B. — GÉOLOGIE DES MÉTÉORITES

Stratigraphie de diverses roches météoritiques.

L’auteur s’est demandé si des métériotes différentes les unes des autres, au point de vue lithologique, n’ont pas été à une époque inconnue en relation de position.

Déjà on avait émis l’idée très-vraisemblable que les masses dénaturé identique dérivent d’un même gisement originel,mais on ne peut donner aucune preuve satisfaisante à l’appui de cette opinion, puisqu’il suffit de supposer l’exercice des mêmes causes dans des régions diverses de l’espace pour comprendre la formation de masses identiques quoiqu’indépendantes.

Au contraire, on peut faire une démonstration rigoureuse de la communauté d’origine si l’on étudie convenablement les météorites poly-

L’étude de la candlite a procuré la même preuve pour la limerickile et la montréjite, etc.

Etude lithologique de la météorite de Parnallee.

(Comptes-rendus du 31 juillet 1871).

La pierre de Parnallee (Indes anglaises) offre une structure remarquable. M. Silliman la qualifie de pisolithique, mais cette expression est évidemment impropre, car la structure de la roche extra-terrestre est rigoureusement celle de nos grès à gros grains. 11 est bien vrai que certaines particules pierreuses sont enveloppées de couches successives de troïlite et que du fer nickelé est venu quelquefois s’appliquer sur certains grains de nature variée ; mais cela résulte manifestement d’actions postérieures à la formation même du conglomérat.Les grains dont se compose celui-ci, sont exactement de petits cailloux souvent anguleux, parfois plus ou moins arrondis et offrant dans tous les cas, les caractères de fragments arrachés à des masses plus volumineuses. Certains d’entre eux sont brisés et ressoudés, comme on l’observe si souvent dans le grès des Vosges.

La roche de Parnallee est donc une brèche et par conséquent au point de vue de la stratigraphie des météorites, elle se rattache aux mêmes considérations que les brèches de Deesa , de Saint-Mesmin, de Canellas, etc. C’est même une brèche beaucoup plus complexe que ces dernières et l’on y reconnaît des débris appartenant à des types météoritiques très variés.

En étudiant les échantillons du Muséum, j’y ai distingué au moins douze espèces distinctes de grains parfaitement caractérisées.

La conséquence des faits procurés par l’examen de cette, roche remarquable ne semble pas douteuse. De même que la présence simultanée dans le Nagélfluhe du Righi de toutes les roches des Alpes, démontre , sans autres preuves, la relation de position de ces roches; de même, le mélange, dans le conglomérat, polygénique de Parnallèé,de fragments appartenant à divers types de roohes météoritiques distinctes , prouve la coexistence de ces types dans l’astre d’où provient la

météorite indienne. Et, ee qui ajoute à l’intérêt qu’offre cette roche, elle donne la première et jusqu’ici la seule indication de plusieurs types qui ne sont pas encore parvenus sur la terre, qui, du moins, n’y ont pas été signalés, et qui pourront nous arriver un jour ou l’autre. C’est la preuve que les types connus ne comprennent pas tous, les types existants, soit que la lacune provienne d'une étude encore incomplète, ou qu’elie résulte de l’insuffisance actuelle des documents. Ajoutons que le nombre des relations stratigraphiques retrouvées quoique déjà assez important, ne peut être qu’une fraction de celles que les roches cosmiques ont eues entre elles ; outre que l’air commun de' famille de ces roches ne permet pas d’en douter, l’étude de ce genre de rapports est trop récente pour avoir déjà donné tous ses fruits. Il estdonc vraisemblable que l’importance relative des corps d’où tantde météorites tirent leur origine l’emporte de beàucoup sur celle que, dès ce moment, les faits connus conduisent à lui assigner.

LXYIII.

Examen lithologique et géologique de la météorite tombée le 13 octobre 1872 aux environs de Soko-Eanja, en Serbie.

Cette météorite peut être caractérisée d’un mot en disant que malgré de profondes différences chimiques, elle présente la structure du trass des bords du Rhin. On y voit des galets d'erxlebenite et d apyrrhotine empâtés dans de la montréjite.

La forme des galets montre qu’ils ont été arrachés à des gisements plus ou moins éloignés et charriés jusque dans le conglomérat. Les diaclases ou joints qui lestraversenl font voir qu’ils ont subi des actions mécaniques telles que de fortes pressions. Ces actions sont d’ailleurs antérieures à la production de la brèche de Soko Banja, car les diaclases nese prolongent nulle part dans la montrejite juxtaposée. Enfin, après la constitution définitive de la brèche, elle a été évidemment soumise à des émanations dont le produit a été la concrétion du fer nickelé qui s’est logé dans certaines diaclases de l’erxlebenite et dans les interstices des éléments de la montréjite.

Etude minéralogique du fer météorique de Deesa (Chili);

Ce travail très étendu se divise en quatre parties.

Dans la première, l’auteur décrit la météorite de Deesa et en donne l’analyse chimique.

Dans la deuxième, il réalise l’analyse minéralogique de la masse à l’étude. En d’autres termes, il isole les minéraux qui y sont mélangés puis il fait de chacun d’eux une analyse séparée ;

Dans la troisième, il compare la masse de Deesa aux autres météorites antérieurement décrits ;

Enfin dans la quatrième, il cherche, d’après les faits obtenus précédemment, qu’elle idée on peut se faire du mode de formation du fer météorique du Deesa.

« On est en droit, dit-il en terminant, de conclure des comparaisons précédentes que le fer de Deesa est du fer de Caille qui, à l’état de fusion plus ou moins visqueuse , et dans des conditions qu’une étude ultérieure définira peut-être a empâté des fragments de la pierre de Sétif.

» A l’origine, la roche dont la météorite de Sétif est un échantillon, formait une couche au-dessus de celle qui est représentée par le fer de Caille et dont elle pouvait d’ailleurs être séparée par de nombreux intermédiaires.

» A un certain moment, la roche de Caille a été injectée à l’état de fusion au travers delà roche de Sétif qui lui était superposée, exactement comme nous voyons sur la terre , le porphyre être injecté dans le granité. Il en est résulté un filon dont la substance , modifiée dans sa structure par le fait de la fusion, a empâté, sans les altérer, des fragments de la roche encaissante.

» Le fer de Deesa peut donc être considéré comme le premier représentant signalé jusqu’ici d’un filon ou dyke extra-terrestre. Son étude nous conduit à établir , pour la première fois , une chronologie géogénique entre des roches météoritiques : de dire que le fer de Caille est géologiquement plus récent que la pierre de Sétif.

, Ces divers faits permettent donc comme on voit :

» 1° D’affirmer l’existence non soupçonnée jusqu’à présent de roches météoritiques éruptives ;

» 2° De constater des relations stratigraphiques entre des météorites de types très différents ;

» 3° Enfin d’indiquer la possibilité d’une chronologie géogénique entre divers types dérochés météoritiques. »

De l’existence de roches éruptives et de roches métamorphiques, parmi les météorites.

Après avoir prouvé l’existence d’anciennes relations stratigraphiques entre des types divers de roches météoritiques , l’auteur montre dans ce travail qu’on peut définir, au moins par plusieurs d’entre elles , les conditions spéciales de formation des roches extra terrestres.

L’étude du fer de Deesa, déjà mentionné précédemment, a démontré l’existence de brèches de filons éruptifs. Mais un nouvel examen de cette masse intéressante permet aujourd’hui d’aller beaucoup plus loin.

Des expérieuces précises prouvent, en effet, à l’auteur, que la tadjérite empâtée en fragments dans le fer éruptive , n’est pas une roche normale. On peut la reproduire artificiellement avec tous ses caractères en soumettant au rouge, pendant un quart d’heure, un fragment à’aumalite. C’est donc dans toute la force du terme une roche métamorphique, exactement comme le marbre blanc préparé par Hutton, est une roche métamorphique par rapport à la craie.

On remarquera , en passant, que l’expérience précédente a fourni le premier exemple de la reproduction artificielle d’une météorite.

Les mêmes faits sont de nature à éclairer la cause à laquelle est due la teinte foncée que présentent les surfaces de frottement si fréquents dans beaucoup de météorites. Il est évident que ces'roches à surfaces frottées ont été soumises à de fortes pressions alors qu’elles étaient complètement solidifiées, et que c’est à la seule action mécanique qu’il

faut attribuer réchauffement des parties qui, après leur rupture, ont pu glisser les unes contre les autres.

Second exemple de métamorphisme chez les météorites.

Nouvelles recherches relatives au métamorphisme météoritique.

(Comptes-rendus du 24 avril 1871).

On a vu plus haut comment la roche météoritique désignée sous le nom de tadjérite représente la forme métamorphique d’une roche toute différente, Yaumalite.Le. continuation de ce genre de recherches a amené Fauteur à reconnaître que la roche dite stawropolite qui constitue la météorite tombée à Stawropol, (Caucase), le 24 mars 1857, résulte de même du métamorphisme de la roche non analogue en apparence appelée montrêjite.

D’ailleurs, les expériences ne tardèrent pas à montrer à l’auteur qu’on ne réalise la synthèse complète des météorites noires que si l’on opère au grand rouge tel que le fournit un bon feu de coke. A température plus basse, on obtient un produit qui diffère d’autant plus des pierres de Tadjéra et de Stawropol, qu’on a été plus éloignéjdu terme qui vient d'être indiqué.

Or, il se trouve que ces résultats d’une calcination inoomplète reproduisent dans tous leurs caractères, certains types de météorites considérés comme distincts.

Si l’on part de la pierre d’Aumale on obtient la pierre grise marbrée de noir, dite Chantonnite, dont Vauquelin a vainement tenté de déterminer la nature.

Si-l’on part delà pierre de Montréjeau, on produit la roche grise à globules noirs décrite sous le nom de hélajite.

Les faits de ce genre , en même temps qu’ils éclairent l’histoire des phénomènes métamorphiques subis par les météorites , permettent de resserrer davantage les relations stratigrafiques qui unissent entre eux les types de roches extra-terrestres.

Application du métamorphisme météoritique à l’étude de la croûte noire des météorites grises.

Les faits qui seront indiqués plus loin à propos du métamorphisme météoritique , donnent la clé de la production de l'écorce noire des météorites.

Ce n’est pas comme on l’a dit quelquefois une enveloppe fondue ; c’est un résultat de métamorphisme superciel de la masse. Si, en effet, on chauffe au chalumeau un éclat de météorite grise, on n’obtient en général, rien de comparable à l’écorce qui nous occupe ; la pierre , par suite de l’action oxydante de l’air, devient d’abord d’un brun plus ou moins ocracé , puis elle fond très difficilement sur les bords très minces en un verre brunâtre. Cependant, en opérant dans la flamme réductrice et sur un très petit éclat, on peut obtenir d’abord la coloration en noir, puis la fusion en un verre à peu près incolore quoique piqueté de grains noirs. Cette expérience reproduit les phases que traverse la pierre, pour passer de son état normal à celui de vernis : seulement, en général, le phénomène d’incandescence ne dure pas assez longtemps pour que la fusion atteigne autre chose , quand elle l’atteint, que l’épiderme de la pierre.

Une preuve que la partie principale de la croûte n’a éprouvé aucune fusion résulte de ce fait que la croûte disparait quand 'on la soumet au métarmorphisme un échantillon pourvu de son écorce. C’est la reproduction de la particularité signalée pour la météorite de Sétif (Tadjera), où l’on a noté l’absence complète de croûte externe.

Enfin, il n’est pas impossible de prévoir qu’on rattachera un jour à l’étude de cette écorce noire la mesure, au moins approximative, de

la'température des espaces interplanétaires, qui a été, comme on sait, l’objet de tant de suppositions contradictoires. En effet, l’épaisseur de la croûte métamorphisée, indépendante de la grosseur de chaque pierre qu’elle recouvre, pourra peut être donner, à la suite de quelques expériences, une idée de la température interne des météorites soumises à l’action subite de la chaleur au moment de leur entrée dans l’atmosphère. On pourra en déduire l’état thermotrérique des régions d’où elles arrivent.

Caractères de la croûte produite sur les roches terrestres par les agents atmosphériques; comparaison avec l’écorce mvre des météorites.

L’auteur montre que des blocs de roches diverses, longtemps exposés à l’air, se recouvrent d’une écorce que l’on peut comparer à celle des météorites.

Comme celle-ci, elle se rapproche de la composition que prend la roche enveloppée sous l’action de la chaleur. La différence principale consiste en ce que la formation est rapide pour les météorites et lente pour les roches terrestres.

Coexistence de divers types lithologiques distincts dans la même chute de météorites.

La notion des relations stratigraphiques des météorites peut se déduire de la présence simultanée dans certaines chutes de types différents qui viennent manifestement d'une même localité puisque c’est le même bolide qui les apporte. Le fait s’est présenté dans des conditions extrêmement remarquables, car l’étude des pierres tombées en 1773 à Sigéna (Espagne), de même que celle des météorites de Trenzano (Italie) (1856), ont démontré à l’auteur que dans ces deux cas les

roches recueillies se répartissent entre les deux types très différents l’un de l’autre, qu’il a définis sous les noms de bustite et d é parnullité:

Ces faits sont d’autant plus dignes d’attention qu’on y trouve réunies plusieurs circonstances <J ans chacune prise individuellement, n’est que très rarement réalisée. Il est très rare, en effet, qu’il tombe des météorites du type de Busti; il est très rare qu’ü en tombe du type de Parnallée ; enfin il est très rare que deux types lithologiques différents arrivent sur la terre en même temps

De l’existence des types de transition parmi les météorites.

Dans ce mémoire on signale un certain nombre de météorites dont les caractères sont intermédiaires entre ceux de types lithologiques nettement définis, et on en conclut de nouveaux arguments à l’appui de la communauté d’origine des roches extraterrestres. L’auteur décrit en détail les pierres qui relient la luoéite à la montréjite, la mesminité à la canellite, la montrejite à la limérickite, la montrejite à la stawropolite et l’aumalite à latadjérite.

Lxxvnr:

Analyse lithologique du fer d’Atacama; premier exemple de filons . .. concretionnés parmi les météorites.

(Comptes-rendus du 2 septembre 1872).

L’auteur a commencé par démontrer que la partie pierreuse de cette syssidére remarquable n’est pas comme on le dit généralement, de péridot pur, pareil à celui du fer de Pallas. C’est une roche complexe identique à la dunite dont est constituée la météorite de Chassigny.

Quant à la partie métallique, elle consiste en couches superposées de fer nickelé qui sont venues successivement se déposer sur les fragments pierreux, absolument comme le quartz et la galène se sont déposés sur les morceaux de schistes des filons en cocardes du

Voici la conclusion de ce travail : « L’idée la plus naturelle est de rattacher le dépôt métallique à la condensation de certaines vapeurs s’élevant au travers de failles , et la présence très nette du chlore dans le ferd’Atacama contribuera peut être à révéler la nature des gaz qui, dans cette supposition, ont dû servir de véhicules aux subtances incrustantes. » Cette conclusion a été complètement confirmée par des expériences ultérieures.

Complément d'observations sur l’exercice de l'action filonienne

Dans ce mémoire. l’auteur démontre que le caractère filonien, signalé ci-dessus dans la météorite d’Atacama, se retrouve d’une manière très nette' dans le fer découvert, en 1810, à Brahin (en Russie).

Analyse lithologique de la météorite de la Sierra de Chaco.'

Mode de formation de la Xogronite ,

Le résultat de longues analyses est qu’il faut voir dans la logronite dont la météorite de la Sierra do Chaco est constituée, une brèche dont le fer nickelé ramuleux constitue le ciment. On y voit de plus les traces de deux ordres de réactions très différentes. D’abord, autour de certains grains, on observe une zône nettement métamorphisée ; en second lieu, il est manifeste que la formation de la logronite a été accompagnée de pressions très considérables.

Recherches expérimentales , sur les fers nickelés mém-itiques; mode de formation des syssidères eoncrétiomées.

Recherches expérimentales sur les grenailles métalliques des météorites sporadosidires.

Recherches expérimentales sur le mode de formation de divers minéraux météontiÿues.

(Recueil des Savants étrangers, t. XXVII, N° 5).

Les expériences dont il s’agit ici font voir ;

1° Que la qualification de filoniennes, donnée aux syssidères concrétionnées est pleinement justifiée.

On peut même prévoir que cette qualification devra s’appliquer à' de nombreuses holosidères remarquables par la netteté des figures qu’y dessinent les acides et dont la composition est identique à celle de la partie métallique des syssidères précédentes. Les expériences expliquent certains détails de structure des météorites, et par exemple, l’extrême difficulté que l’on éprouve à chasser tout le chlore de l’appareil, rend compte de l’empâtement dans la masse métallique de cristaux, de protochlorure de fer. Dans une expérience destinée à reproduire latœnite; chacune des aiguilles de cet alliage portait un ou plusieurs cristaux parfaitement nets de potochlorure de fer et cette circonstance amène à l’air la destruction très rapide de l’échantillon.

2° Qu’étant donnée l’analogie généralement admise entre les roches météoriques et les masses profondes de notre globe, on doit reconnaître d’après les notions que nous venons d’acquérir que le rôle géologique du chlore, déjà révélé d’une manière si probante par M. Ch. Sainte-Claire Deville dans ses belles études sur les volcans reçoit un accroissement considérable.

3° Qu’enfin, il sera permis de faire remarquer, qu’enmontrant dans le chlore l’agent minéralisateur de toute une classe de filons on apporte à l’assimilation établie par Elie de Beaumont entre les gites métallifères et les émanations volcaniques, une confirmation cosmique du même

ordre que celle tirée par M. Daubrée des gîtes terrestres d’oligiste de Framont et d’ailleurs. Les réductions décrites plus haut et la fameuse expérience de Gay Lussac sur le fer spéculaire des volcans, diffèrent simplement par l’oxygène absentdes premières, et présent dans l’autre, étcette différence, en ajoutant un nouveau terme à la série des comparaisons établies déjà entre les roches cosmiques et les masses constitutives de l’écorce terrestre fait- ressortir une fois de plus la grandiose unité des phénomènes géologiques dans notre système

D’ailleurs, l’ensemble des expériences précédentes paraît fournir une sorte de sanction à la grande conception de Davy , adoptée par Gay Lussac et à laquelle l’étude des météorites a ramené M. Daubrée. Elle consiste à croire que , suivant l’heureuse expression d’Elie de Beaumont, les roches primitives sont résultées d’une coupellation naturelle d’un noyau entièrement métallique à la périphérie duquel sont venus s’attaquer les agents d’oxydation et de minéralisation.

Seulement, au lieu de supposer avec Davy, que la coupellation s’est produite exclusivement par la périphérie du noyau, nous sommes amenés à reconnaître qu’elle se déclare successivement dans toute la masse à mesure que les progrès du refroidissement centripète arrachent de nouvelles couches au domaine de la dissociation.

Sur le mode de formation de la brèche météoritique de Sainte-Catherine (Brésil).

(Comptes-rendus du 15 avril 1878).

L’examen du fer de Sainte-Catherine montre qu’il constitue une véritable brèche cimentée, après coup, par des sulfures. Il est même légitime de supposer que ces sulfures ont été produits aux dépens du fer lui-même par un agent convenable.

Celui-ci est l’hydrogène sulfuré agissant à haute température et c’est ce que démontrent les expériences de l’auteur qui lui ont permis de réaliser une sorte de reproduction synthétique du fer à l’étude. Pour cela de petits fragments de fonte ont été soumis pendant huit heures consécutives à l’action simultanée de la température rouge et d’un courant d’hydrogène sulfuré. Après le refroidissement, les frag-

ments de fonte étaient incrustés depyrrhotine et plusieurs d’entre eux étaient même cimentés ensemble par cette substance.

Après avoir précisé quatre phases très distinctes, par lesquelles a évidemment passé la roche de Sainte-Catherine, 1 auteur constate qu’elle représente un type tout à fait nouveau dans la nombreuse catégorie des filons météoritiques. Celui des roches épigèruss comparables toute proportion gardée, aux amas intercalés d’alunite hréchoïde, qu’on observe au travers des massifs trachytiques de diverses localités volcaniques.

C’est la première fois que la considération des météoritiques épigèniques est introduite dans la science.