BASALTES

Les basaltes n’ont été rencontrés qu'en une seule localité, à Port- Lockroy, sur l’île Wiencke et sur les îlots tout proches. Encore n'est-ce qu’en petits blocs épars et assez rares, et, malgré nos recherches, nous n'avons pu retrouver la roche en place. é |

En l’absence de renseignements géologiques, on ne peut leur attribuer un âge certain ; mais leurétat de fraîcheur est en faveur d’une date récente.

Ils sont accompagnés de blocs de brèche ignée de même nature.

190 PÉTROGRAPHIE.

On peut distinguer parmi ces basaltes deux types :

1° Un basalte normal ;

2° Un basalte dbiteliaus

a. Basalte normal. — Ce basalte (343) a été récolté sur la grève de Port- Lockroy, dans la petite presqu'île où est établie la rockerie de Pingouins. Il y formait un bloc d’un demi-mètre cube environ, fissuré et coïncé entre des roches moutonnées. La surface, polie par les embruns, est recouverte d’un enduit blanc, dur et glissant, dont il sera question plus loin.

La roche est compacte, rude au toucher, d’une couleur grise plus claire que celle du basalte amphibolique. On distingue à l'œil nu les plages miroiltantes de cristaux feldspathiques, qui atteignent 5 millimètres de plus grande dimension ; l’olivine est peu visible, en grains noirs ou bruns, altérés.

Le microscope permet de reconnaitre un basalte à phénocristaux d'olivine et de plagioclase. L’olivine présente sur le bord des cristaux et, le long des fissures, des altérations serpentineuses jaunâtres; parfois aussi certains cristaux sont rendus opaques sur leur pourtour par un agrégat de petits granules de magnétite. Les phénocristaux de plagioclase sont assez nombreux, limpides, automorphes, maclés suivant la loi de Carlsbad et suivant celle de l’albite ; ils sont très fréquemment zonés. Leur détermination, par la méthode des deux macles, en fait un labrador basique A6, An,. Leurs plages sont plus ou moins brisées et les bords sont corrodés.

La pâte est holocristalline, formée de cristaux allongés de labrador Ab, An, et de grains d’augite; ce dernier minéral à pris par places, par suite d'altération, une couleur brune, sans que cependant ses propriétés optiques soient changées. Il existe en outre des grains plus gros mais plus rares d’olivine, ainsi qu’une petite quantité d’ilménite et de titanomagnétite, soit en grains, soit en cristaux.

IL est possible que ce basalte, qui n’a pas été analysé, soit la forme d'épanchement d’un type dont le basalte amphibolique suivant serait la forme filonienne.

b. Basalte amphibolique, — Je n'ai qu’un seul échantillon de basalte

PÉTROGRAPHIE. 191

amphibolique. Il provient de l’île Doumer, dans le chenal de Rossen, c’està-dire d’un point tout à fait voisin de celui où J'ai rencontré le bloc de basalte normal. Il formait également un bloc errant (485) de petit volume, mais gisant assez haut sur la côte pour qu'on puisse rejeter l'hypothèse qu’il y ait été apporté par les glaces flottantes.

La roche est de couleur grise presque noire ; la cassure est d’aspect brillant, légèrement cristalline. Dans sa pâte, on distingue à l'œil nu quelques grains de péridot, atteignant 2 et 3 millimètres de diamètre et de petites taches d’un blanc laiteux formées par des zéolites.

Au microscope, la roche se montre presque holocristalline, à grains fins. Les phénocristaux appartiennent presque exclusivement à l’olivine, qui possède fréquemment des formes nettes ; elle présente, comme dans la roche précédente, des altérations serpentineuses qui colorent en jaune le bord des cristaux et s'étendent le long des fissures.

Le pyroxène ne forme que des phénocristaux de petite taille ; c’est une augite violacée, légèrement pléochroïque, possédant la structure en sablier.

Les microlites sont constitués par des plagioclases, par de l’augite et par de l’amphibole ; ils sont de dimensions variées. Ceux de plagioclase sont parfois assez gros pour simuler presque des phénocristaux. Ce plagioclase est du labrador à 50 p. 100 d’anorthite, l’angle maximum d’extinction dans la zone de symétrie étant d’environ 54°.

La caractéristique essentielle de cette roche réside dans l’abondance de l’amphibole, généralement automorphe ; ses cristaux, peu allongés suivant l’axe vertical, sont souvent groupés à axes parallèles avec l’augite. C’est une hornblende brune, très pléochroïque, avec :

He Maine n, — brun foncé ;

ñn,,—= brun foncé ;

n, — brun très pâle.

La macle 4° (100) est fréquente ; l’angle d'extinction maximum dans qg' (010) est d'environ 12°. La cristallisation de ce minéral est contemporaine de celle du feldspath, mais s’est prolongée un peu plus longtemps ; car, de loi en loin, on rencontre des cristaux feldspathiques enveloppés par

499 PÉTROGRAPHIE.

l’'amphibole. Ses cristaux sont de mêmes dimensions que ceux d’augite, mais sont plus récents.

Enfin il faut ajouter à cette énumération un peu de biotite, puis des srains de titanomagnétite, répandus irrégulièrement dans la roche, qui est en outre ponctuée de calcite secondaire. Entre les microlites de feldspath existent des traces de verre zéolitisé.

Un caractère intéressant de cette roche consiste en son hétérogénéité. On y rencontre en effet en grande abondance des nodules de 1 à 2 millimètres de diamètre, parfaitement globuleux, qui feraient penser à des cristaux de pseudo-leucite s’ils n'étaient entièrement dépourvus de toute forme géométrique. Ils diffèrent complètement de la roche normale. Les minéraux colorés y font presque tout à fait défaut, sauf dans quelques minces lamelles de biotite. Le feldspath s'y présente sous forme de microlites non maclés ou maclés suivant la loi de Carlsbad, avec extinctions longitudinales ou extinctions très faibles, et qui semblent devoir être rapportées à l’orthose.

Enfin il existe une substance incolore monoréfringente, attaquable par les acides, riche en soude ; elle est constituée soit par du verre, soit par de l’analcime. Elle occupe le centre des globules, qui sont surtout feldspathiques sur leurs bords. Fréquemment, cette matière isotrope est en totalité ou en partie envahie par une zéolite plus réfringente qu’elle et dont l'allongement est positif. Elle est riche en potasse, et il semble qu'il faille la rapporter à la christianite, bien que je n’aie putrouver de sections transversales assez nettes pour débrouiller les macles compliquées qu'elle présente.

Ce basalte amphibolique, à facies lamprophyrique, provient très vraisemblablement du démantèlement d’un filon ; maïs je n’ai pu retrouver le gisement.

L'analyse de cette roche, faite par M. Pisani, a donné le résultat suivant :

Si02 A1203 Fe203 FeO MgO Ca0 Na20 K20 Ti02 pf. Total, 150 164) di )/108 (O6uiDa Ti da #0 90 {00

La composition minéralogique virtuelle résultant des données de l'analyse est la suivante :

PÉTROGRAPHIE. 193

ese Cie ON. à 0 Li OMR | 12,58 ( 42,05 Anorthite......... 21,13 52,27 Néphéline: . ..... RES pre to 10,22 | CIF NES. nn 16,80 PYrOxne AA MAT, La AA 10,44 38,29 Si’ Fe tresses Dee 44,45 eut Magnétite de RÉ E 2,55 620 sa MERE en LE 3,69 si ANNEE RE nr APR LA 3,90 100,62

Dans la notation de M. Michel Lévy, les paramètres magmatiques sont les suivants :

E SA, — 2,57 (syénitique), r — 0,37 (mésosodique).

C'— 0,12 (microalumineux), w — 1,2 (magnésien). Être

Cette roche se rapporte au type IT, 6, 3, 4 de la classificatien chimicominéralogique américaine ; c’est une /mburgose.

Le plagioclase moyen, calculé, donne comme pourcentage de l’albite et de l’anorthite :

HE QE VC APRES PR NE RER APRES PETER 37,3 p. 100 OCDE TRE Re, ue RS RP 62,7 —

d'où un rapport voisin de 2 : 3 qui correspond à une composition intermédiaire entre labrador-bytownite et bytownite; c’est-à-dire sensi- . blement plus basique que celle qui résulte de l’examen minéralogique.

Il est intéressant de rapprocher de cette analyse celle d’un basalte de l’île Cockburn, près de la Terre Louis-Philippe, c’est-à-dire sur le versant oriental de la région qui nous occupe ; comme points de comparaison, nous donnerons aussi les analyses de trois autres basaltes, choisis de préférence dans l'Antarctique. Ces quatre dernières analyses sont dues à M. G.-T. Prior : |

a. Basalte amphibolique de l’île Doumer ;

b. Basalte de l’île Cockburn (près de la Térre Louis-Philippe):

c. Hornblende-basalt de Sulphur Cones (Terre Victoria) ;

d. Olivine-basalte entre Gap et Horseshoe Bay (Terre Victoria) :

e. Basalte de l’île Franklin (près de la Terre Victoria).

Expédition Charcot. — Gournon. — Pétrographie.

LO Ce

je LE MANUEL RAA AT 43,3 48,97 43,92 42,14 45,61 AIO er tnt 15,4 16,12 17,42 14,95 15,70 EE RU RE Re te «HT 1,90 4,09 200 GET QC D PAS GR A PA ER 10,3 9,63 8,33 9,71 0 MECS SU Re 9,6 7,062 4,89 9,47 4,84 CDS Art 9,3 8,13 9,53 10,32 6,34 LEE à ANA CEE AE ml 2,99 4,60 3,21 5,06 RD rs nid 1,4 101 2 17 1,80 2 67 GRULE OR rene eu A EE à 1,9 1,62 4,19 4,90 3,48 a SA Open 3,9 1,80 COUT 0,28 2,34

Les analyses c et d se rapportent à des limburgoses comme la nôtre ; e, à une monchiquose, sur la limite des limburgoses ; à est une camptonose, qui n'en diffère que par l’ordre.

On voit que le basalte de l'ile Cockburn est très voisin de celui de l’île Doumer ; il est seulement un peu plus riche en silice et alumine et contient un peu moins de magnésie, de chaux et d’alcalis. Nous n'avons malheureusement pas d'autre analyse des basaltes de la région visitée par M. O. Nordenskjôld ; mais, d’après les descriptions sommaires qui en ont été faites, on peut prévoir une grande similitude avec les nôtres.

Les basaltes de la Terre Victoria se distinguent par une grande teneur en acide titanique ; ils renferment aussi plus d’alcalis que les précédents.

c. Brèche basaltique. — À côté des fragments de basalte, nous avons rencontré à Port-Lockroy, sur la petite presqu'île basse où s’est établie une rockerie de Pingouins, deux blocs d’une brèche basaltique très fraîche (353). Quoique la localité soit peu élevée au-dessus du niveau de la mer, la situation de ces blocs, qui se trouvaient à plus de 50 mètres du rivage, et leur taille, voisine de 1 mètre cube, montrent l’origine toute proche de cette roche.

L'examen microscopique fait voir que cette brèche est constituée par l’agglomération de blocs, de lapilli et de cendres de nature basaltique et qui, pour la plus grande partie, semblent provenir d’un même magma.

Les blocs sont constitués par un basalte offrant une grande analogie avec celui qui vient d’être décrit ; mais il présente une cristallinité plus faible, et il semble aussi moins riche en olivine; celle-ci est toujours entièrement serpentinisée. Il existe, en outre, quelques phénocristaux

PÉTROGRAPHIE. 195 d’augite. Ces blocs sont riches en vacuoles, que remplit une chlorite du groupe de la délessite qui, par place, est d’un rose intense.

À côté de ces blocs, d’une haute cristallinité, il en est d’autres qui, comme la plupart des lapilli, sont riches en verre; celui-e1 est tantôt brunâtre et presque opaque, tantôt jaune et translucide.

On rencontre en outre dans cette brèche quelques blocs de roches étrangères que nous n'avons pas vues en échantillons indépendants; tel est le cas d’une labradorite altérée, compacte, d’un gris presquenoir(341); le microscope n’y décèle que quelques rares phénocristaux d’un plagioclase labradorique, noyés dans une pâte extrêmement fine formée de labrador et d’augite altérés et constellée d'une multitude de piqüres de magnétite.

= Les éléments plus menus sont formés par des fragments plus petits du basalte précédent ou par des débris de leurs phénocristaux (337) (350); ces derniers sont surtout de nature feldspathique, ce qui rend vraisemblable qu'ils proviennent bien de la roche basaltique constituant les blocs et dont l’abondance des phénocristaux de labrador est une des caractéristiques.

La structure de cette brèche conduit à penser qu’elle a été formée à sec et qu'elle provient du démantèlement d’une cheminée d’éruption,

d’un neck.

d. Zransformation d'un basalte en phosphate d'alumine sous l'in- [luence de produits d'origine physiologique. — Au cours de la description

des basaltes de Port-Lockroy, j'ai signalé l’enduit blanc de phosphate d’alumine qui recouvrait l’un des échantillons (343). J'ai observé une production semblable en maints endroits, en particulier sur la pointe septentrionale de Port-Lockroy et surtout sur l’un des îlots de l’archipel Argentina, où elle couvrait une étendue assez considérable. Malheureusement, au moment du voyage, mon attention n avait pas été attirée sur l'intérêt de ce phénomène, et les échantillons que j'ai recueillis ne se rapportent qu'au basalte ; je l’ai pourtant noté dans des régions où l’on rencontre d’autres roches volcaniques, comme les andésites ; je ne l’ai pas remarqué sur les roches grenues.

Ce mode d’altération paraît devoir être rapporté à l’action chimique

196 PÉTROGRAPHIE.

provoquée par les déjections des innombrables oiseaux de mer qui vivent sur ces rochers. Il est tout à fait analogue à ce que M. A. Lacroix a étudié sur les roches volcaniques de l’île de Cabras, près de San Thomé (golfe de Guinée) et qu'il décrit en ces termes ({) :

« La surface de la roche volcanique est recouverte d’une pellicule grise, cachant une couche cornée brunâtre, qui est elle-même séparée du trachyte blanc grisâtre intact par une zone compacte d’un blanc mat.

Cette substance, dont l'épaisseur variable peut atteindre quelques centimètres, est constituée par un phosphate d’alumine hydraté, un peu ferrifère. |

L'examen microscopique de sections minces, taillées perpendiculairement aux surfaces exposées à l'air, montre, à l'extérieur (pellicule grise et couche brune), une région possédant une structure concrétionnée, riche en ponctuations biréfringentes. La cristallinité augmente dans la zone blanche sous-jacente, oùabondent des sphérolites et des concrétions fibreuses, dont la biréfringence est supérieure à celle du quartz et dontles fibres (biaxes) ont un allongement négatif. Dans cette zone, la structure du trachyte est encore distincte, mais les phénocristaux et les microlites feldspathiques ne sont plus que des squelettes autour desquels et dans lesquels est venu se concrétionner le phosphate d’alumine. On passe ensuite insensiblement à la roche intacte. »

En dehors de son épaisseur bien moindre et qui ne dépasse pas quelques millimètres sur notre échantillon, la croûte blanche qui le recouvre correspond tout à fait à cette description ; il faut noter cependant qu’elle renferme une certaine quantité de chaux.

M. À. Lacroix avait déjà rencontré la même substance et dans des conditions semblables sur les conglomérats andésitiques de l’ilot de la Perle, au nord-ouest de la Martinique. M. Teall l’a observée également sur un trachyte, dans latoll Clipperton dans le Pacifique du Nord (2).

Le même phosphate d’alumine, désigné sous lenom de redondite, aété exploité jadis à l’île de Redonda (Petites Antilles). Il faut y rattacher aussi celui qui est extrait encore aujourd'hui de l’îlot du Connétable, sur la

(1) À. Lacroix, C. R. Acad. des Sc., Paris, 1906, t. CXLIIL, p. 661. (2) Quaterl, Journ. geol. Soc. London, t. LIV, 1898, p. 230.

PÉTROGRAPHIE. | 197

côte de la Guyane, où les roches altérées sont des gneiss et des diabases.

C’est à l’action chimique des déjections, constamment renouvelées, d'innombrables oiseaux de mer, action probablement aidée par des actions microbiennes, que M. A. Lacroix attribue cette attaque profonde des roches volcaniques. Le rôle capital est Joué par le phosphate biammoniacal. Tous les alcalis qui existaient dans la roche originelle, de même que les bases terreuses, ont été éliminés, de telle sorte qu’iln'y a aucune différence entre le phosphate produit aux dépens d’un trachyte riche en potasse, pauvre enchaux et en magnésie (îlots de Cabras et Clipperton),ou d'une andésite, riche en chaux et en magnésie, médiocrement pourvue en alcalis, parmi lesquels domine la soude (Martinique).

Dans ces îlots, soumis au lavage intense des pluies tropicales, les sels solubles sont entraînés à la mer au fur et à mesure de leur production.

Mais tous ces gisements se trouvent situés dans la zone tropicale, et M. Lacroix signalait, dans sa note, l'intérêt qu’il y aurait à rechercher si, comme la latérisation, cette phosphatisation des roches silicatées est limitée aux pays tropicaux à climat humide, ou si au contraire elle se produit sous d’autres climats. Il est donc remarquable de la retrouver sous une latitude essentiellement froide, comme les régions antarctiques. On peut se demander alors s’il faut rejeter complètement l'hypothèse de l’action microbienne venant aider l’action chimique du guano. Les recherches faites par l'Expédition du « Gauss », en particulier, sur le phénomène de la nitrification, montrent que, si elles agissent avec plus de lenteur, les bactéries n’en existent pas moins dans l’eau de mer des régions polaires. Les bactéries dénitrificatrices, par exemple, ont été trouvées dans toutes les zones. Des bactéries analogues, ayant une part dans le phénomène qui nous occupe, peuvent donc être apportées par les embruns. Ne peut-on penser également qu’elles proviennent des déjections mêmes des oiseaux ?

Quoi qu’il en soit, notre attention étant appelée sur ces altérations, nous ne manquerons pas de les étudier avec soin dans l’expédition prochaine qui nous ramènera bientôt aux régions polaires. Nous rechercherons si elles affectent d’autres roches que les basaltes et dans quelles mesures elles varient avec l’espèce de roche considérée; ilest probable, en parti-

198 | PÉTROGRAPHIE.

culier, que l’état de porosité plus ou moins grand de la roche, dans Îles tufs par exemple, doit influer considérablement ; la présence de vacuoles, de fissures dans la pâte, doit conduire à une attaque beaucoup plus profonde que celle que nous avons observée.