OU FORMATIONS ARCHAÏQUES
Les formations nouvelles de roches sont seulement dues à la transformation des roches iircexistantes, à l'aide de l'eau et sous les influences atmosphériques ou à la solification de matières fluides venant de l'intérieur s'épancher à la surface* La matière qui forme chaque nouveau dépôt et toutes les formations éruptives qui se sont fait jour proviennent donc de la destruction de roches plus anciennes — toute la série des roches a la même origine et la croûte de solidification doit contenir tous les éléments dont se sont formés plus tard tous les membres de la série sédimentaire. La partie constituante en prédominance par toutes les roches de sédiment est l'acide silicique. Ce corps, soit sous la forme de quarz (quarzite, grès, sables), soit en combinaison avec les bases sous forme de silicates, prend une part si prédominante dans la composition des couches que toutes les bases ne prennent ensemble que des fractions de cet acide. L'acide silicique et les bases proviennent pour la plus grande partie de la croûte de solidification, mais ces éléments ne pouvaient exister côte à côte à l'intérieur de la terre dans leur état primitif de fusion, sans se combiner et former des silicates, aussi la masse principale de la croûte solidifiée est-elle formée de silicates et de silicates acides, à cause de la prédominance de l'acide silicique.
a. GROUPE DES FORMATIONS ARCHAÏQUES.
(Formations primitives, pré-siluriennes, azoïques ou éozoïqucs; terrains primitifs.)
Le groupe des formations archaïques forme une série de couches de nature cristalline, puissante de plus de 30 000 m. dont la moitié inférieure est due aux gneiss, aux schistes amphiboliques, aux quarzites et aux calcaires cristallins et le niveau supérieur aux micaschistes, chloroschistes, talschistes, schistes argileux, quelquefois aussi aux conglomérats. L'abondance des gisements de minerai est caractéristique pour ces formalions. On ne connaît avec certitude de restes organiques que dans les horizons les plus supérieurs ; encore sont-ils très rares et ne consistentils qu'en empreintes de Fucoïdes avec les restes de quelques Crinoïdes et des traces d'Annélides. Quelques géologues croient aussi avoir reconnu, dans les calcaires des niveaux les plus profonds, les restes d'un animal très-inférieur (Eozoon), au sujet duquel se sont élevées beaucoup de controverses, et ils ont pour cette raison remplacé le mot azoïqite par celui de éozoïque. Le mot archaïque qui ne préjuge rien sur la question de l'apparition de la vie sur la Icitc, doit être préféré aux deux autres.
La formation archaïque, produit de l'activité des plus anciennes mers, repose directement sur la croûte de solidification du globe sans que
LAURE>"TIEN. 345
le contact ait été observé jusqu'ici et elle est irrégulièrement recouverte par les couches les plus inférieurs du silurien, ce qui démontre qu'elle a
WaUsassen. Siben)erg.
NW
Fig. 05. —! Coupe de la région Tomiée de schistes gneis$iques et de micaschistes dans les montagnes de Bavière.
a, granitc.
b, gneiss micacé.
, granu i i j^^m^j^Q jy gnojss piimjtif.
d, serpentine ' or
e, gneiss amphibolique
f, granité syénitique
g, micaschistes ) , .. ... • , i..
t , . ., 1 formation schisteuse cristalline,
n, schistes argileux. >
été déposée avant celui-ci. Elle paraît s'étendre par toute la terre, mais elle est presque toujours cachée par les formations plus récentes. D'après les différences pétrographiques que nous avons déjà indiquées, le groupe archaïque forme :
II. La formation huronienne ou formation schisteuse cristalline.
I. La formation laurentienne ou formation gneissique primitive.
Formation laurentienne ou du gneiss primitif.
Caractères pétrographiques. L'élément des roches laurentienne.s, les plus anciennes que nous connaissions dans la série des couches sédimentaires, est essentiellement le gneiss qui, par ses modifications de structure, passe d'un côté aux schistes correspondant?, d'un autre côté aux roches granitiques ; il peut aussi alterner avec eux. En sous-ordre, mais importants néanmoins par leur alternance régulière avec les gneiss, il faut compter le calcaire cristallin, la doloniie, le quarzite, la serpentine, le fer magnétique et le graphite, qui se présentent en zones de puissance variable plus ou moins uniformes.
Les nombreuses variétés du gneiss laurcntien se laissent classer en deux groupes principaux, les gneiss amphiboliques et les gneiss micacés, selon que au feldspath et au quarz, viennent s'ajouter le mica ou la hornblende. XjG gneiss micacé esi le plus fréquent dans tous les pays du terrain laurentien ; il y présente les variétés que nous avons indiquées dans la partie pétrogcnétique de ce travail. Le nombre de ces variétés est encore augmenté par ce que des minéraux tels que la hornblende, la chlorite, le talc
346 LAURENTIEN
et le graphite peuvent apparaître dans le gneiss pour y remplacer le mica, d'où l'alternance avec le gneiss micacé d'un gneiss amphibolique et aussi, mais le plus souvent en sous-ordre, de gneiss chlorilique^ lalqueux et graphitique. La dichroïle peut aussi s'ajouter au quarz et au feldspath en remplacement du mica et former un gneiss dichroïtique {Bodenmais en Bavière, montagnes granulitiques de Saxe).
Lorsque le mica augmente en quantité, le gneiss prend une structure schisteuse et si, en même temps, le feldspath et le quarz disparaissent, il y a passage aux micaschistes. D'un autre côté, legneisspeut perdre complètement sa structure parallèle parce que les lamelles de mica prennent une disposition irrégulière : il passe alors au gneiss granitique et même quelquefois au granité porphyrique, qui se trouve ainsi intercalé en puissantes masses parallèles, entre les vrais gneiss auxquels ces deux variétés se lient quelquefois étroitement. Ce phénomène du changement du gneiss en micaschistes par la prédominance des micas et en granité par la perte de sa structure parallèle, se répète également pour les gneiss amphiboliques, chloriteux, talqueux et graphitiques. Ces roches schisteuses et granitiques ont donc les mêmes rapports avec les gneiss correspondants que le micaschiste et le granité avec le gneiss micacé. De semblables modifications apportées insensiblement donnent la preuve que la plupart des granités alternant avec les gneiss de la formation laurentienne, ont une même origine et un mode de formation semblable et qu'ils ne sont pas, par conséquent, le résultat des actions éruptives.
Que les proportions dans le mélange des parties constituantes des roches laurentiennes appartenant à la famille du granité, soient extrêmement variables et que, par suite, des espèces de roches toutes nouvelles aient pu être formées, cela résulte particulièrement des rapports de parenté entre la granulite et le micaschiste. De même que la multiplication du mica aux dépens du feldspath et du quarz a transformé le gneiss en micaschiste, par la disparition du mica, le gneiss est devenu de la granulite. Cette roche n'est formée que de
Wi'^^MMÎFTT^T"/' / /'/ //'.IPy?^ lamelles d'orthoclase et de quans
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là dans les régions laurentiennes, en
*^'^" sous-ordre et régulièrement inter-
. Gneiss (a) et granulite (&) alternant régulière- cj,|ée (flg. 94), mais elle DCUt aUSsi ment à Rôdcubach (Bavière) . \ o / » r ^
occuper à elle seule de vastes régions comme les pays granulitiques de la Saxe et en Laponie. En Ecosse et en Scandinavie, le halleflint joue un rôle qui n'est pas sans importance dans
LADRENTIEN. 547
la formation laurentiennc. Cette roche doit être considérée comme une modification très-finement grenue, d'apparence compacte, de la série gneisso-granulitique.
Parrii^ les membres secondaires de la formation laurentiennc, le calcaire cristallin est le plus intéressant. Il s'intercale au gneiss avec une puissance de 3 à 400 mètres et se caractérise par sa structure et par sa richesse en ,. minéraux accessoires, principalement en vésuvienne, grenat, épidote, «npatite, zircon, tourmaline, spath fluor, graphite, pyrites, njagnétite, titanite. Beaucoup de calcaires laurenticns sont dolomitiques, ils sont plus rarement de vraies dolomies. Quelquefois, ils sont très-nettement stratifiés et alternent avec des lits de quarzite et de halleflint ; ils peuvent prendre aussi une structure parallèle par l'apparition en zones des minéraux accessoires que nous venons de nommer surtout du graphite, de la serpentine, du pyroxène et de l'apatite. Entre le gneiss et le calcaire, il y a souvent une étroite liaison due à l'alternance de minces lits de calcaire et de gneiss La kryolithe, intercalée aux gneiss grocnlandais a une disposition tout à fait analogue au calcaire cristallin. Le quarzite, vitreux, grenu ou schisteux {fig. 95) et la serpentine se montrent dans tous les horizons de la série des gneiss laurentiens en couches de plus de iOO mètres de puissance souvent nettement stratifiées, la serpentine étant souvent accompagnée de schistes chloriteux et les talcschistes, tandis que le graphite assez pur ou mêlé d'argile et dans ce cas souvent schisteux, forme des lits intercalés (fig. 96). La présence de conglomérats au milieu de la série
t> ■ c fi e c/'
Fig. 95. — Coui)e du Pfahl (Bavière).
a, gneiss granitique; h, hûllcflint avec cristaux d'orthoclase ; c, hâllellint schisteux ; d, roche quarzcusc du Pfahl ; e, gneiss granitique rouge ; f, gneiss rouge normal ; g, gneiss bigarré fincmcnl madré.
Fig. 90. — Lits de graphite de Wolmersdorf dans la Basse-Autriche.
1, Schistes quarzcux;2, calcaire grenu ; 5, schistes amphiboliqucs; i, micaschistes. I-Y lits de graphite.
laurentienne est particulièrement importante pour fixer son origine sédimentaire. On observe au Canada un complexe de couches puissant de plus de 500 mètres dans lequel des fragments roulés de syénite et de dioritc ont ■été soudés par un ciment quarzeux, riche en mica, plus ou moins abon-
LAURENTIEN
dant; dans le Michigan, il y a plusieurs lits de conglomérats formes de galets de gneiss, de granité et de quarzite dans une masse fondamentale tahjueuse, sableuse ; dans l'État de Vermont, on trouve une zone de conglomérats tout à fait semblables, alternant avec les gneiss et schistes laurentiens.
Un élément accessoire très-fréquent dans les gneiss, surtout dans les gneiss amphiboliques et la syénite, est la magnétite dont ces roches sont souvent imprégnées. Certaines zones et même des couches isolées de la formation gneissique, contenant ce minéral en plus ou moins grande abondance, peuvent s'étendre sur plusieurs milles. On appelle ces bandes parallèles à la formation des fahlbandes ; les minéraux qui les forment par leurs particules extrêmement fines disséminées dans la roche sont surtout la magnétite, les pyrites de cuivre et de fer, la pyrite de cobalt, la blende et la cassitérite. En Scandinavie, en Ecosse et dans l'Amérique du Nord, on voit de nombreuses imprégnations de cette sorte par la magnétite ; celles de Kongsberg sont dues à la pyrite de cuivre et à la blende, enfin il faut rapporter ici certains gisements d'oxyde d'étain des Monts Métalliques. Les fines particules de ces minéraux peuvent se réunir au sein des zones d'imprégnation en lits ou en amas de forme plus ou moins régulière, disposés de telle façon que leur plus grande surface soit parallèle à la stratification des roches voisines. C'est ce qui arrive surtout pour le minerai de fer aimant et aussi pour la pyrite : les districts gneissiques de la Scandinavie, du Canada et de TÉtat de New-York en offrent des exemples.
On peut aussi rencontrer de ces gisements sans qu'ils soient liés à des
fahlbandes. Ils forment alors des membres indépendants de la formation gneissique et se présentent soit en lits irréguliers soit en amas lenticulaires. Dans le premier cas, il n'est pas rare de voir les surfaces limites de ces dépôts très-nettement accentuées et conservant sur des milles de longueur le parallélisme le plus complet entre elles aussi bien qu'avec les roches limitantes (fig. 97). Par les circonstances de leurs gisements ils correspondent exactement aux lits de sphérosidérite des argiles schisteuses de formation récente. On rencontre le minerai d'aimant dans ces conditions en Silésie, dans les Monts Métalliques, en Bavière en Norvège, dans l'Amérique du Nord. A Bodenmais, en
Fig. 97. — Lits de magnélilc dans le King-mine (Ncw-Jcrsey).
a, Gneiss nottement madré ; b, magnclite, 1 m., 3 ; c, micaschistes ; d, magnétite avec apatitc, 3 m. ; e, gneiss ; f, mélange de magnétite de feldspath et de quarz ; g, gneiss.
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Bavière, au Canada et en Scandinavie on rencontre aussi les pyrites de cuivre et de fer et l'oiigiste. On connaît encore à Franklin, dans le New- Jersey, des gisements de willemite, de franklinitc et de zincite comme parties accessoires disséminées ou disposées en lits minces dans les calcaires laurcntiens.
Traces de la vie organique à la période laurenlienne. — L'abondance et la variété des formes par lesquelles la vie organique se manifeste brusquement dans la zone primordiale, niveau le plus inférieur de la formation silurienne, rapprochée de ce fait que depuis cotte époque les mondes végétal et animal ont toujours été se multipliant et se perfectionnant par des degrés insensibles, rend vraisemblable que déjà à ces époques appelées azoïques, peut-être même pendant la période laurenlienne, la vie organique se manifestait déjà dans des formes inférieures. Mais, pour une cause ou pour une autre, on n'a pu jusqu'ici trouver de restes organiques certains dans la formation laurentienne. Un certain nombre de naturalistes de mérite croient cependant reconnaître dans l'Eozoon canadense de Dawson (fig. 98) les restes de l'un des plus anciens organismes qu'ait |)roduits la terre. Dans les calcaires cristallins du Canada, de l'Ecosse et de la Bavière on voit des nids de plus d'un pied cube irrégulièrement disposés les uns sur les autres, formés de couches parallèles, ondulées, irrégulièrement concentriques de calcaire grenu et de bandes de serpentine : ces bandes de serpentine ont été considérées comme les restes d'un foraminifère géant, l'Eozoon, et les couches de calcaire dans les quelles elles se trouvent comme des récifs de Foraminifères correspondant aux barras de Coraux récents ou aux roches niimmulitiques. Dans cette supposition, l'Eozoon se serait accru par le développement de chambres Fig.H^^^mbres de l'Eozoon cairrégulières superposées, séparées par des nadense, Daws. foriemcnt grossies, lamelles calcaires qui restaient en commu- '^'^P'^'^* Carpenier. nication par des canaux irrégulièrement distribués et finement ramifiés. Les lamelles calcaires, les parois des chambres isolées, sont conservées à l'état de calcaire grenu, mais les chambres elles-mêmes, les canaux de ramification et les branches qu'ils donnent, occupés pendant la vie parle protoplasme de l'animal, sont remplis de serpentine et de minéraux semblables. L'origine organique de l'Eozoon est néanmoins encore douteuse et est combattue par des juges compétents.
LAURENTIEN
Fig. 99. — Gneiss bitumineux de Vermland, en Suède.
La présence du bitume dans quelques gneiss et calcaires cristallins, de Tasphalte et de l'anthracite dans certains gneiss, des lits de minerai de fer dans le laurcntien de la Scandinavie (fig. 99) et surtout les lits nombreux de graphite alternant avec les gneiss, semblent conduire à admettre ' 4'existence de plantes — exclusivement des Algues — à cette époque. Et, en fait, l'analogie de beaucoup de ces couches de graphite avec les charbons plus récents est si grande que l'on est tenté de voir
a. gneiss, quelquefois gneiss granitique; (J^^g \q crraphite le résultat final dc la b, gneiss bitumineux et micaschistes, .. „,
épais de 50 mènes colorés en noir par caibonisation par laquelle Ics fibrcs llle bitume. Certaines couches contien- «ncuses se transforment en lignite, en
nent 10*/, d'un minéral semblable à un ° . /-»■"- \
charbon brillant mêlé au gneiss en très- houille et en anlliraClte (p. 2oO).
fmes particules ; c.hypérite (diorite) du Puissance et uiode de ûisements.La
Nulleberg. . j , n »• • • ,
puissance de la lormation gneissique laurentienne dont nous venons d'indiquer rapidement les caractères pétrographiqucs s'élève, au Canada, à plus de 10,000 mètres, en Bavière à environ 50,000 mètres. Les rapports architectoniques de la formation laurentienne sont très-difficiles à juger par suite de l'inconstance des caractères pétrographiques dans une même zone et par le redressement souvent vertical des couches. On a pu cependant reconnaître deux modes principaux de gisement. L'un, en dômes, connu par exemple dans la région gneissique des Monts Métalliques et dans les environs de Bergen, l'autre en zones j observé au Canada, au Brésil, en de nombreux points de la Scandinavie. Le premier cas est le plus rare ; on voit dans les régions moyennes de ces pays gneissiques une disposition presque horizontale des couches, tandis que vers la périphérie, elles plongent rapidement vers l'extérieur. Dans le gisement en zones, les complexes variés de couches sont situés les uns à côté des autres en plis abrupts, en synclinaux ou anticlinaux, souvent aussi verticalement et même, comme dans les Alpes centrales, en éventail (fig. 100 et 69). De semblables zones découches
Fig. 100. — Disposition de la formation gneissique laurcntienue des environs de GrenTille,
Canada, d'après Logan.
a, calcaire cristallin ; b, gneiss et quarzites.
laurentiennes ont souvent une extension très-considérable. Ainsi, la for-
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mation brésilienne de micaschistes, granités et gneiss s'étend en direction N. E. sur 250 milles géographiques, tandis qu'une coupe de 04 milles de longueur à travers la chaîne des Andes, à quelques degrés au nord de l'équateur, montre dans toute son étendue les couches gneissiques du laurentien en disposition verticale ou presque verticale. La zone de gneiss qui forme le squelette géologique du système des Appalaches et par conséquent toute la moitié est de l'Amérique du Nord s'étend de l'État de Géorgie jusque l'cnibouchure du Saint-Laurent sur une longueur de 500 milles.
SUualion de la formation laurentienne par rapport aux autres formations. Le laurentien est le groupe de couches le plus inférieur qui soit accessible à nos investigations. Le fondement sur lequel il repose est vraisemblablement la croûte de solidification primitive du globe et on doit le considérer comme la base des autres formations sédimcnlaires. Il n'est pas rare qu'il soit recouvert en stratification discordante par les schistes huroniens, mais ce ,'sont souvent des terrains plus récents qui viennent audessus de lui comme le silurien, le carbonifère ou même des dépôts beaucoup plus jeunes encore.
En l'absence de restes organiques bien nets qui pourraient fixer la position des gneiss laurentiens dans la série des couches, l'on peut seulement avoir recours à leurs rapports de stratification, mais comme les formations plus récentes contiennent des séries de roches aux caractères pétrographiques très-semblables, l'on ne |)eut toujours inférer des conclusions certaines sur l'âge de celles-ci d'après les caractères pétrographiques. Les rapports de gisement au contraire, comme le montrent les fig. 101 et 102 n'admettent qu'une seule interprétation.
La fig. 101 montre les rapports géologiques de la Montagne de fer de Smith en Michigan. Une série de couches huroniennes formée de quarzophyllades, de chloroschistes , d'oligiste, de jaspe et de diabases, forme un bassin étroit, à bords rapides, dans un ancien golfe petit et profond creusé dans le gneiss laurentien d. Les couches de l'aile Ë. de ce bassin huronien s'étendent du N. au S. et se cour-
Fig. 101. — Montagne de fer de Smilh, en Micliigan, au S. du Lac Supérieur.
a, oligiste; b, Jaspe, silicate de fer et intercala tiens de diabases; c, scliistes quarzeux et chloritcux huroniens; d, formation du gneiss laurentien.
352 LAURENTIEN
bent en un demi-cercle d'abord vers l'O. puis vers le N. présentant par conséquent leur pente d'abord vers l'O. puis vers le N. et enfin vers l'E., tandis que la direction et l'inclinaison du gneiss laurentien persistent dans le sens N, E, de manière que la discordance atteint son maximum au point où le second système se tourne vers le S. La fig 102 donne une coupe prise dans le New-Jersey. Les gneiss am-
phiboliqueslaurcnticns a, dont les couches se succèdent verticalement, sont recouvertes en discordance par le conglomérat de Postdam 6, en couches presque horizontales ; son flanc N. E.
Fig. 102. - Silurien inférieur en discor- ^gj recouvcrt également de conglomérat
dancc sur les gneiss amphiboliques du - , '^ . P
laureniien "^ rosdtam 6, de calcaire c, de schis-
M-Copperas. eu New-Jersey (efaprésCook). teS argileUX d. Lcs mèmcS choses Se
répètent en de nombreux points au Canada, au Sud du Saint-Laurent et en Scandinavie (par ex Kinnekulle en Gothie. Dans toutes ces localités les gneiss laurentiens sont recouverts en discordance parle couches huroniennes ou siluriennes; non-seulement il faut qu'ils aient été formés plus tôt que celles-ci, mais ils avaient déjà subi un bouleversement profond avant que les sédiments huroniens ou siluriens se fussent déposés sur eux.
L'extension de la formation laurenlienne est très-générale : elle paraît exister partout. Par tous les pays sur lesquels on possède des renseignements suffisants on l'a reniîontrée avec son caractère uniforme. Une grande partie du Fichtelgebirge, des monts Métalliques, des monts des Géants et de la Bohême sont formés par le laurentien. Du sud-ouest de la Bohème sur le Bôhmerwald s'étend jusqu'au Danube une zone de couches appartenant pour la plus grande partie au groupe laurentien. Les montagnes granulitiques de Saxe qui s'étendent sur le flanc nord des monts Métalliques entre Rochlitz et Chemnitz doivent être rapportées au même âge. Les gneiss laurentiens et les granités gneissiques forment en outre les Alpes centrales; ils sont principalement répandus en Europe, dans l'Ecosse et les Hébrides et surtout en Scandinavie et en Finlande. Dans l'Amérique du Nord le sytème laurentien se montre dans deux zones ; la zone nord s'étend des régions arctiques en direction S. E. jusqu'au Mississipi supérieur et de là en direction E. par le Minnesota et le Winconsin ver les lacs Supérieur, Iluron et Ontario et au nord du St-Laurent jusqu'à l'océan Atlantique. L'autre zone, la zone gneissique des Appalaches commence à l'embouchure du St-Laurent et court en direction S. 0. parallèlement au rivage par tous les Etats atlantiques jusque l'Alabama. Il y a en outre quelques territoires laurentiens isolés à l'O. du Mississipi. Dans l'Amérique
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du Sud la formation laurenlienne occupe une immense étendue de la côte brésilienne, du Venezuela et des Andes. On l'a trouvée dans la partie S.-E. de l'Afrique, au Japon et au Bengale, enfin, le gneiss laurentien forme la plus grande partie du Groenland, en tant que ce pays soit connu.
FORMATION HURONIENNE OU DES SCHISTES PRIMITIFS. Système des schistes cristallins, cambricn (pro parte).
Le huronien repose sur les gneiss laurentiens; il est formé d'une série de couches de plus de 8000 mètres de puissance dont les micaschistes, les quarzites, les calcaires cristallins et de nombreux lits de minerai sont les éléments. Ces roches, pour la plupart, sont donc celles delà formalion laurentienne, mais leur structure est surtout schisteuse et non plus grenue ou madrée, ce qui est dû à une diminution dans la quantité des l'eldspaths. Au lieu de ces roches cristallines, on trouve, au Canada et en Angleterre, en certains points du moins, des conglomérats qui sont un faciès de rivage équivalent aux schistes et aux calcaires du reste de l'Amérique du Nord et de l'Europe.
Caractères pétroyrapkiques. Les principales roches do la formation huronienne sont les micaschistes et les schistes argileux. Les premiers, toujours nettement stratihés, sont parfois presque exclusivement formés d'écaillés peu serrées, pouvant atteindre un pouce carré, de moscovite et de biotite. Dans d'autres cas, les micaschistes sont si riches en quarz qu'ils se rapprochent des quarzites et entin, ils passent quelquefois au gneiss en se chargeant de feldspath. 11 n'est pas rare de rencontrer des nids de quarz à leur intérieur. Le feldspath, la staurolithe, la hornblende, la tourmaline et surtout le grenat sont leurs principaux minéraux accessoires. De même que les micaschistes laurentiens, les micaschistes huroniens peuvent perdre leur mica qui est rem|)lacé alors parla hornblende, la chlorite ou le talc, d'où la formation de talcschistes, de chloroschisteset de schistes amphiboliques, disposés d'ordinaire en sous-ordre entre les micaschistes, mais qui se montrent aussi indépendants comme au Grossglockner et au mont Rosa, dans l'Oural et au Brésil, dans les États atlantiques sud et au lac Supérieur dans l'Amérique du Nord. Si le mica est remplacé par des écailles d'oligiste en tout ou en partie, il se forme des \ii& Ac micaschistes oligistifères i\u[']oucniun rôle dans la structure des couches au Brésil et en Géorgie. Dans certains districts, comme dans la vallée de la Schwarza eu Thuringe, sur le Michigammi en Michigan, ou rencontre des porphyroïdes, c'est-à-dire des schistes dont la masse fondamentale, finement grenue ou felsitiquc, contient des ségrégations de quarz et de feldspath.
Soi
lIDRONIEît.
Les schistes argileux (phyllites) forment le niyeau supérieur dans certains territoires huroniens, ailleurs, au contraire, ils sont subordonnés aux nùcaschistes. il n'est pas rare qu'ils renferment des individus extrêmement nombreux de cliiastolithe et d'ottrélite (schistes ottrélitiques et chiastoli- Ihiques). Ils peuvent même être considérés, comme des micaschistes dont les grains sont devenus extrêmement fins, presque compactes, et l'on trouve d'ailleurs des passages entre les deux états. D'un autre côté, par leur composition générale, on peut à peine les distinguer de certains schistes argileux des formations paléozoïques et on les considère avec raison comme le trait d'union pétrographique entre les groupes cristallins les plus anciens et les schistes paléozoïques fossilifères. On trouve quelquefois, au milieu des schistes argileux primitifs, des ségrégations lenticulaires de quarz et de feldspath que suivent les madrures de la roche, d'où une variété de gneiss, le gneiss phyllitique qui alterne de la manière la plus régulière avec les vrais schistes argileux en Bavière, par exemple (lig. 105).
Bosenhaminer. Haid.
Fig. 103. — Coupe d-ins la région huronienne du Fichtelgebiige.
a, schistes quarzeus; b, schistes argileux en alternance avec des gneiss phylliiiques;
c, schistes argileux.
Les roches siliceuses jouent un rôle très-important dans la série des couches huroniennes ; à leur tête sont les quarzites qui peuvent être vitreux ou grenus et dans ce dernier cas passent quelquefois aux conglomérats. Ainsi, le système cambrien ou huronien supérieur de la Grande- Bretagne et la formation huronienne du Canada, sont formés en grande partie do conglomérats souvent très-grossiers. Ceux-ci sont dus à des fragments roulés de gneiss, de quarz et de syénite, unis par une petite quantité d'argile siliceuse ; les galets oscillent entre les dimensions d'un pois et celle de la tête. On voit aussi des conglomérats entre les micaschistes du banat do Roman et des États atlantiques sud de l'Amérique du Nord. Les (^ua/'ii/e* proprement dits sont d'ordinaire nettement stratitiés; ils montrent, par exemple dans le Michigan, des rides comme en produisent les vagues ,qui s'étendent sur de grands espaces et se répètent couche par
HURONIEN. 555
couche; en prenant la stnicture schisteuse déterminée par le talc et le mica dont ils se chargent, ils passent aux schistes quarzeux. Vitacolumite est en étroite parenté avec ces roches : elle représente une variété de cfiiarzite dont la flexihilité est due à une structure lâche, grenueschisteuse et à l'abondance de fines écailles de mica et de talc. Au Brésil, où elle a son déveloj>penient principal, en Virginie, dans la Caroline et en Géorgie, elle forme la roche mère du diamant ; elle contient en outre de l'or comme nous le venons plus tard. Dans certaines régions hurouiennes il y a des schistes siliceux et des schistes aluniières qui semblent être avec eux dans les mêmes rapports que les quarzites.
On ti'ogve souvent, dans les séries huroniennes et quelquefois en masses puissantes, des calcaires, des dolomies et des calcaires doloinitiques plus ou moins linement cristallins, blancs ou colorés en gris ou en rouge et en stratilication plus ou moins étroitement régulière. Ainsi, près de la limite inférieure du huronien du Michigan, il y a un groupe de calcaires dolomiliques de 600 à 1000 mètres de puissance très-nettement stratifiés, alternaot çà et là avec de minces lits de quarzite (fig. 104, c).
Avec ces roches, il n'est pas rare de voir liés des micaschistes et des schistes calcaires, qui n«nseuleraent alternent avec les calcaires en beaucoup de localités, mais montrent nettement les passages à * «^ ^
ces roches, en ce que les minces la- fig. m. - Série Imronienne au pays d»
,, , , . ., j Menouionec, en Michigan.
nielles de schistes argileux ou de
j II • i j * I • ' a, gneiss laarentien ; i», quarzites huroniens ; c.cal-
mica, de chlorite et de talc qui se- ^j^g ^ooo m.; d, oiigiste m m.;e, schistes parent les couches, disparaissent chioiiu-ux m m. ; f. grès Miuiien de Postdam,
. , , . I •! l 'J **®*^ fauue primordiale.
progressivement. L Amphivolite se
montre aussi fréquemment dans les régions huroniennes; on la voit quelquefois en lits largement étendus, surtout entre les micaschistes et chloroschistes et les quarzites, plus rarement dans les schistes argileux. Les minces lits de arliistes grapliififjnes sont très - communs entre les micaschistes huroniens de l'Europe et de l'Amérique du Nord. La serpentine est fréquente dans certains terrains huroniens, dans l'Oural, l'Ecosse, la Silésie; mais elle ne s'y trouve pas en lits bien réguliers, tandis qu'il n'est pas rare de trouver dans cette roche des veines ou des nids de minerai de chrome et des lits nombreux de limonite, en connexion avec les calcaires huroniens. Voligiste se montre comme membre indépendant en couches de puissance considérable : on peut principalement l'observer ainsi dans l'Ile d'Elbe, au nord du Wisconsin et à la presqu'île du Michigan. Le célèbre gisement de Rio-Marîno, surfile d'Elbe,
IIURONIEN.
d'où provienncnl les magnifiques cristaux qui ornent nos collections, forme une masse lenticulaire irrégulièrement stratifiée, reposant sur les schistes quarzeux et les chloroschistes, et recouverte de calcaire. Dans le Michigan, le feroligiste (fig. 104) recouvre les quarzites et calcaires et quelquefois aussi les micaschistes huroniens, en un groupe de couches de plus de 250 mètres de puissance alternativement pauvres et siliceuses, ou riches en fer. Dans certaines zones de cet ensemble de couches, les lits de jaspe se perdent complètement, de sorte qu'il se forme des lits exploitables qui peuvent atteindre 20 mètres de puissance. Lie fait que sur les faces de stratification de certaines formations d'oligiste, on a observé des sillons comme en produisent les vagues et que, en alternance avec elles, on a trouvé très-communément des conglomérats de quarzite ferrugineux, de silicate de fer, de jaspe, et des brèches est très-intéressant.
Le minerai de fer magnétique se rencontre entre les schistes argileux, les talcschistes et les micaschistes de beaucoup de régions. S'il ne se présente pas comme un membre indépendant, il est quelquefois en masses très-puissantes sous forme de lentilles aplaties ou de lits étendus. On rencontre dans les mêmes circonstances, quoique plus rarement, les pyrites de cuivre et de fer qui vont souvent de compagnie. Dans ce cas, la séparation partielle des deux pyrites en couches séparées, dont l'inférieure contient la pyrite de cuivre en prédominance, et la supérieure la pyrite de fer est bien remarquable. Les effets les plus remarquables de cette espèce s'observent aux mines de Ducktown en Tennessee (lig. 105). Celles-ci sont imprégnées de pyrite de fer et de cuivre avec des noyaux de minerai lenticulaires en zones de plus de 500 mètres de longueur, et dont l'épaisseur peut atteindre 150 mètres , que l'on peut suivre de la Virginie, par le Tennessee, jusqu'à la Géorgie, dans une certaine zone où ils se trouvent disposés en échelons. Toutes ces lentilles de minerai ont quatre horizons communs, dont les deux supérieurs a et 6 doivent être attribués à la décomposition du minerai sulfui'eux par les agents atmosphériques et sont formés de limonite et d'oxyde de cuivre, tandis que le troisième c est l'étage où la pyrite de fer prédomine, et que le quatrième est formé par la pyrite de cuivre.
L'o)* est un autre minéral accessoire de la formation huronienne. On constate la présence de l'or dans presque tous les districts schisteux du huronien, mais en quantité trèsinsignifiante et inexploitable le plus souvent. Des travaux assez étendus ont été faits pour l'obtenir, comme dans les États atlantiques de l'Amérique
Fig. 105. — Lits de minerais de cuivre de Ducklown.
a, affleurement de limonite; h, minerai de cuivre oxydé rouge ; c, pyrite de fer;
d, pyrite de cuivre ;
e, schistes huroniens impréynés de particules de minerai.
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du Nord, et surtout dans la Nouvelle-Ecosse, la Virginie, les deux Carolines et la Géorgie, où l'or se présente de trois manières. On le trouve en fils minces, en lamelles déchiquetées, sous forme de petites arborisations et de cristaux déformés répartis dans la roche ou disposés entre les surfaces de stratification de micaschistes, quarzschistes , itacolumites, talcschistes et chloroschistes que Ton ne peut distinguer des autres par leurs caractères extérieurs. On peut encore rencontrer l'or, et c'est son mode de gisement le plus fréquent, lié à la pyrite de fer et son produit de décomposition, l'oxyde de fer hydraté, imprégnant la roche. La pyrite aurifère peut être répartie également par toute l'épaisseur de certains complexes de couches et, de préférence dans les talcschistes', en noyaux irrégulièrement lenticulaires. Enfin, l'or peut se rencontrer dans une matrice de quarz qui peut prendre la forme d'une lentille plate ou so disposer en lits ; dans ces cas, l'or est seul ou accompagné de pyrite de cuivre, de galène, de blende, de tellure, de bismuth, ou aussi de pyrite de fer.
Restes organiques. — On ne connaît avec certitude de restes organiques que dans la partie supérieure de la formation huronienne, formée de schistes argileux (sous-cambrien). Ce sont des traces d'Annélides (tubes d'Arenicolites didymus ctsparsus), des empreintes de Lingula, des fragments de tiges de Crinoïdes, qui se rencontrent dans l'Etat de Yermont et aux Massachussets, en Bavière et en Bohême et, en outre, des restes de Fucoïdes, principalement des Oldhamia anliqua (fig. 106) et 0. radiata, d'Angleterre, qui ont été aussi considérées comme des colonies de Polypiers voisins desGraptolithes.
Rapports architedoniques. — Comme pour de la formation du gneiss, ces rapports sont souvent très-embrouillés. Les deux formations se montrent d'ordinaire liées l'une à l'autre en zones étendues ou en territoires isolés, à contours irrégulièrement arrondis, au milieu de régions formées de couches plus récentes. Les gneiss laurenliens forment d'ordinaire le squelette de ces îles de roches cristallines dont le remplissage est effectué par les schistes huroniens qui se sont aussi déposés sur leurs flancs (fig. 107 et 108). Lorsqu'il y a ainsi formation d'un bassin ou d'une sorte de golfe, il peut se produire, par des plissemenls répétés, des formations anliclinales et synclinales, subordonnées au bassin principal. Il se fait alors très-souvent des plis en zigzag et des conlournements de couches qui font, de la disposition fréquente en synclinaux et anticlinaux un des caractères du terrain huronien. L'angle d'inclinaison des ailes de ces différents bassins est très-variable, et les couches peuvent affecter toutes les dispositions, depuis la verticale jusqu'à un faible degré d'inclinaison.
Les schistes de la formation huronienns s'jnt indubitablement à la base
mnôNjo.
de toute la série des couches. Dans nâ très-grand rwnAre de points, on peirt voir la formation siJuiieuDc inférieure, k terrain caraLrien en Angleterre,
Fig.lOC — Oldhamiaanliqua Forb.
Turchelwaud.
Hohc-Schareck .
l'InW
