SUD

Fig. 82. — Plan souterrain, relevé d'après les travaux de mines, montrant combien les inflexions des couches du terrain ardoisier sont brusques et multipliées, aux environs de Fumay (Ardennes); on le reconnaît dans les ardoisières de l'Espérance, Lumery, Belle-Rose, Sainle-inne et Saint-Gilbert. — Echelle de ^^j^^. — D'après M. Nivoit.

vient d'être signalée entre l'un et l'autre mode de division.

BâleHoe

Fig. 83. — Coupe verticale, suivant AB de la figure précédente, et servant à la compléter, en montrant que les inflexions des terrains ft ardoise des environs de Fumay ne sont pas moins brusques dans le sens vertical que dans le sens horiiontal. — Échelle de j^^. — D'après M. Nivoit.

Comme cas particulier, quoique assez fréquent, l'angle du plan de clivage avec la stratification, prenant des inclinai-

en Devonsliire et dans le système du Rhin, par Haussmann, Naumann, Durochcr, Macciktloch, De la Bêche, Baur et de Dechen.

MËTAHORPgiSIIE DE TEXTURE. SOI

sons diverses, peut se réduire graduellement à zéro. La figure 84 présente une disposition des ardoisières de Pierka, près Rimogne, où rinclinaîson, avant d'arriver à cette limite, est réduite à 5 degrés seulement.

Enfin on peut remarquer que, même dans les régions schisteuses, les phyllades ne possèdent qu'exceptionnellement une fissilité assez grande pour pouvoir être débités en ardoises. Ainsi, dans les Ardennes, aux environs de Fumay,

de Deville, de Rimogne, les zones susceptibles d'être exploitées comme telles n'ont que des dimensions très limitées.

Quand le feuilleté passe d'une roche dans une roche d'espèce différente, il persiste souvent dans sa situation, mais en présentant une différence d'intensité, et quelquefois en subissant, sur la limite, des inflexions dont la Bêche a montré divers exemples'.

Ce qui vient d'être signalé, comme l'un des caractères essentiels de la schistosité dans les terrains les plus anciens, se reproduit dans les couches relativement récentes, à la

' The geological Obtenar, p. 708; htport on Ihe geulogy of Comaall, p. S75,

303 UËTAHOttPHISME ftËGIONAL.

condition toutefois que celles-ci aient également éprouvé des actions mécaniques et des inflexions.

L'exemple représenté par les figures 85 et 86 a été choisi

Fig. S5 ProQI d la rlie gauche de 11 ni ée de la Ramanehc en aval du bourg d' d'après M Lor; mantnn ] nd pendance du clivage ardoii «r par nppo 1 1 la «Inl (IcalioD, qui esl OTlrèmenient coatouniée et pane par toutei les locLiiiBison] possible). — L, achiile* argilo-ealnireg du liaa eiploiléi i la l'aule a.- K, micaMbitte ; S, schiste ampiiiboliqus. — Ëchelle de -^.

Fig. 88, — Détail de riidoliiéra de la l>iale la de la fl^re préciideate) n dei iTSI^mei de joint! Irèt-aonibrcui (dj indcpeudanli de la sliatiUiaLion culalrei ani directions des feuilleli /. f. ~- Lclielle do ■^.

dans les Alpes du Dauphiné et pour les roches appartenant au lias.

Un caractère analogue, qui, dans les roches cristallines, a reçu le nom de foliation ou de lamination est déterminé

par la disposition parallèle qu*y affectent les faces homologues des minéraux cristallisés constitutifs. Le parallélisme est particulièrement frappant pour le mica, la chlorite, le talc et les autres minéraux en lamelles; mais il se manifeste aussi pour des minéraux tabulaires, comme l'orthose et l'oligoclase. Les substances métalliques, telles que Toligiste, y prennent également part, notamment dans l'itabirite.

Parmi les observations dont la foliation a été Tobjet, il faut particulièrement signaler celles de Poulett Scrope et de Daniel Sharpe*,

Nous réunirons ici les deux termes de clivage et de foliation sous le nom unique de schistosité

En passant en revue les principales roches où Ton observe la schistosité on reconnaît combien ces roches sont minéralogiquement variées.

Parmi les roches stratifiées, les schistes argileux ou phyllades, et les nombreuses variétés qui s'y rattachent (schistes à séricite, etc.), sont celles où la structure feuilletée est particulièrement caractérisée. Cette structure, très fréquente dans les roches fossilifères les plus anciennes, siluriennes et dévoniennes, persiste parfois dans des terrains beaucoup plus récents, lorsque ces terrains ont été soumis à des dislocations. En maintes localités des Alpes, des ardoises sont exploitées dans le terrain carbonifère, ainsi que dans le trias de la Maurienne et de la Tarentaise (schiste lustré). Des couches jurassiques fournissent des ardoises sur beaucoup de points, notamment dans la plupart des communes de rOisans, du Yalbonnais et du Valgaudemar'. C'est à ce même terrain qu'appartiennent les ardoises

* Pouictt Scrope a supposé, depuis longtemps, que la foliation^ comme le clivage des schistes à grain fin, est due au glissement de leurs parties cristallines ou semi-cristallines, lorsqu'elles étaient à l'état visqueux [Considérations on volcanœs; 1S'2n).

* I^ory, Descr. ^éoL Dauphiné, p. 09.

de Cevins» les plus renommées de la Savoie*, celle de Petit- Cœur (Tarentaise), de plusieurs parties de TAriège', et de Marienthal en Hongrie, qui se débitent en feuilles très minces. Le terrain crétacé fournil des schistes ardoisiers dans les Pyrénées, au Caucase, au Venezuela et à la Terre de Feu. Enfin des ardoises de qualité supérieure à celles du lias sont exploitées dans le terrain nummulitique, par exemple, en Suisse, au Plattenberg près de Claris ; en Dauphiné, dans le Vallouise; en Maurienne, à Montricher et à Saint-Julien'; dans les Basses-Alpes, près de Barcelonnette.

Ces mêmes terrains à phyllades renferment quelquefois des calcaires où la texture schisteuse est très marquée, surtout lorsque ces calcaires sont impurs. Des calcaires phylladifères (calcschistes) et arénifères, très développés dans la Maurienne et la Tarentaise, et attribués au terrain triasique, en offrent des exemples. Le terrain jurassique des Pyrénées en présente aussi *• Des calcaires feuilletés, tels que les cipolins, sont fréquents dans les terrains cristallisés.

C'est dans des conditions semblables de gisement que se trouvent des quartzites schisteux. Leur feuilleté correspond à la présence, tantôt du mica, tantôt du talc, tantôt de la chlorite (itacolumile), tantôt del'oligiste (itabirite). D'autres minéraux, tels que le disthène et le graphite peuvent être également interposés entre les feuillets*.

On sait combien la schistosité est remarquable dans le

* Favre, op. cit»^ t. III, p. 186.

* Mussy. Carte géologique et minéralogique du dép. de VAriège, Texte explicatifs p. 261.

5 Lory, op. cit,, p. 186 et 544.

* Leymerie, Etquiste géognostique des Pyrénées de la Haute-Garonne, p. 51.

> Exemples : quartzites subordonnés au gneiss aux environs de Freyberg (collection du Muséum), aux phyllades de la Belgique (d'après Dumont); quartzites feuilletés de la Norvège (Durocher, Études sur la structure orographique et la constitution géologique de la Norvège de la Suède et de la Finlande, p. 63).

HÉTÂ3I0RPHISME DE TEXTURE. S05

gneiss, qui occupe une si large place, avec le granité, dans l'assise cristallisée. Cette roche est susceptible de se débiter en dalles minces, comme la variété très micacée des environs de Chiavenna, qui sert à couvrir les habitations. Les micaschistes, talcschistesetchloritoschistessont bien connus pour leur structure essentiellement feuilletée.

Dans la roche granitoïde, à laquelle on a donné le nom de leptynite, la structure schisteuse est d*autant plus digne d'attention que le mica y est ordinairement peu abondant. Le quartz y forme d'innombrables feuillets, parfois très minces, qui traversent la masse feldspathique cristalline, et de nombreux cristaux de grenat sont souvent disposés parallèlement à ces plaques \

Des transitions insensibles unissent, dans beaucoup de lieux, le granité au gneiss et au leptynite, c'est-à-dire que le granité devient graduellement feuilleté. Il n'est, pour ainsi dire, pas de contrée granitique qui n'offre des exemples de tels passages. Lors même que rien dans l'aspect du granité n'accuse cette structure, les ouvriers qui ont à le tailler savent y reconnaître certaines directions, suivant lesquelles la roche se fend plus facilement que dans d'autres : ils y distinguent un gram ou un /!/, dont ils tirent parti dans leur travail.

La protogine offre aussi la liaison la plus intime avec les roches feuilletées, ainsi que le signalent toutes les descriptions du massif du Mont-Blanc, données depuis de Saussure.

Dans les syénites, les cristaux de feldspath sont souvent disposés parallèlement les uns aux autres, par leurs faces homologues, comme dans les Ballons des Vosges et surtout aux environs de Dresde et de Meissen en Saxe '.

* Exemple, le leptynite de Penig près Dresde.

* Dans les grandes carrières exploitées près Plauen, & 50 kilomètres de Dresde, cet alignement est très net.

De même, la roche à néphéline ou miascito de l*llmen devient graduellement schistoïde.

Gomme le mica, l'amphibole, par sa forme en prismes allongés, a coopéré efficacement à donner une structure schistoïde aux roches dont ce minéral fait partie constituante, particulièrement aux amphibolithes et aux diorites*.

La structure schisteuse est souvent très prononcée dans les roches éruptives, où la stratification proprement dite n'a pas eu de part, bien que, d'ailleurs, les minéraux en paillettes, comme le mica, si propres à produire cette structure, y fassent ordinairement défaut. On peut dire qu'elle peut se rencontrer dans toutes les espèces de roches éru[> tives.

En beaucoup de localités, le porphyre feldspathique moitre, d'une manière frappante, la structure dont il s'agit; la disposition veinée ne résulte pas seulement des différences de coloration ; le quartz y est souvent séparé, de même que dans le leptynite, sous la forme de feuilles parallèles, de manière à mériter à ce porphyre le nom allemand de Papierporphyr, qui lui a été donné autrefois. Cette propriété a été parfaitement décrite dans le porphyre de Dobritz, près Meissen, en SaxeS où le quartz est non-seulement en gros grains isolés, mais aussi en forme de lames, avec des sphérolithes. On peut citer aussi ceux d'Asbach et d'autres localités du Thùringerwald ', et de la contrée de la Lenne, où, d'après M, von Dechen, il y a parfois un passage complet du porphyre au phyllade\ Les eurites connues en Suède, sous le nom de

< Comme exemple pris dans la collection du Muséum^ on peut citer les amphibolites schistoides de Labassëre (Hautes -Pyrénées), du Saint-Gothard, des environs de Hammcrfest| de Geylan, et le diorite schistoïde de la vallée de Hêas (llautes-Py rénées).

* Naamann, Lehrbuch der Geognotie, t. 1, p. 017. ^ Credner, Thûringerwald, p. 63.

* Geogdoêiiche Uebersichl des Artuberg, p. 75.

Hxlleflintay si souvent rubanées, appartiennent à la même catégorie .

Dans le mélaphyre, comme de Buch l'a reconnu pour celui du Tyrol, les cristaux d'oligoclase sont souvent à peu près alignés '. Je ne ferai que mentionner, au même point de vue, la diabase, le gabbro, Téclogite, Thypersthénite, la serpentine', Tanamésite et la minette (par exemple, celle des Vosges) '.

La texture feuilletée a été, depuis longtemps, observée dans les divers types de roches trachytiques, qui sont devenus schistoldes, rubanés ou tégulaires, par le parallélisme des tables de sanidine. Aux environs du Puy-en-Velay, le trachyte se divise en tables et en dalles que Ton y exploite*. Parmi les exemples que Ton pourrait citer, je me bornerai à rappeler ceux des Iles Ponces, sur lesquels Poulett Scrope a appelé l'attention % et celui du Drachenfels, près de Bonn *.

On sait d'ailleurs que les roches trachytiques produites actuellement par les volcans, sous forme de coulées de laves, prennent également la structure schisteuse. A Santorin, d'après M. Fouqué, qui a fait une étude classique de cette île remarquable, il est des laves qui peuvent servir comme dalles, à la manière des micaschistes. Des laves feuilletées, doléri tiques et feldspath iques, ont été recueillies par M. Vélain aux îles Saint-Paul et Amsterdam, et par M. Filhol, à l'île Campbell, ainsi qu'il ressort des collections déposées au

* Von Wiehthoîen^ Bemerkungen ûber dieTrennttng von Melaphyr und AugU^Porpftyvi p» 55.

* La serpentide et l'cuphotide dans les Grisons* d'après H. Studer.

' Delesse, Mémoires sur les Roches des Vosges : minette {Annales des Minet, 5* sér., U X, p. 517), pi 541, 1856], — Daubrée, De»cr, géoL et min. du dép, du Boê-Wiiii, p. 35.

^ Bertnnd-Koux, Description géognottiqtle des environs du Puy-en-Velay, p. 114-110.

* Trans. Geol. Soc,, t. II, p. 195.

* Von Rath, Dos Siehengebirge, Les cristaux sont brisés, ce qui prouve qu*ils étaient Tohnés quand la rocbe elle-mômd jouissait encore d'une certaine plasticité.

Muséum par ces savants. Gomme on Ta remarqué depuis longtemps, les cavités vides ou remplies qui se rencontrent dans ces roches sont alignées parallèlement aux feuillets.

Je rappellerai enfin que la structure schistoïde est souvent caractérisée dans le phonolilhe (Haute-Loire, Puy-de-Dôme, Islande).

Lors même que le type de texture qui nous occupe n'est pas reconnaissable à Tœil nu, il est très souvent discernable au microscope. La texture fluidale, dont le rhyolilhe et d'autres variétés de trachyte offrent le type, se montre dans beaucoup de roches cristallines anciennes, ainsi que l'ont fait voir les études de M. Michel-Lévy relatives à ces dernières ^

D'un autre côté, l'étendue des masses feuilletées dans récorce terrestre n'est pas moins digne d'attention que la diversité des roches dans lesquelles se présente le caractère de schistosité. Toutes les parties du globe offrent des exemples de leur grand développement. On peut citer à ce titre la France centrale, l'Ecosse, la Moravie, la Suède, la Norvège, la Finlande, la partie septentrionale des États-Unis, le Canada, une portion considérable de l'Amérique du Sud, notamment le Brésil, certaines parties de la Nouvelle- Zélande, de l'Australie, etc. Partout les roches granitoïdes du groupe du gneiss paraissent former le soubassement des terrains stratifiés : ce que l'on en voit n'en représente donc qu'une faible partie.

C'est surtout quand on pénètre dans l'intérieur des chaînes de montagnes, où des épaisseurs considérables de roches sont souvent mises à nu par des déchirures et des

* On a vu précédemment qu'en examinant au microscope la texture des briques zéolilliiqnes de Plombières, on y reconnaît une structure tout à fait analogue à celle des roches fluidales; la consistance plastique qui a donné naissance à cette texture peut donc avoir été produite dans des circonstances diverses.

escarpements naturels, qu'on est témoin de l'importance des roches schisteuses cristallines. Tel est le cas pour les nombreux massifs centraux des Alpes, dans l'Oisans, le Piémont, le Salzbourg, etc. Il en est de même des Alpes Scandinaves, de l'Oural et de bien d'autres chaînes appartenant à toutes les parties du globe.

En résumé, si l'on remarque combien les roches feuilletées abondent de toutes parts dans les terrains paléozoïques et surtout dans les roches cristallines, on peut dire que, dans la partie de Técorce terrestre accessible à nos investigations, la texture schisteuse occupe un développement comparable à celui de la stratification, et qu'elle en forme un trait non moins remarquable.

Les déformations considérables et variées que présentent les trilobites, les brachiopodes et en général les fossiles renfermés dans les roches schisteuses, sont bien connues*. Depuis qu'il a été constaté que ces déformations ou distorsions sont en rapport avec la cause de la fissilité, elles peuvent guider dans la recherche des forces auxquelles les roches elles-mêmes ont été autrefois soumises.

Observées particulièrement dans les roches siluriennes * et dévoniennes % ces déformations de fossiles se rencontrent également dans les roches moins anciennes qui sont devenues schisteuses : ainsi, elles sont fréquentes dans les couches jurassiques des Alpes*. Comme exemples appartenant

* A la suite des études classiques de Sharpe sur ce sujet, je me fais un plaisir de mentionner ici les ingénieuses mesures de M. Dufet {Annaie4 de V École normale supérieure; 1875).

* On connaît les Calymene des ardoises siluriennes d'Angers, qui sont extrêmement déformées et d'une manière fort variée ; au contraire, comme l'a observé M. Dufet, des crustacés du même genre {Calymene Tristani et C. Arago) ont conservé leurs formes & La Hunaudière (Loire-Inférieure), lorsqu'ils étaient empfttés dans des rognons durs qui les ont préservés du laminage.

' Ardoisières dévoniennes de Tintagel (Devonshire).

* Lory, Deêcr. géoL du Dauphiné, p. 106.

910 HÉTASIOapUlSHË RÉGIONAL.

au terrain crétacé, je citerai des ammonites des Corbières et notamment de l'étang de Leucâte '.

Un second type, non moins fréquent que les changements de courbure, est présenté par les bélemnites de diverses localités des Alpes, qui ont été tronçonnées et dont les segments se sont plus ou moins écartés. Ces faits ont été remarqués depuis bien longtemps, dans quelques parties du massif du Mont-Blaoc, particulièrement au mont Joli, au mont. Lâchât (fig. 87) et dans la chaîne des Aiguilles-Rouges, dans

■«4*iiHi»*&^€" «^^i

Fig. S7. ~ Ulemuitc Hitie «I tronçonnée des coucliv; jurassiques du taout Uchit (coulnfart du Hunl-BJaac). E.E.E. intervalles comj>rii (rniiï \e, trmi^un. et incrusté* de talcilc et de quirti. — GrsDdeur nilurelle.

leMayenthaUprès Wasen(llri) ', ainsi que dans les Alpes bernoises, au Frêle de Saille, dans les dolomies oxfordiennes*. Une béleninile qui originairement avait 5 à 7 centimètres de longueur atteint jusqu'à 50 centimètres; tes tronçons sont ordinairement disposés suivant une ligne droite. Des bélemnites étirées de la même manière se rencontrent aussi dans les schistes argilo-calcaires, exploites pour ardoises, dans l'Oisans, le Valbonnais. le Valgaudemar et autres localités des Alpes françaises*.

' Colleciion de 1. Adrien Paillette, dépoiiée au Muséum, n" 1i et 70.

■ M-Pieri'e Uérian en a donné une très bonne description {Berickle ûber die Verkandlungai der natarfoncheiuUn GeietUchaft in Batel. t. Vil, p. 55; 1S45) i — Sluder, CeolOffU der Schaeit, l. I. p. 374. — Voir aussi : Alpb. Favre. Reekeixhei gMogiq^ta lur la poTlUt de la Savoie voùinei du Monl-Blanc, t. III, p. 103.

* D'après II. Renevier.

* D'après H. Lory.

MÉTAMORPHISME DE TtXTlRE. 211

Toutes ces déformations, tous ces brisements, ont amené à cette induction que la schistosité a été engendrée par des pressions mécaniques, aussi bien que les déformations et étirements de fossiles auxquels elle se rattache*.

Les agents qui ont produit le feuilleté ont donné, en outre, naissance à d'autres caractères.

Tel est le parallélisme linéaire que Ton constate très fréquemment dans les gneiss, micaschistes, schistes amphiboliques, quarizitcs, itabirites, itacolumiles , roches a graphite, etc. '.

Le parallélisme linéaire très prononcé que présentent de grandes plaques de gneiss, de la collection du Muséum, offre une ressemblance frappante avec quelques-uns des produits d'expérience dont il va être question.

Dans des roches qui n'avaient pas les conditions de plasticité convenables pour acquérir la structure feuilletée, les pressions internes ont laissé parfois une empreinte de nature différente, mais non moins signilicative.

Telle est la structure entrelacée de beaucoup de calcaires avec veines argileuses. Certains marbres de Campan et des marbres griottes présentent aussi des indices évidents du même mode d'action. On peut en observer des exemples du même genre dans les Alpes, sur les calcaires phylladifères de la vallée de Tignes, en Tarentaise.

Je rappellerai également, comme autres indices d'étirement, ceux que j'ai observés dans les phylLides et les quartziles de la montagne du Houle, près Cherbourg' : ils consistent dans l'aplatissement des nodules de quartz et de

* Daniel Sharpe a bien démontre ce fait.

' Je ne puis que renvoyer aux excellentes observations que Ilauinann a faites sur ce sujet.

' Observations sur ta nature des actions métamorphiques qu'ont subies les roches des environs de Cherbourg Màtuoit-es de la Société ies Sciences tutiurelles de Chei»^ bourg, t. VUI.

n% MÉTAMORPHISME RÉGIONAL.

pegmatite dans le sens des feuillets et dans un étirement linéaire de beaucoup de géodes contenant du quartz, du feldspath et de la chlorite, qui ont pris des formes tubulées, de manière à rappeler les cellules étroites et parallèles de certains polypiers.

Les roches sont parfois non seulement feuilletées, mais aussi finement plis$ées et fibreuses. A côté du calcaire du TyroU qui a été bien souvent cité comme tel, je me bornerai à mentionner un phyllade subluisant, à pâte très fine, à feuillets constamment ridés, provenant de la vallée de lignes, en Tarentaise, ainsi que beaucoup d'autres schistes analogues, de la même région \ Les calcschistes du terrain jurassique des Pyrénées sont souvent comme filandreux V En Ecosse, le calcaire, aussi bien que le phyllade, est quelquefois fibreux comme du bois '.

Expériences faites pour expliquer la schistosité et les caractères qui s'y rattachent. — ^Depuis qu*il a été constaté que la schistosité est indépendante de la stratification, la cause d'une disposition géométrique aussi remarquable et aussi générale a été robjet de diverses hypothèses. On Ta attribuée, tantôt à des actions cristallines, tantôt à des effets électriques. La seconde de ces suppositions s'appuyait surtout sur ce résultat, annoncé par Robert Fox*, que l'argile humide, en présence de courants électriques, peut devenir schisteuse. Le magnétisme terrestre, la chaleur interne, un commencement de cristallisation, ont aussi été invoques, comme causes de celte texture*. Ces origines, qu'on pourrait qualifier d'occultes.

^ Le mot Gefaltelté a été employé pour désigner cette texture ou fibronlé, dont le talc laminaire présente des exemples en Tyrol, au Zillerthal et aux États-Unis.

* D'après M. Leymerie.

' MaccuUoch, Geologieal clarification ofRocki, p. 425.

* Repart of the Camwall polytechnical Society, 1857. M. Robert Hunt a poursuivi ces recherches. Memoirt ofthe Geological Survey of Great Britain, t. I, p. 453 ; 1846.

* Sedgwick, John Herschel, Lyeil (Elemenlê of Geoiogy), Darwin [Geological observa'-

ont cependant été admises par des savants aussi éminents que de la Bêche S Hopkins " et Scheerer *.

Pendant que ces hypothèses se discutaient, un autre caractère, non moins essentiel, était mis en évidence par des observations exactes et nombreuses : c'est que la production du clivage, dans les terrains stratifiés, se montre en rapport, d'une part, avec les actions qui ont déformé les fossiles dans les mêmes couches, d'autre part, avec les axes de redressement et les grandes lignes de dislocation \ Selon toute probabilité, ce phénomène devait donc être attribué à des actions mécaniques.

Cette idée, qui parait aujourd'hui très simple, a été soumise, par M. Sorby, au contrôle de l'expérimentation*. Ce savant, auquel on était déjà redevable d'autres recherches ingénieuses, avait préalablement reconnu, en examinant au microscope la disposition de leurs éléments, que les roches feuilletées ont éprouvé une compression. Puis, en mélangeant des paillettes d'oligiste à de l'argile blanche, et en soumettant le mélange à la compression, il obtint une masse nettement feuilletée.

M. John Tyndall alla plus loin * : il produisit une structure feuilletée, tout à fait semblable à celle de l'ardoise, dans certaines substances plastiques, comme la terre de pipe et la cire d'abeille, en les comprimant et en leur faisant subir une sorte de laminage.

tionê on South America^ p. 168). -^ Boue pense que la chaleur, cause de ce changement de texture, a été apportée par les roches éruptiYes. — Quenstedt, Epochen der Natur, p. 192.

*■ Report on the geology of Comwall, p. 281 ; de la Bêche pensait que ces forces polaires sont en relation avec le magnétisme terrestre.

* On the connexion of geology and terreêtrial magnetUm ; 1851. ' Archiv fur Minéralogie, par Karsten, t XYI, p. 109; 1842.

* Notamment par M. Baur et par D. Sharpe.

* The Edinburgh new Philoaophical Journal, t. LY, p. 437; 1853; The London, Edinburgh and Dublin PhiloMophieal Magazine, t. XI, p. 20, et t. XII, p. 27 ; 1856.

* The London, Edinh. and DubL Phil. May,, t XII, p. 35; 1856.

Des expériences que j'ai faites vers la même époque', par d'autres procédés, et dont la figure 88 représente un des résultats, m'ont conduit à une conclusion semblable. Utilisant des presses à balanciers mues par la vapeur, et d'autres moyens énergiques de compression, je reconnus que, pour produire dans l'argile une texture feuilletée, il faut : i" que la substance puisse éprouver des glissements et s'étendre par un commencement de laminage; 2° que In masse comprimée soit douée d'un degré particulier de plasticité : trop

sèclie. elle se brise; trop molle, elle se lamine, sans que les feuillets puissent s'isoler.

D'un autre côté, le môme sujet était abordé théoriquement, par des considérations empruntées à la physique mathématique et à la théorie de l'élasticité, notamment par MU. Hopkins *, Laugel ^ et le professeur Haughton '.

Les belles recherches expérimentales de Tresca ' ont

' Éludei el expériehcti (ynfAArftWI tur le M^lamorphitmt, p. tll dU n I. 13S du mém. in-8*; 1150-00.

> TIte Edinb. Neu PAi/. JourHaf. t.XLV; ISM.

> Su». Soc. ^/., 3* série. (. XIU p. 303:1855.

• Th4 Ltndon, Edini. and DM. Phil. Mëg.. t. \U, p. 108; 1856. ■ Mémtittt dit Sstantt étranger*, t. SV[I[, p. 73S. t. XX. p. H; IStî.

MfiTAMORPHISHE DE TEXTURE. 945

ouvert un horizon nouveau sur la connaissance des mouvements intérieurs qui se produisent lorsque des corps so^ lides se trouvent soumis à des pressions assez énergiques pour les déformer et les forcer à s'écouler, suivant l'expression hardie et juste employée par ce savant. Dans le désir de revenir à l'examen expérimental de l'importante question de la schistosfté et de quelques faits qui se rattachent à cette texture, je demandai à Tresca de recourir à sa connaissance approfondie du sujet, et il voulut bien m'accorder son concours de la manière la plus efficace, pour satisfaire au programme que je m'étais proposé. Je dois aussi de vifs remerciements à M. Alfred Tresca, ingénieur

Les nouvelles expériences dont il va être rendu compte ont été exécutées, pour la plupart, avec la presse hydraulique qui a servi aux principales recherches de Tresca sur l'écoulement des solides * (fig. 89). L'effort pouvait s'y élever jusqu'à 100 000 kilogrammes de pression totale exercée sur les plaques; mais on est toujours resté notablement audessous de cette force.

L'argile sur laquelle on voulait expérimenter, après avoir été amenée à un degré de consistance convenable par la dessiccation, était placée entre des parois verticales de formes cylindrique ou prismatique. Par suite de la pression qu'un piston exerçait sur elle, cette argile était forcée de s'écouler de bas en haut, sous la forme d'un jet, entre les bords d'une ouverture pratiquée dans une matrice métallique, ainsi que dans le sommier supérieur de la presse.

On a fait successivement varier, dans leur forme et dans leur disposition, l'argile soumise à la pression et l'orifice pat* lequel elle s'écoUlâit.

« idnoltè ptMté, p. 746.

SIS HËTAHORPHISHE RÉGIONAL.

1° Dans une première série d'expériences, le cylindre était circulaire et l'orifice, également circulaire, était concentrique au cylindre. Les deux diamètres étaient de 10 et de 2 centimètres, c'est-à-dire dans le rapport de 5 à 1 ; les sections el, par conséquent, la vitesse du pistou et celle du jet, étaient dans celui de 25 à 1.

En se servant d'argile plastique de Montereau, mélangée

Fig. 89. — Production d< li ichiiloiité liquc — l>, piiton comprewcur ' " 8 S S. iomini«n de 11

8 S S. iomini«n de 11 prene; A. A. corpi ds pompe i B, plateau: un ortAce ménifd dii» le ■ommler lupérieur permet le pasuge du jet d'argile ; Il schistonU de celui-ci aat parallèle •u Mo* du mouvement. — Ëcbelle de J|.

de sable quartzeux, on a obtenu une texture fibreuse des mieux caractérisées (fig. 90). De l'argile, que l'on avait mélangée de paillettes de mica, au lieu de quartz, a fourni le même résultat. Ces paillettes manifestent une tendance évidente à se diriger parallèlement au jet; leurs plans sont

HËTAMORPHISME DE TEXTURE. St7

orientés de diverses manières, mais disposés de Taçon à produire, comme dans le premier cas, des couches concentriques à la surface cylindrique du jet. La texture obtenue dans ces deui expériences rappelle, par son aspect, la texture d'une tige de bois de dicotylédone, avec ses couches annuelles; elle reproduit la texture de certaines roches, que l'on a qualifiées de fibreuses {en allemand flsB$erig).

2* En faisant écouler l'argile micacée par un orifice rec-

Fîg. 90 — froduclioD de 1i ilnicinre, 1 la fois Mbisleose cl cancenlriquo, din) de l'argile nircfe i l'tcoular par un oriQce circulaire Vus d un échanlillon montrant âtai iccllaiii, l'une lui lanll'aie, et l'antre dans le leni pcrpenriirulai'i^. —Deux tois la grandear nilurclle.

tangulaire placé au centre du cylindre vertical, on a obtenu une texture qui diffère de la précédente. Gomme dans le premier cas, les paillettes de mica se placent en totalité parallèlement à l'axe d'écoulement, la plupart parallèles à la grande face, d'autres, en beaucoup plus petit nombre, parallèles à lit petite face du rectangle de la section.

3" Afin d'éviter que la matière afflue de tous les points de la masse cylindrique vers le centre, et pour simplifier le phénomène, on a remplacé le cylindre circulaire des eipé-

loiiinite i un ïcvulemcnl : <;b«- >ure parallèle au plin des reullUlt.— Grandearnilul^lle.

HËTAHORPHISHE RÉGIONAL.

riences précédentes par un prisme rectangulaire; puis on a produit l'écoulement entre les lèvres d'un orifice également rectangulaire, dont la largeur était précisément celle du prisme de terre. Le rapport des seclions était, celle fois, de 10 à 1.

L'argile sableuse, el surtout l'argile mélangée en proportions variables de paillettes de mica, ont acquis une schistosité des mieux caractérisées ; les Teuillets sont parallèles à la grande face du jet (fig. 91 el 92}.

On a mélange à l'argile non seulement du mica en petites paillettes, miiis aussi en lames carrées, de 4 à 5 millimèlres de ciMé. Ces dernières sont venues se placer, avec une régularité plus grande encore que les paillettes, dans le plan précilé, c'està-dire parallèlement à la grande face du jet.

Ces diverses pâtes feuilletées artificielles rappellent complètement, par l'aspect de leur cassure, certaines roches naturelles, phyllades quartzitères, schistes micacés et micaschistes.

De l'argile, non mélangée de sable ou de mica, se comporte de même el jIj, et acquiert une schistosité d'autant "'J.* plus fine que la matière se divise "m elle-même en pariicules plus ténues.

Des cristaux, autres que ceux de

nCtamorphisie dk TEXTint:. 2ig

mica, s'alignent régulièrement dans ce mode d'écoulement. Ainsi, quand à la pâle on ajoute successivement de petites tiges cylindriques, et, à défaut de cristaux de feldspath sanidine, isolés et suffisamment minces, de petites plaques de plomb de même forme, les unes et les antres se dirigent parallèlement au jet. Les plaques en forme de feldspath se

placent, à peu près en totalité, parallèlement à la schistosité, à laquelle elles contribuent, par conséquent, pour leur part.

Comme complément des expériences eitéculées sur l'écoulement des substances argileuses, j'en ai fait d'analogue^ sur des substances ramollies et rendues plastiques par la

330 MËTAJCORPHISIIE RÉGIONAL.

chaleur, et pour cela, j'ai profilé du concours obligeant de M. Ch. Feil.

L'opération se fit sur un verre riche en plomb (fiint) et très tendre, que l'on fondit dans une moufle. Le verre, refroidi jusqu'à n'être plus très fluide, fut forcé de s'écouler, soit sous l'action d'un piston, soit sous celle d'une vis. L'examen des stries, présentées alors par le flint, montra que le mouvement avait eu lieu comme on pouvait le sup-

Fig. 85. — Fragment de tulle, orTranl une structure ichisteuie ordonnée v»f npport «ni ■urficei du moule, piralMlement auiquelJes l'est produit l'écoulement de l'arglla. — Gru-

poser. Ces stries très fmes, accusées par des différences de réfraction, se reconnaissent micui encore sur des plaques minces.

Sans recourir à des expériences spéciales, on réalise dans certaines opérations industrielles le développement de la structure schisteuse. Ainsi, la fabrication des briques et des tuiles comprend des opérations d'étirement où se trouvent, très souvent, reproduites les conditions de consistance et d'écoulement nécessaires à la schistosité; les figures 93 et 94 en donnent des exemples.

HETAMORPHISNE de TeXTURE.

Ue même l'acide stéarique comprimé à chaud, pourl'ex-

ia NËTAHURPHISMË KÉtilONAL.

pulsion des graisses liquides, prend une structure feuilletée représentée figure 95.

Le fer laminé est très souvent schisteux, c'est-à-dire composé de zones parallèles distinctes |)ar leur éclat (fig. 96 et 97), et l'on sait que l'interposition de matières étran-

..SLIC

<^»$ ru

SS4 MËTAMORPUISME RÉGIONAL.

de courbure, est représenté par les bélemnites de diverses localités des Alpes, qui ont été tronçonnées, et dont les segments plus ou moins écartés laissaient primitivement entre eux des vides, que des substances minérales sont ultérieurement venues incruster ou remplir.

Lorsqu'un test n'a pas plus d'épaisseur que celui d'un trilobite, il n'est pas difficile de le déformer, en l'empâtant dans de l'argile, que l'on soumet ensuite à une pression.

Quant aux fossiles à test épais, comme une bélemnite ordinaire, leur résistance est trop grande pour qu'on pût la tronçonner au milieu de l'argile, au moins dans les conditions de pression dont on pouvait disposer. Pour remédier à cette difficulté et obtenir une rupture sous un moindre effort, on a empâté, dans de l'argile, des cônes de craie très allongés, ayant la forme d'une bélemnite ordinaire, B (fig. 99). Ce sont ces imitations de bélemnites qui ont été l'objet d'une série d'expériences, dans lesquelles on a produit l'écoulement, tantôt par écrasement, tantôt suivant le sens de la pression ; les figures 100 et 101 représentent des résultats ainsi obtenus.

La première de ces figures nous offre, pour ainsi dire, une exagération du phénomène, les tronçons de la bélemnite étant beaucoup plus écartés qu'ils ne paraissent jamais l'être dans les roches. Quant à l'échantillon de la figure 101, il a été obtenu par voie d'écrasement.

On arrive cependant à déformer les bélemnites naturelles, mais il faut, pour cela, les enchâsser préalablement dans une masse qui offre plus de cohérence que l'argile.

Plusieurs expériences, par voie d'écrasement, ont été faites sur des bélemnites {Bélemnites niger)y qui avaient été enchâssées très exactement, au moyen du moulage, dans une masse de plomb, en forme de parallélépipède. La pièce de plomb était chaque fois soumise à une pression d'environ

HËTAHOnpHISHE DE TEITURE. SS5

50000 kilogrammes. On a obtenu ainsi des bélemniles tronçonnées, dont les fragments sont plus ou moins espacés et qui, par conséquent, ont augmenté de longueur, exactement

piston Pdc II pre*se hydnu- Iique, et deitinée 1 subir dd étireroenl el un tronçonnement. — Échelle de J.

dans lesquels Ëcbelle de i.

ironçonn* .

del'irgilïod il était empilé.

— Échelle do <

comme les types naturels que l'on avait en vue. L'échantillon (fig. 103), comparé à l'état initial qui est représenté par un moulage (fig. 102), montre bien le changement qui

^lËTAMORPHISME RÉGIONAL.

Fig. lOÎ. — Btlemnita KÎQcr B, eiaclctnciil encisli'ée par le moulage au centre d'un pthme en plomb, {mmt de deui parties, donl une tcule est représentée. Ce prisme est desliiit 1 subir. perpendicuUirtmsiit il >ei plus grindes faces, l'action iv. la presto bjdnuiique. — Éclielle de !.

Fig. lOB. — Étirement el IronçounenieDl de ta Mlemtiil de II preue hjdraulique. sur le prisme de plomb od i quop«ur liDgBrepréc*i"

Ilg. piÉcedeule, par i'arlioii

' s'est produit. Quelques-uns des tronçons se. sont allongés, en s'écrasant.

MËTâMORPUISIIË de texture. S27

Quant aux simples déformations de fossiles, leur imitation ne présente pas de difficulté. Ainsi, en enchâssant un test d'écrevisse dans une masse de plomb, que Ton comprime ensuite, on le déforme, à la manière des trilobites des ardoises. Cette imitation trouve aussi son analogue, par exemple, dans le laminage par lequel on démonétise à Londres les pièces hors de cours (fîg. 104).

Oheroaliom théoriques et déductiom relalkes wux rochc% schisteuses. — La texture schisteuse des roches n'avait été imitée expérimentalement qu'au moyen d'une pression, exercée perpendiculairement au plan de schistosité. Or, dans les expériences qui font l'objet de ce chapitre, on voit naître un feuilleté des mieux caractérisés, sous des conditions dilïérentcs. Car les feuillets s'y produisent, et celii pour des bandes de plusieurs mètres de longueur, dam le sens même de la pression et du moucemenl.

C'est un résultat qui trouve son application dans l'histoire des roches schisteuses cristallines, à feuillets à pou près verticaux, particulièrement dans celles qui occupent k» centre de certains massifs montagneux.

Ces mêmes expériences conduisent aussi a modifier l'explication théorique de la schistosité, qui est généralement admise. Un corps incomplètement solide, ou doué d'une certaine plasticité, étant soumis à une pression énergiqic, qui le force à s'écouler dans le sens suivant lequel il rencontre le moins de résistance, se comporte a peu près comme le ferait un liquide très visqueux. Dans ce mouvement, les molécules voisines ne marchent pas uniformément; les différentes vitesses qu'acquièrent les molécules conliguës les font glisser les unes sur les autres. De là, un alignement prononcé des éléments de formes diverses, cristaux, lamelles aplaties ou particules microscopiques.

Cette texture schisteuse ou feuilletée, conséquence directe d'un glissement, est nécessairement ordonnée par rap* port au mode et à la direction de l'écoulement : c'est ce qu'on constate pour les diverses dispositions successivement employées dans les expériences.

On voit donc que c'est à tort que certains géologues ont voulu distinguer, dans les roches schisteuses, d'une part, le clivage, d'autre part, l'alignement des cristaux connu sous le nom de foliation ou de lamination. Ces deux caractères remarquables dérivent de la même cause, et l'expérience les produit dans des conditions identiques et simultanément : aussi les avons-nous compris ici sous le nom unique de schistosité^

Il n'est pas nécessaire que la masse plastique soit mélangée de parties vi$iblem€nt différentes, pour acquérir la texture schisteuse. Une même substance, tout en étant chimiquement homogène, peut ne pas l'être dans sa condition physique, par exemple, dans son degré de cohésion. C'est ce qui parait arriver en général, même dans des corps, comme le plomb métallique ou le verre fondu, dont l'uniformité d'aspect ne ferait pas soupçonner de semblables différences*.

En outre, dans les expériences faites par voie d'écoulement, aussi bien que dans celles de compression directe, on voit qu'il suffit que les particules subissent un déplacement très faible, de quelques centimètres à peine, pour qu'elles s'alignent et qu'un feuilleté très régulier en sôit la conséquence.

L'examen microscopique des masses feuilletées artificiellement contribue encore à les faire assimiler aux roches

* Le résultat auquel Tobservation avait conduit Darwin et Sharpe est donc pleinement consacré par 'expérience.

* Pour le plonôb, le fait s*est manifesté dans une eipérience faite par Tresca sur un cylindie de ce métal.

HerAllORPHlSNS DE TEXTURE. 329

feuilletées naturelles. Des sections très minces, pratiquées sur ces pâtes perpendiculairement aux feuillets, soit après une simple dessiccation à la température ordinaire, soit après une calcination au rouge, montrent des feuillets minces, qui se dessinent par des teintes différentes et qui se contournent autour des grains quartzeux, à la manière de ce qui arrive dans les micaschistes, pour les feuillets de mica qui enveloppent chaque grenat.

Ce qui ajoute encore à leur ressemblance avec les roches naturellement feuilletées, c'est la manière dont ces produits d'expérience se comportent, quant à la conductibilité de la chaleur, soit à l'état cru, soit après la cuisson. M. Jannettaz,

Fig. 106. — ConriM siliptiquc monlnnl comnient nrle U conductibilité thermique, luiTinl la direction, dim de l'irtile rendue ■rtificiellsment icbiitiiue pir éCDulemeat; e'eit li rcpro. ductioa d'un cirictéie suentlel detnicli« ■clii«l«inei DatuRlIn. — GTiudeuruiluralle.

qui a bien voulu, sur ma demande, en soumettre quelquesuns à Texpérience, y a reconnu, sur les tranches des feuillets, et même dans leur plan, des ellipses analogues, par la dimension relative de leurs axes, à celles qui se dessinent sur les schistes naturels (fig. 105).

On peut de plus constater ici, avec exactitude, comment les axes de conductibilité sont placés par rapport aux directions des mouvements relatifs, sous l'action desquels la substance s'est écoulée. Cette relation peut être mise à profit pour l'histoire physique des roches anciennes.

Il importe de remarquer que toutes les actions d'écoulement ou d'écrasement, qui ont imité la déformation des fossiles etl'écartement des bélemnites, ont, en même temps.

930 MÉTAMORPHISIIE REGIONAL.

produit le feuilleté dans Targile qui enveloppait ces corps. Cest une coïncidence conforme à celle qu'ayait signalée l'observation des faits géologiques. De plus, l'existence de vides, laissés entre les tronçons des bélemnites étirées artificiellement, ainsi que la conservation, par ces vides, de la forme du fossile, offrent, avec des échantillons naturels, une analogie significative ; car ce double caractère prouve que Tétirement a eu lieu loi'sque les roches rendues, il est vrai, plastiques par Fénei^ie de la pression, étaient cependant à rétat solide. I^es expériences montrent, en effet, que dans une substance pâteuse les vides se déforment, et puis se comblent, au moins partiellement, par des bavures, au fur et à mesure de leur production.

D'un autre côté, Texpérience montre, comme on Ta \u plus haut, figure 98, page 225, que la schistosité peut se développer dans des masses à peu près solides, telles que le plomb. 11 en a sans doute été de même pour des roches, comme celles du mont Lâchât, qui ont été rendues schisteuses, en même temps que des bélemnites s'y étiraient.

La texture feuilletée peut se produire aussi par des procédés autres que celui qui vient d'être mentionné ^

Le moyen qui se présente naturellement à l'esprit est analogue à celui par lequel on prépare les pâtisseries feuilletées*. Mais ce procédé ne parait avoir que bien peu d'analogie avec les phénomènes naturels.

D'un autre coté, je dois rappeler que j'ai obtenu autrefois le feuilleté du verre transformé, dans mes expériences sur la formation d'espèces minérales dans Teau suréchauffée.

* Je ne mentionnerai que pour mémoire le clivage que H. Fox a annonoè se produire dans Targile, sous Tinfluence de courants Toltaîques.

* On enduit de mica ou de graisse une couche d'argile, puis, en repliant cette couche un ccrtsin nombre de fois sur elle-mèaie et en h laminant, on obtient une masse feuilletée, qui ressemble aux roches schisteuses naturelles et qui participe également de leurs propriétés, en ce qui concerne la conductibilité de b chaleor.

un test d'camai à* s^i«â*> ru[i)|iriiUEeiiflHilMlltttttJl^B«S

cieople, dai k lB^|itptaA

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leur ressemblance avec les roches c'est la manière dont ces produits nt, quant à la conductibilité de la soit après la cuisson. M. Jannettaz,

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lUs constater ici, avec exactitude, comment uctibilité sont places par rapport aux direcveinents relatifs, sous l'action desquels la l écoulée. Celte relation peut être mise à . listoire physique des roches anciennes, de remarquer que toutes les actions d'écoule- .crasement, qui ont imité la déformation des «artement des bélemnites, ont, en même temps.

Hxlle/linta, si souvent rubanées, appartiennent à la même catégorie .

Dans le mélaphyre, comme de Buch Ta reconnu pour celui du Tyrol, les cristaux d'oligoclase sont souvent à peu près alignés '. Je ne ferai que mentionner, au même point de vue, la diabase, le gabbro, Téclogite, Thypersthénite, la serpentine', Tanamésite et la minette (par exemple, celle des Vosges) '.

La texlure feuilletée a été, depuis longtemps, observée dans les divers types de roches trachytiques, qui sont devenus schistoïdes, rubanés ou tégulaires, par le parallélisme des tables de sanidine. Aux environs du Puy-en-Velay, le trachyte se divise en tables el en dalles que Ton y exploite\ Parmi les exemples que Ton pourrait citer, je me bornerai à rappeler ceux des Iles Ponces, sur lesquels Poulett Scrope a appelé l'attention', et celui du Drachenfels, près de Bonn •.

On sait d'ailleurs que les roches trachytiques produites actuellement par les volcans, sous forme de coulées de laves, prennent également la structure schisteuse. A Santorin, d'après M. Fouqué, qui a fait une étude classique de celte île remarquable, il est des laves qui peuvent servir comme dalles, à la manière des micaschistes. Des laves feuilletées, doléritiques et feldspathiques, ont été recueillies par M. Yélain aux îles Saint-Paul et Amsterdam, et par M. Filhol, à l'île Campbell, ainsi qu'il ressort des collections déposées au

* Von Hichthofeiit Bemerkungen ûber die Trennung von Melaphyr uiid AugU-Porphyri p» 35.

* La serpentide et Tcuphotide dans les Grisons, d*iiprès M. Studer.

' Delesse, Mémoires sur les Roches des Vosges : minette {Annales des Mines, 5* sér., U X, p. 517], p. 541, 1856), — Daubrée, Descr. géol, el min. du dép, du Bas-Wiiti, p. 35.

* ^erinsiàr^OMT, Description géognosliqûe des environs du Puy-en^Velay, p. 114-119.

* Trans, GeoL Soc.^ t. II, p. 195.

* Von Rath, Dos Siebengebirge, Les cristaux sont brisés, ce qui prouve qu'ils étaient fohnés quand la rocbe elle-mômd jouissait encore d'une certaine plasticité.

MËTAMORPHISME DE TEXTURE. 235

d'argile, sont devenus schisteux (calcschistes de la Maurienne, quartzophyllades micacés).

En général, la schistosité se rattache, comme on vient de le voir, aux mouvements qui ont ployé les couches. Cependant il est des roches qui paraissent avoir pris une texture analogue à celle dont il vient d'être question, sans qu'elles aient cessé d'être horizontales. Tels sont notamment les schistes bitumineux du terrain permien (Igornay, près Autun, Thuringe, etc.) et peut-être aussi les bogheads tertiaires de Menât (Puy-de-Dôme) et d'autres provenances, les marnes magnésiennes de Saint-Ouen, et certaines marnes du grès bigarré (Letten). Des roches qui avaient originairement une consistance très favorable au développement de la schistosité ont pu acquérir ce caractère, sous la simple pression des masses qui leur ont été superposées.

Il est des géologues qui ont regardé le feuilleté des roches cristallines, telles que le gneiss, comme un vestige de stratification, et qui ont assimilé les feuillets à des couches minces ^ Cette supposition a servi à appuyer le nom de metamorphiqueSj qu'on a osé étendre à la totalité des roches de cette catégorie. Bien que j'aie cherché ailleurs à montrer l'importance du métamorphisme, je n'ai pas cessé de m'élever contre une conclusion hypothétique aussi absolue. Entre certains gneiss et le granité, il n'y a pas plus de distance qu'entre les laves feuilletées et les laves massives. L'observation qui précède suffit pour montrer combien il y a lieu, à plus forte raison, d'être circonspect dans les supputations, que l'on prétend faire, dans divers pays, des épaisseurs de ces roches.

Dans les terrains cristallisés dont il s'agit, la schistosité

* L'origine éruptive de certains gneiss et de leptynites a été soutenue par dlTers géologues, notamment par Maumann et par Élie de Beaumont. Bull. Soe. géol.t S* série, t. IV, p. 130; 1847.

riulllïlt.— Grindeurnilunllc.

HÉTAHORPHISME REGIONAL.

riences précédentes par un prisme rectangulaire; puis on a produit l'écoulement entre les lèvres d'un orifice également rectangulaire, dont la largeur était précisément celle du prisme de leri-e. Le rapport des sections était, celle fois, de 10 à 1.

L'argile sableuse, et surtout l'argile mélangée en proportions variables de paillettes de mica, ont acquis une schistosilé des mieux caractérisées; les feuillets sont parallèles à la grande face du jet (Rg. 91 et 92).

On a mélangé à l'argile non seulement du mica en petites paillettes, mais aussi en lames carrées, de 4 à 3 millimètres de côlé. Ces dernières sont venues se placer, avec une régularité plus grande encore que les paillettes, dans le plan précité, c'està-dire parallèlement à la grande face du jet.

Ces diverses pâtes feuilletées arti- (iciellesrappeilentcomplètement.par l'aspect de leur cassure, certaines roches naturelles, phyllades quartzifères, schistes micacés et micaschistes.

De l'argile, non mélangée de sable ou de mica, se comporte de même et et acquiert une schistosilé d'autant plus fine que la matière se divise elle-même en particules plus ténues.

Des cristaux, autres que ceux de

IIËTAMORPIIISVE DH: TCXtUDE. 319

mica, s'alignent régulièrement dans ce mode d'écoulement. Ainsi, quand à la pâte on ajoute successivement de petites tiges cylindriques, et, à défaut de cristaux de feldspath sanidine, isolés et suffisamment minces, de petites plaques de plomb de même forme, les unes et les autres se dirigent parallèlement au jet. I*s plaques en forme de feldspath se

placent, à peu près en totalité, parallèlement à la schistosilé, à laquelle elles contribuent, par conséquent, pour leur pnrt.

Gomme complément des expériences exécutées sur l'écoulement des substances argileuses, j'en ai fait d'analogue^ sur des substances ramollies et rendues plastiques par la

236 MfiTAMORPHISME RÉGIONAL.

ment sur ces passages \ Ces auteurs ajoutent que les amphibolîles deviennent» de même, schistoîdes jusque dans le centre de leurs massifs.

Enfin, j'ajouterai que la collection du Muséum présente, dans les vitrines exposées au public, une série de ces roches cristallines schisteuses, recueillie par Gordier et provenant des environs de Deville, où j*ai eu également occasion de les étudier.

Ce que montrent les roches schisteuses cristallines des Ârdennes trouve encore ses analogues dans bien d*autres contrées et pour d'autres roches. Gomme on l'a dit plus haut, il n'y a guère de roches cristallines qui ne soient susceptibles de se présenter à l'état schistoïde. G'est ainsi que le granité, la protogine, la syénite, deviennent graduellement schisteux, dans une foule de localités.

Parmi les faits semblables que l'on pourrait citer en grand nombre, je me bornerai à rappeler d'autres cas problématiques, signalés dans des roches anciennes de la Belgique, ainsi que le passage complet du porphyre au schiste, signalé par M. de Dechen en Westphalie, dans la contrée de la Lenne. IjCS roches volcaniques récentes, particulièrement les trachytes et les phonolithes, offrent de toutes parts de tels passages.

Depuis que l'on a démontré expérimentalement les conditions mécaniques dans lesquelles une masse, incomplètement solidifiée, peut acquérir la structure schisteuse, sous l'influence d'un léger déplacement de ses particules, on ne saurait voir, dans la conformité de structure qui vient d'être signalée, une preuve de l'origine sédimentaire des roches cristallines et schistoîdes. Supposons que ces masses érup-

* Voir notamment p. 111 de leur Mémoire sur les roches plutomennes de la Belgique et de r Ardenne française.

tives aient été originairement subordonnées aux roches siluriennes et cambriennes» et interstratifiées dans ces dernières, par exemple, comme les nappes de porphyre feldspalhîque le sont dans les terrains permien et triasique de diverses contrées, ou comme le basalte Test fréquemment dans les couches tertiaires : si ces masses éruptives n'étaient pas encore parfaitement solidifiées, lorsqu'un mouvement général a produit le feuilleté des roches argileuses dans lesquelles elles sont enclavées, elles ont dû participer à ce mouvement, et leur texture en a nécessairement subi la conséquence.

En résumé, le caractère schisteux a été imprimé très fréquemment aux roches éruptives, et souvent, en même temps qu'aux roches sédimentaires voisines, de manière à présenter un parallélisme général. On conçoit qu'un tel parallélisme puisse laisser dans le doute sur l'origine, éruptive ou sédimentaire, de certaines roches cristallines.

d'autres lieux et, par exemple, dans les Vosges septentriunales autour du massif du Champ-de-Feu.

Au petitDonon de Rothau, il se présente, en outre, un fait des plus caractéristiques \ Non loin du granité, le terrain de transition est traversé par une roche amphibolique. Dans les parties où sont accumulées des flustres et des ca/amo/^om spongites avec des noyaux de calcaire lamellaire, il apparaît de répidote, de l'amphibole et du quartz à l'état cristallisé. Des cavités voisines de formes indéterminées, mais que leur ressemblance avec les premières doit faire considérer aussi comme des empreintes madréporiques, sont tapissées de cristaux brillanls des mêmes substances. C'est dans l'une de ces géodes que j'ai reconnu Taxinite, avec ses faces nommées l el s par Haûy. On peut croire que l'acide borique a été introduit à la suite de l'éruption rocheuse, comme dans les amas métallifères du Sud-Ouest de la Norwège, où l'on a trouvé l'axinite*.

Le granité, dont l'intrusion a contribué pour une large part à la constitution de la chaîne des Pyrénées, y a produit les mêmes phénomènes qu'a décrits Durocher et que M. Barrois a également reconnus dans les Asturies et la Galice, où la tourmaline est associée aux schistes mâclifères.

En Gornouailles, chaque îlot granitique est également entouré d'auréoles métamorphiques. De la Bêche les a parfaitement fait connaître dans son classique ouvrage sur celte presqu'île, et les a figurées d^une manière expressive sur sa carte, par une teinte dégradée autour de chaque protubérance. La tourmaline' figure parmi les minéraux qui ont été ainsi engendrés.

Des exemples non moins nets sont visibles dans le

< Comptes Rendue, t. XVIIl, p. 870, 1844.

* AnnaUê des Minet, 4* série, t. II!.

> AUport. Qttofteriij iûumal, WO.

district des lacs du nord de TAngleterre, autour du granité de Skiddaw. L'altération s'étend jusqu'à 5 à 4 kilomètres de la masse éruptive et plus près, se montrent des cristaux de chiastolite sur une largeur excédant rarement 400 mètres\

Le sud-ouest de l'Irlande, dans le comté de Wicklow, présente des effets très caractérisés de métamorphisme autour de masses granitiques, qui se développent du nord-est au sud-ouest sur une longueur de 100 kilomètres avec une largeur de 8 à 11 kilomètres.

Au Harz les roches enveloppant le granité, qui ont depuis longtemps reçu le nom de komfelsj décèlent des actions non moins significatives.

En Bavière, dans le Fichtelgebirge, aux États-Unis, dans le New-Hampshire * et dans bien d'autres lieux, il serait facile de signaler des faits analogues.

Les transformalions dues aux intercalations de granité se sont propagées sur des distances variables qui, de quelques centaines de mètres, vont exceptionnellement a 1500, 2000 et 3000 mètres. Elles se sont généralement propagées plus loin dans les angles rentrants delà masse éruptive.

La chaleur seule ne peut expliquer ces faits, ainsi que Durocher l'avait reconnu. Le granité qui a pénétré à un état plastique nous apprend, par les inclusions que renferme encore sa pâte, que des gaz, des vapeurs, des liquides parmi lesquels Teau se trouvait très probablement, ont dû accompagner sa sortie et contribué aux actions que nous venons de signaler*

^ Ward. Quarterly Journal, t. XXXII, 1876.

' Ilawes. American journal, 1881, U XXI, p. 21*

MÉTAMORPfllSlIE DE TEXTURE. 9i9

ouvert un horizon nouTeaù sur la connaissance des mouyements intérieurs qui se produisent lorsque des corps so* lides se trouvent soumis à des pressions assez énergiques pour les déformer et les forcer à s'écotiler^ suivant l'expression hardie et juste employée par ce savant. Dans le désir de revenir à l'examen expérimental de Timportante question de la schistosité et de quelques faits qui se rattachent à cette texture 9 je demandai à Tresca de recourir à sa connaissance approfondie du sujet, et il voulut bien m'accorder son concours de la manière la plus efficace, pour satisfaire au programme que je m'étais proposé. Je dois aussi de vifs remerciements à M. Alfred Tresca, ingénieur

Les nouvelles expériences dont il va être rendu compte ont été exécutées, pour la plupart, avec la presse hydraulique qui a servi aux principales recherches de Tresca sur l'écoulement des solides * (fig. 89). L'effort pouvait s'y élever jusqu'à 100 000 kilogrammes de pression totale exercée sur les plaques; mais on est toujours resté notablement audessous de cette force.

L'argile sur laquelle on voulait expérimenter, après avoir été amenée à un degré de consistance convenable par la dessiccation, était placée entre des parois verticales de formes cylindrique ou prismatique. Par suite de la pression qu'un piston exerçait sur elle, cette argile était forcée de s'écouler de bas en haut, sous la forme d'un jet, entre les bords d'une ouverture pratiquée dans une matrice métallique, ainsi que dans le sommier supérieur de la presse.

On a fait successivement varier, dans leur forme et dans leur disposition, l'argile soumise à la pression et l'orifice par lequel elle li'écoillaU.

* Mdnoilt t)t>éclté, |). 746.