ÉTUDES SUR LES TERRAINS

Bt sur les filTBS HÉTAIiUFÊREM qa’il» renfermenl.

La Toscane, limitée à l’est par Taxe culminant des Apennins, à l’ouest par la Méditerranée, est une ré{»ion montueuse, remarquable, dès le premier abord, par les formes variées et abruptes de ses accidents. Abstraction faite de la crête linéaire des Apennins, qui détermine le partage des eaux entre l’Adriatique et 1a Méditerranée et domine le pays en se tenant à vingt-cinq lieues des côtes occidentales, on a de la peine à reconnaître un système de direction dans ces accidents multipliés qui ne se rapportent à aucun axe, et semblent plutôt composés de groupes indépendants, tantôt isolés, tantôt agglomérés.

Si l’on vient à étudier l’allure des cours d’eau, c’est-à-dire la disposition des vallées, on voit que les principales affectent une direction généralement perpendiculaire à celle des côtes, et par conséquent à l’axe des Apennins. Telles sont les vallées de l’Arno, de la Cecina, de la Cornia; de l’Ombrone et de l’Albegna. Ces vallées principales

GITES métallifères

sont larges et très ouvertes à leur embouchure; elles forment ainsi, vers les côtes, de vastes plaines qui contrastent avec l’aspect montagneux de la contrée. Ces plaines, dites des Maremmes, composées d’alluvions, sont ordinairement d’une grande fertilité, et seraient des plus riches de l’Italie si les fièvres de l’erin cattiva n’en rendaient le séjour dangereux pendant quatre à cinq mois de l’année. Parmi les fleuves, il n’y a que l’Arno qui prenne sa source dans les Apennins, et l’on remarquera que sa direction normale subit à la rencontre des montagnes de Pralo un brusque renvoi vers le S.-20®-E. , direction qui se retrouve dans un grand nombre des crêtes montagneuses déterminant les vallées longitudinales, c’est-à-dire celles des rivières.

Ces vallées longitudinales croisent en effet les vallées des fleuves sous des angles presque droits, telles sont celles de l’Hlra, de l’Eisa, de la Pesa, de rOmbrone di Pistoïa, qui croisent l’Arno; celles de la Mensa et de l’Aibia, qui se jettent dans l’Ombrone di Grossetto, et celle du canal de la Chiana. Ces vallées secondaires ont servi à l’établissement des principales routes qui rattachent la Toscane aux autres États de l’Italie. Ainsi : les routes de Florence à Arezzo et Perugia, d’Empoli à Sienne et Uadicofaui, de Ponte d’Era à Vollerra et Grossetto , ('nfin, la voie Emilienne établie suivant la côte, par-

IIE LA TOSCANE

lent toutes quatre de points échelonnés dans la vallée de l’Arno, et marchent parallèlement aux Apennins ou à la côte, en suivant les vallées longitudinales. Ces routes sont, j>ar conséquent, obligées de traverser les crêtes de partage qui encaissent les vallées principales.

Celte disposition rectangulaire des vallées des neuves et des rivières peut, dans certains cas, résulter du système de construction d’une seule chaîne de montagnes, mais non pas avec des croisements d’axes aussi élevés et aussi prononcés. On doit d’autant moins l’attribuer ici à la seule chaîne des Apennins qu’une première étude du pays démontre de suite l’indépendance de la plupart des accidents. Ainsi l’accidentation des dépôts sédimentaires se réunit aux conditions de la forme physique pour indiquer au moins deux systèmes d'axes de soulèvement qui se croisent et qui ont sillonné toute la contrée. Les diverses lignes de crêtes qui en ré.sultent ne sont liées entre elles que par des relations de parallélisme, et les Apennins ne sont que la crête la plus élevée et la plus prononcée de l’un des deux systèmes.

Le système des Apennins constitue bien réellement le trait le plus caractéristique de la configuration du sol ; il a déterminé ce bombement général qui, en déversant les lleuves vers la mer, a ouvert les plus grandes vallées et produit les allu-

GITES MÉTALLIFÈIIES

vions les plus puissantes. En parcourant les vallées longitudinales, on suit pendant une partie de leur direction des groupes montagneux qui se rapportent évidemment au système apennin, O.-20®-N. , E.-20®-S. ; et les roches serpentineuses jouent presque toujours un rôle important dans la composition de ces groupes. Mais on en rencontre également qui rejettent les vallées vers le nord : ils sont dirigés duN. 40 à 20®. O. au S. 10 à 20®. E., et les roches soulevantes y sont ordinairement feldspathiques.

La majeure partie de la contrée ainsi accidentée, depuis la côte jusqu’à la crête des Apennins, et depuis la vallée de l’Arno jusqu’à celle de l’Albegna, a reçu le nom de chaîne métallifère, dénomination assez défectueuse, puisque c’est en réalité une large bande montagneuse, composée dégroupés distincts qui se rapportent à deux directions.

Ces groupes sont tantôt isolés, clair semés, et forment de véritables îles au milieu des plaines des Maremmes. Telles sont les montagnes de Fisc ; les groupes du Monte-Calvi et de Popxdonia entre les plaines de la Cecina et de la Cornia ; les montagnes de Gavoranno entre celles-ci et la plaine de Grossetto; telle est la presqu’île du Monte- Argentario, qui forme dans la mer un promontoire majestueux. Les deux groupes du Campana et de Sainte-Catherine, qui constituent Vtle d'Elbe, les

îles de Monte-Christo, Giglio, Capràia, la Gorgona, ne sont que des groupes détachés de la bande principale et isolés par la nier, mais qui s’y rattachent par la composition de leur sol et par les directions de leurs accidents.

D’autre fois, au contraire, les groupes montagneux se rapprochent et s’agglomèrent de manière à présenter une structure d’autant plus compliquée au premier abord, que les sommités diffèrent peu de hauteur : mais l’étude même purement géographique de ces agglomérations ne tarde pas à y faire reconnaître des centres de soulèvement, et de temps immémorial les habitants les ont distingués par des dénominations sjiéciales. Monte- Calvi, Monticri, Sasso-forte, Monle-Amiata, Monte- Rotondo, Monte-Castelli, Monte-Vaso, etc., sont autant de centres de soulèvement autour desquels rayonnent des contre-forts souvent enchevêtrés les uns dans les autres.

L’étude géologique permet de classer tous ces éléments avec plus de clarté. Chacun des groupes montagneux présente en effet des caractères spéciaux de composition et une accidentation particulière qui indiquent que chacun d’eux est le résultat de phénomènes particuliers de soulèvement ou d’éruption. Ainsi, les roches soulevantes permettent de reconnaître d’abord deux types, l’un caractérisé par les roches magnésiennes, l’autre

GITES MÉTALLIFÈItEâ

par les roches feldspathiques, et ces deux types de composition différente, diffèrent encore, ainsi que nous l’avons dit, par leurs directions et par les détails de leurs formes : les roches soulevées démontrent en outre, que ces types appartiennent à des époques distinctes.

Ces roches soulevées, peuvent être rapportées à trois grandes divisions géologiques, qui sont :

• -I® Le terrain jurassique et le lias, dont la partie inférieure est en outre formée de roches arénacées, schisteuses et souvent cristallines qui constituent ce que les Italiens ont appelé la formation du verrucano, formation qui a tous les caractères minéralogiques du terrain de transition. La partie moyenne est composée de puissantes assises calcaires, à l’état de marbres blancs, céroïdes ou cristallins dont le type peut être pris dans les belles carrières de Carrara et de Seravezza; enfin,

1a partie supérieure est formée d’alternances de calcaires rouges et de schistes bariolés.

2® Le terrain crétacé, composé de deux formations distinctes : à la base, des schistes et des calcaires compactes, connus sous la dénomination d’alberese, alternent avec des marnes fissiles; tandis que la formation supérieure comprend de puissantes couches arénacécs, parmi lesquelles dominent les grès micacés, argileux, connus sous le nom de madgnos, ou grès k fucoïiles.

5" Le terrain tertiaire représenté par deux de ses formations, savoir : la formation moyenne (miocène) , par les conglomérais ophiolitiques alternant avec quelques couches calcaires; la formation supérieure (pliocène) par les argiles grises, bleuâtres ou jaunâtres connues sous la dénomination de - Mailajone, ou marnes subapennines.

On peut se représenter les terrains basiques et crétacés, comme ayant couvert de dépôts puissants toute la région de la Toscane, tandis que les terrains tertiaires ne forment que des bassins isolés et circonscrits, déposés dans les anfractuosités du sol déjà émergé par les éruptions serpentineuses.

C’est en effet à travers l’ensemble de ces dépôts qu’eurent lieu, à des époques diverses, les éruptions qui ont accidenté le pays d’une manière si énergique et si pittoresque. Les éruptions serpentineuses qui ont précédé les terrains tertiaires, ont déterminé la saillie de plusieurs lignes parallèles, dont la plus marquée est celle des Apennins. Les roches feldspathiques, sorties après les derniers dépôts tertiaires, ont croisé les lignes ainsi produites par de nouveaux soulèvements, et complété l’ensemble de la conâguration actuelle. Le sol des vallées fut ensuite nivelé par les alluvions, et il se forma sur quelques points des dépôts quaternaires; qui présentent plus d’intérêt par tes détails géogéniques dont ils résultent, que par leur

160 " , GITES MÉTALLHÈRES

importance réelle en puissance ou en étendue.

Chacun des groupes montagneux qui composent la chaîne métallifère, peut donc présenter ces divers terrains stratifiés, soulevés par des roches ignées, serpentineuses ou feldspathiques, et altérés par les phénomènes de métamorphisme particuliers aux unes et aux autres. Chaque point central étant le résultat d’un centre d’action 'présente une histoire géogénique particulière ; et, sous ce rapport, on ne peut mieux comparer cet ensemble qu'à certaines chaînes volcaniques composées de centres distincts, réunis en bande ou zone montagneuse, parce qu’ils se sont fait jour suivant des fractures parallèles; beaucoup d’entre eux étant d’ailleurs composés de laves de plusieurs époques, et chacun constituant un fait éruptif particulier. Cette comparaison peut être poussée encore plus loin, en ce que, suivant toute probabilité, toutes les émissions serpentineuses ne sont pas exactement contemporaines, non plus que toutes les émissions feldspathiques qui ont suivi. Ce sont de véritables éruptions qui n’ont- pas été simultanées, mais qui constituent deux séries ou périodes ignées, pendant •lesquelles les roches éruptives ont même pu varier, et annoncer par des passages minéralogiques les caractères de celles qui devaient suivre.

Tels sont les faits généraux qui résultent de l’élude géologique de celte contrée; dès qu’ils au-

'"j by Goo^e

ront été spécifiés par dos exemples, ils pourront servir non seulement à classer toutes les roches, mais à y rechercher les divers minerais qui forment dans ces roches des gîtes nombreux et variés. Une description utile de la chaîne ne nécessite pas d’ailleurs celle de tous les groupes qui la composent, nous nous proposons seulement d’indiquer chaque type, afin de pouvoir y rapporter ensuite les divers modes de gisement des minerais.

Nous commencerons donc, avant de parler des gîtes métallifères, par décrire rapidement les divers terrains que nous avons énumérés, parce que ces gîtes peuvent exister dans chacun d’eux. La classification de ces terrains appartient d’ailleurs aux géologues qui ont depuis longtemps exploré la Toscane, MM. Brongniart, Hoffman, Savi, Pilla, Studer, de Collegno, Fournet, Coquand, etc.

Terralna ■édlmentaires de la chaiB^ métallifère.

Les dépôts secondaires de la Toscane n’ont que des analogies bien éloignées avec ceux du nord de l’Europe, aussi est-on fort embarrassé pour déterminer positivement leur équivalence, d’autant plus que les fossiles y sont généralement rares et mal conservés. Une autre cause est encore venue augmenter cette divergence, ce sont les altérations métamorphiques profondes et étendues qui .affec-

tent ces dépôts, et dénaturent les premiers caractères de leurs roches.

En Toscane, comme dans toutes les contrées où les roches ignées sont très développées et appartiennent à plusieurs périodes d’éruption , les dépôts sédimentaires sont d’autant plus altérés qu’ils sont plus anciens. Les roches du Vetrucano, qui servent de base aux autres, présentent l’exemple des transformations les plus énergiques et les plus générales : ces roches consistent en schistes semi-cristallins, luisants , micacés ou talqueux, et offrant des analogies assez prononcées avec les schistes de transition. Parmi les couches fissiles ou massives de ces schistes, on trouve fréquemment des assises arénacées, bréchiformes, dont les caractères rappellent tout à fait ceux des célèbres poudingues de Valorsine et du Trient.

Cette analogie suffirait pour faire douter de l’àge ancien qui a été quelquefois attribué aux roches du Verrucano, si leur liaison, leur concordance de stratification et même leurs alternances avec les calcaires marbres superposés, n’avaient prouvé que ces schistes et ces calcaires devaient appartenir à un même terrain. Quel est ce terrain? L’analogie l’a fait supposer jurassique, parce que c’est, en quelque sorte, la position la plus inférieure qu’on puisse attribuer à une formation calcaire aussi puissante et aussi homogène ; néanmoins nous in-

diquerons plus bas quelques faits qui semblent devoir faire reculer d’une manière notable l’àge de ces marbres de Carrara.

La texture cristalline des couches argileuses et siliceuses qui forment le Verrucano résulte probablement des mêmes phénomènes qui ont transformé en marbres les assises si puissantes des calcaires supérieure, et la preuve directe de ce fait i peut être étudiée à l’île d’Elbe. Le terrain dominant de cette île est le terrain crétacé dont la partie inférieure est également composée de schistes et de calcaires (alberese); or, en suivant cette formation depuis les environs de Porto-Ferraïo et de San-Giovanni , où elle est parfaitement caractésée, jusqu’aux environs de Rio, Porto-Longone et de la Calamita, où elle est profondément accidentée par les roches serpentineuses et feldspathiques, on reconnaît que les verrucanos de cette partie de l’île appartiennent bien réellement à la partie inférieure et schisteuse du terrain crétacé. .

Les mêmes phénomènes ont donc pu imprimer à des roches d’une époque très différente des caractères identiques, et les parties argileuses du terrain crétacé, comme celles du terrain présumé jurassique, ont pu fournir la matière première des verrucanos, parce que, en effet, les causes modificatrices, qui sont les éruptions serpentineuses et feldspathiques, sont postérieures aux deux pério-

164 GITES MÉTALLIFÈRES

des- Le verrucano ne doit doit donc être considéré que comme un état minéralogique des couches quarzeuses et argileuses qui se trouvent le plus souvent à la base des calcaires de Carrara, et quelquefois à la base des alberese crétacés.

Décrire les roches du Verrucano, ce serait décrire les variétés de schistes talqueux, micacés, ai^ileux, tantôt hssiles, tantôt massifs, quelquefois poudingiformes; schistes verdâtres, rougeâtres, ocreux, gris, etc., qui ont été signalés sur tant de points des régions alpines. Dans ces régions si énergiquement accidentées, des terrains analogues ont déjà servi à démontrer que l’altération des roches était liée aux perturbations de la surface, de telle sorte que les caractères minéralogiques ne suffisaient pas pour désigner un terrain.

Parmi les roches semi-cristallines du Verrucano, on en trouve quelquefois dont l’aspect lithoïde n’a pas disparu, et qui, en se liant aux premières par des passages minéralogiques, établissent en quelque sorte la série des transformations métamorphiques. C’est ainsi que l’on trouvera, surtout dans certains verrucanos crétacés de l’île d’Elbe et du Massetano (di Maremma), des roches argileuses, fissiles ou à retraits polyédriques, dont la nature délayable et les couleurs vertes, ocreuses ou bariolées, indiquent l’analogie que devaient avoir ces dépôts avec ceux qui leur correspondent dans le nord de l’Eu-

rope. Ces couches deviennent dures, de couleurs rouges ou sombres, à peine délitables, et passent insensiblement aux roches cristallines du Verrucano; les transformations ayant lieu d’une manière continue et croissante, depuis les points les plus éloignés des roches d’éruption jusqu’au contact de ces roches où les dépôts sédimentaires et les terrains ignés sont souvent tellement confondus qu’il devient diihcile de tracer entre elles une ligne de démarcation*.

■ La Toacane est une des contrées qui m’ont paru démontrer avec le plus d'évidence tous les faits de transfurmations métamorphiques. En considérant ■'ensemble de ces faits, on ne voit d’ailleurs dans ces terrains que des modlflcations de texture et de structure ; les changements de composition ne constituant que des cas particuliers. Les terrains argileux qui représentent les vernicanos étaient évidemment arénacés , c’est-à-dire composés de matériaux détritiques plus ou moins fins, et agrégés par une simple Juxtaposition. Ainsi, on trouve presque toujours dans les roches non altérées des particules de quarz, de kaolin, de mica..., et si, dans certains cas, ces particules échappent à ranal;se mécanique, c^st que ces moyens d’analyse ne sont pas en rapport avec leur ténuité. Si donc, on admet que ces dépôts aient pu être soumis à une action ignée qui se traduit toujours par des phénomènes de température et de pression, on doit admettre également des transformations qui sont analogues à celles qui se produisent artiOclellement dans certaines roches employées dans les opérations métallurgiques.

H. Cordier a démontré dans un Mémoire déjà ancien, que toutes les roches ignées, même les plus compactes, étaient composées de cristaux Juxta-posés, c’est-à-dire de minéraux distincts en proportions déOnics. C’est à cette composition cristalline que ces roches doivent leur densité, leur dureté et leur inaltérabilité à l’air.

Les roches de sédiment sont, au contraire, composées de particules informes, telles qu’elles peuvent résulter de tous les phénomènes d’érosion et do décomposition ; de là leur faible densité, leur moindre dureté, et leur tendance à sc déliter. Or, on est frappé en Toscane d’un fait général, c'est que plus le terrain est métamorphique, plus les roches

GITBS MÉTALLIFÈRES

Par suite tle cette origine mixte, le terrain de verrucano présente des roches dont les caractères minéralogiques varient à chaque pas. Ainsi, tandis que la composition des dépôts sédimentaires non modifiés est peu variable sur des étendues considérables, parce que ces dépôts y ont été produits dans des circonstances presque identiques, les roches métamorphiques, au contraire, changent à chaque pas, sinon dans leur composition, au moins dans leur aspect, parce que les phénomènes qui ont déterminé le groupement cristallin de leurs éléments ont eux-mémes varié dans des limites très étendues. L’argile endurcie, plus ou moins ferrugineuse, le quarz et accidentellement le feldspath, forment la base de toutes les roches du verrucano; les caractères du métamorphisme sont ordinairement : la manifestation du fer à l’état de peroxyde rouge, la nature indélayable des argiles, la reconstitution des micas et quelquefois des talcs qui donnent aux roches un aspect luisant ou onctueux, la concentration et l’éclat cristallin des principes quarzeux et des feldspath, enfin l’isolement accidentel de quelques silicates.

ont acquis de solidité, de densité et d’inaitérablllté j les montagnes prennent alors ces apparences, ces détails de forme qui n'appartiennent ordinairement qu’aux roches anciennes ; de telle sorte, que les caractères les plus généraux des accidents du sol, et les caractères les plus intimes des roches constituantes se réunissent pour mettre en évidence une transformation toujours justifiée par la présence immédiate ou le voisinage des roches ignées.

I)E LA TOSCANE

11 y a constamment une augmentation notable de la densité des roches et, par conséquent, une diminution de volume qui parait avoir été compensée par un ou plusieurs systèmes de fissures, indépendantes de celles de la stratification. Ou ne connait aucun exemple de débris fossiles dans le Verrucano, soit que les traces aient été effacées par ces nouveaux groupements moléculaires, soit qu’il n’en ait point existé primitivement.

Ces phénomènes do transformation peuvent être constatés et suivis dans les verrucanos crétacés de * l’ile d’Elbe et du Massetano, parce qu’on y trouve des masses peu ou point altérées qui permettent de reconnaitre les modifications en suivant la continuité des couches dans leure deux natures extrêmes ; mais, pour les verrucanos des montagnes dePise et des environs de Serravezza, dont les couches concordent et même alternent en quelques points avec celles des couches calcaires, nous ne pouvons raisonner que par analogie; les roches non altérées n’étant pas connues en Toscane dans cette position géognostique. On voit, d’après l’exposé de ces caractères généraux du Vcrrucano, que l’àge de cette formation ne peut être établi que par l’étude des calcaires superposés.

Les marbres de Carrara affleurent en Toscane plus souvent que les verrucanos inférieurs, mais il faut cependcnf que la'contrée soit profondément

Digilized by Googli