Recherches géologiques sur l'Oural du Nord

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Recherches géologiques sur l'Oural du Nord

DUPARC, Louis, JERCHOFF, S.

DUPARC, Louis, JERCHOFF, S. Recherches géologiques sur l'Oural du Nord. Archives des sciences physiques et naturelles , 1902, vol. 4e pér., t. 13, p. 300-303

Available at:

http://archive-ouverte.unige.ch/unige:109462

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RECHERCHES GÉOLOGIQUES

SUR L'OURAL DU

n

4. ~,t")\~Ç,: Géologie du bassin suptii~,IA~/f'ùe,

2. L. ~J~t S. JERCHOFF :

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niennes dM Kossw~nsky.

Extrait des Archives des Sciences physiques et naturelles Quatrième période, t. XIII. - Mars 1902, p. 300 à 303, 307 à 310. .

Séance d1t 9 ,jan'l:!ier 1902.

M. le prof. L. DuPARC résume les principaux résultats des recherches qu'il a entreprises en·1900 et 1901 sor la géologie dtt bassin Sltpérieur de la Koswa, rivière tributaire de la Kama (Oural du Nord). La zone explorée occupe un·

rectangle d'environ 30 kilom. sur 55. La limite sud de cette zone passe par le village de Troitsk sur la Koswa, la limite nord s'arrête aux sources de la rivière Tilaï, vers l'est elle passe un peu au delà de la ligne de partage des eaux asia- tiques et européennes, vers l'ouest elle se confond avec une ligne peu éloignée de celle qui joint les villages de Troïtsk et de Werkh-Koswa.

Si, partant d'un point situé sur la Koswa entre ces deux localités, on chemine de l'ouest vers l'est, on croise suc- cessivement les formations suivantes :

1. Première zone de de·vonien infëriem·. Elle est déve- loppée sur les deux rives de la Koswa, mais surtout vers l'ouesi; sa largeur dépasse vingt kilomètres; elle forme les crêtes boisées et relativement peu élevées qui consti- tuent les montagnes des deux rives de la Koswa, principa- lement de la rive droite, ainsi que celles qui lessuivent vers l'ouest. Elle est formée par des conglomérats quartzeux à petits éléments, des quartzites, puis des schistes argileux;

les couches sont dirigées généralement presque NS.; le plongement se fait vers l'est. Une observation attentive a·

montré que cette zone est fortement plissée, et forme des plis synclinaux à petit rayon de courbure, parfois écrasés, déjetés régulièrement vers l'ouest. Cette formation est tra- versée en des points très nombreux par des roches érup- tives de deux catégories : 1 o des diorites et des gabbros à olivine, nettement intrusifs, et développant des phéno- mènes de métamorphisme évidents dans les schistes; 2° des granits porphyres. intrusifs également, et métamorphosant profondément les schistes, qui se chargent de minerai de fer à leur contact.

2. Zone des quartzites et conglom&ats cristallins. Elle forme une large bande de formations détritiques, conglo- mérats et quartzites, en partie recristallisés, et passant manifestement aux schistes cristallins métamorphiques.

Cette bande s'amincit vers le nord et se termine à 30 kilo- mètres environ du .r:onfluent des rivières Tepil et Tilaï.

Cette bande forme une longue chaîne rocheuse et en partie dénudée dont l'altitude dépasse fréquemment 1100 mètres.

Ces quartzites et conglomérats cristallins sont' d'àge indé- terminé; ils sont en tout cas inférieurs ^an devonien de la zone précédente, ils rappellènt absolument des formatwns · analogues de l'Oural du Sud dassées à la base du devonien inférieur. L'auteur a pu établir que cette zone, dans son ensemble, forme une immense voûte, déjetée vers l'ouest, sans doute compliguée de replis secondaires. La Kosw\1- traverse cette zone par une cluse avec, rapides.

3. Deu.iEÏè:me zone de devonien infériea1' et moyen. Appelée par M. Duparc zone de Tepil, le cours de cette rivière étant entièrement compris dans cette formation. Elle est formée par une bande de devonien moyen et de devonien inférieur.

qui se termine aux sources mêmes de Tepil en se réunis- sant à la première zone devonienne indiquée. Cette zone forme dès sa naissance vers le N. jusqu'au confluent de Tepil, un synclinal de devonien moyen. flanqué de devo- nien inférieur, le synclinal estdéfeté vers l'ouest et accom- pagné de replis secondaires. Un peu en amont du confluent de Tepil, le devonien inférieur est étiré au flanc renversé,

·et les dolomies noires et bituminenses du devonien moyen

entrent directement en contact avec les quartzites et con- glomérats cristallins.

4. Zone des schistes m·istallins métamorphiqnes. Elle vient à l'est dé la précédente et est représentée par des schistes cristallins divers, principalement chloriteux ouséricitiqties, généralement très quartzeux. Ils sont froissés et contour- nés, plongent vers l'est et forment des plis multiples masqués par la végétation. Leur âge est également indé- terminé, en tout cas ils ne sont point de la série cristallo- phyllienne.

5. Zone des massifs é1·nptij's basiqtœs. Elle est repré- sentée par une série de gigantesques boutonnières de ro- ches éruptives basiques, orientées à peu prés NS., qui traversent la zone 4 en traînées discontinues et forment une succession de montagnes élevées et arides, situées sur la frontière de l'Europe et de l'Asie et plus à l'est. La ré- gion explorée comporte trois de ces grands massifs éruptifs, qui sont du sud au nord, la montagne de Kosswinsky, le Katechersky, puis la chaîne de Tilaï-Cerebransky-Kanja- kowsky. L'étude de cette zone a été achevée en 190'1.

M. Duparc y a rencontré des roches éruptives fort curieuses et en partie nouvelles.

Le Kosswinsky est entièrement formé par une pyroxé- nite appelée Koswite par MM. Duparc et Pearce, et dont les caractères pétrographiques ont été déjà décrits. Le contrefort rocheux qui flanque le Kosswinsky à l'ouest, ap- pelé Pharkowsky et Malinky-Ouwal, est formé par des gab- bros

à

olivine peu feldspathiques, alternant avec des pyroxénites. Par contre, le contrefort rocheux qui fait suite vers le nord au Pharkowsky-Ouwal et l'éperon qui termine Je Koswinsky vers le NE., sont formés par des dnnites massives nettement int1·nsives dans ta Koswite.

Le Katechersky est exclusivement formé par des gab- bros-diorites présêntant tous les types et les stades d'ou- ralitisation.

Quant au Tilaï-Kanjakowsky -Cerebransky, c'est une chaîne trés complexe au point de vue pétrographique. Elle · est formée par des pyroxénites distinctes en partie de la

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Koswite, par des gabbros variés, par des gabbros-diorites d'un type particulier qui forment principalement le massif du Cerebransky; puis par des duni tes massives intrusives dans les peridotites, et développées surtout aux sources de la rivière Poloudniewaïa.

La chaîne qui se trouve à 20 kilom. environ à l'est du Koswinsky-Katechersky-Tilaï porte ie nom de Kalpak-Sou- kogorsky; elle est entièrement sibérienne. EUe est formée dans son ensemble par des roches éruptives abyssales basiques, qui se rattachent aux types du Kosswinsky et du Tilaï, surtout aux pyroxénites à olivine. La région située entre le Kosswinsky et cette dernière chaîne est couverte d'épaisses forêts. L'auteur s'est assuré qu'elle était égale- ment formée de roches éruptives dynamométamorphosées, comparables aux gabbros et aux diorites.

Séance dt~ 6 fém'ieT.

M. le Prof. L. DuPARC parle de quelques roches lilonien- nes curieuses trouvées par lui au Kosswinsky, et qu'il a étudiées avec l\L S. JERCHOFF.

Le Kosswinsky est exclusivement formé ;:d'une~pyroxé­

nite particulière, appelée Koswite par MM. Duparc et Pearce, dont les blocs épars sont éboulés sur les pentes, ou encore le résultat d'une désagrégation in situ de la roche en place. Dans les excursions faites en 1900, sur le flanc SE du Kosswinsky, et à une altitude qui dépasse 1300 mètres, nous avons trouvé parmi les blocs noirâtres de Koswite des roches blanches, paraissant formées de feldspath pur, d'un grain grossier, simulant certaines aplites ou pegmatites. Les blocs, de grosse dimension, étaient sans doute le résultat du démantellement de filons .situés dans le voisinage, qui traversent la Koswite, mais qui étant recouverts d'éboulis, ne sont plus visibles .. A côté de èes blocs s'en trouvaient d'autres identiques, criblés de traînées d'élément noir, y formant de véritables ^« schlie- ren ».

L'an dernier, NI. Duparc a retrouvé les mêmes roches

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feldspathiques à l'extrémité N du .fla'nc E du Kosswinsky, dans les premières pentes qui dominent l'éperon qui ·se trouve en cet endroit. Ces blocs étaient mèlés à des frag- ments de Koswite, et à des moreeaux de dunite filonienne traversant cette dernière. Leur origine était évidemment la même; ces blocs représentent les restants de filons déman- telés, traversant ici encore la roche du Kosswinsky. En cet endroit, les variétés avec schlieren manquent complè- tement ; les blocs en question ressemblaient à de gigan- tesques morceaux de sucre d'une .blancheur éblouissante, présentant quelques ponctuations d'élément noir. Ce type presque exclusivement feldspathique est donc bien le plus répandu; les variétés à traînées d'élément noir sont excep-

tionnelles.

L'examen microscopique de ces roches a donné les résultats suivants : Le feldspath est l'élément constitutif prépondérant; parfois il est presque seul. C'est toujours le plagioclase qui est rencontré et jamais l'orthose ; les méthodes les plus perfectionnées n'ont pas permis de trouver un seul cristal ùe ce minéral. Les plagioclases sont màclés selon l'albite et karlsbad, plus rarement selon le pericline. Ils sont toujours zonés ; la détermination d'une foule de sections faite par les faces g'=(01 0), les sections Sng Snm Snp, les màcles de l'albite et de karlsbad, celles de l'albite et du pericline, ont montré que la basicite ne desceud pas au-dessous de Ab3 An2, et que l'acidité maxima comporte des termes compris entre Ab et Ab5 An2.

En général, l'acidité décroît régulièrement du centre vers la periphérie, ce qui tient à la présence du quartz libre.

Le qnartz est en effet, avec le feldspath, l'élément le plus répandu; il est très rare dans certaines sections, plus abondant dans d'autres, et soude les cristaux de plagio- clases par des plages souvent cunéiformes.

Les éléments noi1·s manquent parfois complètement; dans ce cas on ne trouve avec le quartz et les plagioclases que quelques lamelles de mica blanc incontestablement pri- maire. Peut-être la roche a-t-elle renfermé du mica noir en très petite quantité; on ne retrouve à la vérité plus ce

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minéral, mais la présence de quelques sections de chlo- rate verte, paraissant une épigénie selon p=(001) semble conforme à cette manière de voir.

Le seul élément noir rencontré est la hornblende, dont on ne trouve que quelques rares et petits cristaux dans chaque section; ils sont courts et trapus, les clivages rn=( 11 0) assez nets, les contours appréciables sont formés par les faces (11 0) et (01 0). L'angle a=20°, la bissectrice aiguë= np ng-np=0,023, le polychroïsme donne: ng=ver- dâtre, nm=verdâtre plus clair, np=jaune verdâtre presque incolore; les mâcles selon ~ 1 00) rares; quelques grains de magnétite se trouvent inclus dans la hornblende.

Dans les schlieren basiques, la hornblende égale le feldspath en abondance, celui-ci devient plus basique, le quartz disparaît; dès qu'on s'en écarte et qu'on examine les parties feldspathiques pauvres en amphibole, le feld- spath devient plus acide, et le quartz ne manque pas.

Etant donnée larareté des blocs avec traînes d'élément noir, le véritable type de ces roches 'filoniennes est évi- demment celui qui réalise l'association du quartz et des plagioclases, avec éléments ferro-magnésiens en quelque sorte accidentels. Il n'est pas improbable que ce( derniers éléments aient été pris au passage, au détriment de la:Kos- wite traversée, et qu'ils représentent d'anciens cristaux de pyroxène ; ouratilisés par l'action du nouveau magma acide ; la seule objection à cette manière de voir est la rareté relative dans ces roches de la magnétite si abon- dante dans la Koswite; mais il convient cependant d'ajouter que cette dernière roche passe fréquemment à la dialla- gite ordinaire très pauvre en oxydes de fer, surtout sur le flanc oriental'du Kosswinsky.

Les produits secondaires sont abondants dans ces roches, surtout la zoisite et l'épidote,'qui forment des grains, calés entre les feldspaths et disséminés dans leur intérieur. 1es feiaspaths sont très souvent kaolinisés.

Les analyses suivantes montrent la composition de ces roches curieuses :

j

N°18 N°19 N° 1 0~4 No 1 0~8

Si02 56.87 56.65 62.00 60.4~

Al₂0₃ 25.62 ~5.59 2~.71 ~3.38

Fe203 0.57 0.85 0.5~

CaO 9.55 8.~~ 7.12 7.68

MgO 0.66 0.34 0.21 0.36

Na20 6.18 6.62 6.70 6.93

K₂0 0.81 0 .~;) 9'' 0.43 0.48

Perte au feu : 1.79 2.38 1.38 1.81 101.68 100.65 101.41 101.58 N° 18 = roche feldspathique avec peu d'amphibole et très peu de quartz.

No 19 = roche feldspathique, sans quartz avec taches d'élément noir rare.

N° 1024 = roche grenue feldspathique avec quartz et très peu d'élément noir.

N° 1 028 = roche identique au no 24.

Le magma de ces roches est remarquable par sa grande quantité d'alumine et de chaux, et par sa faible teneur en magnésie et oxydes de fer ; c'est presque la composition d'un feldspath.

Au point de vue de la place de ces roches dans la clas- sification, il n'est guère possible vu leur composition et la rareté de l'élément noir, de les considérer comme des diorites quartzifères, filoniennes, Le nom de plagiaplites quartzifères leur conviendrait particulièrement, en rappe- lant leur nature chimique et minéralogique, comme aussi leur caractère filonien et leur parenté avec les plagio- clasites.

Genève.-lmp. Ch. Eggimann & C;•, Pé/issel'ie, 18