MÉTHODES SUIVIES - Étude pétrographique d'un certain nombre de roches du Paraguay

CHAPITRE III MÉTHODES SUIVIES

Ces méthodes sont décrites d'une façon entièrement résumée, afin de ctonner une idée générale des procédés employés. Pour ce qui est des méthodes anciennes pour la détermination des roches en coupes minces, elles ont été déjà plusieurs fois décrites dans des travaux sortis de notre laboratoire et on en trouve une des-cription très détaillée dans le « Technique minéralogique et pétrngrnphique »par L. Duparc et Pearce. Veit & C^{0 ,} éditeurs.

Leipzig, 1907.

Jo ne décrirai donc que les méthodes appliquées à la détermi-nation des feldspaths, c'est-à-dire les méthodes de Michel Levy et de Fédoroff. Quant aux méthodes de Fédoroff, elles peu vent être appliquées d'une façon extrêmement avantageuse. Elles sont devenues d'un emploi courant dans notre laboratoire.

Les ouvrages consultés sont les suivants :

FÉnonOFF. Univei·sal (Theodolith) Metlwde in der Mineralogie und Petrogra-phie, Zeitschrift, Krystall., 1893, 2i, 574-678; 1894, 22, 229-268.

MICHEL LEvr. Etude sui· la détermination des Feldspaths, 1, 2, 3, 1894, Baudry & Cie, Paris.

FÉDOROFF. Universal Methode und Feldspathstudien. Zeitschr. Krystall., 1896, 225-261, 2;); 351-306, 2û; 1898, 604-61>8, 29.

L. DUPARC et F. PEARCE. Applications des sections en zone à la détenni-nation des Feldspaths, Arch., 1897, t. 3, p. 11lû.

L. DUPARC et F. PEARCE. 8111· la détermination des Feldspaths, Arch., 1898, t. 6, p. 288.

L. ^DUPARCet F. ^PEARCE.C01n71osition de.~ zones d'accroissement concentriques de ce1·tains pla_qioclases, Arch., i899, t. 8; i900, t. 9 .

•

2î

-L. DuPAnc. Sw· une nouvelle variété rl'01'those, C. R. , vol. 1, 1900.

L. DuPAnn et F. ^{PEARCE .}Sur les donnée.• optiques relatives à la mâcle de la P1iricline, C. IL , vol. 2, 1901.

L. OuPARc et F. PEARCE. Traité de technique minéralogique el pétrographique.

Première partie, Leipzig, Veit & Cie, éditeurs. Hl07 .

L. DUPARC et R. SAnoT. Les Méthodes de Fédorotf, Arch., 1913, t. 35.

W. NrKITINE. La .Méthode UniverseltP. de Fédorotf. Traduction française par L. DUPARC et VERA DE DEnvrns.

R . SABOT: Etude Cl'itique sur la déterminat·ion des Feldspath;;, Manuscrit, Prix Davy, 1916.

§ L - Méthodes de Michel Levy.

Ces méthodes r.ont appliquées pour la détermination des plagio-c-lases. La première est la plus rapide dans le cas où le felds-path est bien mâclé, et consiste à rechercher la face 8¹(010), qui est identifiable par l'absence de famelles hémitropes. Si le felds·

path est peu mâclé, ou s'il existe la mâcle du péricline, ce carac-tère distinctif de la face g¹n'est plus applicable. Dans les roches que j'ai étudiées, les feldspaths étaient toujou·rs bien màclés et d'autre part leur composition chimique et leur nature exclut en tant que mâcle prépondérante, la mâcle du péricline. En effet, cette mâcle ne se r encontre d'une façon excessivement développée que dans les roches profondes, ou même filoniennes, excessive-ment riches en CaO, MgO et FeO, où Je plagioclase développé est de l'Anorthite et presque pure ^1•

Les autres caractères, auxquels on reconnaît la face g^1,sont d'une part, l'angle ph' des clivages et des cassures, qui doit être égal à 116°, et d'autre part, l'orientation optique, telle qu'en lumière cohvergente apparaît l'image d'une bissectrice positive, assez bien centrée pour les feldspaths acides, de plus en plus excentriques au fur et à mesure que le pourcentage d'Anorthite augmente. L'angle d'extinction pour la vibration négative obser-vé sur la face g1, en prenant comme ligne directrice la trace du clivage p, donne directement, par utilisation des courbes conte-' Dr R. ^SABOT.Etude critique sur la détermination des Feldspaths, l\1aouscrit, Prix Davy, 1916.

..

L.l

-nues dans le deuxième fascicule de Michel Levy, le pourcentage d' Anorthite. Si la section est zonée, l'angle d'éclairement commun est de

+

37° et les angles d'extinction de chacune des zones donnent leur pourcentage respectif. ·

La seconde méthode que j'ai utilisée,· est celle de la zone de symétrie de la mâcle de l' Albite. Les sections appartenan.t à cette zone ont leur pôle situé sur le diamètre vertical de la pTo-jection stériographique du feldspath. Il y a éclairement com-mun des lamelles à 0° et 45° dn plan de mâcle, et l'angle d'ex-tinction est le même pour les lamelles 1 et l', mâclées suivant la loi de l' Albite (ai) et pour les lamelles 2 et 2', mâclées avec les précédentes suivant la loi de Carlsbad ((3).

Si des sections de feldspaths apparte.nant à cette zone sont très nombreuses, le maximum observé pour°' et {3 définit le pourcen-tage d'Anorthite et, en lumière convergente, la section donnant le maximum montre l'image d'une bissectrice négative plus ou moins excentrique. La ' courbe, utilisée pour l'interprétation, est celle donnée dans la planche XI du deuxième fascicule de Michel Lévy. Lorsq u'nne même section donne les angles

°'

et (3 èorres-pondants, le pourcentaged'Anorthite peut être directement déter-miné à l'aide des planches 22 et 23 du troisième fascicule de Michel Levy.

La troisième méthode que j'ai employée est celle basée sur la recherche des sections rigourensemeut orientées. L'angle d'ex-tinctio?, mesuré très exactement, ainsi que les angles des clivages, tout ceci pour les différentes lamelles mâclées, permet, au moyen des planches 10 à 15 du deuxième fa8cicule de Michel Levy, de déterminer directemeht le pourcentage d'Anorthite.

Pour les roches contenant des microlithes extrêmement tenues et filiformes de plagioclase, j'ai déterminé les angles d'extinction, toujours pour la vibration négative, sur les sections les plus _allongées. Celles-ci peuverit êtré considérées comme appartenant à la zone pg¹ et le maximum de l'angle d'extinction détei·mine le plagiocÎase .

Vu l'indécision résultant de l'emploi des méthodes de Michel

-Levy, en ce qui cpncerne la nature des mâ.cles, j'ai eu recours pour ceci aux méthodes de Fédot'off, qui m'ont ainsi permis de contrôler et de compléter les données obtenues par les méthodes

pTécédentes.

Pour ce qui est des Ort.hoclases, à part le Microcline, le manque de ~onnees optiques suffisantes

ne

permet pas de serrer Je pro-blème de h·ès près. L'Ot•tboi::;e ne peut être identifié que par l'angle

<l'exlinclion ohserv.é SUI' {)¹ = (CHO)

=

Sng ; les extinctions droites et le quadrilage caractéristique sur Snm et Snp; la pré-sence de rnâcles de Carlsbad avec plan rle jonctiou irrégulier et interpénétration des deux individus mâclés; indices de téfraction inférieure à hp du quartz (franges de l:lecke), l'angle 8 V relati-vement faible et signe optique négatif.

Quant au Microeline, il est iden.liflable par le quadrilage carac-·

1.éristique, dù aux. mâeles suivant les lois dè l'albite et du péri-d'iue; par les angles d'extinction sur les sections Sng et Sn1,

Michel Levy, deuxi ème fascicul.e, p. L02) ; pal' l'éclail'ement corn mu n de toutes les lamelles pour une direction bi-ssectl'ice des deux plans de mâcle; par la présence fréquente des. inclusions d'Albite, sous forme de filonnets, approximativement parallèles à _h¹= (100).

§ 2. - La Méthode Universelle de Fédoroff.

Cette méthode, basée sur l'emploi de la platine universelle ou Platine lhéodolite, a été utilisée pour'Ja clélerminatioo des carac-tères optiques des Plagioclases. Je rappellerai en deux mots les p1·inc.ipes fondamentaux de cette niéthode. La pl8Jtine tbéod0lite possède deux axes horizontaux, appelés let H, tous deux

pat•al-lèles aux seêtioos p1·ineipales du polariseur et de l'analyseur.

Oeci peut être obtenu pool' l'axe H, pa1· la rotation de la platine autour d' un axe vertical M, l'axe J t'estant alors lixe dans l'es-pace. L'orientation de J est obtenu précédemment par rotation de la platine du microscope. Le disque intérieur de la platine, mobile autour de H, présente en son centre un verre gravé,

..

·· 00

-mobile dans son propre plan autour d'un axe N, qui est donc perpendiculaire sur le plan de ce disque intérieur.

Les différents axes présentent to~s des divisions de degré en degré, permettant d'apprécier les angles de rotation. L'axe H fait exception et pour permettre la mesure rapide des inclinai-sons autour de cet axe, Right a apporté à la platine le perfection-nement suivant: Sur le disque extérieur et dans un plan perpen-diculaire à l'axe H se tl'Ouve silué de part et d'autre deux arcs de cercle divisés de degré en degré, Ces arcs sont fixés aux bords mêmes du disque extérieur et lors de l'inclinaison .du disque intérieur, le chiffre vis-à-vis duquel se trouve anêté le bord de _ce disque, donne l'angle d'inclinaison autour de H. On désigne par h les angles d'inClinaison autour de H; n pour N et j pour J.

On devra toujoms spécifier si l'inclinaison de H se fait en avant ou en arriëre, l'axe H étant supposé parallèlement à la section horizontale du nicol. De même pour les anglesj, on devra indiquer si l'inclinaison est faite rnr· la droite ou sur la gauche.

Les résultats des mesm·es sont reportés sur un canevas stéréogra-phique, où l'on discute d'après 'la méthode de Nicitine la compo-sition et le caractère du plagioclase.

Principe de la Méthode.

La méthode utilisée est celle des plans d'élasticité ou, à plus proprement parler, celle des axes d'élasticité. Par des rotations appropriées autour de H et N, par tâtonnement, on amène l'un des axes de l'ellipsoïde en coïncidence avec l'axe J. Ceci peut se vérifier facilement par le fait que la section entre les nicols croisés sera alors eomplètement obscure pour n'importe quelle position d'inclinaison autour de J, qui joue ainsi le rôle d'un axe de vérification, tandis que H et N sont des axes d'oeientation.

Les deux angles n et h, dont on a dû tournei· autom· les axes correspondants pour réaliser la condition ci-dessus, servent directement pour le report sur le eanevas stéréographique. La coordonnée n est comptée directement sur le cercle de base et,

_ ·31 microscope. L'obscurité persiste alors. Si on n'observe aucune position d'obscurité, on introduira une lamelle optique quelcon-que parallèlement à J, et on remarquera si la teinte de pôles précédemment trouvés. Si l'angle d'inclinaison de ce

troi-. ^' facjlemeat l'1u,1gle d'inclinaison dnns le miuérn.I, co una i~sn n t l'angle d'b1clioàison dans le ménisque. Pour ceci, Ü ^C$tévidemment nécessnil'e de cononitrc l'ihdice de réfraction du mlinisque, ainsi qne celni cln minéral. Le 1>1·emier est donné, qu1tnt nu second, on le déduit ^d'aprè~le relief présenté par le minéral étudié .

•

-sième axe, 'par rapport au cercle de base, ne dépasse pas 40°, on entrèprendra sa recherche directe et Je pôle trouvé directement devra coïncider pratiquement avec Je pôle construit. On cher-chera d'autant plus d'obtenir ce troisièID:e axe, dans le cas, où il n'est autre que nm, afin de pouvoir observer la position des axes optiques dans Je plan perpendiculaire à J.

Pom· ce qui est du rapport sur la projection, on ne marque donc qu8 les pôles de ng; nm et nv; quant aux axes optiques, on note leur position sur le cercle de base, après rabattement du plan n g ·np . Pour rabattre ng et np, on les joint à nm par des droites et prolonge celles-ci jusqu'à l'intersection avec le cercle de base. La détermination _des 3 axes permet donc, comme pre-mier caractère, de fixer la valeur de l'angle 2 V des axes optiques et, du même coup, le signe optique, en observant si c'est ng ou np qui se trouve entre les deux axes optiques dans leur angle aigu. Dans le cas des feldspaths, on choisira autant que possible des individus mâclés et on déterminera chacune des lamelles

hémitropes. Les résultats sont reportés sur le même canevas. '

On y reporte aussi le pôle du plan de mâcle et on trace le plan lui-même. Pour repérer ce plan de mâcle, on amène sa trace parallèle aux fils du réticule, qui coïncide avec l'axe H, puis inclinant autour de cet axe, on amène la droite de séparation . des deux individus à être aussi étroite que possible. Les deux chiffres, lus alors sur les arcs de Right et sur le cercle de l'axe n sont les coordonnées du plan de mâcle. Pour trouver l'axe de mâcle, on ^con~idèresur le canevas stéréographique la position des grands cercles, qui joindraient les ng, nm et np des deux individus mâclés. Ces trois grands cercles doivent se couper en un seul point, qui est le pôle de J'axe de mâcle ... si ce point coïn-cide avec le pôle du point de mâcle; l'hémitropie est normale;

s'il se trouve sur le cercle représentant le plan de mâcle, l'hémi-tropie est parallèle. Dans tous les cas où cela m'a été possible, d'une façon suffisamment précise, j'ai déterminé aussi la posi-tion des plans de clivages et de cassures.

Pour ceci, on amène, par rotation de n, la trace du plan de

-clivage parallèle au fil vertical du réticule, puis, par inclinaison · autour de H, on rerrd cette trace aussi fine que possible. Le plan de clivage est aussi amené perpendiculairement à J, et les angles lus sur

!e

^{limbe de}

n

et sur les arcs de Right sont les coordonnées

net

h, du pôle du plan de clivage, lequel est ainsi reporté sur la projection stéréographique. La section étant ainsi

\ · complètement déterminée, il faut l'interpréter, c'est-à-dire savoir d'une part le type de mâcle, et d'autre part le pourcentage d'Anorthite.

On utilise pour ceci des diagrammes publiés par le professeur Nikitine avec son traité sur la méthode de Fédoroff. Le procédé de repérage est ici absolument distinct du procédé adopté par Michel Levy.

Michel Levy choisit, èomme plan de projection, le plan perpen-diculaire aux arêtes prisrilatiq ues. Ce plan est donc cristallogra-phiq uement invariable, et dans l'espace se déplaceront avec la variation du pourcentage d' Anorthite les pôles de ng, nm, np et les axes optiques A et B.

Dans la méthode de Nikitine, le plan de projection est opti-q uement invariable, C'est le plan perpendiculaire à ^nllHque J'On dispose de façon ^àavoir ng suivant le diamètre horizontal et np suivant le diamètre vertical.

Par rapport aux axes de l'ellipsoïde, on peut donc représenter, sur cette projection, le -déplacement des pi'>les de8 principales faces ou des principaÎes arêtes. Sur les courbes ainsi obtenues sont marqués des points de 0 à 10. (0 signifiant 0

°/o

d'Anorthite,

=

¹⁰^°/~^{d'An., 2}

=

²⁰

°/

⁰ d'An., etc.)

Si on peut identifier le plan de mâcle, par exemple, on aura directement le pourcentage d'Anorthite, d'après la position du pôle sur la courbe. Les courbes représentées sont celles des pina-coïdes: (010), (001), (100); des prismes: (110), (lÎO);desdômes:

(021), (021) auxquels il est bon d'ajouter le plan de mâcle de la péricline, qui, contrairement aux idées du professeur Nikitine, est distincte du plan (001).

Quant aux axes, on y trouve les courbes des arêtes principales

•

- 34

:;-h 1g1

=

^[001],^pg'

=

^[100],^ph'=^[010];puis celles des perpendi-culaires aux axes précédents, situés dans les ]1lans des pinacoïdes,

soit : Sur la prnjection, obtenue par détermination de la section, on mesurera, à l'aide du compas à trois points, les distances com-prises entre les ng, nm, np des deux individus màclés et le pôle de l'axe de mâcle. Dans le cas où l'hémitropie est parallèle, on détermine encorfl les distances du .pôle du plan de mâcle à ng, nm et np. On reporte alors sm· le diagramfnfl de Nikitine les trois angles se rapportant au plan de mâcle et on examine quelles sont les différentes alternatives possibles, ainsi que les pourceu-tages d'Anorthite, suivant la position qu'occupe le pôle trouvé sur certaii;ies courbes de faces, ou dans leur voisinage im!nédiat. On reporte de même le pôle de l'axe de zone et, en comparant les différentes alternatives possibles simultanément pour le plan et l'axe de mâcle, on ne gardera que celles pour lesquelles l'axe trouvé correspond bien à urie droite comprise dans le plan de mâcle, et pour lesquels le pomcentage d'Anorlhite est pratique-ment le mème. d'Anorthite, on pourra avoir indécision entre la mâcle de !'Albite et de la Péricline ; surtout si, vu la qualilé de la section, la déter-mination n'a pu être faite très rigoureusement.

Il y aura donc avantage, dans tous les cas, à déterminer des groupements mâclés aussi comJ;lexes que possible. La coïncidence des pôles de tous les axes de mâcle, plans de mâcle, plans de clivage sur les différente . .; courbes; devant donner pratiquement le même pourcentage.

35-Dans le cas où les feldspaths étudiés sont zonés, on détermine séparément chacune des zones en prenant b_ien garde de se rap-porter à la même zone pour les différentes lamelles. hémitropes.

La difficulté est ici le repérage des différentes zones et l'appré-ciation de leur limite.

~ 3. - Méthode suivie pour !'Analyse chimique.

Pour l'analyse de mes roches, j'ai ^sui~iles méthodes qui sont en usage au Laboratoirfl de Cliimie Analytique de l'Université de Genève et que je résumerai très sommairement, ayant été déjà exposées dans d'autres ou-vrages, de la façon qui suit :

Les· échantillons, choisis parmi les fragrrients les plus homo-gènes et dégagés de la crnûte superficielle, sont tont d'abord nettoyés soigneusement à la brosse et à l'alcool, puis ils sont brisés, pulvérisés dans un mortier d' Abbicb et dans un mortier d'agathe et passés ensuite au tamis à 200 mailles par c^{2 •}

La désagrégation a été effectuée dans tous les cas à l'aide du Na 2 C 0 ₃ dans un creuset de platine, en partànt d'une prise de 1 gr. ¹ eL en chauffant jusqu'à ce que la masse soit en fusion tranq1"lle et bien limpide. Après refroidissement le creuset est plongé dans un becher et traité par de l'eau acidulée à l'acide chlorhydrique. (La quantité de Manganèse ayant toujours ' été ...

très faible dans nos analyses). On couvre le becher d'un verre de montre, afin d'éviter des projections et on ajoute de temps en temps de l'acide chlorhydrique pour décomposer complètement le caruonate. Le contenu est0transvasé dans une capsule de por-èelaine, et est évaporé ^~sec sur le bain marie. Puis on ·chauffe dans une étuve à 110°, jusqu'à ce qu'il n'y ait plus d'odeur d'acide.

La silice est ainsi en grande partie insolubilisée. On humecte alors la masse par un peu d'acide chlorhydrique, puis on r.eprend dans l'eau bouillante et on filtre et lave soigneusement. La silice reste sur le filtre et dans la liqueur se trouvent ,les chlorures solubles,

' Avant de prendre les prises, la poudre des roches a été toujoura séchée pendant

2 heures danR l'étuve à 110°. '

•

-ainsi qu'une petite partie de la silice qui est général~me11t en-trainée. On répète alors l'opération et on obtient la partie de la silice, très peu conséquente il est vrai, appelée la petite silice.

La silice obtenue çloit être absolument blanche, si elle est légèrement jaunâtre, c'est qu'elle retient du fer. Il est toujours préférable, que ce ne soit pas le ^ca~,mais cependant le fer ainsi entraîné se retrouvera dans la suite, lorsque la silice aura été·

chassée par l'acide fluorhydrique.

Les filtres contenant la silice sont calcinés dans un creuset de platine à poids constant. On ajoute ensuite un peu de H~ S04 • puis de HF, et on chauffe le creuset au bain d'air, puis au bain de sable et on pèse à poids constant.

La perte de poids donne Si 02 • Le creuset, qui a servi au do-sage de la silice, pourra con tenir encore des traces de Fe 2 0 ³et de Al2 0₃éventuellement entraînées. ·

On le met de côté pour y doser plus tard ces deux bases. ₁ Sépa1·ation et dosage des bases.

La liqueur obtenue après filtration de la silice est peroxydée par quelques gouttes de HNO 3 et portée à l'ébullition. On ajoutf alors un peu de NH, Cl pour éviter la précipitation de Mg et Mn,

Dans le document Étude pétrographique d'un certain nombre de roches du Paraguay (Page 33-88)