Skała diabazowa jako "egzotyk" w kredowych utworach karpackich
Abstract
Diabase exotoque dans le Crétacé des Karpates
On ne saurait se rendre compte du caractère pétrographique des roches prékarpatiques et de leur disposition horizontale et verticale dans diverses couches du Flysch karpatique qu’en faisant l’étude systhématique des galets entourés des grés et des schistes. P. Tietze et R. Zuber étaient les premiers, qui signalèrent leur caractère de débris des anciens massifs des montagnes . se trouvant sur les côtes de la mer karpatique, et les nommèrent «exotiques», à cause de leur caractère bien différent de celui des roches de massifs cristallins qui à présent sont dans le voisinage des Karpates. Les exotiques des différentes parties et niveaux géologiques ont été décrits en détail par M. M. Cz. Jaksa-Bykowski , S. Kreutz, A. Gaweł, M. Książkiewicz. Les exotiques se composent de granités (type de Bugaj) et de leurs formes aplitiques, de granophyres, de porphyres granitiques, de gneiss et de mica-schistes, de marbres, de grés et de calciares du Carbonifère avec des fragments de charbon et des calcaires jurassiques du type Stramberg. Parmi ces derniers components on n’a pas trouvé jusqu’aujourd’hui de roches basaltiques; cela nous fait supposer que, transportées par l’eau des fleuves ou celle de la mer, elles pouvaient facilement subir la décomposition et la désintégration. V. Kuźniar fut le premier qui, pendant ses travaux géologiques tout au long du bord orographique des Karpates Occidentales, a trouvé parmi les blocs détachés et arrondis une roche éruptive, noire, à grains fins. Il les considérait comme des «exotiques», provenant des couches marneuses du Crétacé inférieur. Ils étaient accompagnés de galets des calcaires, marbres, granités, et gneiss; les galets furent rencontrés in situ en grande quantité dans les conglomérats de grés et de marnes crétassiques, qui constituent les formations de la première élévation des Karpates (au Sud de Swoszowice à Lusina). Leur présence inattendue in situ dans les roches du Flysch a dissipé les doutes en rapport avec leur éventuelle origine diluviale. On en pouvait douter surtout à cause de la roche éruptive, dont nous avons parlé, apparaissant en blocs détachés. Toutefois sa présence dans l’ensemble des roches exotiques fait l’admettre comme roche prékarpatique. Quant à leur caractère pétrographique elle est apparentée de bien près à la roche trouvée aux environs de Sanok par A. Gaweł , sous forme de petits fragments dans les conglomérats gréseux du Crétacé. Ce fait prouve son appartenence aux exotiques. V. Kuźniara envoyé un échantillon de cette roche éruptive à l’institut Minéralogique de l’Université Jagellonne pour en faire l’analyse chimique et microscopique. La roche est de couleur gris foncé à nuance verdâtre. À l’aide de la loupe on trouve, parmi les autres éléments de la roche, des feldspaths en lamelles aux clivages brillants et des agrégats indéterminables de substances noirs. Descr ipt ion microscopique La roche, malgré son l’apparence d’être bien conservé, sous le microscope permet de remarquer une décomposition bien avancée. Les produits bien caractéristiques de cette décomposition sont la calcite et la séricite. La structure de la roche est parfaitement diabasique, stipulée par la disposition croisée des lamelles étroites de feldspath. Ces dernières sont en état d’une séricitation assez avancée. Leur dimension ne surpasse pas 1 mm de longueur, elles sont maclées suivant la loi d’albite. Elles montrent des cambrures prouvant une action mécanique exercée sur les components de la roche. On peut observer le feldspath non seulement en lamelles, mais encore en grains extrêmement fins entassés sous forme de la mesostasis avec des grains de quartz: parmi les lamelles. La détermination optique des coupes perpendiculaires à P et M a permis de constater la présence de l’albite pure. Par contre l’orthose est à peine visible dans la masse de la mesostasis composés de grains menus de quartz et de feldspath. À part les menus grains de la mesostasis le quartz forme aussi des nombreux grains et plus grands irréguliers, disposés uniformément dans la roche entière. La quantité et la disposition de ces grains font supposer que le quartz n’est pas d’origine secondaire où il serait le résultat de la décomposition, mais plutôt il est d’origine primaire. L’altération de la roche sous l’influence des agents atmosphériques ne nous permet pas de déterminer avec précision ses components ferromagnésiens, assez peu nombreux. Il n’en reste plus que des contours qui laissent déduire leur structure prismatique. Ces petites cavernes sont remplies en leur partie inférieure par la chlorite verte, dont les lamelles décolorées dans leurs parties marginales se joignent paralèllement ou bien s’entassent confusément en un agrégat feutré. À l’interieur d’agrégats chloritiques on peut observer les fins grains brun foncé, presque noirs et de petites taches des minéraux de fer. Leur présence prouve qu’à l’origine le minéral était ferromagnésien, riche en fer. Si l’on pouvait juger d’après certaines coupes, cela devrait être l’augite. Le component spécifique pour cette roche estlasphène. Elle forme des cristaux gris-brun ou même gris-jaune, allongés ou formés comme une enveloppe. Les indices de réfraction élevés et la biréfringence la font aisément reconnaître. Tout près se trouvent presque toujours des accumulations de calcite secondaire. Quelquefois on peut aussi observer des minces aiguilles jaune-clair aux qualités optiques de l’anatase, qui enveloppent les grains de la sphène. Parmi les minéraux qu’on trouve en petites quantités dans notre roche il faut nommer la zoisite, la perowsquite, et enfin la pyrite. Au contraire les petits cristaux de l’apathite apparaissent en abondance. D’après l’aspect microscopique on peut définir notre roche comme une diabase alcaline-quartzitique. Afin de pouvoir comparer cette roche avec des roches eruptives de couleur noire soit dans les Karpates, soit dans les régions voisines, il faut recourir aux résultats de l’analyse chimique. Analyse chimico-pét rographique du diabase L’échantillon de ladite roche fut préparé et soumis à l’analyse chimique, effectuée suivant Hillebrand et Treadwell et complétée, d’après Dittleret Jakob, surtout en ce qui concerne la détermination du fer bivalent. La grande quantité de la silice et des alcalis demontrée par l’analyse est frappante. Surtout les alcalis ont une grande importance pour déterminer avec précision le type systématique de cette roche. Dans une roche diabasique on pourrait attendre une quantité' plus considérable de fer, de magnésie et de calcium, on pourrait expliquer leur absence par la facilité de se dissoudre, surtout pendant leur décomposition et leur transport. Comme CaO s’est lié avec CO(2) pour former la calcite, et avec TiO(2), formant la sphène, il ne reste plus de CaO pour la molécule de l’anorthite. On peut conclure alors que les résultats de l’analyse chimique, également que la détermination microscopique prouvent la présence de l’albite. Il est bien difficile de calculer la composition minéralogique de la roche lorsqu’on ignore la composition chimique des minéraux ferromagnésiens ou bien des chlorites qui les remplacent. La calculation planimétrique des deux plaques minces a démontré les quantités suivantes de components:
feldspath... 75,8% de volume (y compté 20% d’orthose)
quartz. . . . . 10,6% de volume (y compté 20% d’orthose)
chlorite . . . . 7,0% de volume (y compté 20% d’orthose)
calcite........ 3,2% de volume (y compté 20% d’orthose)
autres........ 3,4% de volume (y compté 20% d’orthose)
La comparaison des résultats de l’analyse de notre roche avec céux de Rosenbusch et Washington prouve son appartenance à la famille des roches basiques de filons. L’analyse du cousélite d’Erdensbach ressemble à notre analyse. Les roches semblables, de structure diabasique, forment les filons lamprophyriques dans les granites des montagnes Erzgebirge et de Łużyce. En conséquence on peut conclure que notre roche apparaissait en filons dans les granités prékarpatiques de Bugaj décrits par S. Kreutz. De même les porphyres granitiques et granophyres accompagnant les granites de Bugaj dans les galets exotiques des Karpates peuvent être considérés aussi comme roches de filons dans cette granite. Il ne faudrait pas oublier le fait, que dans l’ensemble des galets exotiques du Flysch Karpatique. aparaissent aussi assez abondamment les roches sédimentaires du Carbonifère avec des traces de houille. Vers la fin Carbonifère dans le bassin houiller silésien, qui avoisine les Karpates, ainsi que dans celui de Wałbrzych (Sudètes) a eu lieu une vive activité volcanique; en résultat se sont formées de nombreuses coulées diabasiques et mélaphiriques. Il faut donc accepter, que les roches eruptives diabasiques ont aussi joué un certain rôle dans la partie prékarpatique du Carbonifère silésien. Cependant autant les diabases de la Niedźwiedzia Góra, que les mélaphyres du bassin houillier de Wałbrzych différent par leur chimisme des diabases albitoquartzitiques décrits ci-dessus. Le seul trait commun semble être ici la présence du quartz et de l’orthose dans la mésostasis du diabase (Niedźwiedzia Góra) et les bourdures d’albite, assez rares à vrai dire, qui se forment Sur les lamelles de labrador de ces roches. La présence de ces minéraux démontre la différenciation du magma se cristallisant selon la régie de Rosenbusch pendant sa consolidation. Il est possible que la différence dans la composition minéral ogique. des formes eruptives des diabases du Carbonifère et des roches de filons soit une simple conséquence d’une différenciation plus générale du même magma. À la suite de cette différenciation les roches eruptives sont plus basiques. Ce seraitle seul et assez faible indice démontrant que les roches diabasiques du Carbonifère et les roches basiques de filon soient comagmatiques.
On ne saurait se rendre compte du caractère pétrographique des roches prékarpatiques et de leur disposition horizontale et verticale dans diverses couches du Flysch karpatique qu’en faisant l’étude systhématique des galets entourés des grés et des schistes. P. Tietze et R. Zuber étaient les premiers, qui signalèrent leur caractère de débris des anciens massifs des montagnes . se trouvant sur les côtes de la mer karpatique, et les nommèrent «exotiques», à cause de leur caractère bien différent de celui des roches de massifs cristallins qui à présent sont dans le voisinage des Karpates. Les exotiques des différentes parties et niveaux géologiques ont été décrits en détail par M. M. Cz. Jaksa-Bykowski , S. Kreutz, A. Gaweł, M. Książkiewicz. Les exotiques se composent de granités (type de Bugaj) et de leurs formes aplitiques, de granophyres, de porphyres granitiques, de gneiss et de mica-schistes, de marbres, de grés et de calciares du Carbonifère avec des fragments de charbon et des calcaires jurassiques du type Stramberg. Parmi ces derniers components on n’a pas trouvé jusqu’aujourd’hui de roches basaltiques; cela nous fait supposer que, transportées par l’eau des fleuves ou celle de la mer, elles pouvaient facilement subir la décomposition et la désintégration. V. Kuźniar fut le premier qui, pendant ses travaux géologiques tout au long du bord orographique des Karpates Occidentales, a trouvé parmi les blocs détachés et arrondis une roche éruptive, noire, à grains fins. Il les considérait comme des «exotiques», provenant des couches marneuses du Crétacé inférieur. Ils étaient accompagnés de galets des calcaires, marbres, granités, et gneiss; les galets furent rencontrés in situ en grande quantité dans les conglomérats de grés et de marnes crétassiques, qui constituent les formations de la première élévation des Karpates (au Sud de Swoszowice à Lusina). Leur présence inattendue in situ dans les roches du Flysch a dissipé les doutes en rapport avec leur éventuelle origine diluviale. On en pouvait douter surtout à cause de la roche éruptive, dont nous avons parlé, apparaissant en blocs détachés. Toutefois sa présence dans l’ensemble des roches exotiques fait l’admettre comme roche prékarpatique. Quant à leur caractère pétrographique elle est apparentée de bien près à la roche trouvée aux environs de Sanok par A. Gaweł , sous forme de petits fragments dans les conglomérats gréseux du Crétacé. Ce fait prouve son appartenence aux exotiques. V. Kuźniara envoyé un échantillon de cette roche éruptive à l’institut Minéralogique de l’Université Jagellonne pour en faire l’analyse chimique et microscopique. La roche est de couleur gris foncé à nuance verdâtre. À l’aide de la loupe on trouve, parmi les autres éléments de la roche, des feldspaths en lamelles aux clivages brillants et des agrégats indéterminables de substances noirs. Descr ipt ion microscopique La roche, malgré son l’apparence d’être bien conservé, sous le microscope permet de remarquer une décomposition bien avancée. Les produits bien caractéristiques de cette décomposition sont la calcite et la séricite. La structure de la roche est parfaitement diabasique, stipulée par la disposition croisée des lamelles étroites de feldspath. Ces dernières sont en état d’une séricitation assez avancée. Leur dimension ne surpasse pas 1 mm de longueur, elles sont maclées suivant la loi d’albite. Elles montrent des cambrures prouvant une action mécanique exercée sur les components de la roche. On peut observer le feldspath non seulement en lamelles, mais encore en grains extrêmement fins entassés sous forme de la mesostasis avec des grains de quartz: parmi les lamelles. La détermination optique des coupes perpendiculaires à P et M a permis de constater la présence de l’albite pure. Par contre l’orthose est à peine visible dans la masse de la mesostasis composés de grains menus de quartz et de feldspath. À part les menus grains de la mesostasis le quartz forme aussi des nombreux grains et plus grands irréguliers, disposés uniformément dans la roche entière. La quantité et la disposition de ces grains font supposer que le quartz n’est pas d’origine secondaire où il serait le résultat de la décomposition, mais plutôt il est d’origine primaire. L’altération de la roche sous l’influence des agents atmosphériques ne nous permet pas de déterminer avec précision ses components ferromagnésiens, assez peu nombreux. Il n’en reste plus que des contours qui laissent déduire leur structure prismatique. Ces petites cavernes sont remplies en leur partie inférieure par la chlorite verte, dont les lamelles décolorées dans leurs parties marginales se joignent paralèllement ou bien s’entassent confusément en un agrégat feutré. À l’interieur d’agrégats chloritiques on peut observer les fins grains brun foncé, presque noirs et de petites taches des minéraux de fer. Leur présence prouve qu’à l’origine le minéral était ferromagnésien, riche en fer. Si l’on pouvait juger d’après certaines coupes, cela devrait être l’augite. Le component spécifique pour cette roche estlasphène. Elle forme des cristaux gris-brun ou même gris-jaune, allongés ou formés comme une enveloppe. Les indices de réfraction élevés et la biréfringence la font aisément reconnaître. Tout près se trouvent presque toujours des accumulations de calcite secondaire. Quelquefois on peut aussi observer des minces aiguilles jaune-clair aux qualités optiques de l’anatase, qui enveloppent les grains de la sphène. Parmi les minéraux qu’on trouve en petites quantités dans notre roche il faut nommer la zoisite, la perowsquite, et enfin la pyrite. Au contraire les petits cristaux de l’apathite apparaissent en abondance. D’après l’aspect microscopique on peut définir notre roche comme une diabase alcaline-quartzitique. Afin de pouvoir comparer cette roche avec des roches eruptives de couleur noire soit dans les Karpates, soit dans les régions voisines, il faut recourir aux résultats de l’analyse chimique. Analyse chimico-pét rographique du diabase L’échantillon de ladite roche fut préparé et soumis à l’analyse chimique, effectuée suivant Hillebrand et Treadwell et complétée, d’après Dittleret Jakob, surtout en ce qui concerne la détermination du fer bivalent. La grande quantité de la silice et des alcalis demontrée par l’analyse est frappante. Surtout les alcalis ont une grande importance pour déterminer avec précision le type systématique de cette roche. Dans une roche diabasique on pourrait attendre une quantité' plus considérable de fer, de magnésie et de calcium, on pourrait expliquer leur absence par la facilité de se dissoudre, surtout pendant leur décomposition et leur transport. Comme CaO s’est lié avec CO(2) pour former la calcite, et avec TiO(2), formant la sphène, il ne reste plus de CaO pour la molécule de l’anorthite. On peut conclure alors que les résultats de l’analyse chimique, également que la détermination microscopique prouvent la présence de l’albite. Il est bien difficile de calculer la composition minéralogique de la roche lorsqu’on ignore la composition chimique des minéraux ferromagnésiens ou bien des chlorites qui les remplacent. La calculation planimétrique des deux plaques minces a démontré les quantités suivantes de components:
feldspath... 75,8% de volume (y compté 20% d’orthose)
quartz. . . . . 10,6% de volume (y compté 20% d’orthose)
chlorite . . . . 7,0% de volume (y compté 20% d’orthose)
calcite........ 3,2% de volume (y compté 20% d’orthose)
autres........ 3,4% de volume (y compté 20% d’orthose)
La comparaison des résultats de l’analyse de notre roche avec céux de Rosenbusch et Washington prouve son appartenance à la famille des roches basiques de filons. L’analyse du cousélite d’Erdensbach ressemble à notre analyse. Les roches semblables, de structure diabasique, forment les filons lamprophyriques dans les granites des montagnes Erzgebirge et de Łużyce. En conséquence on peut conclure que notre roche apparaissait en filons dans les granités prékarpatiques de Bugaj décrits par S. Kreutz. De même les porphyres granitiques et granophyres accompagnant les granites de Bugaj dans les galets exotiques des Karpates peuvent être considérés aussi comme roches de filons dans cette granite. Il ne faudrait pas oublier le fait, que dans l’ensemble des galets exotiques du Flysch Karpatique. aparaissent aussi assez abondamment les roches sédimentaires du Carbonifère avec des traces de houille. Vers la fin Carbonifère dans le bassin houiller silésien, qui avoisine les Karpates, ainsi que dans celui de Wałbrzych (Sudètes) a eu lieu une vive activité volcanique; en résultat se sont formées de nombreuses coulées diabasiques et mélaphiriques. Il faut donc accepter, que les roches eruptives diabasiques ont aussi joué un certain rôle dans la partie prékarpatique du Carbonifère silésien. Cependant autant les diabases de la Niedźwiedzia Góra, que les mélaphyres du bassin houillier de Wałbrzych différent par leur chimisme des diabases albitoquartzitiques décrits ci-dessus. Le seul trait commun semble être ici la présence du quartz et de l’orthose dans la mésostasis du diabase (Niedźwiedzia Góra) et les bourdures d’albite, assez rares à vrai dire, qui se forment Sur les lamelles de labrador de ces roches. La présence de ces minéraux démontre la différenciation du magma se cristallisant selon la régie de Rosenbusch pendant sa consolidation. Il est possible que la différence dans la composition minéral ogique. des formes eruptives des diabases du Carbonifère et des roches de filons soit une simple conséquence d’une différenciation plus générale du même magma. À la suite de cette différenciation les roches eruptives sont plus basiques. Ce seraitle seul et assez faible indice démontrant que les roches diabasiques du Carbonifère et les roches basiques de filon soient comagmatiques.