A. Scacchi, op. cii

calcaires des bombes Icucitiques, elles-mfimes métamorphisées, que j'ai décrites plus haute Elles ont sans doute une même origine.

La disparition totale du calcaire conduit à des roches entièrement silicatées sur lesquelles j'aurai l'occasion de revenir plus loin.

c) Blocs dépourvus de calcaire. -*-* Noos connaissons maintenant : 1* la composition des calcaires englobés dans les roches trachytiques et leucitiques, ainsi que les modifications qu'elles ont subies ; 2^ celles des calcaires meta'* morphiques zones, drusiques ou non, épars dans les lufs de la Somma; 3^ la nature des minéraux qui prennent naissance dans les druses des calcaires.

Il nous sera facile d'interpréter les diverses catégories de blocs holocristallins, entièrement silicates, accompagnant les roches qui viennent d'être étudiées.

Je les diviserai en trots groupes :

a. Blocs sans sanidine.

p. Blocs à sanidine.

Y- Blocs mixtes.

a. Blocs sans sanidine. — Quelques-uns de ces blocs ont une composition simple, ils sont formés d*un seul minéral dominant, mica ou pyroxène, mais le plus souvent ils ont une composition complexe. Tandis que les uns sont relativement homogènes, les autres, et c'est le plus grand nombre, varient dans leur composition d'un point à un autre. Leurs éléments présentent de grandes variations non seulement dans leur nature, mais encore dans leur mode d'association et leurs proportions relatives.

Tous ces éléments sont basiques et sont constitués par les minéraux que nous avons rencontrés soit dans les petits ti-agments de calcaires englobés par les roches massivus,

soit daas les calcaires zones. Us sont sans aucun doute le résultat de transformation totale de calcaires. Je discuterai plus loin les conditions dans lesquelles se sont probablement effectuées ces transformations.

Tous ces agrégats sont holocristallins, ils sont parfois grenus et tellement friables qu'ils s'écrasent facilement au moindre choc; dans d'autres cas, la structure est franchement miaroiitique. Très souvent, ils sont creusés de cavités de toutes dimensions, que tapissent de beaux cristaux des éléments constituants ou de minéraux accessoires.

La composition de ces blocs silicates est très variable, il est cependant des associations qui sont plus fréquentes que d'auti^es ; je vais rapidement passer en revue quelquesunes d'entre elles.

£n premier lieu, il faut citer les blocs à pyroxëne et anorthite souveat riches en biotite verdâtre. Us sont très miarolitiques et contiennent de fort beaux cristaux limpides d'anorthite qui ont souvent les faces creusées de petites cavités courbes; on trouve des géodes que tapissent plusieurs cristaux d'anorthite groupés à axes parallèles et dépourvus d'épaisseur notable : ils forment une sorte de vernis cristallin à la surface de la cavité. Le pyroxène est allongé suivant l 'axe vertical et de couleur verte de diverses nuances. Ces blocs sont tout à fait comparables à ceux de Santorin. Parfois, ces blocs à anorthite et pyroxène contiennent de la humboldtilite. Ce môme minéral est très abondant dans d'autres bombes , renfermant parfois de l'olivine, du pyroxène, du mica et un peu de spinelle; il forme généralement de grands cristaux moulant les autres éléments.

Tous ces minéraux contiennent des inclusions vitreuses. La roche renferme parfois en outre, dans ses cavités, de

petites quantités de matière vitreuse rappelant celle que j ai

signalée dans les bombes de Santorin à leuc contact avec landésite. Ces diverses particularités, jointes à la prédominance des minéraux calciques et à l'analogie de ces blocs avec quelques-unesdes enclaves décrites plus haut dans les roches volcaniques de la Somma, font penser que la fusion ignée a dû jouer un rôle important dans leur genèse.

Une autre catégorie de blocs est principalement composée par du mica vert ; du pyroiène jaune verdàtre clair, granulaire et se désagrégeant facilement, forme au milieu du mica des agrégats irràguliers, souvent creusés de géodes. Celles-ci sont riches en gros cristaux de pyroxëne de couleur plus foncée que celui qui est granulaire : il présente les formes de la fassaïte. Ces géodes renferment souvent en outre, des cristaux de spinelle, de magnétite, d'idocrase, de phacélite, plus rarement d'haiiyne [6* (1 10)]. L'apparition d'anorthite, au milieu du mica et du pyroxëne, établit le passage avec le type précédent.

Quand on examine une lame mince taillée dans ces nodules à biotite, on voit que ce mica forme un fouillis de lamelles de dimensions variables et parfois cryptocristallines ; elles englobent une grande quantité de grains irréguliers ou de cristallites d'augite. Quand une géode vient à se produire, sur ses parois, le mica devient de plus grande taille et forme de beaux cristaux (riches en faces) de couleur très variable dans des géodes contigués.

Nous avons vu plus haut des roches de composition analogue naître aux dépens de fragments calcaires englobés dans les roches leuciliques.

Assez souvent, on voit apparaître des humites formant de petits nids ^ dans lesquels ces minéraux sont associés à du mica jaune et à un peu de calcite; ces agrégats sont

1. Par humiies j'entends les trois types : humite, cUnohumite et chondrodite. Vom Rath a constaté que ces trois minéraux ne pouvaient

souvent géodiques et tapissés de cristaux de humites, de mica, d'olivine et enfin d'une augite jaune d'or étudiée par TOm Rath. Les humites sont contemporaines du mica; elles sont riches en inclusions liquides avec bulle et avec cristaux de chlorure de sodium ; ces inclusions sont plus rares dans le mica.

On rencontre aussi quelquefois des blocs volumineux à humites dominantes ayant une semblable composition; ils sont d*un jaune un peu brunâtre très clair; ils renferment souvent des géodes avec cristaux de humites et de mica blond clair, ainsi que des amandes ou boutonnières de pyroxène et de mica; ces dernières sont creusées de géodes, riches en cristaux des mômes minéraux seuls ou accompagnés d'idocrase.

L'inégalité de couleur du mica et du pyroxène dans des géodes distantes de quelques millimètres est là encore très nette. Enfin, il faut signaler des blocs à pyroxène, péridot et spinelle qui ressembleraient à des péridotites si la totalité du spinelle n'était nettement cristallisée au lieu d'être xénomorphe comme dans ces roches éruptives. Il vient souvent s'y joindre du mica. Cette catégorie de blocs silicates me parait provenir de la transformation de calcaires, effectuée par le procédé qui a donné naissance aux calcaires zones avec lesquels ils présentent des passages.

Il est assez fréquent de rencontrer dans les ravins de la Somma des blocs criblés de cavités, et essentiellement constitués par de gros cristaux blancs de péridot (forstérite), associés à du spinelle et parfois englobés par du mica. Ces roches sont identiques à l'échantillon que j'ai décrit plus haut en enclave, dans un bloc de trachyte augitique.

être caractérisés ni par leur couleur, ni par leurs associations minérales {Pogg. Ânn. CXLVII, 259, 1872). Les propriétés optiques permettent aisément la distinction en lames minces.

Les divers blocs silicates que nous venoas de passer en revue sont dus à la transformation complète de calcaires, transformation effectuée sans ordre; nous retrouverons plus loin le résultat du métamorphisme total des calcaires creusés de géodes.

^. Blocs à sanidine. — Les bombes holocristallines à sanidine sont très fréquentes à la Somma. Elles sont connues depuis longtemps sous le nom de sanidinites.

Je les diviserai en deux catégories. Les unes, en effet, présentent la composition minéralogique et toutes les par* ticularités qui ont été signalées dans les agrégats miarolitiques des druses de calcaires. On y trouve des roches pauvres en feldspath aussi bien que d'autres qui sont presque exclusivement constituées par des éléments blancs. Ces bombes à sanidine contiennent notamment du grenat mélanite, de Tidocrase, plus rarement de la méionite ; elles présentent une composition assez variable.

Les sanidinites constituant ma seconde catégorie sont souvent moins miarolitiques et sont tout à fait identiques aux sanidinites de divers gisements que nous décrirons longuement dans la seconde partie de ce mémoire.

Les premières résultent probablement du démantèlement de grandes cavités de calcaires drusiques.

Les conditions, évidemment très variables, dans lesquelles s'est effectué le remplissage des druses, expliquent les innombrables variations dans la composition et dans les proportions relatives des divers éléments des agrégats cristallins qui nous occupent.

Par contre, l'homogénéité relative de la seconde catégo* rie de sanidinites s'explique si Ton admet que ces roches résultent, comme j'essayerai de rétablir plus loin, de la cristallisation en profondeur du magma trachytique ou leucotéphritique à une distance suffisamment éloignée

des [larois calcaires, pour qu'elles n'aient pu être influencées par elles.

Les sanidinites à grenat, idocrase, amphibole, etc., peuvent être comparées, en quelque sorte, à des sanidinites endomorphisées par action de contact avec le calcaire et l'on peut expliquer ainsi les passages existant entre ces deux catégories de produits. Remarquons que les minéraux basiques de ces sanidinites sont analogues à ceux qui se produisent dans certaines roches éruptives anciennes au contact de calcaire.

■g-. Blocs mixtes. — Enfin, il existe des blocs entièrement silicates ayant une composition mixte. La fîg. 24 représente l'un d'eux en grandeur naturelle ; en h, on observe des humites mélangées k un peu de spinelle et de mica jaune ; en b, une couche continue de mica vert ; en i, une zone d'idocrase brune, compacte; en o, un mélange grenu de sanidine, de sodalite et de grenat. 11 est facile de reconnaître la disposition décrite en premier lieu dans les calcaires zones en voie de modification, h correspond à la zone intérieure du calcaire, ici entièrement transformé ; b, à l'enveloppe extérieure des géodes dont i et o constituent

le remplissage. Souvent un échantillon de la grosseur du poing présente un grand nombre de fois une disposition analogue à celle de la figure. Grâce aux zones plus ou moins régulières du mica, il est possible de suivre pas à pas les transformations du calcaire dont il reste parfois des lambeaux au milieu des humites. Ainsi s'explique, dans un bloc exclusivement silicate, la coexistence de minéraux de basicité aussi dififérente que Torthose et la humite*

Si Ton réfléchit, d'une part, à la variété qui a été constatée dans le mode de transformation des calcaires, et d'une autre, à celle qui réside dans la composition du remplissage des druses, on conçoit que le nombre des associations minérales de Tordre de celles que nous venons de signaler soit en quelque sorte indéfini, bien que les relations mutuelles des nodules acides et de leur enveloppe basique restent toujours les mêmes.

En résumé, on voit que les calcaires englobés dans les blocs de lave de la Somma présentent des modifications très variées. Ils deviennent très cristallins, se silicatisent plus ou moins profondément : les petits fragments seuls sont totalement transformés. Les minéraux produits dans de telles conditions sont surtout le pyroxène, le mica, la wollastonite, plus rarement Tanorthite, le grenat mélanite, la néphéline, très rarement le péridot et le spinelle^ Le plus généralement, le fragment de calcaire est séparé de la

t. J'ai rencontré la périclase dans une seule de ces enclaves, mais le môme minéral est assez abondant dans des blocs calcaires épars de la Somma : sa formation peut être expliquée par une expérience de M. Daubrée, qui a obtenu ce minéral par réaction, à la température du rouge, de la chaux sur du chlorure de magnésium; en faisant agir dans les mêmes conditions le chlorure d'aluminium sur de la magnésie, il se produit du spinelle (6'. Rendus, XXXIX, 135. 1853). Rappelons que H.Ste-Glaire Devillea obtenula périclase par décomposition du chlorure de magnésium par la vapeur d'eau {C. Rendus, LUI, 985).

roche volcanique par une couche assez épaisse de grains d'augite et de paillettes de mica.

Un fait à remarquer, c'est la rareté dans ces calcaires des péridots, du spinelle et l'absence des humites, minéraux qui sont au contraire abondants dans les blocs épars de la Somma.

Les minéraux néogènes les plus fréquents, sont surtout calciques, à l'exception du mica qui ne pénètre jamais bien profondément dans le cœur de l'enclave. La plupart des transformations qui nous occupent peuvent s'expliquer par la voie ignée, bien que la présence du mica implique, dans l'état actuel de nos connaissances, Tintervention nécessaire de minéralisateurs, tels que les fluorures ou les chlorures alcalins.

Dans Tespèce, Tintervention du chlorure ou du fluorure de sodium paraît probable. En efi'et, dans les phénomènes de métamorphisme endomorphe que j'ai décrits plus haut au sein des blocs de laves ayant englobé des fragments de calcaire, on a vu la roche volcanique se charger non seulement de pyroxène, mais encore de néphéline, épigénisant plus ou moins complètement la leucite ^ . Les minéraux formés dans cette catégorie de roches endomorphisées sont assez riches (sarcolite, humboldtilite), ou très riches (néphéline) en soude et contiennent même du chlorure de sodium (microsommite).

Pour expliquer la formation des minéraux des calcaires drusiques, il faut quelque chose de plus.

M. Mierisch a proposé l'intéressante théorie qui suit : Au contact de la matière fondue, le calcaire s'est fendillé, a perdu une partie de son acide carbonique. La lave a

1. Lemberg a transformé de la leucite en néphéline, en chauffant, en tube scellé, la leucite avec du chlorure de sodium {Zeitsch. d. d, geol. GeselL, XXVIII, 539, 1876).

pénétré de proche en proche. Ainsi s'explique la formation des druses, la division des blocs en fragments. La lave, riche en magnésie, ayant absorbé la chaux, a donné naissance à la zone d*augite qui rêvât les druses, puis à la biotite. Plus on s'éloigne de cette lave, plus on voit disparaître les minéraux formés sous son influence et apparaître ceux que le calcaire peut engendrer seul à haute température (spinelle, forstérite), par union des éléments préexistants. L'acide carbonique, ne pouvant s'échapper de la druse, s'est recombiné à la chaux pour donner de la calcite. Plus les zones d'augite et de biotite sont larges, et plus énergique a été l'action de la roche volcanique. M. Mierisch s'étonne de voir surtout se produire des minéraux magnésiens au sein d'un calcaire peu riche en magnésie : il fait remarquer, en outre, que la quantité de chaux est d'autant plus grande dans les minéraux formés que l'on considère des points plus rapprochés de la lave, Taugite étant très calcique, le mica fort peu, la forstérite et le spinelle ne Tétant pas. L'auteur admet que la chaux, non combinée, a été enlevée par des fumerolles, d'acide chlorhydrique par exemple.

Pour expliquer comment les cavités des calcaires, qu'il imagine remplies à un moment donné par la lave, ont pu être ensuite débarrassées de cette lave dont on ne retrouve plus de traces, M. Mierisch suppose que celle-ci, après avoir pénétré dans les fissures du calcaire, ou bien s'est retirée, ou bien s'est solidifiée en place. Les variations du niveau de la matière fondue dans le volcan , lui fournissent un argument en faveur de la première hypothèse. Pour expliquer la seconde, il fait remarquer que le calcaire, ayant perdu son acide carbonique, a diminué de volume, il en a été de môme pour la lave quand elle s'est solidifiée. Au moment de sa consolidation, la lave s'est fen-

due et de nouvelles fissures se sont produites à la place des anciennes fentes du calcaire, un instant remplies par la lave. Grâce à Faction prolongée de la chaleur, la lave a pu s'incorporer au calcaire et ne plus laisser de traces, sauf peut-être sous forme d'une variété de leucite grise, riche en inclusions vitreuses que Ton rencontre parfois dans les géodes qui nous occupent. Plus tard, les druses auraient été remplies par l'action de fumerolles.

Telle est la théorie proposée par M. Mierisch.

Mes observations sur les modifications subies par les blocs de calcaire, englobés dans les roches à leucite, semblent, au premier abord, venir justifier cette théorie, puisqu'au contact de la lave et du calcaire, on voit se former de Taugite et du mica, mais un examen plus approfondi montre que cette théorie est insuffisante, d'une façon générale, tout en pouvant s'appliquer à quelques cas particuliers.

On a vu plus haut, en effet, que lorsque le métamorphisme du calcaire est nettement produit par l'action directe de la lave, il y a surtout formation de minéraux calciques (pyroxène, wollastonite, anorthite), qui manquent dans l'intérieur des calcaires zones.

La fréquence d'une zone de pyroxène et de mica autour de ces enclaves calcaires serait évidemment d'accord avec l'hypothèse de M. Mierisch, mais il me semble impossible d'admettre que les humites, les péridots et le spinelle résultent de l'action de la chaleur seule sur les éléments préexistants du calcaire. D'après les analyses de Ricciardi, citées par M. Johnston Lewis*, les calcaires de Sorrente renferment de 1 à 20 0/0 de magnésie, de 2 à 3 0/0 de silice, ce qui est insuffisant pour expliquer la proportion