MÉTAMORPHOSE DE CONTACT

Irachyle s'est propagée à l'argile sur une distance de 2 à 3 mètres. Le basalte, le traciiyte et la plionolithe, de même que le mélaphyre et le porphyre, ont provoqué, sur un grand nombre de points, le changement des lignites en bouille et en anthracite et celui de la houille en anthracite et en graphite. L'exploitation de mines étendues a permis de bien suivre cette action sur le Meissner. Le dépôt de lignite, épais là de 20 mètres, est recouvert directement d'un manteau de basalte et de dolérite (voy. p. 149), et se trouve fortement mélamorphisé à son contact. Immédiatement sous le basalte, se trouve une mince couche de charbon argileux (Lettenkohle) qui montre tous les caractères de la calcmation complète. Le charbon qui vient au-dessous est transformé en anthracite d'un brillant métallique, puis on trouve un charbon brillant partagé en colonnes, et plus bas, du jais en fragments, brillant comme du verre. Puis un charbon brillant, gras, suivi d'un charbon compacte, noir sombre, qui passe au lignite terreux sans valeur commerciale. La puissance de ces diverses couches charbonneuses ainsi modifiées par le basalte et ladolérite, en d'autres termes, l'épaisseur de la zone du métamorphisme de contact, s'élève à 5™ 50.

Une conséquence fréquente de la haute température communiquée aux roches voisines lors de l'éruption d'une masse à l'état igné est leur division prismatique, comme on l'observe dans la chemise des creusets des hauts fourneaux et au contact du basalte avec le grès bigarré (près de Biidingen), avec le quadersandstein (Zittau), avec l'argile et les lignites (Meissner), au contact du trachyte avec la houille (Commenti'y), de la phonolilhe avec les lignites (nord de la Bohème), du felsitporphyre avec la dolomie (Toscane), avec la houille (Allwasser en Silésie).

Il n'est pas non plus très-rare de voir les roches éruptives déterminer le changement des calcaires compactes ordinaires en un marbre grenu, cristallin, quelquefois d'un blanc de neige ; dans ce cas, la stratification a cessé d'être apparente, et toute trace de restes organiques a disparu. C'est ce qui est arrivé à San lago, l'une des îles du cap Vert, au contact d'un calcaire tout à fait récent avec un courant de lave. La même chose se répète à l'île Kathlin, sur la côte d'Antrimcn Irlande. Ici, les couches sont travereées par deux filons parallèles de basalte, séparés l'un de l'autre par une masse de craie épaisse de 12 mètres (fîg. 60). Celle-ci, traversée en outre par un autre filon épais de O^ôO, est complètement changée en marbre. La même chose s'est passée à l'extérieur des filons basaltiques à une distance de 1 mètre, d'où le marbre passe insensiblement à la craie. Les pétrifications ont disparu sans laisser de traces dans la craie cristallisée qui les environnait. Certains calcaires des Pyrénées et de la Scandinavie ont été de même transformés en marbre par le granité et la

MÉTAMOHI'IIISME DE CONTACT. 294

syénite, comme on le voit, par exemple, dans le défilé d'Escabar (Pyrénées), où le phénomène présente un haut intérêt. Là, des fragments calcaires d'âge silurien ont été enveloppés par la masse granitiipie en éruption et emportés à un niveau plus élevé. Ces fragments, qui atteignent parfois 0'"r)0 d'épaisseur, présentent à leur centre la même consistance que la roche mère dont ils provieiment et qui se trouve encore au plus profond de la montagne. Conmie elle, ils sont en ce point d'un gris-bleu sombre, mais, vers la périphérie, ils devieiuient de pins en plus cristallins, de couleur plus claire, jusqu'à ce qu'enfin l'enveloppe extérieure soit formée, sur une épaisseur de 0'"02, d'un marbre blanc à cristaux grossiers. On peut observer la même chose en différents points de l'île de Skye, où, communément, le calcaire à Ammonites et à Gryphées passe au marbre blanc cristallin au contact du granité syénitique et du felsitporphyre syénitique. C'est encore le cas du contact des liions de diabase avec les calcaires siluriens des environs de Christiania. Toutes ces actions de contact des roches éruptives sur les roches voisines se laissent rapporter à une application de la chaleur pendant une plus ou moins longue durée, surtout si l'on admet que la conductibilité des roches traversées est augmentée par la présence de l'eau qui remplit les pores et les fentes et permet ainsi l'extension des phénomènes de contact. L'eau semble surtout jouer un rôle essentiel dans la cristallisation des calcaires.

Fig. 00. — Craie changée en marbre au contact des basaltes.

Cependant G. Rose a récemment montré, par des observations répétées, que la chaleur sèche pouvait aussi changer la craie en marbre. Son expérience consiste à placer dans des tubes épais, fermés, du calcaire lithographique et de la boue de craie et à les soumettre longtemps à la plus forte chaleur de fusion : sans se fondre, cette craie est transformée en marbre à grains fins.

Les manifestations hydato-thermiques des métamorphoses de contact sont d'une autre nature, comme on le voit par la pénétration dans la roche voisine des solutions surchauffées échappées du magma éruptif. Ces solutions chaudes pénètrent dans les pores des roches voisines où elles déterminent la cristallisation, en même temps qu'elles déposent les éléments qu'elles tiennent dissous. Non-seulement eiles modifient ainsi

CREONER, GÉOLOCIE. VJ

292 MÉTAMOlU'lllSME DE CONTACT.

la structure de ces roches, mais elles changent leur composition chimique. Ces phénomènes sont le plus frappants, là où des calcaires ordinaires ont été non-seulement transformés en marbre, ce qui aurait pu avoir lieu sans intervention de l'eau éruptive, mais où s'est faite en même temps une imprégnation de la zone de contact par des minéraux étrangers, principalement par des silicates calcaires, tels que le grenat, la vésuvienne, l'épidote, la hornblende, la grammatite et aussi la spinelle, le spathfluor, le .mica (Pyrénées, Scandinavie, Alpes). Les plus connues de ces formations de contact sont celles de Prcdazzo en Tyrol, où, par l'actionde la monzonite éruptive, le calcaire triasique a été changé en un marbre à grains fins, imprégné par endroits, jusqu'à une distance de 5 mètres, par la vésuvienne, le grenat, la gehlenite, la spinelle, le mica, le fer magnétique. On connaît aussi des exemples de calcaire tertiaire, imprégné de cristaux de leucite et de sodalithe au contact de lave leucitique (à la Somma). Une semblable métamorphose de contact due au granité change en hornfels la grauwacke et la grauwacke schisteuse (environs duBrocken). La métamorphose de ces roches sédimentaires en hornfels n'a pas eu lieu par suite de leur vitrification ou de leur frittement, mais par imprégnation de l'eau provenant du granité, qui tenait en solution les parties constituantes de cette dernière roche. Par suite, la teneur en acide silicique de la grauwacke schisteuse a été considérablement augmentée, le grenat, la tourmaline, les petits cristaux de feldspath, les lamelles de mica, se sont séparés, en un mot, la constitution minérale et chimique de la roche a été changée.

Les phénomènes de contact que nous venons de décrire ne sont pas isolés dans le Harz : les massifs granitiques du Ramberg et du Brocken sont entourés en ceinture de roches siluriennes métamorphisées en hornfels et en schistes tachetés (Fleckschiefern), et les schistes argileux, au contact de la diabase, abondante dans ces points, ont été changés en spilosite et en desmonite. Les phénomènes analogues ne sont pas rares : nous citerons encore le contact du granité avec le calcaire silurien et les schistes argilo-calcaires du mont Konnerud au sud-ouest de Christiania. Là, le granité forme un filon qui s'étend en nappe dans le silurien : de sa surface irrégulièrement ondulée s'élèvent des apophyses nombreuses qui ont quelquefois 100 mètres de long et qui pénètrent dans les terrains sus-jacents. Les couches siluriennes sont complètement métamorphisées par le granité ; le calcaire est devenu du marbre, et les schistes, sur une puissance de 70 mètres, se sont changés en une roche cristalline schisteuse dont les diverses couches, de couleur grise, verte, brune ou blanche, correspondent à des masses schisteuses incomplètement développées de grenat, d'épidote, ou à des sortes de mélanges gneissiques de mica

brun, de quariz et de feldspath. Des rognons de schistes siluriens sont transformés en nodules de grenat brun.

Un autre phénomène de contact déterminé encore par les eaux éruptives du granité, selon certains géologues, est le changement des schistes argileux en schistes tachetés, noueux, fascicules, etc. (Fleck-, Fruchts-, Knoten-, Garbenschiefer), les schistes chiastolithiques, les micaschistes quartzifères et lacornubianite.Dans toutes ces métamorphoses, les schistes argileux, en se rapprochant du granité, prennent une texture finement écailleuse, cristalline; des lamelles de mica, de petits grains de quartz, apparaissent un peu à la fois à leur intérieur, deviennent plus abondants, augmentent en volume et se développent en même temps dans la roche sous forme de taches sombres, de concrétions en faisceaux ou perlées. Les cristaux de chiastolilhe et de feldspath devenant de plus en plus abondants peuvent aussi, selon que les schistes argileux se rapprochent du granité, finir par leur donner l'apparence de schistes chiastolithiques ou de micaschistes felsdpathiques. Il n'est pas rare que ces produits de métamorphose entourent de tons côtés les masses granitiques qui s'élèvent comme des îles sur un territoire schisteux. Cela se voit surtout dans les parties granitiques des Cornouailles, comme en Bretagne et dans les Pyrénées, dans, les montagnes schisteuses de la Saxe, etc. On peut se demander si cer- Uiines roches cristallines adossées au granité et à la syénite doivent à ceux-ci leurs caractères et ont été métamorphisées par eux : il faut établir la nature éruptive de ces granités et de ces syénites pour résoudre a question. Au voisinage de certains granités gneissiques, laurentiens ou appartenant à la formation gneissique primitive que l'on avait faussement considérés comme éruplifs, se rencontrent des calcaires cristallins qui, à leur contact immédiat avec ces roches, plus anciennes qu'eux, deviennent riches en minéraux accessoires. Ils reposent en concordance ou alternent avec elles ou avec leure variétés schisteuses : le calcaire et le granité gneissique sont donc là des membres d'un même complexe de couches. Ces dispositions, que l'on observe surtout dans l'Amérique du Nord, sont données quelquefois comme exemples typiques des métamorphoses hydato-tliermi(jues produites par le contact du granité.

Un autre exemple significatif peut trouver place ici. Naguère encore on tenait le gneiss cordiéritique, qui affleure en divers points des montagnes granulitiqucs de Saxe, comme un produit métamorphique des schistes argileux déterminé |;ar la granulile, que l'on croyait éruptive, et l'on démontrait par l'analyse chimique la voie suivie par la métamorphose. Mais l'on a reconnu que la granulite n'était nullement éruptive, qu'elle formait une roche schisteuse cristalline, que le gneiss cordiéritique n'était

pas un accident, mais qu'il était bien intercalé au système de couches

dont il était un membre. On ne peut donc plus parler dans ce cas de métamorphose liydalo-chimique.

La théorie du métamorphisme hydato-chimique de contact a trouvé un important appui dans certaines expériences de Dauhrée sur l'action de l'eau surchauffée sur les agrégats minéraux et les substances minérales.

De l'eau pure chauffée à 500° R. et maintenue longtemps à cette température change des fragments d'obsidienne en trachyte cristallin finement grenu, le verre devient une niasse kaolinique formée principalement de cristaux de quartz et d'aiguilles de wollastonite. L'observation de l'eau thermale de Plombières, riche en substances minérales et surtout en silicates d'alcalis, a montré que cette eau avait déposé dans les fentes, crevasses et pores des constructions romaines de cette station, de la chabasite, de l'apophyllite, de l'hyalithe, du spath-fluor, de l'aragonite, du calcaire spathique, etc. ; que par conséquent il s'est passé là quelque chose d'analogue à la formation de zéolithes et de carbonates à l'intérieur des amygdaloïdes. Ces eaux thermales surchauffées, concentrées par la vapororisation, ont changé le kaolin en cristaux de feldspath et dans la masse kaolinique résultant de la décomposition du verre il s'est formé de petits cristaux de diopside, — résultats remarquables, qui se laissent très-bien interpréter par le métamorphisme hydato-chimique de contact.

§ 1 7. Théorie du métamorphisme général. — NoUS UOUS SOmmes OCCUpc

jusqu'ici d'une série de roches dont nous avons pu expliquer l'origine et la manière d'être actuelle avec une apparente certitude, mais il existe en outre de puissantes séries de couches de gneiss, de micaschistes, de schistes amphiboliques, de schistes chloritifères, de talcschistes et de granulites avec des granités et syénites intercalés, sur le mode de formation desquels les géologues sont loin d'être fixés. Cesroches ne forment pas seulement ces systèmes de couches cristallines schisteuses et gneissiques de plus de 30 000 mètres de puissance, désignées sous les noms de laurentien et de huronien et qui sont les plus anciennes formations connues : elles se répètent dans diverses périodes plus récentes, comme des séries intercalées en concordance aux autres couches, entre les vrais grès calcaires et les schistes argileux fossilifères, comme on peut l'observer dans le silurien de la Norvège et du nord de la Suède, dans le silurien d'Ecosse, dans le jurassique, dans la craie et l'éocènedes Alpes centrales. On ne peut mettre en doute l'origine sédimentaire de tous ces gneiss et surtout de tous ces schistes cristallins : leur division en couches parallèles est exactement celle des calcaires, schistes et grès fossilifères, et d'innombrables couches alternantes formées par les roches les plus diverses se tiennent en concordance de stratification avec elles. Les calcaires dolomitiques de lafoiTuation schisteuse présilurienne sont en couches aussi nettes que

MfiTAMORPIlISME Gfi.Nl-RAL 295

les calcaires ondulés (wcllcnkalk) du tiias; on trouve entre eux des couches régulières de quartzites, poudingues, grès grossiers et schistes argileux. Leur surface de stratification en certaines localités est recouverte de sillons d'ondulation très-nels; elles alternent dans la plus grande régularité avec les gneiss, les schistes chloritcux et amphiboliques, les talcschistes et les micaschistes, entre elles se trouvent des amas de granité, des couches de fer magnétique et de graphite avec des complexes de schistes graphitiques, et enfin, ils passent aux couches siluriennes fossilifères ou sont intercalés entre des couches riches en fossiles de formations plus récentes. Toutes ces raisons parlent en faveur de l'origine sédimentaire des gneiss et schistes cristallisés qui nous occupent. Leurs caractères actuels, selon la plupart des géologues, ne sont pas leurs caractères primitifs, mais, au cours des temps, ces roches primitivement élastiques ont subi une métamorphose, et elles ont pris la structure cristalline elles caractères pétrographiques qu'on leur voit aujourd'hui. La nature et la cause de ces changements sont très discutées. Les uns considère:it les faits dont nous venons de parler comme résultant de la haute température dégagée par la masse centrale de la terre en fusion, les autres veulent voir là des actions hydrochimiques, c'est-à-dire des actions chimiques engagées par l'eau qui a traversé ces roches. En d'autres termes, on les considère d'un côté comme une manifestation du vulcanisme, d'un autre côté, comme le résultat des actions atmosphériques.

Métamorphisme plv Ionique. D'après l'opinion de Hutton, défendue plus tard principalement par Lyell et Cotta, le métamorphisme des sédiments primitifs est la conséquence de l'action persistante de la chaleur centrale de la terre, conjointement à la pression des couches sus-jacentes : les parties les plus inférieures ont été fondues, les supérieures ont subi une cristallisation intime, avec échange de certaines parties, et modification de structure. Les eaux, qui primitivement remplissaient les pores des roches sédimentaires et augmentaient ainsi leur conductibilité, qui d'ailleurs, surchauffées, avaient une action de dissolution et de destruction importante, jouaient un très-grand rôle dans ces processus, de même que les gaz et les vapeurs qui s'élevaient du noyau terrestre et pénétraient les dépôts. D'après cette théorie du métamorphisme le gneiss n'est rien autre chose que du grès modifié par une demi-fusion, la pliyllite, une argile modifiée parla chaleur ; les schistes amphiboliques sont des schistes argileux changés par l'application d'une haute température, le calcaire cristallin est un calcaire ordinaire, mais fondu.

Comme l'action méUimorphique de la matière en fusion diminue en intensité du centre vers la périphérie, ce sont les couches situées plus profondément qui, d'ordinaire, sont le plus influencées par elles. C'est pour cela

que le gneiss est toujours à la base, qu'après lui viennent les micaschistes et les schistes amphiboliques, et enfin la phyllitc, encore plus analogue aux schistes argileux. Si, au lieu d'un ramollissement partiel, il s'est fait une fusion complète de la masse sédimentaire, celle-ci peut s'élever à l'état plastique dans les fentes comme nos laves volcaniques, et se solidifier en granité et en syénite. Ces roches ont donc leur foyer d'éruption dans les niveaux plus élevés de la croûte terrestre autrefois à l'état de fond de mer.

Cette théorie suppose que la température de l'intérieur de la terre passe progressivement à un niveau plus élevé et principalement dans les roches sédimentaires laissées par les plus anciens océans. Elle veut que par suite de l'exhaussement du niveau du sol par le dépôt de puissants systèmes de couches, les températures constantes de la croûte terrestre (surfaces chtonisothermes) aillent s'élevant en niveau. De cette manière, la température de formations primitivement superficielles d'un bassin profond d'environ 5300 mètres s'élèverait de 100 degrés environ par le remplissage de ce bassin. Les phénomènes de ce métamorphisme hypogène ou plutonique déterminés par l'influence de la chaleur pendant la durée des époques géologiques trouvent leurs analogues dans certains phénomènes de métamorphose de contact par suite desquels les schistes argileux, par exemple, ont été transformés en micaschistes, en schistes chiastolithiques et en gneiss par l'action du granité éruptif. Si l'on applique cette théorie à l'origine de toutes les roches silicatées cristallines et stratifiées, on laisse complètement dans Vobscurité le fait que des complexes de vrais gneiss avec des intercalations granitiques, de même que des schistes cristallins, reposent sur des couches sédimentaires fossilifères non métamorphisées et sont recouvertes par elles directement et en concordance.

Métamorphisme hydrochimique. En opposition à cette théorie on oppose la théorie hydrochimique qui, d'après Bischof principalement, ne tient pas compte d'une influence plutonique de la chaleur, mais reconnaît pour cause de ce grand phénomène l'action des eaux qui traversent les roches pendant une longue durée. C'est donc la continuation dans la profondeur du globe des actions qui se passent à la surface et dont l'eau est le point de départ (p. 178). L'eau, qui contient de l'acide carbonique et de l'oyxgène, en tombant de l'atmosphère, pénètre les roches voisines de la surface, perd son oxygène, employé à l'oxydation, en même temps que l'acide carbonique lui est enlevé par la décomposition de certains silicates. Au lieu de ces gaz, l'eau est alors chargée de substances minérales qu'elle porte dans des couches plus profondes, changeant ainsi la stnicture des roches. Les silicates calcaires et alcalins emmenés en solution s'unissent à ceux' qui existent déjà pour former des silicates composés (par exemple :

feldspath, mica), lesquels, par suite de l'extrême lenteur de l'action, se déposent à l'état cristallin. Les silicates simples contiennent de l'acide silicique en quantité plus grande que les silicates doubles qu'ils forment en se combinant entre eux, il y a donc séparation de quartz. Le métamorphisme hydrochimique des roches consiste, en résumé, dans l'apport aux niveaux profonds de minéraux en solution enlevés aux niveaux supérieurs, par des actions réciproques de combinaison et de décomposition entre ces solutions et les roches qu'elles traversent, et enfin dans la formation lente de nouveaux cristaux au sein de ces solutions : il transforme donc complètement les combinaisons chimiques, la constitution pétrographique et la structure des roches primitives. Malgré la pression des couches sus-jacentes, malgré l'accroissement de température qui vient à leur aide, ces actions exigent un temps énorme pour leur accomplissement. — La conséquence naturelle de cette théorie est que, par exemple, un même calcaire, selon la nature des solutions minérales qui circulent à son intérieur et, par suite, selon les modifications chimiques qu'il subit, peut se développer en un point en roche pyroxénique ou amphibolique, ailleurs, en roche granitique [ou en épidote, ailleurs encore en une roche quartzeuse ou feldspathique.

La principale objection à la théorie du métamorphisme hydro-chimique est celle-ci : Elle réiîlame pour transformer les roches de plus longs intervalles de temps que ceux, par exemple, qui se sont écoulés depuis le silurien jusqu'à nos jours pour toutes les formations; car, depuis le silurien, là 011 elles sont normalement développées, les roches ne sont pas encore métamorphisées. Or, toutes les formations paléozoïques et surtout les systèmes de couches cambriennes et siluriennes, qui reposent directement sur les schistes cristallins, contiennent des galets de gneiss et de schistes cristallins, dont l'aspect est exactement le même que celui de la roche mère. Ces prétendus lents processus de métamorphose des formations présiluriennes étaient donc déjà terminés lors du commencement de la période silurienne ; mais il ne peut plus être question alors d'une transformation lente, car, s'il en était ainsi, toutes nos formations paléozoïques seraient depuis longtemps transformées en schistes et gneiss cristallins.

Mode primitif de formation cristalline. Outre cette dernière objection et celle faite plus haut au métamorphisme plutonique, quelques géologues en font encore valoir d'autres qui montrent que, au lieu d'avoir subi un métamorphisme général de cette espèce, les plus anciennes roches sédimentaires, au contraire, ont conservé le caractère qu'elles avaient primitivement — le mot primitivement employé ici dans le même sens que s'il s'agissait de schistes argileux, de conglomérats, degrés, de marnes schisteuses, etc. A côté de ces deux objections nous pouvonsencore placer les sui-

vantes : 5) Partout où l'on connaît la formation piésilurienne, comme dans les Indes, en Scandinavie, au Canada ou en Bavière, elle se divise de la même manière, possède la même structure pétrographique et ses couches isolées fournissent les mêmes alternances des roches les plus diverses. Cette concordance absolue des caractères pétrographiques dans une série de couches puissante de plus de 30,000 mètres ne peut être attribuée à la pénétration des eaux dans la roche. 4) La nature des roches de la formation schistogneissiquequi se succèdent aussi bien en minces lames qu'en masses puissantes est toujours en parfait accord avec les divisions que forment les couches, et la séparation des strates marche de concert avecleur changementde nature. Les éléments de ces couches ont été successivement modifiés avec les conditions qui les produisaient. Si le métamorphisme eût été hydrochimique, au contraire, par suite du changement des matériaux, des roches asspz uniformes se seraient déposées, mais elles n'auraient^ pas souvent changé complètement leur faciès sur de faibles étendues. 5) La disposition des lamelles de mica toujours parallèles aux couches et celle des colonnes de hornblende dans les micaschistes et les schistes amphiboHques, l'enveloppement de cristaux accessoires, comme par exemple le grenat, par des lamelles de mica, se laissent seulement expliquer par une précipitation chimique. 6) L'opinion de quelques géologues que le faciès cristallin des roches éruptives n'est que secondaire, et qu'il a été pris progressivement par une masse d'abord homogène, repose sur une contradiction, car on refuse avec raison d'admettre qu'un cristal de sanidine du volume du pouce, par exemple, ait pu trouver place pour se former et s'accroître au sein d'une masse solide lui opposant une résistance énergique. L'on ne peut voir de différence entre ces idées et celle qui admet le développement progressif du feldspath, du mica, du hornblende, delà tourmaline, du grenat, de la spinelle, du rutile, du spath-fluor, de l'apatite, de la staurolithe, etc., au sein d'une roche sédimentaire solide, parsuitede métamorphoses hydro-chimiques. On a fait valoir, avec raison d'ailleurs, la présence de cristaux d'orthoclase et de sanidine brisés et séparés par la matière fondamentale des trachytes et porphyres, pour soutenir que ces cristaux feldspathiques étaient formés avant la solidification de la masse qui les entoure. La même conséquence peut être tirée de ces individus cristallins accessoires dont nous avons déjà parlé et que l'on trouve dans la formation schisto-gneissique (zircon et grenat) dont les fragments sont aussi séparés. On peut faire cette observation, par exemple, dans les schistes chloriteux, où des cristaux microscopiques en colonne, de nature inconnue, sont quelquefois brisés en 5 ou 6 pièces. 7) Si la théorie du métamorphisme général (par exemple le changement de vraies roches argileuses en gneiss ou micaschistes) répond aux processus naturels, on réussirait facilement à suivre

MÉTAMORPHISME GÉNÉRAL. 2ft9

celte métamorphose dans ses différents stades par l'analyse microscopique, de même que l'on a pu observer la marche du phénomène inverse, celui de la transformation d'une roche cristalline en ses produits de décomposition. Le microscope permet de reconnaître comment le fer magnétique se transforme en ocre, le feldspath en kaolin, l'olivine en serpentine ; il montre que des cristaux homojîènes de leucite etde boracite, l'augite et la noséane, deviennent des agrégats fibreux en se décomposant, mais l'observation n'a jamais été faite d'un cristal de feldspath ou d'une lamelle de mica, formé par l'argile, de l'orthoclase ou du plagioclase, naissant aux dépens du kaolin, de l'augite ou de la hornblende, résultant de la métamorphose et do l'apport par les eaux des matières minérales constituantes qui leur manquaient encore. En revanche, le microscope montre de la manière la plus indubitable que là où se rencontrent des parties constituantes micro-cristallines dans une roche d'apparence élastique (par exemple dans les schistes argileux), ces cristaux ne sont pas le résultat de métamorphoses, mais peuvent bien plutôt être considérés comme des formations primitives.

D'ailleurs, dans la plusgrande région des terrains cristallins présiluriens d'Allemagne, dans les montagnes limitant la Bavière à l'est, on ne peut faire, d'après Gùmbel, aucune observation qui autorise l'hypothèse de l'origine des schistes argileux primitifs, des micaschistes et des gneiss par les actions hydro-chimiques ou plutoniques. Le passage constant de ces différents groupes de roches les unes aux autres, l'identité ou l'analogie de leurs parties constituantes accessoires, les nuances dans leur succession et le mélange de leurs parties constituantes essentielles, montrent bien que les membres des formations azoïques sont le produit direct d'une cristallisation.

En opposition aux théories que nous venons d'exposer sur le métamorphisme général, nous allons donner l'hypothèse qui admet Vélat primilivement sédimentaire des plus anciennes formations.

La terre, perdant son état de fusion par le rayonnement dans l'espace, se recouvrit d'une enveloppe scoriacée, soumise à la pression d'une atmosphère dans laquelle se trouvaient à l'état de gaz et de vapeurs tout le carbone et tout l'acide carbonique fixés aujourd'hui dans les êtres organisés, toute l'eau qui recouvre la surface du sol ou est cachée dans sa profondeur. Sous cette pression, plus forte que la pression actuelle, l'eau pouvait se condenser à une température plus élevée qu'aujourd'hui et la surface de la terre se recouvrit d'une mer d'eaux surchauffées. Celles-ci commencèrent énergiquement leur action de destruction et de dissolution sur la croûte solidifiée et, par un refroidissement lent, elles laissèrent tomber les éléments qu'elles tenaient en solution, fournissant ainsi l'élément cristallin des schistes gneissiques et des micaschistes. Plus

300 MÉTAMORPinSME GÉNÉRAL.

tnrd, la formation des dépôts par voie chimique faisant place de plus en plus aux formations de cause mécanique, les éléments des schistes argileux se déposèrent à leur tour. Il ne faut pas oublier que le point de cristallisation des nombreuses substances minérales alors en solution dépendait de leur rapport avec les autres corps dissous et, par conséquent, était en variation continuelle. Dans les mers primitives, les causes de cette variabilité étaient la séparation plus ou moins rapide et plus ou moins abondante de certains minéraux, la marche inégale de leur dissolution et de leur décomposition. Par suite de cette inconstance dans les proportions des substances dissoutes dans les mers d'abord chaudes, et maintenant refroidies, un changement considérable se fit dans les dépôts ; certains corps qui, dissous isolément dans l'eau, avaient des points de cristallisation différents, purent, par un mélange de leurs solutions, se précipiter simultanément ou en une série inverse. ^u. ■-.iù • /.■ ■. .-

Zirkcl a montré depuis peu que les vrais schistes argileux paléozoïques, élastiques et fossilifères, n'étaient pas uniquement formés de fragments de roches, mais qu'ils contenaient aussi des ségrégations cristallines primitives, petites colonnes de hornblende, lamelles de mica, grains de quartz riches en inclusions liquides, soudés avefc les autres éléments delà roche. Les argiles schisteuses des formations récentes contiennent aussi, d'après Rudolph Credner, de ces parties cristallines. Ce résultat confirme la théorie de l'origine primitivement cristalline pour d'autres complexes de couches. Dans la succession régulière des gneiss, des micaschistes, des phyllites et enfin des schistes paléozoïques fossilifères, il n'entre donc en jeu qu'une même force de ségrégation dont les effets se modifient seulement quant à la matière sur laquelle elle agit et selon les conditions extérieures, subissent un ralentissement de cause purement chimique en même temps queles causes mécaniques ou déterminées par la vie organique prennent plus d'empire et que la tendance à la ségrégation des parties cristallines diminue.

Les dépôts locaux et sporadiques de roches silicatées cristallines, entre des roches sédinientaires, élastiques et fossilifères, peuvent être considérés comme le résultat de l'action de sources minérales sur des sédiments encore tout récents.