CHAPITRE IV

TERRAIN PRIMAIRE

§ 1. DESCRIPTION DES ROCIIBS.

Granité primitif. — On ne peut guère douter que les roches dues au premier refroidissement de la surface de la terre ne fussent cristallines, massives, plus ou moins analogues au granité ordinaire, et n’aient eu partout à peu près les mêmes caractères. Elles durent constituer les parois des premiers bassins océaniques; mais aujourd'hui nous avons quelque peine à retrouver, avec toute certitude, ce granité incontestablement primitif et antérieur à tous les dépôts de sédiment les plus cristallins et les moins nettement stratifiés. Aussi quelques auteurs n’en font-ils aucune mention, et passent-ils de suite à l’étude de ces derniers, comme s’ils n’avaient pas dû être de toute nécessité précédés par une croûte solide ou substratum, dont la température fût inférieure à 100°, et dans la formation de laquelle l’eau ne pouvait entrer comme élément essentiel.

Par le faible relief de ces premiers granités, leurs déran-

gements fréquents par suite du peu d'épaisseur de l'écorce soumise aux fluctuations de la masse fluide sous-jacente, par les altérations et les désagrégations que favorisaient encore la • liante température et l’extrême humidité de l’atmosphère, on conçoit que leurs caractères aient été en quelque sorte effacés. Us ont disparu pour nous ou sont devenus méconnaissables sous les dépôts formés à leurs dépens et composés par conséquent des mêmes éléments : le feldspath, le quartz, le mica, le talc et l’amphibole, arrangés d’une manière un peu différente , c’est-à-dire en lits ou en couches plus ou moins apparentes et dénotant leur origine sédiraentaire. Ces effets longtemps continués ont donc nivelé et fait disparaître toutes les aspérités du granité primitif, de sorte qu’il est actuellement fort difficile de distinguer ce qui peut en rester encore à la surface du sol. D’autres granités, plus ou moins semblables, qui ont apparu évidemment plus tard, sont venus déranger, soulever et pénétrer les dépôts sédimentaires cristallins les plus anciens. Aussi nous bornerons-nous à cette simple indication et passerons-nous de suite à la description du terrain primaire stralifiâ, comme étant le premier terme bien connu de la série géologique. C’est, en effet, le seul dont les relations stratigraphiques ou d'âge aient eu une date certaine par rapport à tout ce qui lui a succédé.

Nous décrirons donc successivement les roches plus ou moins schisteuses ou se divisant en feuillets qui le composent,

1 eur position relative la plus générale, les roches subordonnées ou accidentelles qu'on y rencontre, les minéraux les plus fréquents disséminés dans leur masse, les veines et les filons qui les traversent, puis nous passerons à l’étude des roches massives granitiques qui les ont pénétrées et s’y trouvent intimement associées. Nous exposerons quelques vues théoriques sur l’état cristallin des roches stratifiées primaires, nous mentionnerons les découvertes récentes qu'on y a faites de restes organiques, et nous terminerons par un tableau sommaire de la distribution géographique des principaux massifs que cette

réanion de roches cristallines, stratifiées et non stratifiées, sédimentaires et ignées, constitue actuellement, à la surface des continents et des lies.

Hochca •tratifièea.' Schi.tc, criitallm». — 8oUS la dénomination

générale de schistes cristallins , nous comprenons les roches dont la stratification est plus ou moins prononcée, qui, jusqu’à ces derniers temps, n’avaient point offert de trace de corps organisés fossiles et qui constituent, presque à eux seuls, le terrain primaire proprement dit. Ils sont composés de feldspath, de quartz, de mica, quelquefois de talc, d’amphibole, de tourmaline, de macle, de serpentine, de pyroxène en proportions diverses et diversement associés, formant les espèces de roches suivantes.

- Gneiss. — Le gneiss, la plus ancienne de ces roches, celle qui se trouve au-dessous de toutes les autres, qui nous représente les premiers sédiments déposés au fond des premières eaux lorsqu’elles étaient sans doute encore à une température fort élevée, est composé de feldspath blanc ou rose, grenu ou lamellaire, de mica gris ou noir, auxquels le quartz s’ajoute fréquemment. La teinte de la roche est grisâtre ou brunâtre; l’accumulation des paillettes de mica posées à plat lui communique une texture imparfaitement feuilletée dans la cassure, et, dans la structure, une disposition en lits plus ou moins irréguliers et rubanés. Les couches sont en général mal déterminées dans leurs plans , mal suivies , passent de l’une à l’autre, présentent des contournements et des plissements fréquents. On y trouve disséminés la tourmaline, le grenat, la pyrite, le fer oxydulé, le fer titané, le graphite, et l’abondance d’une de ces substances peut déterminer des variétés particulières.

Le calcaire blanc, cristallin ou saccharoïde, constitue parfois des couches courtes subordonnées au gneiss, quelquefois assez étendues et paraissant alterner avec cette dernière roche et par conséquent en étant contemporaine. On y trouve beaucoup de substances minérales disséminées, telles que le quartz,

3Ï6 DESCRIPTION DES RO Cil (y.

lespinelle, le grenat, la trémolite, le feldspath, le fer oxydulé, etc.

Mirxtchirt?. — Le micaschiste est composé de inica en lames et de quartz en grains alternant, le premier pouvant former les f de la masse, le second quelquefois les f; sa structure est schisteuse. La prédominance de l’une ou de l'autre substance constitue des variétés quartzeuses ou micacées, ainsi que la présence accidentelle du feldspath grenu, de la tourmaline, de la staurotide, du disthène, de la pyrite, du titane, du graphite, etc.

Comme le gneiss, auquel*, il succède fréquemment, le micaschiste présente souvent des plissements en zigzag et une stratification très-tourmentée, lin grand nombre d’espèces minérales y donne lieu à des exploitations de cuivre, d’argent, de plomb, d’étain, de fer oxydulé, oligiste et carbonaté.

Schiste micacé. — Le schiste micacé, souvent confondu avec le micaschiste, s’en distingue en ce que l’on n’y aperçoit plus nettement que le mica alternant avec une substance argileuse feldspathique ou quartzeuse extrêmement ténue. La texture est éminemment feuilletée; la cassure, suivant le plan des feuillets, ollre une surface souvant luisante et satinée lorsque les paillettes de mica sont excessivement atténuées. La roche passe ainsi au phyllade ou schiste luisant, et, par la présence d’une grande quantité de macles disséminées dans la masse, à un schiste maclifère ou mari inc, -roche brunâtre rendue un peu grenue dans la cassure par l'accumulation des petits cristaux de macle enchevêtrés. Le schiste micacé, plus récent que les roches précédentes, sert souvent de passage au terrain de transition où l’on en retrouve, vers la base, de nombreuses variétés.

Stéaschîsir ou schutr taïqucu*. — On pourrait faire ici la même distinction qu’entre le micaschiste et le schiste micacé; le stéasrhistc comprendrait les roches composées de divers silicates magnésiens ou talqueux avec du feldspath ou du quartz toujours bien apparent, et le schiste talqueux celles

dans lesquelles ces éléments deviennent indiscernables. En outre ces modifications seraient en rapport avec leur âge, ces dernières plus récentes, moins cristallines, se montrant aussi vers la base du terrain de transition. Ces roches, d'une teinte verte, grise, rougeâtre ou jaunâtre, douce ou rude au toucher, suivant les substances qu’ elles renferment, à cassure transverse feuilletée et à surface brillante et satinée dans le plan des feuillets, sont très-variables dans leurs caractères suivant l’abondance du feldspath ou du quartz.

Schiste chioriteux. — Le schiste chloriteux est une modification dans laquelle domine la chlorite ou un silicate de fer. et qui renferme d’assez nombreuses espèces minérales, telles que le fer oxydulé, le talc, le mica, le quartz, l’amphibole, le grenat, etc.

Telles sont les principales roches stratifiées, plus ou moins cristallines, qui entrent dans la composition du terrain primaire, et dont l’arrangement, peu fixe, parce que toutes n’existent pas à la fois, parait néanmoins être en rapport avec leur texture et la visibilité de leurs éléments, celles dont les substances minérales constituantes sont le plus apparentes, et dont les feuillets sont le plus grossiers, étant les plus anciennes.

Roche» ma»»ives ou non stratifié» ». Texture grtnur. — Les

roches non stratifiées ou massives, à cassure grenue et cristalline, constituent une partie non moins importante du terrain qui nous occupe. Par leurs caractères mêmes et leur disposition, elles sont facilement distinctes. Elles interrompent la continuité des couches^ sur des espaces plus ou moins considérables, constituant souvent à elles seules des massifs fort étendus, et quelquefois, au contraire, ne formant, au milieu des schistes cristallins, que des filons ou même des veines qui se ramifient dans les interstices des strates et prouvent ainsi qu’elles sont d’une origine plus récente. Nous signalerons, parmi celles de ces roches qui jouent le plus grand rôle dans la nature :

Granité* — Le granité est une roche essentiellement cris* talline, à cassure grenue, ou à grains plus ou moins gros, composée de feldspath blanc ou rose (albite ou orthose), de quartz et de mica argentin , brun ou noir. La proportion du feldspath varie de J- à § du volume total , celle du mica de 1 k r’¥ , et le quartz forme le reste. Ce dernier, souvent amorphe, entoure les cristaux bien déterminés de feldspath, prouvant que , malgré sa moindre fusibilité, il a pu cependant ne se solidifier qu’ après. la roche est dure, mais peu tenace en général; la texture est grenue et la structure en grand massive, sùuf dans quelques cas où des fentes, dues au retrait, y déterminent une fausse apparence de stratification. Les teintes sont blanchâtres, grisâtres ou rosâtres, suivant celle du feldspath, du mica et l’abondance de ce dernier. La grosseur du grain varie avec celle des éléments constituants: lorsque les cristaux de feldspath acquièrent de grandes dimensions et se détachent nettement du reste de la masse, on a un granité porphyroîdc. Si le mica domine , la roche prend une structure plus ou moins schistuïde, et passe alors au gneiss dans le voisinageale ce dernier.

La tourmaline et l’amphibole hornblende sont des substances fréquemment associées aux précédentes; on y trouve aussi la topaze, le zircon, l’épidote, la cordiérite, le grenat, le béryl, le titane rutile, l’étain oxydé, le fer oxydulé, puis le corindon, l’actinote, l’épidote, la pinite, le molybdène, l’urane oxydé, etc. Outre ces minéraux, disséminés dans la masse ou implantés dans les cavités des filons qui la traversent, ceux-ci sont composés généralement de quartz hyalin ou laiteux , de pétrosilex , de barytine , de fluorite et de calcaire renfermant des minerais d’étain , de fer oxydulé, de 1er oligiste, de galène, de cuivre, de bismuth, d’argent, d’or, de pyrite, etc. Les filons de syénite, de porphyre, de trapp ou d’autres roches ignées, qui ont pénétré les masses granitiques plus ou moins anciennes, n’ont pas apporté avec eux d’aussi nombreuses substances métalliques.

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Les granités ont fourni de tout temps et fournissent encore d’excellentes pierres de construction, mais ils présentent rarement des masses d’une certaine étendue dépourvues de tissures, et c'est ce qui rend si remarquables les monuments de l’ancienne Égypte, ces obélisques, ces colonnes, ces sphynx, tous ces monolithes énormes, dont la pierre est si parfaitement homogène et résistante dans toutes ses parties.

Les trois éléments constituants du granité, combinés deux à deux, forment deux autres roches : la pegmatite et la lepl y ni te.

Pegmatîte. — La pegmatite est composée de quartz et de feldspath qui en constitue les |, et souvent davantage. La cassure est inégale et grenue quand le quartz est abondant, lamelleuse quand c’est le feldspath. Ici le quartz semble avoir cristallisé plus complètement et plus tôt que dans le granité, * quoique las cristaux n’y soient pas aussi bien formés que ceux du feldspath dans les granités porphyroïdes, et mieux encore dans les porphyres. La teinte de la roche est le blanc, le gris ou le rose. Lorsque les cristaux de quartz se sont particulièrement développés et allongés dans un sens, ou bien croisés en zigzag, la cassure transverse présente une disposition rappelant celle des caractères hébreux, d’où le nom de pegmatite graphique ou hébraïque donné à cette variété. La pegmatite est toujours associée au granité, dont on doit la regarder comme une modification. Un y trouve souvent du mica en grandes lames, de la tourmaline, le béryl, le titane, l’étain.

L’altération du feldspath de cette roche par la perte de son alcali produit le kaolin ou terre à porcelaine, et la variété dans laquelle le quartz est en grain, désignée sous le nom de petunzé , est employée pour servir de couverte à ces mêmes porcelaines; de sorte que la pegmatite, au point de vue industriel, est une des roches les plus précieuses.

Lrptynitt. — La leptvnite est une roche à petit grain . composée de feldspath et de mica, ce dernier formant environ

DESCRIPTION DKS HOCHES.

de la masse. Les teintes sont le blanchâtre ou le rosâtre. La prédominance du mica ou la présence du quartz, du grenat, etc., constitue des variétés particulières qui passent, les unes au granité, les autres à la pegmatite et même à la syénite par l’addition de l’amphibole. On y trouve aussi de la pinite et de la tourmaline. Dans les Vosges, au Brézouars et à Sainte-Sabine, des amas de serpentine y sont subordonnés. La roche de topaze de Werner, dont le gisement unique est dans la haute Saxe, est une leptynite. Des topazes nombreuses y sont disséminées, et le quartz cristallisé y est également très-répandu. Une variété remplie d’actinote se trouve dans les Chalanches en Oysans. En général, cette roche est subordonnée ou associée aux granités, aux schistes cristallins, et renferme peu de métaux exploitables.

• Protogin;-. — La protogine est une roche à cassure géné-

ralement grenue, comme le granité , mais dont la structure en grand affecte une disposition schistoïde. Elle est essentiellement composée de feldspath blanc ou rougeâtre (orthose et oligoclase), de mica à base de fer et d’un variété de talc. On y trouve en outre de l’épidote en petites zones vertes, la cymophane, la pinite, le grenat, le titane rutile, la pyrite, le sulfure de molybdène, etc. La variété granitique blanche ou colorée en vert par le talc constitue particulièrement le massif central du Mont-Blanc et d’autres cimes des Alpes. Les variétés schistoïdes ou tout à fait schisteuses s’observent sur leurs flancs. L’excès de magnésie, qui fait quelquefois passer le mica au talc ou à des substances voisines, donne des variétés de granité passant à La protogine, comme dans les Pyrénées. Lue autre variété doit sa teinte rose à relie du feldspath, et n’est pas rare en Auvergne.

chiorîte et ««mite. — La chlorite et lastéatitc sont des roches magnésiennes, silicatées et ferrifères avec eau, généralement verdâtres, à cassure terreuse, tendres, douces et onctueuses au toucher, qui ne constituent que des masses peu considérables subordonnées aux schistes cristallins supérieurs.

Rocbf ■ amphibolique». — L' a 1 1 1 1 > 1) i 1 X ) 1 C hornblende , SOlt seule, soit remplaçant le mica dans son association avec le feldspath, en diverses proportions, donne lieu à un autre groupe naturel de roches très-répandues aussi dans le terrain primaire.

L 'ampkibolite, comme son nom l’indique, est essentiellement composée d’amphibole noir,’ en cristaux prismatiques. Sa texture, par suite, est lamellaire, et sa structure en grand, tantôt massive, tantôt fissile. Sa teinte est le vert noirâtre. Les substances minérales accessoires y sont nombreuses. Le quartz y est en grains, comme le feldspath, ou bien en veines. L’amphibolite de" Ceylan renferme des grenats d’un pouce de diamètre , autour desquels les cristaux d’amphibole sont disposés en rayons. On y rencontre aussi le mica, le diallage, le disthène, l’épidote, le titane, le fer oxydulé, la pyrite de fer et la pyrite cuivreuse. L’ amphibolite schisioïde est celle dans laquelle les aiguilles, disposées dans le même sens, donnent à la roche une texture fissile et même fibreuse. Ces roches se trouvent associées aux granités et aux schistes cristallins, soit en filons, soit en couches ou en amas subordonnés.

Diorite. — La diorite résulte d’une association, à peu près à parties égales, d’amphibole et de feldspath, bien que, par la teinte de la roche d’un vert plus ou moins foncé, la première de ces substances paraisse dominer. La texture est grenue, à grain plus ou moins fin. Les substances accessoires y sont très-variées : ce sont le quartz, le mica, le diallage, le grenat, la serpentine, l’épidote, la pyrite, le fer oligiste, le fer oxydulé, etc.

C’est une des roches les plus intéressantes à étudier, car ou la rencontre dans presque tous les terrains, depuis les granités et les gneiss les plus anciens jusque dans des dépôts tertiaires, qu’elle a dérangés par son apparition. Ses variétés sont d’ailleurs en rapport avec cette diversité de gisements; elle a même quelquefois reçu des noms particuliers suivant

ces derniers. Ainsi, beaucoup’de trapps des iies occidentales de l’Écosse, dont nous avons parlé, sont des diorites ( Wctxlone, greenstone , grünstein, diabase) ; les roches des Pyrénées, désignées improprement sous le nom d ’ophite», et qui appartiennent à des époques très-différentes, sont aussi pour la plupart des variétés de diorite. Dans la belle roche connue sous le nom de granité orbiculaire de Corse , le centre des nodules est semblable à la pâte de la masse; puis viennent successivement autour des zones concentriques, alternativement d’amphibole verte et de feldspath blanc, constituant des orbicules rayonnés du centre à la circonférence. La diorite compacte est le basalte oriental des archéologues. Les anciens Égyptiens l’employaient fréquemment pour les statues d’hommes et d’animaux. Enfin, on donne, en Bretagne, le nom de kersanton à une variété de diorite avec mica et pinite grisâtre, à grain plus ou moins fin, formant des amas et des filons dans les roches cristallines ou de transition. Elle a été souvent employée dans les monuments anciens de ce pays.

gyénite. — La syénite diffère de la diorite par la plus grande proportion de feldspath , qui en constitue les La roche est à grain moyen ou h gros grain, rarement à grain fin. Le quartz et le mica s’y montrent accidentellement. Ses teintes sont le gris , le rose ou le verdâtre. On a vu précédemment (ant<\ p. 84 ) qu’une variété remarquable de cette roche, caractérisée par la présence du zircon, avait fait éruption aux environs de Christiania , après le dépôt des couches de transition fossilifères. Le titane, l’hyperstène, lediallage, s’y montrent également. Les ballons de Servance et d’Alsace , dans la chaîne méridionale des Vosges, sont presque entièrement formés par une variété à grands cristaux de feldspath rose, avec un peu de quartz. Une autre variété provenant du même pays est connue sous le nom de granité feuille-morte: elle est composée de feldspath blanc, de feldspath gris violâtre en grandes lames, de quartz et d’amphibole. Le nom

de cette roche vient de ce qu’elle a d’abord été exploitée près de Syène, dans la haute Égypte, où se trouve aussi un granité rose syénilique, ou renfermant une certaine quantité d’amphibole.

Aibertc. — L’asbeste ne constitue que des filons ou de petits amas dans le terrain primaire.

Hoches à texture compacte. — Les rOCtl88 dont IIOUS 110UN

sommes occupé jusqu’ici étaient cristallines, schisteuses ou granitoïdes, à texture feuilletée ou grenue dans la cassure transverse; celles qu'il nous reste à mentionner sont compactes ou composées d’une pâte d’apparence homogène, renfermant ou non des cristaux plus ou moins nets d’une autre substance ou de la môme pure et cristallisée. Quoique se rencontrant aussi dans le terrain primaire, ces roches d’origine ignée qui le traversent sont ordinairement plus récentes, et quelquesunes remontent jusque dans les dépôts tertiaires. Aussi les mentionnerons-nous plus rapidement.

Pétroiiicx , curite. — Le feldspath compacte ou pétrosilex, qui forme la pâte de plusieurs d'entre elles, constitue, comme son nom l’indique, une roche à cassure compacte, écailleuse, d’un éclat gras, comme la cire, plus dure que l’acier, et de couleurs variables, suivant la nature des matières qui y sont disséminées. L’curite, pour quelques auteurs, est synonyme de la roche précédente; pour d’autres, elle doit être réunie aux porphyres. Nous la regardons comme une sorte de porphyre incomplet, dans lequel sont seulement disséminés des grains de feldspath lantelleux, enveloppés dans une pâte homogène grisâtre, verdâtre ou jaunâtre. On peut en distinguer plusieurs variétés, suivant les substances qui y sont disséminées, telles que le mica, les grenats, le quartz, l’amphibole, etc., et suivant leur texture, quelquefois un peu granitoïde, schisteuse, ou rendue porphyroïde par la présence de quelques cristaux.

Porphyres. — Les porphyres à base de feldspath compacte , plus ou moins colorés par de l’amphibole ou d’autres substances , renferment des cristaux de feldspath blanc , rosâtre

DESCRIPTION DBS ROCIJES.

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ou verdâtre, bien formés, se détachant plus ou moins nettement en clair sur le fond de la pâte. Ces roches présentent un grand nombre de variétés, et, comme lesdiorites, sont fort intéressantes pour le géologue, par leurs compositions diverses et par leur gisement. Très-répandus comme roche d'épanchement, depuis les schistes cristallins jusqu’au trias, ils se montrent en couches, en amas, en liions, dans des roches plus anciennes, ou constituent à eux seuls de petites montagnes. On y trouve des filons ou des amas de minerais de fer (oligiste compacte), de manganèse, de mercure, etc.

Les porphyres ont été de tout temps très-recherchés pour la décoration des monuments. Les anciens employaient la variété dite rouge antique pour des cuves sépulcrales, des statues, des obélisques, tels que celui de Sixte-Quint à Rome, les colonnes de Sainte-Sophie à Constantinople, etc. Celui que l’on emploie le plus communément aujourd’hui est le porphyre brun d’Klfalden, en Suède; les porphyres bleus de l’Esterel méritent aussi d’être recherchés.

Ophîtç. — L’ophite, ou porphyre vert antique, à pâte verdâtre, enveloppant des cristaux de feldspath d’une teinte plus claire, a été employé comme ornement par les anciens. Diverses variétés sont caractérisées par la présence du quartz, du mica, de l’amphibole et même de grains de calcaire.

Labradorite , jade, euphotide, serpentine, etc. — D autres

roches simples, telles que le labradorite et le jade, ne jouent qu’un rôle très-peu important; mais il n'en est pas de même de l’euphotide à base de feldspath compacte jadien ou de feldspath gras, renfermant de nombreux cristaux de diallage bronzite, et surtout des serpentines, qui sont des roches dont la composition est assez variable et mal connue, mais pouvant être regardées comme des silicates magnésiens, à structure massive, à texture Compacte, à cassure céroïde. esquilleuse, tenaces, tendres, d’un éclat gras, et douces au toucher. Leurs teintes sont vert clair ou foncé, unies ou veinées, brunât’ es ou rougeâtres. Kilos renferment des lamelles de

diallage, des veines fréquentes d'asbeste, du fer oxydulé, des grenats, du quartz et du calcaire. La serpentine noble, la serpentine diallagique et d’autres variétés sont employées pour des objets d’ornements. Une v ariété gris verdâtre, trèsréfractaire, facile à tailler, est recherchée par les populations des Alpes pour la confection de vases destinés aux usages domestiques : c’est la pierre ollaire.

Roche» métallique». — Parmi les substances métalliques qui constituent quelquefois des roches dans ce même terrain , sous forme de liions ou d'amas subordonnés, on peut signaler le fer oxydulé, le fer oligiste, le fer carbûnaté et le manganèse oxydé.

Telles sont les principales roches d'origine ignée ou cristallines que l’on rencontre dans le terrain primaire; les autres sont, généralement plus récentes,, et nous en parlerons en traitant des époques auxquelles elles appartiennent.