SUR L'ORIGINE DE LA DOLOMIE

Désirant étendre le champ de mes recherches géologiques qui, depuis quelque temps, étaient presque entièrement concentrées dans les Alpes de la Savoie, je profitai avec empressement de la proposition de Mr. le professeur Studer, de Berne, de l'accompagner dans une excursion aux Alpes du Tyrol. J'étais heureux de faire ce voyage avec ce savant, aussi aimable que distingué. L'itinéraire qu'il avait tracé nous permit d'examiner les diverses formations qui constituent le sol du Tyrol et du Salzbourg.

Je n'ai point l'intention de les décrire toutes; je me bornerai, après avoir jeté un rapide coup d'œil sur la topographie et les terrains anciens de ce pays, à décrire le passage de l'Heiligen-Blut-Tauern et à quelques considérations sur l'origine de la dolomie.

Le Tyrol , dont les montagnes forment le prolongement oriental des Alpes de la Suisse, présente, même au point de vue pittoresque, quelques différences avec ces dernières. Les grandes montagnes y sont mpins élevées et moins nombreuses. Les glaciers y sont moins grands; ils ne descendent pas aussi bas dans les vallées, ce qui indique que les champs de neige des régions supérieures sont moins étendus.

Le caractère général des montagnes du Tyrol est d'être alignées suivant trois grandes chaînes parallèles, dirigées à peu près de l'ouest à l'est.

La chaîne des roches cristallines est située au centre, elle est placée entre Innsbruck et Klausen, ou plutôt, elle est limitée par la partie supérieure de la vallée de la Salza et par celle de la vallée si sauvage de la Drave.

Les deux chaînes extérieures sont formées, par des dolomies et des calcaires, ayant un aspect aride. Ces montagnes sont si blanches, que fréquemment leurs roches se confondent avec les neiges qui en occupent les sommets les plus élevés.

Les roches qui forment ces trois chaînes sont aussi variées par leur nature, par les modifications auxquelles elles ont été soumises, que par leur âge.

- Dans les grandes dépressions du sol, qui séparent presque toujours les chaînes extérieures de la chaîne centrale, on trouve plusieurs terrains de sédiments.

Des actions volcaniques ont percé ça et là, le sol de ce

pays accidenté et ont amené à sa surface des roches porphyroïdes variées. Elles ont ainsi compliqué la structuré et la nature du sol.

La chaîne centrale parait atteindre son maximum d'élé-^

ration au Weiss-Kogl (1 1,840 pieds ! ), près des glacier*

de rŒtz et au Gross Glockner, haut de 11,662 pieds

au-dessus du niveau de la mer. Ce pic élancé ressemble

beaucoup à Tune des nombreuses aiguilles situées au sud

de la vallée de Chamounfrc. Le Venediger-Spitz, au fond

du Pinzgau et le Wild-Spitz, encore dans les glaciers dé

l'Œtz , rivalisent presque en hauteur avec les montagnes

précédentes.

Dans la chaîne secondaire du nord, la cime la plus élevée parait être le DachsteuT( 9,234 pieds *), dans le Salzkammergut ; sous le rapport de l'élévation , viennent ensuite les Ewiger-Schneeberg, le Steinernes-Meer, etc. ; tandis que dans la chaîne du midi, les rochers de la Marmollata, élevés de 10,400 pieds, paraissent l'emporter en hauteur sur les autres parties de la chaîne.

Les roches cristallines de la chaîne centrale sont for-v niées par du vrai granité, dont les éléments varient pour la grosseur. Souvent sans être exactement du gneiss, cette roche prend cet aspect que de Saussure a si bien désigné sous le nom de granité veiné *. Les roches grani-

1 Ces mesures prises sur la carte de G. Mayr, Munieh 1846, sont en pieds français.

1 D'après Mr. Simony, 9493 pieds de Vienne. (Mémoires de la Société des Amis des Sciences de Vienne, tome I, p. 317, 1847.)

* Voyage dans les Alpes, § 163.

tiques sont très-développées dans le fond du Zillerthal, entre Saint-Jacob et Pfunders. Cet axe granitique est coupé à Mittelwald par la route de Slerzing à Brixen.

La chaîne centrale contient encore beaucoup d'autres roches, telles que des vrais gneiss à mica blanc ou noir, comme dans le Zemm-Thal, dans le fond de la vallée de Gastein où ils sont associés à la syénite hypersthénique > à l'isselberg, près Lienz et à Dollach, en Carinthie.

Il m'a paru que la vraie protogine manque dans let Alpes du Tyrol.

Les roches métamorphiques et les terrains stratifiés, non-fossilifères, constituent un groupe mal limité, parce que dans leur partie inférieure ils passent aux roches cristallines, et dans leur partie supérieure aux roches de sédiments fossilifères. Ils présentent souvent eux-mêmes les caractères de la cristallisation.

Nous avons étudié avec soin ces roches compliquées, dans la longue traversée du Pfitsch-Jocb .

La roche de ce groupe la plus répandue, la plus commune, la plus importante, est un schiste argilo-talqueux, dont les caractères sont très-variables. Les géologues 'tyroliens le désigne sous le nom de micaschiste argileux (Thon glinqmerschiefer). Près de Zell on exploite dans cette roche une mine de pyrite et de mtspickel aurifères qui, d'après M. Bural, produit annuellement 35 marcs d'or sur 50,000 quintaux de minerai. On y trouve quelquefois l'or natif. Ces minerais sont probablement arrivés avec des filons de quartz qui traversent la roche.

Ce schiste argilo-talqueux, enrichi d'une immense quantité de grenaté, occupe le sommet du passage du

Pfitsch-Joch (6,741 pieds) , et se rapproche par ses variétés du gneiss, du schiste serpentineux et de l'ardoise. Il est bon de signaler la grande analogie qui existe entre ces roches et celles du Canton du Valais. Leur ressemblance est telle que l'on ne doit pas désespérer d'y trouver des fossiles. En effet, on sait que dans ce dernier pays, MM. de Charpentier et Lardy ont trouvé dans ces roches des bélemnites, associées à des grenats * .

Ces schistes si variés sont évidemment des masses minérales qui ont été plus ou moins altérées par différents agents, au nombre desquels il faut ranger une température élevée. La preuve de l'action de la chaleur est la suivante. Ces schistes sont, comme nous l'avons dît, plus ou moins cristallins ; or, c'est dans la partie la plus cristalline que se trouve le plus grand nombre des amas de calcaire saccaroïde, qui, d'après les expériences de Hall, dénotent une forte cuison. Ces amas sont grands, ils sont disséminés dans le terrain de schistes argilo-talqueux en lentilles ou en bandes, parallèles à la stratification 3 . En général, ces calcaires se trouvent à la partie inférieure des roches stratifiées, comme, par exemple, à l'extrémité septentrionale du Zemra-Thal, où le calcaire saccaroïde est schisteux au contact du gneiss , mais compacte , sonore et cassant comme du verre à dix ou quinze mètres de distance.

1 Lardy. Essai sur la constitution géognostique du St-Gothard. (Mémoires de la Société helvétique des Sciences natur. , tome I, p. 241 ; 1833.) Sluder. (Mémoires de la Société géologique de France, 2 œe série, tome I, p. 308.)

1 Le calcaire saccaroïde de Méran, qui est si habilement employé dans les ateliers de Mr. Schwanthaler, à Munich, a probablement le même gisement.

On peut observer dans le Ziller-Thal d'autres masses de calcaire saccaroïde. Nous en avons retrouvé le prolon— gement, 1° à l'ouest de la route du Brenner, où des coupes, publiées dans les comptes rendus du Montanistische Yerein (1843), indiquent que leurs couches sont à stratification discordante sur le micaschiste, et 2° à vingt lieues plus à Test dans cette même chaîne, au passage si pittoresque nommé Klam> à l'entrée de la vallée de Gastein, près de Lend. Cette coupure, étroite et profonde , par où s'écoulent maintenant les eaux de cette vallée, n'a pas toujours existé, car la vallée de Gastein présente tous les caractères d'un ancien lac.

Les roches qui forment le Klam sont des calcaires saccaroïdes blancs ou grisâtres, plus ou moins chargés de mica (talc?), Ce calcaire présente trois aspects bien distincts : 1° homogène ou compacte, quoique saccaroïde; 2° schisteux et légèrement cannelé, la surface des feuillets étant faiblement ondulée; 3° bacillaire, c'est-à-dire formé de petits bâtons accollés, et s' emboîtant les uns dans les autres, comme pourrait le faire des petites bûches de bois fendu dans le sens des fibres ; seulement ces petits bâtons ne laissent pas de vides, ils deviennent parfois si minces, que la roche ressemble à de l'asbeste dur. Cet état est le résultat du maximum de développement des circonstances qui ont produit la schistosilé. C'est la schistosité poussée à l'extrême. Certains schistes cristallins présentent dé la ressemblance dans leur structure avec ce calcaire. Seulement ces roches étant formées par plusieurs substances minérales, cette structure n'est pas aussi régulière. On y voit des rognons ou cristaux informes de quartz ou de feldspath, qui s'emboîtent dans des cavités plus ou moins profondes, tapissées par l'une des sub

stances en feuillets du schiste (mica, talc, steati te). Cette substance parait avoir été moulée de force dans cette cavité et semble étirée par friction, car elle est garnie de petites stries à sa surface. La plupart des roches que Ton désigne sous le nom de schiste satiné présentent ce même caractère.

Dans une question aussi compliquée que celle de l'origine de la schistosité, on ne doit pas recourir à une seule action pour l'expliquer. Aussi on admet que dans certains cas cette structure a été produite par la fusion des roches qui ont coulé ', et que, dans d'autres circonstances, elle représente les restes de la stratification. Enfin, on peut reconnaître encore que ce phénomène doit son origine à des élirements ou à des frottements 2 qui ont eu lieu avant le moment de la complète solidification de la roche. Ce dernier mode de formation me parait démontré avec évidence par la ressemblance des schistes cristallins avec les roches du Klam. Les différentes formes de ces calcaires, mises en rapport avec l'observation faite à l'entrée du Zemm-Thal, nous paraissent indiquer que la structure schisteuse est dans le cas dont nous parlons, le résultat de frottements et d'étirements. Il faut encore ajouter à cela que les calcaires saccaroïdes du Tyrol ne sont pas des calcaires éruptifs 3 , parce qu'ils sont placés en forme de bandes ou de couches parallèles à la chaîne centrale.

1 Nauman. (Neues Jahrbuch fur Minera., 1847; p. 297. Archives de la Bibl. Univ., tome VII, p. 322; 1848.

1 Sluder. (Mémoire cité antérieurement.-) Fournet. (Annales de la Société d'agriculture de Lyon, tome IV; 1841 et 1846.)

5 Fournet. (Comptes sendus de l'Acad. des Sciences, p. 406 ; 1844.)

Enfin, une localité où nous avons vu le calcaire sac— caroïde développé sur une grande étendue, est le passage d'Heiligen-Blut-Tauern.

Le passage du Pfitsch-Jocb nous ayant amené sur le versant méridional des Alpes, nous choisîmes le col d'Heiligen-Blut pour revenir au nord, comme étant élevé (8,051 pieds), très-voisin du Gross-GIockner, et nous espérions y trouver autant d'intérêt scientifique que de beautés pittoresques. Ce passage ne fit point défaut à notre attente.

Le village d'Hciligen-Blutt est dans une position charmante. Sa petite église, pittoresquement située sur une colline, domine une vallée couverte de beaux arbres et de chaumières. Les parois assez escarpées de cette vallée forment un cadre dans lequel s'élève l'aiguille élancée du Gross-GIockner, dont les Tyroliens et les Carinthiens lie parlent jamais sans admiration.

Ce fut Hacquet qui parla un des premiers de cette montagne, en estimant sa hauteur à 10,000 pieds, dans son voyage minéralogique et botanique du Mont-Terglou en Carnie jusqu'au Gross-GIockner, publié en 1784, peu avant que de Saussure eût atteint le point le plus élevé du sol de l'Europe. Depuis cette époque, les environs du Gross-GIockner n'ont cessé d'être fréquemment visités et d'exciter une juste admiration.

En partant de Lienz, pour se rendre au passage d'Heiligen-BIut en remontant la vallée de la M ci II en Car!nthie, on trouve des roches cristallines sur la rive septentrionale de la Drave. En effet, en passant l'Isselberg, on chemine sur des roches d'amphibole, embellies de grenats, formant des amas plus ou moins grands dans des micaschistes (Direction N. 80 à 85 E.). Dans la partie

supérieure de la vallée de la Mtfli (entre Dollach et Put-' schal) , on retrouve des associations fréquentes de calcaire saccaroïde, de cipolin, de serpentine, de porphyres serpentineux et de schistes verts.

En faisant le passage d'Heiligen-Blut-Tauern , nous pensions cheminer constamment sur des schistes cristallins ou des granités ; mais, à notre grande surprise, nous ne rencontrâmes guère que des calcaires. — Au-dessus d'Heilîgen-BIut on marche sur des schistes verts et des cipolins à mica blanc stratifiés, dont les couches plongent à peu près au sud. On arrive bientôt à des schistes argilolalqueux grenatifères , accompagnés de dolomie et de calcaire saccaroïde. Au bout de trois heures de route environ, on se trouve sur une espèce de plateau terminé par un cirque, dont les couches sont horizontales. Lorsqu'on atteint le haut de ce cirque, formé par des schistes argilo~tah}ueux grenatifères, des schistes verts également grenatifères et des auarzite, plutôt en filon qu'en couches, on arrive au sommet du passage.

Dès le commencement de la descente, on trouve des grandes couches de calcaire saccaroïde plus ou moins micacé. Les schistes verts ou argilo-talqueux alternent avec ces calcaires et forment, avec quelques dolomies et cargncules , tout le versant nord de ce passage jusqu'à Tauernhaus, où se trouve la serpentine. L'horizontalité des couches du sommet du passage parait se maintenir jusqu'au confluent du Seidlwinckel-Thal et du Rauris- Thal, au delà les couches plongent au nord. — En résumé, nous avons vu dans ce passage, 1° que la chaîne centrale était formée non point de roches cristallines,, mais en grande partie de calcaire et de schistes qui sont évidemment des roches de sédiments modifiées ; 2° que

ces terrains de sédiments forment une voûte ; car, du côté d'Heiligen-BIul, ils plongent au sud; au sommet du passage , ils sont horizontaux, et sur le versant septentrional, ils plongent au nord. Il est probable que cette voûte recouvre le prolongement des roches granitiques du fond de la vallée de Gastein, et que les terrains for- mant la voûte actuelle ne sont qu'une bien petite partie de celle qui a tendu à se former autrefois lorsque l'exhaussement de la chatne centrale a soulevé les grandes masses qui forment les chaînes secondaires du Tyrol.

Les schistes argilo-talqueux et les calcaires saccaroïdes alternent d'une manière générale avec les schistes verts plus ou moins serpentineux , chloriteux ou talqueux, qui ne sont que des modifications de la première de ces roches ; comme preuve, on peut indiquer les nombreux passages qui existent entre ces deux roches. On remarquera encore que les circonstances qui ont fait développer des grenats dans les schistes argilo-talqueux ont produit le même effet dans les schistes verts, car les grenats y sont abondants. Les schistes verts sont développés dans le voisinage des serpentines et des roches amphiboliques , et Ton peut regarder Tune et l'autre de ces roches comme étant le maximum d'altération de cette grande formation de schistes à caractères variés.

On trouve en montant le Pfitscb-Joch, depuis Zell, des amphibolites porphyroïdes, d'autres variétés dans lesquelles l'amphibole est étoilée, des schistes argilo-talqueux, des schistes verts grenatifères et des dolomies; ces roches constituent la montagne du Greiner (8,800 pieds), célèbre par ses minéraux. Elle est voisine de la chaîne granitique du fond du ZillerThal.

Les schistes verts, contenant une quantité variable d'é-

pidote, forment une grande partie des montagnes de la

vallée de Gastein , particulièrement entre cette vallée £t

Rauris.

• La serpentine, comme je l'ai dit, est répandue en

amas dans les terrains dont nous nous occupons. Elle est en général placée en bandes ou en fragments de bandes parallèles à la chaîne centrale. Cette manière d'être indique que cette roche n'est pas une roche d'éruption, mais qu'elle est le produit d'une action métamorphique trèsdéveloppée. J'ai trouvé cette roche au Pfhscb-Joch avec une espèce d'eupholide, près de Dollach en Carinthie, à Matrey entre Innsbruck et le Brenner, où on l'exploite ainsi que l'ophicalce, partout elle est entourée de grandes masses de schiste vert.

En résumé , les terrains stratifiés non fossilifères sont donc formés par des schistes argilo-talqueux, des schistes verts, des calcaires, des dolomies, des amphibolites, des serpentines et des ophicalces, dont les variétés sont infiniment nombreuses. La roche principale est la première de celles que nous ayons indiquées; les autres sont disséminées sous forme de bandes ou de fragments de bandes parallèles à la chaîne centrale.

La présence du terrain silurien en Tyrol a été signalée il y a peu d'années. Voici nos observations à ce sujet.

Lorsqu'on parcourt la vallée de Gastein , du sud au nord, en s' éloignant de la chaîne granitique et centrale, on voit que les montagnes, qui flanquent la vallée, sont formées des terrains que nous venons de décrire , puis on traverse le Klam, formé de calcaire saccaroïde, et on

arrive à la petite ville de Lend. De là, si on 8e dirige vers le» mines de fer de Dienten , on chemine sur la trancbe de couches qui toutes, sans exceptions, sont redressées au sud et s'appuient par conséquent sur la chaîne centrale. Ces couches sont formées de schistes argilo-talqueux gris et de schistes verts alternant entre eux et identiques, en apparence, avec les couches les plus abondantes du Valais méridional ; près de Dienten (audessus et au-dessous du village), ces terrains contiennent des couches de fer carbonate, qui plongent de 30° au nord. Ces couches, qui font exploitées, présentent la plus grande analogie avec les mines de fer apathique du Dauphiné. Elles contiennent des cristaux de fer spathique rhomboédriques , lenticulaires, etc., qui souvent reposent sur des cristaux, de quartz. Le fait important à constater, c'est que dans l'intérieur de ces mines de fer, on trouve une couche peu épaisse de graphite à peu près pur contenant des fossiles, qui se rapportent à l'époque silurienne. Ceux de la collection des mines de Vienne portent les noms suivants : Cardium gracile Munst. , Cardîola interrupta Brod . , Orthoceras styloïdeum Bar., O. gregarium Munst. f

Quoiqu'ayant examiné la position géologique de ces mines, nous ne pouvons donner sur leur âge aucun autre renseignement très— positif , les fossiles que nous possédons n'étant point assez nombreux. Sans donner de détermination exacte, nous dirons que nous avons été frappés de l'extrême ressemblance qui existe entre les orthocères de Dienten, que l'on dit siluriennes, et celles de Saint-Cassian , qui sont évidemment du Mus-

1 Morlot. Erlàuterungen. Explication de la carte géologique de la portion N.-E. des Alpes, p. 131 ; 1847.

ehelkalk. — Il serait, en effet, moins extraordinaire de trouver à Dienten des fossiles de ce dernier terrain que ceux de l'époque silurienne.

Quoi qu'il en soit, la découverte de ces fossiles, qui ne date que de peu d'années, parait devoir être d'une haute importance dans la géologie des Alpes; car les roches de Dienten sont semblables à celles du Valais et du Dauphiné.

Quant au véritable terrain houiller : sa présence est bien plus certaine que celle du terrain silurien. Il est développé à la Stangalp, à l'ouest de Gmund et au nord deVillach, comme le dit Mr. Morlot dans son explication de la carte géologique des" Alpes , et comme le prouvent les échantillons du musée de Vienne et ceux du musée de Linz; ces derniers proviennent de la Rosaninalpe, au sud des Radstadter-Tauern.

En remontant l'échelle géologique des terrains, nous trouvons les grès rouges, le trias et la dolomie, terrains qui sont associés et traversés par les porphyres quartzifères et pyroxéniques. Les observations que nous avons pu faire sur ces roches variées sont les suivantes

Lorsque de Klausen , dans la vallée de l'Eisack, on se dirige à l'est, par le Grodner-Thal, jusqu'à Saint-Cassian, on parcourt une section transversale des plus intéressantes. Mais pour en bien saisir l'ensemble, il faut faire différents détours, tels que ceux * de Castelruth, de la Seisser-Alp et du Langkogl. L'Eisack coupe différentes

roches porphyriques , qui semblent former la base des terrains de sédiments, puis lorsqu'on monte pour gagner le Grodner-Thal, on chemine sur des schistes argilomicacés, talqueux, et près du village de Saint-Peters, on arrive à des masses de porphyre quartzifère rouge, qui, en grand, paraissent former une couche relevée du côté de l'ouest, mais auxquelles deux systèmes de fissures qui se croisent ont donné une structure prismatique irrégulière. Ce porphyre est habituellement altéré à sa surface, il est recouvert par le grès rouge, dont les couches reposent à stratification concordante sur le porphyre. Mr. de Buch a montré depuis longtemps que le porphyre était la roche-mère du grès rouge.

Au-dessus du grès rouge, qui est très-développé aux environs de Castelruth, se trouvent différentes couches que Ton rapporte au terrain du trias ; mais il n'est pas toujours bien facile de saisir exactement leur position géologique, car le voisinage du porphyre quartzifère, surtout celui du porphyre pyroxénique et l'immense quantité .de tuf pyroxénique qui alternent souvent avec ces couches, les ont altérées et y ont introduit des éléments de roches pluloniques, qui rendent leurs caractères trèsvariables. On trouve, en général, au-dessus du grès rouge du muschelkalk, dont la roche est un calcaire assez compact, quelquefois cependant elle présente des espèces de rognons et des nids ou des enduits d'une substance ver-, dâtre, qui ressemble à du pyroxène décomposé et dans laquelle on voit des fragments de pyroxène.

C'est évidemment au terrain triasique et plus spécialement au muschelkalk que Ton doit rapporter les célèbres couches à fossiles de Saint-Cassian. Ces couches n'ont pas le moindre rapport dans leur position géologique avec le

terrain néocomien, dans lequel quelques géologues ont essayé de les classer. La localité la plus riche en fossiles est Sieurs, située à deux heures au sud de Saint-Cassian, au sommet de collines couvertes de pâturages et de bois qui séparent la vallée de la Badia de celle de Livirialongo (nommée aussi Buchenstein ou Fodom), près des sources du Gader. La position des couches qui contiennent ces fossiles et de celles qui leur correspondent est évidente lorsqu'on arrive à Saint-Cassian par le Grodner-Thal, en passant le col de Colfosco, Ces couches sont situées, sans aucun doute, au-dessous des masses dolomitiques. Elles ne contiennent pas toujours les fossiles qui abondent à Saint-Cassian, et la variabilité de leurs caractères, causée par l'abondance plus ou moins grande des éléments provenant des éruptions sous-marines qui ont eu lieu dans leur voisinage, sont les obstacles principaux à ce qu'elles soient reconnues sur une grande étendue. Cependant Mr. Emmerich a trouvé quelques fossiles de Saint-Cassian au-dessus de Saint-Michel et dans le ravin de Pufl.

Si les collines de Steurs, où se trouvent les fossiles de Saint-Cassian, ne sont pà*S recouvertes par la dolomie, il faut l'attribuer à une immense dénudation qui a enlevé cette dernière roche.

Ces couches fossilifères sont remarquables par la curieuse association des orthocères aux ammonites, et par le développement d'un ensemble de petites coquilles qui paraissent jeunes pour la plupart. Nous avons ramassé nous-mêmes ces fossiles, et leur gisement exclut toute idée d'un remaniement dans les terrains.

En examinant la position de ces couches à fossiles, on voit que dans le fond de la vallée de Saint-Cassian se trouve le conglomérat pyroxénique recouvert par des grès va-

ries, par un conglomérat calcaire , contenant beaucoup de nids d'une matière verle ressemblant, comme nous l'avons dit, au pyroxène décomposé et renfermant des fragments de pyroxène*. Ces grès et conglomérats sont recouverts par le muscbelkalk, qui est un calcaire plus ou moins marneux *. On voit que la base du Krèutzkogl, près de Saint-Cassian présente à peu près la même coupe, et que cette montagne, qui est dolomitique, repose sur le muscbelkalk.

La superposition des dolomies au muscbelkalk se voit aussi dans la partie nord de la base du Langkogl et au col de Colfosco, où se trouve un grès verdâlre formé en partie des éléments des roches pyroxéniques. Ce grès paraît contemporain du muschelkalk, et il contient des petits fossiles indéterminables. (Astartes?)

En s'élevant au-dessus des bains de Razes, on voit sur le muscbelkalk des tufs pyroxéniques qui forment le sol delà Seisser-Alp. On donne ce nom à un grand plateau limité par les Schlerns , le Palat-Spitz , le Blattkogl , le Langkogl et le Grodner-Thal. Il est couvert de pâturage et légèrement incliné vers cette vallée. Ce tuf pyroxénique, qui est une espèce de sable plus ou moins grossier contenant beaucoup de petits cristaux de pyroxène, est évidemment une dépendance du porphyre pyroxénique qui se voit à Pufl, à Sainte-Christine, etc. Le tuf est parfaitement stratifié ; il est formé par des alternances de matières ténues ou plus consistantes. On y voit des cailloux roulés de

1 La coupe générale que je donne ici est s uf Osante pour le but que je me propose, et je renvoie pour plus de détails au Coup d'ozil sur la géologie du Tyrol méridional , par Mr. Emmerich, publié dans les Alpes de l'Allemagne, par Schtfubach , tome IV ;

toutes grosseurs , évidemment il a été remanié par les eaux, c'est une déjection sous-marine ; ce qui vient encore le prouver, se sont les nombreuses alternances de ce tuf avec ies calcaires et les dolomies que l'on peut observer dans un escarpement remarquable situé près des chalets du Molignon, non loin du col qui conduit de la Seisser-Alp à Campidello dans la vallée de Fassa.

Dans cette coupe naturelle qui domine les chalets, nous avons compté plus de dix couches de calcaire dolomi tique, séparées par autant de strates de tuf pyroxénique. N'y a-t-il pas eu là évidemment formation contemporaine entre la roche plutonique et la roche de sédiment?

D'après l'inspection géologique du sol, il semble que Ton a quitté les Alpes et que Ton a été tout à coup transporté dans la région des volcans éteints du centre de la Sicile. Des alternances analogues se voient au-dessus de Colfosco.

Les ravins qui sillonnent le grand plateau de la Seisser- Alp laissent voir des spilites aux belles zéolites, et la surface de ce plateau est parsemée de masses de vraies dolomies contenant des huîtres (?), de beaux polypiers et des tiges d'encrines f . La position de ces dolomies indique qu'elles sont les restes de la dénudation qui a formé la plaine de la Seisser-Alp.

Ces porphyres pyroxéniques et les roches qui en dépendent paraissent manquer complètement au nord de la chaîne centrale.

1 Mr. Morlot indique des polypiers dans la dolomie de la Seisser- Alp; Mr. Bertrand Geslin a trouvé d'autres fossiles dan»~fe tuf volcanique de cette localité. (Bulletin de la Société géologique de France, 1 re série, IV, p. 8.)

La dolomie du Tyrol présente, comme celle de la Suisse, deux gisements: 1° On la trouve en masse accompagnant des roches plus ou moins cristallines, comme les schistes argilo-talqueux dont nous avons parlé ; en général celte dolomie est voisine des roches réellement plutoniques. 2° Elle constitue de grandes masses, et forme presque à elle seule les deux chaînes latérales des Alpes autrichiennes. Ces montagnes sont nettement stratifiées. Il suffît d'avoir vu la grande masse des Schlerns , depuis Castelrutb ou du cimetière de La y en, ou bien encore la masse plus imposante du Kreuzkogl depuis Colfosco , pour être convaincu que leur stratification est à peu près horizontale. Cependant dans la chatne du nord, comme dans celle du sud, les couches sont plus ou moins redressées contre la chatne centrale/ ce qui confirme ce que nous avons dit sur la correspondance de ces deux chaînes.

Je ne sais à quelle époque de l'histoire du globe les éruptions de mélaphyres ont cessé d'avoir lieu. Quelques auteurs pensent qu'elles se sont terminées pendant l'époque tertiaire ; cela se peut. Quant à l'époque à laquelle elles ont commencé , Mr. de Buch dit : que l'élévation du porphyre pyroxénique est postérieure aux formations secondaires , parce qu'il en perce les différents bancs (Annales de Chimie et de Physique, 1823, XIII, 293). Je crois qu'il est nécessaire de faire ici une distinction. Les éruptions de ces mélaphyres ont peut-être duré un temps fort considérable , et lors même qu'une partie de ces roches est arrivée au jour après le dépôt des terrains secondaires, d'après le savant géologue de Berlin ; il me parait certain que ces éruptions ont commencé à l'époque du muschelkalk. En effet, les observations que j'ai déjà indiquées, et que je résume ici, démontrent qu'il y a eu

des éruptions de mélaphyre contemporaines du muschelkalk, et antérieures à la formation des dolomies.

Comme preuve j'ai indiqué : 1° la superposition des dolomies au terrain pyroxénique, dont la démonstration ressort naturellement de l'examen général du sol du Grodner-Thal et des environs de Saint-Cassian. Cette superposition se voit au ravin de Pufl, au Palat-Spitz, au Langkogl et dans les coupes données par Mr. de Buch [Annales de Chimie et de Physique , 1823, XXIII). 2° Les roches pyroxéniques ont , comme je l'ai dit , fourni des éléments à certaines couches de muschelkalk, inférieures aux dolomies. 3° H faut bien que les roches pyroxéniques aient fait éruption avant la formation des dolomies, puisque leur tuf stratifié alterne avec les couches dolomitiques situées à la portion inférieure des grandes masses de dolomie.

Voilà un point que je désirais établir d'une manière positive, cela était nécessaire pour comprendre l'origine de la dolomie.

C'est une question importante que celle de la formation de la dolomie et sur laquelle on a tant écrit et tant discuté, qu'il est difficile de ne pas toucher aux idées qui ont déjà été émises sur ce sujet ; d'autant plus que certains auteurs l'ont traité d'une manière si générale et si vague, qu'il semble qu'ils ont voulu renfermer dans leur système la plupart des théories passées et le germe de toutes les théories futures. Malgré cela j'ai essayé, en précisant certains faits, de les exposer sous un point de vue qui me parait présenter quelque nouveauté ; d'ailleurs l'expérience que mon collègue, Mr. le professeur Marignac, a bien voulu faire, et qui jette une grande lumière sur la formation de la dolomie, est entièrement nouvelle.

Malgré les ingénieuses théories qui ont été faites sur l'origine de cette roche , il reste encore dans la science bien des doutes sur ce sujet, car les expériences chimiques n'ont pas toujours confirmé les théories géologiques.

Je ne parle ici que des dolomies qui appartiennent au second des gisements que j'ai indiqué, c'est-à-dire des dolomies des grandes chaînes secondaires du Tyrol, et je pense qu'elles ne sont point une roche métamorphique, dans le sens qu'on donne ordinairement à ce mot, c'està-dire que les roches de ces chaînes n'ont pas été altérées depuis leur formation. Je pense que ces montagnes ont été composées dès leur origine d'un double carbonate de chaux et de magnésie , c'est-à-dire que les terrains qui les constituent se sont déposés à l'état de dolomie au fond des mers , et ne sont point des calcaires altérés par des vapeurs magnésiennes.

Je m'appuie pour cela sur les belles recherches de Mr. Haidinger, qui ont été exposées par Mr. Morlot f , et sur l'expérience de Mr. le professeur Marignac.

Il ne faut pas négliger un fait important, reconnu depuis longtemps , qui même a été la source des théories sur la formation de la dolomie , c'est qu'il existe une certaine connexion entre les chaînes dolomitiques et les roches pyroxéniquesj ce qui indique que ce sont ces dernières qui ont fourni la magnésie en tout ou en partie à la dolomie.

Mr. Haidinger est parvenu à faire de la dolomie en chauffant à 200°, et sous une pression de 1 5 atmosphères , un mélange de sulfate de magnésie et de carbonate

1 Comptes rendus de l'Acad. des Sciences de Paris, du 6 mars 1848. Archives de la Bibl. Univ. de Genève, avril 1848.

de chaux, c'est-à-dire qu'il faut, pour qu'il se forme de la dolomie : 1° du sulfate de magnésie et du carbonate de chaux en présence ; 2° une température de 200° environ ; 3° une pression de 15 atmosphères. Or je crois que ces circonstances peu compliquées ont pu se rencontrer dans les localités actuellement occupées par les chaînes dolomitiques du Tyrol. 1° II est évident que dans la mer où les terrains qui forment ces chaînes se sont déposés, il y avait du calcaire, personne n'a jamais contesté ce fait, d'ailleurs les encrines, les huîtres (?), et les beaux polypiers de la Seisser-Alp , suffiraient pour le prouver. Quant au sulfate "de magnésie , on sait qu'il existe dans les eaux de la mer, mais je pense qu'il y en avait aussi une quantité plus considérable que d'ordinaire dans cette mer, et voici pourquoi : le tuf pyroxénique est, comme nous l'avons dit, le produit d'éruptions sousmarines, par conséquent les gaz, et entre autre l'acide sulfureux, qui accompagnent toujours en si grande abondance les éruptions volcaniques, se sont plus ou moins dissous dans l'eau ; ils ont formé différents sels avec les matières qui étaient en présence. Les roches qui avaient fait éruption étant très-riches en magnésie , il a dû se former du sulfite de magnésie soluble dans vingt parties d'eau froide, et dans beaucoup moins d'eau bouillante, d'après Berzélius. Ce sel se rencontre dans le voisinage des volcans actuels , et passe promptement à l'état de sulfate de magnésie par l'action de l'air (Thénard) ; ainsi la présence d'une quantité notable de sulfate de magnésie dans cette mer n'est pas douteuse.

2° Il faut, ai-je dit, une température de 200° C. Elle a certainement existé à une certaine profondeur, dans une mer où il y avait des éruptions volcaniques, et

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l/MiHilyftU du produit n été faite sur 0* r ,770 de matière iMirrfu du tuliu, Lu magnésie a été dosée à l'état depbosplhilfi, Ml ou m olfU'im :

Carbonate de chaux .... 0,370 • Phosphate de magnésie. . . 0,533

On trouve donc pour le résultat de l'opération

Ca C 48

| Ca

MgC 52

i Mg

Ce qui montre qu'il y a eu dans le tube double décomposition, qu'il s'est formé un carbonate double de chaux et de magnésie , et du chlorure de calcium qui est resté en dissolution. Non-seulement la décomposition a été assez complète pour former la dolomie , mais encore il s'est formé un carbonate double contenant une quantité de magnésie qui surpasse celle de la vraie dolomie. On rencontre fréquemment cette espèce de roche dans la nature f . Le chlorure de magnésium peut donc former de la dolomie avec le calcaire, lorsqu'il est soumis aux mêmes conditions que le sulfate de magnésie. Mr. Marignac ayant fait la même expérience en exposant le tube seulement pendant deux heures à la température de 200% a trouvé que le résultat n'était qu'un calcaire magnésien

peu chargé de magnésie. Ainsi donc , la longueur du

temps durant laquelle la combinaison peut s'opérer, est une des nombreuses circonstances qui influe sur La formation de la dolomie. En supposant qu'elle fût seule à agir, elle nous permettrait de comprendre pourquoi, dans la nature, on trouve des calcaires magnésiens, des dolomies et des calcaires surdolomitiques.

1 Dans le Dauphiné. Gueymard. (Bulletin de la Société géoL de France, V e série, XI, p. 438.)

D'après ces différentes considérations, nous n'avons pas de doute que l'acide chlorhydrique, les différents acides du soufre et en particulier l'acide sulfureux, qui ont accompagné les déjections sous-marines du tuf pyroxénique, n'aient agi sur cette roche pour produire différents sels de magnésie, qui sous la double action d'une pression d'environ 1 5 atmosphères et d'une température de 200% ont formé de la dolomie et du calcaire magnésien au moyen du calcaire, dont la présence, dans ces mers, est attestée par les coraux et les coquilles que l'on trouve encore dans la dolomie.

Il faut cependant remarquer que la dolomie présente un caractère particulier, que l'on ne trouve pas dans les roches qui se sont formées de prime abord et qui semble indiquer qu'elle a supporté des modifications depuis sa formation. Ce caractère lui est donné par les nombreuses cellules ou petites cavernes, par les nombreux pores ou vides qu'elle présente.

Ces vides sont, d'après Mr. Elie de Beaumont*, le résultat de la différence qui existe entre le volume atomique de la magnésie et celui de la chaux, et prouvent que la dolomie est un calcaire altéré, dans lequel un atome de chaux a été remplacé par un atome de magnésie. Mr. Morlot a confirmé cette manière de voir en montrant que les vides de la dolomie représentent exactement la différence du volume d'un atome de magnésie à celui d'un atome de chaux.

Ce caractère de la cavernosité des dolomies est donc important ; il faut en tenir compte. Or voici comment les choses peuvent s'être passées dans la nature. Il ne faut pas se représenter que les couches qui forment les grandes

* Bulletin de la Société géol. de France, VIII, p. 174 ; 1831.

montagnes dolomitiques du Tyrol aient été d'abord déposées à l'état de calcaire, et qu'ensuite elles aient été cbangées en dolomie à une époque plus ou moins éloignée du temps de leur dépôt ; c'est-à-dire après que ces couches avaient atteint l'énorme épaisseur qu'elles présentent maintenant. Il n'est pas probable non plus que ces couches de dolomies caverneuses se soient déposées à l'état de dolomie, car la roche serait compacte * ; mais on peut entrevoir un intermédiaire entre ces deux modes de forma lion pour expliquer l'origine des dolomies tyroliennes qui sont caverneuses dans toute leur énorme masse, et admettre qu'au fur et à mesure que le calcaire se précipitait, sous forme plus ou moins pulvérulente, il était changé en dolomie, et cette espèce de métamorphisme du calcaire qui a eu lieu peu après sa formation explique bien la cavernosité des dolomies et laisse comprendre leur stratification.

Les matières salines pouvaient être plus abondantes dans ces mers anciennes que dans les mers actuelles, sans que pour cela la vie organique fut complètement détruite, ce qui le prouve c'est l'observation de Mr. de Verneuil qui a vu en Crimée une espèce de cardium et d'autres coquilles vivant dans des lacs où les matières salines sont assez abondantes pour qu'elles cristallisent fréquemment en été 2 . Voilà pourquoi on trouve des fossiles dans les dolomies du Tyrol, quoiqu'ils n'y soient pas très-ahon-

1 Je dirai cependant que Ton trouve des dolomies compactes dans des terrains de sédiments de différents âges, et par conséquent on peut croire qu'il y a une certaine classe de ces roches qui se sont déposées de prime abord a l'état de carbonate double de enjeux et de magnésie.

* "Verneuil. (Mém. de la Société géolog. de France, III, p. 9.}

dants, et ie mode de la formation de la dolomie explique pourquoi le test de ces fossiles est fréquemment dolomi tique '.

Dans ces mers ancienne», comme dans les mers actuelles, les coquilles et les coraux vivaient à une petite profondeur au-dessous de la surface de l'eau ; là, ils sécrétaient le calcaire, et il est probable que la transformation en dolomie n'avait lieu que lorsque le précipité calcaire atteignait une certaine profondeur , c'est-à-dire une certaine pression.

On voit, d'après cette manière de représenter le grand phénomène de la formation des dolomies du Tyrol, pourquoi ces roches sont rapprochées, jusqu'à un certain point, des éruptions de porphyres pyroxéniques , sans cependant être complètement liées avec elles ; en effet, la mer, où se faisaient les éruptions volcaniques et dans laquelle se trouvaient réunies les circonstances propres à faire de la dolomie, s'étendait à une grande distance. Mais cependant le* sédiments dolomitiques devaient se faire avec plus d'activité dans le voisinage des centres d'éruptions. On peut ainsi expliquer pourquoi la chaîne secondaire placée sur le versant nord de la chaîne centrale est aussi dolomi tique, quoiqu'il n'y ait aucune éruption pyroxénique, car à cette époque reculée la chaîne centrale n'était pas encore soulevée , et les terrains qui devaient former plus tard les chaînes secondaires du Tyrol se déposaient dans la même mer.

De la décomposition du sulfate de magnésie par le carbonate de chaux, il a dû résulter du sulfate de chaux, et ce sel a été précipité à chaud, car une température plus

1 Collegno. (Bulletin de la Soc. géolog. de France, X, p. 310.)

élevée que la température ordinaire était une conséquence des éruptions sous-marines dont nous avons parlé. Or Mr. Forbes a remarqué que le sulfate de chaux précipité à chaud était anhydre '. Voilà donc l'explication de la formation de l'anhydrite, substance qui, d'après les observations de Mr. de Charpentier, a fourni les gypses des Alpes. On sait que cette dernière roche se rencontre fréquemment en Tyrol, près de Vigo, à la Seisser-Alp (de Bucb) et dans les vallées de Ste- Vigile et d'Untermeyer ; d'ailleurs le gypse étant une roche soluble , il est probable que maintenant on en retrouve moins qu'il n'en a été formé. Quoi qu'il en soit, la présence de cette roche indique que l'acide sulfureux n'a pas été étranger à la formation de la dolomie.

Nous avons distingué deux espèces de dolomies, leurs gisements se trouvent suffisamment expliqués par cette théorie, les unes sont stratifiées régulièrement comme dans les montagnes du Tyrol ; c'est une formation sédimentaire régulière semblable à celle du calcaire, quoique peut-être plus compliquée. Les autres dolomies sont cristallines, saccaroldes (auSt.-Gotbard, au Pfitsch-Joch), elles ont un gisement qui correspond à celui du calcaire saccarolde; elles ont éprouvé un métamorphisme semblable à celui de cette roche, et, comme le dit Mr. Fournet en parlant de la predazzite, nous affirmons qu'il ne faut pas voir dans la dolomie saccaroïde un effet quelconque de cémentation magnésienne, mais bien la simple fusion d'un calcaire déjà magnésifère 3 .

On voit donc que cette théorie sur l'origine de la dolomie ne repose pas sur la vaporisation de la magnésie ,

1 Lettre de Mr. Morlol. (Comptes rendus déjà cité.)

1 Annales de la Société d'agriculture de Lyon, IV, p. 12.

fait qui n'est connu ni dans la nature ni dans les laboratoires, mais elle est basée 1° sur ce que les éruptions des mélaphyres (roches magnésifères) sont antérieures à la formation des dolomles ; 2° sur ce que ces éruptions étaient sous-marines ; 3° sur ce qu'elles ont été accompagnées de vapeurs acides qui ont formé des sels de magnésie, qui , sous des circonstances de pression et de température convenables, mais cependant peu élevées , ont modifié la composition du calcaire presque naissant. Il n'y a aucun fait dans celte théorie qui ne soit trèsconnu et qui ne se répète, pour ainsi dire, journellement dans la nature ou dans les laboratoires.

Plus à V ouest, en Suisse et en Savoie, dit Mr. de Buch en terminant son célèbre mémoire sur la dolomie du • Tyrol , on n'observe aucun de ces phénomènes que nous venons de discuter, et qui, considérés dans leur enchaînement mutuel, peuvent jeter quelque jour sur la formation de la haute chaîne des Alpes. (Annales de Chimie, XXIII, p. 407; 1823.)

Cette assertion nous parait un peu trop positive. En effet, quoique l'on ne puisse voir nulle part en Savoie de grandes chaînes de montagnes formées par des dolomies aussi blanches et aussi remarquables que celles du Tyrol, cette roche est cependant abondante dans les terrains régulièrement stratifiés, et en particulier dans le Chablais et le Faucigny. La dolomie est-elle dans ces localités le résultat d'éruptions sous-marines analogues à celles du Tyrol, c'est-à-dire, y a-t-il eu dans la mer qui déposait cette roche une plus grande quantité de sulfate de magnésie et de chlorure de magnésium que dans les mers actuelles ? Sans en être certain, cela nous paraît probable, car on trouve aussi dans la Savoie des traces évi-

dentés d'éruptions sous-marines. Ces traces nous sont fournies par la roche connue depuis longtemps sous le nom de grès de Taviglianaz ' , d'une localité de la chaîne des Diablerets où elle est très-développée.

Cette roche, qui est très-répandue en Savoie et dans les Cantons de Vaud et de Berne, n'a point la même composition que les roches pyroxéniques du Tyrol, mais elle a beaucoup de rapport dans ses gisements avec les tufs pyroxéniques de cette contrée.

Le grès de Taviglianaz, dont on peut distinguer plusieurs variétés, est ordinairement formé de feldspath blanc en petits fragments cristallisés, d'amphibole noirâtre ou verdâtre, en fragments de cristaux assez informes, mais auxquels on a pu reconnaître un angle de 124°, de mica blanc ou noir en lamelles peu abondantes et de quartz en petits fragments, dont quelquesuns sont tellement arrondis qu'ils paraissent avoir été roulés. Quelques échantillons de ces roches ont fait effervescence avec les acides. Ainsi ce n'est point un tuf pyroxénique, mais plutôt, si on osait faire cette supposition, un tuf syéni tique. Cette roche présente un gisement analogue au tuf pyroxénique, en ce sens qu'elle est stratifiée et qu'elle alterne avec des couches réellement formées par voie de sédiment, telles que des calcaires plus ou moins argileux. C'est une roche d'origine ignée, remaniée et stratifiée par les eaux ; quant à l'âge de sa formation, elle diffère considérablement de celui des tufs pyroxéniques, dont nous nous sommes spécialement oc-

1 Déjà en 1834, Mr. Studer, dans son ouvrage sur les Alpes occidentales , a comparé le grès de Taviglianaz à un tuf volcanique.

cupés dans ce travail, car elle recouvre habituellement les terrains nummulitiques et elle est recouverte par le flysch ou macigno alpin.

Cette roche serait-elle liée avec les éruptions pyroxéniques qui ont eu lieu, suivant quelques auteurs, à l'époque tertiaire? c'est ce que nous ne saurions décider maintenant. Quoi qu'il en soit, il n'est pas moins vrai que les éruptions qui ont fourni les matériaux du grès de Taviglianaz , peuvent avoir été accompagnées de dégagements d'acide sulfureux et d'acide chlorhydrique , et avoir eu sur la formation des dolomies de la Savoie une influence analogue à celle que les éruptions pyroxéni-* ques du Tyrol ont eu sur l'origine de la dolomie de cette contrée.