Glaukonit z fliszu karpackiego
Abstract
Glauconie du Flysch des Karpates
Les roches sédimentaires du Flysch des Karpates formaient, au cours des dernières vingt années, le sujet de plusieurs études pétrographiques conçues au point de vue de leur composition soit minéralogique, soit chimique. D’entre les minéraux des roches rencontrés le plus fréquemment dans le Flysch, la glauconie appartient à ceux dont la présence est la plus distinctive pour les certains horizons lithologiques de Karpates. Les glauconies d’âge différent et provenant de roches diverses étaient étudiées et décrites mainte fois et de nombreuses études relèvent la variabilité de leur composition chimique en rapport avec les conditions physico-chimiques du milieu dans lequel elles s’étaient formées. La connaissance de la composition chimique des glauconites du Flysch des Karpates peut être donc une contribution importante à la connaissance des conditions physico-chimiques de la mer karpatique, lors de la sédimentation du matériel clastique. L’analyse de la glauconie que nous donnons dans la notice présente, ne se rapporte qu’à un horizon du Flysch des Karpates. Nous communiquons les résultats de notre analyse des glauconies, vu le fait qu’elle constitue le premier essai de cette sorte dans les Karpates. Le grès glauconitique à gros grains, formant des couches épaisses de 0,50 m à 1,00 m parmi les schistes bitumineux de couleur noir ou brun clair de la série oligocène inférieure des schistes à ménilites du Flysch karpatique, constitue la roche-mère de la glauconie analysée. L’affleurement dans lequel Dr A. Gaweł a receuilli le matériel étudié, se trouve sur la rive gauche de la Tyśmienica. Ces grès, à l’opposé des autres grès qu’on rencontre dans les schistes à ménilites, sont peu compactes; ils se distinguent par leur couleur de nuance verdâtre, provenant de la glauconie. Dans les Karpates orientales ces grès sont développés dans une série d’une épaisseur plus grande, formant parmi les schistes à ménilites un niveau, désigné comme «grès de Kliwa». Dans une plaque mince de grès glauconitique on peut discerner au microscope des grains de quartz, les uns plus ou moins arrondis, les autres à vive arête, ainsi que des moins nombreux débris de feldspath tous enrobés dans le ciment séricito-marneux. Les grains fins ayant à peu près. 0,08 mm de diamètre sont toujours à vive arête, tandis contour arrondi. On rencontre parmi eux des petites inclusions de zirkon, de tourmaline, d’apatite, de rutile, des grains très fin de minerais indéterminable ainsi que des inclusions li'quides avec des bulles gazeuses. Ces inclusions prouvent que les quartz sont originaires du granite. L’extinction ondulatoire de la lumière indique qu’une déformation mécanique fut exécuté sur les grains par la pression orogénique. Les feldspaths qui accompagnent le quartz sont en général bien conservés, de sorte qu’à l’aide de l’analyse optique ils se laissent déterminer comme orthoclase et oligoclase-albite. Certains grains, surtout ceux d’orthoclase ont subi la séricitisation soit à l’interieur, soit le long de leur clivages. Les minéraux mentionnés ainsi que la plupart de ciment séricito- marneux ont été déposés comme material clastique terrigène. Dans le grès examiné la glauconie présente l’élement de formation maritime. Elle forme 3% à 25% de l’ensamble et apparait en forme de grains ayant 0,02 mm à 0,7 mm de diamètre. Ces grains sont de forme très diverse. Leurs formes les plus fréquentes sont: les nériformes, les irrégulièrement arrondies, les ovales, les aplaties et les allongées. Quelquefois au lieu de grains à peu près ronds de la glauconie, on voit leurs accumulations irrégulières qui jouent le rôle de ciment entre les grains de quartz. La glauconie est pour la plupart de couleur verte, on rencontre pourtant souvent des grains verts d’une nuance jaunâtre ou plus rarement, bleuâtre. Je n’ai jamais remarqué de grains incolores tels que d’après Col let et Lee proviennent des formations cambriennes et carbonnienes d’Angletejre. La surface des grains est souvent polie, mais pour la plupart inégale, ridée et sillonnée. Dans la lumière réfléchie elle brille, quelque fois elle est mate. La dureté des grains n’est pas grande: ils se laissent facilement diviser avec l’ongle. Il est assez difficile de déterminer les indices de réfraction à cause de la couleur du minéral. En appliquant la méthode d’immersion, au bromoforme, j ’ai trouvé pour les indices moyens de réfraction à la lumière de sodium, les valeurs variant de 1,613 à 1,603 (valeur moyenne 1,608). Le poids spécifique de la glauconie varie de 2,7 à 2,85. La détermination pycnométrique donne comme valeur 2,772. Les différences entre les valeurs obtenues dans la détermination de la réfraction et du poid spécifique proviennent de l’hétérogénéité de la substance. Les petits globules de la glauconie se composent d’après l’observation dans la lumière polarisée des niçois croisés, d’un agrégat de paillettes vertes, extrêmement fines et d’une faible biréfringence. La forme extérieure des globules témoigne que la substance glauconitique se formait en l’état colloidale et se cristallisa que bien plus tard. Cet état colloidale primitif, de même que la phase cristalline plus récente, en forme d’agrégat extrêmement fin de paillette, produisent à cause d’absorbtiôn la variabilité des propriétés physiques et chimiques de la substance. La préparation de l’échantillon destiné à l’analyse chimique nécessitait des soins minutieux pour obtenir la plus grande pureté possible du minéral. Je tamisais la roche broyée pour en séparer les particules trop menues. Je me suis servi pour le triage d’une fraction de grains de 0,3—0,5 mm de diamètre. Après l’avoir epurée à l’aide de tamis, lavée mainte fois, et séchée en 100° G je la séparais au bromoforme dissolu (poid spécif. 2,743) en deux fractions. La fraction plus légère contenait le quartz, le felspath et un peu de glaüconie. La fraction plus lourde, composée surtout de glauconie, était impure à cause des grains de quartz, de pyrite, de muscovite et d’autres minéraux lourds. Pour l’en débarasser je la laissais passer encore une fois par le bromoforme au poid spécifique de 2,828, la dégageant ainsi des minéraux lourds. Il fallait, au moyen d’une aiguille et à l’aide d’une loupe binoculaire, éloigner de la fraction ainsi préparée les nombreux (10—15%) grains de quartz. Malgré tous ces efforts, la glauconien’était pas entièrement pure, puisque, comme on pouvait l’observer au microscope, certains de ses grains étaient couverts de tâches blanches et grisâtres. L’analyse a démontré qu’elles provenaient du phosphate de calcium entrant dans la composition de la roche en proportion à peu près de 1 %. Le quantité de la substance ainsi préparée a suffi pour faire une double analyse.
Les roches sédimentaires du Flysch des Karpates formaient, au cours des dernières vingt années, le sujet de plusieurs études pétrographiques conçues au point de vue de leur composition soit minéralogique, soit chimique. D’entre les minéraux des roches rencontrés le plus fréquemment dans le Flysch, la glauconie appartient à ceux dont la présence est la plus distinctive pour les certains horizons lithologiques de Karpates. Les glauconies d’âge différent et provenant de roches diverses étaient étudiées et décrites mainte fois et de nombreuses études relèvent la variabilité de leur composition chimique en rapport avec les conditions physico-chimiques du milieu dans lequel elles s’étaient formées. La connaissance de la composition chimique des glauconites du Flysch des Karpates peut être donc une contribution importante à la connaissance des conditions physico-chimiques de la mer karpatique, lors de la sédimentation du matériel clastique. L’analyse de la glauconie que nous donnons dans la notice présente, ne se rapporte qu’à un horizon du Flysch des Karpates. Nous communiquons les résultats de notre analyse des glauconies, vu le fait qu’elle constitue le premier essai de cette sorte dans les Karpates. Le grès glauconitique à gros grains, formant des couches épaisses de 0,50 m à 1,00 m parmi les schistes bitumineux de couleur noir ou brun clair de la série oligocène inférieure des schistes à ménilites du Flysch karpatique, constitue la roche-mère de la glauconie analysée. L’affleurement dans lequel Dr A. Gaweł a receuilli le matériel étudié, se trouve sur la rive gauche de la Tyśmienica. Ces grès, à l’opposé des autres grès qu’on rencontre dans les schistes à ménilites, sont peu compactes; ils se distinguent par leur couleur de nuance verdâtre, provenant de la glauconie. Dans les Karpates orientales ces grès sont développés dans une série d’une épaisseur plus grande, formant parmi les schistes à ménilites un niveau, désigné comme «grès de Kliwa». Dans une plaque mince de grès glauconitique on peut discerner au microscope des grains de quartz, les uns plus ou moins arrondis, les autres à vive arête, ainsi que des moins nombreux débris de feldspath tous enrobés dans le ciment séricito-marneux. Les grains fins ayant à peu près. 0,08 mm de diamètre sont toujours à vive arête, tandis contour arrondi. On rencontre parmi eux des petites inclusions de zirkon, de tourmaline, d’apatite, de rutile, des grains très fin de minerais indéterminable ainsi que des inclusions li'quides avec des bulles gazeuses. Ces inclusions prouvent que les quartz sont originaires du granite. L’extinction ondulatoire de la lumière indique qu’une déformation mécanique fut exécuté sur les grains par la pression orogénique. Les feldspaths qui accompagnent le quartz sont en général bien conservés, de sorte qu’à l’aide de l’analyse optique ils se laissent déterminer comme orthoclase et oligoclase-albite. Certains grains, surtout ceux d’orthoclase ont subi la séricitisation soit à l’interieur, soit le long de leur clivages. Les minéraux mentionnés ainsi que la plupart de ciment séricito- marneux ont été déposés comme material clastique terrigène. Dans le grès examiné la glauconie présente l’élement de formation maritime. Elle forme 3% à 25% de l’ensamble et apparait en forme de grains ayant 0,02 mm à 0,7 mm de diamètre. Ces grains sont de forme très diverse. Leurs formes les plus fréquentes sont: les nériformes, les irrégulièrement arrondies, les ovales, les aplaties et les allongées. Quelquefois au lieu de grains à peu près ronds de la glauconie, on voit leurs accumulations irrégulières qui jouent le rôle de ciment entre les grains de quartz. La glauconie est pour la plupart de couleur verte, on rencontre pourtant souvent des grains verts d’une nuance jaunâtre ou plus rarement, bleuâtre. Je n’ai jamais remarqué de grains incolores tels que d’après Col let et Lee proviennent des formations cambriennes et carbonnienes d’Angletejre. La surface des grains est souvent polie, mais pour la plupart inégale, ridée et sillonnée. Dans la lumière réfléchie elle brille, quelque fois elle est mate. La dureté des grains n’est pas grande: ils se laissent facilement diviser avec l’ongle. Il est assez difficile de déterminer les indices de réfraction à cause de la couleur du minéral. En appliquant la méthode d’immersion, au bromoforme, j ’ai trouvé pour les indices moyens de réfraction à la lumière de sodium, les valeurs variant de 1,613 à 1,603 (valeur moyenne 1,608). Le poids spécifique de la glauconie varie de 2,7 à 2,85. La détermination pycnométrique donne comme valeur 2,772. Les différences entre les valeurs obtenues dans la détermination de la réfraction et du poid spécifique proviennent de l’hétérogénéité de la substance. Les petits globules de la glauconie se composent d’après l’observation dans la lumière polarisée des niçois croisés, d’un agrégat de paillettes vertes, extrêmement fines et d’une faible biréfringence. La forme extérieure des globules témoigne que la substance glauconitique se formait en l’état colloidale et se cristallisa que bien plus tard. Cet état colloidale primitif, de même que la phase cristalline plus récente, en forme d’agrégat extrêmement fin de paillette, produisent à cause d’absorbtiôn la variabilité des propriétés physiques et chimiques de la substance. La préparation de l’échantillon destiné à l’analyse chimique nécessitait des soins minutieux pour obtenir la plus grande pureté possible du minéral. Je tamisais la roche broyée pour en séparer les particules trop menues. Je me suis servi pour le triage d’une fraction de grains de 0,3—0,5 mm de diamètre. Après l’avoir epurée à l’aide de tamis, lavée mainte fois, et séchée en 100° G je la séparais au bromoforme dissolu (poid spécif. 2,743) en deux fractions. La fraction plus légère contenait le quartz, le felspath et un peu de glaüconie. La fraction plus lourde, composée surtout de glauconie, était impure à cause des grains de quartz, de pyrite, de muscovite et d’autres minéraux lourds. Pour l’en débarasser je la laissais passer encore une fois par le bromoforme au poid spécifique de 2,828, la dégageant ainsi des minéraux lourds. Il fallait, au moyen d’une aiguille et à l’aide d’une loupe binoculaire, éloigner de la fraction ainsi préparée les nombreux (10—15%) grains de quartz. Malgré tous ces efforts, la glauconien’était pas entièrement pure, puisque, comme on pouvait l’observer au microscope, certains de ses grains étaient couverts de tâches blanches et grisâtres. L’analyse a démontré qu’elles provenaient du phosphate de calcium entrant dans la composition de la roche en proportion à peu près de 1 %. Le quantité de la substance ainsi préparée a suffi pour faire une double analyse.