Op. ciL

de silicates de magnésie formés à la Somma. Il faut nécessairement admettre un apport.

Remarquons, en outre, que ni les trachytes, ni les roches à leucite de la Somma ne sont des laves très riches en magnésie.

Dans les petits fragments de calcaires englobés par la lave, le développement des minéraux s'étend rarement au delà de 0 ''°^2 de la paroi de contact, et cependant Tendave, de petite dimension, est englobée dans un gros bloc de roche volcanique : elle se trouve par suite, pour être transformée, dans de bien meilleures conditions que la plupart des blocs géodiques dont la surface de contact avec la roche volcanique, dans la théorie de M. Mierisch, est relativement faible par rapport à la masse transformée. D'après ce savant, les zones d*augite et de mica seraient d'autant plus épaisses que faction de la lave aurait été plus intense. Dans mes échantillons, il n'y a pas proportionalité entre le volume de la géode, la zone micacée et l'intensité du métamorphisme subi par le bloc calcaire, ce qui devrait exister, si les transformations étaient dues au mélange avec le calcaire de la lave ayant, à un moment donné, rempli la géode. Tel échantillon, en eQet, est creusé d'une énorme géode, tapissée par une mince zone de minéraux métamorphiques, au delà de laquelle on n'observe que peu de produits récents, noyés dans le calcaire, tel autre, au contraire, transformé jusqu'au cœur, ne contient que des géodes très réduites, dans lesquelles les zones pyroxéniques et micacées sont presque nulles.

Enfin, les laves leucitiques que j'ai étudiées plus haut présentent toujours des traces de leur structure originelle, même quand elles sont très profondément endomorphisées, et, pour cette raison encore, il ne m'est pas possible d'admettre cette autodigestion de la roche volcanique, qui,

dans rhypothèse de M. Mierisch, aurait, à un moment donné, rempli les druses des calcaires.

Aussi, tout en admettant une action de contact par voie ignée pour expliquer quelques-uns des phénomènes métamorphiques de la Somma, proposerai-je une théorie différente pour interpréter les calcaires drusiques.

Je considère les calcaires zones non comme le résultat d'une transformation effectuée par contact direct avec la lave, mais comme produits par Faction d'émanations volatiles. Les calcaires, plus ou moins calcinés et problablement en place, par l'action de la haute température à laquelle ils ont été soumis à proximité du magma fondu, se sont fendillés. Dans les fissures ainsi produites, ont circulé des émanations volatiles provenant du magma volcanique.

D'après la nature des minéraux formés, et d'après les synthèses qui ont été effectuées pour quelques-uns d'entre eux, il est probable que les chloruresde sodium, de magnésium, d'aluminium, de fer, ainsi que les fluorures et fluosilicates et silicates alcalins entraînés par la vapeur d'eau, devaient y prédominer.

En circulant dans les fissures, ces émanations volatiles ont pu se condenser, pénétrer la roche poreuse et Timbiber plus ou moins profondément. Il a pu ainsi s'y développer, comme en vase clos, des réactions entre les éléments intégrants du calcaire (GaO, un peu de MgO, de SiO* et d'Al ^^ et les éléments apportés.

Loin de la paroi des fissures, les premiers devaient l'emporter sur les seconds ; on comprend dès lors que ce soient des minéraux basiques qui se soient déposés : il s'est formé du péridot, des humites, en môme temps que l'excès d'alumine se précipitait sous forme de spinelle.

Cet apport de magnésie est des plus fréquents dans tous

les gisements de calcaires anciens modifiés par des roches éruptives de composition variée.

Sans être obligé d'invoquer les célèbres expériences de J. Hall pour expliquer la recristallisation de la calcite, qui abonde dans la zone intérieure des calcaires transformés, on peut s*appuyer sur l'expérience de MM. Friedel et Sarasin qui ont fait cristalliser en tube scellé la calcite à 500®, en chauffant du carbonate de chaux précipité en présence de chlorure de sodium. Ce mode de genèse de la calcite est rendu des plus probables par la fréquence des inclusions liquides à cristaux cubiques de chlorure de sodium dans la calcite des calcaires zones qui nous occupent.

Quand la roche calcaire a été ainsi pénétrée par les émanations, et que des recristallisations se sont effectuées au milieu d'elle, à proximité de la paroi des fissures Timbibition a été plus intense, la plus grande partie du calcaire a été dissoute et c'est pourquoi les minéraux néogènes ont pu former des zones continues, au lieu d'être épars dans la roche. De pilus, la proportion des éléments basiques indigènes étant moins grande que précédemment, Talumine, au lieu de se précipiter sous forme de spinelle, a pu se combiner à la silice et à la magnésie pour donner naissance au mica.

Enfin quand, grâce à cette zone de mica, accompagnée parfois de pyroxène, la paroi calcaire a été recouverte d'un enduit silicate, celui-ci l'a protégée contre les apports étrangers. Les minéraux, qui se sont dès lors déposés, ont été presque exclusivement produits par réaction des éléments exogènes les uns sur les autres,' bien que les calcaires voisins, subissant la même évolution, aient pu fournir la chaux des minéraux calciques que l'on y rencontre.

Les conditions dans lesquelles se sont effectués ces phénomènes de corrosion et de recristallisation ont dû être des plus variées, suivant les dimensions des fissures, la situation par rapport au foyer éruptif du milieu où elles se trouvaient, suivant la nature des émanations susceptibles elles-mêmes de variation, etc. On s'explique, dès lors, l'intensité plus ou moins grande des modifications du calcaire, suivant les échantillons observés, ainsi que le caractère épisodique des cristallisations effectuées dans les druses, et les multiples associations minérales que Ton y observe.

Les blocs mixtes ont été produits toutes les fois que les modifications se sont effectuées d'une façon intense et simultanée dans des fissxu^ contiguës.

Les principales espèces qui tapissent ces druses sont les suivantes :

Minéraux sodiques ou potassiques : sanidine, néphéline, phacélite, sodalite, leucite, etc.

Minéraux calcosodiques : microsommite , davyne, haûyne, outremer, méionite, etc.

Minéraux calciques : anorthite, woUastonite, fiuorine, cuspidine, etc.

Minéraux ferro-calciques et ferro-magnésiens : idocrase, grenats, amphiboles, pyroxônes, etc.

Minéraux magnésiens et ferro-magnésiens : péridots, humiteSy mica, spinelle, etc.

Or, notons que dans ces diverses catégories de minéraux, tous ceux qui ont été reproduits artificiellement ont pu rêtre par voie humide et le plus généralement en présence d'alcalis, de chlorures alcalins ou terreux K

1. Pour le pyroxône, on peut rappeler la célèbre expérience de M. Daubrée [c. Rendus, XLV, 792, 1856^. Les travaux récents de MM. Gb. et G. Friedel (Bull Soc. miner., XIII, 90, 129, 182, 233 et 238,

Les minéraux décrits par M. A. Scacchi, puis par vom Rath dans les enclaves des laves du Vésuve (éruptions de 1 822 et de 1 872) ont une grande importance au point de vue qui nous occupe, en montrant que les laves leucitiques sont accompagnées d'émanations susceptibles de produire par sublimation en présence de la vapeur d*eau un assez grand nombre de minéraux qui sont précisément de ceux que l'on rencontre dans les druses des calcaires (microsoromitc, néphéline, sodalitCi leucite, amphibole, pyroxène, grenat, etc.) de la Somma.

Ija théorie que je propose pour expliquer ces calcaires zones est donc appuyée par des faits positifs. La composition minéralogique de quelques-uns des minéraux formés dans ces roches vient, du reste^ lui donner une confirmation, en montrant Timportance du rôle joué par les chlorures, les fluorures, les sulfates, et la vapeur d'eau dans leur mode de formation.

J'ai parlé déjà de la fréquence, des inclusions liquides à cristaux de chlorure de sodium dans la plupart des éléments de ces blocs ^ Dans les druses, les minéraux

1890) ont une grande portée théorique en indiquant le genre de réaction qui a dû donner naissance à beaucoup de minéraux des druses de la Somma, tout en ne suivant pas exactement les conditions réalisées dans ce gisement. Tous ces minéraux ont été obtenus en tube scellé & 500*, la néphéline, par Taction d'un excès de potasse ou de soude sur de la muscovite, la sodalite, en ajoutant du chlorure de sodium. En remplaçant l'alcali par du silicate de potasse, il se produit de l'orthose, de la néphéline et de la leucite. La chaux et le chlorure de calcium, employés dans les mêmes conditions, ont donné de l'anorthite. En faisant agir sur le mica du sulfure de sodium et de la soude, les mômes savants ont obtenu une substance hydratée, voisine de la noséane. Du mica noir s'est produit dans plusieurs opérations.

Antérieurement^ MM. Friedel et Sarasin avaient obtenu de l'orthose en chauffant, en tube scellé, du siUcate d'alumine et du silicate de potasse en présence de l'eau {Bull. Soc. miner., II, 158, 1879 et III, 171, 1880).

1. M. Mierisch a constaté l'existence de sulfates dans quelques-unes d'entre elles.

chlorés sont abondants (sodalite, microsommite, méionite), on y rencontre des minéraux sulfatés (haiiyne, outremer).

Quant au fluor, il existe comme élément constitutif des humites, de certains micas, de la cuspidine , et enfin de la fluorine qui se rencontre parfois, bien que rarement, à la Somma.

Le rôle que le fluor ou les fluorures ont joué dans les phénomènes métamorphiques de la Somma* est éclairé par les faits qui résultent de l'étude des tufs de nombreux points de la Gampanie. M. A. Scacchi a, en efiet, démontré^ que, dans cette région, des émanations fluorifères (de fluorure de silicium, d'après lui) ont imprégné ces tufs, y ont développé d'intéressants minéraux (microsommite, grenat, etc.) et ont attaqué vivement les blocs de calcaire qu'ils contiennent. A leur périphérie, ces blocs sont souvent séparés du tuf par une croûte de mica, au delà de laquelle le calcaire est plus ou moins complètement transformé en fluorine et en fluorures tels que la nocérine (oxyfluorure de calcium et de magnésium), un fluorure rouge désigné, par M. A. Scacchi, sous le nom de fluosiderite, et parfois de la calcite, de Taragonite, etc.

Les modifications du calcaire sont bien postérieures au dépôt du tuf, car fort souvent, on rencontre dans celui-ci des fragments calcaires en quelque sorte suspendus dans une cavité, devenue trop grande pour eux, par un feutrage de délicates lamelles de mica blanc clair, dont la formation en place ne peut laisser aucun doute. M. Scacchi a

1 . L'existence du fluor dans les fumerolles du Vésuve a été reconnue par M. Â. Scacchi.

Il est intéressant aussi de rappeler que M. Gossa a trouvé du fluosl* licate de potasse (HUratite), parmi les produits de lUmerolles volcaniques à Vulcano. {BulL Soc. miner. tV^ 61, 1881.)

2. Atti d. B. Accad. di Napoli.^ 2" série, II, 1885, et Memor. A. Comit. geoL dJtalie, IV, 1890.

rencontré en outre dans un gisement un petit filonnet de fluorine traversant les tufs.

Tous les fragments de calcaire ne sont pas, du reste, pourvus de cette croûte extérieure de mica, mais presque tous sont fluorés et contiennent de la silice.

J'ai moi-même visité cette région dans le courant de cette année, je donnerai une courte description de quelques-uns des échantillons que j'y ai recueillis, en ne m*occupant que de ceux pouvant jeter quelque jour sur le mode de production des minéraux similaires de la Somma.

Le gisement le plus intéressant à visiter se trouve aux environs de Nocera, entre la station de Codola et Sarno. Peu après la sortie du tunnel, à Fiano, des carrières sont ouvertes à gauche et à droite de la voie ferrée. Dans un iuf trachytique^ assez riche en sanidine, ou rencontre en abondance des fragments arrondis ou anguleux de calcaire, n'ayant souvent que la grosseur d*une noisette, mais pouvant atteindre plusieurs décimètres de diamètre.

Quelques-uns de ces échantillons sont entourés d'une écorce de mica jaune clair, sur laquelle sont implantés des cristaux de microsommite et de petits octaèdres réguliers, noirs, à éclat métallique. Au dessous de cette couche micacée, se trouvent souvent des vides irréguliers les séparant du calcaire, lui-même plus ou moins transformé en fluorine blanche oujaunâtre en masses mamelonnées, ou curieuse* ment contournées, rappelant la hyalite. Cette fluorine est intimement associée à des agrégats de prismes hexagonaux ou de très longues et très fines aiguilles transparentes de nocérine. Le minéral noir octaédrique dont j'ai parlé plus haut est quelquefois assez abondant.

Quand les nodules sont de petite taille, ils sont parfois creux et ne montrent, quand on les brise, qu'un peu de fluorine cristalline ou pulvérulente, mêlée à la nocérine.

J'ai recueilli un gros bloc ayant environ 10^™ de diamètre dont la croûte micacée était peu adhérente au noyau central. Celui-ci était très fissuré et présentait en son centre une large géode, traversée par des aiguilles de nocerine, atteignant 4 ^^ de longueur, avec un diamètre ne dépassant pas celui d'un cheveu. Toutes les fissures circulant au milieu du noyau, transformé en fluorures, étaient recouvertes de cristaux de nocérine d'un blanc soyeux, associés aux octaèdres noirs.

Une section diamétrale d'un de ces nodules micacés montre au microscope, à partir de l'extérieur, des lamelles enchevêtrées d'un mica blond clair , très pléochroïque, intimement associé à de la fluorine qui forme au milieu des cristaux de ce dernier minéral des masses arrondies et irrégulières.

Quand on se rapproche du centre de la bombe, on voit apparaître la nocérine qui remplace bientôt complètement le mica. La nocérine est englobée par la fluorine : elle est souvent beaucoup plus abondante que ne le faisait supposer l'examen macroscopique.

La nocérine est hexagonale, allongée suivant l'axe vertical. Son signe optique est négatif, sa biréfringence très forte. Les cristaux, englobés par la fluorine, ont souvent des formes cristallitiques, et les sections perpendiculaires à Taxe vertical montrent des assemblages étoiles à symétrie sénaire, rappelant ceux des cristaux de glace. Cette variété cristallitique de nocérine ofiEre une analogie frappante de formes et de biréfringence avec le silicate de chaux hexagone, dimorphe de la woUastonite, qui abonde dans les verres calcaires artificiels : le signe optique des deux minéraux est toutefois différent.

Tous les minéraux qui viennent d'être énumérés renferment en inclusions des grains ou des octaèdres régu-

liers, souvent brun foncé et transparents, du minéral que j*ai déjà signalé dans la zone périphérique de ces blocs. Ce minéral a la réfringence du spinelle. Je n'ai pu en isoler une quantité suffisante pour déterminer avec certitude sa composition chimique.

Ces petits cristaux se trouvent assez souvent au milieu d'un globule légèrement verdâtre, ressemblant à une inclusion vitreuse. Quand les dimensions de ces globules sont un peu considérables, on constate qu'ils agissent sur la lumière polarisée : ils sont sans doute formés par de la nocérine.

Des lames minces, taillées dans les parties centrales du nodule géodique dont j'ai parlé plus haut, montrent qu'elles sont presque complètement formées de fluorine. Celle-ci se présente en globules arrondis, dont les intervalles ont été remplis par des cristaux allongés d'un minéral à un axe positif, faiblement réfringent, possédant une biréfringence un peu supérieure à celle du quartz. Ses propriétés optiques et son association à la fluorine et à la nocérine, me font penser que ce minéral est probablement de la sellaïte^ bien que je n'ai pu encore l'isoler pour le soumettre à un essai chimique.

Ce minéral présente des formes curieusement découpées et dentelliformes, grâce aux nombreux globules de fluorine qu'il enveloppe.

Le même échantillon renferme de très fines aiguilles brun rouge, assez réfringentes, s'éteignant parallèlement à rallongement de signe négatif : il ne m'a pas été possible d'en déterminer la nature.

J'ai examiné quelques lames minces, taillées au con« tact du tuf et des blocs de calcaires qu'ils englobent. Elles permettent de constater l'existence de plusieurs minéraux qui n'ont pas été signalés plus haut.

Les coquilles micacées, formant reztérieur des nodules calcaires, sont quelquefois très adhérentes au tuf. La zone de contact immédiat est formée par de la fluorine, englobant des lamelles d'orthose, parfois aplaties suivant 9^(010) et maclées suivant la loi de Carlsbad, des cristaux jaune d'or d'augite, et des rhombododécaèdres b^ (1 1.0), ainsi que des grains de grenat de la même couleur. Ces divei'S minéraux sont d'origine métamorphique, car ils diffèrent des éléments normaux du tuf.

A quelques millimètres du contact, il n'existe plus que des agrégats microcristallins d'augite, de grenat et de feldspath dans lesquels la fluorine est rare ou absente.

Vom Rath avait signalé' déjà des cristaux nets de hornblende et d'augite à l'extérieur des blocs métamorphisés de ce gisement. Dans les échantillons que j'ai moimême examinés, je n'ai point trouvé de cristaux macroscopiques de ces divers minéraux.

Quant au tuf lui-même, il a été aussi modifié par les émanations qui nous occupent ici, ses cavités sont, en effet, garnies de sphérolites feldspathiques, implantés sur leurs parois ou recouvrant des fragments brisés des minéraux primordiaux du tuf. Lorsque ces cavités ont été comblées par les feldspaths récents, la roche contient des boutonnières sphérolitiques, tout à fait identiques à celles du piperno de la Pianura , qui semble avoir été le siège de transformations tout à fait analogues^.

Dans ce dernier gisement, on constate un fait particulier, jadis signalé par vom Rath, la formation, au milieu même du tuf, de cristaux nets et transparents, d'un minéral du groupe des wernérites, la marialite. Le