THÉORIE GÉNÉRALE DE LA FORMATION DES GLOBULES

Tous les globules qn\ ont été décrits dans ce Mémoire, qu'ils soient normaux ou anormaux, contiennent soit des foldspaths, soit une pâte feldspathique.

Or, lorsque la roche était à l'élat liquide, on comprend que les molécules de feldspath ont dû commencer par se réunir entre elles , en vertu de l'attraction qu'elles exerçaient les unes sur les autres. Dans des roches ordinaires, ces molécules auraient formé des cristaux plus ou moins gros de feldspath sur tous les points où elles se sont agglomérées; dans les roches globuleuses , elles ont formé des globules, c'est-à-dire des groupements plus ou moins réguliers d'aiguilles feidspatbiques.

Dos causes exceptionnelles ont donc empêché la cristallisation normale du feldspath ; parmi ces causes, il faut placer en première ligne l'excès de silice de la roche.

On comprend, en effet, que la présence d'un excès de silice dans une roche, qui est déjà très riche en silice lorsque sa composition est normale, a nécessairement dû gêner la cristallisation du feldspath; par suite, lorsque cette roche s'esl solidifiée , il s'est passé quelque chose d'analogue à ce qu'on observe dans les dissolutions salines, (jui se prennent en masse radiée ou globuleuse quand elles sont mélangées à d'autres substances.

On conçoit également qtie la grande richesse en silice de la roche ait encore donné lieu à une solidification trop rapide, ou bien qu'elle ait empoché celte roche d'arriver à un degré de fluidité suffisant , pour que les cristaux de feldspath pussent s'y développer facilement.

Enfin, on doit aussi regarder comme une des causes de la formation des globules , la répulsion exercée entre le feldspath et la pâte très siliceuse qui l'accompagnait. En effet, jetons les yeux sur la figure 11, pi. II, qui nous montre un globule à struc^lure cristalline très peu développée, et dans le(]uel le feldspath /; et la silice 7 sont encore tels qu'ils étaient à l'état liquide et avant la solidification de la roche; nous voyons que ces deux substances tendaient alors à s'isoler complètement l'une de l'autre, à peu près comme de l'eau et de l'huile; par conséquent il y avait entre elles une répulsion mutuelle. Mais cette répulsion a pu dans certains cas être supérieure aux forces moléculaires, qui tendaient à former des cristaux de feldspath ; comme d'ailleurs elle s'exerçait également et normalement sur toute la surface des agglomérations, on comprend que ces agglomérations feldspalhiquos devaient par cette cause seule se réunir en globules se rapprochant de la forme sphérique.

<'*•*•!'■ 5'' SUR LES ROCHES GLOBl LEUSES. S31

(ilobiilps normaux.

Je m'occupe mnintenant d'une manière spéciale de la formation des globules normaux, et je me propose de rechercher quel est l'ordre dans Icrjnel se sont solidifiées leurs différentes parties.

Il importe d'abord de remarquer à ce sujet que la solidification des globules a généralement été instantanée, comme celle des cristaux qui se développent dans un liquide qui est près de repasser à l'étal solide.

En outre, l'ordre dans lequel se sont solidifiés le feldspath ou la pâte feldspalhi(|ue et le quartz , n'est pas constant dans une même roche ; car, quand le globule ne contient pas de cristaux indépendants, la solidification du feldspath et de la pàtc feldspalhique a eu lieu la première , tandis qu'au contraire, quand le globule contient des cristaux indépendants de quartz hyalin, la solidification de ce quartz a eu lieu avant la solidification complète de la pâle feldspalhique.

Cela posé, prenons comme exemple les globules delà pyroméride de Corse, et notamment le globule représenté figure 7. pi. I, qui peut être considéré comme un type résumant les caractères des globules normaux.

On voit que ce globule est très nettement séparé de la roche enveloppante. Sa circonférence présente des zones feldspathiques , qui sont d'abord mélangées de quartz et formées par une pâte feldspathique très siliceuse n'; à mesure qu'on s'éloigne de la circonférence , ces zones sont d'ailleurs de moins en moins mélangées de silice. La solidification du globule a donc commencé par ces zones feldspathiques , car, indépendamment de ce qu'elles sont formées de feldspath très impur, elles ont visiblement servi de support aux aiguilles feldspathiques convergentes.

Ces aiguilles convergentes se sont implantées par leur base sur la zone intérieure déjà solidifiée à la circoidérence, et elles se sont développées suivant les rayons du globule, leur pointe étant dirigée vers le centre.

Les aiguilles dicergentes, qui ont onlinairementla forme de fuseaux, ont rempli les interstices laissés par les aiguilles convergentes autour desquelles elles se sont elles-mêmes modelées : dans le globule dont nous nous occupons spécialement (fig. 7, pi. ï), elles sont implantées par une de leurs extrémités sur un noyau central , qui est formé par une pâte feldspathique zonée et très siliceuse n'.

La solidification des globules normaux, à aiguilles convergentes et divergentes, a donc généralement commencé à la circonférence, et, par suite , les aiguilles feldspathiques ont cristallisé comme dans un vase fermé qui aurait eu la forme du globule ; elles se sont développées à la fois de la circonférence vers le centre et du centre vers la circonférence.

La silice servait, en quelque sorte, d'oau-mère, et elle a rempli tous les interstices entre les aiguilles et entre les zones feldspathiques : elle s'est solidifiée après le feldspath de même que dans le granité.

332 RECHERCHES (>< s p- ^'-)

Les aiguilles convergentes ont repoussé la silice vers le ccnlre, tandis que les aiguilles divergentes l'ont repoussée vers la circonférence; c'est ce qui expliquepourquoi la silice est plus ou moins rapprochée du centre, suivant que les aiguilles convergentes sont plus ou moins grandes.

Tantôt cotte silice s'est séparée à l'état de quartz hyalin qu'on observe surtout entre les aiguilles ; tantôt elle a été assez abondante pour gêner la cristallisation en aiguilles de la pâte feldspathique qui restait, et elle forme avec cette dernière un noyau feldspathique très siliceux qui est au centre du globule.

Si l'on considère une aiguille en particulier , notamment l'une do celles repiésentées sur la ligure 7, pi. I, on peut voir qu'elle contient habituellement dans son intérieur du quartz q, ou du moins de la silice plus ou moins impure; la solidification d'une seule aiguille s'est donc opérée absolument de la même manière que celle du globule entier, ou que celle des petits globules représentés figure 11, pi. 11 : cette solidification a commencé à la circonférence, et la silice, enveloppée dans la capsule ainsi formée, a été repoussée vers rinlérieur de Vaiguillc.

Le globule, figure 7, pi. J, dont nous venons d'étudier la formation, est complexe, et il se compose, en réalité, de deux globules bien distincts : l'un à aiguilles convergentes , l'autre à aiguilles divergentes.

Lorsqu'un globule est simple et à a/5ruî//es convergentes, il résulte de ce qui vient d'être dit, que sa solidification a commencé à la circonférence.

Lorsqu'un globule est simple et à aiguilles divergentes, il est probable que sa solidification a eu lieu simultanément sur toute la longueur de son rajon , ou qu'elle s'est propagée du centre vers la circonférence ; ce dernier cas paraît s'être présente pour \cs aiguilles feldspathiques de la figure k, pi. II, ainsi que pour celles de la figure 5, pi. II, qui se sont groupées autour d'un noyau central.

On peut remarquer cependant que . môme dans le globule simjtle d'Oppenau qui est représenté par la figure 3, pi. I, la solidification s'est propagée de la circonférence vers le centre. Si l'on cherche, en effet, à se rendre compte de la formation de ce globule d'après l'élude de sa structure, on voit qu'au moment où il s'est solidifié, chacune de ses molécules était soumise au moins à l'action de deux forces. La première, qui résultait de la cristallisation, émanait du centre du globule, et allait en diminuant avec la distance au centre; c'était uno force centrifuge. La deuxième résultait de la répulsion mutuelle du feldspath et de la calcédoine; elle agissait normalement à la surface du feldspath , et par suite à la circonférence du globule : elle devenait une force centripète.

On conçoit que les molécules de feldspath devaient être repoussées à une distance du centre telle, que la force centrifuge diminuât jusqu'à devenir égale à la force de répulsion mutuelle, ou à la force centripète; celte distance est mesurée par le rayon du globule. On conçoit aussi que les molécules de feldspath tendaient à s'agglomérer à la circonférence du globule, figure 3, pi. I, et à y former une

couronne continue, comme cela a lieu dans les globules à aiguilles convcr'^enles. Mais le globule, qui était complètement entouré de calcédoine pure, ne pouvait s'augmenter par une addition de feldspath pris en dehors de sa circonférence, et. d'un autre côté, les mouvements du feldspath vers la circonférence n'éta'ient possibles qu'autant que ce feldspath était encore fluide dans le centre du globule ; par conséquent, môme dans le globule simple et à aiguilles divergentes', qui est représenté par la figure S, pi. I, la solidification s'est propagée de la circonférence vers le centre.

Lorsqu'un globule présente à la fois la structure rayonnée et la structure zonée sur toute la longueur de son rayon fûg. 14 et 17, pi. Il) , il n'est plus possible d'établir un ordre dans la solidification de ses différentes parties ; il est visible que les forces moléculaires qui ont formé le globule, ont orienté en même temps toutes ses parties autour de son centre ; par conséquent , la solidification de ce globule a eu lieu comme celle d'un cristal unique, et elle a été simultanée.

-La netteté des globules de la pyroméride permet de vérifier facilement ce qui vient d'être dit sur la formalion des globules ; mais les considérations qui précèdent sont générales, et elles s'appliquent à tous les globules foldspathiques qui ont ete étudies : elles sont d'ailleurs indépendantes de la nature du feldspath et de la richesse en silice de la roche.

Ainsi, par exemple, bien que la variolite de la Durance soit pauvre en silice et bien que son feldspath appartienne au sixième système a), ses globules présentent les mômes variétés de structure que les globules de la pyroméride qui est Ires riche en silice et qui a pour base du feldspath orthose.

Il est facile de s'en convaincre en jetant les yeux sur les trois globules représentes par les figures 18, 19, 20, pi. II, qui montrent bien la structure des globule. de la variol.te : on voit, en effet, que les aiguilles feldspathiques ont encore rel pousse, soit vers la circonférence (fig. 20), soit vers le centre fi... 19) la nàle impure enveloppée par lesglobules : aussi observe-t-on généralement à l'intérieur de ces globules une tache decouleur foncée qui a laformc d'une zoneffi. oq) ou le plus souvent celle d'un cercle central fûg. 19). En outre, dans le globule de la hgure 19, pi. II, qui est à aiguilles convergentes , la solidification a eu lieu de li circonférence vers le centre; dans le globule de la figure 18, pi. II, qui est à <ngmlles divergentes la solidification a eu lieu du centre vers la cire n'férence • dans le globule de la figure 20, pi. II, q,, est à la fois à aiguilles convergea drvergentes la solidification a eu lieu à peu près simultanément à la circonférence et au centre, mais toutefois elle a commencé à la circonférence

- L. formation des globules à structure fendillée et entrelacée, tels que ceux qui sont représentes figure 5, pi. I, est d'ailleurs exceptionnelle, et elle est

(1) Annales des mines, 4' série , t. XVir, p. H6. Soc. GÉOt. - 2- SÉRIE. T. IV. — JJém. Il" 5.

Ui

334 RECHERCHES > s. i-. 3«^

visiMement siiLoiilonnee à liés lolraits; je ne m'occuperai donc île loiir formation que quand j'éludierai la cunlraclion dans les globules.

Globules anormaux.

Lorsque les (//oi«/e5 sont anormaux, il est plus difficile d'expliquer leur formation; je vais toutefois proposer quelques conjectures basées sur les caractères minéralugiques et chimiques et surtout sur la structure de ces globules.

Les (/lobules anormaux résultent aussi de la force d'affinité et de la tendance d'un feldspath à cristalliser, mais cetle tendance était beaucoup plus faible que dans les globules normaux ; aussi les globules afiormaux sont-ils très irréguliers et doivent-ils être regardés comme des concrétions, dans lesquelles il s'est seulement formé des fibres fcldspalhiqucs. La tendance à cristalliser était mémo assez faible pour que des cristaux indépendants de quartz hyalin et de feldspath pussent toujours se développer dans l'intérieur du globule sans s'orienter relativement à son centre : ainsi que je l'ai déjà fait observer antérieurement, ces cristaux indépendants se sont, en effet, développés dans le globule comme s'il n'existait pas , el comme ils se seraient développés dans la pâle d'un porphyre.

Formation dus cavités.

D'après la définition que nous en avons d onx\ce,]e^ globules anormaux .sont caractérisés par des cavités dont il reste maintenant à expliquer la formation.

Or les cavités]cs plus fréquentes dans ces globules sont celles qui sont représentées par la figure 1, pi m : elles sont 1res grandes, et leur volume est souvent une proportion très notable du volume du globule; elles sont d'ailleurs tantôt arrondies et zonées, tantôt anguleuses et étoilées : dans ce dernier cas, elles sont, en outre, centrales, et leur convexité est généralement tournée vers le centre du globule. Il me paraît résulter de leurs caractères qu'elles ne peuvent être attribuées qu'à des phénomènes de retraits tels que ceux sur lesquels M. Constant Prévost a depuis longtemps appelé l'attention dos géologues (1). Ces cavités ont donc été produites yiar une contraction; en sorte que l'étude de leur formation revient en réalité à l'étude de la contraction du globule.

On peut d'ailleurs se demander si la contraction du globule a eu lieu lorsqu'il était solide, liquide ou gazeux? Par conséquent, il est nécessaire de rechercher, d'une manière générale , quelles sont les contractions qui s'opèrent dans un globule .supposé à Vétal solide, à Vétal liquide ou mémo à l'état gazeux.

Cuutracliou à l'état solide.

Je commence par étudier la contraction qui s'opère dans le globule lorsqu'il est à Vélat solide, et lorsqu'il passe do l'étal licjuiJe à Vétat solide.

(1) Constant I'ré\ost : Documenis pour l'/iisloirc dcn tmains lerlioirrf, p. 146 ot suiv.

Celte contraction résulle, l" du refroidissement, 2" de la crislnllisalion, 3° du changement dotal.

Or il est facile de reconnaître que la contraction à l'état 50/ (V/e résulta ni de ces trois causes réunies doit être petite et assez régulière.

Cette contraction doit être petite ; en effet, l" le retrait, résultant du refroidissement dun silicate, est lui-môme extrêmement petit; 2°la variation de volume, résultant du passage d'un sUicate fondu de l'état liquide à l'état solide , est é-alcmeut petite; 3" le retrait, résultant du passage d'un silicate .le l'état vitreux à l'état cristallin, ne dépasse guère 0,1 du volume de ce silicate , lors même qu'il est très riche en silice (1).

Cetteco«^rad/««doitde plus être jusqu'à un certain point régulière ; caries retraits desquels elle provient s'exercent quelquefois lentement , et en tout cas symétriquement sur toutes les parties du globule.

Les cavités produites par la contraction à l'état solide sont donc petites et assez régulières.

— Cela posé, je recherche quelles sont parmi les roches globuleuses celles dans lesquelles on trouve la trace d'une contraction à l'état solide?

Or les perliles et les rétinites sont souvent fendillés et traversés dans tous les sens par des fissures très fines et très nombreuses; il est donc visible que ces fissures résultent d'une contraction qui a pu lieu lorsque ces roches étaient déjà au moins en partie à Vétat solide.

On peut observer, en effet , que les globules des perlites et des rétinites, dosquels il est question ici, ne sont pas rayonnes, qu'ils ne présentent pas la régulante et l'orientation des autres globules normaux, qu'ils ont souvent des /ormes aplaties et très bizarres; par conséquent leur tendance à cristalliser était certainement très faible. En outre, ces globules s'entrelacent l'un l'autre, de telle sorte que chaque globule enveloppe un nombre indéfini dé globules plus petits qui sont tou£ tangents entre eux ; de plus, ils sont tangents aux fissures très irrégulières, sur les parois desquelles ils se sont modelés très exactement, comme on peut le voir sur la figure 5, pi. I. et sur le croquis page 309. Ces globules se sont donc formés lorsque la roche était déjà assez solide pour se° fendiller ; par conséquent, bien que les perliles et les rétinites contiennent des globules qui, comme la marekanite, sont eux-mêmes très irrégidiers, et qui cependant résultent uniquement de la cristallisation ou d'actions moléculaires (2), il me paraît que, dans les globules offrant les caractères que je viens de signaler, le centre de figure est en même temps un centre de cristallisation et un cenlre'do contraction.

11 faut remarquer d'ailleurs que la contraction seule suffit pour donner la

(1) BulU'tiu de la Société (jéoloyique (1847), 2' série . t. IV, p. 1380

(2) Haiding,^-. flwidbuch dn- bcstimmendcn Minéralogie— Wnv p. 29'-s, ùi. 46i.

336 RECHERCHES N.s.p.sfi)

Structure globuleuse ; en eflet, celte structure s'observe dans des roches cotnpacles et non cristallines, telles que les houilles et les grès, dans lesquelles elle ne saurait aucunement être attribuée à la cristallisation.

Ainsi la contraction à l'état solide a donné aux perlites et aux rélinites leur structure fendillée, el dcfilus elle a contribué à leur donner la structure globuleuse entrelacée qui les caractérise.

— La contraction à l'étal solide a quelquefois produit des cavités dans les globules; on peut citer, comme exemple, les cavités zonées et concentriques qui s'observent à l'intérieur de certains globules rayonnes do l'Esterel et de l'Islande; on peut citer surtout les cavités , tantôt vides et tantôt remplies par de In silice, qui se trouvent généralement à la circonférence des globules , et qui permettent de les détacher facilement de la pâte qui les enveloppe.

En résumé, la contraction qui s'est opérée dans les globules , à partir de leur passage à Yélal solide, a produit, soit dans les globules normaux, soit dans les globules anormaux, des cavités petites et assez régulières qui s'observent surtout à leur circonférence; mais ell« n'a pas produit les cavités caract(''risliques des globules anormaux qui se trouvent généralement à leur centre, qui «ont très grandes, irrégulières et bien distinctes des précédentes.

Il résulte, en effet, de ce qui précède que ces cavités caractéristiques des globules anormaux n'ont pu se former que par une contraction à Vétat pâteux ou liquide, ou même à Yétat gazeux.

Coniiaclion à l'élat liquide.

La contraction à Vétat liquide, qui a produit les cavités de la plupart des (jlobules anormaux, est tellement considérable qu'il faut nécessairement admettre ([uo ces globules ont perdu par volatilisation une partie des substances qui les composaient : or l'eau est à pou près la seule substance volatile dont on puisse supposer l'existence dans tous les globules.

Mais la volatilisation de cette eau a-t-elle été lente ou rapide? A-t-elle eu lieu à la température ordinaire, c'est-à-dire par dessiccation , ou bien à une température élevée, c'est-à-dire par fusion?

C'est ce que je me propose maintenant d'examiner , et , à cet effet , avant de m'occuper spécialement des globules, je vais d'abord étudier la contraction par dessiccation dans différentes roches.

— Dessiccation. — Il est facile de constater que la dessiccation 7t souvent produit soit dans les roches d'oriyine aqueuse, soit dans les roches d'origine ignée, des cavités qui resscndjlenl beaucoui) à celles des globules anormaux.

Concrétions. — Les roches d'origine aqueuse , par exemple , renferment très fréquemment des concrétions qui ont une structure tout à fait analogue à celle des globules, cl (pii peuvent par conséquent se diviser de même en concrétions

fx.ïi.r-w) SUR LES ROCHES GLOBULEUSES. 337

normales et anormales ; lanlôt, en effet, ces concrétions n'ont pas de cavités, et elles sont normales; tantôt, au contraire, elles ont des cavités, et alors elles sont anormales.

Les concrélmis ont quelquefois clé formées par une ap-loméralion accidentelle ou par un dépôt successif de couches concentriques; le plus souvent cependant, elles ont été formées par la force d'affinilé de l'une ou de l'autre des substances qu'elles contiennent : la formation des concrétions est donc tout à fait analogue à celle des globules.

Les substances minérales qui constituent les co»c;-e7(OHs sont très variées, mais ie me contenterai de distinguer les concrétions argileuses, siliceuses, calcaires et diverses. Je citerai d'ailleurs les exemples suivants comme les types les plus remarquables pour chacune de ces concrétions :

1» Concrétions argileuses : les seplaria de l'argile de Londres , les rognons mar- "neux avec strontinne sulfatée de Montmartre, les pierres cloisonnées, les ludus naturœ et IIelmo7Uii{i).

-2° Concrétions siliceuses : les quartz, notamment les quariz bruns et zones de l'Egypte dans les cavités desquels il s'est développé des cristaux de quartz hyalin, les silex creux et résonnants, si abondants dans les divers terrains, et surtout dans la craie (2), ainsi que les klappersteine qu'on trouve dans la craie de l'île Moen [?>).

3° Concrétions calcaires: les pisolites, les priapolitcs de Cistres, les kupstein du Lœss (4), les calcaires tuberculaires, globulifères et oolitiques.

h° Concrétions diverses : les concrétions ferrugineuses, telles que les rognons de fer carbonate argileux, les aétiles, les nodules ferrugineux creux et allonges du département de la Sarthe, les minerais de fer en grains ou en plaquettes; les concrétions cuprifères, telles que les boules de cuivre carbonate de Chessy.

Les concrétions que je viens d'énumérer sont plus spécialement celles qui ont des cavités ou celles qui sont anormales : leurs cavités résultent iVvineconlructionà l'état liquide, qui a eu lieu lorsqu'elles étaient liquides ou tout au moins pâteuses.

Quelle que soit la nature d'une concrétion anormale , il est facile de constater que souvent ses cavités ressemblent beaucoup aux cavités des globules anormaux; j'observerai que cela a même lieu pour les cavités des concrétions calcaires.

En effet, jetons les yeux sur la figure 12, pi. III, qui représente une concrétion calcaire blanc jaunâtre»/ provenant de Martres (Pyrénées) : il est visible que, dans

(1) I\omc'dc risle, Cristallographie, 2' édil., t. I, p. 565 ; t. II, p. 136.

(2) A. Giiudry, Thèse de géologie sur l'origine el la formation des silex de la craie, p. 17.

(3) Puggard, Géologie der Jnsel Moeii, p. 12. VAchilleum resonans est une concrétion fi/icettse anormale.

(/i) Les lûipstein de Lœss, dans les enviions de Bonn, contiennent 67 pour 100 de carbonate de cliaux et 31 pour 100 d'argile : on les désigne sous le nom de Lœsakindchen, Mannchen, Puppchen. (Von Declien, dengnostische Beschreibung des Siebengebirg"S ain Rhein, p, 256 et 257.)

338 RECHERCHES fN s p. 38.)

rinlcrieiir de celle; concrélkm , il s'esl produit par dessiccation une contraction à l'étal liquide, par suile de laquelle il s"esl formé des cavités anguleuses, qui rappellenl les cavités des globules anormaux; en outre, il est visible que, postérieurement, ces cavités oui été M-inplies par une chaux carboiialée blanche et spalbiquez.bien distincte de la chaux carbonatée blanc jaunâtre y, qui constitue la concrétion.

Les concrétions calcaires du Mont-Bijoux, près de Castres, qui, d'après M. Cordier, apparliennent à la mollasse , sont surtout très remarquables par leurs grandes dimensions et par la variété de leurs formes. La coupe longitudinale, réduite au tiers, d'une de ces concrétions anormales , est représentée par la figure ci-dessous :

On voit que cciie concrétion a h forme d'un volume de révolution autour d'un axe ; cet axe xx consiste en argile et en petits grains calcaires, qui ont été réunis et encroûtés par une première couche de calcaire; autour de cette couche, il s'esl successivement déposé un grand nombre de couches concentriques et très régulières d'un calcaire argileux et gris jaunâtre y. Puis lorsque la croûte extérieure de la concrétion élait déjà consolidée, le calcaire argileux y a éprouvé une contraction par dessiccation. Comme l'a fait observer M. Constant Prévost, celle contraction s'esl exercée du centre vers la circonférence ; de plus, il esl aisé de reconnaître qu'elle a été beaucoup plus grande perpendiculairement à l'axe œa^de la concrétion que parallèlemenl à cet axe : en effet, il est évident qu'une cauité s'est formée dans le cenlre de la concrétion, et que les couches les plus rapprochées de l'axe ont seules été déchirées aux divers points marqués?/'; en outre, la figure montre bien que ces couches ont été déchirées par une contraction perpendiculaire à l'axe, et qu'elles se sont racornies sur elles-mêmes, surtout aux deux extrémités de cet axe.

On conçoit d'ailleurs que la chaux carbonatée blanche et spalhique z, qui remplit la cayiVé centrale , a nécessairement été introduite postérieurement et par infiltration.

'■'•■'1'"'" SUR LES ROCHES (;Ll>liUl.EUSES. j'jg

La concrétion, quiosl représentoo par la fij,'iire priicédeiilo, peulèlrc consklcréc comme une pisolito {;iganlcsquo ; car on trouve souvoiil la incmc slruclure dans les concrétions des calcaires pisoliliques : daris le calcaire pisolilique des environs de Paris nolammenl, la cavité centrale est quelquefois très grande, et elle n'a pas loujours été complétemenl remplie par de la chaux carbonalée crislallisée. Les concrétions qn'\ ont été énumérées précédemment sont trop connues pour qu'il soit nécessaire d'insister plus longuement sur k'iw formation et sur la formation de leurs cavités : je me contenterai donc de faire observer que les roc/ies d'origine aqacuse conùcnneul des concrétions ^[[li sont argileuses, siliceuses, calcaires ou diverses; celles de ces concrétions nui sonl anormales peuvent présenter des fflr;7es qui ressemblent beaucoup à celles des globules, et qui résultent visiblement d'une contraction par dessiccation; cette dessiccations, été lente, et elle a eu lieu à la température ordinaire , lorsque les concrétions étaient encore molles, ou Ji un étal pàleux déjà très voisin de l'état solide.

- Mais il importe de remarquer qu'on retrouve des traces de contraction par dessiccation iiisqne dans des roches d'origine ignée.

En effet, l'étude des a^'ato, et, en général , celle des amygdaloïdes des mélapbjres, montre qu'à partir de leur circonférence ces amygdaloïdes sonl habituellement formées par de l'opale C, à laquelle succèdent des zones parallèles et concentriques de calcedoinec,- c'est sur celte calcédoine que se sont implantés ensuite dos cristaux de quartz hyalin s (fig. 13, pi. III) (1). Or toutes les parties de Vamygdaloïde, qui ont été remplies par le quartz hyalins, présentent souvent des formes anguleuses qui rappellent complètement les cavités dues à une contraction par dessiccation dans les concrétions précédentes. Dans plusieurs amygdaloïdes qui étaient à peu près sphériques , notamment dans celles des roches ignées du Vicentin , j'ai même observé des cavités anguleuses et vides dont les formes étaient identiques à celles des cavités des globules ajwrmauœ représentés Cgures 1 et 2, pi. III ; par conséquent l'eau a joué un rôle dans la formation des amygdaloïdes et dans la formation des roches d'origine ignée.

11 est d'ailleurs facile de s'en rendre compte, car les cellules d'abord vides du mélaphyre ont vraisemblablement été remplies par delà silice qui formait avec de l'eau une sorte de gelée, suivant l'hypothèse admise par Al. Brongniart et de Buch (2). Dans certains cas, celle silice paraît avoir été assez condensée pourn'é-

(11 lîieiiliaiipt, ParcKjenesis (1er Minera/ ien , ]\ tOl. — Kengolt, Ceber die Achotmandeln : j\aturwissemchafdiche Ablmndluiigen, ^o^ W. Haidingrr, t. IV, p. 71. Dans ce dernier mémoire, les fignrci! h, 5, 6. 14, 15, montrent bien que la calcédoine des aniygdaloï les a éprouvé des retraits qui ont formé dos cavités anguleuses , dans losquciles il s'est ensuite développé différents minéraux cristallins, ot iiotaiiiraeiit du quartz hyalin.

Parmi les publications les plus imporiaules qui, dans ces derniers temps, ont été faitesà l'étranger sur les amygdaloïdes, on peut encore citer celles de MM. Leydolt, Haidinger, Buiiscii, Daua, Na?""eratii.

(2j .Mémoires déjà cités.

3^0 RECHERCHES (ns. p.Mi

prouver aucune contracl ion ; Vamygclaloide est alors formée jusqu'à son centre par do la calcédoine, qui appartient souvent à la variété appelée cachoion;,' : lanlùl cette calcédoine est entièrement compacte, tantôt elle présente des zones concentriques.

Dans d'autres cas, la matière siliceuse était, au contraire, très fluiJc; par suite elle s'est déposée au fond des cellules dans l'intérieur desquelles elle a pénétré, et elle a obéi à l'action de la pesanteur; sa surface supérieure est alors terminée par un plan horizontal. Cette particularité remarquable de la formation des (umjfjdaloiiles s'observe très bien à la chaussée des Géants ; en effet, j'y ai fréquemment trouvé des amijcjdaloïdes en partie remplies par une calcédoine grisâtre, dont la partie supérieure était terminée par un plan : ce plan n'était pas toujours horizontal, parce que la roche qui contenait Vamygdaluide avait été déplacée; mais dans les a/«(/(/f/a/o'/V/es voisines tous les plans étaient parallèles entre eux : ils représentaient donc la surface horizontale suivant laquelle le dépôt de la silice avait eu lieu dans les anujgdaloïdes.

Dans le plus grand nombre des cas, il est vrai, la silice n'a pas été assez fluide pour obéir à l'action de la pesanteur ; mais elle devait cependant, comme l'a fait remarquer M. Breilhaupt, retenir une certaine quantité d'eau qu'elle a perdue postérieurement; par suite elle a éprouvé une contraction cpii a donné lieu à des cavilés, surtout dans le centre de Vamygdaloïde. Ce sont ces cavités qui ont ensuite été remplies soit partiellement, soit complètement, par des cristaux de quartz hyalin ou bien par différents minéraux.

Les cavités produites [t^r contraction dans \cs amygdaloidcs ont toutefoisdes formes spéciales ; elles ne sont pas cloisonnées et irrégulières comme celles desseptaria ; do plus, elles sont limitées par des surfaces bien arrondies. 11 est probable que cela tient à ce que la roche qui contient les amygdaloïdes étant très compacte, l'eau n'a pu se dégager qu'avec beaucoup de lenteur, et à ce que la silice était encore à un certain état de fluidité au moment de la contraction: or on sait que la silice a, par sa force d'aflinité, une grande tendance à se réunir en globules zones ; ainsi le globule représenté figure 3, pi. 11, donne un exemple d'un jjlobuh! zone qui est uniquement formé par de la silice. La calcédoine a aussi cette tendance, et soit dans les liions, soit dans les agates, elle se groupe suivant des zones concentriques très nettes. Les retraits dti Vamygdaloïde s'opérant avec lenteur, on conçoit donc que les attractions moléculaires se soient exercées, et qu'elles aient donné lieu à des zones concentriques de calcédoine, ayant des couleurs et des compositions dill'érentes.

Quelquefois il est d'ailleurs très difficile do distinguer ces zones, des couches qui se sont formées par des dépôts successifs ou par infiltration.

Je ne m'étendrai pas plus longuement sur la formation des amygdaloïdes , qui peut présenter des circonstances extrêmement variées; mais ce qui vient d'être dit suffit pour faire voir (pie les amygdaloïdes des roches d'origine ignée présentent aussi des traces do contraction par dessiccation.

Ainsi, en rosiimanl ce qui précode, nous voyons que le» concrétions dans les rodies d'oriijine aqueuse, ainsi que les amygdaloidcs dans les roches d'origine ignée, ont souvent subi une contraction par dessiccation qui est due à l'évanoralion lent" de l'eau , et qui a produit des cavités dans leur intérieur.

Fimo?î. — Toutefois, bien que les cavités dc^ globules anormaux ne (ïiÙ'vTenl pas beaucoup des précédentes, il ne me paraît pas possible de les attribuer à unr contraction par dessiccation , mais bien à une contraction par fusion.

il faut remarquer, en eiïet , que les cristaux indépendnnis ne portent absolument aucune trace de la contraction qui s'est opérée dans les globules anornuau. Parmi ces cristaux, on peut citer notamment les cristaux de quartz , d'orlliose de feldspatb du sixième syslèmc et d'amphibole. ( Voyez les planches III et IV et le globule d'Islande représente page o'2'i.)

Or, bien que ces cristaux soient très fréquents dans los globules anormaux il no m'a pas été possible d'en trouver un seul qui eût été séparé ou même déform^' par les déchirures résultant de la contraction; de plus, lors môme que ces cristaux sont minces et allongés, ce qui les rend, par conséquent, très faciles à briser, lor.même qu'ils se trouvent sur les bords des cavités, c'est-à-dire près du centre du , globule ou dans celles de ses parties dans lesquelles le déplacement produit par la contraction a été le plus considérable, on n'y voit pas une seule rupiuro qui soit on relation avec les contours ondulés des cavités.

J'ai fait observer d'ailleurs que dans la pâte des globules anormaux doRaudà, dans lesquels les carî/e5 sont cependant très grandes, il s'est quelquefois développé de petits globules indépendants qui sont parfaitement spiiériquos page3-2/i,; ces petits globules n'ont donc pas subi la contraction qui a produit \qs cavités des ^globules anormaux, car son irrégularité los aurait nécessairement brisés ou (oui au moins rendus elliptiques.

Les faits importants qui viennent d'être signalés nous autorisent à admettre (jne les cristaux ainsi que les globules indépendants sont jiosiérieurs à la formation des cavités.

Bien que des cristaux puissent quelquefois se développer dans cerlaines roches sans qu'elles soient amenées à l'état de fusion , on comprend que le quariz, les feldspaths et l'amphibole, qui sont les minéraux constituants des roches conteùanl los globules, n'ont pu cristalliser que lorsque ces globules étaient encore à'un certain étal de fluidité ; par conséquent , on peut assigner une date à la formation (les cavités : elle a eu lieu pendant la fusion ignée des globules anormaux et avant leur complote solidiÛcation. La contraction qui a produit les cavités n'est donc pas une contraction par dessiccation, mais bien plutôt une contraction par fusion.

Globules anormaux par contraction. ~ Il reste maintenant à rechercher la cause de celle contraction parfvsion, quis'esl produite lorsque le globule était encore à Véfat liquide; et ici nous trouvons un champ très vaste ouvert aux hypothèses. On peut remarquer d'abord qu'en réalité la paie feldspathiquo très siliceuse

Soc. GÊOL. —2- SÉRIE. T. IV. — MOlll. 11^ 5. /.,

21,2 lŒCHERCHES n.s.p. «.>

(jui conslituc les gluùulea anonnaujc s'est plutôt pelotonnée et agglomérée en concrétions qu'elle n'a crislailisé en globules : le plus souvent, en effet, les globules anormaux n'ont pas la sirnctuie rajonnée et concentrique ; ils ne se sont pas déwloppés symétriquement autour d'un centre, mais ils sont extrêmement irré;julieis cl rarement sphériques. De plus, ces globules sont très fréquemment accolés en forme de grappes ou de chapelets, comme on le voit par les figures 5, 6, H , l'2, 13, 16, pi. IV; il semble même qu'une partie de la matière qui les composait tendait à s'échapper des globules en voie do se former, comme aurait pu \o. fairr une sublance volatile -. ils rappellent, en un mot, \cs globules anormau:r ]iar expansion , dont la formation est intimement liée à celle des cellules.

D'un autre côté, si l'on considère un globule liquide et à l'état de fusion i{;née, il |)eul s'y produire une conlraction par fusion résultant des réactions chimiques mutuelles exercées i)ar les substances qui le composent ; mais il ne peut s'y produire une conlraction donnant lieu à des cavités telles que celles des globules anormaux qu'autant ipie l'une des substances du globule est volatile, et (|u'il lui est possible de se dégager.

En outre, si l'on examine les cavités des globules anormaux , on voit que, bien ([u'elles soient anguleuses, elles ont des surfaces arrondies; ces surfaces tournent même quelquefois leur concavité vers le centre des cavités: c'est, par exemple , ce qu'on peut très bien observer sur le globule fig. o , [)l. III. Il paraît donc que dans certains cas la pâte du globule était encore assez molle pour prendre des formes arrondies ou môme concaves; or ces formes accusent visiblement une pression exercée par une substance volatile qui se trouvait à l'intérieur des cavités et qui tendait à se dégager. Dans les globules anormaux-pAT contraction , il est donc probable que la formation des cavités a été accompagnée d'un dégagement de substance volatile.

Comme rien n'autorise à supposer que les oxydes do ces globules se trouvaient d'abord à un état d'oxydation plus éievé,et qif il y a eu un dégagement d"o\y!;'''ne. on doit conclure de ce qui précède que les cavités des globules anonnaux ont été produites par une contraction résultant d'une volatilisation d'eau qui aurait eu lieu à une température élevée, et même pendant que le globule était encore à Xétat liquide.

Au premier abord, il semble paradoxal d'admettre que l'eau ait joué un rôlo dans la formation des cavités; car les globules normaux et les globules anormaux sont associés dans les mêmes roches et dans les mêmes gisements ; ils peuvent, en outre, passer l'un à l'autre, et ils se trouvent enfin dans des roches telles, «]uc les rélinites , les trachyles , etc. , dont l'origine ignée est incontestable. Mais il importe de remarquer que l'eau est à peu jtrès la seule substance liquide dont on puisse supposer l'existence dans les roches globuleuses; qu'elle se trouve en (piantilé très notable dans les rétiniles et dans les perlites, et que le rôle qui lui a étéallribué rend compte des faits observés. Il faut d'ailleurs remarquer

'^■•••p« SLR LES ROCHES r.LOlîL'I.El SES. 363

(]uo les cavités dt'S fjlobuhs anormaux rossomblenl beaucoup au\ cavités des concrélions; on est donc nalurellemenl conduit à penser que les cavités dos yloliiilcs (uwrmaKcv ont également été produites par une volatilisation d'eau.

Kii résumé, il est vraisemblable que les globules anormaux par contraction couicriiiieiil daliord de l'eau avec laquelle ils formaient un lijdrosilicale ou une sorte de gelée trÔ!.: riclio en silice ; ceUe eau a pu être retenue dans le globule, soil parce qu'elle ne se dégageait comme dans les laves qu'à une température peu élevée, soit encore parce que la roche encaissante a exercé sur elle des répulsious comme celles qui s'exercent entre une paroi cliaude et entre un liquide amené par Id chaleur à l'étal spliéroïdal : lorsque ensuite cette eau s'est dégagée, la matière qui remplissait le globule a éprinivédes retraits, et elle s'est racornie rapidement en formant les cavités qu'on observe dans les çjJobnles anormaux par contraction,

(^ontiaclion ii l'élal gazenv.

J'ai été conduit à admettre que la formation des (/lobules anornuiux a\ail été accompagnée du dégagement do substances volatiles, et notamment de vapeur d'eau; on conçoit, d'après cela, que pour certains globules, il se sera produil ct! ' qii'on peut appeler une contraction à l'état gazeux, laquelle résulte de la condoi!sation des substances volatiles, ainsi que du dépôt des autres substances qu'elles avaient entraînées avec elles : c'est, en effet, ce qui a eu lieu fréquemment dans les globules anormaux par expansion, desquels je vais m'occuper maintenant.

Globules anormaux par expansion. — La formation des globules anormaux par expansion a toujours été accompagnée de la formation des cellules, à laquelle elle est intimement liée; car, si nous considérons certaines roches, telles que les obsi- *dienncs, les perlites et les trachyles, elles présentent des dégradations absolument insensibles entre les globules al oi\lro les cellules. Or il est inconloslai)le que les cellules proviennent d'un dégagement de substances volatiles, qui a eu lieu quand ces roches étaient encore tluidos. Lorsque ces substances volatiles élaionl simplement des gaz, il ne s'est formé aucun dépôt dans les cellules; mais lorsque ces gaz avaient entraîné d'autres substances avec eux, on comprend que le refroidissement de la roche a permis à divers minéraux de cristalliser sur les parois des cellules : ces minéraux sont ceux qui entrent dans la composition même de la roche, notamment le feldspath, le quartz et le mica (1) ; on est donc conduit à admettre qu'ils sont susceptibles de se former par sublimation : et, en offel, on a constaté, à Sangerhausen, que le feldspath peut se déposer par sublimation sur les parois des fourneaux ;:2}.

;i} Beudant, Vo>/agc m Hongriv, t. Ht. \\ 385-388.

(2) Dans une étude récente des loclus volcani(]uesdu Vésuve, JJ. Stacciù a mônic reconnu que le mica, le qnarlz, le grenat, l'anipliiijole, le pyroxène, la bodaiite, la néphéliiîc et divers ôiiIks silicates, peuvent se former par subiinintion. {/lendicorao délia H. Aco.dfmin. Napcli, 1852.)

SV» RECHERCHES n. ; i . «

Expansion cxtàieiirc. — Cela posé , si l'on jelle les yeux sur la figure 11 , [il. m, (le l'obsidienne d'Fscliia , on voit qu'une pâte feldspalhique filtreuse tapisse les parois des cellules telles que 7. Souvent cette pâle s'est réunie en i,doLules cristallins dans l'intérieur de ces cellules, et elle forme alors des globules anormaux tels que é. Les cavités de ces globules résultent à la fois de l'expansica de substances gazeuses qui a produit une cellule enveloppante , et de la contraction subie par la pâle feldspatbique, lorsqu'elle s'est réunie en globule dans l'inléricur de celte cellule ; cette contraction est bien évidente, par exemple , pour les .'[lobules de la pcrlite doToIvay qui sont représentés à la page 321 : on voit, par conséfiuent, que tous les [/lobules à expansion extérieure sont anormaux par expansion et aussi par contraction.

Dans certains globules , il semble que Vexpansion des substances gazeuses ait eu lieu autour du globule, au moment même où il était en voie de formation.

Il est d'ailleurs facile de concevoir, d'après l'origine des globules anormaux par •expansion extérieure de la figure 11 , pi. IIl, pourquoi les cavités de ces globules sont confuses, sans déchirures , et pourquoi elles sont le plus souvent vides ou seulement partiellement remplies.

Les cavités des globules de l'obsidienne (fig. 11, pi. III) diffèrent complètement lie celles des globules anormaux y)^' contraction à Vélat liquide; cela ne doit pas surpreiulre , car elles résultent d'une contraction à l'état gazeux, et la cristallisalion du globule a été accompagnée d'une contraction par condensation. Mais on peut remarquer que les cavités des globules anormaux de la perlile (page 321) ressemblent au contraire beaucoup aux cavités qui résultent d'une contraction par fusion : dans ces derniers globules , la contraction qui a suivi Vexpansion a donc eu lieu à peu près dans les mêmes circonstances que dans les globules qui sont :inormaux seulement par conUaciion.

Expansion intérieure. — Le globule d'Islande à expansion intérieure, qui est représenté figure 9, pi. II, s'est d'ailleurs formé dans des circonstances toutes différentes de celles dans lesquelles se sont formés les globules précédents.

En effet, Vexpansion des substances gazeuses a eu lieu , au contraire, dans l'intérieur de ce globule, cl pendant que sa pâte était encore un peu molle; elle a produit une multitude de petites cellules , bien différentes des grandes cellules qui entourent les globules 6 de la figure 11 , pi. III. Ces petites cellules ont d'ailleurs été complètement remplies par de la calcédoine comme les amygdaîoïdes des mélaphyres, tandis que les ce//«/e5cnvelop[)anles des globules anormaux décrits ci-dessus contiennent divers minéraux constituants des roches, et notamment une pâte feldspatbique.

— On peut rapprocher des globules à expansion intérieure les sphéroïdes (|u'on irouve si souvent dans les basaltes, dans les trapps,et en général dans les roches d'origine ignée en décomposition. Ces sphéroïdes contiennent, en effet, des amygdalo'idcs, comme le globule figure 0. pi. H; mais ils en diffèrent toutefois parleurs

^«r«) SUR LES ROCHES GLOBULKLSHS. 3/i5

'limensions gigantesques. Il faut remarquer, en outre, que, ilans les roclies contenant ces sphéroïdes, la structure prismatique accompagne très souvent la structure globuleuse fl) ; le centre de ces sphéroïdes est un centre de cristallisation , autour duquel les divers minéraux de la roche se sont groupés symétriquement pendant le refroidissement, mais il est en même temps le centre de la contraction produite par le refroidissement lui-même. La forme plobuleuse de ces sphéroïdes résulte donc à la fois de la cristallisation et de la contraction ; '"Cs deu\ phénomènes sont d'ailleurs fonction l'un de l'autre, et leurs cfTets sont en quelque sorte superposés.

— Je ne m'appesantirai pas plus longtemps sur ces considérations théoriques ; mais les développements dans lesquels je viens d'entrer suffisent cependant pour expliquer comment les globules anormaux onl généralement des cavités produites l)^r coiUraclion , et quelquefois des cavités produites par expansion; comment les ijlobiiles anormaux ont aussi des cai-/'<es produites à la fois [i^v expansion et par contraction; comment , enfin , les globules anormaux par contraction passent aux globules anormaux par expansion qui se dégradent, et qui passent eux-mêmes, d'une manière insensible, aux cellules.

Remplissage des cavités.

11 reste maintenant à rechercher comment s'est opéré le remplissage des cavités des globules anormaux.

Or il résulte de la structure de ces globules que le remplissage a eu lieu, tantôt par sécrétion, tantôt par infiltration , lantùt à la fois par sécrétion et par infiltration.

V Sécrétion. — Le remplissage paraît avoir eu lieu par sécrétion dans quelques :,'lobuIesdont les cavités ont été recouvertes par du qiiariz hyalin s, mamelonné ou ■îonfusément cristallisé, en couche égale et mince : les globules creux de l'Islande et de l'Esterel, représentés fig. 1, 2, 3, 7, pi. III, ainsi que les globules de Sibérie, représentés fig. 1,2, 3, 4, pi. IV, donnent un exemple de co mode de remplissage.

Pour concevoir comment le quartz s'est dégagé du globule, et a tapissé par sécrétion les parois de ses cavités , il faut remarquer que le globule était nécessairement à l'état liquide ou au moins à l'état pâteux au moment où ses cavités se formaient ; par conséquent, les actions moléculaires pouvaient aisément s'exercer, el déplacer les substances minérales qui composaient le globule. Mais, en outre, la surface extérieure du globule encore mou était soumise à des pressions provenant des roches enveloppantes, tandis que ces pressions ne s'exerçaient pas sur la ;.ur- Jace intérieure du globule ou sur les parois de ses car/Ms; par conséquent, comme la silice était toujours en très grand excès dans le globule, et, comme de plus, elle y restait fluide la dernière, il est facile de comprendre qu'elle devait être exprimée hors des fragments du globule , et qu'elle devait suinter sur les parois dos cavités à mesure qu'elles se formaient.

(1) Lyell, Eléments do géologie. Paiis, 1839, p. 2! 5. — Nnumaiin, I.rhrbuclt d"/ (icogiwne t. I, p. 52Ù.

:;.() RECHERCHES nî.,.. ;6.

En admeltanl que cêKc silice résulte d'une sécrétion, on ('Xplitiue tlailleurs Iiien pourquoi elle a une épaisseur à peu prés constante, et poiir.juni elle recouvre roraine un enduit toute la surface intérieure du globule : on explique également pourquoi col enduit se retrouve dans tous les ylobules anormaux de l'Islande , i.mdis que s'il résultait d'une inliltralion, on conçoit qu'il serait plus ou moins abondant dans certains globules, et môme qu'il pourrait manquer complètement. — La chaux carbonatéo a de môme été introduite par «mcV/o» dans les cavités des concrétions, cl notamment dans les fentes de certains rognons de calcaire marneux; c'est, par exemple, ce que l'on peut très bien observer sur les échantillons polis des septaria qu'on trouve dans l'argile de Londres.

Si, en eirel, on jette les yeux sur la figure ci-dessous(l), qui représente la partie

centrale de l'un de cesseptaria, on voit qu'il est formé de fragments de calcaire marneux a qui ont été traversés dans tous les «ens par des fentes ; les parois de ces fentes sont recouvertes pardc la chaux carbonatéo brune b, qui a une épaisseur à peu près constante et une structure fibreuse : l'int( rieur dos fentes, au contraire, est rempli par de la chaux carbonatéo c, qui est ja\ine brunâtre ou blanche , mais do couleur plus J'aie que b. Il est visible que cette dernière chaux carbonalèe c est bien disi ncte de la première b, et qu'elle lui est postérieure; je pense, en outre , que ces deux chaux carbonatées ne se sont pas formées de la mémo manière : il me paraît, en effet, que la chaux carbonatéo b s'est séparée du septaria, lorsque les fentes s'y produisaient, et lorsqu'il était encore mou ; par conséquent elle a élé formée par sécrétion , tandis que la chaux carbonalèe c a élé formée par infiltration . Les rognons de fer carbonate argileux permettent encore d'observer les mêmes faits. Ces rognons, qui portent la trace de nombreux retraits, ont la même structure que les Si-ptar ia {xoy. la figure ci-dessus); or j'ai souvent constaté sur des échantillons polis que les fragments brun foncé a de fer carbonate argileux sont entourés par une zone bien régulière de fer carbonate jaunâtre ou brun clair b; ce fer carbonate est spalhique, et il se distingue très bien du fer carbonate argileux a. L'intciieur des fentes est tantôt vide et tantôt rempli par divers minéraux c qui n'entrent pas dans la composition du rognon ; de môme que dans tous \cs. septaria , ces minéraux sont, par exemple, la chaux carbonalèe. le quariz, et quelquefois la Ifaryle sulfatée, la chaux fluatée, les pyriles de fer el de cuivre, la bh;nde,c"esl-à-dirc les minéraux des filons '2). Il est visible, par conséquent, (1) Celte fi^uic a été calcjtiéc sur le sepfaria poli , et icduito au tiers. (51 1'. (11? Rcaiimonl, Xofcsi'r !ps émonn/ions l'iilcnniriurf pI m/'-fntlif:;'"?. p. SS.

i^-iv-i-!) SI 1\ LES ROCIIKS lil.OlU LELSES. 3^7

.|uo le fer oarijonalé spalliiquci provient du fer carhoiuilé du rognon même, sur les parois duquel il s'osl formé par sécrétion, tandis ([tic les minéraux variés r sont complélement étrangers au rognon, dans les fentes duquel ils se sont formés par infiltrai ion.

— Les reiiiarques précédentes peuvent d'ailleurs être étendues à une concrétion quelconque, cl même à certaines roches brécliiforiiies qui ontune structure analogue à celle qui est représentée par la figure ci-dessus ; la zone b qui horde les parois des fragments «, sur une épaisseur à peu près constante, s'est alors formée aux dépens des substances contenues dans ces fragments ; tandis (juc c a été introduit du dehors , et ne provient pas de ces fragments.

Le remplissage des filons donne également lieu aux mômes remarques, car on distingue quelquefois dans un filon certains minéraux qui proviennent d'une sécrétion de la roche encaissante , tandis que d'autres minéraux ont été introduits par l'agent qui a renqili le filon,

Il importe cependant d'observer que le remplissage ^lAr sécrétion esl exceptionnel, et qu'il a produit des effets beaucoup plus bornés que le remplissage par infiltration, duquel je vais m'occuper maintenant.

y Infiltration. — Le remplissage me parait avoir eu lieu par infiltration dans les globules des rétinilcs d'Islande et de Saxe, représentés pages "jï'i et 316, dont les cavités contiennent de la calcédoine. Il a également eu lieu par infiltration dans les globules de Corse, tels que celui représenté ligure 15, pi. IV, dont les cavités ont été en partie tapissées par des cristaux de «juarlz hyalin, autour desquels il y a une zone de calcédoine.

La présence de la calcédoine dans le? cavités indique surtout un remplissage par infiltration.

Tantôt le remplissage \^ur infiltration a été total, laiilùt. au contraiie. il n'a été que partiel.

— L'infiltration qui a amené la silice dans les cavités peut d'ailleurs a\oir été lente ou rapide.

Quand il n'y a dans ces cavités que du quartz hyalin , on peut penser qu'il résulte d'une infiltration lente, ayant eu lieu à la température ordinaire; nous .savons, en effet, qu'il se développe souvent dans les cavités des concrétions argileuses, des cristaux très nets de quartz hyalin , qui proviennent nécessairement (l'une infiltration lente.

Quand des cavités sont complètement remplies par de la calcédoine , on peut penser que cette calcédoine résulte d'une infiltration rapide, ayant eu lieu ii une température supérieure à la température ordinaire, comme cela parait être le cas pour les globules de Sibérie et pour certaines agates.

Souvent le quartz et la calcédoine sont réunis, soit parce que la calcédoine a cristallisé postérieurement à son introduction, soit parce qu'une infiltration lente a succédé à une infiltration rapide.

sas ['.icnERCnKS o-s.,.. <?.

On conroil d;iiilcurs que la présence même exclusive du quarlz hyalin ou de In c;ilcodoinodans les cnvilcs ne donnera jamais qu'une indication assez vai;aeou qu'une probabililô rclalivemcnl à leur mode de remplissage; car il serait facile de citer des exemples montrant que le quarlz et la calcédoine peuvent se former dans des circonstances très différentes, et même dans des circonstances inverses des précédentes.

hnfin il est également très difficile de distinguer le quartz qui résulte d'une sécrélio)!, du quarlz ipii résulte d\\ne infUtration ; on peut, du reste, s'en rendre compte en observant qu il n'y a pas de limite tranchée entre ces deux phénomènes, et que la sécrétion n'est en quelque sorte qu'une infiltration se faisant simullanément sur tous les points d'une paroi.

o" Sécrétion cl infiltralion. — Dans certains globules, \o remplissage a en lien à la fois par sécrétion et par infiltration; c'est ce que l'on observe très bien sm les globules de Sibérie, représentés ligures 1, "2, 3, li, pi. IV.

Il est visible, en effet, que le quartz hyalin 5, qui forme une couche mince mamelonnée d'égale épaisseur et recouvrant toutes les parois des cavités , a été introduit le premier et par sécrétion; tandis que la calcédoine c, qui a rempli la plus grande partie des rar/tà elles-mêmes, a éléintroduile la dernière et par infiltration.

Celle calcédoine présente souvent des zones concentriques qui suivent lous les contours des cavités qui la contiennent, et dans son intérieur il s'est quelquefois développé des cristaux de quartz hyalin. On sait que les agates présentent absolument la môme structure; par conséquent, les cavités des globules anormaux do Sibérie ont été remplies de la même manière que les cellules des mélaphyres et des roches dans lesquelles on observe les agates.

La figure /i, pi. IV, montre de plus que la calcédoine c forme le cimoul d'une brèche contenant un grand nombre de fragments anguleux n qui appartiennent soit au globule, soit à la roche. L'introduction de la calcédoine c dans les cavités ihi globule a donc été rapide ou môme tumultueuse, cl il semble, en elTel, qu'on voit encore, à travers les bandes jaspées des globules figures 3 et h, pi. IV, les «anaux mm' par lesquels l'inlroduclion de la calcédoine a eu lieu ; dans la figure 3, pi. IV, la trace du canal inm' est même marquée par des déchirures, qui sont par- '.'uitement visibles dans les bandes jaspées »', et par une coloration brun noirâtre due à l'oxyde de manganèse, qui est resté adhérent le long des parois du canal.

Les particularités présentées par ces globules de Sibérie s'expliquent donc Mes bien dans l'hypothèse le plus généralement adoptée pour la formation des agates et des amygdaloï<les ; dans cotte hypothèse , les agates des mélaphyres résultent de la pénétralion des cavités de ces roches par de la silice gélatineuse, (jui devait se dissoudre facilement dans l'eau chaude, surtout lorsque cette eau était à une haute pression, et lorsqu'elle était chargée d'acide carbonique.

Cristallisation postérieui'e.

L'élude des ciislaux indcpendanls nous a conduit à admellro qu'il v avait eu dans les globules une crislallisation postérieure au remplissage des cavilos; il nous reste mainlenant à rechercher les effets de celle cristallisation sur les cavités. Or nous avons vu qu'il y a dans les globules anorn^aiix par contraction des cavités qui sont nettes, dont les bords sont bien séparés do la pâle des globules, et des cavités qiù sont confuses, dont les bortis Se fondent . au contraire, insensiblement dans celte pâte.

Cavités nettes. — Les cai'i'tà «e/to s'observent dans les globules de l'Islande (fig. 1, pi. ni), ainsi que dans les globules de Sibérie ^(îg. k, pi. IV) : elles s'observent niôine dans certaines variétés de pyromérides (fig. 5, i'2, pi, IV). Lorsque les cavités sonineltes, une ligne bien distincte sépare toujours la ptile du globule de la silice qui a rempli partiellement ou complètement les cavités; la cristallisation postérieure au remplissage des cavités a donc seulement développé des cristaux indépendants dans la pâte du globule , mais elle n'a pas déformé les cavités.

Cavités confuses. — Les cavités confuses s'observent surtout dans les pvromérides, notamment dans celles de Corse : ainsi les globules figures k, 8, pi. lli, figures 16 et 17, pi. IV, monlienl bien que les fibres feldspalhiques delà pâle se fondent dans le quartz qui a rempli les cavités ; il en est de même dans le "lobule de l'Esterel représenté figure 8, pi. III. Si l'on examine tous les globules fl?!or??!ai/x représentés sur les planches III et IV, on voit d'ailleurs qu'ils présentent une transition insensible entre les cavités nettes et entre les cavités con- 3 fuses.

On comprend que la formation et le remplissage des cavités confuses ont eu lieu dans des circonstances ijui sont différentes de celles que nous avons admises pour les cavités nettes; proposons-nous donc de rechercher ces circonstances.

On peut remarquer d'abord que les cavités confuses ne correspondent pas à des cavités restées vides ; elles sont, au contraire, remplies, et presque toujours elles le sont môme complètement. La silice qu'elles contiennent est rarement à l'état de calcédoine; le plus souvent elle est à l'étal de quartz hyalin; elle présente ordinairement les mêmes caractères que [a silice qui s'est séparée dans la roche au moment de la cristallisation : il n'est donc plus possible de distinguer la silice 5 des cavités de la silice q de la roche, autrement que par les différences de structure et de gisement de ces deux silices.

D'un autre côté, lorsqu'on èludie ces cavités confuses, on voit que la pâte du globule s'est contractée et racornie sur elle-même, en éprouvant des déchirures très vives, qui rappellent complètement celles des globules à cavités non remplies de l'Islande (fig. 1, 2, 3, pi. III); mais les bords de ces déchirures, qui Soc. GÉOL. — 2' sÉniE. T. IV. — MOin. 11° 5 45

25y RECHERCHES '^'- ' ''• ="'

sont des lignes trùs dislincles dans les globules de l'Islande ou dans les globules à cavités nettes, sont des lignes frangées et bordées de fibres feldspalhiqucs dans les globules à cavités confuses.

On sait d'ailleurs que les actions moléculaires peuvent développer des cristaux dans les corps, môme lorsqu'ils rcslenl à l'état solide : ce sont ces actions, par exemple, qui produisent la dévilrilication du verre (1) ; ce sont elles égalcmenl qui produisent, dans le soufre et dans un grand nombre de corps solides, des cristallisations et des pliénoraènQ.s de déplacement très curieux qui ont surtout été étudiés par M. Brame : mais dans les globules à cavités confuses, le feldspath et le quartz ont cristallisé tous les deux et simultanément; de plus, les fibres feldspalhiqucs sont tellement allongées, et se fondent tellement dans le quartz, qu'il faut nécessairement admettre que ces globules ont été amenés à l'élal liquide ou au moins à l'état pâteux, après le remplissage de leurs cavités.

Le phénomène qui a produit les ylobules anormaux à cavités confuses avait donc beaucoup d'analogie avec celui qui a produit les globules à cavités nettes, remplies ou non remplies : en effet, il y a eu dans les globules à cavités confuses une cmlallisalion postérieure au remplissage des cavités; cette cristallisation postérieure s'est développée simultanément dans la pâte, ainsi que dans le quartz des cavités , cl elle est seulement plus complète que dans les globules à cavités restées

nettes.

11 est possible que cette cristallisation postérieure nait aucune relation avec la

formation des globules , et qu'elle ait accompagné le développement de certains

cristaux indépendants ; il me paraît beaucoup plus probable cependant que les

cavités des globules ont été remplies par le quartz au moment où elles se

formaient; car le quartz est resté fluide , même après la cristallisation des fibres

feldspalhiqucs, et, comme il se trouvait en très grand excès dans la roche, il

devait nécessairement tendre à remplir lous les vides.

Dans cette dernière hypothèse, la formation des globules, la formation de leurs cavités, le remplissage de ces cavités par le quartz, la cristallisation postérieure au remplissage des cavités, seraient les phases consécutives d'un même phénomène, et elles se seraient accomplies avant la solidification des globules à cavités confuses.

D'après ce qu'on vient de voir, la formation des (/lobules à cavités confuses se rapproche complètement, par la cristallisation postérieure, de la formation des globules normaux. Par conséquent, il est facile de comprendre comment les pyromérides , par exemple, ont à la fois des globules normaux , des globules anormaux à cavités nettes ou confuses , remplies ou non remplies; comment il est quelquefois dilticile de distinguer entre elles certaines variétés de globules, notamment les globules normaux cl les globules anormaux à cavités confuses, ^ouv lesquels la cristallisation postérieure a été très développée.

(1) Splilgciber, Poijgendorfj's Annalen, t. LXXXV, p. ûlO.

'î^ ^-"" SUR LES ROCHES GLOBULEUSES. 351

Passage des cellules aux globules normaux ou anormaux.

Il résulte de ce qui précède que \a formation des r/hbules normaux et anormaux les plus complexes peut comprendre cinq phases bien distinctes , qui sont : 1° la formation d'une cellule; 2° la formation du (jlobulc; 3" la formation de ses cavités; II" le remplissage de ces cavités; 5" la cristallisai ion postérieure.

3Iais on conçoit qu'une modification légère dans l'une ou dans l'aulie do ces phases, ou bien la suppression totale de l'une d'entre elles, suffiront pour produire des globules très différents.

En effet, la première phase seule donne une cellule.

La deuxième seule donne un globule normal.

La deuxième et la troisième donnent un globule anormal.

La première, la deuxième et la troisième , donnent un globule anormal par expansion et par contraction.

Il n'est pas étonnant, d'après cela, qu'on trouve réunis dans une même roche des cellules, des globides normaux, ainsi que des globules anormaux plus ou moins complexes.

11 n'est pas étonnant non plus qu'il y ait un passage insensible des cellules aux glohtles normaux ou anormaux, bien qu'il y ait une si grande différence entre les types extrêmes.

Origine des points de rebroussement.

Lorsque les globules anormaux sont coupés par un plan, il en résulte utie courbe enveloppante sav la surface extérieure du globule, et une ou plusieurs courbes enveloppées sur la surface intérieure ou à la surface de ses cavités. Il est facile de distinguer la courbe enveloppante et la courbe enveloppée sur les globules anormaux qui sont représentés par les [ilanchcs III et IV (fig. 1, "2, o, l\. G, 8, pi. III, et fig. 1, 2, 3, à, 7, 8, U, 15, pi. IV).

On voit que, généralement, la courbe enveloppante est continue, régulière et concave vers le centre du globule, tandis que la courbe enveloppée est discontinue, irrégulière, tantôt convexe, tantôt concave.

11 y a souvent des points de rebroussement sur l'une ou sur l'autre courbe ; mais il y en a surtout sur la courbe enveloppée.

En étudiant la forme de ces courbes, on peut retrouver l'origine de leurs points de rebroussement , et, à cet égard, je proposerai les règles suivantes :

1° Lorsque la courbe enveloppante tourne sa concavité vers le centre, et lorsqu elle ne présente pas de traces de fracture , ses points de rebroussement résultent de Y intersect'ion de deux globules confluents (fig. 7, pi. III), ou bien de Vexpansion d'une partie du globule (fig. 12, 16, pi. IV; fig. 11, pl. III; fig. page 321).

2° Lorsque la courbe enveloppante ou la courbe enveloppée sont toutes deux