SUR LES DIFFÉRENTS AGES DES ROCHES PLUTONIQUF

Difficulté de préciser Tâge d'une roche plutonique. — Caractère de l'âge, déduit de la position relative. — Caractère de l'intrusion et de l'altération. — Caractère de la composition minérale. — Caractère des fragments inclus. — Roches platoniques Récentes et Pliocènes; pourquoi n'apparaissent-clles point à la surface ? — Roches plutoniques Tertiaires des Andes. — Roches Crétacées altérées par le granit. — Altération du Lias par le même agent , dans les Alpes et dans l'île de Skye. — Cduches Carbonifères au contact du granit de Dartmoor. — Granit de la période du Vieux Grès Rouge. ~ Syénite et couches Siluriennes en Norwége. — Association de la môme roche au gneiss. — Roches plutoniques les plus anciennes. — Granit sorti sous î»mn solide. — Sur l'âge probable des granits d'Arran, en Ecosse.

Lorsqa'on adopte la théorie ignée du granit telle que nous Favons expliquée dans le précédent chapitre, et que Ton considère les différentes roches plutoniques comme ayant été engendrées à des époques successives au-dessous de la surface de la planète, il faut s'attendre à rencontrer de plus grandes difficultés dans la détermination de l'âge précis de ces roches que dans celle des formations volcaniques et fossilifères. Rappelons-nous que, pour établir l'âge de masses volcaniques d'une même période, plusieurs moyens sont à notre disposition : la nature de lave qui s'est répandue jadis sur le fond de la mer ou s'est produite à ciel ouvert, les tuffs et conglomérats déposés aussi sur des surfaces découvertes, les débris organiques que les masses précédentes contiennent, enfin leur intercalation dans les couches fossilifères. Mais toutes ces données échappent dès que Ton veut fixer la chronologie d'une roche qui a cristallisé dans son bain de fusion au centre de la terre. Nous sommes alors réduits aux seuls caractères suivants : 1" la position relative ; 2'' l'intrusion et l'altération des roches au contact ; S'* la na^ ture minérale ; A"* les fragments inclusi

AOO DIFFÉRENTS AGES DES ROCHES PLUTONIQUES. [CB.XXXIT. Caractère de Vêkgfi , déduit de la position relative. — On

rencontre des couches fossilifères non altérées de chaque âge, reposant immédiatement sur des i*ocfaes plutoniques ; il en existe un exemple à Christiania en Norwége : là, le dépôt du Nouveau Pliocène surmonte un granit. L'Auvergne en fournit un autre cas : ce sont des couches Éocènes d'eau douce qui recouvrent cette roche ; à Heidelberg, sur le Rhin, c'est le Nouveau Grès Rouge que l'on observe dans une position semblable. Dans tous ces cas et autres analogues, rinfériwité de position se lie à l'ancienneté plus grande du granit. I^ roche cristalline était solide lorsque les couches sédimentaires vinrent s'y déposer, et ces dernières contiennent d'habitude des cailloux arrondis de la masse granitique sous-jacente.

Caractère fonrat par riatraeloii et l'altération. — Mais,

lorsque les roches plutoniques envoient des ramifications dans les couches, et les altèrent près du point de contact, en donnant lieu aux phénomènes que nous avons décrits précédemment (t. II, p. 388), il est clair que, semblables en cela aux trapps d'intrusion, ces roches sont plus récentes que les couches envahies et altérées. Nous reviendrons plus loin sur ce sujet.

Caractère de la composition minérale. — Malgré leur Uniformité générale d'aspect, les roches plutoniques, comme nous l'avons vu dans le dernier chapitre, fournissent plusieurs variétés telles que Syénite, Granit talqueux et autres. L'une de ces roches se rencontre parfois, exclusive, sur une vaste étendue de pays, conservant un caractère homogène ; aussi, dès que son âge relatif a été établi sur un point, on reconaît aisément son identité partout ailleurs, et l'on détermine, par une seule coupe, les rapports chronologiques d'une longue chaîne de montagnes. Lorsque, par exemple, on a observé en Norwége que le granit syénitique dans lequel abonde le minéral appelé zircon a modifié les couches siluriennes avec lesquelles il était en contact, on ne saurait hésiter à rapporter à la même époque plusieurs autres masses de syénite zirconienne identiques du Sud de ce pays.

Cii.XXAlV.) ROCHES PLUTONIQUES RÉCENTES ET PLIOCËNES. 401

Certains géologues ont pensé que Ton pouvait, jusqu'à un certain point, établir Tâge relatif des différents granits, simplement par leurs caractères de composition minérale : la syénite, par exemple, ou granit avec hornblende, serait plus moderne que le granit commun ou micacé ; des recherches récentes s'opposent à ces généralisations. Le granit syénitique de Norwége, dont il a été question, peut appartenir au même âge que les couches siluriennes qu'il traverse et altère, mais aussi dater de la période du Vieux Grès Rouge, tandis que celui de Dartmoor, bien que composé de mica, quai-tz et feldspath, est plus nouveau que la Houille (voy. t. II, p. Ml).

Caractère des frasments lacitia. — Ce Critérium est rarement de quelque importance, car les portions enveloppées dans le granit sont, d'ordinaire, tellement altérées qu'on ne l)eut établir avec certitude de quelles roches elles dérivent. Dans les Montagnes Blanches (Amérique septentrionale) , on voit, au dire du professeur Hubbard, une veine de granit traversant une autre roche de même nature, et contenant des fragments d'ardoise et de trapp qui ont dû tomber dans la fissure au moment où les matières fondues s'élevèrent pour la remplir (i). On a ici la preuve que le granit est postérieur à certaines formations schisteuses et trappéennes superficielles.

Bochctt platoniques Béccnies et Plioeènes i poar«|aol n'apparaissent-elles pas A la snrfoee. — Los explications que

j'ai données dans les vingt-neuvième et dernier chapitres, sur les rapports probables existant entre les formations plutoniques et volcaniques, conduisent naturellement à conclure que des roches d'une certaine classe ne peuvent jamais se produire à la sinface ou non loin de la surface du sol, sans que, sinmltanément ou bientôt après, se forment quelques autres roches de la même classe. Il n'est pas rare que des courants de lave mettent plus de dix ans à se refroidira l'air.

(l)Silliman, The Amcric. Journ , n** 69, p. 123.

A02 DIFFÉRENTS AGES DES ROGBES PLUTONIQUES. [Cii.XXXlV.

et, lorsqu'ils ont une grande épaisseur, ils exigent une période plus longue encore. La matière fondue que rejeta le JoruUo, au Mexique, en 1759, matière qui s'accumula sur certains endroits à plus de 160 mètres, conserva sa température élevée plus d'un demi-siècle (1). On conçoit dès lors sans peine que de vastes masses de lave souterraine puissent rester à l'état incandescent dans les foyers volcaniques pendant d'immenses périodes, et le progrès de leur refroidissement se montrer extrêmement lent. Quelquefois même ce refroidissement se ralentit durant de longs intervalles par de nouvelles émanations de calorique ; on cite la lave du cratère de Stromboli, l'une des lies Lipari, restée plus de deux mille ans à l'état d'ébuUîtion. On peut supposer que cette masse fluide communiquait avec quelque réservoir souterrain de substance fluide. Il en est de môme quant à l'île de Bourbon, où, pendant une longue période, se sont produites jadis des émissions successives de lave, de deux ans en deux ans ; il est diflicile de supposer que, dans le même temps, la lave n'ait pas été à un état permanent de liquéfaction. Si donc il est raisonnable de penser qu'environ deux mille éruptions ont lieu dans le cours de chaque siècle, soit sous les eaux de la mer, soit à des niveaux supérieurs à sa surface (2) , il faut en conclure que la quantité de roches plutoniques de nos jours engendrées ou en voie de formation doit être considérable.

Mais, comme les roches plutoniques se sont formées à une certaine profondeur de l'écorce solide, elles ne deviennent accessibles à l'observation humaine que par suite d'exhaussements ou de dénudations. Enti*e la période durant laquelle une roche plutonique a cristallisé au sein des régions souterraines, et celle où elle est devenue visible sur un point de la surface, on compte ordinairement une ou deux époques géologiques ; on ne peut donc pas espérer trouver des granits

(1) Voyez les Principes t etc., Index : Jorullo*

(2) Principes f etc., Index : Éruptions volcaniques.

CH.tXXIT.l ROCHES PLUTONlQtJES RÉGENTES ET PLIOCÈNES. A03

Récents ou du Nouveau Pliocène à découvert sur le sol, à moins de supposer qu'un inter\'alle de temps suffisant se soit écoulé pour permettre un exhaussement et une dénudation notables depuis le commencement de la période Nouveau Pliocène. Une roche plutonique doit donc, en général, être très ancienne relativement aux formations fossilifères et volcaniques, une fois qu'elle devient visible. Nous savons qu'avec l'exhaussement des terres ont coïncidé quelquefois, dans l'Amérique méridionale, des éruptions volcaniques et des éjections de lave ; il est facile d'en déduire que des roches plutoniques d'une époque plus reculée ont été poussées à la surface par des roches de la même classe qui se sont formées successivement au-dessous» En effet, l'infraposition pour les roches plutoniques, comme la superposition pour les couches sédimentaires, sont habituellement caractéristiques d'une origine plus récente.

Dans le diagramme suivant (fig. 697), j'ai essayé de représenter l'ordre interverti suivant lequel les formations sédimentaires et plutoniques peuvent se rencontrer au sein ' de la croûte terrestre.

La roche plutonique la plus ancienne, n^ I, s'est élevée à des époques successives , jusqu'à ce qu'elle ait montré enfin un point de sa surface le long d'une chaîne montagneuse. Cette apparition a été favorisée par l'influence ignée des roches plutoniques plus nouvelles n^* II, III et IV. Une portion des couches fossilifères primaires n» 1 a suivi le même mouvement ascensionnel, poussée qu'elle a été par une force identique. On remarquera que les couches Récentes n" A, et le granit Récent ou roche plutonique n* IV, sont plus éloignés entre eux que toutes les autres formations, bien que datant du même âge. D'après notre hypothèse, qu'explique le diagramme, il faudrait des convulsions de plusieurs périodes pour que le granit Récent ou granit de la période de l'homme fût exhaussé au point de former les crêtes les plus élevées et les axes centraux des chaînes de montagnes. Pendant Ce long intervalle de temps, les couches Récentes n" â

404 DIFFÉBENTS AGES DES ROCHES PLUTONIQUES. CCo.XiXlV.

pourraient se recouvrir d'an grand nombre de foiinations sédimentaires plus modernes.

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CSranlieiroelieiiplntMilqvesEocèiies. •— Dans la première

partie de cet ouvrage (t. I, p. 301), j'ai rapporté la grande formation nummulitique des Alpes et des Pyrénées à la

CD. XXMV.] GRANIT ET ROCHKS PLUTONIQUES ÉOGÈNES. &05

période Éocène ; il résulte de ce caractère d*âge une fois établi que les puissants mouvements qui ont élevé les roches fossilifères à la hauteur de plus de 3000 mètres au-dessus du niveau actuel de la mer ont commencé dès l'époque tertiaire. Dans ces régions au moins, sinon en d'autres contrées, on pourra rencontrer des formations hypogènes faisant saillie hors de l'axe central ou des portions les plus disloquées de la plus haute chaîne de l'Europe. Et en effet, dans les Alpes Suisses, le Flisch lui-même, ou partie supérieure de la série nummulitique, a été quelquefois envahi par les roches plutoniques, et converti en schiste cristallin de la classe des roches hypogènes. Il ne saurait guère y avoir de doute sur la fluidité ou l'état pâteux du granit talqueux ou gneiss du Mout-Blanc lui-même, à une époque postérieure au dépôt du flisch (dépôt de fond de mer) ; la question, par conséquent, relative à l'âge de la roche ignée n'est pas tant de savoir si cette roche est secondaire ou tertiaire, que de décider si l'on doit la rapporter à l'époque Éocène ou Miocène.

La région des Andes a éprouvé de grands mouvements d'élévation pendant la période Post-Pliocène : on peut donc s'attendre aussi à découvrir des roches plutoniques tertiaires visibles à la surface sur quelques points de cette chaîne. Les connaissances que l'on possède déjà sur la stnicture des Andes Chiliennes nous mettront naturellement sur la voie de ces découvertes. Une coupe dirigée en travers du long relief a prouvé à M. Darwin qu'entre Valparaiso et Mendoza, la (lordillière se compose de deux chaînes séparées et parallèles, formées de roches sédimentaires de différents âges dont les couches reposent sur des roches plutoniques qui les ont altérées. La chaîne occidentale ou la plus ancienne, nommée les Peuquenes, fournit des schistes argileux , calcarifères, noirs, qui s'élèvent à une hauteur de près de A, 260 mètres au-dessus de la mer, et dans lesquels on distingue des coquilles des genres Gryphœa, Turritella^ Terebratida et Ammonites, On suppose que ces roches sont de Tâge de la partie moyenne de la série secondaire d'Europe.

406 DIFFÉBENTS ÂGES DES AOCHfiS PLUTONIQUES. [Ci.ZJ»lV.

Elles £ont traversédB et altérées par des dykes et masses d'une roche plutonique présentant la texture du granit ordinaire, mais contenant rarement du quartz» et surtout composée d'albite et de hornblende.

La chaîne orientale est formée principalement de grès et conglomérats d'une vaste épaisseur, dont les matériaux ont été fournis par les ruines de la chaîne occidentale. Les cailloux roulés des conglomérats sont, la plupart, des fragments arrondis de ces schistes fossilifères que nous venons de mentionner. La ressemblance de la série entière avec certains dépôts tertiaires répandus sur les côtes du Pacifique, ressemblance qui se rapporte à la fois au caractère minéral et H la présence de lignite et de bois silicifié disséminés au sein des couches, nous conduit à penser que cette série (grès et conglomérats) est aussi d'origine tertiaire. Déplus, non-seu-* lement les strates sont associées à des roches trappéennes et tuffs volcaniques, mais encore elles ont été altérées au contact d'un granit plus récent que celui de la chaîne occidentale, et composé de quartz, feldspath et talc. En outre, elles sont traversées par des dykes du même granit, et par (le nombreux filons de fer, cuivre, arsenic, argent et or, filons qui tous continuent dans le granit sous-jacent (1). Ou possède donc des preuves suffisantes pour admettre que la roche plutonique qui, dans les Andes du Chili, se montre ainsi à découvert sur une large surface, est de date postérieure à certaines formations tertiaires.

Mais la théorie adoptée dans cet ouvrage, et qui assigne une origine souterraine aux formations hypogènes, manquerait de base si l'on supposait que le fait d'un granit tertiaire, visible à la surface du sol, n'est point une exception rare à la règle générale. Un laps de temps considérable a dû s'écouler entre la formation des roches plutoniques et métamorphiques au sein des régions profondes, et leur apparition sur terre. Une longue série de mouvements souterrains a été nécessaii^

(1) Dtrwtn, pp. S90, 406; 2* édilion, p. 319.

Cn.XXXlV.] GRANIT ET ROCHES PLUTONIQUES ÉOCÈNES. &07

pour rexhatissement de ces roche» darts ratmosphère, on leur éraersion du fond de TOcéan ; avant qu'elles soient devenues visibles à Thomme, les couches qui les recou»' vraient ont été déchirées profondément et entraînées par la dénudation.

Nous savons que dans la baie des Baiae en 1538, à Cutch en 1819, et à différentes époques au Pérou et au Chili, Texhaussement permanent ou l'abaissement des terres, à dater du commencement du siècle actuel, ont été accompagnés d'émissions de lave volcanique. Ne peut-on pas en conclure que les mouvements d'ascension ou d'affaissement de la croûte terrestre, par suite desquels les mers sont converties en continents, et ceux-ci en mers, ne sont que des résultats de l'action ignée souterraine. Il est bien difficile de ne pas admettre que cette action concourt, avec une énergie remarquable, à calciner [bake] et, parfois, à liquéfier les roches, en augmentant le volume des unes et diminuant celui des autres. Elle contribue aussi à la production des gaz, à leur expansion sous l'influence de la chaleur, et à l'injection de matières liquides dans les fissures formées à travers les roches superposées. On comprendra le degré 4* intensité avec lequel les causes souterraines ont agi en Sicile depuis le dépôt des couches du Nouveau Pliocène, si l'on se rappelle que sur la moitié de la surface de l'île ces couches ont été haussées depuis 15 mètres jusqu'à 600 et m^me 900 mètres au-dessus du niveau de la mer. En Sicile également, les roches plus anciennes , contiguës aux couches tertiaires marines précédentes, ont dû éprouver, durant la même période, de semblables mouvements d'ascension.

Ces obsei-vations peuvent s'appliquer à la presque totalité de l'Europe, car, depuis le coniniencement de la période Éocène, la surface entière de cette portion de la terre, y compris quelques-uns des points centraux et les plus élevés des Alpes elles-mêmes, comme je l'ai démontré ailleurs (1) ,

(I) Voy. la carte d'Europe, et explication dans les Principes, vol. ï.

/.08 DIFFÉRENTS AGES DES ROCHES PLDTONIQDES. [Cd. XXXIV.

et- excepté seulement quelques districts , ont émergé des abîmes pour s'élever jusqu'à la hauteur actuelle ; les continents antérieurs à Tère Éocèue avaient eux-mêmes acquis déjà, presque partout, leur altitude additionnelle. Un abaissement marqué eut lieu durant la même période, et cet abaissement se fit sur une étendue qui égala, si elle ne dépassa pas, la surface totale du continent européen. On se demandera donc quelle dut être la quantité de changements d'importance comparable survenus dans la croûte terrestre pendant une durée de temps égale antérieurement à l'époque Éocène? Les géologues qui contestent l'énergie plus intense des causes souterraines aux époques éloignées de l'histoire de la terre, trouveront bien plus de difficultés pour répondre à cette question qu'ils ne s'y seraient attendus.

Le principal effet de l'action volcanique qui se produisit dans les profondeurs de la terre, durant la période tertiaire, fut sans doute l'exhaussement de la surface des formations hypogènes d'une époque antérieure au Carbonifère. Une autre série de mouvements, d'une violence égale, éleva les roches plutoniques et métamorphiques de plusieurs périodes secondaires ; si la même force continuait encore à agir, les premières convulsions qui auraient lieu mettraient au jour les roches hypogènes Tertiaires et Récentes. Sous l'influence de ces changements, plusieurs des couches sédimentaires actuelles perdraient beaucoup par la dénudation; d'autres acquerraient une structure métamorphique, et fondraient, dans les bas niveaux, en roches plutoniques et volcaniques. En même temps, il ne manqueiuit pas de se déposer une vaste épaisseur de strates nouvelles , tandis que s'accompliraient l'exhaussement et la destruction partielle des roches plus anciennes. Mais je renvoie le lecteur à l'avantpdernier chapitre de cet ouvrage, pour un plus ample développement du système.

Pérf^ac Crétacée. — Nous démontrerons, chapitre XXXV, que, dans les^Pyrénées Orientales, la craie, tout comme le lias, a été altérée par le granit. Il n'est pas facile de