COMPOSITION DU TERRAIN PORPHYRIQUE

grunsieins, melaphyres amphiboliies, spilliies, amygduloïdes , rario/iles, ophites , serpentines.

Les roches trappéennes se distinguent par leurs caractères d'homogénéité; on peut parcourir pendant des heures entières la surface des serpentines de l'Italie, des grunsteins de TAllemagne, sans trouver aucune substance cristallisée et de composition bien définie. Le diallage , la stéatite , Tamphibole et le pyroxène sont les seuls minéraux cristallins dont la présence y soit normale; tous les autres sont rejetés vers les contacts. Ainsi , les spillites et amygdaloïdes à noyaux de zéolites ou de spath calcaire, ne se trouvent que sur les bords des accumulations trappéennes, oii i's constituent souvent des collines et des pitons particuliers, de même que les eupbotides et certains melaphyres cristallins.

Comparativement aux roches porphyriques, on ne peut manquer d'être frappé de l'absence du quartz dans les formations trappéennes; les quartz fibreux de l'Italie y sont des raretés; les agates et les quartz résinites d'Oberstein , etc. , ne se présentent que dans les roches de contact. Le feldspath et le quartz, qui, jusque-là, avaient été les principes dominants des roches éruptives , ne sont plus que des substances subordonnées aux silicates de magnésie, de chaux, de fer; les seuls felds* paths accidentels sont les jades et les labradors, c'est-à-dire les moins silicates de tous.

Quelques substances rares, telles que Tapophyllite, la datholite, la préhnite, etc. , se retrouvent dans certains groupes trappécns, très-distants les uns des autres, avec une parité remarquable dans leurs caractères minéralogiques et dans les circonstaixes de leur gisement. Ces minéraux se présentent, par exemple , en petits filons contemporains et en géodes cristallines , dans les trapps de Kewena-Point et des bords méridionaux du lac Supérieur (Amérique du Nord); dans les trapps de l'Indostan , à Pounah (Asie) ; dans les grunsteins du Harz , à Androasberg (Europe). En étudiant les collections de minéraux recueillis dans ces contrées trappéennes, on ne peut manquer

Î54 TERRAINS ËRUPTIFS.

d'être frappé des identités que présentent les échantillons de provenances si éloignées.

Les roches trappéennes ont une affinité directe pour les minerais t affinité plus directe que celle des porphyres quartzifëres ou feldspathiques ; elles en contiennent très-souvent qui sont disséminés dans leur propre pâte ou englobés sous forme d'amas éruptifs. C'est ainsi que les amphibolites de la Toscane présentent le cuivre pyriteux , la galène et la blende en gîtes exploitables ; que les amphibolites de Suède, et notamment celles du mont Taberg , renferment le fer oxydulé , qui se retrouve dans les serpentines des Â1 pes , notamment celles de la vallée d' Aoste ; c*est ainsi que le nickel sulfuré est exploité dans la pâte même d'un grunstein du Dillenburg , le mispickel dans les serpentines de Reichenstein en Silésie , le fer chromé dans celles de plusieurs contrées , et que le platine natif a été trouvé dans le grunstein de Choco et dans les serpentines de l'Oural.

Les porphyres feldspathiqites, accidentellement ampAiio/iqiies , les eurites et les péirosilex forment un groupe minéralogique qui a généralement précédé celui des roches trappéennes.

Ce groupe de roches presque exclusivement feldspathiques, et dans lesquelles les autres éléments ne sont qu'accidentels, est celui qui fournit les plus belles variétés à rornementation. Il est souvent remarquable par la proportion de fer oxydé ronge qui se mélange à la composition normale de ses roches et qui donne à l'ensemble de ses masses minérales une coloration caractéristique.

liCs porphyres feldspathiques ont généralement succédé aux porphyres qiiarizifères , qui présentent les mêmes caractères de composition, mais avec un excès de quartz qui s'isole en grains cristallins disséminés dans les pâtes porphyriques.

Il devient ainsi évident, en remontant la série des roches éruptives, depuis les roches volcaniques actuelles jusquaux porphyres quartzifferes, que ces roches sont d'autant plus riches en silice que leur époque d'émission est plus ancienne.

La structure générale des roches du terrain porphyrique est

FORMES DBS MASSES PORPEYRIQUES. S55

massive ; les blocs en sont irréguliers comme les masses ellesmêmes, et ce n'est qu'accidentellement qu'on trouve des exemples de structure prismatique, de structure globulaire à couches concentriques, et, en général, de toutes les structures pseudo-régulières qui peuvent être déterminées par les fissures de retrait.

Foranes et ^semeni des masses porpbyriqses* — Ainsi que nous l'avons dit précédemment, les masses porphyriques présentent rarement des formes facilement définissables ; ce sont en général des dykes puissants et ramifiés qui traversent les terrains préexistants, ou des masses arrondies qui constituent des pitons et des montagnes coniques autour desquelles le terrain est soulevé.

Lorsqu'on étudie les formes des masses porphyriqucs , on est en même temps conduit à examiner les conditions de leur gisement, c'est-à-dire de leurs relations avec les masses minérales voisines. On reconnaît que telle roche qui a soulevé et traversé un dépôt sédimentaire lui est nécessairement postérieure , tandis qu'elle est antérieure aux dépôts qui Font régulièrement recouverte ou qui contiennent souvent des débris qui leur sont empruntés.

C'est ainsi qu'on a pu constater que les ophites des Pyrénées, en dykes et pitons, qui ont soulevé les terrains crétacés et nummulitiques , ont cependant fait éruption avant les terrains tertiaires proprement dits dont les couches horizontales enveloppent leur base. C'est ainsi qu!on a établi l'âge des serpentines du Piémont et de la Toscane qui ont soulevé les macignos de la craie supérieure ; celui des trapps des îles Britanniques dont les dykes traversent les calcaires carbonifères, les grès houillers, les grès rouges et même le lias ; celui des masses porphyriques des Vosges antérieures aux dépôts du trias ; celui des porphjrres de la Saxe qui ont précédé les dépôts Pénécns; enfin celui de toutes les grandes formations émptives au contact desquelles on peut observer la série des terrains stratifiés.

Les roches porphyriques se trouvent surtout dans les régions montagneuses ; elles contribuent au relief du soi par leurs masses et par les bouleversements que Téruption de ces masses a déterminés dans les terrains stratifiés. En France et dans les contrées avoisinantes, on peut étudier ces roches sur un grand nombre de points. Ainsi, le plateau central, notamment aux environs de Roanne, présente des porphyres quartzifbres, feldspathiques et amphiboliques très-remarquables. La région la plus montagneuse des Vosges abonde en porphyres les plus variés qui se lient à des mclaphyres, des trapps, des spillites et des serpentines. Les ophites des Pyrénées, les serpentines et les variolites des Alpes, complètent la série des roches que ce terrain présente.

Les trapps du Derbyshire , du Yorkshire, etc. . . , ceux du Pt latinat, qui s'étendent au sud de la Nahe, entre le Rliin et la Sarre; les grunsteins du Nassau, aux environs de Dillenbui^et de Veilburg ; les grunsteins diorites et amphibolites du HartZi . les porphyres de TErzgebirge, les porphyres et mélaphyresdfl Tyrol, etc., sont les exemples les plus étudiés du développement des roches porphyriques ; mais il en existe de plus importants en puissance et en étendue dans diverses contrées d* rAmérique et de TAsie.

En Amérique, la côte orientale de Fundy-Bay, dans laNofr velle-Ecosse, est bordée, surune longueur de 300 kilomètres,ptf des escarpements de trapps qui sont sortis au jour en soulevant les schistes de transition. En Asie, la pointe occidentale de l'Inde renferme un groupe de roches trappéennes qui paraisse»' occuper une surface encore plus considérable. Dans tous les gi* scments des diverses parties du monde, ces roches conservent non-seulement leurs caractères principaux, mais les caractèrt* accessoires qui résultent du développement sur le périmètre dc^ masses éruptives de roches spéciales et subordonnées , tellf* que les amygdaloïdes, les spillites, les variolites, etc.

Les formes qu'affectent les masses porphyriques ou trappéennes , présentent surtout de l'intérêt au point de vue de

FORHES DES MASSES PDRPUYRIIjUES. 237

rs contacts et de leur enchevêtrement fréquent avecles roches itîfîées à travers lesquelles elles sont sorties. Ainsi, lorsane roche se présente en filons ou dykes peu puissants , . 30) , qui ont traversé les roches etratifiées, il est évident que l'état de fluidité ignée dans laquelle se trouvait cette roche pour être ainsi injectée dans les assures du terrain , a dû altérer les caractères minéralo- *' ' giques de ce terrain. Tel est en

et le cas le plus ordinaire , et les altérations produites sont Iles que nous avons indiquées plusieurs fois sous la dénoinittion de métamorphiques. •

Ces altérations sont encore plus énergiques lorsque les asses éruptives sont trës-puissantes et qu'elles ont acciinté et pénétré le terrain sur une vaste échelle. Sous ce rap- >rt, les couches trappéennes intercalées dans divers terrains it , de tout temps , excité la curiosité des géologues , car elles >t qnelquefois suivi les lignes de stratification si régulièrement et sur de telles longueurs, qu'elles semblent tout à fait "itemporaines des couches sédimentaires avec lesquelles elles ternent. C'est surtout en Angleterre que ces phénomènes Wtemancea trappéennes avecles roches stratifiées se présentent or Une vaste échelle. Ainsi, l'on voit souvent une coudie de '■pp qui s'était régulièrement maintenue entre deux couches Wimentaires , s'infléchir tout à coup , couper les lignes de stra- ' 'Wîition et aller s'intercaler plus haut entre deux autres cou- *<*■ D'autres fois ces trapps aboutissent à de véritables filons "1 jettent à droite et à gauche des ramifications dans lescou- ^ sédimentaires qu'ils traversent. Cesalternances hétérogènes "<t assez communes dans le Derbyshire, où le trapp-toadstone *»t inséré entre les calcaires , les argiles schisteuses et les '«du calcaire carbonifère; elles se retrouvent dans le comté ' Durham , vers la partie haute de la vallée de la Teess e 'tu les grès rouges de l'Ecosse, etc..

i^ TEKUi:fS ËRITTIFS.

Les roches trappéennes , quoique paraissant avoir été émiBcs ainsi que la plupart des roches porphyriques à l'état de fluidité pâteuse , ont quelquefois coulé de tnanifere à recouvrir les for* mations sédimentaires sur des espaces considérables. Hais Ion même que ces roches forment ainsi la surface du sol, elles présentent des phénomènes d'enchevêtrements et d'altérations. Un exemple assez célèbre, parce qu'il a été on des premiers dtés à l'appui de l'origine éruptire des trapps, est celui do rodicr de Stirling. Ce rocher sur lequel est bâti le château de ce nom , est formé de trapp qui rei^ouvre le terrain houiller et qui , vers st bise , pénètre dans les strates , ainsi que l'indique la figure 31.

Dans ces contacts enchevêtrés les roi^ea ont éprouvé les •Hé' rationâ déjà définies. Les calcaires sont devenus cristallins ri . passent au marbre saccharoïde, de même que lorsqta'on fiit fondre de la craie dans un cation de fusil. Les grès ont été chtfgés en quartz compacte, à cassure luisante, abaolument tdi qu'ils sont lorsqu' après un long usage on les retire des foumwa dont ils constituaient les parois. La houille est souvent à l'&ii de coke , et les schistes qui l'accompa^ent sont calcinés coome dons les houillères embrasées. Toutes ces roches reprennent peu à peu leur état naturel à mesure que l'on s'éloigne de* contacts.

Les roches du terrain porphyriqoe sont presque toujonn tu-

compagnëes, vers le périmètre des masses émises, de roches subordonnées qui forment le passage de la roche éruptive proprement dite aux véritables roches sédimentaires. Ces roches mixtes sont considérées comme des sortes de conglomérats de frottement, formés à la fois aux dépens des masses émptives et des masses sédimentaires traversées, parce qu'en effet, elles présentent presque toujours un aspect congloméré, brëchiforme. Les brèches feîdspathiques , à retraits souvent prismatiques, accompagnent ainsi les porphyres; les trapps sont accompagnés d'amygdaloïdes , de spillites et des roches problématiques très-ferrugineuses que Ton appelle schalsteins ou mandehieins ; enfin, les serpentines sont enveloppées le plus souvent par des gabbros bréchiformes qui ont la même origine.

Terrain granitique*

Ce dernier terrain né se compose que des roches granitoïdes, les granités, \e» protogines et les syénites, qui ont pour caractère commun Tétat isolé et cristallin de tous les minéraux constituants. Les feldspaths , qui sont généralement les principes dominants , sont lamelleux et souvent en cristaux définis ; le quartz est en grains hyalins , translucides ; le mica, le talc ou Tamphibole sont également isolés , et avec tous les caractères propres à leur état cristallin.

Les diverses variétés des roches granitiques diffèrent entre elles , d'abord par les trois éléments variables ; les micas qui caractérisent les granités proprement dits, les talcs qui appartiennent aux protogines, et les amphiboles aux syénites. Mais, dans ces catégories de granités, protogines et syénites, de nombreuses variétés sont encore déterminées par la proportion des éléments constituants , la composition variable des feldspaths et les dimensions relatives des éléments cristallins.

Le feldspath orthose est, en quelque sorte, le feldspath normal des roches granitiques. L'albite, Toligoclase et l'andésite peuvent également y exister, mais en quantité moindre et

t^O TËKKAINS SRUPTIFS.

subordonnée. C'est principalement lorsque plusieurs espèces feldspathiques se présentent dans les granités, que ceux-ci prennent l'aspect porphyroïde par le développement de grands cristaux isolés , ou de petits fragments cristallins dont la couleur dif!^re du feldspath principal. Quelquefois même» deux espèces feldspathiques se trouvent réunies dans les mêmes cristaux, Tune formant le noyau intérieur et Tautre l'enveloppe.

Généralement, les granités à base d'orthose et à grains fins paraissent plus anciens que les granités à feldspaths multiples et à structure porphyroïde.

Les types des roches granitiques peuvent être pris dans presque toutes les contrées montagneuses formées par les terrains primitifs et de transition. Le plateau granitique de la France centrale en présente un grand nombre de variétés. Les environs de Limoges sont formés des granités les plus quartzeux, qui, dans beaucoup de gisements, perdent leurs micu et passent à la pegmaiite et aux roches kaoKneuses ; le Forex présente plus particulièrement les variétés de granités quartzeux à petits grains et très-micacés, passant quelquefois au protogines qui abondent dans les montagnes d'Ambert et de Tarare ; le Morvan est spécialement caractérisé par les variétés porphyroïdcs à grands cristaux , considérées comme les plu» modernes de la série.

Les Vosges contiennent en abondance toutes les variétés de granités pauvres en quartz, à feldspaths multiples, ainsi que les syénites et les dioriies, qui établissent le passage du groupe des roches granitiques à celui des roches porphyriques.

Les formes des masses granitiques sont souvent en rapport avec leur nature minéralogique. Les masses centrales et culminantes qui servent de support aux gneiss et aux coucto métamorphiques , et semblent être la base de toute la séri« sédimentaire , sont formées de granités quartzeux à grandes parties, ou de granités quartzeux micacés à petits grains; ces granités couvrent de grandes surfaces et présentent peu àt variétés dans leurs caractères. Les granités très-feldspatbiqu^s

et à grands cristaux , ainsi que les syénites , forment souvent des pitons détachés et des dykes de toutes dimensions, qui semblent appartenir à des phénomènes éruptifs postérieurs à ces granités quartzeux ; ces variétés traversent non-seulement les terrains de sédiment de transition , mais souvent ceux de la période secondaire.

Cette mobilité des caractères minéralogiques des granités modernes est très-remarquable dans les Alpes et les Pyrénées , où chaque pic granitique présente une variété différente.

Dans le massif de Campana de Tîle d'Elbe , les caractères des granités sont tellement mobiles, que Ton peut y rassembler une collection de toutes les variétés. Ces granités , qui ont traversé les terrains crétacés supérieurs et sont par conséquent contemporains des premiers dépôts tertiaires , présentent des géodes cristallines et des parties complètement porphyriques ; d'autres soht tellement compactes qu'on peut lenr donner le nom d'eurites. La partie centrale de la masse éniptive est composée de véritables granités , tandis que celle de tout le périmètre semble plutôt appartenir à un terrain porphyrique.

L'origine des granités est évidemment éniptive ; tout lé prouve, leur composition, leur structure cristalline, la forme de leurs masses et les relations de ces masses avec les roches sédimentaires, soulevées et traversées par les granités porphyroïdes les plus modernes absolument de la même manière que par les porphyres. Ainsi, les masses granitiques qui forment les sommités d'un grand nombre de contrées de transition, ont soulevé autour d'elles les terrains stratifiés, (fig. 32) ; et sou-

ioj;;;y^r'yrd,;ii^Hi^i::d;

Fig. 32.

vent les contacts du granité et des roches soulevées présentent

âGi TEREAI5S ÉRUPTIFS.

les phénomènes de pénétrations et d'altérations ordinidres à toutes les roches éniptives.

On a souvent cherché à établir des distinctions d'origine entre les granités et les roches éruptives postérieures , surtout à l'égard des grandes masses granitiques qui semblent supporter l'éditice superstratifié de toutes les roches de sédiment et nous représenter les roches les plus anciennes de la série géognostique. Mais , comme ces granités anciens se lient par des passages insensibles aux granités modernes qui forment des dykes et des pitons, et qui, dans l'île d'Elbe par exemple, ont traversé les terrains crétacés en filons déliés et nets comme l'auraient fait des roches trappéennes , on doit renoncer à établir aucune différence notable entre Torigine des granités et celle des autres roches éruptives.

Sans doute , les granités à grandes parties , comme ceux dei environs de Limoges , ceux de Zinnwald en Bohême ou d'Arendal en Xorwége , doivent à quelques phénomènes spéciaux leur abondance en quartz et la séparation de leurs éléments en gros fragments cristallins , mais ces variétés ne constituent que des gîtes locaux et circonscrits. Les phénomènes qui leur ont donné ces caractères particuliers sont donc exceptionnels et ne peuvent modifier l'assimilation de l'origine des granités à celles des roches éruptives qui les ont suivis.

En résumé, on peut considérer les granités quartzeux comme les plus anciens de la série; les protogines quartzeuses et les pcf^rnatitcs forment les variétés principales de ce premier groupe ; viennent ensuite les granités moins riches en quartz, mêlés de feldspalhs multiples, et que l'on peut comprendre sous la dénomination de granités porphyroïdes quartzif^res. Les granités porphyroïdes exclusivement feldspathiques, les syénites et les diorites composent un troisième groupe qui lie les roches de cette première période éruptive aux porphyres quartziferes de la période suivante.

L(îs détails que nous avons donnés précédemment sur les formes des masses porphyriques et sur les phénomènes d'alté-

ration et de bouleversement que leur émission paraît avoir produits, peuvent en grande partie s'appliquer aux masses g;ranitiques. Les granités les plus anciens ne se présentent guère que sous forme de massifs arrondis , centres de soulèvement autour desquels les terrains stratifiés sont relevés et altérés. Ce sont surtout les granités récents et les syénites qiy affectent les formes les plus déliées. C'est ainsi que les syénites zirconiennes de la Norwége alternent avec des grauwackes, des lydiennes et des calcaires à trilobites , par des enchevêtrements comparables à ceux des trapps de l'Angleterre ; que les granités de l'Oisans ont pénétré et altéré les couches du terrain jurassique, enfin que les granités porphyroïdes de Tîle d'Elbe, injectés dans les terrains crétacés supérieurs, les pénètrent dans tous les sens sous forme de filons déliés, en y déterminant les modifications métamorphiques les plus énergiques.

Les syénites de la Norwége, qui passent aux roches noires du groupe trappéen et se scorifient comme elles , les granités de rOisans , des Pyrénées et de Tîle d'Elbe , qui se lient par des variétés porphyroïdes aux porphyres quartzifères, forment donc la partie supérieure du terrain granitique, de telle sorte que ce terrain nous montre les émissions de roches ignées se continuant de la période secondaire jusqu'à la base de la période de transition, et allant se fondre dans cette époque incertaine, où les granités semblent s'isoler de plus en plus , de manière à conduire à un noyau igné , qui formerait une enveloppe générale au-dessous des premiers dépôts sédimentaires.

tHi r.lTES HËTALLIFÊRES.