CHAPITRE IV

Mes observations sur l’orientation de l’ellipsoïde isotherme dans les minéraux m’amenaient à rechercher s’il y avait des connexions du même ordre entre les axes des surfaces isothermes dans les roches et leur structure. On savait que les roches schisteuses, ardoises, schistes argileux doivent leur schistosité à des pressions. Je n’ai pas à retracer ici l’historique de cette découverte; elle est assez récente pour que ! personne n’ait oublié les expériences qui en ont fait Une des plus heureuses conquêtes de la Géologie moderne. Les noms de Sorby, de Tyndall et de M. Daubrée garantissaient la véraçité des résultats. Une argile comprimée, d’homogène, devient schisteuse, et, si elle renferme des lamelles de mica, d’oligiste, ou même, comme l’a démontré M. Daubrée, des cylindres de plomb, toutes ces matières se couchent suivant leur plus longue dimension sur le plan de la schistosité. On a objecté à cette théorie l’action inconnue du retrait; bien que cette

dernière opinion ait cessé d’être imprimée depuis un certain nombre d’années, quelques géologues ont continué à dire qu’après tout le retrait donnaitlieu à une fissilité, qu’on ne pouvait pas facilement faire la part du retrait et celle de la pression. Mes observations et mes expériences ont donné les résultats suivants :

Action du retrait.

Si l’on produit une courbe isotherme sur la section droite d’un prisme triangulaire, pentagonal, hexagonal de basalte, de trachyte ou de porphyre, on constate que le grand axe de cette courbe est perpendiculaire aux fentes produites par le retrait; l’action du retrait par refroidissement est donc inverse de celle de la schistosité; en outre, cette action est bornée à une région très voisine des fentes. Dans le cas où le retrait est dû à la dessiccation, dans celui, par exemple, d’argiles ou de marnes humides abandonnées à l’action desséchante de l’air extérieur, les courbes sont en général circulaires.

ha stratification n’a pas non plus d’influence, pas plus que la texture lamellaire, dans les minéraux. Cependant, dans, les marnes finement feuilletées, on observe sur la tranche perpendiculaire aux plans des feuillets des ellipses dont le petit axe est parallèle à ce plan. Mais ce feuilletage semble, dans la plupart des cas, provenir de pressions; dans d’autres cas, il peut tenir à la juxtaposition parallèle d’éléments conduisant mieux la chaleur dans le sens de leur alignement.

Action de la schistosité.

Ce qui ne laisse aucun doute, c’est l’observation d’une courbe isotherme produite sur la surface d’une section obtenue en coupant parallèlement à la pression qui agissait sur elle (c’est-à-dire perpendiculairement à la schistosité développée par cette pression), une masse d’argile comprimée. La courbe isotherme est une ellipse qui a

pendiculaire

on, schistes c es schisteuses,

la Science. J'en ai retrouvé de nombreux exemples; l'un des plus remarquables, en France, est donné par le massif de 1 Oisans. J ai cru devoir le représenter, tel qu’on le voit près du village de la Paute, sur les bords de la Lignarre (Jig. 5 ). Les bancs calcaires y sont plusieurs fois contournés. Les stries verticales figurent les traces souvent apparentes de la schistosité sur le plan de cette coupe naturelle.

Du longrain dans les roches.

Un an après la publication de ces résultats, j’eus le bonheur de voir un de mes savants confrères, M. Dufet, les confirmer par ses recherches personnelles. M. Dufet y ajoutait quelques remarques intéressantes; il pensait que la pression devait développer dans les masses comprimées, non seulement une schistosité perpendiculaire à la pression, mais un nombre infini de directions de fissilité parallèles à cette pression. Certaines roches schisteuses possèdent, il est vrai, non pas un très grand nombre, mais plusieurs directions planes de clivage, et j’en ai tenu compte dans un Traité sur la détermination pratique des roches, que j’ai fait paraître quelque temps avant mes travaux sur les relations de ces plans de clivage et des courbes de conductibilité. On savait déjà que les ouvriers profitent d’un plan de séparation facile, à peu près perpendiculaire à la schistosité dans les ardoises, pour débiter ces roches en plaquettes. M. Nivoit, ingénieur en chef des mines, eut la bonté de m’envoyer un fragment d’ardoise de Fumay, où se trouvait marquée cette direction spéciale qui constitue le longrain.

En produisant une courbe sur le plan de schistosité, j’obtins une ellipse ayant son grand axe parallèle au longrain. Plus tard, M, de la Houssaye envoyait à M. Daubrée un bloc d’ardoise où il avait aussi indiqué la direction du longrain. Je retrouvai le même résultat que sur l’échantillon de Fumay.

J’ai alors visité un grand nombre d’ardoisières; j’ai constaté que partout les ouvriers, non seulement prennent le plan de schistosité pour plan d’abatage de la roche, mais qu’ils savent aussi reconnaître, par habitude, une seconde direction de division facile, souvent invisible et à peu près perpendiculaire à la schistosité ; ils en profitent, en effet, pour diviser en bandes les plaques obtenues par l’abatage; ils appel-

Des diaclases.

Outre le longrain il existe, sur le plan de schistosité, des fentes que M. Daubrée a appelées diaclases, dont il a expliqué le mode de formation et qu’il a reproduites artificiellement sur des morceaux de verre en les tordant. Sur ces morceaux de verre j’ai obtenu des courbes d!une excentricité faible, il est vrai, mais mesurable, et dont les grands axes étaient parallèles aux fentes dans leur voisinage. Ces fentes diflèrent du longrain en ce qu’elles sont distantes les unes des autres. Cependant il semble y avoir des relations entre les diaclases et le longrain.

Il semble, en effet, que les diaclases prédisposent les roches à se casser . suivant leur résultante, qui a la même direction que le longrain. Il y a donc une certaine analogie entre les résultantes des clivages des minéraux et les résultantes des diaclases des roches; il y a cette différence cependant que les grands systèmes de cassures de roches appelés diaclases paraissent localisés aux points qui les présentent, tandis que le longrain passe par un point quelconque de la roche; dans les minéraux, les clivages passent de la même façon par un point quelconque

Reproduction du longrain en même temps que de la schistosité.

J’ai pu reproduire artificiellement dans des matières plastiques à la fois la schistosité et le longrain.

J’ai comprimé de la terre glaise d’issy dans une boîte ouverte d’un côté par où pouvait s’écouler la matière comprimée au moyen d’un piston. La compression était produite à l’aide de puissantes machines d’essais que la Compagnie des Chemins de fer Paris-Lyon-Méditerranée avait eu l’obligeance de mettre à ma disposition.

Les ellipses isothermes que j’ai obtenues sur les blocs ainsi comprimés m’ont montré que ces masses sont schisteuses parallèlement à la surface du piston et qu’elles ont acquis sur le plan de la schistosité un longrain parallèle à l’écoulement.

Les grands axes des courbes produites sur le plan de la schistosité et

une section perpendiculaire permettent de reconnaître la la pression et celle de l’écoulement.

■e plan de schistosité est normal à la direction de la près grain parallèle à la direction de l’écoulement.

,e dessin montre que l’argile, en débordant au dehors de 1 né un ruban enroulé en spirale; dans d’autres expérience te forme se modifier : le ruban s’est plissé en zigzags. Da e, on voit quelquefois des couches se superposer à d’ai entes, en se contournant avec des formes analoeues.

bilité de la chaleur suivant la direction où on l’observe dans les roches doivent être prises en grande considération lorsqu’on étudie la propagation du sol pour la chaleur; qu’on ne peut conclure, par exemple, d’un accroissement plus rapide avec la profondeur dans une région, à une épaisseur moindre de la partie solidifiée du globe terrestre, sans avoir mesuré le pouvoir conducteur propre des roches, ou mieux, leur pouvoir conducteur dans la direction verticale, si tant est qu’on puisse connaître jusqu’à d’assez grandes profondeurs, et les roches qui composent le sol de la région où se font les mesures, et les inclinaisons de leurs plans de clivage, lorsqu’elles sont schisteuses.

MM. Herschel et Lebour, qui ont été chargés par l’Association britannique pour l’avancement des-Sciences de faire des expériences sur ce sujet, ont reconnu dés le commencement de leurs recherches la part qu’ils auraient à faire aux miennes et leurs résultats sont ensuite venus confirmer les miens, en ce qui concerne les roches schisteuses.