CHAPITRE Y

CIRCONSTANCES GEOLOGIQUES FORTUITES QUI ONT INTERROMPU OU SUIVI LA FORMATION DES COUCHES FOSSILIFÈRES ET LE DÉPÔT DES FOSSILES.

§ 169. Si les causes naturelles actuelles avaient seules agi sur la formation de la croûte terrestre, on trouverait une succession non interrompue de couches parallèles, se suivant des parties les plus anciennes jusqu’aux plus modernes, et contenant des espèces animales identiques, reproduites des premiers temps de l’animalisation jusqu’à nos jours. La circonscription des mers et des continents serait toujours restée la même, en supposant, que ces premiers grands traits de la nature eussent pu exister sous ces seules influences; mais la plus légère inspection prouve, au contraire, que de nombreux changements ont eu lieu à la surface de la terre, à différentes époques. Des chaînes de montagnes se sont élevées les unes après les autres ; les mers ont changé plusieurs fois de lit ; des couches consolidées se sont disloquées de diverses manières, et l’ensemble des êtres s’est renouvelé plusieurs fois, de telle sorte que les premiers ne ressemblent en rien à ceux de l’époque moyenne, et que les derniers parus sur le globe, diffèrent complètement des uns et des autres. La nature actuelle ne peut expliquer tous ces grands faits, tous ces changements successifs ; et il devient indispensable de recourir à des agents plus puissants, à des causes plus actives, que la géologie seule peut nous fournir, et que nous révèle l’étude des catastrophes successives que notre planète a subies.

q* Causes des perturbations géologiques.

§ 160. Pour arriver à décrire les effets de ces grandes révolutions géologiques, il convient d’abord d’en chercher les causes. M. Élie de Beaumont, à qui les sciences sont redevables de si précieux travaux , a conqu l’ingénieuse pensée que toutes les dislocations du globe provenaient du retrait des matières produit par le refroidissement du globe terrestre ; et il attribue, avec juste raison, la fin de chaque époque géologique à des perturbations de ce genre.

Cherchons, en effet, l’influence possible du refroidissement sur un corps sphérique. Une balle de plomb, par exemple, coupée en deux, montre toujours un vide au centre. Ce vide intérieur est certainement la conséquence du retrait. Il est le résultat du refroidissement qui s’est opéré graduellement de l’extérieur à l’intérieur, et qui a placé les molécules de plomb les unes sur Ips autres, au fur et à mesure qu’elles cessaient

d'être en fusion, jusqu'à laisser vide, au centre, la surface produite par la différence de volume du métal fondu, à son état parfait de consolidation. En appliquant cette expérience très- simple au globe terrestre, nous verrons aussi que le refroidissement peut amener des perturbations d’une puissance incalculable.

La terre forme, non une sphère régulière, mais un sphéroïde isolé de toutes parts dans l’espace. Les mesures directes des méridiens terrestres ont eu pour résultat de constater que la terre est sensiblement aplatie vers les pôles Cette forme cette plus grande convexité de la zone équatoriale, placée dans le sens de l’axe de rotation du globe terrestre, est très-importante à constater; car elle annonce, qu’ai nsi que la balle de plomb, la terre n’a pas toujours été solide, et que cette disposition a été produite par l’action combinée de la rotation, et de la force centrifuge, lorsque les matières qui la composent étaient à l’état pâteux, ou mieux, en fusion par suite de la chaleur.

Tout paraît donc prouver que la terre était d’abord en incandescence. Pour arriver de ce premier état pâteux à la consolidation que nous lui connaissons aujourd’hui, il a fallu nécessairement qu’elle subît l’effet du rayonnement vers l’espace céleste, et qu’elle se refroidit extérieurement, comme nous l’avons vu pour la balle de plomb ; mais ici, vu la différence de volume, et la concentration du foyer de chaleur dans l’intérieur du globe terrestre, la comparaison avec la balle de plomb ne montre plus des résultats identiques ; et le vide, au lieu d’être au centre, reste entre la partie extérieure consolidée, et la masse intérieure incandescente et toujours à l’état pâteux En effet, le refroidissement par la surface extérieure, à la suite de ruptures sansnombre, a dû, après un laps de temps considérable, former une espèce de croûte consolidée. Dès l’instant que cette croûte compacte s’est trouvée assez épaisse pour former une partie résistante, le retrait des matières, déterminé parleur différence de volume à l’état de fusion ou à l’état pâteux, a dû laisser des vides entre la pellicule extérieure durcie et la masse centrale. Cette croûte extérieure dure, n’étant plus soutenue dans toutes ses parties par la pâte intérieure, s’est affaissée sur elle-même, en se disloquant de toutes les manières, et a produit les reliefs et les cavités de la surface de notre globe, qui, bien qu’ils aient peu de saillie relativement au diamètre de la terre, n’en sont pas moins d’une haute importance dans les grands faits géologiques. Ce sont des révolutions de cette nature, se succédant à diverses reprises, depuis la première consolidation terrestre jusqu’à présent, qui, de plus en plus, considérables, puisque la croûte terrestre devenait de plus en plus épaisse, ont sillonné successivement la terre de ses chaînes de montagnes et de ses larges dépressions.

§ 161. Si la terre n’avait à sa surface extérieure, ni atmosphère >,

ni eau, les dislocations dont nous venons de parler n’auraient eu qu’une conséquence purement locale, en changeant seulement la surface du sol sur le lieu des dislocations et en lui faisant prendre successivement des formes diverses; mais, comme il est, au contraire, recouvert d’une masse considérable d’eau, leurs effets ont été généraux, et ont, à chaque époque, causé des perturbations extérieures sur tous les points du globe à la fois, lors même que ceux-ci subissaient seulement des dislocations partielles. Voici de quelle manière nous nous expliquons ces effets.

Supposons, un instant, que la terre soit, sur quelques parties de son périmètre, refroidie de manière à montrer ( fig . 53), en a, la matière incandescente du centre du globe terrestre, en b la croûte extérieure con¬

solidée supportant en c les eaux des mers également réparties à sa surface, et en d le vide compris entre la partie refroidie, et la partie à l’état de pâte, subissant aussi un retrait par le refroidissement. Lorsque cette croûte consolidée s’affaissera dans le vide, qu’en résultera-t-il ? Alors [fig. 54) les couches solides se disloqueront en se divisant plus ou

moins. Des fragments f, subissant l’effet de bascule, s’abîmeront d’un côté dans les mers, tandis que, de l’autre, ils se soulèveront et viendront surgir en dehors des eaux et former des chaînes de montagnes en pente douce d’un côté et abruptes de l’autre, comme les Pyrénées et les Andes. D’autres fois, h, les deux parois delà rupture se soulèveront et les matières incandescentes, pressées par les parties latérales affaissées, viendront sortir par l’ouverlure béante qui la sépare. Enfin quelques surfaces e , intermédiaires entre ces axes de soulèvement, se plisseront ou s’affaisseront en grande masse, et resteront sur les parties incandescentes centrales, dans une position presque horizontale.

Voici ce qui arrive pour les parties solides de la croûte terrestre, comme on peut s’en assurer en parcourant les Pyrénées, les Alpes, les

Andes ; mais que deviennent les eaux pendant cette rupture, pendant cette dislocation de toutes les parties solides qui les supportaient? Mises en mouvement par suite du déplacement subit des matières, mues avec violence, les eaux ont dû envahir les continents et tout ravager à leur surface, tandis qu’elles apportaient des sédiments considérables vers les nouveaux bassins des mers que venaient de tracer ces dislocations.

§ 162. Pour nous familiariser avec ces phénomènes destructeurs dont les gigantesques effets effrayent, au premier abord, notre esprit, et dont nous trouvons à chaque pas des preuves non équivoques dans la nature géologique, voyons ce que peut produire le déplacement des matières dans les eaux. Tout le monde a remarqué, qu’une pierre, jetée dans un lac tranquille, y forme à la surface des eaux , des ondulations qui couvrent une étendue considérable, de plus de cent mille fois son diamètre ; ce qui est le moindre déplacement que nous puissions choisir ; car, si nous parcourons en bateaux à vapeur le cours delà Seine, de la Gironde, du Rhône, de la Tamise ou du Rhin, nous voyons se produire partout, sur notre passage, des lames de projection qui s’élèvent à une assez grande hauteur, et durent longtemps après le passage du corps étranger qui les a produites. Lorsqu’on voit, par exemple , que la seule impulsion du vent, à la surface des mers, cause ces affreuses tempêtes dont les lames renversent les constructions les plus solides, on sera forcé de convenir que, sans sortir des causes naturelles, on aura déjà une légère idée de ce que peut produire la force des eaux mises en mouvement; mais, lorsque nous recourrons aux causes géologiques, ces effets changeront encore de proportion.

M. Vincendon-Dumoulin nous a assuré que le tremblement de terre éprouvé au Chili, en 1838, bien qu’il n’eût modifié qu’à peine la surface du sol, s’était fait sentir, à 75 degrés ou à l’énorme distance de 6,000 kilomètres, jusqu’aux des de l’Océanie. D’un autre côté, sur les côtes du Pérou, les grands tremblements de terre ont ravagé toutes les villes du littoral. A l’instant même des secousses, la mer, balancée avec force, envahit la côte, entraînant avec elle une immense quantité de sable et de galets, sur les marais du Rimac, près de Lima ; alors les eaux, poussées alternativement avec une extrême violence, transportèrent de gros navires à près de quatre kilomètres dans l’intérieur des terres.

Lorsqu’on voit que de semblables mouvements ont eu lieu dans les eaux, sans que le sol ait subi d’autres changements que des exhaussements partiels de quelques mètres, on peut se demander ce qui devait arriver lorsque les Alpes, les Pyrénées ont pris leurs reliefs actuels, ou bien lorsque la chaîne des Andes, dans la partie qui représente notre système orographique chilien (Yoy. Géol. de l’Amer, mérid .), a formé une

dislocation uniforme de 50 degrés, ou de 4,000 kilomètres de longueur ; car nous ne pouvons juger que Textension de la partie qui a surgi audessus des mers, sans pouvoir apprécier retendue des parties, bien plus considérables encore, qui se sont affaissées dans les eaux.

Si nous avons vu la petite pierre de quelques centimètres jetée dans un lac tranquille, produire, à la surface des eaux, des ondulations proportionnées à son volume, mais dont on peut suivre les effets à une distance évaluée à plus de cent mille fois son diamètre, on se figure ce qu’il adviendra quand des dislocations comme celle de la chaîne des Andes occuperont, en longueur, 50 degrés d’extension, ou la septième partie de la circonférence du globe terrestre; la terre tout entière, malgré son grand volume mesuré sur notre taille, n’ayant que 360 degrés de périmètre. 11 ne sera plus permis, alors, de douter des conséquences universelles d’une révolution semblable, et même de beaucoup d’autres d’une moins grande extension ; et l’on pourra se faire une juste idée des ravages extraordinaires que ces épouvantables déluges ont dû occasionner à la surface de la terre, surtout à l’instant où tous les niveaux terrestres et marins étaient changés, par suite des dislocations qui en sont la cause, et où des masses considérables de sédiments encore à l’état meuble pouvaient être transportées par le mouvement des eaux. On ne trouvera plus extraordinaire, que toute la faune terrestre soit détruite à la fois, par Faction immédiate des eaux, tandis que la faune marine l’est, en même temps, par le transport des molécules terrestres et par la prolongation du mouvement des eaux.

M. Elle de Beaumont a reconnu, avec sa sagacité ordinaire, que les mouvements de dislocation terrestre n’ont pas été partiels, mais qu’ils se sont manifestés sur de grandes lignes affectant une direction donnée, comme on peut le voir dans la chaîne des Pyrénées, dans certaines parties des Alpes, et, sur une plus grande échelle, dans les Andes, et dans FHimalaya. En effet, lors même que les points culminants ne sont pas très-étendus, on reconnaît que les ruptures voisines ont souvent eu lieu dans un même sens, parallèle à ces points culminants. Il résulterait de cette ingénieuse conclusion, en rapport avec les faits, que chaque dislocation terrestre aurait eu beaucoup d’extension. Si, pour à présent, nous n’en voyons que les effets, nous aurons au moins la preuve que chacune des révolutions auxquelles on doit le soulèvement d’un système de montagnes, a dû produire une perturbation générale sur les sédiments et les animaux qui se déposaient, et sur les couches de l’écorce terrestre déjà consolidées.

Effets des perturbations géologiques sur les couches sédimentaires en état de formation et sur les faunes terrestres et marines qu’elles renferment.

Prenons la terre dans un de ces longs intervalles de repos qui se sont succédé, à plusieurs reprises, depuis la première animalisation du glohe. Laissons-la subissant encore lentement les effets de toutes les circonstances naturelles passives, décrites dans le troisième chapitre de cette seconde partie, et qui, aujourd’hui, sont en pleine activité sur nos continents, dans nos mers. Voyons ce qu’une dislocation comme celle des Pyrénées ou des Andes pourra produire sur l’ensemble de la nature.

§ 163. Nous avons dit que, mises en mouvement par suite du déplacement des matières et poussées avec violence sur les continents, les eaux ont dû les couvrir entièrement et détruire, à la fois, tous les animaux terrestres. C’est, en effet, ce que nos études sur l’Amérique nous ont permis de croire, en observant, à côté de l’immense chaîne des Andes, cet ossuaire non moins considérable des Pampas de Buenos-Ayres ( Géologie de VAm. mérid ., p.72, 81), formé seulement, sur une surface d’environ quatre-vingt-quinze mille kilomètres carrés de superficie , de limon rougeâtre enveloppant des squelettes entiers et des os séparés de mammifères. On conçoit que ces proportions gigantesques des dépôts à ossements de mammifères excluent toute idée d’un charriage dû à la seule action des affluents terrestres qui, comme on l’a vu (§ 137), ne transportent que rarement des animaux, et ne pourraient, en aucune manière, produire des résultats semblables.

Nous croyons donc pouvoir attribuer aux seules perturbations géologiques, l’anéantissement complet des races cl’animaux terrestres, qui couvraient le globe aux dernières époques antérieures à la nôtre, et leur dépôt dans les limons rougeâtres, à tous les niveaux terrestres, depuis le bord de la mer jusqu’à 4,000 mètres au-dessus, sur les plateaux des Andes, où nous les avons retrouvés. C’est ainsi que se sont formés les grands dépôts à ossements des Pampas, ceux des plateaux des Andes, et probablement, ceux de Sansan, dans le département du Gers. C’est encore à des mouvements semblables que nous croyons devoir attribuer le dépôt des ossements de mammifères dans les cavernes.

§ 164. La manière dont ces ossements y sont déposés par lits {voy. fig. 55), peut prouver, comme M. Constant Prévost l’a également pensé, qu’ils y ont été portés par les eaux, qui les ont presque partout enveloppés du même limon rougeâtre, et disposés en couches horizontales. En effet, on doit supposer que, lorsqu’ils n’étaient pas enlevés parles eaux et transportés au loin, les mammifères pouvaient être jetés dans les fissures produites par les dislocations récentes ou an-

Fig. 85. Coupe verticale de la caverne de Gailenreuth, en Franconie.

ciennes du sol, ou dans les cavités de même nature créées par la nouvelle dislocation, auxquelles on a donné le nom de cavernes à ossements. La présence des mêmes espèces dans le limon rouge des cavernes du Brésil, si bien explorées par MM. Lund et Glauzen, et dans le limon de même couleur des Pampas, démontrent que la même catastrophe les a portées où elles se trouvent aujourd’hui.

§ 165. Tant que les cavernes n’ont pas été comblées, et qu’elles ont donné accès aux eaux, elles ont pu recevoir des animaux et des sédiments. Il en résulte que les dépôts d’une même caverne peuvent appartenir à des âges géologiques très-différents, et être, par exemple, composés de couches distinctes, contenant des animaux de faunes successives. C’est, en elfet, ce que M. Lund a déjà observé dans les cavernes du Brésil, et ce qu’on a également reconnu sur quelques autres points de l’Europe, où les cavernes ont été étudiées avec plus de soin, comme les poches à ossements de Montmorency, bien observées par MM. Constant Prévost et Desnoyers; la caverne d’Ash-Hole, étudiée par M. Lyte, etc., etc.

§ 166. En résumé, à chaque grande dislocation du globe, les animaux terrestres ont été détruits, à la surface de la terre, par l’envahissement subit des eaux de la mer, qui ont noyé et entraîné les mammifères, et les reptiles plus propres au sol, tandis que les animaux fiuviatiles et lacustres étaient anéantis par la seule apparition de l’eau salée, qui asphyxie immédiatement les êtres organisés pour vivre seulement dans les eaux douces. Nous avons été témoin, dans le golfe de Luçon (Vendée et Charente-Inférieure), d’un fait qui, indépendamment de nos expériences partielles, prouve ce que nous venons d’avancer. Pour nettoyer les grands canaux d’écoulement, il est d’usage de couper périodiquement les plantes aquatiques et de lâcher ensuite les écluses à marée basse, afin que le courant entraîne le tout vers la mer. Nous nous trouvions sur le bord du canal, au point où le courant d’eau douce fut atteint par le flux de la marée montante. A l’instant où les poissons d’eau douce, comme les brochets, les perches et les tanches, entraînés avec les plantes, touchaient l’eau salée, ils s’agitaient beaucoup, sautaient hors de l’eau, ou s’élançaient à terre avec violence, pour se soustraire à l’élément envahisseur qui, pour eux, était un poison subit, et ils mouraient asphyxiés après quelques minutes de cette extrême agitation.

§ 167. Si l’exhaussement des grands systèmes de montagnes a pu produire l’anéantissement subit des faunes terrestres, nous allons chercher ce qui a dû avoir lieu sur les sédiments marins meubles et sur les faunes marines. Par la nature même de ces révolutions géologiques, nous pouvons juger qu’il s’est opéré partout des changements de niveaux. Des terres depuis longtemps émergées ont été englouties sous les eaux,

tandis qu'au contraire, certains points du fond des océans ont surgi à sa surface et viennent former de nouveaux continents (fig. 54). On peut se faire une idée du chaos qui devait exister, lorsque les eaux balayaient , d’un côté, les anciennes terres en enlevant les particules terrestres, et battaient en brèche, de l’autre, les nouvelles couches soulevées qui, souvent formées à leur surface de sédiments non encore consolidés, se délayaient dans les eaux et formaient comme une espèce de boue. Supposons encore, pour compléter le tableau, que ces eaux recevaient , de plus, l’action immédiate des gaz, des acides sulfureux et autres, que pouvaient y amener du foyer incandescent les nouvelles fissures de l’écorce terrestre. On doit donc croire qu’une masse considérable de sédiments s’est trouvée en mouvement avec les eaux, et que cette masse, même au milieu de cette instabilité des choses, a dû commencer, par les lois de l’équilibre, à niveler les nouvelles inégalités de la surface terrestre. Les gros cailloux ont, sans doute, été les premiers en place ; et, à mesure que la tranquillité renaissait, les autres sédiments, comprenant des restes d’animaux terrestres et marins, sont venus former le fond des nouvelles mers.

Quant aux animaux marins, qu’ont-ils pu devenir dans cette catastrophe ? Supposons-les un instant sur le lieu même de la dislocation. Pour les animaux côtiers, nous avons vu (§116 à 118) qu’ils ont presque tous des zones d’habitation propres qu’ils ne franchissent pas ; qu’ils sont spéciaux, dans ces zones de profondeur, à des natures distinctes de sol ; que les uns ne vivent que dans le sable, les autres sur les rochers, ou dans la boue. On conçoit que tous les niveaux étant changés, ceux de ces animaux qui sont fixes se trouveront, sur les parties disloquées, poussés au sommet d’une nouvelle montagne, dans les vallées que celle-ci vient de creuser, ou placés au fond des nouveaux océans. Enfin, sur les points qui ont souffert de grandes perturbations, les, animaux côtiers fixes seront placés à tous les niveaux, et, dès lors, très-rarement dans la zone propre à leur existence. Pour les animaux côtiers libres, transportés subitement avec tous les sédiments alors en mouvement, ils iront à des profondeurs diverses, dans les grandes cavités, niveler le fond de ces nouvelles mers, et se trouveront presque toujours à des niveaux où ils ne peuvent vivre, dussent-ils résister à Faction prolongée du mouvement des eaux. Les points des continents qui n’ont pas été immédiatement disloqués, ont au moins dû subir l’action du changement de niveaux dans les eaux qu’apportent les nouvelles dislocations. Alors les animaux côtiers seront émergés, placés au-dessus des eaux, ou se trouveront bien au-dessous de leur zone d’habitation. D’ailleurs, en supposant même qu’ils puissent résister à l’action du mouvement, rarement se trouveront-ils, par suite du transport des sédiments, et des changements de niveaux, dans des conditions favora-

blés de vitalité. En voyant une simple tempête suffire pour enlever les animaux marins des côtes (§ 103) et en détruire un grand nombre, soit en remplissant de sable, de sédiments, leurs branchies et leurs coquilles, soit en les blessant par le choc, nous sommes porté à croire qu’après des mouvements semblables, il ne pouvait pas rester d’animaux côtiers vivants, et que tous, comme les animaux terrestres, devaient être anéantis. C’est, en effet, le résultat que nous donne, sur tous les points du globe, l’étude comparative des étages géologiques et des faunes qu’ils renferment.

§ 1G8. Les animaux pélagiens, libres dans les océans, comme les poissons, les céphalopodes, n’ont pas eu plus de chances d’existence que les animaux terrestres et côtiers; car, plus sensibles que les autres au mélange de l’eau, il suffit, pour les étouffer, qu’une quantité très-minime de sédiments terreux y soit répandue. Nous avons fait, à cet égard, des expériences sur des sèches, sur des calmars, ainsi que sur des poissons, et nous avons toujours vu ces animaux périr après quelques instants. Les céphalopodes même laissés dans la teinture noire qu’ils jettent ordinairement derrière eux en s’enfuyant, meurent asphyxiés. Nous devons donc croire, que, mélangées de sédiments et peut-être encore de liquides sulfureux sortis des fissures terrestres, et mises en mouvement par suite des dislocations, les eaux ont dû certainement, à la fin de chaque grande période géologique, anéantir les animaux pélagiens.

§ 1G9. Ajoutons que les animaux terrestres et marins d’une faune géologique ont dû être anéantis à la fois, et que tous les restes qui se trouvaient dans les couches meubles delà surface des continents et des mers ont pu, dans ces instants de perturbation, être mélangés et portés sur des points différents de ceux où ils ont vécu. On pourrait ainsi se rendre compte de ces étages entiers qui manquent sur un point, tandis qu’on les voit en lambeaux sur d’autres, plus ou moins éloignés, et de ces mélanges singuliers, mais rares, de restes d’animaux terrestres et marins. Comme le mouvement s’exerçait simultanément sur beaucoup de points de l’étage qui venait d’être interrompu, on doit lui attribuer ces mélanges moins importants de coquilles et d’animaux qui ont vécu sur des lieux voisins, mais de nature différente, comme ceux des rochers, des plages vaseuses et des plages de sédiments plus fins, et même les mélanges de coquilles terrestres et marines qui ne pouvaient vivre ensemble.

§ 170. La question de savoir si ces mouvements des eaux ont été prolongés, et si, entre la fin de chaque époque géologique, et l’instant où de nouveaux êtres ont été créés, dans l’étage suivant, il s’est écoulé un laps de temps considérable, nous paraît résolue assez affirmativement par beaucoup de faits. Si le mouvement avait été instantané, et si une nou-

velle faune était venue immédiatement remplacer l’ancienne, un grand nombre des restes de cette ancienne faune pourraient se trouver mêlés aux êtres de la nouvelle; mais l’observation directe prouvant généralement le contraire, puisque les mélanges sont des exceptions trèsrares, on en doit conclure, que le mouvement a été assez prolongé, et l’espace de temps assez éloigné pour détruire, par l’usure ou autrement, les restes organisés qui , après une grande révolution géologique, se trouvaient à la surface.

Nombre d’autres faits géologiques viennent le prouver également : les cailloux formant poudingues et ne contenant aucuns fossiles, de la base de l’étage falunien de Carry (Bouches-du-Rhône) ; ceux de la base de l’étage parisien, situé entre Barrëme et Gévaudan (Basses -Alpes), les cailloux quartzeux de la base de l’étage toarcien ou du lias supérieur de Thouars (Deux-Sèvres), ainsi que toute la surface de sédiments qu’on rencontre souvent sans fossiles à la base d’un étage. Il en est de même des dénudations profondes exercées par les eaux, entre les dernières couches d’un étage et les premières du suivant et même de l’enlèvement complet, sur quelques points de l’étage entier. A ces preuves ajoutons l’usure, où le polissage de l’étage inférieur, avant que celui qui lui succède immédiatement ait déposé des restes de corps organisés. Nous citerons, entre autres, deux exemples de ce genre : l’un à Lion (Calvados), où, sur le bord de la mer, on voit que les dernières couches de l’étage bathonien, composées d’un calcaire arénacé, blanc, ont été usées et polies par les eaux, avant que les premières couches de l’étage kellovien, composées d’argile bleu, se soient déposées; l’autre, très-remarquable, près d’Entrages (Basses-Alpes). On reconnaît que les couches de l’étage toarcien ont été usées, corrodées par les eaux, en même temps que les fossiles qu’elles contenaient, comme Y Ammonites bifrons, avant le dépôt des couches de l’étage bajocien, alors de calcaire marneux noir, et ce phénomène se manifeste sur une grande surface de terrain. Nous pourrions encore citer beaucoup d’autres faits; mais ils se trouveront dans notre quatrième partie, à l’étude spéciale des étages où nous les avons observés.

§ 171. En résumé, chaque fois qu’un système de montagnes a surgi au-dessus des océans, la faune existante a été anéantie par le mouvement prolongé des eaux, sur les points disloqués, et même sur ceux qui ne le sont pas; et une nouvelle période d’existence ne s’est manifestée que longtemps après le repos de la nature. La séparation par faunes distinctes successives qu’on trouve dans chaque terrain, dans chaque étage géologique, ne serait donc que la conséquence visible des soulèvements et des affaissements de diverses valeurs qu’a dû subir dans toutes ses parties la croûte consolidée de l’écorce terrestre.

f ff Effets des perturbations géologiques sur les couches sédimentaires consolidées et sur les restes organisés qu’elles renferment à l’état fossile.

§ 172. Nous avons eu, jusqu’à présent, à signaler dans ce chapitre, les grandes causes géologiques, auxquelles on doit attribuer les résultats généraux connus. Il nous reste à retracer une série nombreuse de faits non moins importants, mais dont tous les détails peuvent, pour ainsi dire, se toucher du doigt, ou du moins se vérifier à chaque pas, dans l’étude de la nature. Par le relief que forment maintenant les Alpes, les Pyrénées, par les inclinaisons diverses que présentent les parties disloquées de leurs deux versants, ces montagnes nous prouvent que des roches sédimentaires, jadis déposées horizontalement par les eaux, sont aujourd’hui dans toutes les positions; les unes verticales, ou plus ou moins inclinées, et quelques autres dans une position qui approche de l’horizontalité. Une dislocation a donc pour effet de changer presque tous les niveaux des couches consolidées, des eaux des nouvelles mers, et d’amener de grands lavages à la surface des continents.

Le changement de niveau, d’horizontalité, dans les couches consolidées, déterminé par une dislocation géologique ( fig . 54), amène les cas tout différents que nous avons déjà signalés (§ 1 G1 ) . Des couches restent quelquefois presque horizontales , comme on le voit souvent en étudiant les falaises maritimes qui bordent les pays de plaines. On en trouve des exemples dans les étages corallien, kimméridgien, turonien et sénonien de la Charente-Inférieure, dans les mêmes étages du Calvados, et dans les grandes falaises crétacées des côtes de Normandie, depuis le Havre jusqu’à Abbeville, où pour s’apercevoir que ces couches plongent d’un côté ou de l’autre, il faut parcourir une grande surface. Elles sont, pour ainsi dire, déposées comme elles l’étaient au sein des. anciennes mers.

Dans les montagnes, les couches jadis horizontales sont plus ou moins inclinées , ou plongent au nord, au sud, à l’est ou à l’ouest, ainsi qu’on peut le voir en parcourant les Alpes et les Pyrénées.

§ 173. En d’autres circonstances plus rares, les couches, par suite d’un effet de bascule, sont redressées verticalement. On les voit, en cet état, dans les montagnes aussi bien que dans les plaines. Les couches de l’étage sinémurien, sur lesquelles est bâti le bourg de Gévaudan (Basses-Alpes), et les couches qu’on remarque sur la rive opposée du torrent, sont tout à fait verticales {fig. 5G). 11 en est de même des couches tertiaires qu’on remarque sur la rive droite du torrent, entre Gévaudan et Barrême (Basses-Alpes) {fig. 57). Celles-ci, composées d’alternances

de lits de gros galets formés avec des débris néocomiens, de graviers et d’argiles, sont maintenant tout à fait verticales. Les schistes ardoisiers de l’étage silurien inférieur d’Angers sont également verticaux. Lorsqu’on étudie les fossiles contenus dans ces étages, et la manière dont les coquilles et les galets s’y sont déposés, on reconnaît

Fig. 56. Couches redressées à Gévaudan Fig. 57. Couches redressées près de Barrême (Basses-Alpes). (Basses-Alpes).

qu’ils y ont été enveloppés, les couches étant horizontales, et que ces couches ont été redressées postérieurement à leur parfaite consolidation.

§ 174. On a quelquefois parlé de renversements de couches , c’est-àdire, que les parties de ces couches qui étaient dessus, se trouveraient dessous, par suite du redressement et du renversement. Bien que nous n’ayons jamais vu ces renversements, qui paraissent extrêmement rares, il nous est facile de nous les expliquer ; car il est certain que, pour imprimer à une couche un mouvement de bascule qui la relève de 45 degrés à l’horizon, il faut une force plus énergique que celle qui deviendra nécessaire pour la retourner tout à fait, et mettre en dessus ce qui était en dessous.

§ 175. Lorsque les dislocations ont eu lieu sur des couches encore en un état imparfait de consoiidation, il s’est formé des glissements de molécules dans toutes leurs parties composantes. Quelquefois ces effets de glissements ne sont sensibles dans les couches que par la déformation de tous les fossiles qu’elles renferment, comme nous le voyons dans les couches oxfordiennes de Crué, près de Saint-Mihiel (Meuse), dans les couches cénomaniennes de la Malle (Yar), dans les étages callovien et néocomien de Chaudon et de Barrême (Basses-Alpes).

Le plus souvent ces couches ont subi des plissements en divers sens. Elles se sont reployées sur elles mêmes, comme les couches des étages corallien et néocomien {fi g. 58) comprises entre le Cheiron et Castillon près de Castellane (Basses- Alpes), qui montrent, d’un côté, le redres-

sement des couches coralliennes 14 ( fig. 58), et de l’autre le reploie ment des couches néocomiennes 17 {fig. 58).

On voit, sur quelques points, des couches formées, dans le principe, de lits horizontaux, parallèles, représenter, par suite de pressions d’inégales valeurs, ou de plissement, le reploiement d’une partie sur l’autre, comme dans l’étage néocomien, des deux côtés du torrent du pont d’Hyèges, entre Mouries et Gévaiidan (Basses-Alpes) {fig. 59). D’autres ondulations de couches sont inclinées, comme dans l’étage néoco-

Fig. 59. Fig. 60.

mien de Saint-André-de-Meouilles, et dans les couches coralliennes de Chaudon (Basses-Alpes). Lorsque les ondulations des couches sont sur un plan horizontal, comme dans le lias inférieur de Dignes (Basses- Alpes), sur la route de Chaudon [fig. 60), ou dans l’étage kimméridgien de l’île d’Oléron, entre Saint-Denis et la tour de Chassiron, et sur une foule d’autres points, dans les schistes siluriens des départements d’Ille-et-Vilaine, de la Loire-Inférieure, de Maine-et-Loire, en France, et dans les couches de l’étage carbonifère de Belgique , on pourrait croire qu’elles proviennent d’une pression latérale déterminée par deux axes de soulèvement, ou de la différence de pression due à la nature du sol sous-jacent, qui a cédé plus sur un point que sur un autre, en obligeant les couches à se reployer inégalement, pour en suivre les inégalités. Quoi qu’il en soit, il n’entre pas dans notre cadre de discuter les causes. Nous n’avons besoin, quant à présent, que du fait qui peut amener des déformations sans nombre dans les fossiles qui y sont contenus, ou détruire le parallélisme des couches et alors induire en erreur sur l’âge des terrains.

§ 176. On a donné le nom de faille à un autre genre de dislocation très-important à constater en géologie et en paléontologie. La

faille consiste en une rupture, verticale ou oblique sur la tranche, d’un ensemble de couches, qui place une portion à un niveau, tandis que l’autre glissera sur sa tranche, et se trouvera ou plus élevée, ou plus basse ( fig . 61). Il en résultera que des couches, ou même des étages géologiques d’àges différents, pourront être mis sur la même ligne, et

Fig. 61. Failles simples de la pointe du Ché, près de La Rochelle.

souvent tromper l’observateur peu expérimenté. Les failles étant beaucoup plus fréquentes qu’on ne le croit généralement, puisqu’elles se trouvent, à chaque pas dans les montagnes, et même sur le sol en apparence moins tourmenté des plaines, exigent une attention toute particulière, afin de les retrouver dans toutes les circonstances. Quand la faille met en contact des couches de nature minéralogique tout à fait distincte, on la reconnaît de suite ; mais il n’en est pas ainsi, lorsque la nature minéralogique diffère peu, comme il arrive très-souvent dans les montagnes et dans les plaines , par exemple à Boulogne (Pas-de- Calais), où des couches bleues de l’étage kimméridgien et du porlantdien sont placées sur le même niveau horizontal. Alors les fossiles seuls pourront la faire reconnaître, en montrant des faunes distinctes dans les couches que la failleamises accidentellement sur le même plan horizontal. Si le sol extérieur avait toujours conservé la différence de niveau que les couches ont subies dans l’intérieur, on aurait encore un moyen de les retrouver ; mais les allures du sol, au contraire, montrent quelquefois, extérieurement, une horizontalité parfaite, due au nivellement apporté par les dénudations successives, quand les fouilles dans l’intérieur de la terre, ou les falaises des bords de la mer, montrent un grand nombre de failles. Nous en avons eu beaucoup d’exemples dans les falaises de l’étage corallien, de la pointe du Ché, près de La Rochelle ( voy . fig. 61), dans les falaises de l’étage kimméridgien du Ro-

Fig. 62. Failles simples de la Belle-Croix.

cher, entre cette ville et Rochefort, et surtout dans le creusement du

canal de Niort à la Belle-Croix, située à huit kilomètres de La Rochelle ( fig . 62).

§ 177. Des failles ont souvent produit des vallées au milieu des montagnes, comme on le remarque dans les Alpes, ou quelquefois un torrent franchit une chaîne par une fente de cette nature. Nous avons également reconnu, que beaucoup de vallées , dans les plaines, étaient le produit d’une faille. En parcourant la côte des départements de la Somme et de la Seine-Inférieure, où des falaises de craie blanche paraissent offrir une grande uniformité de couches, nous n’avons pas été peu surpris de reconnaître, par les niveaux qu’occupent les fossiles, dans les falaises, des deux côtés des vallées qui s’y jettent à la mer, qu’elles étaient produites par des failles. En effet, les vallées d’Étretat, de Criqueport, deFécamp,

Phare.

Fig. 63. Coupe prise à Fécamp (Seine-Inférieure).

de Saint-Valéry en Caux, etc., sont toutes dues à des dislocations de cette nature. Au milieu d’une masse de couches de craie de même nature minéralogique , la différence dans les niveaux qu’occupent des couches à Micraster cor anguinum , fait reconnaître qu’une faille considérable a formé la vallée, comme on peut en juger par la figure prise à Fécamp ( fig . 63).

Nous pourrions multiplier à l’infini les exemples, mais nous nous contenterons de donner (fig. 64) celui d’une des failles les plus curieuses que nous connaissions. Elle existe dans le ravin de Saint- Martin, commune d’Escragnolles (Var). On y voit d’abord, sur un plan incliné, cinq failles successives. La première A montre que les couches de l’étage oxfordien 13 ont été disloquées avant d’ètre recouvertes par les dépôts supérieurs; car cette faille, que nous appellerons faille partielle, a dérangé seulement les couches de l’étage oxfordien, sans se prolonger dans l’étage néocomien 17, qui le recouvre, ce qui prouve qu’elle préexistait au dépôt des couches néocomiennes. Les failles B, C, D, E sont, au contraire, des failles générales , puisqu’elles ont aussi bien disloqué l’étage oxfordien 13, que les étages néocomien 17, albien 19 et cénomanien 20, qui y sont superposés. Ces cinq failles, comprises dans un espace de deux kilomètres de longueur, mettent en contact, au même niveau horizontal, des couches d’àges géologiques très-différents. Elles démontrent combien les ruptures de ce genre peuvent amener d’irrégula-

rites dans la position relative actuelle des étages, et combien, lorsqu'on recueille les fossiles qu'ils renferment, il faut se tenir en garde' contre

Fig. Qk. Faille compliquée du ravin de Saint-Martin d’Escragnolles (Var).

l’erreur qui consisterait à prendre pour des mélanges naturels des accidents mal appréciés par l'inexpérience du collecteur.

§ 178. Une des grandes perturbations occasionnées par les dislocations sur les couches consolidées, est celle qu'on désigne sous le nom de dénudation. C’est Faction de lavage et d’enlèvement d’une certaine partie des couches par Faction prolongée des eaux. On doit à ces dénudations la séparation et l’isolement de la butte Montmartre, de la butte de Ménilmontant, et des buttes du mont Vaîérien, aux environs de Paris

Clamart. Montmartre.

Fig. 65. Coupe de Montmartre à Clamart, près de Paris.

par exemple; toutes ces buttes étant, d’après Fétude géologique, autant de lambeaux qui formaient un grand ensemble de couches de même nature ( fig . 65), dont la continuité est à Clamart.

Ces grandes dénudations partout remarquées au pourtour du bassin

tertiaire de Paris, ne peuvent s’attribuer à des causes actuelles, qui, dans aucun cas, ne seraient assez puissantes ; et tout prouve qu'elles sont encore le résultat des grandes dislocations terrestres.

On voit des traces de dénudations de cetle nature sur tous les points du globe, soit par l'isolement des parties formant jadis un tout, soit par l’enlèvement des couches dans les montagnes. C'est bien certainement à des actions puissantes de nivellement qu’il faut attribuer, dans les Alpes, le morcellement des étages cénomanien et sénonien des terrains crétacés, et surtout les petits lambeaux existant encore aujourd’hui des étages suessonien et parisien de l’époque tertiaire. 11 est évident que ces étages formaient d’immenses surfaces; que les dislocations ont dû les conserver dans les anfractuosités qu'elles laissaient sur tous les lieux où la dénudation ne pouvait avoir qu’un faible accès. La manière dont se montrent seulement ces lambeaux d'étages, depuis Grasse jusqu’à Grenoble, sur le versant français des Alpes, amène au moins à cette conclusion. Ce sont des restes des lambeaux échappés à la destruction générale, qui viennent seuls témoigner que ces étages existaient sur l’emplacement occupé par les Alpes, avant que cette chaîne eût pris son relief actuel.

On doit aussi à ces grandes dénudations générales, le creusement, l'élargissement extraordinaire des vallées qu'une faille avait, sans doute, primitivement tracées dans une dislocation antérieure; car lorsqu’on étudie la puissance de ces dénudations, l’immense étendue des parties enlevées, et la masse des matériaux charriés, il devient impossible de les rattacher aux causes actuelles, dont l’action est si limitée.

§ 179. Les effets géologiques des dislocations sur les restes organisés fossiles contenus dans les couches consolidées, se sont montrés de différentes manières; et l’un de ces etfets se rattache encore aux dénudations. Nous voulons parler des fossiles remaniés . Lorsqu’une couche consolidée a été en butte aux grands efforts des eaux et que les parties qui la composent ont été désagrégées par leur action, il arrive qu’enlevés de cette couche, les fossiles, ordinairement plus résistants, peuvent être transportés , soit en des couches postérieures , soit en d’autres sédiments du même étage. On appelle ordinairement, fossiles remaniés sur place l'effet du mouvement des eaux assez fort pour détacher et isoler les fossiles de la roche, pour les transporter par lits au milieu des sables, des argiles d’une composition minéralogique différente, mais de la même époque géologique. Nous avons vu des remaniements de ce genre, principalement dans l'étage albien ou le Gault, à Wissant (Pas-de-Calais), à Sauce-aux-Bois, à Novion (Ardennes), à Varennes (Meuse), à Clar (Var), à la montagne des Fis (Savoie). On les reconnaît à la forme anguleuse des fragments remaniés et déposés par lits hori-

zontaux, aux fossiles toujours remplis de matière différente des couches qui les renferment aujourd’hui, comme à Sauce-aux-Bois, à Wissant et à la montagne des Fis, par exemple, où ils sont formés de matière noire, quand les sédiments qui les entourent actuellement sont des sables verts très-fins, ou de l’argile grisâtre. Une preuve sans réplique de remaniement s’y montre souvent. Lorsqu’une valve isolée d’une coquille acéphale se trouve déposée dans une couche quelconque, elle ne peut que se remplir des matières qui l’environnent. Si elle reste dans cette couche, cette matière est naturellement toujours identique de composition minéralogique à la masse générale de la couche. Dès lors, les valves isolées dans les couches de grès verts devraient être remplis de ces mêmes grès, tandis qu’elles le sont toutes de matière noire d’une nature très -distincte.

Nous avons de fréquents exemples de remaniement de fossiles, dans des étages bien différents de ceux qui les contenaient primitivement. Nous avons déjà cité ces Productus de l’étage carboniférien, que MM.Murchison et de Verneuil ont trouvés avec les coquilles fossiles de l’étage contemporain, en Russie. Les fossiles albiens de Clansayes (Drôme), composés d’une roche chloritée très-compacte, sont remaniés dans un sable rouge appartenant à l’étage tertiaire falunien, ou dans un étage infiniment plus récent que celui qui les renfermait primitivement. Nous trouvons encore des remaniements de cette nature à la montagne Sainte-Catherine, à Rouen, où des fossiles de l’étage cénomanien forment un banc au milieu de l’étage turonien, et un autre à Fécamp (Seine-Inférieure), où les mêmes fossiles que ceux de la montagne Sainte- Catherine sont remaniés dans l’étage sénonien ou dans la craie blanche. Les bélemnites et les ammonites de l’étage toarcien sont, d’après M. de Munster, remaniés dans les couches tertiaires d’Osnabruck et de Cassel ; YOsirea Columba de l’étage cénomanien est remaniée dans les faluns d’Angers ; les fossiles du lias le sont, avec les coquilles de l’époque actuelle, à Banff, en Ecosse, d’après M. Prestwich, etc.

§ 180. Pour nous résumer, relativement aux fossiles zoologiques, on voit que durant les périodes de repos, ils peuvent être renfermés soit au sein des couches, soit dans leur position normale d’existence, y être déposés entiers, par parties séparées ; y former des bancs sous-marins, ou être roulés sur les côtes. Dans les périodes d’agitation, ils peuvent être remaniés sur place clans le même étage, ou transportés dans des étages d’âge différent de celui où ils ont vécu, par suite de simples remaniements. Les dislocations placent aussi les couches qui les renferment dans les circonstances les plus disparates, par suite des soulèvements et des affaissements de diverses valeurs. Les failles mettent quelquefois sur le même horizon des étages de deux âges distincts. On conçoit que toutes ces

causes, qui tendent à intervertir l’ordre naturel des choses, sont autant de difficultés dont il faut tenir le plus grand compte dans l’étude paléontologique. Les plus petites irrégularités géologiques devront être étudiées avec détail avant de recueillir les restes organisés contenus dans les couches. 11 faudra ensuite s’assurer d’où proviennent réellement les fossiles qu’on rencontre libres dans les ravins surmontés d’étages divers, d’où ils peuvent tomber ; ou ceux qu’on recueille au pied d’un coteau ; car ils peuvent rouler des couches les plus supérieures, ou des plus inférieures de ces coteaux, et, dès lors, provenir d’étages d’âge très-différent. Lorsqu’on n’est pas assez exercé pour reconnaitre la provenance réelle de ces échantillons libres qu’on trouve à la surface du sol, il convient de ne recueillir que ceux qui sont encore dans la couche où ils se sont déposés, et sur lesquels on ne peut avoir de doutes. Sans ces précautions, on s’expose à placer, dans un étage, des êtres qui ne s’y sont jamais rencontrés, et à faire des anachronismes qui tendront à intervertir l’ordre naturel des choses.

§ 181. Des déformations dans les fossiles. Nous avons dit que les différentes inclinaisons des couches non entièrement consolidées, avaient permis aux molécules composantes de subir un effet de glissement qui, dans beaucoup de cas, n’était sensible que par la déformation des nombreux fossiles qu’elles renferment (§ 175).

Nous appelons déformations toutes les altérations, tous les changements de forme que les restes de corps organisés ont pu subir dans les couches terrestres, par suite de la pression ou de toute autre cause géologique. Ces déformations sont de telle nature qu’elles changent entièrement les caractères spécifiques des êtres, et qu’elles ont servi à certains auteurs à former des genres et des espèces distincts.

Les animaux, comme nous l’avons dit (§ 94 et suivants), ne se sont pas déposés dans les couches terrestres, d’après leur pesanteur spécifique, comme l’ont cru certains auteurs, mais bien comme elles se déposent encore aujourd’hui sur les rivages maritimes. Les êtres soudainement enveloppés de sédiments sont restés dans leur position normale, sur le point où ils vivaient. Les autres, morts dans les eaux, ont été transportés par les courants; leurs parties se sont dispersées, ont formé des bancs sous-marins, ont été jetées sur des rivages tranquilles, ou sur des rivages battus de la vague. Les restes organisés, aussi déposés et recouverts par les dépôts sédimentaires, sont devenus fossiles, avec leurs parties plus ou moins altérées, ou sont passés à l’état de moules, d’empreintes et de modèles (§ 24). Si postérieurement à leur dépôt les couches à l’état pâteux se sont affaissées dans leur position horizontale, par suite de la pression de l’ensemble, tous les corps organisés qu’elles renferment subissent des déformations dans le sens vertical. Si ces mêmes couches

ont été disloquées à l'état pâteux, et qu'elles se soient trouvées inclinées antérieurement à la pression de l'ensemble, cette pression produira un glissement oblique des molécules, par rapport à leur premier dépôt horizontal; et les corps organisés que ces couches renferment prendront des formes plus extraordinaires encore.

§ 182. La pression verticale des couches détermine, sur les corps placés dans la position horizontale, suivant leur compression naturelle, un aplatissement de toutes les parties. Les nautiles, les ammonites, de convexes qu’ils étaient, s’aplatiront et deviendront souvent aussi minces qu'une feuille de papier. V Ammonites serpentinus des couches feuilletées de l’étage toarcien ou du lias supérieur offre souvent celte déformation (voy. fig. 66, la coquille dans son état normal, et 67, la même déprimée par la pression verticale).

Les bivalves placées sur le côté perdront la moitié de leur convexité, ou (voy. fig. 68, 69), de convexes qu'elles étaient, seront même tout à fait aplaties. Cette déformation très-commune, que nous appellerons déformation latérale , ne change en aucune manière la forme symétrique

Fig. 68. Cardium Hillanum. pression verticale.

des coquilles, et même en cela peut facilement induire en erreur, si, dans la détermination des espèces, l’on n’en tient pas un compte rigoureux.

§ 183. La pression verticale des couches produit encore les déformations toutes différentes que nous nommerons déformations verticales. Celle-ci a lieu principalement lorsque les coquilles spirales ou bivalves sont dans leur position normale, qu'elles sont placées verticalement dans le sens de leur longueur. Des coquilles de gastéropodes coniques deviendront entièrement plates, ou leur spire, de très-élevée qu'elle était, rentre sur elle-même et reste très-obtuse, comme on peut le voir par les figures comparatives que nous donnons du Pleur otomaria santonensis,

Fig. 70. Pleurotomaria sanlonensis.

déformé par la pression et dans son état normal (fig. 70, 71). La même déformation a lieu pour les crustacés et pour les oursins.

Quant aux coquilles bivalves, la déformation verticale s’exerce généralement lorsque celle-ci est restée dans sa position normale d’existence, et elle en change entièrement la forme, comme on le trouve à La Malle (Var), etc. Telle coquille, naturellement ronde, le Cardium hillanum, de v i end ra o blon gue transversalement, ainsi que le prouveront les figures comparatives, prises sur des échantillons en nature. Lorsqu’au contraire cette pression s’est exercée dans le sens transversal, c’est-à-dire des crochets au bord palléal d’une bivalve, elle deviendra oblongue de ronde qu’elle était {fig. 72, 73, 74). La pression oblique des couches disloquées et inclinées produit, sur les corps organisés fossiles, ce que nous désignerons sous le nom de déformation oblique , et ces déformations sont de presque tous les étages géologiques. Chez les coquilles composées de parties paires et enroulées sur le même plan, elle rend la spire elliptique, de régulière qu’elle était ; beaucoup d’ammonites se trouvent dans ce cas, comme on le verra par les figures comparatives [fig. 75, 76), ainsi que des bellérophons. Les premières ont servi à former le genre