STNOPSIS DES FORMATIONS ARCHAÏQUES DANS LES DIFFÉRENTES RÉGIONS

BVVliPE ET BUHÊXE

Etages A et B

(ie Barrandc.

Schistes de

Przibrain aTcc Annélides, Ciinoïdcs et

Foramiaifères.

Schistes argileux hercyniens (schistes argileux primitifs) alternant avec les schistes chloriteux et les calcaires.

ILES BRITANMQUES

Système cainbricn. Groupe de Ix)ngmynd, congloméi-ats, quarzites et schistes avec Oldhamia et Ai-enicolites.

AMI^RIQOC DD NOIID

Micaschistes

hercyniens.

(micaschistes)

ai-gileux pri-

uiitifji) .

Schistes huroniens du Canada, du Hicjigan et des États atlantiques, riches

en gisements d'oligislc, de cuivre et d'or, avec

des restes

d'Annélidcs et de

Crinoïdcs dans les

niveaux supérieurs.

(Système taconique

inférieur d'Eramons.

Goldbrook-group

du Nouveau-Bruns-

wick.)

.\CTRES P.VT3

Schistes argileux primitili et micaschistes primitifs des Monts Métalliques, du Fichlelgebirge, des monts des Géants, des Sudètes, de Bretagne, de Finlande, de Scandinavie. Quarzitcs et schistes azoïqiics du Thûringerwald, schistes à Fucoïdes de SaaH'eld, beaucoup de schistes cristallins de la chaîne centrale des Alpes, confins militaires, du Bannt de Rùman la Sierra -Nevada en Espagi\e, le système schisteux du sud de l'Oural, les schistes à it.icoluinile et à oligiste du Brésil, les schistes cristallins aurifères du Venezuela, les Cordillères, la formation schisteuse filurienne inférieure de la Trinidad, les schistes cristallins de la Chine et du Bengale, du S.-E. de la Chine.

Stratification discordante.

Formation hercynienne ou du gneiss gris.

formation du gneiss bigari-é.

Gneiss fondamental d'Ecosse et des Hébrides.

Formation laaren-

tienne du'Canada,

des environs de la

baie d'Hudson, du

Groenland, du

Wisconsin, du

Michigan et des

États atlantiques.

Gneiss primitif des Monts Métalliques, du Fichlelgebirge, de Jloravie, de Silésie ; gneiss de la chaîne centrale des Alpes; série granito-jneissique du Banat de RAman ; gneiss primitif de Finlande et de Scandinavie. Terrains calco-gneissiques de Caralal en Venezuela et de Natal en Afrique. Formation gneissiquc de la Trinité et des montagnes des côtes brésiliennes, etc.

SCO IIURONIEN.

rnls en relation avec les dépôts horizontaux sus-jacents qui appartiennent au silurien primordial (avec Dikclocephalus par ex.).

La répartition de la formation huroniennc est un peu moins étendue que celle des gneiss laurentiens, parce que cette formation s'élevait d(\jà en certains points au-dessus du niveau de la mer huronienne, ce que l'on peut conclure de l'existence en Angleterre et au Canada, par exemple, d'une grande masse de conglomérats, formation côlière. Les affleurements du huronicn appartiennent d'ordinaire aux régions laurentiennes, comme nous l'avons déjà dit. Les pays où la répartition des schistes huroniens est le plus considérable en Europe, sont les Alpes du Tyrol, de Sal/bourg, d'Oberkarlhen et les] Alpes suisses, la pente E. des monts de Bohême, la partie S.-O. des Monts Métalliques, les environs des montagnes granulitiques de Saxe, les Sudètes, la Scandinavie, l'Ecosse et la Sierra-Nevada en Espagne ; — dans l'Amérique du Nord, les territoires entourant le lac Supérieur et tous les États atlantiques; dans l'Amérique du Sud, le Brésil, le Venezuela et les Andes. On a observé aussi les schistes huroniens en Afrique, au Bengale, au Japon et en Chine, sur des étendues quelquefois considérables. Le tableau ci-contre montre la répartition et la correspondance des diverses formations archaïques dans les différentes parties du monde.

Phénomènes volcaniques de l'âge archaïque, principalement dans les régions laurentiennes et huroniennes. — A ces âges anciens, des masses rocheuses à l'état igné se sont fait jour et se sont étalées en manteaux d'extension parfois considérable sur le fond des mers, où elles se sont solidifiées et ont été recouvertes de dépôts, par des phénomènes absolument semblables à ceux qui ont déterminé les éruptions de lave aux époques géologiques ultérieures, et même à ceux qui se passent de nos jours. Ces formations éruptives se présentent intercalées dans le complexe des couches archaïques, comme des membres de la série laurentienne et huronienne y^^^^ et sont affectées des mêmes bouleversements.

.<^l!^^^^\^\ C'est surtout la diabase qui se rencontre dans

'^^^J^l'/-tt^^^^^Sré~\ ces circonstances. Ainsi, l'on rencontre dans ^^^^^JjJ^^^^^^Md la région du fer, au lac Supérieur dans l'Amérique du Nord (fig. 108), de la diabase grenue ou aphanitique qui, accompagnée de quarzites ferrugineux et d'oligiste huroniens, prend part à la formation de trois synclinaux répétés. La coupe ci-contrc (fig. III) donne l'exemple d'un de ces bassins huroniens qui devait avoir acquis sa forme avant le dépôt du silurien inférieur, puisqu'il est recouvert en certains points de couches de celte dernière formation, presque horizontales, et par conséquent en discordance.

Fig. m. — Dépôt de diabase huronienne (Negaunee au Micliigan).

a, quarziles femigineux avec lits de minerai de Tt'i- ; b, dépôt de diabase ; c, quarzites ferrugineux ; d, silurien inférieur.

HURONIEN. 361

Le granité éruplif en amas aplatis ne semble pas rare à l'intérieur de la séri'j des gneiss laurcnlicns, mais sa distinction d'avec le granité gneissique d'origine sédimentaire n'a pas été bien établie et est quelquefois très-difficile d'ailleurs. Les principales éruptions de granité, en tout cas, n'eurent lieu que plus tard.

Avec ces formations éruptives intercalaires, se tiennent étroitement liées des éruptions en filons : on peut rarement démontrer leur liaison cependant. En de nombreux points où elles affleurent, les couches des formations azoïques sont traversées de roches éruptives, principalement de granité, de syénite, de diorite et de diabase : avant le dépôt du silurien, par conséquent dans la période archaïque même, elles sont peu nombreuses, la plupart arrivèrent beaucoup plus tard. La preuve définitive de l'éruption de certains granités et diabases à l'époque présilurienne ne peut être admise que là où des couches siluriennes inférieures reposent sur leurs affleurements. Dans la fig. 112, un granité a est traversé par deux filons de diabase : le granité et les filons sont re- ^-,— -^^ê^:^î>v

couverts de grès siluriens, mais le granité ^z^[:^^^^p^^^[l | ^^^^^^'K ou la diabase ne pénètrent pas dans le grès, ' '"'^^' " x-x.,.,x,

et, bien plus, la surface des deux premières Fig. 112.

roches a été complètement polie par l'ac- a, granité; b, nion de diabase; c, pns

tion des vagues avant le dépôt du silurien. ^""""" '"^'^"''"•' («-ac supérieur). Les couches laurentiennes du Canada furent ensuite traversées par de très- nombreuses roches éruptives. Les plus anciennes des diabases gre-» nues forment dans les gneiss des filons épais de 70 à 100 mètres et qui présentent une division en colonnes très-nettes. Ces filons de diabase sont coupés sur leur parcours d'amas étendus de syénite, aux environs desquels se montrent des filons plus récents d'un felsitporphyre typique rougebrun, qui contient assez souvent des fragments de gneiss, de diabase et de syénite et peut même prendre le caractère des brèches. L'éruption de ces trois roches appartient à l'âge archaïque, car les couches siluriennes déposées sur les gneiss laurentiens ne sont pas travereées par les filons de diabase, de syénite ou de felsitporj)hyre.

Une disposition comme celle que nous venons de décrire n'est pas fréquente ; cependant, les cassures et les plis.sements extrêmes qu'ont subi beaucoup de complexes des formations archaïques, au voisinage de certaines masses de granité et de filons, permettent aussi de conclure que l'éruption de maints granités a eu lieu alors que les formations laurentiennes n'étaient pas encore complètement solidifiées, mais avaient cependant conservé de la flexibilité. Mais il est indubitable que l'éruption de la plupart des roches qui travei-sent les séries de couches archaïques n'a eu lieu qu'aux périodes dévoniennes et carbonifères ou môme encore plus

362 HL'RONIEN.

lard, r-omine exemple de ces formations en amas ou en filons de granito, dedioritc, de diabase, de syénite et de porphyre qui traversent les roches archaïques et sont par conséquent plus récentes, mais dont on ne peut cependant fixer l'âge exactement, on peut citer les masses de granité des Monts Métalliques, du Ficiitelgebirge, qui se sont élevées comme des îles au milieu des gneiss et schistes cristallins ; les filons de granité, de felsitporphyre et de diorite dans la région schisteuse du N.-E. des Monts Métalliques, le filon de granité à gros grains dans les micaschistes de Zwiesel ; le filon de pegmatite contenant du béryl de Langenbielau en Silésie; les filons de granité de Mittweida dans les granulites de Saxe; les filons de granité dans les schistes chlorilifères de l'Oural; les filons de diorite dans les micaschistes et gneiss de Thûringe, du Bôhmerwald et de l'Oural; les felsil porphyres des Monts Métalliques, etc. Il est très-fréquent de voir ces roches éruptives envoyer des filons ou des veines dans les roches voisines, ou contenir des fragments des gneiss et des schistes qu'elles ont traversés. L'île d'Elbe présente des phénomènes très-instructifs à ce sujet. Les schistes cristallins de cette île sont traversés d'un nombre infini de filons de granité, qui forment tantôt des murailles régulières de 10 à 15 mètres de puissance entre les schistes, tantôt se partagent en plusieurs branches qui peuvent se réunir ensuite, augmenter de volume en certains points et devenir informes. Ils partent en couronne du granité central de l'île qui, en certains points, enferme des fragments puissants des schistes environnants, et peut former une brèche à ciment granitique. On rencontre aussi des injections en coin dans les roches voisines aux dépens de la masse principale, des métamorphoses de contact, des impi'égnations des schistes et calcaires voisins par les grenats.

Certaines de ces roches éruptives à l'intérieur des régions archaïques possèdent un intérêt géologique considérable par suite de leur richesse en métaux; les granités stannifères de Geyer occupent, parmi elles, la première place. Les micaschistes qui forment cette région au sein des gneiss des Monts Métalliques ont été traversés par trois masses de granité, formant des sortes d'îles qui, d'après Stelzner, semblent se réunir dans la profondeur. Ce granité est caractérisé par sa pauvreté en mica et il passe au grès normal en certains points par la diminution et la perte de son feldspath ; ses minéraux accessoires sont la topaze, la tourmaline, le spath-fluor, l'apatite et la mine d'étain; il peut former des brèches s'il a, dans son passage, arraché des fragments aux roches qu'il traversait, mais quelquefois, dans l'une des trois masses de granité (celle de Geyer), au contact avec les micaschistes, il a pris une structure grossièrement crissalline et forme ainsi un énorme manteau qui recouvre le granité finement grenu du centre. Cet amas granitique de Geyer est traversé d'in-

HUROiNIEN. 363

nombrables filons du volume de 1/4 de pouce à 4 pouces, qui se propagent quelquefois dans les micaschistes voisins et contiennent du quaiz, de la topaze, de la pyrite arsenicale et du minerai d'élain ; 'ils ont unprégné la roche voisine à quelques pouces de distance.

Lorsqu'à l'époque archaïque la croûte terrestre était encore, proportionnellement d'une faible épaisseur, il se produisait contre l'écorce solide du j^lobe tl'autres réactions de la masse centrale en ignition; elles se sont manifestées de deux manières : d'une part, par les bouleversements considérables qui ont affecté les couches et les ont redressées courbées ou ployées et, d'un autre côté, vraisemblablement en connexion avec les phénomènes que nous venons d'indiquer, jMirle soulèvement d'une partie de l'ancien fond de mer, en d autres termes, par l'apparition des premiers continents. Une foule d'observations parlent en faveur de cette opinion. Le recouvrement inégal des formations laurenlienues et Imronienues par le silurien, inégalité qui atteint son maximum là où le silurien repose horizontalement sur des couches archaïques verticales et leurs affleurements (Scandinavie, Michigan, iig. i04, 109, HO et ill), démontre, que les bouleversements de ces dernières étaient terminés avant le commencement de la période silurienne. Les contrées formées de conglomérats siluriens et de grès grossiers reposant sur les formations laurenliennes et huroniennes ne peuvent être interprétées que comme des formations côtières sur les bords des continents archaïques ; les sillons et la stratification oblique qui s'observent principalement dans beaucoup de grès huroniens et siluriens de l'Amérique du Nord, doivent également être interprétés comme appartenant à des eaux basses et à des rivages plats et sableux. 11 y avait donc déjà à la Un de l'âge archaïque et au commencement de la j>ériode silurienne une séparation en mers et en continents ou îles.

Les gneiss laurcnticns et les schistes huroniens, comme roches sédimentaires les plus anciennes, ont été affectées de tous les soulèvements, affaissenjents et bouleversements qui, au cours des périodes successives, se sont manifestés sur la croûte terrestre et qui doivent être priticijKilement attribuées à la contraction de notre globe par le refroidissement.

Abstraction faite des rapports de stratification, quelquefois extrêmement embrouillés, ces dislocations ont déterminé des fentes dans lesquelles se sont formés des filons minéraux dont l'âge ne peut être que très-rarement fixé. C'est, par exemple, de cette manière que les Monts Métalliques sont devenus un des districts les plus célèbres et les plus importants. Le plateau élevé qu'ils forment est dû en prédominance aux gneiss et micasscistes et il a tiré son nom de l'abondance de ses gisements de minerai. Nous avons déjà parlé de sa richesse en mine d'étain ; indépendamment

364 IIURONIEN.

de nombreux filons de limonite et d'oligistc, il s'étend de Meissen jusqu'à Joacliiiiistlial,en passant par Freiberg, Marienberg et Annaberg, une zone riche en filons de mimerais d'argent et de plomb. Ces filons sont en groupes ou dissémines et disposés dans les directions les plus variables. Le point le plus important est formé par les environs de Freiberg. Là, les gneiss contiennent des filons de nature trèsr-diverse : 1) les filons nobles, dont on connaît plus de 150, sont riches enqiiarz; ils sont formés en prédominance de quarz blanc, de petits fragments de la roche voisine et de minerais d'argent; 2) les filons de plomb pyriteux (plus de 300) de quarz, de galène, de pyrites de cuivre, d'arsenic et de fer; 'ù) les filons iHclies de plomb (environ 400), foraiés de quarz, de manganèse et de galène argentifère, quelquefois aussi de sulfure d'argent antimonié et de sulfure d'argent; 4) des filons de plomb barytique (environ 150) formés de spath pesant, de spath lluor, de quarz, de galène, de blende et de pyrites de fer et de cuivre; 5), des filons de minerai de cuivre, pyrite de cuivre, sulfure de cuivre et de fer, cuivre gris, etc. La direction de ces filons est très- variable, N., N.-E. ou N.-O.; souvent plusieurs filons se réunissent, se croisent, formant ainsi des points très-riches. De nombreux filons de felsitporphyre, coupent les filons métalliques et sont, par conséquent, plus récents ; il est rare que le cas inverse se présente. Il est possible que la formation des fentes dans lesquelles se sont disposé les minéraux soit en connexion génétique avec les éruptions du porphyre.

A côté des Monts Métalliques et comme exemple de district archaïque riche en filons, il faut citer les environs du Kupferberg en Silésie. 011 le cuivre, la galène, le minerai d'argent, le spath pesant forment filon dans les schistes argileux et les micaschistes huroniens, et surtout dans les schistes dioritiques au voisinage de felsitporphyres. Le district de Przibram, en Bohême, est aussi remarquable ; il est formé de schistes argileux, de quarzites et de grauwackes du huronien supérieur (zone A et B de Barrande), traversé de nombreux filons formés de quarz et de spath |)esant, mais surfout de différents sulfures d'argent. Dans le district argentifère do Lonf/s6e?Yy, en Norwége, depuis longtemps renommé, les filons se trouvent dans les couches pré-siluriennes et même laurentiennes. Le pays de Kongsberg est formé de gneiss, de micaschistes, de talcschistes, de schistes-chloritiques'et amphiboliques et de quarzites en couches redressées, dirigées N.-S. Deux zones en particulier y sont imprégnées de pyrite magnétique, de pyrite de fer, de cuivre et de blende. Une de ces zones possède environ 05 mètres de puissance, l'autre, la principale, mesure 400 mètres. Les filons s'élèvent à angle droit à travers les couches de la roche, par conséquent en direction E.-O. ; ils ont seulement quelques pouces de puissance mais sont très-nombreux puisqu'on en connaît plus