Partie extériei
non altéré.
des boules.
des boules.
lOO
Peroxyde de fer. . .
Protoxyde de fer. .
Dans la première période de la décomposition, on voit que le basalte a perdu la presque totalité des alcalis avec une certaine quantité de silice, de magnésie et d'oxyde de fer. Bien qu'une portion très-notable du fer ait déjà disparu, on trouve que la proportion du peroxyde de fer s'est sensiblement augmentée, ce qui prouve qu'il y a eu à la fois suroxydation et élimination du métal. Une certaine quantité d'eau est entrée dans la constitution de la roche.
Dans la deuxième période de la décomposition, la majeure partie de la chaux et de la magnésie se séparent avec une fraction très-notable delà silice et du fer. Celui-ci reste en partie dans la roche à l'état de peroxyde en combinaison
avec la silice, et non à l'élat d'hydrate isolé, comme le prouve la couleur de la matière ; une nouvelle quanti lé d'eau est entrée en combinaison.
Ainsi, la première période de la décomposition correspond à Tefitraînement des alcalis 9 c^ est-à-dire à la destruction de l'élément feldspathique ou zéolitique^ la seconde correspond à Taltéralion du pyroxène et du péridot qui perdent une partie de leur silice et la majeure partie de leurs bases.
L'alumine est le seul élément permanent^ Teau est le seul élément dont la proportion s'accroisse.
L'entraînement de la silice est moins sensible ici que dans le cas du basalte deCrouzet, sans doute à cause de la formation d'un silicate de peroxyde de fer , combinaison éphémère qui sera détruite bientôt sous rinfluence de la végétation ou de matières organiques en décomposition. Les silicates d'alumine sont au contraire tout à fait permanents. La chaux et la magnésie qui sont dans le résidu de la décomposition , s'y trouvent aussi dans un état de combinaison peu stable, que l'action prolongée des mêmes agents finirait probablement par détruire complètement.
Quant aux produits accessoires dont j'ai signalé la pi*ésence, soit à la surface des boules du basalte en décomposition, comme la nonlronite, soit seulement en relation avec la roche, comme la silice presque pure, dont j'ai donné tout à l'heure l'analyse, ils paraissent avoir été formés par les éléments qui, après avoir quitté la roche, se sont précipités de nouveau du sein du dissolvant qui entraînait les produits solubles de la décomposition du silicate.
On peut résumer ainsi qu'il suit les principaux résultats des recherches qui précèdent sur la décomposition des silicates par les agents atmosphériques. Ces principes sont complètement indépendants de toute hypothèse sur les causes premières de l'altération et sur le rôle des agents qui la produisent.
r\ Dans la décomposition des silicates contenant delà chaux, de la magnésie , des proloxydes de fer et de manganèse sans alumine, ou trouve constamment que la silice, la chaux et la magnésie sont éliminées et tendent à disparaître complètement par le fait de la décomposition. IMais tantôt le fer et le manganèse restent dans le résidu de la décomposition à un état d'oxydation supérieur au protoxyde (bisilicale de manganèse, bustamite), tantôt ils disparaissent comme les autres bases (péridot, augite des basaltes d'Auvergne).
a". Dans la décomposition des silicates contenant de ralumincî et des alcalis avec ou sans les autres bases, Texpéricnce prouve que Talumine se concentre dans le produit de la décomposition en retenant une portion de la silice et fixant une certaine quantité dVau , et que les autres bases sont entraînées avec une grande partie de la silice. Le produit final de la décomposition se rapproche de plus en plus d'un silicate d'alumine hydraté.
Ce principe comprend comme cas particulier la décom- }K>sition du fclds|)ath et sa transformation en kaolin.
Des actions chimiques auxquelles on peut attribuer la décomposition des silicates.
Nous pi>ttvons maintenant chercher à apprécier les influences sous lesquelles les silicates se décomposent , et à déterminer en mc^mc temps dans quel état de combinaison «!0nt entraînés les éléments qui disparaissent.
Jo n'ai pas Tintcntion do parler ici des rdations de contact oonsidcréos comme la cause première de la décomposition dos roches. Je n'aurais aucun fait à ajouter à ceux qui ont oto signalés par M. A. Rroncniarî dans son important travail sur le gisement dos kaolins (ii. D'après ce célèbre géologue. les gitcs do kaolin les plus considérables sont
constamment associés à des roches ferrugineuses également décomposées. Les courants électriques résultant du contact de ces roches hétérogènes ont pu en déterminer et en accélérer l'altération. En décomposant du feldspath par la pile Yoltaïque, et même par .de l'électricité à faible tension, M. Brongniart a fourni un remarquable appui à cette hypothèse. Toutefois , quand des roches se décomposent à l'air sur de grandes étendues de terrain , comme cela arrive souvent pour les granits, les basaltes et d'autres roches, il ne parait pas que des relations de contact soient néces* saires pour que la décomposition ait lieu. Au reste, les considérations que je vais exposer sont indépendantes de Fexistence de cette cause première.
La décomposition du feldspath est le seul fait dont les chimistes et les minéralogistes se soient beaucoup occupés. Les importants usages du produit de cette décomposition expliquent facilement l'intérêt qui s'attachait à l'explication de son origine. On a cru d'abord que le kaolin ne différait du feldspath que par la soustraction de l'alcali. M. Berthier a prouvé le premier ce fait très-important, qu'une portion considérable de la silice était entraînée en même temps que l'alcali. M. Berthier admettait que le feldspath i2(SiO), APO% KO se dédoublait en 9 (Si O), KO qui était entraîné par l'eau , et en 3 (Si O), Al* O^ qui restait. Dans les travaux qui ont été publiés depuis sur ce sujet par M. Forchammer et par MM. Brongniart et Malaguti, on a constamment admis que l'entraînement de la silice était la conséquence de la présence de l'alcali et de la solubilité du silicate alcalin qui se séparait. Les recherches que je viens d'exposer ont montré que des silicates sans alcali se décomposent aussi facilement que les espèces feldspathiques , quelquefois même avant elles , et que l'entraînement de la silice est dans certains cas beaucoup plus complet que dans le kaolin. La séparation de la silice peut donc être tout à fait indépendante de la présence des alcàlis.
déterminées. La roche agit encore sensiblement sur le barreau aimanté. Elle est devenue iriable et s'écrase aisément dans le mortierd'agate. Sa poussière est grise, mais d'un gris moins foncé que celle provenant de la roche non altérée.
La partie extérieure de la boule était formée d'une matière d'un blanc grisâtre parsemée de points d'une couleur un peu plus foncée. On n'y distinguait plus au microscope ni cristaux noirs ni grains de péridot. Cette partie de la roche se lie par des passages graduels et insensibles à la matière qui forme le centre de la boule.
Enfin, cette partie blanchâtre était recouverte çà et là d'une couche très-peu épaisse , de i millimètre au plus , d'une matière jaune-verdâtre, onctueuse au toucher, se laissant racler avec facilité, et présentant tous les caractères extérieurs de la nontronite. Cette substance forme comme un enduit à la surface de la roche altérée 5 elle ne se lie pas avec elle par des passages insensibles.
J'ai examiné séparément la roche intacte et les diverses substances qui proviennent de son altération graduelle.
a. Basalte non altéré. — Deux analyses ont été faites de cette roche : l'une en attaquant |6',3io par 5 grammes de carbonate de soude, l'autre en en traitant i^'5937 par l'acide fluorhydrique. J'ai opéré dans les deux cas de la même manière que dans l'examen du basalte de Crouzet.
J'ai cherché en outre à déterminer la proportion des éléments solublesdans les acides , et particulièrement celle du fer oxydulé qui se trouve disséminé dans la roche. J'ai opéré de la manière suivante : 2 grammes de basalte porphyrisés ont été introduits dans un ballon contenant de l'acide chlorhydrique pur et bouillant , et on a maintenu l'ébullition pendant un quart d'heure. Au bout de ce temps , on a rempli le ballon aux trois quarts d'eau bouillante , puis on a fait arriver simultanément dans la liqueur un courant d'acide sulfureux produit en chauffant une dissolution saturée de ce gaz, et de l'acide carbonique pour empêcher l'air extérieur de pénétrer dans le ballon. La liqueur, qui
était jaune, s'est décolorée au bout de quelques minutes. On a fait bouillir pour chasser l'excès d'acide sulfureux , on a filtré et précipité F acide sulfurique par le chlorure de barium. Le poids du sulfate de baryte obtenu a permis de calculer la quantité de peroxyde de fer dissoute par l'acide chlorhydrique , et par suite le fer oxydulé contenu dans la roche. Le résidu inattaqué par l'acide chlorhydriqiie ne renfermait plus de parcelles attirables à l'aimant.
Après avoir séparé le sulfate de barylc de la liqueur chlorhydrique , on a évaporé celle-ci à sec pour rendre insoluble une petite quantité de silice. On a filtré et précipité l'excès de baryte par l'acide sulfurique 5 le reste de l'analyse a été conduit comme à l'ordinaire. Quant au résidu inattaqué par Tacide chlorhydrique, on l'a calciné et pesé, puis on Ta fait bouillir avec une solution de soude caustique. Le résidu insoluble pesé a été fondu avec du carbonate de soude , et analysé comme je l'ai indiqué plus haut.
Voici les résultats des deux analyses faites au moyen de l'acide fluorhydrique et du carbonate de soude. J'ai fait entrer dans ces résultats la proportion de peroxyde de fer trouvé par l'acide sulfureux.
Par l'acide Par le carbonate fluorhydrique. de soude.
Ajialyse Analyse sur 18^,937. sur i8r,3io. Moyenne. Oxygène.
Perte au feu » 4'4 ^^9^
Silice et traces dV ) , , ^
adetitanique.. ) ^^'^ • ^
Alumine 12,1 12, 3 12,2 5,70
Chaux 11,6 11,0 11,3 3,22
Magnésie 8,9 9,3 9,1 3,52
Peroxyde de fer. . 3,5 3,5 3,5 i,o5
Protoxyde 11,8 12,4 12,1 2,68
Potasse 0,8 » 0,8 0,1 3
Soude 2,7 » 2,7 0,69
OU accélérer la décomposition des silicates avec lesquels elles sont en contact. D'un autre côté , la décomposition des matières organiques dans le sol exerce , comme nous T avons vu déjà , une action dissolvante sur plusieurs des matériaux qui entrent dans sa composition, particulièi^ment sur ses éléments ferrugineux, et il est probable que (let^ acides organiques autres que Tacide carbonique concourent à cette réaction.
Cette question, que je me contente d'indiquer, se lie à une autre d'un grand intérêt, la formation de la terre végétale et ses relations de composition avec la roche sur laquelle elle repose. Tout porte à croire que l'élément minéral de la terre végétale est, dans la plupart des cas, le produit de la décomposition du sol situé au-dessous. Les terres végétales qui reposent sur des basaltes ou des laves sont, en Auvergne, d'après M. Fournet, beaucoup plus fertiles que celles du granit ou du gneiss. Les basaltes renferment en effet toutes les bases que l'on trouve dans les cendres , des traces notables d'acide phosphorique , et la décomposition de la roche permet facilement aux végétaux de s'assimiler ses éléments. Je me propose d'étudier cette question en continuant ces recherches.
Influence des phénomènes de la nitrificalion. — Les phénomènes de la nitrifîcation ne sont sans doute pas non plus sans influence sur la décomposition des roches silicatées.
On sait que les nitrates se produisent spontanément dans les climats chauds sur de grandes étendues de terrain. En Afrique , en Espagne, en Perse, on cite des plaines entières où le nitrate de potasse vient cristalliser, lors des sécheresses, à la surface du sol. La présence des nitrates de cliaux et de magnésie n'a pas été constatée dans les mêmes circonstances , sans doute à cause de la grande solubilité de CCS sels. Le nitrate d'ammoniaque contenu dans les pluies d'orage est probablement l'agent de la nitriCcation. Qu'il réagfese directement sur les silicates désagrégés ou bien sur
les carbonates déjà produits par leur décomposition , le résidu sera toujours une argile et du peroxyde de fer.
Les différentes causes que je viens d'indiquer contribuent vraisemblablement toutes les trois , dans une certaine mesure, et avec fine intensité variable suivant les localités, à la décomposition des silicates. Il en résulte des sels solubles que les eaux entraîneront dans le réservoir commun.
Sur la nature des terrains formés par les produits de la décomposition des silicates.
Il est facile maintenant de saisir la liaison qui existe entre les faits qui précèdent et les considérations que j'ai développées au commencement de ce Mémoire , sur la composition chimique comparée des terrains.
Quel que soit le mode de combinaison des bases enlevées aux silicates, elles doivent produire en définitive, quand elles arrivent dans les eaux de la mer, les mêmes composés. Le carbonates terreux finiront par se décomposer, ou seront absorbés par les animaux marins, mollusques ou zoophytes. Les carbonates alcalins , réagissant sur les sels calcaires contenus dans Feau de la mer, en précipiteront une quantité proportionnelle de carbonate de chaux. Quant aux nitrates et aux sels organiques , on n'en a jamais trouvé de traces dans les eaux d'aucune mer ou d'aucun lac (i). Ce résultat montre , ce me semble , que ces sels se décomposent eux-mêmes dans l'eau de la mer, probablement sous l'influence des matières organiques , pour produire en dernier résultat des carbonates terreux , puisque l'acide ca^^bonique est le seul acide libre à la surface du globe.
Le fer et le manganèse se sépareront aussi de leurs dissolutions sous l'influence de l'oxygène, à l'état de peroxydes hydratés. La silice, qui a été dissoute dans la décomposi-
(i) H faut en excepter le nitrate de soude du Pérou, qui s'est probablement formé par Tevaporation à siccité d'un lac dont les eaux se sont saturées de nitrates amenés par les affluents.
îum da slîraie, se déposera à soo tour, soit spoDtanéiiient, soit par rintcnnédUire de corps orçanîsrs. Quant au résida de cette décompositioa qui se composera d'argile plus on moins ferrusineufe mêlée de <[aartz. n la roclie non altérée en contenait, il sera entraioé ^[alement. mais en Tertu d'une action tout à fait mécanique ^ et riendra se déposer au fond d^une mer ou d'un lac . la plupart du temps en mé^ lanpr arec quelcjues-ucs des autres corps qui sV précipitent par suite <i*uiie action chimique. Chacun des affluents amenant des matériaux dideroits.les unsdissous* les autres . de çrossenr Tarîable. entraînés mécaniquement, on conçoit très-hîen la Tariété de nature et de compositiim qui en résultera dans les roches ijui se déposeront au sein de la masse liquide. Je n'insiste pas {Jus lonstcnq» sur ces rapprochements €jui se déduisent « de la manière la plus naturelle, des résultats analytiques qui précèdent.
L'immense épaisseur des çrès quartzeux et des argiles, dans toute la série des formations, accuse la décompo- $Uion d'une masse énorme de roches isnée> ii i. Fanl4l cossîdrrer aussi la totalité des carbonates de chanx et de* mapiéâe des terrains de sédiment comme des produits <le cette même <léconqiositîonr je ne le pense pcLS. La chaux n'existe pas en proportion assez considérahle dans les silicates complexes des lerrains plntoniques pour que nous soyons anloiisés à conâdérer cette source de cal4raire coomie la seule, et il est fort probable que des masses de calcaire primitif cselaTées dans des roches de crîstallisatiof et diiMMites par des eaux minérales ont csacoum à cette formation.
Je n'ai pas besoin d^ajonter qne les terrains stratifiés
I, X. AL BkMpuarf » dsuK I0 tnvaîl âtst kwt swr I0 gpMMMt d» kxthi»^ avait dqjâ coMté rmmmt «ne chose proôabie , c|9e les arpics n'etaÂnU ^me des ■i liapi d«a« maààn vtsdoç^tm aa ka^IiA avec dTaatics msOerisuvL d'uM nf i variaMe ^ se (ieposaimc âaiglfcifamt daaa la
déjà hors du sein des eaux ont du contribuer, à toutes les époques géologiques, simultanément avec les roches ignées , à produire les formations nouvelles qui se déposaient dans les mers ou dans les lacs.
Des relations qui existent entre V altération des silicates et la composition de Vair atmosphérique; examen général des causes qui tendent à modifier cette composition.
n est une autre question fort importante pour Thistoirc du globe , et qui se lie aussi d'une manière intime aux recherches qu'on vient de lire. Je veux parler des modilîcalions qui peuvent être- produites dans la nature de l'air atmospliérique par suite de la formation ou de la décomposition des terrains. Il est facile devoir que la décomposition des roches d'origine ignée tend constamment à séparer de l'air son oxygène et son acide carbonique, celui-ci par la formation des carbonates alcalins et terreux, l'autre par la suroxydation du fer et du manganèse. Ces causes d'absorption de deux principes si essentiels à la vie organique agissent, il est vrai , avec lenteur; mais il n'est pas douteux que leurs effets, en s'accumulant pendant une longue suite de siècles , ne puissent amener des cbangements notables dans la composition de notre atmosphère , s'ils ne sont pas contrebalancés par des phénomènes physiques d'un ordre inverse. C'est par l'examen de ces réactions que je terminerai ce Mémoire. J'espère montrer, par la discussion des causes qui tendent à modifier la composition de l'air, toute l'importance, sous ce rapport , des actions chimiques auxquelles prennent part les éléments minéraux de Técorce solide du globe.
Causes de diminution ou d augmentation dans la proportion iadde carbonique, — L'acide carbonique entre, comme on sait, pour moins d'un demi-millième dans la composition de Vatmosphère. Personne n'ignore qu'il est décomposé par
les v^étaux vivants , et reproduit par les végétaux en décomposition ou par les animaux qui s'en nourrissent. Dans ce passage alternatif du carbone de l'état gazeux à l'état solide , de l'état solide à l'élat gazeux , l'air contiendrait toujours la même proportion d'acide carbonique , si la masse du carbone entré dans la vie organique ne variait pas, si tous les être» organisés subissaient, après leur mort, une décomposition complète , si , enfin , ce gaz n'était pas absorbé par les éléments minéraux du globe.
Formation des combustibles fossiles. — Or, tous les v^étaux ne restituent pas complètement leur carbone à l'atmosphère*, la formation des combustibles minéraux aux anciennes époques géologiques, celle des tourbières, à l'époque actuelle , prouvent cette soustraction du carbone. H reste dans l'air un volume d'oxygène égal au volume de l'acide carbonique décomposé.
Action de Vair sur les matières d origine organique contenues dans les terrains, — L'action de l'air atmosphérique sur un grand nombre de terrains , tend à produire un résultat inverse du précédent. Je ne parlerai pas de l'emploi fait par l'homme des combustibles minéraux, emploi qui restitue à l'atmosphère une partie du carbone qui en avait été séparé à d'anciennes époques , mais je ferai remarquer qu'il existe du carbone à l'état de composé combustible , disséminé dans un grand nombre de couches de presque tous les terrains. La plupart des schistes, des marnes, des calcaires contiennent des matières bitumineuses en quantités quelquefois considérables, et l'expérience nous apprend que, dans toutes les parties de ces couches exposées à l'air, jusqu'à une assez grande profondeur, la matière combustible a été enlevée sous l'action lente de Tatmosphère. On sait, par exemple, que presque toutes les couches de houille ont leurs affleurements en décomposition complète, et que le combustible qui s'y trouve a perdu presque tout son pouvoir calorifique.
Celle formalion d'acide carbonique produil une absor|)lioh d*oxygène (i).
Projections tTacide carbonique par les volcans. — Lai proportion d'acide carbonique de l'atiùôsphère se trouve augmentée par toutes les projections de ce ga2, qui ont lieu par les volcans, ou qui sont en rapp»ort avec les phénomènes volcaniques. M. Botissingault a montré que les gaz des volcans des Andes étaient presque uniquement formés d'acide carbonique, et il est probable qu'il en est de même pour les autres orifices volcaniques-, on sait que les environs du Vésuve laissent dégager ce gaz en grande quantité. Cette émission de gaz provient sans doute de la décomposition de carbonates, sous Tinfluence de roches siliceuses et d'une haute température. S'il en est ainsi , on voit que la formation des silicates complexes des terrains volcaniques fournit à Tatmosphère de l'acide carbonique, qui plus tard sera ab* sorbe, solidifié de nouveau dan» la décomposition lente qu'ils subiront.
Causes de diminution ou augmentation dans la propor-^ tion d oxygène» — Il me reste à indiquer les causes qui tendent à faire varier la proportion d^oxygène dans l'atmosphère.
J'ai montré , dans ce qui précède , que la présence du peroxyde de fer dans les terrains sédimentaires semblait correspondre à la décomposition de roches ferrifères, et à une absorption d'oxygène atmosphérique. Si l'on considère que le peroxyde de fer se trouve , en proportion souvent considérable, disséminé dans un grand nombre de couches de» terrains stratifiés (2) j'^îl sera permis d'en conclure que la
(i) On sait, d'après les expériences de Saussure, que toutes les matières combustibles dftséminées dans Tair se changent en acide carbonique au contact de Toxygène et de matières organiques en décomposition. 1
(s) Le poids d'oxygène contenu dans l'atmosphère et correspondant à I mètre carré de surface est de 2^373 kilogrammes. La quantité de protoxyde de fer nécessaire pour absorber tout cet oxygène en se transformant en pei^ oxyde, serait 2 1 ,357 kilogrammes qui formeraient 23,73o kilogrammes de per->
formation de cette matière a eu une influence très-notable sur la composition de l'atmosphère, pendant la durée des périodes géologiques.
Formaiiom de lafyriU de fer. — Je ne connais qu'une seule réaction qui ait pu produire le phénomène inverse, c'est-àdire restituer à Tatmosphère de Toxygène emprunté aux éléments minéraux de la surface du globe. On trouve le produit de cette réaction dans un grand nombre de couches des terrains stratifiés , et assez abondamment pour que Ton soit autorisé k en conclure que sa production a été accompagnée de la mise en liberté d'une grande quantité d'oxygène. Je veux parler de la pyrite de fer. Ce minéral existe, souvent avec abondance, dans un très-gran^ nombre de couches, depuis le terrain de transition jusque dans les terrains tertiaires. Sa présence a été sigoalée très-souvent par les géologues comme celle d'un élément constitutif de certaines couches, et, sans son altérabilité au contact de l'air, elle l'aurait été bien davantage encore. On trouve en effet, et je pourrais en citer plusieurs exemples , des couches dont les affleurements ne renferment pas de pyrites , et qui , attaquées dans la profondeur, montrent ce minéral en grande abondance. Son origine ne me parait pas douteuse. Les pyrites de fer se trouvent presque constamment associées à des matières organiques ^ on les rencontre dans les couches de houille , dans les marnes et les schistes bitumineux , où elles remplacent le tètdes coquilles. J'ai observé plusieurs fois, dans la couche de minerai de fer qui se trouve dans le Jura , à. la base de Toolite inférieure, des morceaux de bois fossile dont les fibres ligneuses étaient transformées en pyrites. Enfin, et cette circonstance indique très-clairement son
oxyde de fier. Or, si Von suppose que Tépaisseiir moyenne des terrains stm- ^ tiiiés répartis sar tontes les snrfaees du globe soit seulement de i ,000 mètres, et leur densité moyenne de 3,5, leur poids par mètre carré serait d'environ ■j,5oo,eeo kilogrammes, et Ton voit qu'U soffirait de i ponr 100 de peroxyde de fer dans les eoMkes pour représenter une absorption d'oxygène équivalente à tout l'oxygène existant actuellement dans Tatmosphère.
tiuxle de formation, on voit ce minéral se produire ^ à Vépoque actuelle, dans tous les cas où des matières organiques en décomposition se trouvent en contact avec du fer ou des osydes de fer et des sulfates , hors de l'influence oxydante de Fair. Ainsi M. Berthier a trouvé que la matière ligneuse du bois attachée h une ancre de fer perdue dans la Seine depuis quatre siècles était transformée en un mélange de carbonate de chaux et de pyrite magnétique (i)* M. Braconnot a examiné du bois pourri en partie pyritisé; il a trouvé du sulfure de fer dans la boue des ^outs (2). L^explication de son origine dans toutes ces matières ne présente aucune difficulté en présence de ce fait constaté depuis longtemps (3) i que 1^ matières organiques en décomposition peuvent transformer les sulfates alcalins ou alcalino^ terreux en sulfures. La présence des pyrites dans toutes les couches des terrains de sédiment s'explique très-aisément de cette manière, et il me semble même qu'on ne peut pas en donner d'autre explication. Toutes les circonstances de son gisement s'accordent également avec cette origine (4)* Si nous admettons que la matière organique qui a servi à la décomposition des sulfates et du peroxyde de fer soit
(i) Annales des Mines, 3^ série, tome XIII , page 664< (3) Annales dei^imle, tomeL, pa^re 3i3.
(3 ) Vqxei à cet égard les artioles Eaux naidrelleb et Htdrogèmb suLFiiRi da Dictionnaire des Sciences naturelles; par M. Gherreul.
(4 ) J*ai essayé de reproduire aftifieiellement de la pyrite en plaçant dans un flacon plein d*eau de Thydroxyde de fer naturel f du snlfute de chaux cristallisé et du bois. Le flacon était exactement rempli et bouché* Au bout de quelques jours , Teau a pris une odeur sensible qui est devenue très*in~ feete après quelques semaines. La liqueur, un peu jaunâtre dans les premiers jours , a pris une couleur Yerte au bout de deux mois , exactement comme de Teau qui tiendrait des traces de sulfure de fer en dissolution. En même temps, le bois et la boue qui se trouvaient au fond du flacon sont devenus tout à fait noirs. En les lavant avec soin à l'eau pure, et les traitant ensuite par de Tacide sulfnrique très-faible, la couleur noire disparatt et la liqueur prend une odeur très-forte d'hydrogène sulfuré. L'expérience se continue ; j'espère qu'elle permettra d'obtenir de la pyrite. Elle met déjà hors de doute la possibilité de la formation du sulfure de fer dans les circonstances que j'ai indiquées.
analogue aux matières ligneuses , et ce sont certainement les plus abondantes parmi toutes celles qui sont charriées par les eaux^ nous pourrons faire abstraction de Faction rédui* santé de l'bydrogène , et ne considérer que celle du carbone ^ puisque ces matières équivalent à très- peu près à du car-^ bone plus de Teau. La réaction s'exprime alors de la manière suivante :
2 (Fe» O») 4-8 (SO*) . Ca 0-f- 15 C=4 (Fe S')-*-8 (CaO, C0»)-f-7 (CO*).
Toute la chaux du sulfate se change en carbonate , et les
du carbone de la matière organique se minéralîsent et se précipitent en même temps. Le reste du carbone se trouve restitué à l'atmosphère à l'état d'acide carbonique. Or les i5 équivalents de carbone (i i25 ) avaient abandonné 3o équivalents d'oxygène (3ooo) avant de passer dans l'organisation. Toute cette quantité d'oxygène reste définitivement acquise k l'atmosphère par suite de la formation de la pyrite, puisque la matière organique se brûle par l'oxygène de l'acide sulfurique et du peroxyde de fer. En admettant 35o pour l'équivalent du fer et 200 pour celui du soufre , on trouve que le poids des 4 équivalents de pyrite est exactement de 3,000, qui correspondent à 3,ooo d'oxygène devenu libre. L'atmosphère avait perdu i5 équivalents de carbone par la formation de la matière ligneuse ^ 8 équivalents (600) restent à l'état de carbonate de chaux-, les autres rentrent dans l'atmosphère à l'état d'acide carbonique, en combinaison avec i ,4oo d'oxygène. Ainsi, au lieu de 600 de carbone précipité , on a , dans l'atmosphère , 1,400 d'oxygène de plus à l'état d'acide carbonique. Le gain définitif, pour la pression atmosphérique, est de 800.
En résumé, pour i en poids de pyrite formée, il y a I d'oxygène mis en liberté dans l'atmosphère et précipitation de 0,20 de carbone.
L'atmosphère actuelle renfermant en poids 23 pour 100 d'oxygène et , , d'acide carbonique, on trouvera facilement que les quantités d'oxygène et de carbone correspon-
dant à i mètre carré de surface sont 12,373 kilogrammes et i*',24; or la densîlé de la pyrite de fer étant de 4»845 on voit qu^une épaisseur de moins de 5o centimètres de cette matière, répartie uniformément sur toute la surface du globe, correspondrait à une quantité d'oxygène égale à celle contenue dans l'air, et à une proportion de carbone quatre cents fois plus considérable que celle qui y existe aujounFhuî. Si, comme tout porte à le penser, cette évaluation de la proportion de pyrite contenue dans les roches stratifiées est plutôt au-dessous qu'au-dessus de la réalité, on peut juger par là de l'influence que la formation de ce minéral a dû avoir sur la composition de Tair aux diverses époques géologiques,
La formation de la pyrite de fer se continue vraisemblablement encore aujourd'hui sur une grande échelle. On sait, en eflet, par les expériences de M. Danicll (1), que les eaux de l'Océan renferment, le long des côtes occidentales de l'Afrique, sur plus de 16 degrés en latitude, des quantités fort notables d'hydrogène sulfuré, qui s'y trouve formé par la réaction des matières organiques sur les sulfates contenus dans ces eaux. L'insalubrité du littoral des grands continents , dans les régions chaudes et surtout dans les régions inter tropicales, est due , suivant M. Daniell (2) , à la présence de l'hydrogène sulfuré. Si les fleuves charrient des limons ferrugineux en même temps que des matières organiques, tout semble indiquer qu'à leur arrivée dans la mer il devra se former de la pyrite.
Décomposition de la pyrite de fer, — La décomposition de la pyrite qui s'opère par le contact de l'air avec les tranches des terrains qui en renferment, conduit au résultat inverse du précédent. Comme le produit de cette altération finira par rencontrer du carbonate de chaux , il en résul-
(1) Annales de Chimie et de Physique, 3® série , tome III , page 33 1.
(2) Vorez aussi le Mémoire de M. Savi ( Annales de Chimie, tome 111 , 344 ) > sur les causes de Tinsalubrité de Vair dans les ^faremmes de Toscane.
tera en définitive du peroxyde de fer, du sulfate de chaux et la mise en liberté d'une certaine quantité d'acide carbonique, comme l'indique la formule
4(FeS')-f-8(CaO,CO0+ 3oO=8(CaO,SO*)4-2(Fe»0»)-f-8 (C0«).
Résumé.
En résumé, toutes les réactions qui tendent à modifier la composition de l'air peuvent se classer comme il suit :
lO, Causes qui tendent à augmenter la proportion d'acide carbonique contenue dans Vair, a. Sans diminuer la proportion d*oxygène libre.
L*éniission des gaz en rapport avec les orifices volcaniques.
h. En diminuant la proportion d'oxygène.
i^. La destruction des matières organiques contenues dans les terrains stratifiés (houilles « lignites, bitumes);
29. La décomposition des pyrites de fer et des fers spathiques.
2^. Causes qui tendent k diminuer la proportion diacide carbonique.
t. En mettant de Toxygène en liberté.
lO. La formation des pyrites de fer; La formation des combustibles mi-i néraux et la conservation de tous les débris organiques.
3^. Causes qui tendent à augmenter la proportion éPoxjrgènc contenue dans l*air.
d. Avec ou sans absorption d'oxygène.
La décomposition des silicates des roches ignées.
e. Sans diminuer la proportion d'acide carbonique.
/. En diminuant la proportion d'a-> cide carbonique.
La formation des combustibles minéraux.
La formation des pyrites de fer.
4^. Causes qui produisent une diminution de l'oxygène contenu dans Vair.
g. Avec formation d'acide carbonique.
i^. La destruction des matières organiques contenues dans les terrains.
2^. La décompositipn des pyrites de fer et des férs ipathiques.
h. Avec absorption d'acide carboi* nique.
La décomposition des silicates de« roches ignées.
Les considérations qui précèdent établiront, je Tespère , que la décomposition et la reproduction de certaines espèces minérales fort abondantes à la surface du globe , correspondent à des modifications importantes dans la composition de Tair atmosphérique. Comme elles agissent en sens contraire les unes des autres, il est bien difficile de déterminer dès à présent quelle sera la résultante de leur action. On peut même présumer que toute augmentation un peu considérable dans la proportion d^un des éléments constitutifs de F air ferait fonctionner avec plus dMntensité les causes d'absorption ou de précipitation de cet élément. Supposons, par exemple, qu'à la suite d^un cataclysme arrivé à la surface du globe, des orifices volcaniques aient projeté dans l'atmosphère une grande quantité diacide carbonique. La vie organique un moment interrompue reprendrait son cours avec plus d énergie qu'auparavant, grâce au carbone qWelIe trouverait abondamment dans l'air. Plus il y aurait de végétaux formés , plus il y en aurait de soustraits à la décomposition , plus il se produirait de pyrites de fer. La présence d'une grande quantité d'acide carbonique dans l'air déterminerait aussi une décomposition plus rapide des silicates. Toutes les causes de précipitation, de minéralisation du carbone, agiraient donc avec plus d'intensité.
Plusieurs circonstances tendent néanmoins à prouver qu'aux anciennes époques géologiques l'atmosphère était plus dense et plus riche en acide carbonique, et peut-être en oxygène, qu'à Fépoque actuelle. A une plus grande pesanteur de l'enveloppe gazeuse devaient correspondre une plus forte condensation de la chaleur solaire, et des phénomènes atmosphériques d'une bien plus grande intensité. Les variations dans la nature de Tair ont été sans doute constamment en rapport avec les êtres organisés qui vivaient à chacune de ces époques. La composition de notre atmosphère ést-elle arrivée à un état permanent d'équilibre? Il faudra sans doute bien des siècles pour obtenir
la solution de ce problème. Les mc^ens d'analyse que nous possédons sont maintenant assez précis pour que nous puissions léguer aux générations futures des éléments certains sur cette importante question.
Rechercher ^ur la décomposition des roches.
Ce travail est la suite des recherches que j'ai déjà exécutées sur la décomposition des minéraux de la famille des silicates. II renferme les résultats de nouvelles analyses faites sur des roches en voie de décomposition. J'ai eu occasioijL déjà d^ signaler la haute importa nce^ au point de vue géologique, de ce grand phénomène naturel. On sait, en effet, que toutes les roches dans lesquelles une espèce feldspathique entre comme élément constituant, se présentent souvent dans un état plus ou moins avancé de décomposition. Mais le changement du feldspath en kaolin était le seul fait de ce genre qui eût été étudié. Les faits que j'ai rassemblés dans ce Mémoire, comme ceux dont je m'étaiîs occupé dans mon premier travail, concernent spécialement des roches qui renferment d'autres éléments décomposables que les espèces fcldspathiques. J'ai pu en déduire lé mode d'altération de ces silicates , et quelques conclusions générales sur l'ensemble de ces phénomènes dont la décomposition du feldspath n'est qu'un cas particulier.
Mais c'est surtout au point de vue géologique que cette étude présente de Tint^rèt. L'examen des produits de la décomposition des roches ignées permet, en effet, d'établir une liaison précise entre la nature de ces roches et celle des terr;]^ins de sédiment. Elle conduit, en outre, à des notions qui me paraissent incontestables sur les rapports de cette classe de phénomènes avec les causes qui ont concouru 9 à
toutes les époques géologiques, à modifier la composition de Fair atmosphérique.
Les deux roches dont Texameii fait l'objet de ce travail, , sont un trapp du Cornwall et un basalte des bords du Rhin. Les échantillons que j'ai examinés présentaient, sur le même morceau , la roche intacte et un passage à la partie altérée.
1**. Roche de irapp^ dite grau-stone, des environs de Saint- Austell (Cornwall).
Celte roche, dont les échantillons ont été recueillis sur place par M. John Phillips, élève de l'Ecole royale des Mines, est d'un gris noir, et présente, quand on l'examine au microscope ou avec une forte loupe, un mélange de cristaux blancs et de cristaux noirs ou d'un vert foncé. Des lamelles assez larges d'un noir foncé, mais sans forme cristalline bien distincte, apparaissent çà et là sur la surface de la roche. Sa densité, à i5 degrés, est de 2,93*, elle n'agit pas notablement sur le barreau aimanté.
Cette roche parait se décomposer aisément. Plusieurs des fragments qui m'ont été remis, et qui' avaient été détachés de roches saillantes à la surface du sol , présentent à Textérieur, sur 9 à 10 millimètres de profondeur, une matière d'un gris verdàtre, parsemée de points noirs, qui s'écrase entre les doigts , et qui est évidemment le produit de la décomposition de la roche. On trouve aussi à la partie supérieure des carrières dans lesquelles on exploite le grau-stone, mie matière grisâtre, peu cohérente, tout à fait semblable, par son aspect, au produit de la décomposition de la roche.
J'ai analysé comparativement : a, le grau-»stone non altéré : |3 , la matière altérée qui se trouve à la surface des échantillons; 7, la roche décomposée que l'on trouve à la partie supérieure des carrières.
Je n'entrerai dans aucun détail sur les procédés que j'ai suivis pour faire l'analyse de ces matières. Chacune d'elles a été analysée deux fois; la première par le carbonate de soude; la seconde par Tacidc fluorhydrique , afin de pouvoir
déterminer la proportion des matières alcalines. Les pro* cédés analytiques employés sont identiques à ceux que j'ai décrits dans mon premier travail sur la décomposition des roches.
a. Roche non altérée. — La roche non altérée a donné à l'analyse :
Par le carbonate Par l*acide
de soude. fluorhydrique.
Analyse Analyse
sur i»',579. sur i»f,788. Moyenne.
Perte au feu i ,7 » 1,7
Silice 5 1,4 » 5i ,4
Alumine i5,9 i5,7 i5,8
Oxyde de fer {») 16,8 » 16,8
Oxyde de manganèse. . o,5 » o,5
Oxyde de titane 0,7 » 0,7
Chaux 5,7 » 5,7 *
Magnésie 2,7 2,7 2,7
Potasse n 1,6 1,6
Soude. » 3,9 3,9
Dans une autre analyse , la roche porphyrisée a été attaquée pendant un quart d'heure par Tacide chlorhydri<{ue bouillant. On a étendu d'eau et fait passer dans la liqueur un courant d'acide sulfureux , puis on a fait bouillir pour chasser l'excès de cet acide, évaporé à sec , repris par Tacîde chlorhydrique et filtré. On a dosé l'acide sulfurique contenu dans la dissolution au moyen du chlorure de barium, ce qui a donné la proportion de peroxyde de fer qui existait dans la liqueur d'attaque. Les autres bases ont été déterminées comme à Tordinaire.
Sur i8',665 , le résidu insoluble dans l'acide chlorhydrique et la potasse liquide a été de o8'',907. La matière dissoute, o8%753 ; eau, os^oiS.
On a trouvé dans la partie attaquée, qui forme les 44 pour
( * ) Le fer a été dosé à Vétat de peroxyde.
100 du poids de la roche :
Silice. . , ^iy6
Alumine i3,8
Peroxyde de fer 5,8
Protoxjde de fer et de manganèse. . . si «9
Acide titanique 0,8
Chaux .7,8
Magnésie 3,7
Alcalis 4'^
On voit, d'après ces résultats, que l'oxyde de fer, la chaux et la magnésie se trouvent en plus forte proportion dans la partie de la. roche soluble dans les acides, que dans la roche elle-même. L'élément feldspathique de la roche se concentre dans le résidu insoluble dans Facide chlorhydrique, bien qu'il s'attaque cependant très-notablement par cet acide, comme le prouvent l'alumine et les alcalis contenus dans la dissolution.
Les résultats qui précèdent montrent que l'oxyde de fer est contenu dans le grau-stone principalement à l'état de protoxyde. Si Ton admet que le résidu inattaqué par l'acide cUorhydrique ne renferme que du protoxyde de fer, la composition définitive de la roche deviendra :
Oxygène.
On peut représenter assez exactement la composition de la roche trappéeune de Saiul-Auslell en la considérant comme un mélange de labrador et de pyroxène. On aurait en effet, dans le labrador, en supposant que toute l'alumine du trapp en fasse partie :
Oxygène de Talumine 7 >4^ )
Oxygène de la silice i4,8o ( 6(SiO), APO% RO.
Oxygène des bases à i atome d*oxygcne. 2,47 /
Il restera pour l'élément pyroxénique :
Oxygène de la silice > ' ^9 ^
Oxygène des autres bases, . • 5,3 i
On voit que la composition du trapp de Saint-Austell se représente assez bien par un mélange de labrador et d'un bisilicate sans alumine, comme le pyroxène.
Ce résultat peut être mis en parallèle avec celui que M . Darocber a obtenu pour les irapps des îles Féroé ( i ) . M. Durocber a trouvé dans les trapps des lies Féroé 9 à lo pour 100 de magnésie et i pour 100 d'alcalis, tandis que la roche de Saint-Austell ne renferme que 2,7 pour 100 de magnésie, et contient 5,5 pour 100 d'alcalis. Cette faible proportion de magnésie ne permet pas d'admettre ici la présence d'un élément analogue au diallage ou à Thyperstène, et par conséquent le trapp de Saint-Auslell ne saurait être rapproché de celui des lies Féroé, dans lequel M. Durocber a indiqué ces deux minéraux.
La roche de trapp de Saint-Austell se fond presque complètement à un fort feu de dégourdi de porcelaine en une masse noire remplie de petites bulles.
j3. Examen de la partie décomposée^ — La partie extérieure de la roche qui vient d'être analysée est d*un gris un peu verdâtre ; sa désagrégation est facile. On distingue quel* qucs petits cristaux noirs-^verdàlrcs allongés au milieu d'une masse blanchâtre. La roche est altérée sur 1 2 à i5 millimè-
(1) Annales des Mines, 3*^ «crie, tome XIX, page /17.
très de profondeur. La partie décomposée se distingue net-*tement du reste de la roche par sa couleur et la facilité avec laquelle elle se désagr^e.
Exposée à la chaleur du dégourdi de porcelaine en même temps que le trapp non altéré, la matière |3 se ramollit, mais les morceaux conservent à peu près leur forme. La fusibilité de la roche altérée est notablement moindre que celle de la roche elle-même.
La roche altérée ne s'attaque pas par les acides étendus et à froid. Les acides concentrés Tattaquent notablement.
J'ai fait deux analyses de la matière (3 , Tune au moyen du carbonate de soude, l'autre par l'acide fluorhydrique. En voici les résultats :
Par le carbonate Par Tacide
de so\ide. fluorhydrique.
Analyse Analyse
sur ir«',43o. sur ifTjSiS. Moyenne.
P^rte au feu (eau) 8,8 » 8,8
Silice 4^96 » 4^96
Alumine 19,8 20, 3 20,1
Peroxyde de fer (').. . 22,0 21,6 21,8
Oxyde de manganèse. . o,5 0,5 o,5
Oxyde de titane 0,6 » 0,6
Chaux .1,0 » 1 ,0
Magnésie 2,8 » 2,8
Potasse. ^ » 0,9 0,9
Soude » 1,9 1,9
7. Eœamen du trapp altéré. — Cette matière se trouve i la partie supérieure des carrières dans lesquelles on exploite la roche de trapp qui fournit des matériaux trèsestimés pour Tentretien des routes. Son aspect est tout à fcitle même que celui de la matière altérée p. La seule dif-
{*) La proportion relative des deux oxydes n'a pas été déterminée. Le fer a été dosé à Vétat de peroxyde.
férence à faire remarqaer tient k la présence , dans ce nonreau produit de la décomposition de la roche tr^ppéenne , de veinules d'hydroxyde de fer qui lui donnent çà et là un aspect ocreux*
Deux analyses de cette roclie décomposée, qui occupe toute la partie supérieure des carrières de trapp, ont donné
en moyenne :
Eau 8,6
Silice. 44 9^
Alumîiie 22,1
Peroxyde de fer et oxyde de niangafièse . • • • 1 7 »6
Chaux ........ 1,4
Magnésie • • « . . 2^7
Oxyde de titane « 1,0
Potasse 1,2
Soude 1,7
1**^9638 de la même roche ont été traités par Tacide chlorhydrique , afin de déterminer la proportion des produits solubles et les proportions relatives du protoxyde et du peroxyde de fer. Les matières dissoutes successivement par l'acide chlorhydrique et par la potasse liquide forment les 68,3 pour 100 du poids total de la roche, et sont composés (abstraction faite de Teau) de :
Silice 48,3
Alumine 19,7
Peroxyde de fer. 6,2
Protoxyde de fer et oxyde de manganèse. . . 16, 5
Chaux.... • 2,3
Magnésie. . , . . 3,4
Alcalis 2,4
gM
Le résidu de Tattaque, après le traitement par Tacide chlorhydrique et par la potasse, est d'un blanc jaunâtre sans points noirs. Il forme les 3 1,7 pour 100 du poids de la
roche, et doit être composé de :
Oxygène,
Silice 49 >ï 25,5
Alumine 32,4 i5,i
Protoxyde de fer 8,3 i,8
Magnésie 2,3 0,9
AlcaKs 4)8 i>o
Oxyde de tifane 3,i »
On voit que Toxyde de fer , la chaux et la magnésie se trouvent en proposions notablement plus fortes dans la portion attaquée par Tacide que dans la roche elle-même. L'alumine et les alcalis se concentrent au contraire dans le résidu insoluble dans Tacide cblorhydrique. Il en a été de même, ainsi que je Tai déjà fait remarquer plus haut , quand on a comparé la composition du trapp non altéré (0c) à celle de la portion attaquée par Tacide cblorhydrique.
Nous pouvons maintenant comparer la composition de la roche non altérée (a) à celle des produits de son altéra* tion |3 et 7. Nous ferons cette comparaison en rapportant , comme je Tai fait dans mon précédent travail, tous les éléments à une même proportion d'alumine^ représentée par 100. On trouve ainsi :
Trapp Trspp Trapp non altéré. altéré. altéré, a. ^. y.
AlHfinne 100 100 loo
Syice ... 325 212 sot
Chaux 36 5 6
Magnésie 17 i4 12
Oxyde de fer 106 107
Oxyde de manganèse . • 3 2 )
Potasse I 5, , ,
Soude j ^
Eau Il 43 38
On voit que la décomposition du trapp lui a déjà fait perdre plus du tiers de la silice, les ~ de la chaux, la moitié des alcalis qu'il renferme; une certaine quantité d'eau entre dans la constitution de la roche.
Les matières y et jS qui résultent toutes deux de la décomposition de la roche trappéenne, présentent à peu près la même composition , à l'exception pourtant de l'oxyde de fer. Les proportions d'oxyde de fer rapportées à la même quantité d'alumine sont bien les mêmes en a et en [3 , ce qui prouve que l'oxyde de fer n'a pas été entraîné dans la décomposition. Mais la roche altérée y en renferme notablement moins que le trapp a. Une portion notable du fer a donc disparu par le fait de la décomposition. Les taches, les veinules ocreuses dont j'ai signalé la présence dans la roche altérée y, montrent clairement qu'une partie du fer a pu être entraînée en dissolution , probablement sous Pinfluence d'acides organiques. J'ai signalé des faits analogues, plus prononcés même, dans mou précédent travail sur la décomposition des roches. Des réactions semblables ont été observées par M. Daubrée (i).
" On voit, d'après la forte proportion d'alcalis qui reste dans la roche altérée , que l'élément pyroxénîque du trapp paraît se décomposer avant l'élément feldspathique.
Les terres végétales qui reposent sur la roche de graustone sont, dans les environs de Saint- Austell, beaucoup plus fertiles que celles qui reposent sur le gneiss ou sur la grauwacke. Cette circonstance tient sans doute à la composition complexe et à la grande altérabilité de la roche trappéenne qui fournit aux végétaux, en se décomposant, la plupart des éléments minéraux qui doivent entrer dans leur constitution.
'1^. Basalte de Linz (bords du Rhin).
Celte roche , dont les échantillons m'ont été remis par
(i) Annales des Mines, tome X , page 37.
M. ringénieur des mines Rivot, s'altère en prenant la forme de boules qui se, décomposent sur toute leur surface, tandis que le centre est encore à Tétat naturel, i.o basalte non altéré est noir, h cassure conclioïde. On y distingue des nids de péridot, des cristaux d<; pyroxène et des lamelles incolores de très-pctile dimension qui constituent l'élément feldspatliique de la rodie. 11 agit fortement sur Faiguille aimantée. Sa densité a été trouvée de 2,91 à i5 degrés.
Il fond en une masse scoriforme, un peu huileuse, à un fort feu de dégourdi de porcelaine.
La partie extérieure des boules est d'un gris clair. En Texaminant à la loupe, on reconnaît qu'elle se compose d'une pâte blanchâtre au milieu de laquelle sont disséminés une foule de petits cristaux d'augite noirs et allongés. L<^s grains de péridot sont encore bien distincts au milieu de la matière altérée, mais ils sont devenus un peu ocreux, et plusieurs des cellules qui les renferment sont en partie vides , ce qui prouve que le péridot n'a laissé qu'un trèsfaible résidu dans sa décomposition.
On reconnaît aisément , à l'examen de la partie extérieure des boules, que la décomposition n'est point encore complète. Bien que la désagrégation de cette matière altérée soit beaucoup plus facile que celle de la roche elle-même , elle n'a point encore pris l'état terreux qui caractérise la dernière période de la décomposition.
Exposée au même feu que le basalte, dans le dégourdi du four à porcelaine , la matière grise ne se fond pas : les fragments se soudent les uns aux autres , mais sans déformation sensible. La masse devient noire. La fusibilité de cette substance est donc notablement moins facile que celle du basalte non altéré.
J'ai analysé séparément la partie centrale et la partie extérieure des boules du basalte de Linz.
a. Basalte non altéré. — Le basalte non altéré a donné n. 5
dans deux analyses :
Par le carbonate Par Tacide
dè soude. fluorhydrique.
Analyse Analyse
sur i^^tllk »«r ifr,834 Moyenne. Oxygène.
Perte au feu a, 4 *
Silice 9 » 45,9 23,8
Alumine 16,2 ■ 16,2 -^^jô
Protoxyde de fer i3,o » i3,o 2, g
Oxyde de manganèse. . o,3 » o,3 » -
Oxyde de titane 1,0 » 1,0 n
Chaux.... 10,3 » 10,3 2,9
Magnésie... 6,4 6,1 6,3 2,5
Potasse » 1,2 1,2 0,2
Soude » 3,6 3,6 0,9
On peut représenter approximativement le basalte, d'après l'analyse précédente , par :
54 de labrador6(SiO) APO», fKO.NaO.CaO).
24 de pyroxène2 (SiO) (CaO), (FeO.MgO).
10 de pcridot(SiO) (FeO, MgO).
10 de fer oxydulé titanifère.
2 d*eau.
j3. Basalte altéré. — L'analyse de la partie extérieure des boules a donné les résultats suivants :
Par le carbonate
Par Tacide
de soude.
fluorhydrique.
Analyse
Analyse
sur ifr^79i.
sur i9r,-j77.
Moyenne.
Oxyde de manganèse. . .
Comparons ces résultats à ceux fournis par la roche non altérée, en rapportant toujours les éléments à loo d'alumine^ nous trouverons :
Basalte
Basalte
nofi altcrc.
altère.
ioo,o
On voit, par le rapprochement qui précède, que le basalte 5 dans cette première période de la décomposition , a perdu une portion notable de la silice, de la chaux, de la magnésie et des alcalis qu'il renfermait. Les \ des alcalis ont déjà disparu, ce qui prouve que la décomposition de Vêlement feldspathique est fort avancée. Une certaine quantité d'eau est entrée dans la constitution delà roche.
Les matières enlevées au basalte par la décomposition ont la compositjion suivante :
Ox|[gène.
Le rapport de l'oxygène de la silice à l'oxygène des alcalis est d'environ 6 à i, tandis que dans la transformation de J'orthose en kaolin, la silice et la potasse qui se séparent
renferment des quantités d'oxygène qui sont entre elles dans le rapport de 9 à i . Ajoutons que la silice qui s'est séparée dans la décomposition du basalte, ne provient pas en totalité du labrador. Le pyroxène et le péridot perdent, en effet, en se décomposant, la majeure partie, si ce n'est la totalité de leur silice, ainsi que je Tai montré précédemment. Les proportions de silice et d'alcali , qui se séparent dans la décomposition du labrador, renferment donc des quantités d'oxygène dont le rapport est certainement moindre que celui de 6 à I .
Les résultats qui précèdent confirment très-nettement ceux obtenus dans mon précédent travail. Ils montrent que les éléments entraînés sous l'influence des agents atmospbériques , dans la décomposition de la roche , ne sont pas seulement les alcalis et de la silice, mais que la magnésie, la chaux, l'oxyde de fer peuvent être également enlevés d'une manière plus ou moins complète , suivant les circonstances qui ont accompagné cette décomposition. On trouve également, comme résultat général , que l'alumine et l'eau sont toujours en proportion plus forte dans le résidu de la décomposition que dans la roche non altérée. Ce résidu tend à se rapprocher de plus en plus d'un silicate d'alumine hydraté, d'une argile.
Je ne me suis point occupé dans ce travail^ non plus que dans le précédent , de déterminer les causes -premières de l'altération des roches plutoniques. Les importants travaux de M. Becquerel et ceux de M. Alexandre Brongniart sur le gisement des kaolins, sont bien connus des savants. Mon but principal a été de comparer, à l'aide de l'analyse chimique, la composition des résidus de la décomposition à celle de la roche non altérée , et d'en déduire , abstraction faite de toute considération sur les causes premières de l'altération, U nature et la proportion des. éléments qui disparaissent. Les corps qui se séparent ainsi de la roche sont entraînés en
dissolution dans les eaux qui filtreot constamment à travers Iç sol.
On avait admis jusqu'à ces derniers temps que la décomposition des silicates naturels alcalifères était duc à la solubilité dans l'eau du silicate alcalin qui se séparait. Pour Forlhose 12 (SiO), Al'O'*, KO, on explique la formation du kaolin 3(SiO), APO' par rentraineoient, au moyen de Teau, d'un silicate 9(SiO), KO formant la limite extrême des combinaisons solubles. JNous avons vu plus haut que, dans la décomposition du labrador, la silice se trouve en proportion bien moindre par rapport aux alcalis dans les matières entraînées. Les recherches contenues dans ce travail montrent que la chaux, la magnésie, Toxyde de fer sont entraînés en même temps que la silice, quelquefois même avant les alcalis, dans la décomposition de la roche. Le pyroxène, le péridot peuvent disparaître complètement par la dissolution de tous leurs éléments. L'entraînement de la silice parait donc être tout à fait indépendant de la présence des alcalis.
Les circonstances de la décomposition des roches de trapp et de basalte dont je viens de parler étant tout à fait les mêmes que celles relatives aux roches dont je me suis occupé dans mon précédent travail, il serait sans intérêt de reproduire ici les considérations que l'on peut en déduire sur les actions chimiques qui contribuent à la décomposition, et sur l'état de combinaison des éléments qui disparaissent. L'icide carbonique et l'oxygène en dissolution dans les eaux qui filtrent à travers le sol , la décomposition des matières organiques ou Faction des matières organiques vivantes , les phénomènes de la nitrification , me paraissent être les agents principaux qui déterminent rentrainement de la silice et des bases solubles. Je me contente d'indiquer ces considérations qui ont été développées avec détail dans le précédent Mémoire.
Les résultats généraux de ces recherches établissent un
lien précis entre la composition chimique des roches d'origine ignée et celle des terrains formés par voie aqueuse. On voit, en effet, toutes les roches pluloniques produire un résidu argileux par leur décomposition. Le feldspath des granits se change en kaolin; pour les autres roches que j'ai examinées , on voit de mèniè Talumine se concentrer dans le résidu de la décomposition en retenant de la silice et fixant de l'eau , tandis que les autres éléments sont entraînés en dissolution. On peut donc poser comme principe général que toutes les roches ignées renfermant de l'alumine, laissent par leur décomposition un résidu argileux plus ou moins pur, plus ou moins mélangé de quartz, d'oxyde de fer, etc. , suivant la nature de la roche , et suivant les circonstances dans lesquelles son altération a eu lieu.
Si maintenant on considère que presque toutes les roches d'origine ignée sont sujettes à la décomposition sous les influences atmosphériques -, que cette décomposition continue à s'opérer de nos jours sur une grande partie de not continents (i) ; si Ton remarque que les blocs d'une grande hauteur restés en place sans altération sont des témoins qui attestent l'épaisseur de la roche désagrégée et entraînée par les eaux, et par conséquent toute l'importante géologique du phénomène -, si l'on considère enfin que certaines roches, non sujettes à la décomposition, conservent depuis des milliers d'années l'impression des stries foimées à leur surface par d'anciennes érosions, on en conclura que la destruction des terrains d'origine ignée est toujours précédée ou accompagnée de la décomposition des silicates qui les constituaient, et par conséquent de la formation des matières argileuses.
(i) Les citations de roches ignées en décomposition reviennent à chaque page dans le texte descriptif de la carte géologique de France , par MM. Dufrénoy et Elie de Beaumont. \oyez notamment les pages 1 16, i a3 , i6o , i84 y 3KH>, 3o6, etc., du tome
On peut faire remarquer aussi que Fon ne rencontre qu« par exception, dans les terrains stratifiés, des silicates à plusieurs bases analogues à ceux des roches plutoniques , tandis que le silicate d'alumine hydraté, l'argile, en forme la partie principale. Toutes les argiles enfin renferment, comme M. Mitscherlich l'a prouvé, des quantités notables d'alcali qui prouvent leur communauté d'origine avec le kaolin. N'est-il pas démontré par toutes ces considérations que l'argile des terrains stratifiés provient en totalité de la décomposition des rothes plutoniques. La facilité avec laquelle la roche amenée ainsi à l'état terreux a pu se délayer dans les eaux pluviales explique très-simplement son entrai** nement par voie mécanique , jusque dans les bassins , ma-* rins ou lacustres, où les matières se sont «déposées.
On chercherait en vain une autre origine aux masses argileuses des terrains stratifiés : personne ne peut voir dans ces matières le résultat d'une simple désagrégation des roches ignées. Elles difierentde celles-ci par leur composition chimique moins complexe , par l'eau qu elles renferment en combinaison, par leurs propriétés physiques, leur plasticité, leur infusibilité. On ne peut supposer non plus que les matières argileuses sont sorties du sein de la terre, soit à l'état solide à la manière des produits des éruptions boueuses , soit en dissolution dans les eaux minérales. A l'exception de la décomposition des roches feldspathiques , on ne connaît aucune réaction qui puisse produire , à l'époque actuelle , des composés analogues à l'argile. Les eaux minérales n'ont pas maintenant une grande importance géologique, et de plus, il est essentiel de remarquer qu'on ne trouve jamais, ou qu'on ne trouve que des traces très-faibles d'alumine, dans leur composition. On ne saurait donc voir dans les eaux minérales l'origine de matières aussi chargées d'alumine que le sont les argiles. La production des eaux minérales me parait au contraire un fait qui se lie intimement à la décomposition des roches ignées.
Les eaux alcalines qui sont chargées à la fois de bicarbonates, d'acide carbonique libre et de silice , renferment en effet tous les éléments que la décomposition enlève aux roches platoniques, comme les alcalis, la chaux, la magnésie, quelquefois le protoxyde de fer. Ces actions chi-^ miques s'exercent dans la profondeur comme à la surface du globe et elles doivent amener des changements très-remarquables dans la composition et la texture des roches sur lesquelles elles s'exercent.
Je ne saurais donc voir, dans Targile des terrains stratifiés , autre chose que le produit de lentraîncment mécanique des résidus de la décomposition des roches plutoniques. On conçoit du reste toutes les variétés que doivent présenter ces couches dans leur composition et leur nature. En effet, les eaux qui entraînent l'argile en suspension enlèvent en même temps d'autres matières de grosseur et de densité différentes qui peuvent se mêler avec les dépôts argileux y comme le sable, le mica, etc. Ces dépôts mécaniques se mélangeront forcément avec les autres corps qui se précipiteront chimiquement dans le mêuie bassin , comme la silice qui a été dissoute dans la décomposition des silicates, les^arbonates de chaux et de magnésie, l'oxyde de fer, etc. L'explication que je présente me paraît satisfaire d'une manière tout à fait simple à toutes les conditions du problème.
Il est un autre ordre de considérations qui se lie intimement aux recherches précédentes et sur lequel je dois appeler l'attention. Personne n'a jamais pensé à signaler ce grand phénomène de la décomposition des roches comme une des causes actives, permanentes , de l'altération de Tair atmosphérique. Il est facile cependant de montrer qu'il doit en être ainsi. La décomposition des roches ignées tend à déterminer la précipitation, la minéralisation de l'acide carbonique et de l'oxygène.
Le fer est contenu en effet à l'état de protoxyde dans les roches ignées ; la décomposition le transforme en peroxyde
au moyen de Toxygène de Tair. Les roches pyroxéniques et amphiboliques condensent ainsi , en se décomposant, de fortes proportions d'oxygène.
La précipitation de Tacide carbonique résultant de la décomposition des rocbes est un phénomène d'une bien plus grande importance. Commençons d'abord par bien constater que toute décomposition des roches plutoniques, sous l'influence des agents atmosphériques^ est accompagnée de l'absorption d'une quantité correspondante d'acide carbonique, quelles que soient du reste les causes premières de l'altération de la roche.
Nous avons vu des silicates sans alcali, le péridot, le • pyroxène, perdre leur silice, par la décomposition, d'une manière beaucoup plus coniplète que le feldspath, et nous avons dû en conclure que l'entraînement de la silice pouvait être tout à fait indépendant de la présence des alcalis. Mais, en supposant même qu'il se sépare du silicate de potasse en solution dans l'eau, il est évident que cette combinaison de silice et d'alcali sera immédiatement décomposée par l'acide carbonique, soit à l'air libre, soit à quelque profondeur au-dessous du sol. Nous savons, en effet, que l'acide carbonique décompose immédiatement les silicates solubles avec formation de bicarbonates et de silice qui ne se sépare qu'autant que la solution est concentrée. Nous savons de plus que la silice ne décompose pas, par la voie humide, les carbonates alcalins , puisqu'en évaporant à siccité une dissolution contenant des bicarbonates alcalins et de la silice, on n'obtient jamais qu'un mélange de silice et de carbonates neutres ; la silice se trouve cependant ici dans les circonstances les plus favorables pour rentrer en combinaison, l'excès d'acide carbonique disparaissant par le fait de l'évaporation à siccité. Nous devons en conclure, à plus forte raison, que des silicates alcalins ne peuvent pas exister en présence de l'acide carbonique qu'on rencontre en proportion notable dans toutes
les eaux qui ont filtré à travers le sol. On peut ajouter encore que les eaux thermales alcalines , dont l'origine est bien certainement en relation avec des roches plutoniques en décomposition à une certaine profondeur au-dessous du sol, ne renferment que des bicarbonates et de la silice, jamais de silicates.
En considérant, au contraire, l'acide carbonique comme l'agent de la dissolution des matières enlevées à la roche, on satisfait aisément à tous les faits observés. La silice est sen-^ siblement soluble dans Teau pure, dans l'eau chargé6 d'acide carbonique, et surtout dans l'eau contenant des carbonates alcalins. La chaux et la magnésie se dissolvent aussi très -facilement dans l'eau chargée d'acide carbonique; l'alumine, au contraire, ne s'y dissout pas notablement. On conçoit donc aisément que cet agent puisse entraîner en dissolution tous les éléments que la décomposition sépare des roches.
La formation des carbonates , dans les circonstances qui viennent d'être indiquées, détermine une perte d'acide carbonique pour l'atmosphère. Les carbonates alcalins rencon* treront , soit dans les eaux douces , soit dans la mer, des sels solubles à base de chaux et de magnésie, et produiront, en définitive, des carbonates de ces deux bases qui se déposeront à leur tour, spontanément ou par l'intermédiaire des zoophytes ou des mollusques. Les bases, qui tout à l'heure se trouvaient combinées à la silice dans les roches ignées , ont précipité de l'atmosphère une proportion équivalente d'acide carbonique.
Appliquons ce résultat à la décomposition du feldspath orthose. Ce minéral contient 17 pour 100 de potasse qui doivent absorber 7,8 pour 100 du poids de l'orthose en acide carbonique. Or, la deiisilé de l'orthose étant 2,5 envi-* i*on , on voit que i mètre cube de ce minéral absorbe , en se décomposant complètement, igS kilogrammes d'acide carbonique. La pression due à l'acide carbonique dans l'air
netaut que de i^^M P&i* mètre carré de surface, il en résulte qu^il suffirait de la décomposition complète de moins de 0^,007 d'épaisseur d'orthose pour absorber la totalité de l'acide carbonique contenu dans l'atmosphère, si cette décomposition s'opérait à la fois sur toute la surface du globe. En réduisant la surface sur laquelle la décomposition s'opère à ^ de celle de la terre , on voit qu'il suffirait de o"^,i4 d'épaisseur de feldspath décomposé pour déterminer la complète absorption de l'acide carbonique de l'air. Si l'on considère la grande facilité avec laquelle certaines roches se décomposent sous nos yeux , si Ton fait attention que les roches granitiques se présentent souvent décomposées dans des monuments construits par les hommes , on arrivera à cette conclusion, que la décomposition des roches plutoniques doit amener inévitablement^ au bout d'un temps assez court, une diminution très-considérable dans la proportion d'acide carbonique contenue dans l'atmosphère.
On objectera peut-être à ce résultat que les bases enlevées par la décomposition aux silicates des roches ignées , peuvent être entraînées en combinaison avec des acides plus forts que l'acide carbonique, à l'état de nitrates, par exemple, ou en combinaison avec des acides organiques. Je ferai remarquer d'abord que les nitrates n'ont jamais été signalés dans les eaux d'aucune mer ou d'aucun lac, bien que ces sels se forment journellement à la surface du globe et qu'ils doivent être, en raison de leur grande solubilité, facilement entraînés dans le réservoir commun. Ce résultat montre que les nitrates se décomposent dans les eaux de la mer sous l'influence de matières organiques vivantes ou en décomposition. S'il n'en était pas ainsi, cette formation continue des nitrates ferait perdre rapidement à l'atmosphère son oxygène et une partie de son azote. M. Kuhlmann, auquel on doit des recherches sur l'emploi des
(i) En admettant rê^ôr ®° poids d'acide carbonique dans l'air, d'après le» recherches de M. Boussingault et Lewy.
nitrates dans l'agriculture, a monti^ que ces sels se déconi'^ posent sous l'influence des matières organiques; les nitrates de chaux et de magnésie donneront donc finalement des carbonates de ces bases.
Les mêmes considérations s'appliquent aux combinaisons salines formées par les acides oi^aniques. Ces sels finissent généralement par donner des carbonates sous Tinfluence prolongée de Tair et de Teau.
Si les argiles des terrains stratifiés proviennent en totalité de la décomposition des roches feldspathicpies , ainsi que cela peut paraître démontré par les considérations présentées plus haut, on en déduit rigoureusement cette conclusion « que leur formation a du précipiter de F atmosphère des quantités immenses d'acide carbonicjue (i). On trouve, par un calcul Mmple. qu Viles représentent plus de cent mille fois la quantité qui existe aujourd'hui. Un tel résultat est fait pour etlrayer l'imagination , et cependant il est une conséquence rigoureuse d'expériences précises et de notions scientifiques que je crois incontestables.
Je ne prétends nullement cjue 1 immense proportion d'acide carbonique indiquée plus haut ait fait partie k la fois de 1 atmosphère terrestre. Le résultat que j'ai signalé me parait pouvoir s>3qpliquer d une manière beaucoup phb simple « et qui n exi^e pas que Tair ait eu, aux diverses époques géologiques , une composition irès^/férmie de celle qu'U présente aujourd'hui.
Je ifois dans les phénomènes volcaniques la principale cause qui restitue à ralmosphère Tacide carbonique que la déconq^o^ition des roches en précipite. M. Booscàngault a
^i' SaLpp<»oas «|a« Var^« pa««î»a«) de U vL'cxj tu po^itioa die TorUMse : rortbDC6« r 3 Si O \ \l* O*. KO lafes*? 5 ^ Si 0\ It* i>» d ir^e qtti représente » r^tat aixliiydr« I«» 4^ pour too dti ç»otds> «JNl tWlds^dL P^Hir wk i'|miw<nii ■M^eoLU de ^H> aièCKS d^tr^île tsitr totite Ui ^wdOA.'x; dtt, ^lkjb«« «a trawn» ^pe U toriouiùoa d«f c^toî ^u:aAÙte d xr^ile a^ura defiermint; la pcecipituiMMi par owtM cttR« iie plus de i ^CvOoo iiXoipnmiiti» ^Tbctffe curiKieÀ^KOtt 1 35,ooo foi» ta ^pMMàte 4|eà «ùs*t «ctiMtlmtQt dau» l ;iir.
constaté que les gaz qui se dégagent du sol , auprès des roicens des Andes , étaient presque uniquement formés diacide carbonique. Les environs du Vésuve, de l'Etna, le laissent dégager en grande quantité. Les volcans éteints exhalent tous par le sol lui-même ou par les sources thermales qui indiquent la dernière période de leur activité, des torrents d'acide carbonique. M. de Humboldt ( i) signale ce gaz comme étant le seul produit des volcans quand ils se refroidissent. Quelle est Toriginede ces dégagements d'acide carbonique? Ce gaz proviendrait-il de la décomposition de carbonates à de grandes profondeurs, sous l'influence de roches siliceuses et d'une haute température, et son dégagement serait-il par conséquent un produit nécessaire de la formation des laves? ou bien l'acide carbonique serait-il dissous dans les matières en fusion qui existent dans le sein de la terre , comnie l'oxygène est dissous dans la litharge ou dans l'argent fondus, comme l'air est dissous dans Feau, pour s'en séparer au moment de la solidification? Cette vue ingénieuse , qui appartient à M. Elie de Beaumont , montrerait la partie fluide du globe terrestre comme un immense réservoir d'acide carbonique , d'où le gaz se dégagerait au fur et à mesure des progrès de la solidification. ^Quoi qu'il en soit de l'origine de l'acide carbonique émis par les volcans, il est certain que c'est là un phénomène considérable dont on conçoit que les effets puissent contrebalancer les résultats de l'absorption du même gaz dans la décomposition des roches. Ces faits font ressortir la liaison intime que tous les grands phénomènes de la nature ont les uns avec les autres. La chaleur centrale de la terre, cause première de toutes les actions volcaniques , paraît indispensable à l'entretien de la vie organique à sa surface. Telle est la conclusion à laquelle on est amené par les résultats de ce travail . Supprimez les phénomènes volcaniques , et bientôt l'acide carbonique de l'air aura disparu. Cette vie
(i) Cosmos, tome I, page 281, traduction de M. Faye.
intérieure dtt globe terrestre , rendue manifeste par les mouyements de sa croûte solide , par les déchirements du sol , par ces violentes éruptions de gaz et de matières en fusion, serait une des conditions essentielles du maintien de la vie à sa surface. Ces rapprochements présentent , ce me semble, un intérêt particulier. Quand Saussure eut démontré par ses belles expériences, cette admirable loi de la nature, en vertu de laquelle le carbone passe de l'atmosphère dans les végétaux pour être bientôt restitué à l'état d'acide carbonique, soit par leur décomposition, soit par les animaux qui s'en nourrissent, on crut que cette rotation du carbone assurait la permanence de la composition de Tair atmosphérique. On voit maintenant qu'il faut faire intervenir dans la solution de la question des phénomènes d'un tout autre ordre , et que les éléments minéraux de la croûte terrestre concourent aussi , par des réactions inverses les unes des autres, à la production de cet équilibre.
JTai examiné avec quelque détail, dans mon précédent Mémoire, d'autres actions chimiques qui s'exercent entre les éléments de l'atmosphère et les matériaux de la croûte solide du globe. Je me contente de les signaler ici de nouveau, sans prétendre qu'elles embrassent toutes les réactions des roches sur l'atmosphère.
Tai insisté sur les considérations qui précèdent, convaincu que la recherche et la découverte des causes qui lient les formations géologiques k la composition de Pair atmosphérique , sont de la plus haute importance pour l'histoire du globe. Rien ne nous prouve en eJïet que notre atmosphère ait eu à toutes les époques la même composition qu'à présent. Les belles recherches de M. Adolphe Brongniart , sur la âore houillère , ont conduit tous les géologues à admettre, avec cet illustre botaniste, IVxistence dans l'atmosphère , à cette époque , d'une proportion d'acide carbonique supérieure k celle que Ton j trouve actuellement. Tout porte k penser qu il y a une relation nécessaire entre
la nature des végétaux et des animaux , et la composition du milieu dans lequel ils vivent. La permanence dans lés proportions relatives des éléments de Tair, serait intimemei^ liée à la permanence des formes organiques à la surface du globe, et chacune des créations diverses dont nous retrouvons les débris fossiles , aurait été destinée à vivre dans une atmosphère particulière. Un pareil sujet conduirait à des spéculations sans fin. Rien n'établit que les causes variées qui tendent à modifier la composition de Tair aient en ce moment une résultante nulle. Les travaux de précision sur la composition de l'air, que Ton a exécutés depuis quelques années , fourniront certainement à la science des documents très-précieux pour la solution de cette question. Je crois qu'il y aurait un très-grand intérêt à déterminer la quantité d'acide carbonique contenue dans l'air en divers lieux, à diverses hauteurs , dans des conditions variées de saisons, de températures, de directions des vents, en prenant pour base les expériences si précises exécutées déjà par MM. Boussingault et Lewy (i). La fixation de ces nombres fournirait à l'histoire naturelle du globe une donnée des plus importantes pour le présent et surtout pour l'avenir.
Recherches sur les altérations des roches stratifiées par les agents atmosphériques et les eaux d'infiltration.
Les recherches que j'ai eu l'honneur de présenter à l'Académie dans deux Mémoires successifs sur la décomposition des silicates, concernaient particulièrement les roches cris- Ci) Annales de Chimie et de Physique, 3* série , t. X , p. 4^6 et 470-
tallisées. J'ai cherché à déterminer, par la comparaison des résultats des analyses de la roche à son état naturel et de la même roche décomposée , la nature et la proportion des éléments qui disparaissaient par le fait de la décomposition^ ainsi que les causes qui avaient pu la produire. 11 m'a paru qu'on pouvait arriver ainsi à établir des relations d'une grande netteté entre les roches d'origine ignée et celles qui , par leur stratification, par les débris organiques qu'elles renferment, accusent évidenmient une origine aqueuse. J'ai fait voir enfin toute l'importance de ces phénomènes de décomposition qui se continuent encore à l'époque actuelle, au point de vue de l'influence qu'ils exercent sur la composition de l'atmosphère terrestre.
Les faits que j'ai rassemblés dans ce Mémoire s'appliquent spécialement aux terrains stratifiés. Les roches qui les constituent subissent aussi pour la plupart des modifications remarquables par l'influence des agents atmosphériques et par Faction des eaux d'infiltration. Leur aspect pétrographique varie en même temps que leur composition chimique. Le même phénomène, considéré plus en grand, me parait être la cause de changements importants survenus dans Tallure et Tinclinaison de certaines couches, posté-' rieurement à leur dépôt.
Le sujet que j'essaye de traiter dans ce Mémoire est des plus vastes et exigera sans doute de longues recherches. J'espère montrer • par l'exposé de quelques faits , tout Finlérêt que présenterait , pour la géologie, l'étude des terrains entreprise dans cette nouvelle direction.
La première partie de ce travail s'applique aux dépôts gypstnix. Les masses de gypse qu'on exploite dans diverses formations présentent , œmme on sait . des conditions toutes particulières de gisement qui leur ont fait attribuer, dans un grand nombre de cas , une origine métamorplwjiie. Les faits que j 'ai rassemblés me paraissent démontrer ^ dans un grand nombre de cas, que cos apparences sont dues k Tac-
don prolongée des agents atmosphériques et des eaux d^i'nfiltration.
J'indiquerai, dans la seconde partie de ce travail, plusieurs faits relatifs aux modifications qu'éprouvent des terrains calcaires soumis aux mêmes influences.
