ROCHES MÉTAMORPHIQUES

Caractère {général des roches métamorphiques. — Gneiss. — Schiste amphibolique. — Micaschiste. — Schiste argileux. — Quarlzite. — Chlorilo-schiste.

— Calcaire métamorphique. — Liste alphabétique et explication des roches métamorphiques les plus abondantes. — Origine de ces roches.

— Leur stratification. — Couches fossilifères converties, au contact des granits d'intrusion, en roches diverses de la série métamorphique. — Arguments que l'on a tirés de ce fait pour expliquer la nature de l'action plutonique. — Le temps permet à cette action de se propager au travers des masses les plus denses. — De quelles sortes de roches scdimentaires chaque variété de la classe métamorphique dérive-t-elle ? — Objections qui ont été faites à la théorie du métamorphisme. — Conversion partielle de schiste Eocène en gneiss.

Nous avons jusqu'à présent étudié trois classes distinctes de roches : aqueuses ou fossilifères, volcaniques, plutoniques ou granitiques ; il nous reste maintenant, pour terminer, à examiner celles des couches cristallines (hypogènes) auxquelles on a donné le nom de métamorphiques. Cette dernière expression, comme nous Tavons dit ailleurs, implique rhypothèse que les couches, après s'être déposées au fond des eaux, auraient acquis, sous l'influence de la chaleur et d'autres causes, une texture éminemment cristalline. Les géologues qui ne partagent pas cette opinion peuvent appliquer aux roches dont il s'agit les épithètes de stratifiées hypogènes, ou hypogènes schisteuses.

Ces roches, dans leur état le mieux caractérisé et le plus normal, sont tout à fait dépourvues de débris organiques ; elles ne contiennent, non plus, aucunes portions distinctes d'autres roches, arrondies pu angulaires. Quelquefois on les observe sur des points isolés, au centre de chaînes montagneuses étroites ; mais , dans d'autres cas, elles s'étendent sur de larges surfaces, occupant, par exemple, la presque totalité

A2S BOCHES MÉTAMOBPHIQDES. [Cl. XXXT.

de la Suède et de la Norwége où, de même qu'au Brésil, elles se montrent à de bas et à de hauts niveaux. Dans la Grande-Bretagne, ceux des membres de la série qui se rapprochent le plus du granit par leur composition (tels sont les gneiss , micachiste , schiste amphibolique) se trouvent limités à la contrée Nord des rivières Forth et Clyde.

Quelque cristallines que ces roches puissent être en certains pays , elles n'envoient jamais comme le granit et le trapp des veines au sein des formations contiguês, que ces formations soient du schiste ancien ou du granit» ou bien un groupe de couches fossilifères plus modernes.

On a essayé maintes fois d'assigner un ordre général de succession ou de superposition aux membres de cette famille ; on a supposé, par exemple, que le schiste argileux occupait invai*iablement un niveau supérieur au micaschiste, et que celui-ci surmontait toujours le gneiss. Mais , bien que cet ordre soit en réalité le plus constant dans quelques régions isolées, il est loin d'être universel. Je renverrai, du reste, sur ce sujet, au chapitre XXXVII, où sont exposés les rapports chronologiques des roches métamorphiques.

Voici les principaux membres de la série métamorphique : gneiss, micaschiste, schiste amphibolique, schiste argileux, chlorito-schiste , calcaire hypogène ou métamorphique, et certaines sortes de quartz ou quartsites.

«aeiM. — On peut dire que cette roche est un granit

rw. TO4. — lloKei«a« gneifttd* gmadeur •■tur«lU ; rosM MrpMdicoUlra sm

feuUleU. r- r- I—

Stratifié, ou , pour ceux qui n'adopteraient pas cette dernière expression, un granit feuilleté: elle est formée des

CD. XXW.) SCHISTE AVraiBOUQUE. A2S

mêmes matériatix que le granit : de feldspath , quartz et mica. Dans Téchantillon que j*ai figiré ici, les bandes blan* ches sont presque exclusivement du feldspath lamellaire, entremêlé çà et là d* écailles de mica et de particules de quartz. Les bandes noires sont composées de quartz gris et de mica noir, avec particules accidentelles de feldspath. La i^oche se divise plus facilement suivant les bandes noires, dont la surface exposée au jour est toute brillante de paillettes de mica. Le quartz qui accompagne ces bandes l'emporte cependant de beaucoup sur le minéral foliacé; mais le clivage le plus facile est déterminé par la quantité de ce demier minéral.

Au lien de se séparer ainsi en lames minces, le gneiss se partage quelquefois en bandes plus épaisses dans lesquelles le mica n'est que légèrement parallèle aux plans de stratification.

Cependant, le mot gneiss y en géologie, a généralement un sens plus large , et sert à désigner une formation dans laquelle domine la roche proprement désignée sous ce nom, mais avec laquelle on rencontre aussi, en lits alternants, d'autres roches métamorphiques, et plus spécialement du schiste amphibolique. On considère alors les autres membres de la série métamorphique comme subordonnés au véritable gneiss.

Le lecteur prévoit déjà quelles pourront être les différentes variétés de roches alliées au gneiss dans lesquelles le feldspath entrera comme élément essentiel ; il lui suffira pour cela de se rappeler ce qui a été dit du granit. Par exemple, en ajoutant le hornblende aux mica, quartz et feldspath, on aura un gneiss syénitique; ou bien, si au mica Ton substitue le talc, on obtiendra un gneiss talqueux, roche composée de feldspath, quartz et talc, en cristaux distincts ou en particules simplement cristallines (protogyne stratifiée des Français).

Seid^e uMphib*ii4«e. — Il est Ordinairement noir, composé simplement de hornblende (amphibole) , avec propor-

A2i ROCHES MÉTAMORPHIQUES. [Ci. XXXV.

lions variables de feldspath et, quelquefois, de particules de quartz. Lorsque le hornblende et le feldspath sont en quantités sensiblement égales, et que la roche n'est point schisteuse, celle-ci correspond par ses caractères aux greenstones de la famille des trapps ; alors on Y Sk nommée Greenstone primitif. ' On peut aussi l'appeler Roche de hornblende. Certaines masses contenant ainsi du hornblende sont probablement des roches volcaniques devenues, après coup, plus cristallines ou métamorphiques.

MieaschUte, on Schiste nUeacé. — Cette rOChe SO rapproche

du gneiss, et constitue Tune des plus abondantes de la série métamorphique. Elle est schisteuse, essentiellement composée de mica et de quartz, le mica paraissant quelquefois former la masse totale. Des lits de quartz pur s'y rencontrent accidentellement. En certains districts, des grenats sous forme de dodécaèdres réguliers entrent comme partie intégrante dans la masse. Le micaschiste passe par des grada lions insensibles au schiste argileux.

Schiste argUeiix. — Il pcul ressembler beaucoup à une argile endurcie ; dans la plupart des cas il est extrêmement fissile, et fournit de très bonnes pierres à couvrir les toits. Parfois il possède un éclat brillant et soyeux dû à de petites paillettes de mica ou de talc qu'il contient. Sa couleur varie du verdâtre au gris bleuâtre ou au gris de plomb , et l'on doit dire de ce schiste, plus que de tout autre, qu'il appartient en commun aux séries métamorphique et fossilifère, car des schistes argileux pris dans chacune de ces divisions ne se distingueraient pas les uns des autres par les seuls caractères minéralogiques (1).

Qoartsite. on Eochc do Qonrts. — C'est une agrégation de particules de quartz soit sous forme de petits cristaux, soit, ce qui est plus ordinaire, sous celle de corps arrondis, le tout

(1) D'après Tensemble des caractères assignés ici par Fauteur au schiste argileuxt ceUe roche nous paraîtrait aussi comprendre les ardoUes et les phyllades des géologues français. (Note du traducteur.)

Ca. XXXV.] CALCAIRE CRISTALLIN OU MÉTAMORPHIQUE. A25

en couches régulières associées au gneiss et à d'autres roches métamorphiques. Le quartz compacte, celui qu'on trouve si fréquemment en veines, existe aussi associé au quartzite grenu. Les deux variétés alternent avec le micaschiste ou le gneiss ; il arrive parfois qu'elles passent à ces roches par addition de mica, ou de feldspath et de mica.

chiorito-aeMate. — C'est une roche schisteuse, verte, dans laquelle abonde surtout la chlorite en très fines paillettes ordinairement mêlées de petites particules de quartz, ou quelquefois de feldspath et de mica ; elle est souvent associée au gneiss et au schiste argileux, avec lesquels ou la voit se fondre dans certains cas.

Calcaire eriataUln on Métamorphi^ne. — Cette rOChC

hypogène, que les plus anciens géologues ont appelée Calcaire Primaire^ se montre, dans quelques circonstances, sous la forme d'un marbre blanc, cristallin, grenu, qui alors est exploité pour la sculpture et Tomementation architecturale, surtout s'il est en masses assez considérables ; mais, plus fréquemment on le rencontre en lits minces comme les feuillets d'un schiste, et il ressemble beaucoup, pour la couleur et l'apparence extérieure, à certaines variétés de gneiss et de micaschiste. Lorsqu'il alterne avec ces dernières roches, il contient souvent des cristaux de mica, et accidentellement, du quartz, feldspath, hornblende, talc, chlorite, grenat et autres minéraux. Rarement on l'observe dans les districts hypogènes de Noi-wége, de Suède et d'Ecosse; mais il est très largement développé dans les Alpes.

Avant de me livrer à des considérations relatives à l'origine probable des roches métamorphiques, je donnerai d'abord, sous forme de glossaire, de courtes explications sur quelquesunes des variétés principales de ces roches, et j'indiquerai leurs synonymes.

A26 ROCHES M&TAMORPHIQUES. [Ctt. XXXV.

Explicalian de$ noms^ du lynofiymex 9là$\a composUUm det roches métamorphiques les plus abondâmes,

Ampêlitc. Schiste alumineux (Brongniart) ; il le rencontre à la fols dans la sé« rie métamorphique et la série fossilifère.

Amphibolitb. Roche de hornblende (voy. cette roche).

Arkobb. Nom donné par Brongniart à un composé des mémei minéraux que le granit ; Tarkose, en effet, ressemble beaucoup à cette dernière roche. On la trouve à ia jonction du granit et de formations de différents âges ; elle consiste en cristaux de feldspath , de quartz et quelquefois de mica ; ces minéraux, après avoir été d*abord désagrégés par une action postérieure à une première consolidation, ont été réunis à nouveau par un ciment siliceux ou quartzeux. L'Arkose est souvent traversée de veines de quarts.

Galcaihe rtpogênb (voy. page précédente^ 4i5.)

Calcaire primaire, ou Calcaire HtPOGÉNi (voy. iMd.).

Chlorito«schi8TR (ou 56Ms(e chloriUque). Roche 'schisteuse, verte, contenant abondamment de la chlorite, minéral écaiUeux, vert (voy. ibid,).

Edrits. Nous l'avons déjà mentionnée comme roche plutonique (t. H, p. 385), mais elle se rencontre aussi, et avec une composition absolument identique, en lits subordonnés aux gneiss ou aux micaschistes.

Gneiss. Roche stratifiée ou feuilletée ; même composition que le granit (voy. t. ÏI, p. 422).

Gneiss a hornblende, ou Syênitique. Composé de feldspath, quartz et hornblende.

Gneiss talqdeox. Même composition que le granit lalqueux ou prologync , mais non stratifié ou feuilleté.

Granit talooeux. Voyez Protogtne.

Marbre. Voyez tome I, page 20, et tome H, page 425.

Micaschiste, ou Schiste micacé. Roche schisteuse, composée de mica et de quarts en proportions variables (voy. t. Il, p. 424).

PHTLLADB. D'Aubuisson donne ce nom au schiste argileux , d*après ^XXftç, amas de feuilles.

Protogyne. Voyez Gneiss talqueux (t. II, p. 422) ; lorsque la roche n'est pat stratifiée I c'est un granit talqueux.

Quartzite, ou Roche de quartz. Roche stratifiée ; agrégat de grains de quartz (voy. t. n, p. 424).

Roche de hornblende, ou Ampribolite. Voyez ci-dessus (t. H, p. 243). Membre à la fois de la série métamorphique et de la série volcanique. Composition du schiste à hornblende ; mais l'amphibolite n'est pas fissile.

Cl. XXX?.) ORIGINE DEft ROCHES MÉTAMORPHIQUES. A27

Rocn w QOARTl, OU Q0ARTEITK« Voyet ce dornier nom.

Sciim ACTiHounovE. Roche Acbistouie, feuilletée, compotée principalement d'aciinoUte [minéral vert-émeraude, voisin du horiiMendo (l)]i btcc mé« lange de grenat, mica ci quartz.

Schiste a cbiastoute. Il diffère peu du achiale argileux, mais il renferme de nombreux cristaux de Chiastolite ; épaisseur considérable dans le Cumberland. La chiasloHle est en longs cristaux, minces, rhomboYdaux. Pour sa composition, voyez le tableau, tome II, page 215. ,

ScHiftTK A HORNBLENDE. Composéde bomblcndc et de fcld^patb (voy. t. H, p. 423).

Schiste abgileux. Voyez tome II, page 424.

SCRIfTB CHL0R1T1ÛUE. Yoyez GbLOBITO-SCHISTE.

Schiste mcACt, ou Micaschiste. Yoyez ce nom.

Schiste talqceux (2). Composé principalement de talc, ou de talc et de quartz,

ou de talc et de feldspath ; sa texture ressemble quelquefois à celle du

schiste argileux.

TAUcmsTE* Vojez note au bas de la page.

ORIGINE DES ROCHES MET ABf ORPHIQUES.

J'ai traité longuement de la composition minérale des roches métamorphiques ; il me reste maintenant à développer les détails de leur structnre et leur hisloire,à donner en même temps le précis des opinions qui ont été successivement émises sur leur origine probable. Mais, d'abord, je préviens le lecteur que nous mettons ici le pied sur un sol peu sûr, et que bientôt nous atteindrons les limites au delà desquelles devront cesser toutes les inductions positives, et ne commencer que de simples conjectures. Une hypothèse fut jadis très en faveur, et même entore aujourd'hui compte des partisans dans quelques géologues : on suppose que la texture cristalline et l'absence de toutes traces d'origine mécanique ou de contenu organique au sein des roches métamorphiques proviennent d'une condition particulière qu'aurait présentée la planète à l'époque de leur formation. J'examinerai en dé-

(1) Pour les minéralogistes français, ractinolite s'appelle simplement ac(lno/0, et constitue rune des trois sous-divisions de Tamphibole. [Note du traducteur.)

(2) On lui donne aussi le nom de talfehiite, {ibid.)

128 ROCHES MÉTAMORPHIQUES. {Cl. X.\XV.

tail les ai^uments qui combattent cette hypothèse, lorsque je montrerai, dans le dernier chapitre de ce volume, à combien d*âges difi*érents se rapportent les formations métamorphiques, comment aussi ont été produits le gneiss, le micaschiste, le schiste argileux et le calcaire hypogène (celui de Carrare, par exemple), et cela, non-seulement à dater de la première introduction des corps organiques sur la terre, mais encore longtemps après la succession de plusieui*s des différentes races de plantes et d'animaux.

La doctrine qui a trait aux couches cristallines comprises sous le nom de métamorphiques doit trouver place immédiatement ici ; nous chercherons d*abord si réellement on est autorisé à donner à ces couches Tépithète de stratifiées, dans le sens strict de ce mot, c'est-à-dire de roches déposées primitivement au sein des eaux sous forme de sédiment. Cette épithète, que les géologues ont généralement adoptée pour désigner les roches métamoi'phiques, indique suffisamment la divisibilité de celles-ci en lits très analogues, au moins quant à la forme, aux couches fossilifères ordinaires. La ressemblance , du reste , n'est point du tout limitée à l'existence accidentelle, dans les deux groupes de roches, de la même structure laminaire, mais elle s'étend à toute espèce de disposition en harmonie avec l'absence de fossiles, sable, galets, ondulations et autres caractères que la théorie métamorphique suppose avoir été anéantis par l'action plutonique. Ainsi, on trouve au sein des formations cristallines, aussi bien que dans les formations fossilifères, une alternance de lits variant beaucoup pour la composition, la couleur et l'épaisseur. Le gneiss s'y trouve entremêlé de petites bandes de schiste amphibolique noir, ou de chloritoschiste vert, ou bien encore de quartz grenu ou de calcaire ; l'échange entre ces différentes matières peut se répéter un nombre de fois indéfini. Le micaschiste alterne de même avec le chloritoschiste, ou avec des lits de quartz pur, ou des couches de calcaire lamellaire.

Nous avons déjà dit que près du contact immédiat des