DE L'EXTENSION À DONNER AU GROUPE DES QUARTZITES

D'après les définitions que je viens de donner, les grès ont un ciment et les quartzites en sont dépourvus. Si 1 on s en tient à cette conception rigoureuse des grès et des quartzites, il est impossible de classer de nombreuses roches du Bassin de Paris.

Voici par exemple un dépôt formé de grains de quartz noyés dans un ciment siliceux. Les grains de quartz, sans exception, présentent un accroissement secondaire; le\u*s contours primitifs sont visibles ou non. Dans tous les cas, leur forme actuelle est irréguhère et les caractères détritiques sont effacés; parfois même quelques éléments presque contigus à Torigine se moulent les uns sur les autres et engendrent de petites plages de quartzite. Comment faut-il nommer une pareille roche? Elle participe du grès par son ciment et du quartzite par la forme de ses grains qui masque leur origine première. Inversement, elle s'éloigne du grès par la disparition des contours clastiques des grains et du quartzite par la présence du ciment.

Remarquons que le trait fondamental du grès, c'est le caractère détritique de ses éléments ; le critérium du quartzite est le moulage des grains les uns sur les autres , et par voie de conséquence Tabsence de caractères détritiques dans le quartz. Une roche qui n'a plus rien de dastique ne peut être confondue avec le grès qui est la roche détritique par excellence. Au fond ITiistoire de la roche en question est celle dé beaucoup de quartzites. Il s'est produit un nourrissage des grains clastiques — qui aurait abouti à la genèse d'un quartzite typique si les éléments avaient été plus rapprochés ou juxtaposés. Si l'origine des deux dépôts est la même , si les caractères morphologiques des grains de quartz sont identiques, on peut dire que les affinités de cette

roche la rapprochent beaucoup plus des quartzites que des grès. Pour éviter d'introduire dans la classification des roches sédimentaires un nouveau terme dont la création ne me parait pas suffisamment justifiée, je propose de faire rentrer une pareille roche dans les quartzites. Refuser de la rattacher aux quartzites, c'est donner la priorité à cette particularité bien secondaire, en vérité, que les grains de quartz étaient trop éloignés à Torigine pour qu'un accroissement secondaire les soude les uns aux autres. La caractéristique fondamentale du groupe des quartzites ne serait plus l'existence exclusive de grains moulés les uns siu* les autres , mais la suppression du caractère détritique des éléments et la forme irrégulière des grains qui leur permet de se mouler les uns sur les autres — quand ils sont suffisamment rapprochés.

La famille du quartzite ainsi élargie comprend deux termes : le quartzitc typique qui répond rigoureusement à l'ancienne définition et le quartzite à ciment. Ces deux termes passent graduellement de l'un à l'autre. Dans tous les cas, le caractère distinctif du quartzite est tiré de la forme irrégulière et anguleuse des grains de quartz qui ne sont jamais roulés et arrondis.

On peut se demander si ce critérium offre toute la précision voulue pour lui donner le pas sur tous les autres. La question ne se pose point pour les quartzites typiques , puisque tous les éléments ont des contours teUement irréguliers qu'ils s'apphquent les uns sur les autres sans laisser de vides. Quant aux quartzites à ciment, ils dérivent d'anciens grès conune je le montrerai plus loin. Ce sont des grès dont les grains de sable ont subi un accroissement secondaire qui a presque toujours profondément modifié leur forme première. Cest une auréole de quartz secondaire qui donne aux minéraux une forme irrégulière. L'auréole se reconnaît aux caractères suivants dans tous les quarl-* zites à ciment du Tertiaire parisien :

1^ Le contour primitif du grain de sable est souligné par une zone d'impuretés souvent très apparente;

2* Les indusions qui pullulent dans beaucoup de grains de quartz ne pénètrent jamais dans l'auréole secondaire, qui reste de ce fait toujours très limpide ;

3® L'enveloppe de quartz secondaire est quelqiiefois zonée;

4^ Elle présente toujours un contour dentelé, frangé, qui &it constamrment défaut dans les grains de sable non modifiés par accroissement secondaire.

Bref, on n'hésite jamais à dire que des grains de quartz ont subi un accrois-

sèment secondaire , que leur forme irrégulière dans les quartzites à ciment n est pas originelle.

La distinction des quartzites à ciment ne complique nullement le diagnostic macroscopique du groupe, et après avoir fait une étude approfondie de ces roches, je ne vois aucun motif sérieux pour rejeter la nouvelle conception des quartzites que je soumets à l'agrément des géologues. H ne peut d'ailleurs résulter aucune confusion de la modification que je propose. Le même terme qui a servi autrefois à désigner des roches d'origine « pyrogène » sert aujourd'hui à nommer des roches d'origines très diverses, caractérisées par une structure donnée. Ce changement considérable dans l'acception du mot n'a pas soulevé la plus petite difficulté pratique. Il en sera de même si l'on donne au terme « quartzite » un sens plus large que par le passé.

La définition conforme à cette compréhension nouvelle du groupe serait la suivante :

Le qnartzile est une roche essentiellement composée de grains de quartz dépourvus de contowrs détritiques y moulés les uns sur les autres dans le quartzite typique ^ agglutinés par une gangue siliceuse dans le quartzite à ciment.

Caaaaifloatlon des grès.

Tous les grès possèdent un ciment de composition très variable. La classification que j'ai adoptée est fondée sur la nature du ciment. Le terme générique grès est suivi d'un qualificatif qui intervient seul dans la spécification minéralogique.

Ex. : Grès calcaire; Grès ferrugineux.

Quand le ciment comporte l'existence de deux éléments , l'un et l'autre très développés , je les mentionne successivement en tenant compte de l'ordre de fréquence.

Ex. : Grés calcédonieux et opalifère.

Lorsque l'abondance d'un minéral détritique nécessite une indication complémentaire , il est d'usage d'ajouter un qualificatif à celui du ciment.

Ex. : Grès calcaire glauconieux; Grès ferrugineux micacé.

n me parait préférable de faire suivre le qualificatif réservé au ciment du nom du minéral en question, précédé de la préposition à, et d'écrire :

Grès calcaire à glaaconie; Grès ferrugineux à mascovitc.

La nomenclature proposée s'inspire dans la mesure du possible de l'excellente nomenclature des rocbes éruptives de Fouqué et M. Michel-Lévy.

Je distingue dans la famille des grès deux groupes différents :

1® Les grès proprement dits ou grès typiques, qui répondent rigoureusement à la définition proposée. Ces grès ne renferment que des grains de quartz plus ou moins roidés;

2^ Les grèsHjuartziles ^ qui forment un terme de passage aux quartzites. Les grains de quartz dans une proportion toujours inférieure à la moitié, et le plus souvent très faible , ont subi un accroissement secondaire. Tantôt ils s'a}>pliquent les uns sur les autres et donnent naissance à de petites plages de quartzite typique; tantôt ils sont isolés dans un ciment. En un mot le grès prend par places les caractères, soit d'un quartzite typique, soit dun quartzite à ciment. Beaucoup de grès du Tertiaire parisien sont des grès-quartzites.

1. Grès proprement dits. — Les grès que j ai décrits appartiennent aux espèces suivantes :

Grès calcaire;

Grès dolomitique;

Grès ferrugineux ;

Grès pyriteux;

Grès manganésifère et cobaltifère;

Grès opalifère;

Grès quarlzeux.

2. Grès-quartzites. — Ces roches à caractères mixtes, plus rapprochées des grès que des quartzites, représentent un stade de passage des grès aux quartzites. Les principaux types décrits sont les suivants :

Grès-^uartzite sans ciment. C'est un spécimen très curieux dans lequel des grains de sable, juxtaposés et non reliés par une gangue, sont maintenus en

place par des plages composées d éléments pourvus d'une couronne de quartz secondaire et moulés les uns sur les autres :

Grès^uartzite ferrugineux; Grès-quarzite calcédonieux; Grh-quartzite opalifère et guartzeux; Grès-quartzite quartzeux, opalifère et calcédonieux; Grès-^uarlzité quartzeux; Grès-quartzitc quartzeux et ferrugineux.

La structure des quartzites dans ces roches qui participent à la fois de la nature des grès et des quartzites est réalisée de deux manières :

1® Une partie des minéraux s'appliquent les uns sur les autres et forment des plages de quartzite typique, isolées dans des plages de grès;

2® Des grains de sable enveloppés de quartz secondaire sont plongés dans un ciment siliceux.

Degré d'abondance du ciment des grès et grâs-quartzites. — Le rôle du ciment varie beaucoup avec les échantillons. Son aspect change pour un type . donné, suivant que les espaces cjui lui sont réservés sont plus ou moins grands et qu'il les occupe complètement ou non.

En général , les minéraux détritiques sont noyés dans le ciment qui constitue une trame continue. Sauf dans les grès calcaires et dolomitiques, les interstices qui les séparent sont peu développés. Un seul échantillon est composé d'éléments juxtaposés qui ne laissent entre eux que des vides, en forme de coins, résultant de leur juxtaposition incomplète. Je ferai ressortir plus loin l'importance de ce fait quêtons les échantillons étudiés, à l'exception de deux, avaient leurs minéraux séparés à l'origine.

Le plus souvent le ciment occupe la totalité des vides intergranulaires. Dans un petit nombre d'échantillons, le ciment n'oblitère qu'une partie de chaque intervalle. Ce sont des grès à ciment inachevé dans lesquels la gangue tapisse les parois des vides ou les envahit presque complètement. H y a tous les passages entre le grès très pauvre en ciment et ceux qui possèdent une gangue susceptible de former à elle seule la moitié de la roche.

Les grains nourris qui donnent naissance aux plages de quartzite typique dans les grès-quartzite laissent sQuvent entre eux des petits coins vides qui

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résultent d'un arrêt de développement dans raccroissement secondaire. Ces vides sont quelquefois remplis de quartz microcristallin.

Structure du ciment. — Lsl structure du ciment est un des facteurs qui contribuent le plus à faire varier la physionomie des grès au microscope. Les principales manières d'être du ciment dans les grès calcaires, siliceux et ferrugineux sont les suivantes :

1 ^ Grès calcaires. — A. La calcite forme une auréole très mince autour de tous les minéraux et laisse d'importants vides.

B. Le ciment est un mélange de carbonate de chaux ancien très fm et impur, et de calcite pure qui en dérive par recristallisation. Un cas particulier montre un ciment calcaire composé de petits grains arrondis de calcaire ancien, isolés et enclavés dans de grands éléments de calcite secondaire.