CARACTÈRE! GÉNÉRAUX DES ROCHES ÉRUPTIVES

Manière d'être des roches érapilves. — Les roches éruptives se présent» en massifs, en nappes ou coulées et en filons. C'est dans ce dernier cas seulerw que leur origine interne peut être affirmée du premier coup avec cerlilnc encore à la condition de ne pas prendre pour des filons d'injection, des feir remplies per descensum, comme il s'en trouve quelquefois, par exemp au contact du crétacé et du calcaire carbonifère.

La même affirmation est possible à l'égard d'une nappe, si l'on parvient saisir sa liaison avec une cheminée d'arrivée (fig. 559) ou si l'on peut proin

(1) L'auteur a reçu, pour la rédaction de ce Livre, de précieuses communications de 31 M. t'ouc

ROCHES ÉRUPTTVES. HËTAHORPHISHE. 1117

qu'elle a été mécaniquement introduite entre les strates encaissantes. S'il s'agit d'un massif, amené par des failles, longtemps après sa consolidation, en contact avec d'autres roches, le caractère éruplif ne peut ressortir que d'une comparaison avec des types de composition identique, dont les relations de gisement soient bien établies.

L'absence de tout élément élastique ou détritique constitue en général, avec l'état cristallin de la masse, une forte présomption en faveur de l'origine interne. Néanmoins ces caractères peuvent se rencontrer chez quelques dépots chimiques ex-

... , ,. fit- 559. — Filon de méliphtre, l'ochipptnt en nippe

ternes. Comme aUSSl ils Ont pu être per-de.™» le grei rouge permien de le Bohème

acquis par certaines assises sédimen- <d,Pré* J*wi»j.

taires, sous l'influence du métamorphisme. D'ailleurs, A toute époque, il s'est formé des tufs, c'est-à-dire que les éléments amenés au jour par l'action éruptive sont plus d'une fois tombés, dès leur arrivée et dans une mesure très variable, sous la puissance des agents extérieurs, qui leur ont imprimé plusieurs des marques distinclives de la sédimentation. Hais s'il en résulte parfois, pour le géologue, beaucoup de difficulté à reconnaître, sur le terrain, la vraie nature d'une roche donnée, la distinction des formations éruplives-n'en garde pas moins, dans la plupart des cas, une indiscutable netteté.

Nous avons d'ailleurs décrit, dans le livre relatif à la composition de Técorce terrestre, les variétés dont les roches internes sont susceptibles au point de vue de la composition et de la texture, et qui toutes attestent la grande diversité des conditions physiques et chimiques, tant intérieures qu'extérieures, au milieu desquelles a du se faire leur consolidation.

■éMnorphluxe d'inflnenee. Phénomène* de contact. — Beaucoup de roches èruptives ont fait subir aux terrains traversés des modifications plus ou moins profondes, dont l'ensemble constitue ce qu'on a nommé le métamorphisme d'influence. Ce phénomène, quand il se produit, est une des preuves les plus décisives de l'antériorité des dépôts encaissants.

On distingue le métamorphisme de contact, c'est-à-dire l'altération, physique ou chimique, du terrain traversé, sous l'influence directe de la roche éruptive, et le métamorphisme périphérique, où il est permis de voir l'action des liquides et des vapeurs qui, accompagnant la sortie de la roche, ont du naturellement se concentrer à sa périphérie. Dans le premier cas, la modification physique, qu'on peut attribuer à la chaleur, embrasse en général une zone très peu étendue. A peine y a-l-il calcination ou durcissement sur quelques décimètres, et encore cet effet se produit-il, non avec les roches granitiques ou porphyrïques, mais seulement avec celles qui, par la composition et la texture, sont voisines des

laves modernes. Le métamorphisme chimique, au contraire, nul ou à peu pw nul avec les roches ignées, atteint son maximum avec les roches grmiltiài et donne lieu à la production de minéraux, en général de silicates» dmt 1b éléments sont fournis à la fois par la roche éruptive et par le terrain encaissai La zone de contact où naissent ces minéraux mixtes a d'ailleurs rarement» grande largeur.

Métamorphisme périphérique. — En revanche, le métamorphisme périmérique peut s'étendre à plusieurs centaines de mètres de distance du mai éruptif. Ses effets consistent» soit dans un durcissement notable du terni encaissant, pénétré d'émanations siliceuses (fig. 560), soit dans une sorte è

remaniement partiel et sur place de se» * ments constituants, avec production de sobstaces cristallisées, mais, en général, sans aura apport imputable à l'éruption voisine.

Dans tous les cas, l'influence de cette dernim Fig. 560. — Coupe prise au Rehberg, prés est essentiellement limitée. h* auréole méUM*

d'Andreasberg (d'après H. Crednerj. , . ... , . ...

. , , L. . . phique qui 1 accompagne n a jamais qu une faibb

a, granité; b, grau wacke et schiste argi- . , ,

leux, changés en coméenne au contact amplitude, et c'est à tort qu*on voudrait imputtf du gramte. ^ ceWe cause jes modifications profond» é

lointaines éprouvées par quelques massifs sédimentaires , au milieu desqodi aucun affleurement de roches internes n'est visible. 11 peut cependant y aw une exception à. cette régie, lorsque l'épanchement éruptif introduit, dans te océans voisins, des substances chimiques capables d'une action prolongée, liai la transfprmation en dolomies compactes des calcaires triasiques du Tyrol méridional peut être attribuée à l'abondance des sels magnésiens, que les éruptions mélaphyriques de la période jetaient dans les mers contemporaines. Mais la transformation peut avoir exigé beaucoup de temps et, si elle est la suite naturelle de la venue au jour des mélapliyres et des roches associées, ce métamorphisme à longue échéance et aussi à longue portée dans l'espace est un cas toul particulier des influences périphériques.

Endomorphlsme. — Il arrive quelquefois que le terrain encaissant exerce, à son tour, une certaine réaction sur la roche éruptive au voisinage du contact. De là résulte un métamorphisme endomorphe ou endomorphisme , auquel peuvent aussi contribuer les émanations contemporaines de répancheinent. Tandis que ces dernières manifestent leur action en sursaturant la roche de silice ou en exagérant la cristallisation de ses éléments, l'influence du terrain traversé se traduit le plus souvent, au contraire, en accroissant, sur une faible étendue, la finesse du grain de la roche éruptive. On cite en Norvège, aux environs de Cbrî>tiania, des filons d'un granité à gros grain qui, au contact du gneiss encaissant, ont pris une texture presque pétrosiliceuse, et cela d'autant plus que les liions étaient plus minces. De même, au Hartz, M. Lossen a décrit les circonstances du Bode-gang, filon granitique devenu porphyrique au contact des parois.

V- L'endomorphisme du aux émanations qui accompagnent l'éruption modifiant M dès la première heure, et non après coup, les conditions de sa consolidation, a il reçu de quelques auteurs les noms de diamorpkixme et de promorphûme (1). % Lorsque deux grandes masses de roches acides se touchent, le plus souvent % »n observe une zone de passage à caractères mixtes. Si l'on admet, comme nous l'avons fait, que les roches acides anciennes doivent leur lexture à l'inln fluence de dissolvants, de minéralisateurt, suivant l'expression d'Henri Saintelt Claire-Deville, il ne paraîtra pas étonnant que les éléments fluides qui accorapa- 4. (liaient la sortie d'une de ces roches aient pu réagir sur une roche similaire t, .antérieurement consolidée. C'est ainsi que, dans le Morvan, M. Michel-Lévy (2) m a. signalé des passages de la granulite au gneiss ou au granité, du porphyre — -microgranuli tique à la granulite, du porphyre pélrosiliceux aux tufs porphy- ^..riques, etc.

, Age reiMtir. — De même que l'âge relatif des couches sédimentaires se dè- 1 duit de leur ordre de 'superposition, de même l'âge relatif des roches éruptives , pourrait être, jusqu'à un cerlain point, déterminé par l'observation de leurs relations mutuelles de pénétration, toute roche étant nécessairement plus ancienne que celles qui se sont fait jour au milieu de sa masse par des fissures. Hais si ce mode de détermination est parfois employé, ce ne peut être que g pour les roches d'un même massif et, la plupart du temps, les centres d'éruption sont trop éloignés les uns des autres pour que les rapports mutuels puissent être observés. Quand il s'agit de roches qui s'entrecroisent dans un massif donné, l'âge relatif se conclut des rejets que les filons subissent aux points de croisement. 11 est rare, en effet, qu'une cassure se produise sans qu'il y ait un déplacement, horizontal Rf.Wl. — R*jei d'un «ion uroni-

, liqueflp', pir des croiseurs poi-

ou vertical, de I une des parois relativement à 1 autre. pbyiïque» ff. ff, la roche «n- Dans ce cas (11g. 561), un filon anciennement conso- c"SMnt«"™"u'J"|ï""1« &lidé, tel que g<f, se trouve morcelé, par la production des filons plus récents ff, ff, en plusieurs tronçons dont chacun est rejeté sur le côté relativement à celui auquel il faisait originairement suite. Le dérangement éprouvé par le filon g permet donc d'affirmer que son éruption a précédé celle des filons f. Détermination de l'*«e par lc> terrain» traversé*. — On a plus souvent

(1) Consulter, pour l'élude générale du métamorphisme, les Iravaui de 11. Delesse el notamment: Eludée fur le mflamorphùme, Paris, 1858. , p) Bull, de la Soc. giot. de France, 3* série. Vit, p. 853.

fiao

HOCHES ÉRuPTIÏKS.

l'occasion de constater la relation des roches êruptives avec les terrains si taires encaissants. Or, grâce au concours de la paléontologie et de la graphie, la succession de ces derniers a pu être, à peu pris partout, ètab précision. Le critérium qu'ils fournissent est donc d une application tri raie, et de plus il offre l'avantage de procurer des données, non seulen l'âge relatif, mais encore sur Y âge absolu des roches éruptives. Ce n'est ; cet âge absolu puisse être exprimé en mesure de temps ; mais du moii naissant la série complète des assises, c'est-à-dire des époques sedime on peut, dans certains cas, préciser, pour une roche éruptive donnée, i ces époques où la roche s'est épanchée, à l'état fluide ou pâteux, à travers I solide. Cette recherche réside dans l'interprétation d'un certain nombre constances qui, bien souvent, ne se prêtent qu'à une détermination appi tive, tandis que, d'autres fois, elles permettent de resserrer l'incertitud des limites très étroites.

Toute roche éruptive est plus jeune que les terrains, stratifiés ou non, traverse en filons. Mais le fait que de tels filons ne pénètrent pas dans un , déterminé ne suffit pas, en général, pour faire admettre que le dépôt de < nier ait eu lieu postérieurement à la sortie de la roche éruptive. Certain tures de terrains se prêtent mal a la production des fentes, et d'ailleurs rience prouve que les filons ne s'étendent pas au delà d'une certaine disla massif principal dont ils ne sont que des ramifications.

Losque les filons d'une roche éruptive atteignent la surface du sol, a en général, leur crislallinitè les défend mieux contre les agents atmos qucs, ils se détachent en saillie, formant une sorte de mur irrégulier, appelle un dyke. Le même nom s'applique d'ailleurs aussi aux filons qu rencontre dans la profondeur, par exemple à ceux qui parfois viennent rompre la continuité des strates du terrain houiller.

Conglomérats et lofa. — La présence, au milieu d'un conglomérat connu, de cailloux, roulés ou non, d'une roche d'origine interne, permet lîrmer que la sortie de celte roche a précédé le dépôt du conglomérat. ainsi que les poudingues houillcrs contiennent souvent des galets porphyri dont l'identité est absolue avec certains porphyres observés en place da voisinage, où d'ailleurs ils coupent en filons les couches de l'étage anthrac On peut donc affirmer que ces porphyres, postérieurs comme éruption à dernière époque, étaient néanmoins épanchés et consolidés quand s'est prod dépôt des poudingues en question.

Les tufs, quand il s'en rencontre, fournissent aussi un élément de dèter tion très précis, à cause de leur intercala lion entre des assises sédimem bien définies, ou parfois, mieux encore, à cause des restes fossiles qu'ils ferment eu x-mêm es- Bons le Mansleld, par exemple, des tufs mélaphyriques alternent plusieur (fig. 5G2) avec les assises régulièrement stratifiées du grès rouge permien

il de inelapliyi

AGE DES ROCHES ÉRDPTiVES. 1131

peut donc affirmer que la sortie des mélaphyres a été contemporaine du dépôt de ce grés, au milieu duquel des morceaux de la roche éruptive, sans doute projetés par des explosions, sont venus se s t ratifier en quelques points. Dans les Vosges et dans d'autres districts occupés par les sédiments anthraciféres et houillers, ce sont des tufs boueux qui ont accompagné la sortie de certaines roches porphyriques ou trappéennes, de telle sorle que des morceaux de la roche éruptive franche, entraînés dans ces tufs, s'y trouvent associés a des végétaux fossiles, arrachés à ses rives par le courant boueux.

Ace *rm ronieci. — L'âge d'une nappe ou coulée ne laisse „ pas de prise au doule, si l'on peut prouver que la nappe s'est «e d.n5 le iimifeid

,...,,. ... r , , . |urfl. Credner |h>u-

épanchee, a lair libre ou sous ïeatt, par-dessus les assises leurdoii coupe, 10-.. qu'elle recouvre. Mais cette démonstration n'est pas toujours «.8i*rougebrun,»tec

-.,,,,.,- ■ . . . quelques fragments

facile et plus dune fois on a pris pour des nappes certains deméUphyre-.t.gres épanchements horizontaux qui s'étaient insinués entre les saln™melîapb«eBeè surfaces de séparation d'assises sédimentaires depuis longtemps consolidées. On conçoit en effet que, dans les mouvements de dislocation qui précèdent la sortie des matières ■»™pni™i™" èruplives, de telles surfaces puissent offrir des joinls de facile division, donl profite la roche fondue. En pareil cas, comme ces intercala lions ou intrusion* supposent, chez la roche épanchée, une fluidité qui n'est guère réalisée que par la fusion ignée, on peut quelquefois constater que les assises encaissantes ont été modifiées, par le contact de la nappe chaude, à la fois au-dessus et an dessous de la coulée.

■■«rhe* de fridlo*. — Certaines roches d'origine interne affleurent en massifs étendus, dont le contact avec les terrains encaissants a les allures d'une faille. Souvent la paroi de celte faille est tapissée par un garnissage, se composant de fragments anguleux et froissés des deux terrains en contact et qualifié de conglomérat ou brèche de friction. En général, l'existence d'une telle brèche témoigne que la roche éruptive s'était déjà consolidée dans la profondeur, avant qu'une dislocation de l'éc or ce l'amenât au milieu des roches qui l'encaissent aujourd'hui. Hais il y a des èpanchemenls de nature boueuse qui peuvent aussi donner lieu à des zones brèchiformes de contact. De là résultent souvent de grandes difficultés d'appréciation. Le plus sûr est toujours d'attendre, pour se prononcer, que de véritables filons de la roche éruptive aient été constatés. Sinon Ion s'exposerait à confondre, comme on l'a Tait autrefois pour les Alpes, la venue au jour de certains massifs cristallins avec leur éruption proprement dite.

DiflcNlMs du solo. — Il résulte de cet exposé que la détermination de l'âge des roches éniptives se heurte à de sérieuses difficultés. Ajoutons que, le plus souvent, le contact de ces roches avec les terrains encaissants échappe à l'observation directe, les agents atmosphériques ayant profilé de la différence de dureté

im ROCHES ÉRUPTIVES.

de deux massifs voisins pour y creuser des dépressions plus ou moins renonr de dépôts superficiels. Enfin nous avons reconnu plus haut (I) que la spécift tiori lithologique des roches internes prétait encore à plus d'une contrôler Aussi ne devra-l-on pas s'étonner si, dans les descriptions qui vont suivre, m nous bornons à quelques types principaux. laissant au progrès des observa!* de détail le soin de résoudre bien des questions encore pendantes. Notre but d'ailleurs moins de décrire les circonstances de gisement de chaque niturc roches que de montrer comment les éruptions se sont coordonnées dans le ta» A cet égard, les géologues sont parvenus, dans ces dernières années, à des sultats assez importants, qui nous permettent de faire précéder (a descripti des massifs éruptifs de quelques notions générales sur la succession des par, de l'activité interne.

CMOMOLOOIE DBS ÉMUPTIOMB

Série Hdcnci **He M^enc. — L'activité éruptive ne s'est pas mu Testée d'une manière constante pendant toute la durée des temps géologMM Non seulement l'abondance des èpanchements et la nature des produit! • varié avec les époques, mais il j a eu des phases de repos absolu. C'est ù qu'à l'heure actuelle on pourrait à peine citer un exemple bien autheotia d'une éruption ayant interrompu le dépôt des sédiments jurassiques ou crétacé Nous distinguerons donc (ainsi que nous l'avons déjà indiqué en traitant de 1 composition des roches) deux te'ries d'éruption», l'une ancienne, dont lésa» resta lio us, fréquentes durant les temps primaires, ont généralement pris i avec l'époque permienne. sauf dans certains districts, où elles ont coalini jusqu'au déclin du trias; l'autre moderne, dont les débuts paraissent dater < l'éocéne et qui se poursuit encore de nos jours.

l'es deux séries ne sont pas distinctes seulement par leur âge; elles le ** surtout par la nature des émissions. La première est caractérisée par la prei minante des types acides, ainsi que par l'état franchement cristallin des ma* où les éléments vitreux sont rares ou absents. Dans la seconde dominent k types basiques et neutres; la texture gnmitoïde y est d'une extrême rarelé< partout intervient une proportion plus ou moins forte de pâte amorphe ou d'à r (usions vitreuses, en même temps que les roches se montrent souvent cribla de vacuoles, comme celles que peuvent produire des dégagements gaxeut » sein d'une niasse en fusion. Il est doue visible que les éruptions de la premier série, du moins les plus anciennes, ont du s'accomplir en général sous u» pression qui permettait l'existence de l'eau à l'état liquide et en présence A dissolvants, de nature à favoriser la cristallisation. Au contraire, dans la sert moderne, la sortie des matières ayant eu lieu à l'air libre ou sous une uiN* 1) Voir ante, Deuiième Partie, Livre I, Section 1.