ÉPANCHEMENTS DE LA RHYOLITE ET TUFS DU TERTIAIRE

Exposé général.

Les épanchements de rhyolite, que precédèrent les tufs acides, se firent en même temps que et subséquemment à la déposition de la formation de la rivière Kettle. Les restes de couches autrefois très étendues n'occupent aujourd'hui que certains emplacements s'étendant en général le long des cours d'eau du Tertiaire. Le quartz vitreux et le feldspath si communs dans les grès arkosiques de la formation de la rivière Kettle, en tirent probablement leur origine, si bien qu’en certains endroits, il est difficile de tirer la ligne de démarcation entre l’arkose et la rhyolite elle-même, à cause du passage de l’un dans l'autre. Aux endroits où la rhyolite s'est répandue sur les couches vaseuses d’un lac ou d’un bas-fond inondé, le contact est toujours apparent (planche XI B). Dans le cas indiqué par la photographie, la gravité a cédé en partie à la viscosité du magma, et il en est résulté que la vase s’est attachée à la lave. On trouve fréquemment des enclaves pétrasiliceuses à l'intérieur de la rhyolite.

On a indiqué des conditions quelque peu analogues se ren- Contrant dans des couches de même âge du district de Republic,

État de Washington!, où des épanchements de dacite se sont emparés de blocaux de conglomérat et les ont enclavés. Cette formation est connue sous le nom de conglomérat à dacite.

Distribution.

La plus grande épaisseur de porphyre rhyolitique et derhyolite se trouve sous forme de calotte sur le mont McKinley, et y forme des surplombements ou des escarpements presque perpendiculaires, comme il s'en trouve au-dessus de la mine de McKinley. Des restes épars des épanchements récents de rhyolite soumis à l'action de l'érosion se rencontrent dans le district ici et là sur le sommet à l'ouest de la couche enveloppante principale. On a trouvé sur le mont Franklin un prolongement faisant partie probablement de la même couche; ce prolongement est recouvert par un trachyte plus jeune. L'un et l'autre représentent les parties de base d'un dépôt comparativement mince de conglomérat et de grès grossier. Dans la période qui a précédé immédiatement les éruptions volcaniques de rhyolite l'accumulation des graviers était peu profonde sur le mont McKinley à l'ouest du canal principal de drainage, et l'on y trouve même la rhyolite reposant directement sur la granodiorite Jurassique.

Rapports de structures.

La rhyolite à cause de son mode d'épanchement offre en certains endroits une structure de coulées et de bandes due probablement aux différences de proportion d'eau contenue dans les différentes parties de la lave liquide, entraînée selon la direction du flot lavique. On trouve des inclusions siliceuses dans la rhyolite et dans les porphyres rhyolitiques, inclusions probablement captées par ia lave de la manière indiquée par la photographie (planche XI B) d’un spécimen provenant de près de la base de la formation non loin du creek Franklin. La viscosité de la lave a apparemment dominé l'influence de la gravitation occasionnan. la formation de cette enveloppe humide et visqueuse de limon le long de certaines lignes, l'atténuant dans les lignes de

1 Umpleby (J. B.): Wash. State Surv., Bull. n° 1, p. 20

dépression, tout en l’englobant. Emerson! mentionne des rappes à cavités, dans le New-Jersey, qui se sont répandues sur des fonds vaseux et qui ont donné les mêmes résultats. Il écrit: ‘La chaleur a produit des courants ascension: cls violents et sur ies bords ur fort mouvement de retour correspondant qui a soulevé les eaux bourbeuses vers la surface de la cavité, où elles ont laissé une certaine quantité de boue calcaire.” Toutefois, dans le cas qui nous occupe, la lave rhyolitique était trop pâteuse pour que le courant ascensionnel ait pu se produire.

Les rhyolites sont vésiculaires, par endroit, s’y étant formées des cavités gazeuses longues de 1 pouce #, ainsi qu'on en peut voir près du contact du grès sous-jacent. Un changement de texture variant de la rhyolite au porphyre qjuartzeux (porphyre à rhyolite) se fait graduellement sur le nont McKiuiey. La curvité des lignes de jointement du porphyre à rhyolite est facile à voir dans l’affleurement de la brèche du creek McKinley, en haut de la mine du même nom. Les bords d'un morceau de rhyolite, sur le mont McKinley, laisse voir aussi un jointement à ligne courbe, en même temps qu'il constitue un type unique de structure de ligne de jointement, qu'on ne voit nulle part ailleurs (figure 3)

Les effets exothermaux de la rhyolite sur le conglomérat et le grès sont peu apparents sur le mont MckKinley, à cause des enclaves subséquentes de dykes de pulaskite et de porphyre à pulaskite près du contact. On a trouvé sur le côté oriental du bloc principal de porphyre à rhyolite, un agglomérat volcanique en dessous de la nappe lavique, dans la formation de conglomérat et grés. Les fragments varient tant par la nature que par la grosseur, selon la localité; ils ne laissent voir aucune stratification ou aucun arrangement défini des matières volcaniques. Ils se sont sans doute enfoncés dans le conglomérat non encore consolidé.

Mode d'origine.

La présence, près de la base de la formation de la rivière Kettle, d'une grande quantité d’un tuf acide, à stratification

! Emerson (B. K.): Bull. Geol. Soc. Aïn., vol. VIII, pp. 59-86, planches 3-9, 1899.

régulière et à déposition aqueus?, avec, parfois, de gros blocs de lave rhyolitique jetés au hasard dans les grés arkosiques et le conglomérat (figure 7), indique que les épanchements de lave ont été précédés par des projectiles éruptifs et par une cendre volcanique, qui s'est déposée au fond des marais et des depressions du bassin. Ici, ce tuf a subi les effets du système de drainage inconstant de l'époque, inconstance due au déplacement continu des lits des cours d'eau sous l'influence de l’activité volcanique de ces temps.

Rhyolite TOY Y

Figure 8. Mode de diaclase caractérisant un fragment de porphyre à rhyolite reposant a plat sur la granodiorite jurassique, à l'ouest de la nappe principale, sur le mont MckKinley.

Il est plutôt difficile de localiser le ou les cratères de ces éruptions volcaniques. Nul doute que le manque d'attrition des constituents minéraux qui entrent dans la formation de ces

re à appe

ces tion ces

grès, semble indiquer une date d'origine peu éloignée. Les cratères se confinaient tout probablement à la vallée ou au bassin, et non pas aux chaînes de montagnes de nature sédimentaire qui entouraient la vallée, puisque l'on n'a ni graviers, ni blocaux de rhyolite dans le conglomérat des cûnes alluvionnaires, comme on devrait s’y attendre si les cratères avaient été situés sur les sommets ou les versants extérieurs des montagnes. D'autre part, les matières alluvionnaires fluviatiles qui se sont confinées dans le bassin d'entremont, se composent en grande partie d'arkose rhyolitique. L'épanchement de laves des premiers temps du Tertiaire (et l'on verra que tel est aussi le cas pour les laves trachytiques du Miocène) semble avoir suivi la dépression d'entremont et non pas les hautes chaînes de montagnes (voir page 159, Pétrologie.)

La forte épaisseur, la texture grossière, le relief topographique, l’agglomérat de base et l'amincessement de la coulée au nord du mont Franklin, caractérisent aussi, ainsi qu'on l'a remarqué, la couche de porphyre rhyolitique qui recouvre le mont MckKinley; tout indiquerait que là se trouve l'emplacement primitif du cratère et des matières volcaniques de la première partie du Tertiaire. Ce qui confirme davantage cette hypothèse, c'est le peu d'influence que les perturbations orogéniques du Prémiocène ont eu sur ces couches, et l'impossibilité de l'existence d'aucun autre cratère analogue dans les limites de ce district, ou aux environs.

À l'état pateux, les nappes laviques ne s'éloignaient pas beaucoup du cratère. Il se peut que quelques-uns des tufs aient été charriés par les cours d’eau, sous forme de boue provenant des amoncellements de cendres volcaniques à proximité du cratère; toutefois, les cendres gis pâle, si communes près de la base de la formation, ne sont probablement autre chose que des nuages de poussières volcaniques dont la déposition s’est rapidement accomplie, et qui se sont transformées sous l'influence érosive des cours d’eau, pendant les périodes de calme.

À la suite de l'épanchement des couches de rhyolite et de la déposition des sédiments de cette époque, un mouvement de la croûte terreste, s'effectuant du nord-ouest au sud-est, vint bouleverser tous les sédiments et les couches laviques dans la

direction du nord-est; toutefois le mont MckKinley conserva en grande partie sa forme primitive. Acette période de perturbation succéda une longue période d'érosion, que représente la discordance que l'on observe sur les trois montagnes.

Age et correlation.

Les faits suivants prouvent la contemporanéité de la rhyolite avec le conglomérat et le grès: (1) la manière dont ils s'intercalent les uns dans les autres, ne traversant jamais le plan de la stratification de la formation; (2) l'analogie de composition minéralogique entre le grès arkosique et la rhyolite, qui, l’un et l'autre, contiennent le même quartz limpide et le même feldspath bien conservé; (3) le fait que l'on a trouvé de l'agglomérat de rhyolite bien enclavé dans la formation grès et conglomérat, sur le mont McKinley, en dessous de la nappe principale et récente de rhyolite; et (4) la présence de tufs acides dans les couches basales de la formation de la rivière Kettle, et qui représentent surtout la couche de cendres de couleur claire, dans laquelle se fit l'épanchement de lave liquide à la suite des violentes explosions qui précédèrent l'écoulement des matières volcaniques. Ces chutes de cendres furent probablement accompagnées de pluies torrentielles dues à la condensation des vapeurs (exemple, l'éruption qui marqua la destruction de Pompéi); toutefois, ces pluies étaient rapidement évaportes ou absorbées par les cendres volcaniques, les tufs et les laves.

La présence d'une discordance bien marquée entre la formation de la premiére partie du Tertiaire et la série volcanique du Miocène représente une période d'érosion qui a fait disparaître en grande partie la plupart des dépôts de la première partie du Tertiaire.

Il est possible que les épanchements de rhyolite aient eu certains rapports avec l'intrusion du granite auartzeux de Vaelhalla (page 103, chapitre V) de la période posterétacée, qui forme la chaîne de Caribou, à l'ouest, et dont la composition minérale ressemble énormément à celle de la rhyolite.

OLIGOCÈNE.

STOCKS DE MONZONITE.

Exposé géner..

Voici une roche dont le grain varie du médiocrement fin au grossier, de couleur gris noir, avec des pyroxènes -ombres éparpillés dans les constituants feldspathiques, quisont de couleur claire; ce contraste dans la coloration donne à l'ensemble un aspect tacheté. Cette roche se trouve dans deux massifs, l'un dans l'angle nord-ouest et l'autre dans l'angle nord-est du district; par la structure et par la minéralogie, elle est toujours étroitement en rapport avec les roches alcalines qu'elle précède.

Rapports de structure.

STRUCTURE INTERNE. La texture et la composition de la formation restent constantes par toute la masse, et le peu de changements qui s'y trouvent contribuent à rendre la roche plus ferrique que le type, mais jamais moins salique. Cela forme un contraste frappant avec l'enclave plus récente, qui a atteint jusqu'à la surface et qui montre une différenciation remarquable.

Un dyke d'aplite, coupé en certains endroits par une faille, traverse la monzonite (figure 9). Toutefois, il arrive plus souvent que ce soit des dykes de pornhvre à pulaskite qui traversent la monzonite, comme cela se voit ans l'angle nord-ouest ‘'e la région cartographiée Le stock de mcnzonite du Ten. : est traversé à son €: trémité o« dental r une intrusion ürégulière de inicrom:nzonite (page 1: étrologie). En deux endroits à proximité du claim de Roy. linto, situé sur le côté concave de l’intrusion de syénite 1es étroi' s (page 133, Pétrologie) séparent la monzonite la sy nite qu'elle recouvre.

Par places, la monzonite est cs: ‘rement bréchiforme et il s’y est alors produit une n n au moyen de sulfures, donnant lieu à de la magnétite page 198, claim de Royal Tinto). La production du cisa: ment et l'intrusion d'apophyses de syénite ont tout probable eu des rapports

avec l'intrusion du chonolithe. Dans son ensemble, la monzonite est mieux conservée que la granodiorite jurassique, et, au contraire de cette dernière, ne garde aucune trace des effets du métamorphisme dynamique régional.

Franklin éroup

greenstone =

1foot

Figure 9. Dyke d'aplite dans la monzonite, coupé par ‘1m? faille, :u pied du mont Tenderloin.

STRUÈTURE EXTERNE. Rapport uv les anciennes formations. Le contact entre la granodiorite et la monzonite se fait dans la plupart des cas dans des dépressions remplies d'alluvions; on a remarqué qu'aux environs de la mine de Royal Tinto, la ligne de contact est bien marquée, avec peu de variation dans la monzonite; cependant la granodiorite y a subi une phase micacée très prononcée. Aux endroits de leur contact avec la monzonite, les formations Paléozoïques ne laissent voir pra-

du

tiquement aucune variation dans la nature normale de leur métamorphisme.

Relations avec les formatinns pius récentes. Une couche de grès et de conglomérat recouvre en certains endroits le stock de monzonite du Tenderloin; le conglomérat se trouve sous forme de débris d'érosion, souvent trop petits pour être indiqués sur la carte; le grès, au contraire a résisté à l'érosion par indvration. Cette induration peut difficilement être un effet de l'intrusion <-’‘nitique, le chonolithede syénite étant à plus d'un quart de mille

n. La syénite du mort Tenderloin, ainsi que le démontre contact par rapport à la topographie, est presque verticale, . auréole de contact auquelle elle a donné lieu se limite à u..e cinquantaine de pieds de son contact principal avec la formation de la rivière Kettle. On suppose en conséquence que la monzonite s’est étendue à la formation de la rivière Kettle, à une époque antérieure au cycle d'érosion du Postoli-rcène, érosion qui a transporté au loin une grande épaisseur des couches superposées de la formation de la rivière Kettle. Les contacts entre les roches intrusives alcalines plus récentes et la monzonite sont toujours bien marqués, sans trace €: soudure, ce qui indique qu'il s'est produit entre les deux intrusions un intervalle suffisant pour permettre à la dernière de se consolider parfaitement.

Mode d'origine.

Les rapports de contact de la monzonite avec les anciennes formations, celles-ci tendant à accroître en puissance dans la direction de la base, indiquent son caractère intrusif , et si l’on considère la grandeur et la forme de la masse, l'homogénéité de texture et sa composition minérale, on arrive à la conclusion qu'elle s'est solidifiée sous une épaisse couche de formations du Tertiaire. On n'y trouve aucune preuve qu'elle ait originé d'un laccolithe, non plus qu'on y trouve la trace de son passage vers la surface, aussi en infère-t-on que les intrusions ont été sous forme de stocks irréguliers ou de netites masses qui ont pu se réunir pour former un corps intrusif plus grand.

Âge et corrélation.

La monzonite est -lus récente que la granodiorite Jurassique et les formations de la rivière Kettle. Ses contacts bien

Le ronge ae ce +

définis et sans soudure démontrent qu'elle est plus ancienne que les roches intrusives alcalines du Miocène, ce qui limite son âge à un intervalle entre l'Éocène et le Miocène. L'intrusion ignée de cette partie de la Cordilière a souvent été associée avec des mouvements de dislocation de la couche terrestre. Si je m'en rapporte à cette manière de voir, qui peut être vraie jusqu'à un certain point mais ne saurait être d'application générale, je rangerai ici la monzonite dans la période de dislocation de la croûte terrestre qui a marqué le commencement du cycle d'érosion du Postoligocène. La monzonite s'est consolidée sous une couche beaucoup plus épaisse de dépôts continentaux du Tertiaire que ne l'ont fait les roches intrusives récentes et rien ne prouve qu'elle a eu accès à la surface. Il se trouve à Rossland, C. B., des monzonites d'une nature lithologique et géologique à peu près semblable; elles y ont été temporairement rangées dans le Postjurassique.!

La monzonite de Franklin est hypabyssale, en ce sens qu'elle s'est approchée de la surface plus que la granodiorite Jurassique de grande profondeur. On la trouve toujours intimement associée avec les roches intrusives alcalines récentes qui y sont injectées. Le diopside vert pâle, qui caractérise à un si haut degré la svénite augitique récente et la pyroxénite, mais qui manque presque entièrement à la granodiorite, se rencontre dans la monzonite comme constituent essentiel. La photographie de la planche XII montre la ressemblance qu’il y a à l'oeil nu entre la monzonite et la syénite augitique, beaucoup plus récente. Cependant, celle-ci se reconnaît toujours aisément à la structure trachytique de ses feldspaths. A cause de ses rapports tant géologiques que minéralogiques avec la série des roches alcalines plus récentes, on considère la monzonite comme apparentée avec ces roches quânt au magma, mais, naturellement, elle n'est pas aussi fortement différenciée à cause de sa nature moins alcaline et pour la raison qu'elle n'a pas atteint la surface sous la forme d'épanchement de lave, ce qui aurait pu augmenter sa différenciation—procédé que nous étudierons au chapitre V en traitant de la Pétrologie.

1Brock (R. W.): Rapport préliminaire sur Rossland, C. B., Com. géol. du Canada, 1906. Feuille de West Kootenay, n° 792, 1904.