CHAPITRE IX

ROCHES CONGLOMÉRÉES

Les roches sédimentaires sont formées d'éléments qui proviennent de la désagrégation de roches plus anciennes; ces débris constituent ce qu'on J appelle leurs éléments élastiques ; ils sont souvent arrondis par le frottement mutuel qu'ils exerçaient les uns sur les autres au milieu des masses liquides qui les charroient de régions élevées du sol vers d'autres plus basses.

Lorsque ces fragments se déposent isolément en s'entassant les uns sur les autres, sans rien qui les relie, on les appelle masses détritiques, sables, arène.

Sables (sand, angl. et ail.). — On appelle ainsi des grains de différentes substances minérales, et plus particulièrement de quartz, qui sont restés isolés, indépendants les uns des autres. Pur, le sable quartzeux a pour densité a, 6. Les grains ont des contours irréguliers, rarement quelques facettes cristallines.

Le sable est l'élément principal, souvent unique, du sol mouvant des dunes et des déserts; c'est la matière principale des alluvions déposés par les rivières ; c'est l'un des éléments nécessaires de terres arables ; aussi est-il employé à l'ameublissement de celles qui sont trop compactes.

Il est souvent mêlé de mica, qui en divise les masses en petits lits parallèles; souvent aussi incrusté ou pénétré d'oxydes de fer

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(sables ferrugineux). Dans les régions granitiques, mêlé au feldspath, au mica, il entoure les granités, il les coiffe comme d'un chapeau sans consistance (arène, sable d'arko&e) ; la désagrégation s'y observe parfois sur plus de 3o mètres d épaisseur.

Le sable est parfois mélangé de petits grains de grenat brisés et de grains d'autres gemmes, ou de fer titane, d'oxyde d'étain, etc.

Lorsqu'il renferme des galets de quartz, des cailloux de silex, on l'appelle gravier.

Les dépôts de sable sont appelés ordinairement alluvions.

Outre le quartz, ils contiennent souvent des cristaux, plus ou moins complets, quelquefois arrondis, de diverses matières. Les alluvions de llnde, du Brésil, sont célèbres par leur richesse en gemmes si estimées dans la joaillerie; celles de la Californie, de l'Oural, de l'Australie, celles d'un grand nombre de rivières sont fouillées et lavées par les chercheurs d'or ou de métaux blancs.

On sait que les dunes sont formées de sable jeté par, la mer sur ses rivages et repris par le vent qui chasse devant lui leurs collines successives, de plus en plus basses, dans l'intérieur des terres.

Sables dits éruptift. — Dans la faille que présentent les assises tertiaires, de Vernon à Perdreauville, Eure, MM. Potier et Douvillé (i) ont repris l'étude du sable granitique signalé d'abord par de Senarmont dans sa description géologique du département de Seine-et-Oise, puis par Passy dans sa carte géologique de l'Eure. Les grains de quartz, brisés, à angles émoussés, proviennent de roches granitiques, quelques-uns, bipyramidés, de roches porphyriques; ils sont réunis par un ciment argileux qui se délaie dans l'eau en laissant les grains de quartz libres. L'injection de ces sables est postérieure aux dépôts du calcaire de Beauce. M. Stanislas Meunier (a) a étudié les sables kaoliniques signalés par M. Ch.

(1) Potier et Douvillé. Compte rendu de C Académie des Sciences, 6 mai 1872. — Bull. Soc. géol. de France, série 2, t. XXIX, p. 412.

(2) Si. Meuoier. Compte rendu de l'Académie dts Sciences, 30 août 1817.

Velain à Montainville; ils sont formés d'une partie argileuse et d'un gravier de quartz parfois bipyramidé et renfermant des inclusions liquides et gazeuses, mêlés à des grains de silex, degrés, de feldspath, à des corps organisés silicifiés. M. St. Meunier regarde ces sables comme éniptifs à la manière du sable glauconieux apporté par les eaux jaillissantes de nos puits artésiens de Grenelle et de Passy. M. Fabre (1) a rencontré dans les fentes des causses de la Capelle, de Sauveterre et de Sainte-Emmic, en même temps que les argiles éruptives à Beauxite, des grains de quartz hyalin, anguleux, -frais, mêlés à des paillettes de mica blanc argentin, à des fragments anguleux d'orlbose frais ou quelquefois kaolinisé, et à des grains de tourmaline noire. M. G. Fabre avait déjà observé sur le bord du plateau de Plessis-Picquet un amas de sable grossier quartzeux blanc mêlé de kaolin et bariolé de veines d'un rouge vif.

Galets. — On donne ce nom en général à des morceaux de quartz ou de silex roulés que la mer apporte sur ses rives où ils s'entassent en amas, quelquefois échelonnés en assez grand nombre les uns derrière les autres, par exemple, sur les côtes de la Manche. Souvent les sables ou les galets sont agglutinés en masses solides par des ciments de nature en général calcaire ou siliceuse. On donne à ces masses le nom de grès et de poudingues, suivant que leurs éléments détritiques ont un petit ou un gros volume.

Nous ne pouvons que citer ici les cailloux impressionnés de certains poudingues, en particulier de ceux des Vosges, dont la Surface est creusée de petites cautés arrondies, les cailloux striés des glaciers, etc.

Grès (sandstein, ail.; grilstone, angl.). — Roches composées de grains irréguliers, agglutinés par un ciment dénature semblable ou étrangère à la leur. L'on appelle ordinairement grès du quartz en sable, mêlé quelquefois de fragments de feldspath, souvent de lamelles de mîca, consolidé par un ciment de silice, de

{{) G. Fabre. Bull. Soç. géol. de Fr.t 3« série, t. I, p. 389 et t. III, p. 583.

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calcaire, d'argile, seuls ou mélangés. Le sable a été déposé à l'état de sables ou de graviers incohérents, et agglutiné après son dépôt.

Grès quartzeux [sandstein, sandsfone). — Les grains de quartz y sont généralement limpides, ou d'un blanc grisâtre, et l'emportent de beaucoup en quantité sur le ciment. La surface des granules quartzeux est presque toujours «régulière; sur les grains de certains sables on a observé des facettes cristallines. Cela doit être d'autant plus rare que le quartz des rocbesale plus ordinairement la forme de grains" vitreux, à surface extérieure, sans configuration régulière apparente. Le faciès du grès manifeste souvent la grosseur de son grain et la nature de son ciment.

Le grès siliceux offre une cassure esqui lieuse ou plus ou moins conchoîdale; i) est souvent translucide. Il est d'un blanc grisâtre, ou coloré par des matières étrangères. Son ciment, de nature siliceuse, peu abondant, lui donne néanmoins une grande cohérence, une grande dureté (grès quartzeux cohérent), souvent un éclat luisant particulier {grès lustré).

Dans les grès calcarifères, le ciment est du calcaire plus ou moins mêlé de mica, de glauconie. Il est friable. L'acide chlorhydrique dissout le ciment avec effervescence, et le grès se désagrège. Ex. : grès cristallisé de Fontainebleau, grès botryoïde d'Étampes. Si le ciment est marneux, l'acide laisse un résidu d'argile mêlé ordinairement de sable. Au calcaire peut être combiné du carbonate de magnésie [grès dolomitique). Ce grès souvent schisteux entre dans la masse des grès bigarrés, de ceux du lias. 11 est d'un gris jaunâtre, souvent tacheté de noir.

Grès argileux. — Le ciment est argileux, jaune, verdâtre, rougeâtre, plus ou moins ferrifère. Ex. : les grès rouges k ciment argilo-ferrugineux, à grain grossier.

Grès mtoigno. — Autre variété de grès, à grains de quartz et de feldspath, auquel la distribution de ses lamelles nombreuses de mica sur des plans parallèles donne une texture schistoîde. La marne siliceuse d'un gris verdâtre, quelquefois noirâtre, qui lui

sert de ciment, le rend assez solide pour mériter le nom de Pieira forte. C'est la roche caractéristique de l'éocène italien.

Mollasse. — Grès des Alpes, à grains de quarti, moins riche en feldspath que le macigno, et mélangé de calcaire, de mica et de grains de glauconie. Le ciment calcaire ou marneux qui en réunit les éléments Jui conserve cette friabilité, exprimée par son nom.

L'on voit combien sont nombreuses les variétés de grès. Nous n'avons décrit que les plus caractérisées. A chaque étage, dans chaque région, appartiennent en général des grès dont le quartz est l'élément commun, mais dont les autres éléments proviennent souvent de roches peu éloignées.

Gisements. — Les grès constituent des montagnes parfois importantes, arrondies en dômes, déchirées intérieurement par des crevasses profondes et souvent leurs blocs apparaissent comme fichés dans le sol, ou suspendues au flanc des collines, après l'oblalion des roches friables au milieu duquel ils ont été agglutinés.

Grès g lauconieux. — Ces grès doivent leur nom aux grains de glauconie (v. p. 368) qu'ils renferment, et qui les colorent en vert, ou en brun, lorsque le fer qu'ils renferment à l'état de protoxyde a été lui-même altéré. Us sont assez fréquents dans le dévonien de la Russie, dans le tourtia du nord de la France, et en général dans le crétacé du bassin anglo-parisien, dans les sables inférieurs au calcaire grossier, dans le miocène de la Suisse.

Certains grès quartzeux, noirs, et faciles à décolorer par la chaleur, renferment aussi dans leur ciment une plus ou moins grande quantité de bitume [grès bitumineux).

Dans quelques grès du terrain silurien, le sable quartzeux est mêlé de débris de phyllades, ainsi que de calcaire qui forme le ciment (G. phylladifères).

Arène granitique. Granité décomopsé. — Les granités, surtout les plus porphyroïdes, sont assez facilement désagrégés par les influences d'inégale dilatabilité, de conductibilité différente et aussi de leur inégalité de résistance aux actions chimiques. Aussi voit-on leurs parties saillantes s'envelopper d'un manteau friable

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formé par leurs éléments devenus indépendants les uns des autres jusqu'à de grandes profondeurs, par exemple autour de Royat (Puy-de-Dôme).

Leurs débris, parmi lesquels brillent des cristaux de feldspath de plusieurs centimètres de longueur, forment à leur surface mamelonnée, ou dans leurs environs des sables, quelquefois disposés en couches, que l'on nomme arène granitique.

Arkose. Piammite feldspathique. — Grès à grains de quartz et de feldspath. De Bonnard avait appliqué le nom $ arkose à toute une formation du lias inférieur de la Bourgogne qui consiste en débris de roches granitiques : feldspath, en cristaux frais et intacts, blancs ou rougeâtres ou en fragments de cristaux plus ou moins altérés; mica, en lamelles dépourvues d'élasticité, ayant l'aspect talqueux, par suite de leur altération; enûn, quarts à l'état de grains, en bien plus grande quantité que les deux premiers éléments; le tout agglutiné, sous la forme d'une masse solide, par un ciment qui est formé souvent de calcaire plus ou moins cristallin, souvent aussi d'une pâte calcédonieuse, sem blable au silex corné, quelquefois d'une argile ou d'un kaolin brunâtre, provenant de roches granitiques altérées, ou enfin d'un mélange de silex et de baxytine ou de fluorine pulvérulentes. La roche est donc, suivant la plus ou moins grande abondance des grains de quartz et la grosseur des fragments, tantôt un conglomérat, tantôt un grès. C'est le faciès du grès qui prédomine: mais, dans certains cas, l'arkose a l'apparence d'un porphyre granitoîde (mimophyre quartzeux deBrongniart). Quand elle renferme du mica, on l'appelle souvent granité recomposé.

Minéraux accessoires : fluorine en cubes; barytine en rognons, à texture radiée; quartz, galène, pyrite9 calcaire. Dans l'arkose miocène, on exploite du bitume à Chamalières; nous avons rencontré dans une arkose & grains lins, à Royat, des fragments de basalte, sans doute du basalte de Gravenoire, Puy-de-Dôme. A Chateix, près de Royat, le feldspath est souvent frais et les éléments désagrégés du granité ont été ressoudés sur place, de façon

à former une masse solide, qui mérite bien quelquefois le nom de granité régénéré.

Dans les arkoses des terrains anciens, MM. Renard, Gosselet, Barrois ont signalé comme éléments accessoires : tourmaline , zircon, rutile, grenat, apatite. On a dans certaines rencontré chlorite, anatasey zircon, rutile, etc.

M. Pellat rattache au grès vosgien des arkoses verdâtres, silicifiées, très dures, inûltrées de barytine, de l'étang de la Coudre, arrondissement d'Autun.

L'arkose forme souvent des couches dans les terrains hou il lers de la Bavière rhénane, dans le grès bigarré des Vosges et de la forêt de Thuringe. On a donné le nom de métaxlles à celles dont le feldspath est kaolinisé.

Aux grès se rattachent le quadersandstein de la Suisse saxonne, etc., à masse décomposée en blocs de forme cubique; le vieux grès rouge d'Angleterre; un certain nombre des bancs de l'étage des grès bigarrés ; le grès vosgien, dont les grains de quarts incolores ou translucides, à surfaces miroitantes, souvent assez gros, mêlés de quelques grains de feldspath, d'un blanc mat, sont agglutinés par une pale rouge, violàtre, ou quelquefois d'un jaune d'ocre, et de nature ferrugineuse; les grès ferrugineux, du vieux et du nouveau grès rouge, du keuper, du terrain crétacé, etc.

Grès argilomicacé. Psammite Haûy. — Assemblage de grains de quartz hyalin, de paillettes de mica, plus ou moins mêlé de crains de feldspath, agglutinés mécaniquement par un ciment de nature argileuse, et le plus souvent très schisteux. Le ciment est coloré en jaune, en rouge par des oxydes de fer, en vert, en bleu. par des carbonates de cuivre, dans la plupart de ces roches dont la couleur et la nature ont fait donner à l'étage qu'elles composent le nom d'étage du bunler sandtein ou des grès bigarrés. 11 est coloré en noir par des particules charbonneuses, et il empâte des grains de quartz, de feldspath, souvent kaolinisé, en même temps que des morceaux de schiste argileux ou siliceux, dans les grès du leirain houiller et dans les psammites du Condros.

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Cordier appelait métaxite l'arkose à feldspath kaolinisé. Les psammites ou grès houillers sont colorés en noir par des matières charbonneuses. Ils passent souvent , ainsi que ceux du Condros, à de véritables grauwackes. Haûy, qui a créé ie nom de psammite, le regardait comme synonyme d'une partie des grauwackes de Werner. £n général, on applique le nom de grauwacke à des roches dont les éléments sont plus grossiers, qui sont moins iinement schisteuses et contiennent beaucoup de cavités attribuées à la disparition de grains calcaires.

Qrauwacke. — Vieux nom que les mineurs allemands on donné à la roche grise, non métallifère, qu'ils rencontraient dans leurs travaux et qu'ils distinguaient à cause de sa couleur d'une autre également non métallifère qu'ils appelaient rauhwacke (Wackerude).

La grauwacke abonde sur les bords du Rhin. Grauwacke de Plancher-les-Mines (Vosges;. Silice, 58,58; alumine et fer, 25,27; chaux, 1,78; magnésie, 2,4; potasse et soude, 10,27 ; perte au feu, 1,70. Elle se compose de grains fins de feldspaths groupés, de fragments ou de grains de quartz grisâtre mêlé à de la chlorite, à de la pyrite, souvent de débris de schiste argileux ou de porphyre et de débris de corps organisés ; elle fait légèrement effervescence dans les acides ; elle est fusible au chalumeau : elle est quelquefois rendue schisteuse par des lits de mica. Elle est assez répandue en couches puissantes dans les terrains anciens. A Famenne, elle devient schisteuse au point de recevoir le nom de schiste de Famenne.

Anagénite Haûy (ce mot veut dire régénéré). — Conglomérat de fragments de granité, de schistes. Le nom d'anagénite fait allusion à la ressemblance que ce conglomérat présente souvent avec les roches qui lui ont fourni ses principaux éléments ; par exemple, les conglomérats de Glaris, de Valorsine (vallée de Chamonix), de Lannshut, de Waldenburg, dans le terrain houiller.

Fréquemment les anagénites contiennent des fragments roulés de roches différentes et passent aux poudingues.

624 DESCRIPTION DES ROCIIES

Poudingues. — Conglomérat de galets de quartz ou de silex, jaunes, bruns, noirs, soudés par un ciment siliceux (forêt de Nemours), etc. Le quartz du grès des Vosges est incolore, translucide, souvent couvert d'un enduit ferrugineux brun ou rouge et les galets en sont souvent superficiellement marqués d'impressions creuses (cailloux impressionnés}.

Beaucoup de pou dingues contiennent souvent des galets provenant des roches les plus diverses : granité, schistes cristallins, porphyres, réunis dans un même ciment.

Pséphite. — Non donné à un conglomérat de porphyres plus ou moins altérés, de granités, de roches schisteuses, cimentés par une matière argileuse, qui provient sans doute de la décomposition de leur feldspath. Cette roche se rencontre en dépôts souvent alternes avec les nappes de mélaphyre (terrain houiller; grès rouge, à la base du permien). Elle renferme ordinairement des galets arrondis de quartz, et des fragments des roches voisines (voy. brèches et poudingues des mélaphyres).

Grès à base de mélaphyre. — Ce sont des conglomérats de mélaphyre, à grains fins, et mêlés à de grandes proportions de sable quartzeux.

Ces grès devenant schisteux passent à la grauwacke.

Le nom de pséphite est à peu près abandonné maintenant

Nagelfluhe. — Cette roche joue un grand rôle dans les Alpes, où elle forme le Righi. Elle est composée de débris provenant de calcaires jurassiques et de grès, de schistes argileux ou siliceux, de roches cristallines, de quartz et d'un ciment peu abondant, siliceux et calcaire. Ses galets arrondis et durs font saillie à sa surface comme des tètes d'épingles ou de clous : c'est ce que rappelle le terme de nagelfluhe.

Un certain nombre de variétés de silice, assez abondantes pour mériter presque le nom de roches, ont une origine organique. Telle est la silice farineuse ou farine de montagne, poussière impalpable, dont chaque grain est une carapace d'infusoire. Parmi les variétés de cette silice se rangent le Eieselgûhr et la Randanite.

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Tripoli. — Roche à faciès terreux, formée de feuillets très minces produits par la juxtaposition de débris d'infusoires qui s'enchevêtrent (Ûg. 3ai).

Les spongiaires sécrètent également des quantités de silice parfois très importantes.