CHAPITRE II

FKTftOORAPH» DBS nOGHBS STRATIFIBKS : LVUH NOHBNGLAT0RB

BT LBUR COMPOSITION GHIMIQUB,

Détermination des roches résultant 1^ d'une sédimentation chimique; J^ d^ttne sédimentalion mécanique. — Roches silicatées: gneiss, talcscbiste, micaschiste, schistes phylladiformes, etc. — Roches non Biiicatées. -* Rôle de la silice dans les roches sédimentaires. — Calcaire, ëolomie. — Sidérose, fer oligiste, limonite. — Gypse, sel gemme 9 bitume, soufre. — Roches détritiques: leur division en roches conglomérées, arénoïdes et argiloïdes.—- Roches conglomérées : graowacke, nageifluhe, gompholite, brèche, poudingue.—- Roches argiloïdes: grès, arkose, psammite, macigno , mollasse, pséphite.— Roches argiloïdes : argile plastique , argile smectique, marne, limon — Considérations sur la nomenclature des roches.

■éterailiMition det roches resniuiiit d'aoe sédlmeDlatlon eblml^ac —

La connaissance pratique de ces roches est basée sur quelques procédés très simples que je vais indiquer^ et dont remploi n'exige qu'un marteau et un flacon d'acide; Tusage du chalumeau est loin d'être indispensable^ du moins dans Tétude des roches sédimentaires ^ les seules que j'ai en vue dans ce chapitre et dans les suivants.

Tous les carbonates sont facilement reconnaissables à reffervescence qu'ils font avec les acides. Un fragment de roche carbonatée^ placé dans un acide^ s'y dissout en laissant un résidu formé par la substance associée au carbonate.

La densité et la dureté aident aussi à déterminer certaines roches et à les distinguer les unes des autres.

La dolomie est un peu plus dense que le calcaire^ et rbabitude permet d'apprécier approximativement la quantité relative de fer contenue dans une roche ferrugineuse. De deux fragments de fer hydraté, ayant à peu près le même volume, ce sera le plus lourd qui contiendra le plus de fer.

L'acier raye une roche calcaire ou dolomitique; il est, aa contraire, rayé par la silice. Le géologue peut donc, avec son marteau ou avec la lame d'un couteau , distinguer une roche calcaire d'une roche siliceuse et reconnaître, dans une roche calcaire, la présence de la silice. Le gypse se laisse rayer par l'ongle, de même que le talc et le mica ; mais ces deux dernières substances n'ont pas le même gisement que le gypse , et s'en distinguent facilement, le mica, par son éclat nacré, et le talc , par la propriété qu'il a d'être doux et onctueux au toucher.

Le géologue met également à profit, pour étudier les roches, IMmpression qu'elles produisent sur les sens. Il reconnaît le sel gemme au goût, le soufre et les matières ferrugineuses à leur couleur; le fer carbonate, le fer peroxyde et le fer hydraté se distinguent à leur poussière brune pour le premier, rouge pour le second et jaune pour le troisième. L'odorat permet de reconnaître, parle frottement, le soufre, le bitume; les roches siliceuses, sous le choc du marteau, laissent se dégager l'odeur de pierre à fusil. — Les roches procurent au toucher une impression de froid qui empêche de confondre quelques-un«s d'entre elles avec certains produits artificiels : c'est ainsi que le quartz et le marbre naturel ne peuvent être confondus avec le verre et avec le stuc.

Enfin, l'action du feu dénote la présence du soufre et du bitume, et permet de les distinguer l'un de l'autre. Par la calcination, le calcaire se transforme en chaux. Le fer contenu

ROCHES SILICATÉES : SCHISTES. i63

dans les roches devient attirable à Taimant^ lorsque, à la , flamme du chalumeau, on le dégage de ses combioaisons avec Teao et Toxygène.

«M rthtê rcsnitfldi «*niic sMlaieniathni BéeÉnftiM. —

Ces roches sont formées aux dépens' non-seulement des roches résultant d'une sédimentation chimique, mais aussi de celles doot rorigine est ignée ou hydro-thermale. Leur connaissance est, par conséquent, subordonnée à celle des roches dont elles renferment les débris ; leur étude se ramène à celle de ces débris eux-mêmes.

Lorsque les éléments des roches résultant d'une sédimentation mécanique sont volumineux , leur étude devient facile ; mais lorsque ces éléments sont très ténus , il est moins aisé d'en constater la nature. Il faut, dans ce cas, recourir à la loupe, qui suffit dans l'examen des roches de sédiment. Quelquefois, en suivant une couche, on voit les éléments d'abord indiscernables augmenter peu à peu de volume, et devenir reconnaifisables. Si la distance, qui a été nécessaire à cette transformation dans les éléments d'une roche détritique , est peu considérable, on pourra, de la composition de cette roche sur le point où elle est formée de parties visibles, déduire sa com^ position sur le point où elle est constituée par des parties microscopiques. Dans ce dernier cas, on peut encore recourir aux moyens d'analyse signalés dans le paragraphe précédent. Ces moyens d'anal jse sont également utiles pour déterminer la nature du ciment des roches détritiques.

ROCHES SILICATÉES : SCHISTES.

■•dM» Aiiicaiêes : sditotefl. — Les principaux silicates qui, seuls ou réunis avec le quartz, entrent dans la composition des

roches silicatées^ sont le feldspath ^ le mica^ le talc^ la chlorile et Famphibole. Nous retrouverons ces silicates parmi les éléments constitutifs des roches éruptives^ et^ de cette analogie de composition entre les roches éruptives et les plus anciennes roches stratiQées ^ nous déduirons des conséquences importantes.

Le feldspath est formé par la combinaison de deux silicates^ Tun d'alumine^ l'autre d^me seconde base. Il existe plusieurs espèces de feldspath. Celle qui se rencontre dans les roches silicatées sédimentaires est Torthose^ ou feldspath de potasse.

J'ai déjà parlée page 17^ et suivantes, du feldspath et du mica. J'ai rappelé que le nom de mica, comme celui de feldspath, s'applique à plusieurs espèces qui forment deux groupes : 1^ les micas à base d'alumine et de potasse ou de lithine; 2^ les micas à base de fer et de magnésie; ceux-ci passent par des nuances insensibles à la chlorite et au talc. Le mica raye le gypse, mais est rayé par le carbonate de chaux. II se divise à l'infini en feuillets minces, élastiques, qui se déchirent plutôt qu'ils ne se laissent briser. Il est doux au toucher, sans être onctueux. Ses nuances sont vives et variées, mais sa poussière est toujours blanche. Il a un éclat nacré ou métalloïde.

La chlorite est un silicate hydraté d*alumine , de magnési c et de fer. Elle établit un passage entre le mica et le talc : on l'a quelquefois désignée sous le nom de mica talqueux. C'est une substance d'un vert plus ou moins jaunâtre, onctueuse au toucher, flexible, mais non élastique, translucide. Les deux variétés qui entrent dans la composition des roches silicatées sédimentaires sont la chlorite écailleuse et la chlorite schisteuse , dont les noms indiquent la structure.

Le talc est un silicate hyJraté de magnésie; il diffère de la

R0CHE9 SUilGATÉES : SCHISTES. 465

chlorite et du mica {>ar l'absence de ralumine; on Ta quelque* fois confondu avec des micas très magnésiens. Cette substance est Terdâtre^ blanchâtre ou grisâtre; elle est susceptible de se diviser en écailles et en feuillets non élastiques. Le talc est très tendre , facilement rayé par l'ongle : c^est le moins dur de tous les minéraux. Il est onctueux au toucher et présente un éclat nacré/ un peu gras. — La stéatite est une substance très voisine du talc^ dont elle parait diflërer par une structure plus massive y par une plus grande onctuosité au toucher^ et par un degré d'hydratation plus élevé. La craie de Briançon , employée par les tailleurs, est de la stéatite.

Vamphibole est un silicate de chaux et de fer ou de magnésie ; quelquefois il contient de Talumine dont le rôle dans sa composition n'a pas encore été expliqué. La variété qui entre dans la composition des roches schisteuses est V hornblende. Cette dernière substance est noire ou d'un vert très foncé, assez dure> tenace^ opaque.

L'élude minéralogique des diverses substances que je viens d'énumérer présente de grandes difflcultés à cause de leur composition très complexe , des mélanges accidentels auxquels elles sont soumises et des passages insensibles qui les rattachent les unes aux autres. L'indécision de nos connaissances en ce qui les concerne , persiste , dans une certaine mesure, quand on aborde l'étude des roches que ces substances con^ courent à former.

Ces roches offrent plusieurs caractères communs , dont j'aurai l'occasion d'indiquer successivement la raison d'être. Elles sont plus ou moins cristallines; et presque constamment douées d'une structure schistoide ou feuilletée ; presque toujours, elles appartiennent aux terrains azoîque et paléozoique, à moins qu'elles ne résultent d'un métamorphisme

466 FROBROME DE GÉOLOGIE.

local ; enfin y elles présentent de l'analogie sous le rapport de leor composition.

Les roches schisteuses se partagent en trois groupes^ dont chacun comprend des roches offrant le même aspect et appar^ tenant anniême niveau géognostlque. Ces troisgroupessoniceux dn gneiss^ des schistes cristallins et des schistes phyUadiformes.

cwo«N «• sndstw -^ Les lamelles^ disséminées dans le granité d'une manière irrégulière ^ se disposent quelquefois par lignes parallèles: le granité devient ainsi stratifié. Par ladisparition de la majeure partie du quartz , le granité stratifié se change en gneiss^ roche essentiellement composée de fèld* spath et de mica. Le gneiss passe, à son tour> au micaschiste, lorsque le quartz vient remplacer scm feldspath. Le gneiss présente de nombreuses variétés de mélange ; les gneiss tal« qoeux s graphiteux > amphibolique y sont ceux qui , au lieu de mica^ contiennent du talc^ du graphite ou de Tamphibole,

oroai^ 4(M icbMei eriMaMo». -«"Dans ce groupe^ la structure cristalline persiste ^ mais est moins prononcée que dans celui du gneiss. Les schistes cristallins sont essentiellement com* posés de quartz et d'uoe autre substance qui^ le plus souvent ^ est le mica ou le talc , mais qui peut être aussi la chloritc^ le fer oligiste, etc. Ici, le quartz joue le rôle qui appartient au feldspath dans le groupe précédent.

Le groupe des schistes cristallins se divise en deux sousgroupes : le premier comprend les schistes micacés; le second, les schistes talqueux.

Le schiste micacé {micaschiste; micaslate, en anglais; glim* merschiefer, en allemand ) est formé de quartz et de mica.

Le schiste talquetix (talcschiste, stéaschiste; talkschiefer,eu

GROUPE Df» SCHISTES FHYIXÂIIIFORMES. 467

alieinaDd) accompagne souvent le micascbisto , ta^, consi^ déré d'une manière générale^ il se place au-dessus de loi dans récbelle géologique. Il est- quelquefois d'autant plus difficile à distinguer du micaschiste qu'une même roche peut renfermer du talc et du mica. — Le schiste chloîiteux {chlorUoschiste ; chloriîschiefer, en allemand ) se reconnaît à sa couleur terte ; dans les descriptions géologiques , il est quelcfuefois confondu avec le schiste talqueux. — Certains schistes sont doués d'un reflet particulier qui est dû à Tabondance de Télément talqueux et qui leur vaut quelquefois la désignation de schistes m phyllades satinés. Ces roches sont aussi nommées schistetf subluisants à cause de leur éclat ^ lorsqu'elles réfléchissent la lumière du soleil.

D'autres substances que le talc et le mica peuvent former^ avec le quartz^ des roches schisteuses : je citerai le fer oxydulé^ qui, à Gombenègre^ près Villefranche d'Aveyron^ remplace lé mica y et le fer oligiste qui y avec le quartz , constitue au Brésil VitacolumUe, gisement primitif du diamant.

é«» scMstct pkyiMéironiies. — Dans ce groupe^ la texture cristalline est presque totalement efiacée. Souvent , les roches dont il se compose renferment des débris bien distincts de corps organisés. Les schistes phylladiformes sont toujours placés au-dessus des précédents ; ils appartiennent surtout aux terrains silurien et dévonieii , mais ils se montrent aussi dans le terrain houiller. Plus haut^ dans réchetle géologique ^ ils sont excessivement rares ; pourtant des schistes propres à ètro exploités comme ardoise existent dans le terrain crétacé des Pyrénées et de la Terre-de-Feu ^ et dans le terrain nummulH tiqne de la Suisse^ aux environs de Glaris. Le pkyllade (cpuXXov, feuille. — Ardoise , schiste ardoisier.

468 PRODROME DB OiOLOGIE.

schiste tégtUaire ou tabulaire; partie du thonscMefer des Allemands), dont on connaît les usages^ était pour Brongniart une roche essentiellement composée de schiste argileux comme base et de mica; c'était pour lui le véritable schiste micacé. Gordier^ dont Topinion se rapprochait de celle de Daubuisson , qui le premier avait employé le mot phyllade , déclarait que cette roche avait été considérée à tort comme appartenant aux roches argileuses. Le phyllade^ disait-il^ ne contient pas d'argile. L'analyse mécanique lui avait démontré qu'il se compose de matières talqueuses atténuées et triturées , déposées à la manière des limons et mélangées à quelques autres substances^ telles que des parties microscopiques de feldspath et de quartz.

L'idée que l'on doit se faire du phyllade me parait intermédiaire entre les deux opinions qui viennent d'être rappelées. L'élément fondamental de cette ix)che est bien le talc et non le mica. Les éléments talqueux peuvent bien être dépourvus de ciment discernable; mais lorsque ce ciment existe et qu'il est do nature argileuse^ sa présence ne doit pas faire perdre au phyl* lade sa désignation. Pour Cordier^ l'apparition d'un ciment argileux constituait une roche spéciale qu'il désignait sous le nom de schiste talqueux sédimentaire , et qui , pour un grand nombre de géologues^ est un véritable schiste argileux.

Le phyllade perd quelquefois sa structure tabulaire; ses feuillets sont courts ^ interrompus; il se transforme ainsi en talcschiste phylladiforme , roche qui sert d'intermédiaire entre les phyllades et les talcschistes.

Le schiste argileux est surtout très abondant dans le terrain houiller. Ses nuances et son aspect varient beaucoup , et dépendent des substances accidentelles qu'il renferme. Il se distingue de l'argile schistoîde^ parce qu'il contient toujours en abondance des débris de talc, de mica^ en un mot^ de silicates

ROCHES SItICBUSES. 469

autres que le silicate d'alumine; réduit en poudre, il ne (ait jaoïais avec Teau une pâte ductile.

cwiMUtic, etc. — Le carbonate de chaux , qui joue un rôle si important dans la composition des roches dont je vais parler, est quelquefois au nombre des éléments essentiels de quelques roches silicatées ou schisteuses.

Le cipolin est formé de marbre saccharoîde et de mica. --« Vophicalce a pour bases le calcaire et un silicate de magnésie (serpentine, talc ou chlorite).

Le calschiste (calcaire pbylladifère) est une roche à base de calcaire et de schiste, tantôt distincts i tantôt intimement confondus.

ROCHES NOM SUiCATÉES.

mocfcei fiuceoM». — Le quartz, un des éléments principaux et les plus constants du granite^ entre aussi, comme partie essentielle, dans la composition des schistes cristallins; quelquefois, il s'intercale, au milieu d'eux, en amas ou en couches distinctes. Quelle que soit la forme sous laquelle il se présente , lorsqu'il accompagne les schistes cristallins , il est toujours le résultat d'une précipitation chimique. En masses isolées , il constitue le quarzite, roche qui est par rapport au quartz par^ faitement cristallisé , ce que le calcaire saccharoîde ou com** pacte est relativement au carbonate de chaux rhomboédrique. Le quarzite ( quartz grenu , quart zfels, en allemand ) est , en un mot, de la silice dont la cristallisation s'est opérée d'une manière confuse.

Le yospe est une roche compacte , opaque , à couleurs viveSi composée de quartz intimement mélangé de silicate d'alumine et d'une autre substance qui lui donne sa couleur, et qui est presque ioiyours le fer hydraté ou peroxyde.

lAphtanite [kieselschiefer, en allemand} est un jaspe schtetoïde^ rendu noirâtre ou verdâtre par le mélange d^ane ma-* tière talqueuse ou phylladienne. On l'emploie quelquefois comme pierre de touche , mais la véritable pierre de touche est le qiuirtz\lydien y schiste argileux faiblement endurci par la silice.

Les roches que je viens de nommer, lorsqu'elles ne résultent pas d'un métamorphisme local, appartiennent presque toujours au terrain strato-cristallin.

A mesure que l'on s'élève dans l'échelle géologique , on voit les roches silicatées diminuer d'importance ; en même temps la silice , à l'état de roche formée par précipitation chimique ^ tend à disparaître. Elle ne fait plus qu'entrer comme ciment ou à l'état de mélange dans les roches calcaires ou argileuses , au sein desquelles elle produit des accidents dont il sera bientôt question.

Les quelques roches exclusivement formées par la silice, pendant la période tellurique, à la suite d'une précipitation chimique, se groupent sous la désignation collective de silex. On peut distinguer dans les silex trois variétés : V Le sUez pyromaqtte (pierre à fusil , flint en anglais) , dont la texture est compacte, la cassure conchoïde, et dont les nuances varient du noir grisâtre au blond et au gris ; ^^ le silex corné ( horns-tein, en allemand) , intermédiaire par ses caractères entre les deux autres variétés de silex, et qui se distingue surtout par son aspect semblable à celui de la corne ; 3^ le silex molaire (pierre meulière), à couleurs ternes, à cassure plate, à texture celluleuse et cariée. Ces trois variétés forment des baaos et, le plus souvent, des rognons et des blocs au milieu des calcaires et des argiles.

Si le quartz intervient fréquemment dans la composition

ROCHES C.4&B0NATÉE$ OU CÂLCÀREUSES. 471

des terrains des périodes tellurique et jovienne , c'est comme élément le plus répandu dans les roches détritiques^ notammeut dan9 las grès.

earkoiMtéct on eaicarciuM. — La désignation de roches calcareuses convient assez aux roches de ce groupe, puisque le carbonate de chaux entre dans leur composition comme élément essentiel ou s'y trouve mélangé en proportion variable. Ces roches sont le calcaire ou carbonate de chaux , la dolomie ou double carbonate de chaux et de magnésie ^ et la sidérose ou carbonate de fer^ qu'il vaut mieux placer dans le groupe suivant. Aucun autre carbonate n'existe^ dans la zone stratifiée, en proportion suffisante pour constituer une roche.

J'ai déjà signalé le caractère auquel pouvaient se reconnaître les roches carbonatées. Elles se distinguent entre elles par leur pesanteur spécifique et par leur aspect. La dolomie a un éclat un peu nacré, et la sidérose une couleur brune rougeâtre; toutes les deux font effervescence dans les acides, mais plus lentement que le carbonate de chaux. Enfin, le calcaire (kalkstein, kalkfeh en allemand; limestone, en anglais), la dolomie (ainsi nommée de Dolomieu, géologue du siècle dernier), la sidérose ont respectivement pour densité 2» 7 ; 2, 9 ; 3, 8.

Il serait fastidieux d'énumérer les terrains où se rencontrent les roches calcaires ; il faudrait citer tous les degrés de l'échelle géologique, depuis les formations sédimentaires immédiatement postérieures au granité jusqu'à celles de l'époque actuelle, c'est-à-dire jusqu'au tuf et jusqu'au travertin. Les roches calcaires sont relativement peu abondantes dans le terrain strato-cristallin, mais, à mesure que les roches silicatées et siliceuses devîenn^t plus rares, les calcaires, et, avec eux, les dolomies, prennent une importance de plus en plus grande.

m PRODROME DE GÉOLOGIE.

Pendant la période tellurique, ce sont presque les seules roches résultant d'une sédimentation chimique; pendant la partie moyenne de cette période , elles jouent un rôle prépondérant : elles impriment un cachet particulier aux régions crétacées et jurassiques.

Les calcaires sont très communs dans les terrains sédimentaireS; mais leurs caractères varient à Tinfini. Leur structure et leur texture, en se modifiant, donnent naissance à de nom* breuses ?ariétés, dont quelques-unes ont reçu des désignations spéciales que je rappellerai dans les chapitres suivants.

Enfin ^ d'un autre côté^ les calcaires sont rarement purs de tout mélange. 11 y a des calcaires marneux, argileux, siliceux , ferrugineux, bitumineux, magnésiens, etc. Ces derniers éta* Missent une transition insensible entre les calcaires et les dolomies proprement dites.

Moefect tMérttttiiM. — Les roches ferrugineuses sont reconnaissables à leur coloration et à leur forte densité. Celles qui existent en amas stratifiés résultent de la réunion d'une quantité variable d'argile et de fer. Elles reçoivent leurs caractères essentiels: l^de la proportion d'argile qu'elles contiennent; i? de l'état sous lequel se présente le fer qui entre dans leur composition, et qui peut y exister sous forme de carbonate, de peroxyde ou d'hydrate.

Le fer carbonate spath ique est blanc grisfttre, gris jaunâtre, rarement brun. Sa densité est 3, 8 ; sa formule est FeO,CO*; il contient 45 centièmes de fer. — A l'état tithoïde, il est gris foncé ou noirâtre ; sa poussière est grise lorsqu'il est pur, et brune lorsqu'il est en voie de décomposition. On le rencontre en rognons disséminés dans quelques terrains de sédiment, mais son principal gisement se trouve dans le terrain houiUer;

HOCHES SIDÉRITIQUBS. 473

il s'y présente en rognons disposés par lits au milieu des grès et des argiles.

Le fer peroxyde ou oligiste {oki^, peu, à cause de la rareté qu'on lui avait d'abord supposée ) , a pour formule Fe*0". A l'état spatbique, il est gris d'acier, noirâtre ou brun rougefttre; mais, quelle que soit sa nuance, sa poussière est toujours rouge; il a un éclat métallique très vif; sa densité est 5,2. n contient 69 centièmes de fer. — A l'état concrétionné , il constitue Vhématite rouge ^ qui est employée comme brunissoir : sa texture est alors fibreuse , sa couleur d'un gris ouancé de rouge. ^ Mêlé avec l'argile , il forme , au milieu des terrains de sédiment, des couches à texture variable ; sa nuance est rouge passant au brun rougefltre et au violet. — Enfin, la sanguine ou ocre rouge, qui est de l'argile colorée par le peroxyde de fer, établit le passage entre les roches ferrugineuses et les roches argiloïdes.

Le fer hydraté ou limonite (Fe<0* + Aq), existe également à l'état cristallin, sous forme concrétionnée et en couches ou amas stratifiés. — Le fer hydraté concrétionné contient 55 centièmes de fer : sa couleur est brune ou jaunâtre , quelquefois noire ; mais, quelle que soit sa nuance, sa {loussière est toujours jaune. Sa densité est 4, 3. — La variété concrétionnée ou hématite brune, est brune à l'intérieur, noire et brillante à la surface des concrétions qu'elle forme. — Le fer hydraté, à l'état tithoïde , est mêlé d'une proportion d'argile qui varie et qui devient quelquefois assez forte pour transformer le fer hydraté en ocre jaune, c'est-à-dire en argile qu'il colore en brun ou en jaune. — On rencontre dans les alluvions et au fond des marais, où il est encore en voie de formation, un fer hydraté qui doit à son gisement le nom Ae fer des marais,

et à son éclat, celui de fer vitrettœ ou résit^etêx : cet éclat pro-

474 PRODROME DE gAoLOGIB.

vient de la présence de l'acide phosphorique. Le gisement dé ce fer lui a valu également la désignation de fer limoneux ou limonite, désignation que Ton a plus tard généralisée.

Le fer^ combiné avec la silice^ ne constitue jamais une roche, mais il en est quelquefois l'élément colorant; la glaucoûie est un silicate de fer.

Pour compléter la liste des roches sidéritiques , ciions la pyrolusite ou peroxyde de manganèse, et Vacerdèse, hydrate de manganèse; je parlerai de ces substances en décrivant les phénomènes qui ont déterminé la formation des filons.

divencf. — Je réuuis ici les roches qui n'ont pu trouver place dans le groupe précédent : ce sont le gypse, le sel gemme, le bitume et le soufre.

Le gypse (pierre à plâtre; gypstein, en allemand) est du suUktte de chaux hydraté. Soumis à un feu modéré, il perd son eau et se transforme en plâtre. Sa densité est % 3. Ordinairement blanc, il est aussi jaunâtre^ grisâtre ou verdâtre. U constitue des amas plus ou moins stratifiés dans les terrains de sédiment, surtout dans le trias et dans Téocène de Paris et du midi de la France. Souvent , il s'intercale comme substance accidentelle, au milieu des marnes et des argiles.

La karstênite ( anhydrite ) est du sulfate de chaux anhydre , se distinguant du gypse par sa dureté et sa pesanteur spécifique; sa densité est 2, 9; le carbonate de chaux se laisse rayer par elle.

Le sel gemme {chlorure de sodium, soude muriatée; steùisalz, en allemand ; rocksalt , en anglais] a pour densité 2, 3; il est très soluble dans Teau et a une saveur sut generù; ces deux propriétés le fout facilement reconnaître; il est toujours! rétat cristallin; naturellement blanc, il est souvent coloré en

ROCHES DÉTRITIQUES. 475

tooge^ en bleo^ en vert^ en violet. Il forme des couches ou des amas stratiformes dans les terrains sédimentaires ; il abonde surtout dans te trias qui^à cause de cela, est quelquefois appelé terrain salifère.

Les argiles qui accompagnent le sel gemme sont ordinairement imprégnées de chlorure de sodium; elles portent, en Allemagne et dans le département de la Meurtbe, le nom de salzthon. De méùie que celles qui accompagnent le gypse, elles sont constamment bariolées de nuances plus ou moins Tives.

Quant au soufre et au bitume, je me borne à les mentionner ici, parce qu'ils forment rarement des amas considérables dans les terrains stratifiés. J'aurai, par la suite, l'occasion de m'en occuper d'une manière spéciale.

Le gypse, le sel gemme , le soufre et le bitume forment un groupe en apparence assez hétérogène , mais renfermant des roches qui ne sont pas assez importantes pour constituer à elles seules des groupes distincts. Je place ces roches les unes à côté des autres, parce qu'il eiiste, dans leurs conditions de gisement, des analogies qui nous montrent en elles des masses formées dans les mêmes circonstances et sous l'influence de is identiques.

ROCHES DÉTRITIQUES.

««riii«aOT. -— Les roches détritiques se partagent , d'après le Talume de leurs éléments constitutifs, en trois groupes : roches argilotdes, arénoïdes et conglomérées.

Le groupe des roches argiloiides comprend surtout des argiles, c'ert-JKlire des roches essentiellement formées par 14 silice combinée avec l'alumine. Les éléments des roches argi* lofdes résultent taqtôt d'une action geysérienne (voir page tô6), tantôt é'QM acUon détritique prolongée, mais souvent insuffi-

i76 prodroâie de géologie.

santé pour ramener ces éléments au volume de la molécule chimique. Aussi, le groupe des roches argiloïdes établit-il une transition naturelle entre les masses qui résultent d'une précipitation chimique et celles qui proviennent d'une sédi* mentation mécanique.

La silice, qui joue un rôle très-secondaire dans la composition des roches formées par voie de précipitation chimique, devient la base essentielle des roches résultant d'une sédimentation mécanique. L'explication de ce fait est toute naturelle : je l'ai donnée , page 357, pour rendre compte de l'abondance des éléments siliceux dans les terrains de transport.

Un phénomène remarquable que présentent quelquefois les roches conglomérées est celui des cailloux impressionnés; il en sera question dans le chapitre suivant.

Roches conglomérées. — Lorsque ces roches n'ont pas leurs éléments réunis par un ciment, elles constituent les alluvions, les terrains de transport, les graviers qui accompagnent les cours d'eau, les galets qui s'accumulent sur les plages de l'océan. Dans le cas où ces roches sont dépourvues de ciment^ on les désigne sous les noms de conglomérat, nagelfluhe, gompholite, brèche ou poudingue, dont je vais expliquer la signification.

Le mot conglomérat a, pour ainsi dire, un sens générique : il est ordinairement accompagné d'une ou plusieurs épithètes qui en précisent la signification. On indique l'absence ou la présence du ciment, la nature et le volume des fragments dont le conglomérat se compose. Pour exprimer le volume de ces fragments, on se sert habituellement d'une périphrase. Brongniart, dans son Traité des roches, publié en 1827, avait proposé des noms univoques, tels que miliaires, pisaires, avel-

6RAUWACKE. i77

lanaires, pugilaires, céphalaires , etc., pour désigner des éléments de la grosseur d'un grain de millet, d'un pois, d'une noisette^ du poing, de la tète d'un homme. Ces désignations sont assez peu en usage, sans doute à cause de la rareté des occasions que l'on a de les employer.

U ne faut pas confondre les mots conglomérat et agrégat. Le conglomérat est formé aux dépens de roches préexistantes, presque toujours d'âge différent. L'idée d'un conglomérat, ainsi que Cordier le faisait remarquer, implique la réunion de plusieurs circonstances, telles que rupture, trituration, tran»^ port, dépôt et enfln cimentation sur place. Les agrégats sont des roches dont tous les éléments sont contemporains et réunis sans ciment, par la seule force de cohésion; le granité, par exemple, est un agrégat.

i. — Le sens qu'il faut attacher au mot grauwacke est assez difficile à préciser. C'est une roche détritique formée aux dépens des roches les plus anciennes, et où dominent, par conséquent, les débris de quartz, de feldspath, de schiste talqueux, de phyllade. Ordinairement cette roche a un ciment pétrosiliceux ou talqueux. Sa nuance est foncée, verdâtre ou noirâtre. D'après Cordier, dont nous adoptons ici la manière de voir, la grauwacke ne doit pas cire confondue avec les grès quarizeux, pbylladifères ou mêlés de schiste argileux ordinaire. La grauwacke renferme plus de 4/5 de feldspath : c'est donc une roche essentiellement fcidspathique. Ses éléments peuvent être arrondis ou anguleux.

Nous avons en vue la grauwacke à gros grains, Vanagé-' nite (otva, derechef; f^voç, naissance) de Brongniart, la grauwacke-poudingue (grauwacke wurstein) des Allemands. Par l'atténuation de tes éléments, elle passe à la grauwacke à

petits grains et a la grauwacke schisteuse , çrauwack^ sçhiefer.

la grauwacke est spéciale aux terrains anciens ; elle ne &e rencontre que rarement au-dessus du terrain silurien, Ausw^ ce mot a-t-il pendant longtemps servi à désigner une partie du terrain paléoxoïque.

ifii«euiiiii« : foiii»»om«. *- Sous le nom de nagelfluhe (prononcer naguelflou), les géologes suisses ont désigné un conglomérat formé d'éléments^ les uns quartzeux^ les autres calcaire»^ réunis par une pâte de macigno. Cette pâte ^ souvent friable ^ se désagrège sous Tinfluence des agents atmosphériques ; le$ cailloux deviennent saillants et donnent^ à la roche qu'ils coa^ stituent^ une ressemblance grossière avçç une muraille plmtéQ de clous ; de là le nom de nagelfluhe que Brongniart a proposé de remplacer par celui de gompholùe, qui en est la tradUQtiûn (YOi(t(poî, clou; Xiôoç, pierre),

La structure de cette roche est plus souvent poudingiforip^ que bréchiforme. Ses nuances sont le brunâtre^ le rougeâtre^ le jaunâtre ^ unies ou bigarrées. Elle appartient au terraip tertiaire. Les gompholites^ dit Brongniart^ forment des plaines ini^ menses^ des collines très prolongées et même d^ montagne^ très élevées^ le Rigi (Suisse;^ par exemple, l» conglomérat qiii constitue le Mont-Serrat^ en Catalogne^ est un gomphoUt^ ou nagelfluhe ; il possède un caractère que Brougniart reconnut dans ces roches^ celui d'avoir une stratification nulle ou peu sensible, accuse seulement par des lits de marne argileuse placés à de grands intervalles.

wowâUigut; hrtche. — D'après la plupart des auteurs qui ont écrit sur les roches , le mot poudingue doit être affecté aux

Gopgloméiiito dont les éléments constitutif et le ciment tant siliceux. Pourtant^ pour quelques géologues^ le mot de pou** dingue semble correspondre à celui de conglomérat, et il n'est pas rare de trouyer dans les ouvrages de géologie l'expression poudingue caloairoj qui est alors presque synonyme de gomphO'» lite. Je serais porté à réserver le nom de poudingue aux cou** glomérats où la p&te qui sert de ciment occupe beaucoup de placf • Un poudingue établirait le passage entre les roches foiv mées par précipitation chimique et les roches détritiques. Un poudingue serait 9 par exemple, une roche calcaire dans laquelle des cailloux roulés se trouveraient emp&tés à une certaine distance les uns des autres.

Lonqu^]n conglomérat est formé de fragments polyédriques, OD lui donne le nom de Mche, en faisant accompagner ce mot d'épîthàtes qui achèvent de définir la roche dont on veut parler. Quoique cette désignation ne soit pas toujours d'une apiiUoatîoo facile, elle n'en doit pas moins conserva sa place dans la nomenclature pétrologîque. Les débris qui entrent dans un conglomérat se sont arrondis à la suite d'un long transport, et lorsqu'ils se présentent sous une forme angu* ]eiise> ils conservent l'indice d'une formation sur place.

^ - Sous le nom de psàMte (tn^K, petite pierre), on a désigné une roche qui, par le volume de ses éléments, établit un passage entre les roches conglomérées et les roches anKiloides» l» pséphite {grès rt4<Umentaire, Haûy ), est essentieUsment composé d'une p&te argiloïde, renfermant des fragments pisaires ou avellanaires empruntés aux schistes, au qoarta et surtout aux porphyres,

La pséphite est rougeatre ou verdatre, quelquefois tacheté. Le roÉkê todt lieffmie (rouge mori sol) des mineurs allemands

est un psépbite. Cette dernière roche doit sa désignation à sa nuance rouge et à I^absence de minerai dans sa masse.

Le psépbite est très-commun dans le terrain permîen inférieur^ que Gordier avait désigné sous le nom d'étage des pséphites. Cette roche est aussi très abondante dans le terrain dévonien.

On a appelé mimaphyre (qui imite le porphyre^ fiifjLoç j imitateur)^ une roche formée d'un ciment argiloide^ empâtant des grains ou des <^istaux de feldspath.

Roches arénoîdes. — Les roches arénoîdes sont des roches détritiques dont les éléments ont tout au plus le volume d'un pois. Du reste^ la limite qui sépare les conglomérats des roches arénacées est d'autant plus difficile à indiquer d'une manière précise que leurs éléments n'ont pas toujours un volume uniforme. Les roches arénoîdes à éléments réunis par un ciment sont le grès^ l'arkose^ le psammite^ le macigno^ la mollasse et la glauconie.

— Un grès ( pierre de sable ; sandstone, en anglais ; sandsiein, en allemand) est formé par la réunion de grains quartzeux^ d'un volume ordinairement uniforme, et gros tout au plus comme une tête d'épingle.

Le grès Itisiré est une variété à texture très serrée^ luisante, un peu translucide, avec ciment siliceux, et composée de grains distincts, lorsqu'on la regarde à travers une lame mince. Le type de cette roche est le grès de Fontainebleau, employé pour le pavage de Paris.

Le grès se rencontre dans tous les terrains. Blanchâtre ou grisâtre, lorsqu'il est pur, il prend diverses nuances par le mélange d'une faible quantité de matières autres que le quarti.

HACIGNO; MOLLA88E. Ml

Un centième de parties fernigineuses suffit pour le rendre rouge. Le mélange d'un peu de phyllade lui communique une teinte Terdfttre. Le grès houiller doit sa couleur noirâtre au mélange de la houille. Le grès vert est un grès quartzeux ayec silicate de fer.

u — Varkose est un grès essentiellement formé de quartz et de feldspath. Cordier a proposé de remplacer ce nom par celui de métaxite, lorsque le feldspath ^t décomposé et passe à Tétat de kaolin; ce caractère n'est pas assez important pour DiotiTer une désignation spéciale.

L'arkose appartient à presque tous les étages ; on la connaît surtout à la base du lias^ en Bourgogne. Elle se trouve constamment dans le voisinage du granité dont elle n'est qu'un remaniement. Elle est souvent micacée ^ et son analogie d'aspect avec cette roche lui vaut alors le nom de granité régénéré on recomposé.

». — Le psammite (4^fA,uo<, sable) est un grès argileux, offï^nt les nuances les plus variées, presque toujours plus ou moins friable. U renferme souvent du mica, quelquefois assez abondant pour lui imprimer une structure schistoïde. Le psammite est très abondant dans la nature : il se rencontre dans tons les terrains. Le grès houiller et le grès bigarré du trias ne sont souvent que des psammites.

■•iiaaM. — Les géologues italiens appellent macigno un grès avec parties argileuses et calcaires. Les éléments de cette roche, qui se reconnaît notamment à son efiTervescencc dans les acides, offrent quelquefois un volume tellement faible que le macigno devient en apparence compacte et homogène.

PRODROMB DE 0ÉOLOOIE.

Par raccroinement da Tolume de tes élémenb, le roacigno pMie au gompholite ou nageUuhe; par raugmenialîoa du car* bonate de chaux^ il passe au calcaire grossier. Cette roche eit grisAtre, jaun&tre ou verdfttre* Elle Joue un r6Ie très îinpor* tant dans tous les terrains de l'Europe méridionale sopArieurs au système jurassique.

La moUasiene diflbre guère du roacigno que par une teiture plus friable. Ua géologues de la Suisse et du midi de la Fraonot empioieot la dàsiguation de mollas8e> do préféreace à celle do madgiio. lia distinguent une mollasse marine et une moltave lacustre^ et^ pour beaucoup d'entre eux^ Texpreesion terrain de la mollasse est synonyme de terrain miooène ou terrain ter* tiaire moyen.

— BroQgniart a désigné sous le nom de gim^eanm (yX«umk, v^ une rocbe grenue > composée essentiellement de calcaire et de grains yerts. Ces grains verts sont du silioata de fer^ et non de la cblorite , comme on Ta dit à tort. Cette rocbe eit souvent mélangée d'une forte proportion de grains querteeux qui la rendent friaUe ; elle constitue dans es caa le fflMcmie s^Mfîm ou grà$ v^t, gr^ensaiyt des Auglaia. GUeest très commune dana le terrain crétecé, dont un étage^ dans quelques nomendatures^ lui doit aon nom. De mtoae que la macigno passe au calcaire , la glaucome saUeuse, par la dimi^ nution de ses éléments détritiques^ passe au calcaire glauoO" nieux^ improprement appelé craie chlorùée,

iM«i» *^ l0 sable est une roche arénoide dunt }» grains n'adhèrent nullement les uns aux autres. Le volume de o?s grains est presque constamment uniforme et très teible. Os sont ordinairement de nature quartceuse. Les fanéléa résul*

AROItEi. 489

tant d6 divers mélanget n'ont pas reçu de dénominations spéciales comme les grès; on se sert d*épithètes pour les déslunt^er, et Ton dit sable feldspathique ^ argileux, ferrugineux, mi« cacé, etc. Les roches sableuses qui entrent dans la composition des terrains sont d'autant plus abondantes que ces terraini sont plus récents. Leur maximum de déyeloppement eolqcide aipoe rère jOYienne ; ils constituent , en bonne partie , les terrains d'alluTion; les dunes, ainsi que les déserts, en sont presque exclusivement formés.

Hoches argUoïdes et roches silkatées aluminenses à une smdé iase.'-^lss silicates simples qui Jouent un r61e important dana la composition des roches stratifiées sont le silicate d^alu-^» nUPO, base des argiles, et le silicate de magnésie ou talc, dont il a été déjà question.

Les silicates aluroineux qui se rencontrent dans la nature sont tantftt anhydres^ tantôt hydratés, l^es premiers («taurotide» distbène, etc.) se présentent (réquemment à l'état cristallin, et n'offrent aucune importance au point de vue pétrologique. Les autres ne prennent presque jamais la texture cristalline : ils se montrent en masses d'un aspect terreux et constituent les argiles* Ils semblent résulter de la désagrégation des silicates simples et de la décomposition des silicates doubles, déoompo* sition qui s'efToetue par lintermédiaire des agents atmosphé* riques.

4^rciirt. - L'argile (en grec sfY^^XcK, de «pyo^, blanc, eoukiif de l'argile lorsqu'elle est parfaitement pure; e/ny, en anglais ; thon, en allemand) est une roche d'un aspect terreux, faisant p4te avec l'eau^ essentiellement composée de silice, d^himlnn et d'eau. C'est un hydrosiUcate d'alumine, presque toujours

484 PRODROKE DB GÉOLOGIE.

mélangé d'autres substances auxquelles elle doit sa coloration, et qui modifient ses propriétés. Ces substances sont surtout le fer, la chaux, la magnésie, le mica sous forme de paillettes , et enfin la silice à Tétat de sable quartzeux.

Ordinairement les argiles happent fortement à la langue; cette propriété s'explique par l'existence d'un grand nombre de vides capillaires qui absorbent rapidement le liquide dont la langue est mouillée. Les argiles donnent, par l'insufflation de l'haleine, une odeur caractéristique.

L'argile pure (argile grasse, terre à potier, terre glaise) est douce au toucher; elle fait avec l'eau une pâte tenace qui reçoit toutes les formes qu'on lui imprime et les conserve avec facilité, surtout quand elle a été soumise au feu ; mais elle perd alors sa plasticité, devient dure, rude au toucher et fragile. Le mélange de substances étrangères diminue ses propriétés plastiques qui, à conditions égales, sont d'autant plus grandes que la proportion d'alumine est plus forte. L'argile pure contient normalement, sur cent parties, 57,49 de silice et 43,58 d'alumine. A la cuisson, elle éprouve un mouvement de retrait; on pare à cet inconvénient en mélangeant l'argile d'un ciment qui est ordinairement du sable quartzeux ou de la brique pilée. Enfin , l'argile pure est très infusible^ mais cette propriété s'affaiblit , à mesure que la proportion d'alumine diminue et que celle de fer ou de chaux mélangés augmente.

L'argile smectiqxœ (djAYjxw, je nettoie) contient plus d'eau et plus de silice que l'argile plastique. Elle est onctueuse au toucher, et foit une pâte courte avec l'eau qui la désagrège avec facilité.

La terre à foulon (fullers earth, en anglais; walkerde, en allemand) est une argile smectique que son onctuosité et son

ARGILll E : MARNOLtTE. 485

affinité pour les matières grasses font employer au dégraissage des étoffes de laine.

Le mélange de l'argile et du fer constitue les ocres ou terres ocreuses , jaunes lorsque le fer est à Tétat d'hydrate^ et rouges lorsqu'il est à Tétat de peroxyde.

I. — La marne (mari, en anglais ; mergel, en allemand) est un mélange* d'argile et de calcaire dans des proportions à peu près égales. La marne est dite calcaire ou argileuse, suivant que le carbonate de chaux ou l'argile dominent. La marne a tous les caractères extérieurs de l'argile dont elle se distingue^ parce qu'elle fait effervescence avec les acides^ en laissant un résidu fourni par l'élément non calcaire. Elle se délite dans l'eau : elle fait ou ne fait pas une pâte plastique suiyant qu'elle est ou n'est pas argileuse.

Arsiiitc: nanioiite. — Les roches argiloïdes sèches sontordi* nairement friables et meubles. Elles présentent quelquefois une certaine ténacité et se laissent couper ou racler avec un couteau. On réserve le nom d'argilite (claystone, en anglais; thonstein, en allemand) et de mamolite aux variétés d'argile et de marne qui sont endurcies par un ciment siliceux ou cal«caréo-siliceux.

Les roches que je viens d'énumérer comme constituant le groupe des roches argiloïdes sont douées des nuances les plus variées; aussi me suis-jecru dispensé de donner l'indication de toutes ces nuances. C'est aussi pour ne pas entrer dans trop de détails que je n'ai pas mentionné les étages où les roches argiloïdes se rencontrent. Il me sufûra de rappeler que les roches argiloïdes se montrent dans tous les terrains^ mais qu'elles deviennent plus abondantes à mesure que l'on s'élève

4M PRODROMB DE GÉOLOGIE.

dans l'échelle géologique. Ce fait ne doit pas nous surprendre, puisqu'elles résultent d'une détrition prolongée.

i; leiuB. ^ Les terrains de transport de l'ère jovienne et de l'époque actuelle présentent, outre les agglomérats, les graviers et les amas de sable y des dépots désignés sous le nom de limon {limttë, Xi(at|V| marais). Le limon est une roche argileuse très friable, très grossière, plus ou- moins calcarifère, colorée tantôt en jaune^ tantôt en brun, par des matières ferrugineuses ou organiques. Le limon sert de substratum à la terre végé-* taie; sous le rapport de la composition, il établit une transition entre celle^i et l'argile proprement dite. Il se délaie facilement dans l'eau, mais ne fait pas une pâte avec elle, à moins quil ne contienne une forte proportion d'argile.

La terre à pisé des environs de Lyon est un limon. On a appelé lehm ou loess un dépôt limoneux, avec concrétions calcaires/dont l'épaisseur atteint quelquefois 80 mètres, et qui remplit la vallée du Rhin depuis Ck)logne jusqu'en Suisse. Oo Ta considéré comme étant formé, en majeure partie, par de fat boue glaciaire, ou, tout au moins, par les débris les plus ténus entraînés des glaciers des Vosges, de la Forêt-Noire et sartout des Alpes. Ce dépôt se retrouve, avec ks mêmes caractères , dans la vallée du Rhône.

Plusieurs géologues emploient le mot de lefam, comme lynoiiyme de limon ; je pense que, par les mots de lehm ou de loess, on doit spécialement désigner les dépôts limoneux ifA, par leor provenance, sont en relation avec les glaciers, de mdme qm le mot diluviam doit désigner les terraios de tram* port d'origine glaciaire.

Dans ce chapitre,

CONSIDÉRATIONS SUR LA CLASSIFICATION DES ROCHES. 4t7

j'ai Toulu donner une idée exacte de la composition des roches sédimentairei. On a tu que> sous ce rapport^ elles se partagent en trois grands groupes : i^" roches silicatées ou schisteuses; 9» roches non silicatées ou calcareu8es> fermées^ oonime les pr&oédentes , par TOie de précipitation chimique ; 3» les roches détritiques^ résultant d'une sédimentation mécanique.

Cette classification a TaTantage de réunir les roches qui , non-seulement se ressemblent par leur composition ou leur aspect^ mais aussi qui se rattachent les unes aux autres au point de vue chronologique. — Les périodes neptunienne» tellurique et joTienne ont été respectiyement les régnes des roches silica^ tées , calcareuses et détritiques.

En même temps , j'ai eu pour but de tracer une esquisse de la nomenclature des roches sédimentaires , en définissant les termes les phis fréquemment employés pour les dénommer. J'ai jugé inutile de pousser jusqu'à ses dernières limites cette nomenclature, que je compléterai dans les chapitres suivants^en indiquant les principales désignations empruntées à la texture,

à la structure et à l'aspect des roches de sédiment. Avec ces désignations, que je chercherai à diminuer plutôt qu'à accroître , il n'est pas de contrées dont toutes les roches stratifiées ne puissent être dénommées et décrites.

L'expérience m'a prouvé que la nomenclature pétrologique, telle qu'elle est exposée dans les traités des roches, eihrayait tougours les personnes qui étudiaient la géologie pour la première fois. La zone sédimentaire présente, sous le rapport pétrologique , une grande simplicité qui doit naturellement se refléter dans la nomenclature. Je ferai , en terminant , la re<» marque suivante. Je ne sais si l'espèce est, en botanique et en zoologie, une réalité ou ime convention sans laquelle la science ne saurait se développer. Mais, en pétrologie, il me parait bien

difficile de dire si l'espèce existe et d'établir une distioction bien nette entre le genre et l'espèce ; d'un autre côté, les roches passent d'une manière si rapide des unes aux autres^ leurs caractères se modifient avec une rapidité telle que la notion de l'individualité ne peut servir de base à leur étude. W Etablir des genres et des espèces dans la classification des roches> et fonder cette classification sur la méthode linéenne^ c'est faire une œuvre contre nature. C'est aussi se livrer à une tentative inutile ; car^ quelque étendu que soit le catalogue des espèces pétrologiques , jamais il n'empêchera le géologue de recourir à une périphrase ou à plusieurs épithètes pour définir les roches qu'il rencontrera dans ses excursions.

(1} « Il est impossible, du moins dans l'état actuel de la science, de traoTer une considération scientifique sur laquelle on pourrait fonder l'établissement des espèces de roches. Aussi se ferait-on une idée fausse de ce que l'on entend par ce nom , si l'on voulait y voir une chose déterminée sur des bases rationnelles, analogues à celles qui serrent à distinguer les espèces de pUntea, d'animaux et même de minéraux; ce qui a fait dire à Haûy que les roches 8ont les incûffunensurables du règne minéral. » D'Omalius d'Halloy, Des Roches.