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Annales de la société géologique de Belgique, 1910, t.XXXVIII, (Mém.),
pp.27-29 (8)

Note préliminaire
sur le métamorphisme d'un phyllade oligistifère salmien,
au contact de l'arkose gedinienne,

par J.ANTEN
(Planche II)

L'échantillon de phyllade dont nous voulons parler, provient de l'ardoi-
sière de Cahay, la dernière à l'Est de Vielsalm. Il a été pris au contact
immédiat de l'arkose.

Le contact n'est directement accessible que là où l'échantillon a été
prélevé. La surface de contact est fortement striée. Aucun filon de quartz
important n'est visible dans les environs immédiats.

Contre le contact, suivant une zone d'environ cinq centimètres d'épaisseur,
le phyllade se montre sensiblement modifié d'aspect: sa couleur, de violet
foncé, passe au violet clair et au gris verdâtre, sa dureté est sensible-
ment augmentée, la fissilité est modifiée. Aucune direction de clivage ne
prédomine, au contraire de ce que l'on observe en dehors de la zone de
contact. La roche, sous le choc du marteau, se divise en petits prismes
grossièrement rhombiques.

L'examen microscopique montre, à première vue, de grands rhombododécaèdres
de grenat, abondants et bien fournis, accompagnés de nombreuses lamelles
d'oligiste, dans une pâte sériciteuse.

Le grenat est un élément fréquent dans les phyllades oligistifères du
massif de Stavelot, mais il semble se présenter ici sous un aspect sensi-
blement différent de celui qu'il montre dans la roche non modifiée.

On ne voit rien de semblable aux agglomérations de tout petits grenats
globuleux que Renard (1) a décrites dans le coticule. Ils en diffèrent non
seulement par la perfection de la forme, mais aussi par les dimensions
notablement plus grandes.

Les mêmes différences s'accusent encore plus avec les grenats décrits par
Zirkel (2) et De Windt (3) dans le phyllade oligistiffère salmien. En
outre, ces auteurs ne nous les indiquent guère en telle abondance. Enfin,
les grenats ne paraissent pas remplis d'inclusions et polysynthétiques
comme M. de Dorlodot (4) en décrit dans le même phyllade.

Nous avons nous-mêmes vérifié ces différences en examinant dix préparations
faites dans le phyllade oligistifère salmien provenant de Vielsalm, Lier-
neux, Stavelot et Sart, se trouvant dans les collections de géologie de
l'Université.

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(1) RENARD. Sur la structure et la composition minéralogique du coticule et
ses rapports avec le phyllade oligistifère. Mémoires de l'Académie
royale de Belgique, t. XLI.
(2) ZIRKEL. Die phyllit von Recht in Hohen Venn. Ver. d. Natur. der preuss.
Reinl. u. Westph., XXXI, 1.
(3) DE WINDT. Sur les relations lithologiques entre les roches considérées
comme cambriennes des massifs de Rocroi, du Brabant et de Stavelot.
Mémoires cour. de l'Acad. roy. de Belg., t.LVI, 1898.
(4) DE DORLODOT. Contribution à l'étude du métamorphisme du massif de Sta-
velot. Ann. Soc. géol. de Belg., t.XXXVII, 1910.
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Des préparations faites dans une série d'échantillons pris, à des distances
croissantes du contact de l'arkose, dans la carrière de Cahay, préparations
que nous devons à la grande bienveillance de notre confrère M. Pierre
Destinez, nous ont montré les mêmes différences entre le phyllade de la
zone modifiée et le phyllade normal. On constate, en s'éloignant du con-
tact, une diminution brusque d'abord, progressive ensuite, du nombre et du
caractère cristallin des grenats. Ceux-ci prennent rapidement, lorsqu'on
s'écarte du contact, l'aspect décrit par Zirkel et De Windt. Les micropho-
tographies (A et B+C) ci-jointes permettent de s'en rendre compte.

Conclusion. - Il paraît ainsi évident que la zone de contact, là où nous
l'avons observée, présente un métamorphisme sensiblement plus intense que
le phyllade oligistifère environnant, et que ce métamorphisme diminue
rapidement lorsqu'on s'écarte du contact.

Comme nous ne sommes encore en présence que d'un cas particulier, et peut-
être fortuit, il n'est pas possible d'interpréter les causes du phénomène.

Pourtant, comme nous espérons recueillir de nouvelles observations à l'ap-
pui de la présente, nous ne pouvons nous empêcher de faire remarquer que,
si le fait se généralise, on devra conclure qu'il s'est produit au contact
de l'arkose, roche indubitablement sédimentaire, un métamorphisme appro-
chant celui qu'on observe au voisinage des roches plutoniennes.

Ajoutons que l'arkose gedinienne présente une composition minéralogique
analogue à celle de certaines roches plutoniennes, et qu'elle a déjà été
décrite comme telle.

Photographie A.
Photographie B+C.

Laboratoire de géologie de l'Université de Liège.
Décembre 1910.

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2 (suite)

Anten J.- Annales de la Société géologique de Belgique. Liège, 1911,
(Bull.), t.XXXIX, pp.105-109, séance du 19 novembre 1911.

Sur le métamorphisme d'une phyllade oligistifère salmien
2ième note
par JEAN ANTEN (8)

Lorsque nous avons décrit les phénomènes de métamorphisme observables au
contact du salmien et du gedinnien dans l'Ardoisière de Cahay (1), nous
n'avons émis aucune considération sur les relations tectoniques, existant
en cet endroit, entre le cambrien et le dévonien, et leur influence sur le
métamorphisme de la zone de contact.

Nous voulons essayer aujourd'hui de montrer qu'il s'agit d'un contact de
faille et qu'on peut admettre avec quelque vraisemblance, une relation de
cause à effet entre cette faille et le métamorphisme spécial qu'on observe
à son contact.

Dans une note précédente nous avons décrit l'aspect particulier que prèsen-
te le phyllade salmien en bordure du contact, les stries de glissement
qu'on y observe. Nous ajouterons, en outre, que l'arkose sous le choc du
marteau, se divise plus aisément suivant des plans parallèles à la surface
de contact.

Nous donnerons d'abord le résultat de nos observations, nous indiquerons
ensuite comment elles furent faites.

Le plan de contact a une direction Est-Ouest et incline de 60° au Sud.
Au voisinage du contact, le clivage prédominant du salmien est parallèle au
plan de contact. Plus au Nord, la pente du clivage est moindre, mais il est
vraisemblable d'attribuer ce changement à un déversement de la roche, dû à
la pente du terrain.

Le salmien a une direction Est-Ouest et incline de 50° au Sud.

Le gedinnien a une direction Nord-30° Ouest. Auprès du contact il incline
de 25° au Sud. Plus au Sud son pendage paraît augmenter, on observe une in-
clinaison de 35° au Sud. Ajoutons que la direction de l'arkose est tout à
fait locale et ne correspond pas à la direction d'ensemble des plis du
gedinnien.

Comme le montre la photographie ci-jointe, la surface de contact n'est
visible que sur une étendue assez restreinte, elle est alors masquée par
des éboulis. On pourrait douter de la continuité immédiate de son allure en
profondeur, mais si l'on tient compte de l'allure et de l'épaisseur des
bancs du gedinnien que l'on aperçoit à gauche, la continuité de l'allure du
plan de contact paraiît alors bien probable.

Croquis.

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(1) J.ANTEN. Note préliminaire sur le métamorphisme d'un phyllade oligis-
tifère salmien au contact de l'arkose gedinnienne. An. Soc. Géol. de
Belg., Mém., t. XXXVIII, p.27.
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La stratification est nettement indiquée dans le gedinnien par un mince
banc de quartzophyllade qui limite à sa partie supérieure le plus épais
des trois bancs d'arkose visibles sur notre photographie.

Pour ce qui concerne la stratification du salmien, la question est jus-
qu'aujourd'hui restée douteuse à cet endroit. Nous pensons pourtant être
arrivé à une solution. Nous avons, en effet, trouvé à une quinzaine de
mètres au Nord du contact, un banc très dur à grandes ottrélites, différant
tant macroscopiquement que microscopiquement, du phyllade environnant. Il
se montre avec une structure analogue à celle des grès de Bastogne, en
boudins séparés par des veines de quartz transversales. Cette roche a été
reconnue par mon savant maître M. Max Lohest, comme tout à fait semblable à
celle trouvée par Dewalque à l'Ouest de Neuville (1). C'est d'après ce
banc, de composition minéralogique spéciale, que nous croyons inter-
stratifié, que nous avons déterminé l'allure du salmien.

De ce qui précède, il résulte que la stratification du gedinnien fait un
angle de 35° avec le plan de contact, que ce dernier est parallèle à la
stratification du salmien. Il nous paraît alors que la surface de contact
indique non pas une discordance de stratification, mais une faille.

Empressons-nous d'ajouter que cette faille est un accident secondaire, tout
à fait local, semble-t-il, car on ne peut constater son prolongement en
direction, et qui en aucune façon ne doit être considérée comme un argument
contre l'existence d'une discordance de stratification entre le cambrien et
le dévonien. Cette dernière est, en effet, parfaitement visible, quelques
centaines de mètres plus à l'Est, avec des caractères tout à fait normaux
dans une carrière située près de la route de Neuville à Commenster.

Il est certain que les relations précises entre cette faille et la tecto-
nique générale de la région sont encore à définir. Néanmoins, je crois
qu'il est permis de penser, dans l'état actuel de nos connaissances, que
cette faille est un des nombreux accidents secondaires, conséquences de
la torsion qu'ont éprouvé les couches de la région comme l'a montré notre
savant maître M. Max Lohest dans son remarquable travail: "Sur le méta-
morphisme de la zone de Salm-Château".

Le fait que la faille a relevé le salmien, plus ancien, par rapport au
gedinnien, plus récent, indice d'une poussée locale de sens différent de
celui de la poussée générale provoquant le plissement, me paraît favorable
à cette manière de voir.

Nous avons recherché, parmi les travaux de nos devanciers, ceux qui citent
le contact que nous avons étudié.

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(1). M.LOHEST. Sur le métamorphisme de la zone de Salm-Château. Ann. Soc.
Géol. de belg. Mém., t.XXXVIII, p. 11.
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A notre connaissance, le seul qui en parle d'une manière explicite est
André Dumont. L'illustre géologue dit (1): "La première carrière, actuel-
lement abandonnée, est située à environ 400m au S.S.O. de Neuville. Le
phyllade ottrélitifère y est dirigé de l'O. à l'E., mais il est arrêté,
à ce point, par le poudingue rhénan qui lui barre le passage; en effet,
on ne retrouve plus ce phyllade sur le prolongement de sa direction vers
l'Est, au delà du poudingue, d'où l'on peut conclure que le système salmien
et le terrain rhénan, qui sont ici l'un contre l'autre, ont leur
stratification en discordance."

André Dumont dit également (2): "Le banc de phyllade ottrélitifère, ex-
ploité entre Salm-Château et Vielsalm, dans la dernière carrière située
vers l'Est, à environ 400m au S.S.O. de Neuville, est coupé obliquement
par de gros bancs de poudingue.

M. le professeur Gosselet, citant Dumont au sujet de la discordance du
dévonien sur le cambrien dans la région de Salm-Château, déclare que (3) :
"Dans cet exemple comme dans le précédent, l'observation offre quelque
difficulté. On ne voit pas le contact direct des deux terrains, et la
différence d'inclinaison qu'ils présentent peut s'observer dans une même
carrière entre deux bancs d'une même assise, séparés par une faille ou un
plissement."

Résumé: Nous observations nous ont montré une accentuation du métamorphisme
dans le phyllade oligistifère salmien, suivant une zone étroite, bordant
une faille le mettant au contact de l'arkose gedinnienne. Cette faille,
comme le montre sa nature et les stries de glissement qui l'accompagnent,
a provoqué une friction énergique entre une roche dure, peu déformable,
l'arkose et le phyllade, dont la plasticité relative est certainement
notablement plus grande.

Nous avons également fait remarquer l'analogie que présente le métamor-
phisme spécial décrit par nous, avec le métamorphisme de contact dû aux
roches éruptives et dont certaines montrent une composition minéralogiue
et chimique très voisine de celle de l'arkose. Ajoutons encore que notre
savant confrère M. Fourmarier attiré l'attention sur l'influence possible
des sels alcalins contenus dans l'arkose sur le métamorphisme des roches
à son contact.

Conclusion: La relation que nous constatons entre le phénomène tectonique
et le métamorphisme spécial que nous avons décrit est-elle fortuite, ou
lie-t-elle une cause à un effet? Nous croyons prématuré de conclure. Mais
néanmoins nous pensons qu'une telle relation est probable et que c'est par
l'étude de la déformation sous charge des roches en profondeur en tentant
compte de la présence de l'eau et de l'élévation de température due au
dégré géothermique que nous nous rapprocherons de la solution.

Il ne me reste plus qu'à remercier mon cher maître M. Max Lohest et
M. Fourmarier des excèllents conseils qu'ils m'ont donnés au cours de
ce petit travail.

Laboratoire de géologie de l'Université de Liège.
Juin 1911.
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(1) A.DUMONT. Terrain Ardennais, p.143.
(2) A.DUMONT. Terrain Rhénan, p. 244.
(3) J.GOSSELET. L'Ardenne, p. 172.

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La Stratigraphie et la Tectonique du Massif devillien de Grand-Halleux.
F.CORIN.- Ann. Soc. Géol. Belgique. 1926, t.XLIX, Mém.