TERMES DE ' DIFFÉRENCIATION DE LA SYENITE NÉPHÉLINIQUE

La région ou les types leucocrates prédominent, ne contient pas seulement de la syénite néphélinique mais elle contient divers types qui sont très étroitement associés à la syénite néphélinique. Nous allons maintenant décrire ces termes de différenciation de la syénite néphélinique.

Foyaïte.

Le feldspath qui est abondant dans le type normal de syénite néphélinique prend souvent un arrangement sub-parallèle, de sorte que la roche a une texture trachytoïde et elle prend le nom de foyaïte. Dans la plupart des cas cet arrangement du feldspath est visible sur le terrain. On voit bien ce phénomène sur la crête au sud de la vallée Sodalite; là les cristaux de feldspath dont plusieurs ont un pouce de longueur et sont maclés d'après la loi de Carlsbad, sont orientés dans une direction à peu près est-ouest. Quand on examine la roche au microscope on voit qu'elle est allotriomorphe et granulaire, et présente l'aspect d'une marquetterie. La nature porphyritique de cette roche peut se voir sur le terrain, quand il y a des phénocristaux de feldspath ou de hornblende barkévicite, souvent pœcilitique.

Ditroïle.

Le terme de différenciation le plus commun de la syénite néphélinique est la roche dans laquelle la sodalite devient un élément essentiel et peut même prédominer sur les autres éléments constituants. Cette roche prend le nom de ditroïte. On trouve presque toujours les ditroïtes près du contact supérieur du complexe. La densité de cette roche est 2-455. Comme elle est plus légère que la syénite néphélinique normale, qui a une densité de 2 • 605 a 2 • 609, elle occupe la partie la plus haute de la chambre du magma. La sodalite se présente soit à l'état de minéral constituant de la roche, soit en veines pures. Dans le premier cas la roche a une belle couleur bleue, car les ditroïtes sont généralement à gros grains. Ce type de roches est très recherché comme pierre de construction ou de décoration; elle prend un beau poli et elle ne change pas de couleur par exposition à l'air. Les veines de sodalite varient en largeur depuis une fraction de pouce jusqu'à 1| pouce. Elles recoupent la syénite néphélinique et elles pénètrent aussi sous forme de petites veinules dans les sédiments encaissants.

Au microscope on voit que la sodalite dans les ditroïtes et aussi dans quelques syénites néphéliniques se présente quelquefois en grains irréguliers, mais plus souvent en veines irrégulières qui forment les interstices entre les autres minéraux

de la roche. La sodalite semble avoir une origine pneumatolytique quand elle forme des veines dans la roche, mais elle a cristallisé dans le magma quand elle se présente en grains irréguliers et qu'elle forme un élément accessoire de la roche.

Les minéraux ferromagnésiens sont peu abondants dans la syénite à sodalite. Quand il y a de l'aegyrine, elle est généralement de couleur foncée. Dans un cas nous avons trouvé une roche qui comprenait essentiellement de la sodalite et de l'aegyrine, et la première formait presque 70 pour cent de la roche. Une telle roche a été appelée "tawite" par W. Ramsay; on la trouve dans la masse de syénite néphélinique de Kola, Finlande.

Syénite à Cancrinite.

Nous avons trouvé un bloc de 6 pouces de diamètre à la tête de la vallée de la Rivière Ice. II est formé de sodalite bleue foncée et de cancrinite jaune pâle. Cette roche n'était pas en place, mais on croit qu'elle provient d'une veine dans les sédiments qui entourent le complexe intnisif.

Syénite à Hydronéphéline.

Le long du contact de la roche ignée avec les sédiments il y a quelquefois une bande de syénite rose. La zone a une largeur irrégulière de quelques pouces à 6 pieds. Cette roche est bien exposée sur le contact inférieur du bras nord-ouest dans la montagne Garnet, ainsi qu'en différents endroits le long du contact supérieur de ce même bras du complexe. On l'a aussi trouvée le long de certaines fractures dans la roche cristalline loin du contact, mais ce gisement est une exception.

La couleur de cette roche varie, et dépend de la quantité de néphéline présente dans la roche inaltérée. Un échantillon venant du contact supérieur est une syénite néphélinique qui est essentiellement formée de feldspath perthitique, d'aegyrineaugite, et de néphéline qui a souvent une couleur rose. Ces grains roses sont de l'hydronéphéline (ranite) qui s'est formée aux dépens de la néphéline par hydratation. La densité de cette roche est 2-576, tandis que celle d'un échantillon de cette syénite rose venant du contact inférieur dans la montagne

Garnet est de 2 • 578. Dans la plupart des cas la couleur rosâtre de la roche est intense et on peut facilement la distinguer.

Au microscope les minéraux de la syénite rose sont plus ou moins altérés. Le feldspath est de l'orthose ou de la microperthite et il a toujours une apparence morbide, due à la kaolinisation et à la saussuritisation. Le pyroxène, aussi altéré, est de l'aegyrine-augite, avec extinction de 35 degrés. Il y a très peu de néphéline inaltérée. Elle est remplacée par un agrégat feuilleté d'hydronéphéline dont la double réfraction est faible. Ce minéral est le résultat de l'hydratation de la néphéline, et comme cette réaction se produit beaucoup mieux le long des fractures ou du contact, c'est en ces endroits, qu'on trouve le plus communément la syénite à hydronéphéline. Barlow cite une roche rose ou rouge pale semblable qu'il appelle "ijolite à biotite et à aegyrine."^ mais la quantité de biotite est assez faible et en certains cas elle est complètement absente de la roche. Ces masses que l'on trouve dans les ijolites ou dans les types mélanocrates pourraient être appelées des "ijolites à hydronéphéline."

Miascite.

Il y a une roche dont la composition minérale correspond à la miascite. C'est une variation de la syénite néphélinique, dans laquelle le feldspath est de l'orthose et de l'albite, quelquefois à l'état de microperthite, accompagné de néphéline accessoire, et l'élément coloré essentiel est la biotite, qui forme environ 20 pour cent de la roche. Un spinel isotrope, probablement l'hercynite (FeO. A^Os) forme environ les 4 pour cent de la roche.

Covite.

Cette roche a une couleur gris claire et elle forme l'une des apophyses leucocrates en forme de dykes qui sortent de la syénite néphélinique et qui coupent les types mélanocrates. Cette roche examinée au microscope se compose essentiellement de feldspath alcalin altéré en séricite et en Kaolin, de néphéline en petite quantité et altérée en cancrinite.

» Barlow, A. E., "Roches néphéliniques de la rivière Ice, C. B." Naturaliste d'Ottawa, 1902, p. 73.

Boroinnite.

Ce nom fut proposé par Horne et Teall^ en 1892, pour désigner une variété spéciale de syénite néphélinique de Borolan, Ecosse, dans laquelle l'orthose et la mélanite sont les éléments essentiels. Dans le t>'pe de la rivière Ice, la chaux se présente sous la forme de sphène au lieu de mélanite. Ce type est représenté par une syénite néphélinique dans laquelle le feldspath est essentiellement de l'orthose et souvent en intercroissance avec la néphéline. L'aegyrine et le sphène sont accessoires dans la roche.

Hédrumite.

Dans ces parties de la région à syénite néphélinique dans lesquelles le magma s'est refroidi rapidement, la roche a une apparence aplitique. C'est une roche à grains fins ou aplanitiques, holocristalline, qui est essentiellement formée d'orthose et d'albite oligoclase en intercroissance à l'état de raicroperthite avec de l'anorthose, de la sodalite, de la néphéline, et des aiguilles d'aeg^'rine comme accessoires. Cette roche est caractérisée par une texture trachytoïde. Dans un exemple il y a quelques grains de feldspath maclé qui ont été déterminés comme Ab 55- An45. Ce type avec des quantités croisantes d'andésine passe insensiblement à la théralite.

Théralite.

Il n'y a que deux échantillons qui appartiennent à ce type. On les trouve au contact inférieur de la masse laccolithique et sont essentiellement formés de feldspath sodique et calcosodique, déterminé Ab 70-An 30, d'aegyrine-augite verte pléochroïque qui occupe les interstices des autres minéraux et des grains arrondis de néphéline. Tous les minéraux clairs sont arrondis.

Comme il y a une quantité considérable de feldspath qui est surtout de l'andésine dans cette roche, elle correspond à la définition de la théralite. Les grains d'andésine sont quelquefois entourés de microperthite. Il y a un zonage indéter-

^ Horne, J. et Teall, J. J. H., Trans. Soc. Roy. Edin. Vol. 37, 1ère partie, 1892, p. 171.

miné dans une de ces roches mais il n'y a pas de structure cataclastique sous le microscope, de sorte que la ségrégation des minéraux en bandes s'est faite pendant que le magma était encore assez visqueux. Une autre roche a une texture feuilletée qui donne une apparence gnéissique à la roche. Les feldspaths sont arrangés parallèlement; une hornblende basaltique verte jaunâtre remplace une grande partie du pyroxène.

Laurvikite.

Cette roche est tachetée ou gnéissique avec une texture feuilletée et elle représente la phase de contact (inférieur) de la syénite néphélinique. Elle est essentiellement formée de microperthite, formée d'une intercroissance de ce qui nous semble être à première vue trois feldspaths. On croit que c'est une intercroissance de microcline et d'albite. On voit bien la structure quadrillée du microcline dans la microperthite. La néphéline et les éléments colorés sont accessoires ou manquent dans la roche.

Tônsbergite.

Il y a une autre roche dans le faciès de contact de la syénite néphélinique avec les sédiments sousjacents. A cause de son fort pourcentage en feldspath alcalin et l'absence ou la faible quantité de néphéline, elle correspond à ce groupe de syénites feldspathiques de Tônsberg, Norvège, que Brôgger a nommé "Tônsbergite."^

Cette phase sert de transition à la syénite néphélinique. C'est une roche à grains fins, leucocrate, holocristalline, hypidiomorphe, ayant une structure de marquetterie. Cette roche est essentiellement formée d'orthose et d'oligoclase Ab 55- An 45. Dans une roche, le feldspath forme les 75 pour cent de la roche. Les éléments colorés sont l'aegyrine-augite verdâtre, légèrement pléochroïque, qui se transforme souvent en ouralite, sur le bord des grains, ainsi qu'une petite quantité de hornblende brun verdâtre, qui est quelquefois en intercroissance poecilitique avec un pyroxène.

' Br5gger, W. C, Die Eruptivegesteine des Kristianagebietes, Vol. III, 1899, p. 328.

Les minéraux accessoires se présentent en grains et cristaux irréguliers, ce sont la biotite, l'apatite, le sphène, le zircon, la néphéline, et la magnétite.

TYPES MÉSOCRATES.

DISTRIBUTION

Les roches qui forment ce second groupe ne sont nullement aussi connues que celles que nous venons de décrire dans le premier groupe. Les urtites et les ijolites ont été séparées de la roche nettement mélanocrate du troisième groupe qui ne contient pas ou peu d'éléments clairs. Les roches de ce groupe représentent le produit moyen de différenciation dans le complexe, entre les roches les plus alcalines de la série, représentées par les syénites néphéliniques, et les moins alcalines, ou l'extrémité fémique de la série, représentées par la jacupirangite. Pour faire ressortir ce fait nous avons employé le terme "mésocrate" qui fut donné par M. A. Lacroix à ce groupe de roches de la série alcaline de Madagascar qui contient des quantités à peu près égales d'éléments clairs et d'éléments foncés. Dans les roches de ce second groupe il y a plusieurs faciès de variation que l'on ne peut pas réellement appeler roches mésocrates. La roche qui a été prise comme le type ijolite est une roche mésocrate par sa composition minérale.

Les roches du second groupe sont en général très irrégulièrement distribuées dans la partie nord de la masse laccolithique. Le meilleur développement de ces roches se trouve dans le bras nord-ouest du complexe. Elles forment la majeure partie de cette projection en forme de filon-couche qui va jusqu'à la crête qui relie la montagne Garnet avec la crête du pic Chancellor, près du pic Butwell. Au delà de ce point jusqu'à l'extrémité du filon-couche au pic Chancellor, la roche ignée est presque entièrement dépourvue de minéraux clairs, et elle fait partie du troisième groupe.

Nous avons déjà vu dans un chapitre précédent que le sommet de la montagne Zinc est formé de syénite néphélinique. Dans cette roche leucocrate le feldspath fait peu à peu place à la néphéline et la roche passe à une ijolite, tandis qu'en plusieurs

endroits sur le plancher de cette extension en forme de filoncouche du complexe, la roche est beaucoup plus basique et contient très peu de minéraux clairs. A cet endroit de la montagne Zinc, on voit très bien les divers types qui se sont individualisés à partir d'un magma hétérogène par un ajustement des minéraux par gravité

Dans "l'extension Moose Creek" du complexe, qui est située entre la montagne Helmet et le mont Sharp, il y a des ijolites et d'autres types transitoires. On les trouve en lambeaux irréguliers intimement associés à la jacupirangite.

CARACTÈRES MACROSCOPIQUES.

Les roches dans ce groupe varient en couleur depuis une roche pommelée, blanche et noire, avec des quantités égales d'éléments clairs et d'éléments foncés, jusqu'à une autre foncée, dont la couleur est surtout due aux minéraux saliques.

En texture elles vont d'une roche à grains fins, phanérocristalline à des types à gros grains, porphyritiques et pegmatitiques; en composition minérale depuis une roche ayant des quantités égales de néphéline et de pyroxène, comme dans les ijolites, ou la néphéline prédomine comme dans les urtites, jusqu'à d'autres roches qui contiennent souvent de l'amphibole, du sphène, de la magnétite, de l'ilménite ou de la schorlomite comme éléments essentiels.

Nous allons maintenant mentionner quelques caractères importants des roches porphyritiques et pegmatitiques.

Les urtities sont généralement très grossièrement cristallines et elles sont beaucoup moins abondantes que les ijolites. Un échantillon (planche XVII, A) montre une surface polie d'une urtite. Elle est formée de néphéline et d'aegyrine; la première constitue les 70 pour cent de la roche. Quelques aiguilles d'aegyrine ont 3 pouces de longueur et \ de pouce de largeur.

Il y a une ijolite porphyritique dans laquelle il y a quelques cristaux poecilitiques d'amphibole qui ont ^ pouce de diamètre. Ces grands cristaux sont noirs et brillants sur les plans de fracture ; ce sont de cristaux de barkévicite comme on a pu le déterminer au microscope.

Les variétés grossièrement cristallines ou pegmatitiques

sont plus abondantes. Une de ces roches a une apparence noirâtre parce qu'elle contient du pyroxène, de la magnétite, de la biotite, et de la néphéline foncée dont la couleur est due à la présence de nombreuses petites inclusions. La biotite forme souvent des cristaux de 1 pouce de diamètre, et nous en avons même mesurés qui avaient 4 pouces de diamètre. Une autre roche contient surtout des cristaux de hornblende barkévicite et de la néphéline, qui ont en moyenne près de -| pouce de diamètre.

Ces deux minéraux contiennent de nombreux petits cristaux de pyroxène et des cristaux idiomorphes beaucoup plus gros de sphène. En un endroit la roche est formée de gros grains idiomorphes de néphéline verdâtre, de pyroxène, et de schorlomite noire et brillante. Le sphène et la calcite sont souvent associés à ce dernier minéral.

CARACTÈRES MICROSCOPIQUES

Les minéraux essentiels dans les roches de ce groupe sont peu nombreux. La néphéline et la pyroxène sont présents dans toutes les roches, tandis que l'amphibole et la biotite sont communes. Le sphène, la magnétite, et l'ilménite, sont présents dans presque toutes les roches, mais ils forment rarement des éléments essentiels. Les minéraux accessoires qui se présentent en petits grains ou en cristaux bien formés sont l'apatite, la schorlomite, la mélanite, le zircon, la calcite, la sodalite, la cancrinite, le corindon, le feldspath, la rosenbuschite, et la mosandrite.

La néphéline se présente presque toujours sous la forme cubique ou polygonale et contient souvent de nombreuses aiguilles d'aegyrine, d'apatite, et quelquefois de la rosenbuschite. Le contour anguleux de la néphéline est plus évident dans ces roches qui en contiennent une plus grande quantité. Elle a commencé à cristalliser avant les autres minéraux essentiels.

Le pyroxène est représenté par l'aegyrine ou l'aegyrineaugite, et une variété verdâtre qui est caractéristique de plusieurs roches plus ou moins alcalines. Il y a une autre variété de pyroxène rosâtre et pléochroïque qui correspond à la variété rhombique mais dont l'extinction est oblique. Nous avons

fait une analyse de ce pyroxène nous en donnerons les résultats dans un autre chapitre de cet ouvrage.

Un fait à noter dans plusieurs des roches du deuxième et du troisième groupe c'est la présence de la calcite accessoire qui forme des grains anguleux dans les interstices des autres minéraux et qui n'est pas associée aux produits d'altération secondaire. Nous croyons que cette calcite est d'origine primaire bien qu'elle se soit formée tard dans le procédé de cristallisation.

Uriite.

La planche XVIII, A représente le type urtite. La néphéline forme 60 à 70 pour cent de la roche; on la trouve en gros grains de 5-7 mm. de diamètre et exempts d'inclusions. Le pyroxène est une variété verdâtre, non pléochroïque, ayant un contour euhédrique dans les sections prismatiques et dont le maximum d'extinction est 33 degrés. La biotite est présente dans quelques-unes des roches riches en néphéline et elle est souvent en association pcecilitique avec le pyroxène. La calcite est accessoire, mais comme elle se présente en grains anguleux dans les interstices des autres éléments, et qu'en plusieurs cas elle n'est pas associée aux produits d'altération, il semble qu'elle a une origine primaire, ou du moins qu'elle a une origine postérieure à celle des autres éléments, mais qu'elle n'est pas secondaire. Les autres éléments accessoires sont le sphène, la mélanite, le corindon, le schorlomite, les minerais de fer, et quelques grains d'un minéral dont l'indice de réfraction est élevé et dont la double réfraction uniaxe est faible, et qui est optiquement positif. Ceci correspond aux propriétés de ce silicate complexe qu'on appelle la mosandrite.

L'évaluation d'une urtite par la méthode Rosiwal donne: —

Néphéline 52-50 pour cent.

Pyroxène 20-90 « «

Schorlomite 14-40 « "

SodaHte et haUyne 6-10 " "

Calcite 1-90 « «

Sphène 1-56 «

Cancrinite 0-60 " "

Minerai de fer 2-00 « "

Ijolite.

Il y a plusieurs variétés de ce type rare de roche représentées dans le complexe de la rivière Ice. Le nom d 'ijolite fut proposé par Ramsay et Berghell^ en 1891, pour désigner un groupe de roches granitoïdes à néphéline qui affleurent sur la rivière lijoki, en Finlande. De la connaissance de l'auteur cette roche se rencontre seulement en quatre localités, au mont liwaara en Finlande^; à Kaljokthal dans la péninsule Kola' à Nosy bé dans le nord-est de Madagascar *, et à Magnet Cove dans l'Arkansas^.

Le type normal d'ijolite est essentiellement formé de néphéline, de pyroxène et d'amphibole. La planche XVIII, A, montre l'aspect mégascopique d'un échantillon poli de l'ijolite. Les éléments foncés et les éléments clairs sont en quantités à peu près égale, mais dans d'autres variétés de cette roche les minéraux ferro-magnésiens forment une plus grande proportion de la roche. Sous ce rapport les types de la rivière Ice diffèrent des gisements de la péninsule Kola et de Magnet Cove, mais ils ressemblent à ceux de Madagascar.

La néphéline dans la roche se présente sous des formes polygonales fréquemment euhédrales, et contient quelquefois de nombreuses petites aiguilles d'aegyrine ou d'apatite; dans d'autres cas elle ne contient pas d'inclusions. Elle n'est pas souvent altérée, mais il peut y avoir de la cancrinite, de la thomsonite, de l'hydronéphéline, ou de la giesckite. La néphéline a été un des premiers minéraux à cristalliser.

Le pyroxène est représenté par plusieurs variétés. En plus de l'aegyrine et de l'aegyrine-augite il y a une variété verdâtre faiblement pléochroïque. L'absorption est a = gris à incolore, b = rosâtre, et c = rose rougeâtre pâle, ce qui donne c > b > a; l'extinction maxima est 32 degrés à 38 degrés. Le chapitre de la minéralogie des roches contient une analyse de ce minéral.

1 Geol. Foren. Gorhandl, Stockholm, 1891, Bd. 13, pp. 300-312.

* Rosenbusch, Elem. Gesteinlehre, 1910, p. 210.

* Lacroix, A. C, Nouvelles archives du Mus, 4e série, Tome 5, 1903. «Washington, H. S., Bull. C.G.A., Vol. II, 1900, p. 399.

L'ijolite de la rivière Ice est une variété importante et spéciale, parce que la barkévicite remplace en partie le pyroxène des gisements comme ceux de la péninsule Kola et de Magnet Cove. Sous ce rapport elle est encore semblable à celle de Madagascar. La barkévicite se présente souvent en grands cristaux poecilitiques; dans la plupart des cas elle semble avoir été un des minéraux qui ont cristalliser les derniers. Il est à remarquer que quoique la barkévicite soit la hornblende essentielle dans les ijolites et les urtites, c'est la hornblende basaltique qui est la plus abondante dans les syénites néphéliniques. La barkévicite a une forte absorption du brun clair, brun jaunâtre clair, au brun foncé, on a donc b > c > a.

La hornblende basaltique est aussi présente dans certains types elle est fortement pléochroïque avec c > b > a. La présence de l'amphibole donnerait une autre variété d'ijolites pour lesquelles Barlow a suggéré le nom d' "ijolites à hornblende (barkévicite)".^

Une mesure par la méthode Rosiwal d'une ijolite mélanocrate a donné : —

Pyroxène 36-58 pour cent.

Hornblende 16-25 » „

Néphéline 40-25 „ „

Minerai de fer 3-58 „ „

Apatite 1-50 » „

Sphène 1-08 » »

Altération 0-66 „ «

Le feldspath, qui est absent des gisements d'Europe et de Madagascar, est présent comme minéral accessoire dans quelques roches de la rivière Ice. Le sphène est un minéral accessoire commun, mais quand il est absent le Ti02 apparaît sous forme d'ilménite. La calcite est abondante, mais quand elle est présente elle constitue un minéral d'origine primaire. Il y a une association commune de sphène et de calcite; quand ils

* Barlow, A. E., "Roches à néphéline de la rivière Ice, C.B." Naturaliste d'Ottawa, 1902, p. 73.

sont ensemble le dernier minéral est en interstices entre les cristaux de sphène. Ceci fait supposer que la calcite représente un excès de CaO sur ce qui est nécessaire pour former le sphène. L'apatite est quelquefois abondante sous forme de grains euhédraux, tandis que la schorlomite et la mélanite sont des accessoires dans les variétés les plus basiques. Le premier minéral se reconnaît facilement sur le terrain mais on ne peut pas reconnaître la mélanite.

Mr. M. F. Connor a fait l'analyse suivante au laboratoire de la Division des Mines, Ministère des Mines, Ottawa. Le résultat de cette analyse se trouve dans la colonne N° 1 du tableau et il y a aussi les analyses d'autres gisements pour en faire la comparaison.

SiOî

FcîO,

FeO

MgO

CaO

NaîO

co,

TiO,

MnO

tr.

so,

Densité

•Décelé par HCl (provenant probablement de Lazurite).