CHAPITRE Y II
ROCHES CRISTALLINES A STRUCTURE SCHISTEUSE a. — Roches acides.
Gneiss. Gneiss proprement dits. — Cesonl des roches acides les plus cristallines de celles qu’on observe au-dessous des granités, souvent traversées pas les granités et se confondant même quelquefois avec eux par des transitions insensibles. Ils se composent essentiellement comme les granités de feldspaths, parmi lesquels dominent l’orthose, le mica et le quartz; ils ne s’en distinguent que par leur structure schisteuse ou au moins rubanée, due au parallélisme des lamelles de mica qui forment comme des feuillets alternes avec les cristaux de feldspaths mêlés plus ou moins intimement au quartz et souvent couchés parallèlement au mica.
L’orthose, de couleur claire dans beaucoup de gneiss, rouge dans quelques autres, renferme du mica, de l’apatite, de la magnétite; il est quelquefois mélangé à des feldspaths calcosodiques qui lui donnent une structure fibreuse; le quartz, blanc ou gris renferme feldspath, biotite, oligiste, zircon, etc. ; le mica muscovite contient : rutile, grenats, zircons, épidote, etc* Certains gneiss ne contiennent guère que du mica muscovite, dans d’autres domine la biotite; un grand nombre renferment les deux. Les lamelles de mica, disposées en couches minces, divisent la roche en bandes, en feuillets plus ou moins contournés, quelquefois plissés en zigzag. On distingue fapilement sur la tranche perpendiculaire aux couches l'alternance des lits de mica et des veines de quartz et de feldspath mélangés.
Les gneiss se divisent plus ou moins difficilement en feuillets ;
DESCRIPTION DES ROCHES
sur la face du clivage, le mica paraît assez abondant; mais, sur la tranche, il n’apparaît qu’en proportion très inférieure à celle des autres éléments.
La proportion d’orthose est de 56 à 60 o/o; celle de quartz, de 11 à 3o o/o; celle de mica de 10 à 26 0/0. La proportion de silice y varie de 56 à 75 0/0.
Le quartz, riche en inclusions fluides, contenant quelquefois des libelles ou bulles mobiles (Saint-Gothard), s’y présente en grains déprimés souvent difficiles à distinguer du feldspath auquel il est mélangé.
Souvent le feldspath se rassemble çà et là dans la masse en rognons et le mica en nodules. La densité de la roche est d’environ 2,6 à 2,7. Le gneiss gris contient 66 0/0 de silice et le rouge environ 75. Accessoirement : grenats , apatite , cordiérite (gneiss à cordiérite), calcaire cristallisé; graphite , magnétite, pyrite, épidote , zircon, sphène , sxllimannile , e!c.
Gneiss amp hibolif ères. — Certains gneiss deviennent riches en amphibole ; les feldspaths calcosodiques s’y trouvent alors en plus forte proportion que l’orthose ; accessoirement : scapolite , sphène , vollastonite ; ils sont finement cristallins et peu schisteux ; ils alternent ordinairement avec les gneiss, mais ils les traversent quelquefois et ils passent aux schistes amphiboliques.
Gneiss protoginiques. — Dans les protogines du Mont-Blanc la structure schisteuse est souvent des plus apparentes, surtout sur les bords du massif. Dans cette roche, le mica appartient à la variété dite séricite, il a un toucher assez onctueux ; le quartz y est peu abondant. Daubrée a émis l’opinion que la structure schisteuse y proviendrait d’actions mécaniques déterminées par la sortie de la roche. Accessoirement : hornblende , rutile , cesbeste, épidote, sphène , pyrite , magnétites , etc.
Leptynites {Feldspath grenu, \\ eisstein) . — C’est une sorte de gneiss, à grains très fins, finement rubanée, généralement pauvre en mica, où la structure schisteuse est souvent rendue visible par des rangées parallèles de grains de quartz ou de grenat qui sépa-
rent les unes des autres les bandes de feldspath. Accessoirement : mica , disthène, amphibole, épidote , tourmaline.
Relations des gneiss et des roches éruptives.
Les gneiss, en général, forment les assises inférieures des terrains cristallisés schisteux, le soubassement de tout ce qu’on a pu connaître jusqu'ici dans l’écorce solide du globe. Les granuliteset les pegmatites les traversent en s’y épandant à de plus ou moins grandes distances et en y formant de véritables couches qui alternent avec celles de la roche encaissante. Il n’est pas étonnant qu’au commencement, l’enveloppe superficielle de notre planète qui se refroidissait la première ait eu la même composition que les masses qui en venaient remplir les énormes fentes produites par les convulsions intérieures. Ges couches de granité injecté forment avec les couches alternes du gneiss ce qu’on peut appeler avec M. Michel-Lévy des gneiss granitiques .
Doit-on regarder le gneiss comme le produit de la première consolidation de la surface du globe au moment où il a commencé à se refroidir? Nous ne le croyons pas. Pour comprendre sa structure, il faudrait admettre un anneau sphérique non encore solidifié sous un autre qui l’était déjà. Dans celui qui ne l’était pas, les éléments se seraient donc disposés suivant leur ordre de densité, un lit de mica plus fusible et plus léger en dessus ; le reste du magma appauvri en matière capable de former du mica, aurait pu, au contraire, fournir du quartz' et du feldspath, prenant les structures cristallines propres à ces corps; mais on a de la peine à se figurer que cette disposition assez compliquée se soit répétée aussi régulièrement un nombre incalculable de fois, lorsque l’on compare l’énorme puissance des gneiss à la si faible épaisseur de leurs couches successives.
Dans certains cas, comme il a été dit plus haut (v. granités gneissiques), quelques portions des masses granitiques prennent une texture vraiment analogue à celle des gneiss. Les expériences
DESCRIPTION DES ROCHES
faites sur la reproduction delà schistosité donnent une explication plus compréhensible de la structure des gneiss. Il n’est pas rare de rencontrer dans les granités des parties schistoïdes ; c’est ce qui a été signalé à plusieurs reprises par divers observateurs et ce que nous avons conslaté aux environs de Royat, Puy-de-Dôme, surtout dans les portions qui s’amincissent, séparées de leurs voisines par des fissures terminées en coins. Et, comme d'après les expériences détaillées page 5o6. il suffit que des matières pulvérulentes, ou massives, telles que l’argile plastique, possédant encore son eau de carrière, soient poussées contre un obstacle fixe par une paroi mobile, avec une force de 20 atmosphères, égale à peu près au poids d’une colonne d’eau de 200 mètres de hauteur, pour devenir nettement schisteuses, il est évident qu’une masse d’eau n’a pas besoin d’avoir une hauteur de plus de 200 mètres au dessus du fond de son bassin, pour communiquer aux couches formées par les sédiments qu’elle y dépose les caractères de la schistosité. Il n’est donc pas surprenant qu’au commencement, soumises d’une part aux apports venus des profondeurs à travers les innombrables fissures qui devaient sillonner l’écorce terrestre, encore peu épaisse, et d’autre part à la pression des eaux océaniques étalées alors sur presque toute la surface du globe, les premières roches sédimentaires aient acquis à la fois une grande richesse en espèces minérales variées et une structure schisteuse, qui les ont complètement transfigurées.
Dans les gneiss proprement dits, les lamelles de mica forment des sortes de couches très minces alternes avec celles plus épaisses de quartz et de feldspath ; dans les granités passant aux gneiss, les lamelles de mica ont des orientations beaucoup moins irrégulières ; elles sont assez abondantes aussi sur les surfaces de cassure; mais souvent un assez grand nombre sont aussi bien perpendiculaires que parallèles à ces surfaces; les roches semblent alors avoir reçu des pressions latérales dans des directions plus ou moins rectangulaires qui ont orienté les lamelles de mica parallèlement à leur résultante.
Micaschistes. — Assemblage grenu, cristallin, de mica et de quartz à texture schisteuse. Le mica forme quelquefois la moitié et souvent le tiers de la masse; mais dans quelques-uns la quantité de mica est si petite qu’ils ne méritent plus que le nom de schistes quartzeux micacés; dans d’autres, au contraire, c'est le quartz qui disparaît. Aussi la proportion de silice varie-t-elle de 40,7 (micaschiste dit amphilogite , du Zillerthal, à densité 2.75 à 69,45 (M. du Tyrol à densité 3, 1 4) ; elle atteint même 82 au Mont- Rosa.
Dans ces roches, le mica se montre en paillettes indépendantes, disposées par couches, ou réunies en membranes. A la muscovite, s’associe souvent la biotite, plus foncée, qui est souvent oblique ou perpendiculaire à la schistosité. Le quartz cristallin grenu remplit l’espace qui sépare ces couches ou ces membranes parallèles et planes ou ondulées, contournées, plissées en zigzag. Plus le mica est abondant, plus la roche devient schisteuse et se divise facilement en feuillets; sur le plan de la cassure, la roche miroite, brille d’un vif éclat et montre généralement peu de quartz. C’est dans la cassure perpendiculaire que l’on peut se rendre mieux compte de la vraie proportion du mica. Lorsque le quartz est très abondant, la schistosité n’est plus que peu apparente et le quartz forme des lentilles, des plaques, des petites masses noueuses, entourées par le mica.
La damouiite, à éclat nacré, remplace quelquefois les micas proprement dits.
Eléments accessoires. — Les feldspaths (passage aux gneiss) ; les rouges, grenats, en dodécaèdres rhomboïdaux ou en grains qui deviennent quelquefois aussi abondants que les éléments essentiels et sont riches en inclusions; le graphite quelquefois assez abondant pour faire donner à la roche le nom de micaschiste graphiteux ; (le calcaire et les carbonates rhomboédriques (passage aux cipolins) :
Schistes à paragonite, à structure schisto lamellaire. Quelquefois le mica appartient à la variété appelée paragonite , à toucher
DESCRIPTION DES ROCHES
onctueux (Saint-Gothard, Colorado). A Changé (Mayenne), on trouve en veines dans des schistes ardoisiers une matière schistofibreuse, qui, à un très fort grossissement, se résout en fibrilles s’éteignant suivant leur longueur et dont la composition chimique se rapproche de celle de la paragonite; elle a le même toucher onctueux, la même densité 2,766 (1); la formule chimique est : (K, Na, H)2 Al2Si208 = K,Na,H,AlSi04.
Les micaschistes peuvent contenir un très grand nombre de minéraux accidentellement : tourmaline, andalousite, staurotide, disthène, émeraude, apatites, zéolithes, chlorites, talc, mispickel, pyrites de fer, chalkopyrite et dans leurs cavités albite, anatase, rutile, etc. La tourmaline s’y présente quelquefois en assez grande quantité pour leur faire donner le nom de schistes à tourmaline.
Lorsqu’ils prennent un grain très fin, que leurs éléments deviennent indistincts à l’œil nu, ils passent aux phylliles.
Lorsque le quartz s’y présente en excès, ils passent aux quartzites schisteux.
Itacolumite. Grès élastique. — Roche formée de grains inégaux, irréguliers, de quartz, mêlés à du mica biaxe, vert ou de couleur claire, qui peut s’y trouver confusément épars, mais qui souvent y est disposé sur des plans parallèles, suivant lesquels la roche se clive facilement. Le quartz s’y présente en grains, quelquefois à contours cristallins, qui souvent sont assez faiblement agrégés pour laisser à la masse une grande élasticité ( grès élastiques).
Les micaschistes recouvrent ou enveloppent les gneiss. Ils forment quelquefois de hautes montagnes déchirées par de grandes crevasses. Leur altération produit une argile ocreuse, arénifèreet micacée. Les schistes à paragonite de Changé donnent lieu à une sorte de kaolin.
Itabirite (du pic Itabira, au Brésil, qui en est formé). — Roche
(1) Jannettaz, Bull. soc. gèol. de Fr., 3e série, t. X, p. 398.
schistoïde, composée de sesquioxyde de fer grenu ou lamellaire, associé à du quartz.
Accessoirement : talc , mica , épidote , clilorite , feldspath , magnétite, or natif.
Ces roches, itacolumites et itabirites, peuvent être regardées comme des variétés locales des micaschistes. L’oligiste, qui est l’élément essentiel des itabirites, a été évidemment apporté dans des schistes antérieurs par des émanations souterraines. 11 en est de même de la magnétite stratiforme. Cette matière, arrivée des profondeurs par des fentes filoniennes s’est épanchée quelquefois en amas stratiformes dans les schistes cristallins qu’elle traversait (voy. pour les caractères des magnétites, p. 265). Elle est accompagnée de quartz, apatite , calcaire , talc , mica , chlorite , souvent d’amphibole, d’épidote, de grenat, de rutile, de pyrites, etc.
Quartzites. — Modifications des micaschistes qui ne contiennent plus que du quartz grenu, gris, souvent à grains fins. Ces roches passent aux itacolumites ou micaschistes d’une part en s’adjoignant du mica, au gneiss en se chargeant de cristaux plus ou moins nombreux, plus ou moins gros de feldspath, qui leur donnent quelquefois un faciès porphyroïde. Elles sont répandues surtout dans les schistes cristallisés ; mais on les retrouve dans les terrains primaires intérieurs, alternes avec des roches sédimentaires.
Les montagnes constituées par les quartzites et leurs passages aux micaschistes ont souvent la forme de murailles ; on les voit se dresser d’une manière très capricieuse au milieu de débris des roches qui les enveloppaient, mais que les actions de l’atmosphère ont pu faire tomber en ruines avant eux.
Ils sont souvent divisés en prismes à plusieurs pans par des fissures transversales.
Talcschistes. — Agrégats à texture distinctement schisteuse, d’écailles ou de paillettes de talc, d’un jaune clair ou verdâtre, d’un vert d’huile, d’un vert émeraude, rarement rouge, à éclat nacré, huileux, à toucher doux et gras.
DESCRIPTION DES ROCHES
Éléments accessoires: quartz en grains, en masses lenticulaires, feldspath (passage au gneiss protogi nique, stéatite feldspathique de d’Omalius d’Halloy), chlorite (passage aux schistes chioriteux), mica (passage aux micaschistes). Dans certaines variétés, le feldspath forme des nodules que contournent les feuillets de la roche (taleschistes glanduleux).
Accidentellement : grenats , tourmaline . staurotidc, disthène , épidole , aclinote, apatite, rutile, sphène , oxydes de fer, pyrite , graphite , dolomie , giobertite , corindon , gahnite , etc.
Les taleschistes forment des couches alternes avec les autres schistes cristallisés, particulièrement avec les schistes micacés.
b. — Pioches schisteuses sans silice libre, basiques
Schistes amphiboliques (amphibolites) :
i° à base éCactinote. Roches composées de prismes aciculaires d’actinote, parallèles, ou groupés en houppes; ordinairement la texture en esi schisteuse ou schistofibreuse;
2° à base de hornblende. Agrégats bacillaires de hornblende.
La hornblende, bacillaire, souvent fibreuse, parfois plus ou moins grenue, a ses fibres presque parallèles ; parfois il s’v mêle de Yaugite.
Accessoirement : orthose, albite, quartz , chlorites, épidote , grenat , rutile , rarement muscovite, zo'isite , tourmaline , calcaire. Le feldspath contient du rutile, du cphène, de l’apatite, du zircon; le grenat enveloppe de la hornblende. Il s’y joint quelquefois: pyrite , oligiste , fluorine , asbestè, zéolithes (stilbite, prehnite, chabasie, etc j.
On distingue les amphibolites ou schistes amphiboliques : lo à grenats; 2° à omphacite\ 3° à épidote; 4° à orthose (schistes syénitiques) ; 5° à feldspaths calcosodiques (schistes dioritiques) ; G® à augite et feldspaths calcosodiques (schistes diabasiques). Ces schistes sont subordonnés aux gneiss et aux micaschistes.
Quelques amphibolites, malgré leur structure schisteuse, sont d'origine éruptive, par exemple dans les Vosges.
Schistes à glaucophane. — Ces roches, assez développées dans l’ile Syra, dans l’ile de Groix, en Morbihan, sont formées essentiellement de glaucophane.
Accessoirement : glauconie , mica et quartz , aux environs de la mine Balade, Nouvelle Calédonie, épidote. Dans l’île de Groix, comme l’a montré M. Barrois, des lits de schistes à glaucophane bleue ou d’un bleu verdâtre sont interstratifiés dans les micasschistes.
Schistes augitiques. — Roches composées principalement d’augite, peu importantes, subordonnées aux micaschistes.
Schistes à amphilogite. — Roches composées à'amphilogite , silicate d’alumine, de potasse et de sou le, mêlé à du calcaire, à toucher onctueux, à structure schisteuse 4 %• de silice.
Schistes àZobténite. — Nom donné, par M. Zirkel, à des roches composées de diallage et de feldspaths calcosodiques , subordonnées aux schistes chloriteux et amphiboliques.
Schistes chloriteux. — Agrégats d’un vert plus ou moins foncé, à poussière verdâtre, à texture schisteuse, formés d’écailles, de grains lamellaires de matières chloriteuses, molles et tendres, clinochlores et pennines , en cristaux à groupements très complexes, auxquels s’associent en général : quartz , feldspaths , mica (passage aux micaschistes), talc , magnétite , fer titané , épidote.
Accessoirement : grenats, amphiboles, tourmaline , zoisite , sphène , apatite , corindon, diaspore, chromite , rutile, pyrites, carbonates rhomboèdiiques, graphite.
Les schistes chloriteux renterment quelquefois des couches de quartzites, de la serpentine. Ils alternent avec les autres schistes cristallins et paraissent provenir de leur altération.
Schistes serpentineux. — Roche formée d q serpentine, comme celle qui traverse les plus anciennes sous la forme de masses plus ou moins compactes, mais qui se présente en sorte de couches intercalées entre les schistes cristallins, gneiss, micaschistes,
DESCRIPTION DES ROCHES
schistes amphiboliques, talschistes ou schistes chloriteux. Ces schistes renferment accidentellement : grenat pyrope, magnétite, parfois de la picotile, mica , épidote , chrysotile, picrosmine , calcaire, giobertite, iodérose , brucile, opale, etc.
Eclog-ite. — Roche grenue, à peine schisteuse, composée de grenat et de diallage verte.
Accidentellement : disthène , quartz , zoisite, épidote , amphibole , pyrite magnétique, chromite, rutile. La diallage est la smaragdit ou omphacite.
En petits amas dans les micaschistes.
Grenatite. — Roche de gisement analogue, sans diallage. Accessoirement : feldspaths calcosodiques.
Schistes à épidote. — L ''épidote forme quelquefois à elle seule des lits intercalés comme ceux des roches précédentes dans les micaschistes.
Schistes à zoïsite. — Composés de zoisites et de grenats.
