PROCÉDÉ MÉCANIQUE POUR DÉTERMINER LA COMPOSITION DES ROCHES

Si l’on considère une roche, d’un grain suffisamment gros et uniformément réparti parallèlement à un plan, il est possible de déterminer la proportion des divers minéraux qu’elle contient. Pour cela, on prend une plaque polie de celte roche, et l’on calque sur une feuille de papier transparent les contours de ses minéraux. On reporte la feuille de papier sur une feuille d’étain et on la découpe en suivant les contours de chaque minéral ; on détermine ensuite les poids d’étain qui lui correspondent.

Lorsque la composition des minéraux constituants est connue, on peut ainsi calculer approximativement la composition moyenne de la roche, sans en faire une analyse'; c’est ce qu’on a vérifié sur la syénite des Ballons, et les résultats obtenus ont concordé avec ceux de l’analyse directe. Il est d’ailleurs facile de constater qu’un minéral ayant une couleur éclatante, comme le mica, se trouve toujours en proportion beaucoup moins grande qu’on ne serait tenté de l’admettre. L’illusion est produite.par le contraste des couleurs, dont les effets ont été signalés par M. Chevreul.

De nombreuses recherches ont été faites par M. Delesse sur la composition minéralogique et chimique des roches, et il suffira de mentionner les prin-

Granite('). — Les caractères minéralogiques et géologiques des roches granitiques dans les Vosges permettent de distinguer deux granités. Le premier est le granité des Ballons, qui contient du quartz, de l’orthose, un feldspath du sixième système et du mica ferromagnésien. Sa teneur en silice a varié de 63 à 71 pour ioo. Le second est le granité des Vosges, qui renferme les mêmes miné-

C) Archives des Sciences phys. et natttr., supplément i la Bihlioth. unie, de Genève, n°aa; 1847.

(■) Bihlioth. unie, de Genève, n° au; 1847- - Annales des Mines [4], t. XIII, p. 379. - Comptes

raux que le précédent, et en outre du mica alumineux. 11 est généralement grenu, et prend souvent la structure gneissiquc. Sa teneur en silice a varié de 66 à ?7 pour ioo.

Le feldspath du sixième système, dans ces deux granités, est toujours de l’oligoclase ou del’andésine; contrairement à l’opinion qui était admise généralement, l’albite n’est pas un de leurs minéraux constituants.

Le granité des Ballons est éruptif et forme les parties les plus élevées de la chaîne granitique; au contraire, le granité des Vosges a plutôt les caractères d’une roche métamorphique, et il constitue les contre-forts de la chaîne ; le plus récent de ces deux granités est celui dont la teneur en silice est la plus petite.

Sur la proposition de Dufrénoy, l’Académie a voté l’insertion de ce travail dans les Mémoires des Savants étrangers ( 1 ).

Protogine ( J ). — M. Delesse a étudié la protogine dans plusieurs voyages, qu’il a faits dans les Alpes. 11 a constaté que cette roche est essentiellement formée de quartz, d’orthose, d’oligoclase, de mica vert foncé et très-jiche en fer. On y trouve aussi une substance vert grisâtre clair, très-douce au loucher, qu’on a plus spécialement considérée comme du talc ; mais M. Delesse a constaté que c’est en réalité un deuxième mica. Enfin on peut encore y rencontrer de la chlorite. La composition moyenne de la protogine a également été déterminée, et elle ne différé pas de celle du granité. La protogine est donc un granité à deux micas et non pas un granité talqueux, comme on l’admet généralement ; elle doit surtout ses caractères spéciaux à la couleur verte de ses deux micas.

Pegmatite (*). — Dans deux Notices, l’auteur a exposé ses recherches sur le gisement et sur la composition chimique de la pegmatite; il a étudié notamment celle des Vosges et celle du Mourne-Mountain, en Irlande, qui est caverneuse. 11 a cherché à déterminer l’ordre de succession des minéraux de la pegmatite, ainsi que son mode de formation.

Syénite (*). — M. Delesse s’est occupé de la syénite, spécialement de celle des Vosges et de l’Égypte. 11 a analysé successivement les différents minéraux

de cette roche. Son orthose rougeâtre est riche en soude et M. Des Cloizeaux a reconnu qu’il contient du microcline. Son anorthose n’est pas de l’albite, comme on le pensait, mais de l’oligoclase ou de l’andésine.

La composition moyenne delà syénite a été également déterminée; très-voisine de celle du granité, elle en difierè cependant en ce qu’elle renferme habituellement plus de chaux et plus de magnésie. Lorsque la syénite se charge de quartz, elle passe d’ailleurs à un granité amphibolique.

Minette ('). — Quoique la minette soit bien connue des mineurs et des géologues, on ignorait, jusque dans ces derniers temps, quelle était sa composition minéralogique. Voici les principaux résultats des recherches faites sur cette

La minette est formée d'orthose et de mica ferromagnésien ; ces minéraux sont disséminés dans une pâle feldspathiquc qui, le plus souvent, contient aussi dé l’anorthosc et de l’hornblende.

Le mica est le minéral le plus caractéristique et le plus constant de la minette. Il a deux axes de double réfraction très-rapprochés. Il s’attaque par les acides. Ses bases principales sont l’oxyde de fer et la magnésie; il renferme cependant de l’alumine et des alcalis, notamment de la lithine. C’est la première fois que la lithine a été signalée dans une roche qu’il est facile d’exploiter en grande quantité. L’hornblende est ordinairement à un état d'altération très-avancé; son éclat est gras, et elle est assez tendre pour se laisser rayer par l’ongle; elle peut contenir.plus de 10 pour ioo d’eau.

Les minéraux accessoires de la minette sont le quartz, l’anorthose, la terre verte, la chlorite, le fer oxydulé, les carbonates. Accidentellement, on y trouve du fer oxyduré et oligiste. Bien que le quartz accompagne presque constamment Tôrthose, il est toujours rare dans la minette, et souvent même il manque complètement. Sa pâte feldspathique présente une composition qui se rapproche plus ou moins de celle de l’orthose. Dans certaines variétés, elle est fortement imprégnée par une sorte de terre verte.

Quant à la minette elle-même, bien que riche en mica, elle est essentiellement feldspathique. Comme le porphyre, elle a pour base l’orlhose, et la potasse est son alcali dominant; elle renferme toutefois plus de magnésie et plus d’oxyde de fer que le porphyre. Sa teneur en silice est aussi plus faible, puisqu’elle varie de 65 à 5o pour ioo; elle descend donc jusqu’à la limite inférieure de la teneur en silice pour les roches à base d’orthose.

Ma )

La minette est généralement associée à des roches granitiques ou métamorphiques. Ses caractères minéralogiques et géologiques montrent que c’est une variété de porphyre à base d'orthose, dans laquelle le mica est devenu très-abondant, tandis que le quartz a presque disparu. Sa composition est d’ailleurs analogue à celle du kersanton, car ce dernier est surtout formé d’anorthose et de mica ferromagnésien.

Rétiniie ('). — L’auteur a entrepris quelques recherches sur le rétinite de l’ile de Sardaigne. Il a fait une analyse comparative du rétinite de San-Antiocco et des globules ou sphérolithes qu’il renferme. La composition chimique de ces globules différé peu de celle du rétinite dans lequel ils se sont développés; cependant leur cristallisation a eu pour effet d’éliminer une partie des alcalis et de l’eau, et de concentrer au contraire l’alumine ainsi que la silice.

Des résultats semblables avaient été obtenus par M. Dumas en analysant un verre artificiel et les globules dévitrifiés qu’il renfermait. Les affinités chimiques qui Ont produit les globules se sont donc exercées de la même manière dans le verre artificiel et dans le rétinite.

Le rétinite et le perlite, qui passent l’un â l'autre par des dégradations successives, doivent être considérés comme des verres hydratés naturels et non pas comme des roches contenant de l’eau par suite d’une décomposition, ainsi que l'admettent encore divers savants. L’obsidienne elle-même est un verre très-légèrement hydraté et qui renferme aussi des matières organiques. Ces roches peuvent d’ailleurs être associées, et, comme elles sont vitreuses, on s’explique pourquoi leur composition chimique présente de grandes variations.

Porphyre quartzifère ( a ). — Le porphyre quartzifere est l’une des roches les plus importantes. 11 contient essentiellement du quartz, de l’orthose, de l’anorlliosè et du mica ferromagnésien, qui sont disséminés dans une pâte à éléments plus petits. M. Delesse a fait diverses recherches sur sa composition chimique. Il a constaté que sa pâte est surtout feldspalhique, mais qu’elle n’a cependant pas la composition de l’orthose. Quant à la teneur en silice du porphyre quartzifère, elle est supérieure à 64 et elle peut atteindre 80 pour ioo.

Porphyre. — Parmi les porphyres examinés, celui d’Elfdalen est bien connu par son emploi dans les arts. Les recherches faites sur sa composition chimique ont montré qu’il se rapproche des roches granitiques riches en quartz (*).

(') Huit, de la Soc. géologique [a], t. XI, p. io5.

En analysant le porphyre rhombique des environs de Christiania et les cristaux de feldspath qu’il renferme, on a trouvé que leur teneur en silice est la même. Ce feldspath a la soude pour alcali dominant, et sa composition se rapproche beaucoup de celle du labradorite; d’un autre côté, G. Rose a constaté qu’il a la forme cristalline de l’orthose; il semblerait donc qu’il existe un feldspath cristallisant dans le système de l’orthose et présentant la composition du labradorite

Le porphyre rouge antique est formé par une pâte feldspathique dans laquelle sont disséminés des cristaux de feldspath appartenant essentiellement à l’anorthose. 11 contient aussi de l’hornblende, un peu de fer oligiste et quelquefois du quartz. L’étude comparée des éléments do celte roche a montré que la pâte renferme à peu près la même proportion de silice que le feldspath; elle,à d’ailleurs moins d’alcali, d'alumine, de chaux, et au contraire plus d’oxyde de fer et de magnésie.

Les porphyrites de Lessines et de Quenast, qui sont employés au pavage de Paris, sont à base d’oligoclase ( 2 ). Il en est de même pour les porphyrites de Chagey et de Schirmeck dans les Vosges ( 3 ). Leur couleur verte est duc à une espèce de chlorite.

Kersantite (‘). — M. Delesse a donné le nom de kersantite à des roches qui sont plus ou moins voisines du kersanton. La kersantite est essentiellement formée par un feldspath du sixième système, qui est associé â du quartz et à du mica ferromagnésien. Ce feldspath peut se réduire â une pâte feldspathique; il est hydraté, et sa composition est généralement celle de l’oligoclase. L’hornblende est accidentelle et se rencontre soit dans des filons, soit dans la roche ellemême. Le quartz s'y trouve en proportion variable. La kersantite a une teneur en silice qui est supérieure à 5o. La soude est son alcali dominant. Elle diflère de la diorile en ce que le mica y remplace l’hornblende.

Diorite (•). — A différentes reprises, M. Delesse s’est occupé de l’étude de la diorite. Son feldspath, qui appartient au sixième système, présente une composition très-variable : c’est de l’oligoclase, de l’andésine, du labradorite ou bien

(') Annales des Mines [4], t. XII, p. ig5.

( 4 ) Annales des Mines [4]?tf XIX, p. 164.

( 5 ) Annales des Mines [4], t. XIX, p. 149. — Annales de Chim. et de Phys. [3]j t. XXIV. — Comptes rendus, t. XXX, p. 176.

même de l’anorthite. Quant à l'hornblende de la diorite, elle contient de l’alumine et l’on y trouve un peu d’alcalis.

Dans la cliorite orbiculaire de Corse, le feldspath et l’hornblende ont la même teneur en silice. Cette silice, qui joue le rôle d’acide, s’est donc partagée également entre les deux minéraux constituants de la roche : la magnésie, l’oxyde de fer et une petite partie de la chaux ont produit l’hornblende, tandis que l’alumine, la plus grande partie de la chaux et des alcalis ont formé le feldspath. Lorsqu’un peu de silice y restait en excès, elle s’est d’ailleurs isolée a l’état dë

La diorite micacée de Clefcy, bien qu’elle renferme moins de 49 de silice, contient du quartz et même de l’orthose. Par sa richesse en hornblende et en mica ferromagnésien, elle est intermédiaire entre la diorite et la kersantitc.

Mélaphyre ('). — Les premières recherches sur la composition chimique du melaphyre ont été faites par M. Delésse. Elles avaient pour objet les mélaphyres des Vosges, du Tyrol, d’Italie et de Grèce; elles ont fait connaître aussi la composition du porphyre vert antique.

L’analyse a montré que la teneur en silice est à peu près la même dans le feldspath du mélaphyre et dans la pâle qui enveloppe ses cristaux. Cette pâte renferme au contraire moins d’alumine, moins d’alcalis et plus de fer ainsi que de magnésie. Le feldspath appartient toujours â l’anorthose et c’est généralement du labradorite. Il contient de l’eau, et il y en a même dans l'augite qui lui est associé. Du fer oxydulé et des carbonates sont souvent répandus dans le mélaphyre. Sa couleur verte disparaît quand on l’attaque par un acide; elle tient à la pâle elle-même ou bien à une sorte de chlorite qui l’imprègne; elle ne doit pas être attribuée à de l’amphibole ni à de l’augite, disséminés dans la roche. Ordinairement, l’augite est même assez rare dans le mélaphyre.

Les Mémoires publiés sur le mélaphyre comprennent encore l’étude de ses principales variétés et celles des amygdaloïdes.

Euphotide (’). — On n’avait qu’un petit nombre de données sur la composition de l’euphotide. M. Delesse a constaté qu’elle contient un feldspath du sixième système, renfermant toujours quelques centièmes d’eau et ayant, par cela même, un éclat gras particulier. La teneur en silice de ce feldspath est trèsvariable, puisqu’elle est comprise entre celles de l’anorthite et de l’oligoclase.

Ce résultat, obtenu déjà pour la diorite, est important, car il fait voir que, dans une même roche, la teneur en silice de l’anorlhose peut varier dans des limites étendues.

La pâte de l’euphotide contient moins d’alumine, moins de chaux, moins d’alcalis et, au contraire, plus de magnésie et plus de fer que l’anorthose.

Dans l’euphotide, de même que dans les roches à structure granitique, la teneur en silice de la pâte peut différer notablement de celle du feldspath.

Variolite ('). — M. Delesse a fait des recherches sur la variolite, dont la composition était inconnue. Son étude a montré qu’elle se rapproche de L’euphotide, avec laquelle elle est associée au mont Genèvre. Ses globules sont essentiellement formés par un feldspath dont la soude est l’alcali dominant ; ils contiennent toutefois un excès de magnésie et d’oxyde de fer, bien qu’ils en renferment moins que la pâte.

La couleur verte de la variolite n’est pas due, comme on le pensait, à de l’amphibole ou bien à de la diallage.

Serpentine ( 2 ). — La serpentine commune présente une composition qui est à peu près celle de la serpentine noble et du chrysotile; elle contient seulement plus de fer. C’est une des roches dont la composition chimique est la plus constante. L’analyse des divers minéraux qu’elle renferme a'fait voir qu’ils sont tous très-riches en magnésie. Ceux qui se trouvent dans la pâte contiennent, du reste, plus de fer que ceux qui sont dans les filons. Le grenat a la même teneur en silice que la serpentine dans laquelle il a cristallisé : la silice s’est donc partagée également entre ces deux minéraux.

Pierre ollaire (’). — Des recherches entreprises sur la composition minéralogique de la pierre ollaire ont montré qu’elle est ordinairement formée de.chlorite, de talc, ou bien de mélanges en proportions variables de ces minéraux. D’après ses usages, il est remarquable qu’elle contienne de 5 à 1 3 pour ioo d’eau. Il est plus remarquable encore qu’on y trouve des carbonates; cependant la pierre ollaire de Chiavenna peut renfermer jusqu’à 3 o pour ioo de carbonate

Les roches stratifiées du terrain de transition des Vosges ont subi, postérieurement à leur dépôt, un métamorphisme qui eslcaractérisépar le développement de cristaux de feldspaths appartenant tantôt au cinquième et tantôt au sixième système.

Dans le premier cas, la roche, qui est un schiste argileux, devient de plus en plus eompaote et se charge d’abord d’orthosé et de mica; par l’adjonotiott: de quartz ainsi que d’anorthose, elle finit même par passer à un porphyre grani-

Dans le deuxième cas, celui Où le feldspath dominant appartient au sixième système, elle donne lieu h des roches feldspathisées qui participent à la fois des porphyrites et des roches stratifiées. Ces roches ont été désignées dans les Vosges sous le nom de gmuwuke, et sur les bords de la Loire elles prennent le nom de pierre carrée; on les retrouve, d’ailleurs, dans le Hartz et dans le Pays de Galles.

Leur étude a montré que le feldspath du sixième système qui s’y est développé présente utié composition variable.11 renferme toujours de l’eau et les deux alcalis. Sa teneur en silice pèüt s’élever jusqu’à celle de l'âlbite ou bien descendre à celle du labrâdorite. Ces roches feldspathisées donnent Un exemple, qui c’avait pas été cité jusqu’alors, de roches presque entièrement formées d’albite. Comme la composition de leur anôrthose est très-variable, on voit aussi que différents feldspaths du sixième système peuvent Se développer simultanément dans une même roclié.

Les roches qui ont été feldspathisées conservent quelquefois leur stratification et leur structure arénacée oubréchiforme; on y trouve même des empreintes de mollusques et surtout des débris de végétaux fossiles.

Si l’on.se dirige du centre vers la circonférence d’un massif granitique, il est facile de constater que la roche par laquelle il est formé présente des variations très-notables dans ses caractères. Ces variations sont accusées par dés changements dans sa densité ainsi que dans sa composition minéralogique et chimique. Sa structure cristalline, qui est la plus développée vers le centre du massif, se dégrade insensiblement Suivant des zones concentriques, et quelquefois elle dis-

paraît à la circonférence. A un granité très-cristallin succède un porphyre contenant les mêmes minéraux, et à ce porphyre succède ensuite une roche pétrosiliceuse. Par exemple, le Ballon d’Alsace présente un dôme qui est formé par un granité amphibolique ayant cristallisé au contact d’un schiste argileux. Or, à mesure qu’on descend du sommet et qu’on se rapproche de la base du massif, on trouve que la teneur en silice et en alcalis de la roche diminue, tandis que sa densité augmente. Cette teneur en silice se réduit successivement de io et même de 20 pour 100. En outre, sur certains points, il y a passage insensible du granité au schiste qui s’est chargé de cristaux d’orthose et qui a été feldspathisé.

Lorsque le granité était encore à l’état plastique, les substances les plus légères parmi celles qui entrent dans sa composition, c’est-à-dire la silice et les alcalis, paraissent donc avoir eu tendance à remonter vers les parties les plus élevées, par suite de l’action de la pesanteur.