernât»!. * au microscope. La texture fluidale, dont le rhyolilhe e: (Pautres variétés de trachyte offrent le type, se montre daii'i

' Bertrand- Roux, Detcripiion çéognoêlique He$ envinmtdu Pify-fii-rW«f, p. 111-1! ■> « TraiM. GeoL Soc,, 2* sér., t. H, p. 195.

' VomRath, Daê Siebetiqebirge. Les crisUttx sont brisés, et qui proufc qu'As èum*: formés quand la roche elle-émme jouissait encore d*an6 certaine plastîdiè.

FAITS ACQUIS PAR L'OBSERVATION. 40i

beaucoup de roches cristallines anciennes, ainsi que Tont fait Toir les éludes de M. MIchel-Lévy relatives à ces dernières*.

D'un autre côté, l'étendue des masses feuilletées dans Técorce terrestre n'est pas moins digne d^attention que la diversité des roches dans lesquelles se présente le caractère de schislosité. Toutes les parties du globe offrent des excmpies de leur grand développement. On peut citer à ce titre la France centrale, TÉcosse, la Moravie, la Suède, la Norvège, la Finlande, la partie septentrionale des États-Unis, le Canada, une portion considérable de l'Amérique du Sud, notamment le Brésil, certaines parties de la Nouvelle- Zélande, de ràustralie, etc. Partout les roches granitoïdes du groupe du gneiss paraissent former le soubassement des terrains stratifiés : ce que l'on voit de ces roches n'en représente donc qu'une faible partie.

C'est surtout quand on pénètre dans Tin térieur des chaînes de montagnes, où des épaisseurs considérables de roches sont souvent mises à nu par des déchirures et des escarpements naturels, qu'on est témoin de l'importance des roches schisteuses cristallines. Tel est le cas pour les nombreux massifs centraux des Alpes, dans l'Oisans, le Piémont, le ^alzbourg, etc. Il en est de même des Alpes Scandinaves, de rOural et de bien d'autres chaînes appartenant à toutes les parties du globe.

En résumé, si l'on remarque combien les roches feuilletées abondent de toutes parts dans les terrains paléozoïques et surtout dans les roches cristallines, on peut dire que, dans la partie de l'écorce terrestre accessible à nos investigations,

* Oo i Ta précédemment qu'ea examinant au microscope la textmre des briques zéolitiiiqaes de Plombières, on y reconnaît une structure tout à fait analogne à celle des roches floidales; la conatstance plastique qui a donné naissance à cette texture peut <lnic afoir été produite dans des circonstances diverses.

404 APPUaTION A Là SCHISTOSITÉ.

la texture schisteuse occupe un développement comparable à celui de la stratification, et qu^elie en forme un trait non moins remarquable.

ÉUreaftents, défforauiUoas (distoraloBs)» auiBlffestés par lei

— Les déformations considérables et variées que présentent les trilobites, les brachiopodes et en général les fossiles renfermés dans les roches schisteuses, sont bien connues'. Depuis qu'il a été constaté que ces déformations ou distorsions sont en rapport avec la cause de la fissilité, elles peuvent guider dans la recherche des forces auxquelles les roches elles-mêmes ont été autrefois soumises.

Observées particulièrement dans les roches silurien nés* et dévoniennes', ces déformations de fossiles se rencontrent également dans les roches moins anciennes qui sont devenues schisteuses : ainsi, elles sont fréquentes dans les couches jurassiques des Alpes\ Gomme exemples appartenant au terrain crétacé, je citerai des ammonites des Gorbières et notamment de Tétang de Leucate*.

Un second type, non moins fréquent que les changements de courbure, est présenté par les bélemnites de diverses localités des Alpes, qui ont été tronçonnées et dont les segments se sont plus ou moins écartés. Ges faits ont été remarqués depuis bien longtemps, dans quelques parties du massif du Mont-Blanc, particulièrement au Mont-Joli, au Monl-

* A la suite des études classiques de Sharpe sur ce sujet, je me fais un plaisir de (ionner ici les ingénieuses mesures de H. Dufet {Annaleê de r École normaie 1875).

* On connaît les Ca/ym«ne des ardoises siluriennes d'Angers, qui sont eitrémement dè- Tormées et d'une manière fort variée; au contraire, comme l'a observé H. Dufet, des Crustacés du même genre (Calymene Triitani et C. Àrago) ont conservé leurs formes i l.a Uunaudière (Loire-Inférieure), lorsqu'ils étaient empâtés dans des rognons durs qui jcs ont préservés du laminage.

" Ardoisières dévoniennes de Tintagel (Devonshire).

* Lory, Deêcr, géol. du Dauphiné, p. 106.

* Collection de M. Adrien Paillette déposée au Muséum, n*« 74 et 79

Lâchât (6g. 1 39) et dans la chaîne des Aiguilles-Rouges, dans le Jfajenthal, près Wasen (Un)', ainsi que dans les Alpes bernoises; au Frète de Saille, dans les dolomies oxfordiennes*. Tnebélemnite qui originairementavaitS à 7 centimètresde longueur atteint jusqu'à 50 centimètres; les tronçons sont ordinairement disposés suivant une ligne droite. Des bélemoites étirées de la même manière se rencontrent aussi dans

les schistes ai^ilo-calcaires, exploités pour ardoises, dans rOisans, le Valbonnais, le Valgaudemar et autres localités des Alpes françaises*.

Toutes ces déformations, tous ces brisements, ont amené à cette induction que la schîstosité a été engendrée par de» pressions mécaniques, aussi bien que les déformations cl •^'(irements de fossiles auxquels elle se rattache*.

tmtMtM tmrmetirta «m r«ppM« «v«e bt •«U««AalW. — LeS agCUtS

qui ont produit le feuilleté ont aussi donné naissance à d'autres caractères.

' I. Pierre Mèriui en • donné une très-bonne description (Btriehi ûher iie Verhand- 'ufniter SatuT{oTichatd£a CaelUdiafl in Biuel,t. VII, p. iH ; 1U5) ; — Studer, Geot»- S" itr Seheta, t. I, p. 37t. — Voir »ussi : Alph. Firre, RecluKhe» géolofiquei tur i" partia de la Savoit, vettUut du MiMt-BUme, L Ul, p. ISS.

' tfiprfci I. Henerier.

' ffiprts I. Lorj.

' bnid Shirpe ■ bien démontré ce bit.

108 iPPUCATiON A U SCHISTOSITÉ.

ont cependant été admises par des savants aussi ém inenls que de la Bêche \ Hopkins' et Scheerer^.

Pendant que ces hypothèses se discutaient^ un autre caractère, non moins essentiel, était mis en évidence par des observations exactes et nombreuses : c*est que la production du clivage, daus les terrains stratifiés, se montre en rapport, d'une part, avec les actions qui ont déformé les fossiles dans les mêmes couches, d'autre part, avec les axes de redressement et les grandes lignes de dislocation \ Selon toute probabilité, ce phénomène devait donc être attribué à des actions mécaniques.

Cette idée, qui parait aujourd'hui très-simple, a etô soumise, par M. Sorby, au contrôle de l'expérimentation*. Ce savant, auquel on était déjà redevable d'autres recherches ingénieuses, avait préalablement reconnu, en examinant au microscope la disposition de leurs éléments, que les roches feuilletées ont éprouvé une compression. Puis, en mélangeant des paillettes d'oligiste à de l'argile blanche, et en soumettant le mélange à la compression, il obtint une masse clairement feuilletée,

M. John Tyndall alla plus loin * : il produisit une structure feuilletée, tout à fait semblable à celle de l'ardoise, dans certaines substances plastiques, comme la terre de pipe et la cire d'abeilles, en les comprimant et en leur faisant subir une sorte de laminage.

Des expériences que j'ai faites vers la même époque', p^

' Report on the geology ofComwall, p. 281 ; de la Bêche pensMt que les fotcmfOA. res sont en relation avec le magnétisme terrestre. ' On the connexion of geology and (erregtrial magneiUm; 1851. s Archiv fur Minéralogie, par Karsten, t XVI, p. 109» 184S. ^ Notamment par H. Baur et par M. D. Sharpe.

* The Edinburgh new Philoêophical Journal, t. LV, p. 437 ; 1855 ; The Umiôm E^>* burg and Dublin Philoêophical Magazine, t XI, p. 20, et t. XII, p. Î7, 1856.

• The fjondon, Edinb.and DM. Phil. Mag., t Xl(, p. 35 ; 1856.

^ Éludée et expériences êynihéliquee $ur le Métamorphieme, p. fU dunéo. ia-^*» p. 132 du mém. in-8* ; 1859-60.

Tyrol, qui a été bien souvent cité comme tel, je me bornerai à mentionner un phyllade subluisant» à pâte trèsfine, à feuillets constamment ridés, provenant de la vallée de Tignes , en Tarentaise , ainsi que beaucoup d*autres schistes analogues, de la même région ^ Les calcschistes du terrain jurassique des Pyrénées sont souvent comme filandreux'.En Ecosse, le calcaire, aussi bien que le phyllade, est quelquefois fibreux comme du bois*.

§ 2. EXPERIERCES FAITES POUR EXPLIQUER LA SGHISTOSITÊ] ET LES CARACTÈRES QUI s't RATTACHEIfT.

Depuis qu'il a été constaté que la schistosité est indépendante de la stratification, la cause d'une disposition géométrique aussi remarquable et aussi générale a été l'objet de diverses hypothèses. On l'a attribuée, tantôt à des actions cristallines, tantôt à des effets électriques. La seconde de ces suppositions s'appuyait surtout sur ce résultat, annoncé par Robert Fox*, que l'argile humide, en présence de courants électriques, peut devenir schisteuse. Le magnétisme terrestre, la chaleur interne, un commencement de cristallisation , ont aussi été invoqués , comme causes de cette tellure'. Ces origines, qu'on pourrait qualifier d*occultes,

' Le mot GefàlUlie a été employé pour désigner celte texture ou fibrosiié dont le taie laminaire présente des exemples en Tyrol, au ZiUerthal et aux Ëtata-Unis.

* D'aidés I. Leymerie.

* Haocalloch, Geological claêtification of Rocki, p. 125.

* Report of tke Cornwall Polytechnical Society^ 1837. M. Robert Hunt a poursuivi ces recherches. Mémairs ofthe Geological Survey ofGreal Britain, t. I, p. 453; 1846.

^ Sedgnick, John Herschel, Lyell {Èlemenis ofgeology)^ Darwin {Geological ohservaiioiu OH South America, p. 168). — Boue pense que la chaleur, cause de ce changement deteiuire, a été apportée par les roches éruptives. — Quenstedt, Epochen der Naiur, p. il».

410 iPPUCATION A U SÇHISTOSITÉ.

déformer et les forcer à s'écoîder, suivant Texpression hardio et juste employée par ce savant. Dans le désir de reTenir à Texamen expérimental de l'importante question de la schiv tosité et de quelques faits qui se rattachent à cette texture, j'ai demandé à M. Tresca de recourir à sa connaissance a|»profondie du sujet, et il a bien voulu m'accorder son concours de la manière la plus efficace, pour satisfaire au pn>gramme que je m'étais proposé. En lui témoignant iti l'expression de mes vifs remerctments, je tiens à Toflrir, en même temps, à M. Alfred Tresca, ingénieur civil.

Les nouvelles expériences dont il va être rendu comiitc ont été exécutées, pour la plupart, avec la presse hydraulique qui a servi aux principales recherches de M. Tresca î^ur l'écoulement des solides* (fig. 141). L'effort pouvait s'y éle\er jusqu'à 100,000 kilogrammes de pression totale exercée sur les plaques ; mais on est toujours resté notablement au-de>sous de cette force.

L'argile sur laquelle on voulait expérimenter, après avoir été amenée à un degré de consistance convenable par la dessiccation, était placée entre des parois verticales de forni>'^ cylindriques ou prismatiques. Par suite de la pression qu un piston exerçait sur elle, cette argile était forcée de s'écouler, de bas en haut, sous la forme d'un jet, entre les bords dun* ouverture de section moindre, pratiquée dans une matria* métallique, ainsi que dans le sommier supérieur de la presse.

On a fait successivement varier, dans leur forme et dans leur disposition, l'argile soumise à la pression et l'orifice i^r lequel elle s'écoulait.

1* Dans une première série d'expériences, le cylindre était circulaire et l'orifice, également circulaire, était cuucentrique au cylindre. Les deux diamètres étaient de 10 rî

* Mémoire précité» t. XVUI, p. 74C.

lie î centimètres, c'est-à-dire dans le rapport de 5 à 1 ; les si-ctions et, par conséquent, la vitesse du piston et celle du jti étaient dans celui de 25 à 1 .

Eo se serrant d'argile plastique de Hontereau, mélangée lie sable quarlzeux , on a obtenu une texture fibreuse des mieux caractérisées {fig. 142). De l'argile, que l'on avait mélangée

Fi:. Itt. — PradDdJonde U Khîiloiité dini da l'irglle soQmlw 1 l'ictian de la prtiM hydniiihpic. — p, pnion comproKar ; >, trp}t i cDinprim«r; H, malrlee an tcia; CC, cjliadre; SSJ. BniDUen de II prcna: i, l.corpi da porapej B, plateau; UB orillce m^Digé dani le ir permet le paauge du jet d'argile ; la «hiitositt de celui-ci eil paraîtra au

de paillettes de mica, au lieu de quartz, a fourni le même résultat. Ces paillettes manifestent une tendance évidente a >c diriger parallèlement au jet ; leurs plans sont orientés de diTerses manières, mais disposés de façon à produire, comme dans le premier cas, des couches concentriques à la surface tjlindrique du jet. La texture obtenue dans ces deux expé-

413 APPUUTION A U SCHISTOSITË.

riences rappelle, par son aspect, la texture d'une tige de bois de dicotylédone, avec ses couches annuelles; elle reproduit li texture de certaines roches, que l'on a qualiGées de fibreuses (en allemand fixterig).

2* En faisant écouler l'argile micacée par un orifice rectangulaire, placé au centre du cylindre vertical, on a obtenu une texture qui difTère de la précédente. Gomme dans le premier cas, les paillettes de mica se placent en totaliU'

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parallèlement à l'axe d'écoulement, la plupart parallèles i lj grande face, d'autres, en beaucoup plus petit nombre. i^^^i'' lèles à la petite face du rectangle de la section.

3' Afin d'éviter que la matière afflue de tous les point* ■l'" la masse cylindrique vers le centre, et pour simplili^r l** phénomène, on a remplacé le cylindre circulaire des n\-<' riences précédentes par un prisme rectangulaire; puis on •" produit l'écoulement entre les lèvres d'un orifice égaleras"' rectangulaire, dont la largeur était précisément celle ilu

prisme de terre. Le rapport des seclioDs était, cette fois, de 1 0 à 1 .

L'argile sableuse, et surtout l'argile mélangée en proportions varialiies de paillettes de mica, ont acquis uae schlstosité des mieux caractérisées; les feuillets sont parallèles à la grande face du jet (lig. 1 43 et 1 44) .

On a mélangé à l'argiJe, non-seulement du mica en petites paillettes, mais aussi en lames carrées, de 4 à '•> millimètres de côté. Ces dernières «ni Tenues se placer, avec une régularité plus grande encore que les l>aillettes, dans le plan précité, c'est* à-dire parallèlement à la grande face liu jet.

Ces diverses pâtes feuilletées artilicielles rappellent complètement, par l'aspect de leur cassure, certaines ro ihes naturelles, phyllades quartzifères, schistes micacés et micaschistes.

De l'argile, non mélangée de sable ou de mica, se comporte de même et acquiert une schistosité d'autant |ilus fine que la matière se divise t'IlË-mêmc en particules plus ténues.

Des cristaux, autres que ceux de mica, s'alignent régulièrement dans fc mode d'écoulement. Ainsi, quand f,g. ,43. iM„ioppeid*oi d à la pâte on ajoute successivement de petites tiges cylindriques, et, à dclaut de cristaux de feldspath sani-

■rgile mMiDgée de mica «1

panlléle i — Cr»n<l«i

414 APPLICATION A LA SCOISTOSITÉ.

dine, isolés et suffisamment minces, de petites plaques dt^ plomb de même forme, les unes et les autres se dirigeni parallèlement au jet. Les plaques en forme de feldspath s* placent, à peu près en totalité, parallèlement à la schislosite, à laquelle elles contribuent, par conséquent, pour leur

part.

Gomme complément des expériences exécutées sur récoiilement des substances argileuses, j'en ai fait d*aaalogue^ sur des substances ramollies et rendues plastiques par la chaleur, et pour cela, j'ai profité du concours obligeant d<^ M. Ch. Feil.

L'opération se fit sur un verre riche en plomb (Jlinl) et trèstendre, que Ton fondit dans une moufle. Le verre, refroiili jusqu'à n'être plus très-fluide, fut forcé de s'écouler, soii sous l'action d'un piston, soit sous celle d'une ns. L'examen des stries, présentées alors par le flint, montra que It* mouvement avait eu lieu, comme on pouvait le supposer. Ces stries très-fines, accusées par des différences de réfraction, se reconnaissent mieux encore sur des plaque^ minces.

Sans recourir à des expériences spéciales, on réalise dan> certaines opérations industrielles le développement de L structure schisteuse. Ainsi, la fabrication des briques et de? tuiles comprend des opérations d'étirement où se trouvent, très souvent, reproduites les conditions de consistance et d'écoulement nécessaires à la schistosité; les fig. i4o et 146 en donnent des exemples.

De même l'acide stéarique comprimé à chaud, pour re\pulsion des graisses liquides, prend une structure feuillettV représentée fig. 147.

Le fer laminé est très souvent schisteux, c'est-à-dire composé de zones parallèles distinctes [par leur éclat (fig. i i> et 149), et l'on sait que Tinterposition de matières êtran-

Fi:-i'<i Déndoppem«nl ds 11 itrncturt ■ctiiilente, dii iniK tnoéeooteniedl; la ftujUcté ctt ici pinllëlsi 'uiiut nu tcnilleU. — Gnndenr uilurelle.

Af>n.lCiT10N A. Ik SCHISTOSITÊ.

Fis, 1)6. Struckir« Kbbuase Irèi eonlonrnée d^>elappé« d ■ccoiup)«né de nbTooucmenU, taqa«l Ttifila ■ tchtllt de J,

gères (scories ou oiyde) contribue à produire cette structure'.

!)[. its. — NTeloppMMol <!• la ilmclure «hiittutc duu la ta, par l'action dn Imini

Quelque homogène que paraisse le plomb, il peut éga-

418 AmJUT105 A U SCB1ST09T£.

lement acquérir, dans son écoulemeot à froid, la structure

l:». — Stnctare lebBIeDse dérdopp^ diDi rjpaiuear d'ao Inrta i iriciUon. p*r aacUrwc * tnjid; c'bI on dictaireBWol icciilntil qni c piriicaliiieount niibl*. — ËchcUa de \.

schisteuse, par exempte, loi^ de la fabrication de tuyaii\, comme le représente la âgure 150.

EXPÉnidlCES SUR Li DÉFORMATIOII DES FOSSILES, E5 RELATION AVEC LA SCUISTOSITÉ DES ROCUE&.

Vour compléter la démonstration expérimentale <li> causes de la schistosité, il convenait de reproduire an^i les déformations de fossiles, qui en sont corrélatives ftlui servent de témoins permanents. Quoique l'ensemble du l'Iiiiomène ne puisse plus guère laisser de doute, il TC>Ui- {'iicore à en reconnaître les circonstances, par exemple. I'' ilrgré de consistance que pouvait posséder la roche, lors lii' ces mouvements. C'était à l'expérience à nous éclairer 5i:r ce sujet.

Les déformations considérables et variées que prés«iiii?iii les Irilobites, les brachiopodes et en général les fossiles n'nfermés dans les roches schisteuses, sont de nature à ^i''^''

filPËRIENGES SUR Li DÉFORMiTION DES FOSSILES. 419

dans la recherche des forces, auxquelles les roches enveloppantes ont été soumises.

Un second type, non moins fréquent que les changements de courbure, est représenté par les bélemnites de diverses localités des Alpes, qui ont été tronçonnées, et dont les segments plus ou moins écartés laissaient primitivement entre eux des Tides, que des substances minérales sont ultérieurement Tenues incruster ou remplir.

Lorsqu'un test n'a pas plus d'épaisseur que celui d'un trilobite, il n'est pas difficile de le déformer, en l'empâtant dans de l'argile, que l'on soumet ensuite à une pression.

Quant aux fossiles à test épais, comme une bélemnite ordinaire^ leur résistance est trop grande pour qu'on pût la tronçonner au milieu de l'argile, au moins dans les conditions de pression dont on pouvait disposer. Pour remédier à cette difficulté et obtenir une rupture sous un moindre effort, on a empâté, dans de l'argile, des cônes de craie très-allongés, ayant la forme d'une bélemnite ordinaire, B (fig. 151). Ce sont ces imitations de bélemnites qui ont été l'objet d'une série d^expériences , dans lesquelles on a produit récoulement', tantôt par écrasement, tantôt suivant le sens de la pression; les fig. 152 et 153 représentent des résultats ainsi obtenus.

La première de ces figures nous offre, pour ainsi dire, une exagération du phéaomène, les tronçons de la bélemnite étant beaucoup plus écartés qu'ils ne paraissent jamais 1 être dans les roches. Quant à l'échantillon de la figure 1^3, il a été obtenu par voie d'écrasement.

On arrive cependant à déformer les bélemnites naturelles, mais il faut, pour cela, les enchâsser préalablement dans une masse qui offre plus de cohérence que l'argile.

Plusieurs expériences, par voie d'écrasement, ont été faites

430 APPUCATION A U SCBlSTOSnfi.

surdes bélemnites (Belemnite$ ntger), qui avaient été enchâssées très-exactement, au moyen du moulage, dans une masse

Fig,lS1.-ImitHionde?*lem-

Fig. 1S3. -Ré«1tilde|-eip«-

Fis. ISI. - Fncn»l i

nile B «1 cnie. placée dani

rience pr^cideate; il.B.B.B,

une IKKU d'irgil» k A. qiB

B,B,B, iron^OTi) fortemeni

l'on force i l'écouler lom le

ictTlit lei un* des talre>,

fOODé pw Ir lamie

pislonP de 11 pnwe hydrau-

dini le^ucis b Mlemnite

riTiileodUAuteD,-.

lique, «1 deslinéa àiubir un

decnleaélirMuilepirri-

ÉcMI.«.f.

coulement dg l'vgile 1. -

mant. - Échelle de ^.

Schelle de j.

de plomb, ea forme de parallélipipède. La pièce de plomb était chaque fois soumise à une pression d'environ 50 ODd kilogrammes. On a obtenu ainsi des bélemnites tron{00oèes.

EXPÉRIENCES SDR U INFORMATION DES FOSSOfS. 491

dont les fragments sont plus ou moins espacés et qui, par conséquent, ont augmenté de longueur, exactement comme les types naturels que l'on avait en vue. L'échantillon (fig. 155)

tiger B, «ucUmaat éuatttt» pir niaaiige. >u canin d'un pritma <n inmB,ianiic oc ami parties, dont une Hnila «M RprÀunlée. Ce prime estdotiai liobir, p«r* padicsIiirBiiunt i ses plui grandei fieei, l'aclion de la preue hydraulique. — Échelle de \.

comparé à l'état initial qui est représenté, par un moulage, (Dg. 154), montre bien le changement quî s'est produit. Quelques-uns des tronçons se sont allongés, en s' écrasant.

fit- tS. — tlimatai et tronconnenleal de II bélenuiile de la te- prfcjdente, par l'action de la j*rmt hidraoliqne, tnr la priime de plomb ai elle tiail eocailrée. ~- Uéntt idielle qua peur >> IgueprieWeala.

Quantaux simples déformations de fossiles, leur imitation ne présente pas de difficulté. Ainsi, en enchâssant un test decrevisse dans une masse de plomb, que l'on comprime

in appucâtioiï a u scmsrosrrfi.

ensuite, on le déforme, à la manière des trilobites des ardoises. Cette imitation trouve aussi sou analogue, par exempte.

dans le laminage par lequel on démonétise à Londres les pièces hors de cours (fig. 156).

i 4. <»SERTiTI0RS THÉORIQDES ET DftoUCTIOns REUTITBS AUX ROCHES SCHISTEUSES.

Ceadlltoac <•■■ leaqaellM peat «e pr*dali« la ""——"* —

Jusqu'à présent, la texture schisteuse des roches n'avait été imitée expérimentalement qu'au moyen d'une pression, exercée perpendiculairement au plan de schislosité. Or, dans les expériences qui font l'objet de ce chapitre, on voit naître un feuilleté des mieux caractérisés, sous des conditions différentes. Car les feuillets s'y produisent, et cela pour des bandes de plusieurs mètres de longueur, dant le «m même de la preaion et du mouoement.

C'est un résultat qui trouvera son application dans l'histoire des roches schisteuses cristallines, à feuillets à peu près