PRÉFACE

La terre végétale et les mines (l), disent les illustres auteurs de la carte géologique de France^^sont les deux éléments principaux de la richesse territoriale. La connaissance de ces éléments est la base naturelle des études auxquelles on peut se livrer sur les sources de la prospérité nationale ; mais cette connaissance ne pourrait être complète si elle se bornait exclusivement à Texamen de la terre végétale et à Tétude de la position et de la nature des mines considérées comme des objets isolés. La terre végétale ne forme, en effet, qu'une couverture ordinairement très-mince superposée sur les masses minérales dont le sol se compose, et les mines occupent, au milieu de ces masses, des places souvent très-peu étendues, mais déterminées par certaines lois naturelles.

. L'ensemble^ de ces masses minérales forme un édifice souterrain dont les différentes parties sont dispo-

(11 Explication de la Carte géologique de la France, par MM. Du- ^Doy et E. de Beaumont ; 1 vol. page 6.

sées avec méthode, et dont il est nécessaire de connaître la structure avec détail pour être à même d'apprécier exactement ce qu'il peut renfermer dans son intérieur et même ce qu'il présente à sa surface.

Le plan général de cette France souterraine a été l'objet de la carte géologique de MM. Dufréhoy et Elie de Beaumont, comnie le plan général de la Charente souterraine est l'objet de la carte géologique que nous avons entreprise de ce département.

Cette carte est destinée à représenter graphiquementy par des couleurs conventionnelles et par quelques autres signes, la distribution et la disposition relatives des grandes masses minérales, et à les peindre aux yeux. L'explication dont nous l'accompagnons a pour but de faire mieux comprendre ce que la seule représentation graphique ne rendrait pas assez clair à la généralité des lecteurs. Une connaissance approfondie du sol cultivable et des mines est, sous le rapport industriel, le but final de tous les travaux de ce genre, et, si elle n'est pas l'objet immédiat de la carte géologique de la France, qui n'est à cet égard que l'entrée de la carrière, elle est à coup sûr le but final des cartes départementales.

Chaque minéral, comme le fait remarquer fort judicieusement Cuvier, peut recevoir quelque emploi, et de sa plus ou moins grande abondance dans chaque

lieu, du plus ou moins de facilité qu'on trouve à se le

procurer, dépendent souvent la prospérité de chaque peuple, ses progrès dans la civilisation, tous les détails de ses habitudes. La Lombardie n'élève que des maisons de briques à côté de la Ligurie qui se couvre de palais de marbre. Les carrières de travertin ont fait de Rome la plus belle ville du monde ancien : celles du calcaire grossier et de gypse, de Paris, l'une des plus agréables du monde moderne. Mais Michel-Ange et le Bramante n'auraient pu bâtir à Paris dans le même style qu'à Rome, parce qu'ils n'y auraient pas trouvé la même pierre ; et cette influence du sol local s'étend à des choses bien autrement élevées.

A l'abri des petites chaînes calcaires inégales, ramifiées, abondantes en sources, qui coupent l'Italie et la Sicile, dans ces charmants vallons, riches de tous les produits de la nature vivante, germent la philosophie et les arts. C'est là que l'espèce humaine a vu naître les génies dont elle s'honore le plus, tandis que les vastes plaines sablonneuses de la Tartarie et de l'Afrique retiennent toujours leurs habitants à l'état de pasteurs errants et farouches ; et même dans les pays où les lois, le langage sont les mêmes, un voyageur exercé devine par les habitudes du peuple, par les apparences de ses demeures, de ses vêtements, la constilution du sol de chaque canton, comme d'après cette constitution, le minéralogiste philosophe devine les mœurs et le degré d'aisance et d'instruction. Nos dé-

partements granitiques produisent, sur tous les usages de la vie humaine, d'autres effets que les calcaires : on ne se logera, on ne se nourrira, le peuple, on peut le dire, ne pensera jamais, en Limousin ou en Basse- Bretagne, comme en Champagne ou en Normandie. Il n'est pas jusqu'aux résultats de la conscription qui n'aient été différents, et différents d'une manière fixe sur les différents sols !

Or, à quelle province de la France la vérité de ces aperçus s'applique-t-elle plus complètement qu'au département de la Charente? Sa bande orientale, qu'occupent les terrains granitique^, possède une physionomie, des cultures et un langage à part, qu'on tenterait vainement de retrouver dans les parties centrales et occidentales où prédominent les terrains calcaires. Les différences se montrent tellement tranchées entre ces deux régions, qu'en les étudiant séparément et en les comparant ensuite, on les croirait situées sous des latitudes opposées et habitées par des peuples d'une origine diverse. L'abondance des pierres de taille dans les arrondissements d'Ângouléme et de Cognac a permis de donner aux constructions même les plus modestes, une appropriation convenable et un cachet d'élégance qui font défaut dans l'arrondissement de Confolens, où la disette de bons matériaux ainsi que l'absence de la pierre à chaux, ont forcé de mettre en œuvre des moellons de qualité inférieure.

que leur échantillonnage difficile rend d'un emploi rebelle à tout plan de construction qui doit réunir la double convenance du goût et du prix.

Des contrastes de cette nature se reproduisent sur tous les points du globe dont le relief a été le résultat de commotions violentes, et l'on peut dire que les accidents topographiques d'une contrée, qui sont presque toujours inséparables de sa constitution géologique, exercent la plus grande influence sur les destinées des peuples qui l'habitent.

C'est une proposition dont l'Afrique française nous a fourni une démonstration éclatante. On sait combien a été facile la conquête de l'Algérie dans les régions occupées par les plateaux et par les plaines : les tribus, ne trouvant dans les caractères du sol aucun obstacle sérieux à opposer à nos efforts, se sont empressées de reconnaître notre domination, tandis que les tribus kabyles, réfugiées dans les massifs montagneux et accidentés du littoral, ont trouvé dans ces forteresses naturelles enclavées d'une manière irrégulière au milieu des terrains plats, une position qui a protégé leur indépendance, en leur rendant facile une résistance dont nos armes n'ont pas encore triomphé.

Ces aperçus suffisent pour faire comprendre comment un grand nombre de propriétaires, d'industriels et de savants doivent avoir intérêt à savoir quelles sont les matières dont se compose le sol en chaque point, et

de quelle nature sont les assises que rencontrerait, à différentes profondeurs, un puits creusé en tel ou tel point de la surface de la France. Cet intérêt est bien plus important encore quand les cartes géologiques ont pour mission d'exprimer les relations qui existent entre les opérations agronomiques et la disposition géographique du sol.

Lies instructions de M. le ministre des travaux publics (1) montrent que ces relations sont de plusieurs natures.

Les unes sont la conséquence des facilités qu'une contrée peut posséder pour le transport des matières premières de Tagriculture, et notamment des amendements, et pour l'écoulement de ses produits, en raison de la disposition des voies de communication par terre, par chemins de fer ou par eau, et en raison aussi de la distribution de la population et de la position des centres de population agglomérée.

D'au}res tiennent à l'influence que la forme géographique du sol exerce sur l'action des agents extérieurs, en raison du climat général de la contrée, de la hauteur et de l'exposition de chaque localité, de la quantité de pluie qui tombe en chaque lieu, etc.

Enfin, d'autres relations qui sont indépendantes des premières, mais qui concourent essentiellement avec

(1) Noie relative aux cartes agronomiques.

elles dans la production du résultat final de la culture, dérivent de la composition et de la structure du sol, de sa géographie intérieure et de sa constitution géologique.

Les opérations agronomiques s'exercent directement sur la terre arable ou la terre végétale, qui est ce qu'on appelle proprement le sol d'une contrée ; mais lorsqu'on veut en venir à des désignations précises, on distingue le sol du sous-sol, qui est la masse du terrain recouvert par la terre végétale.

La terre végétale est généralement l'objet direct et souvent unique des études des agronomes, surtout de ceux qui sont étrangers à la géologie .

Mais le sol et le sous-sol ont entre eux de nombreux rapports, et le sous-sol influe puissamment sur la nature de la terre végétale et sur tout ce qui s'y passe. Les végétaux croissent sous l'influence combinée du sol et du sous-sol, et une carte agronomique est par suite une sorte de corollaire de la carte géologique de la contrée à laquelle elle se rapporte.

Si la végétation dépend de la nature du sol, c'est en partie parce qu'elle dépend essentiellement de la nature des eaux qui baignent les racines des végétaux : or, l'abondance, la teneur chimique et le mode de filtration des eaux dont la terre végétale est plus ou moins pénétrée, dépendent presque nécessairement de la nature et de la structure du sous-sol en même temps que de celles du soK

La terre végétale, quoiqu'elle ait souvent une origine indépendante du sou»-sol et qu'elle ait été quelquefois modifiée par les travaux des hommes» a cependant presque toujours de nombreux rapports avec le SOUS--S0I : elle reste la même tant que le sous-sol ne varie pas, et elle varie lorsque le soufr-sol change. Sans être absolument exempte d'exceptions, cette relation est tellement constante qu'un géol(^e exercé peut très-facilement se passer de fouilles pour colorier une carte géologique : il lui suffit de jeter un coup d'œil sur les sillons pour y lire la nature du sous-sol qu'ils recouvrent. La terre végétale n'est pour ses yeux qu'un voile transparent ; quelquefois même il n'a pas besoin de voir la terre : les productions qui la couvrent sont un indice suffisant pour fixer ses idées. En analysant l'opération qu'il exécute sur le terrain, on voit que pour faire une carte géologique, il trace réellement une partie des éléments d'une carte agronomique.

Beaucoup de contrées ont reçu des populations, des dénominations indépendantes des divisions politiques. Elles forment des divisions naturelles par l'ensemble de leurs rapports physiques ainsi que par l'analogie de leurs productions : leurs dénominations sont avant tout des dénominations agronomiques, et ce sont en même temps d'excellentes dénominations géologiques, à cause de la relation constante qui existe entre la production agricole, le sol et le sous-sol. La Beauce, le

Gatinais, la Sologne, le Perche, le pays de Caux, la Picardie, la Champagiie pouilleuse, la Bresse, les causses de rAveyron, les landes de Gascogne, la Camargue des Bouches-du-Rhône, sont des exemples frappants de ces vérités.

Il est facile d'y en joindre un grand nombre d'autres qui, sans se rattacher à des dénominations locales aussi tnen circonscrites, ont cependant un sens aussi précis. Telles sont celles par lesquelles on désigne, dans le département de la Charente, certaines régions agronomiques ou certaines catégories de sols, le Pay^ Bas et le terrain de groU par exemple.

Ainsi la terre végétale qui couvre le sous-sol granitique de tout le massif central de la France et dont bit partie une grande portion de Tarrondissement de Confolens, est constamment propre à la croissance des châtaigniers.

La terre végétale qui couvre le sous-sol schisteux et granitique de la presqu'île de Bretagne est éminemment propre, tant qu'elle n'a pas été amendée par la chaux, à la production des bruyères, des genêts et du sarrazin.

La grande bande de calcaire oolithique inférieur qui forme sur la carte géologique de la France une sorte de 8, est couverte dans toute son étendue d'une terre végétale rougeàtre, douée, suivant son épaisseur, d'une aptitude particulière pour la production des Céréales et pour celle des forêts. Or, c'est justement ce terrain

qui compose ia plus grande partie de rarrondissement de Ruffec et qui supporte les forêts de Tusson .de Saint-Amand-de-Boixe, de la Braconne et du Bois- Blanc.

Le calcaire à gryphées arquées est couvert aussi, dans toute la France, d'une terre grise dont les propriétés sont différentes.

Les terres sablonneuses et les sables qui couvrent les grès rouges des Vosges et le grès des Vosges proprement dit, ne produisent avec facilité que des forêts, des pommes de terre et un peiè de seigle. L abondance des terres sablonneuses qui, dans Tarrondissement de Barbézieux couronnent les plateaux , explique très-bien sa plus grande richesse en bois, en même temps qu'elle rend compte de Tinfériorité de ses produits viticoles par rapport à Tarrondissement de Cognac, bien que, dans ces deux régions, la craie supérieure constitue la base du sol , et qu'il n'y ait de variable que la surface occupée par les bancs sableux ou ai^ileux de la formation tertiaire.

La terre ai^leuse peu épaisse qui, sous le nom d'agaise, couvre les schistes des Ardennes, est un des sols les plus infertiles. C'est à une nature de sol analogue qu'est due l'infertilité des communes d'OrioUes, de Guizengeard, de Saint-Vallier situées au sud de l'arrondissement de Barbézieux, dans la région dite landes de Bardeaux,

I.,es alluvions qui occupent les parties basses de la Flandre présentent, au contraire, une terre végétale épaisse où presque toutes les cultures prospèrent à Tenvi Tune de l'autre.

Ces remarques générales pourraient paraître un peu vagues aux personnes qui n'auraient pas l'habitude d'en faire l'application sur le terrain, en tenant compte à la fois des moissons que porte le sol, de la nature de la terre qui le compose et de celle des carrières qui y sont ouvertes. Elles prendront à leurs yeux une pré* cision de plus en plus grande, à mesure qu'elles en feront des applications locales, et ces applications sont un des objets les plus essentiels des cartes géologicoagronomiques.

L'indication des moyens de procurer à chaque sol les amendements les plus propres à l'améliorer est un des objets les plus utiles que ces cartes aient pour but d'indiquer.

La terre végétale ne change pas, en général, aussi brusquement que la composition du sous-sol qui le supporte. Vers la ligne de contact, il y a souvent mélange entre les éléments des terres superficielles qui couvrent généralement deux sous^sols contigus de natures différentes. Ces terres mélangées sont généralement plus fertiles que les terres plus homogènes qu'elles raccordent entre elles. C'est là, pour ainsi dire, nne expérience naturelle qui indique aux cultiva^-

teun l'utilité des mélanges pour ramendement des sols. Celte utilité ressort encore de rinfertililë habituelle des terres qui ne renferment qu'une seule substance minérale, telle que le sable quartzeux ou la craie. Dans un pareil sol, les racines des végétaux ne peuvent trouver les éléments variés qui doivent entrer dans leur composition.

Les amendements ont pour objet de remédier à ces vices naturels du sol. Les Gaulois, du temps de Pline, marnaient déjà les terres du pays de Caux, et, depuis deux mille ans, l'emploi des amendements de natures diverses s'est de plus en plus répandu. La facilité croissante des transports, qui est un des privilèges de notre époque, et l'application des connaissances chimiques, qui sont aussi une de ses plus utiles conquêtes, doivent donner à la pratique des amendements une extension inconnue jusqu'ici.

Les cartes s^ronomiques-géologiques doivent présenter les éléments d'après lesquels ce grand mouvement doit s'établir. Elles doivent indiquer, pour chaque compartiment agronomique, la composition essentielle de la terre végétale et la nature des amendements qu'elle réclame. Elles doivent faire connaître aussi les gisements des substances qui sont susceptibles d'être employées comme amendements : circonscrire l'étendue dans laquelle chacun de ces gisements peut être effectivement exploité et tracer à l'entour une

série de lignes d'égal prix de revient , en tenant compte dans leur tracé des dépenses de l'exploitation et des frais de transport dans chaque direction , eu ^rd à la facilité plus ou moins grande des communications. On verra ainsi d'un coup d'oeil de quels amendements chaque champ peut avoir besoin et à quel prix on peut les lui fournir. Ainsi se trouvera posée, s'il est permis de s'exprimer ainsi, la formule de chaque champ.

L'étude de tout ce qui se rapporte aux irrigations entre aussi dans l'objet des cartes agronomiques : un des points les plus essentiels à constater à ce sujet est la nature des eaux : en effet, les matières tenues en dissolution dans les eaux qui filtrent dans le sol sont un amendement naturel qui s'y introduit inaperçu, mais dans les meilleures conditions d'efficacité.

Telles sont, en résumé, les diverses pièces du vaste programme que les géologues chargés des cartes géologiques départementales sont appelés à exécuter ppur que leurs travaux soient au niveau de la science d'abord et qu'ils répondent en second lieu aux besoins de l'industrie et de l'agriculture. C'est aussi ce double but que je me suis efforcé d'atteindre, malgré les difficultés de tous genres dont une œuvre de cette nature est hérissée, et qui semble exiger de la part de celui qui a la hardiesse de l'entreprendre, des connaissances pour ainsi dire universelles. Toutefois, il est juste de

faire remarquer que, pour la Charente, les différences notables que Ton observe dans la composition et la solidité des matériaux dans le plus grand nombre des divisions géologiques adoptées, en établissant des cultures à peu près unifonnes pour chacune d'elles, ont simplifié singulièrement l'opération et m'ont permis, au moyen de signes conventionnels et de quelques développements dans le texte explicatif, de rendre la carte géologique agronomique en même temps» Cette simplification s'explique parla succession régulière des diverses formations suivant des zones à peu près parallèles et par l'identité des sols auxquels elles donnent naissance. C'est ainsi que le terrain granitique de l'arrondissement de Confolens et les sables et argiles tertiaires qui proviennent de la destruction de ces mêmes terrains granitiques et que l'on voit s'étendre, sous forme de manteau superficiel, sur une foule de points du département, fournissent une nature spéciale de sol dont on peut stimuler la fertilité au moyen du marnage et du chaulage. Les deux étages jurassiques inférieur et moyen à leur tour, composés d'un calcaire dur et solide, sont favorables à la production des céréaleset des essences forestières. L'étage supérieur, où le calcaire se trouve mélangé avec des argiles marneuses, est presque partout recouvert par des vignobles. Enfin , la formation crétacée constitue deux sortes de terrains, Tune pierreuse , connue sous

- i5 — le nom de terrain de groie , et où la végétation est en général peu active; l'autre , tendre, désignée par la dénomination de terre de Champagne , qui crée une région privilégiée, dont la supériorité incontestable des eaux-de-vie qu'elle livre à la consommation a porté très-haut et très-loin la richesse et la réputation.

Les cartes géologiques des départements ne pouvaient guère être ^treprises avec succès et avec unité de vues qu'après la confection de la carte géologique de la France, destinée plus spécialement à faire connaître les grandes divisions des terrains, les premières ayant pour but direct d'indiquer les subdivisions, les détails particuliers de nature et de distribution des roches, les ressources minérales d'une contrée limitée et d'en composer, en un mot, la monographie géologique.

L'autorité supérieure invita , en 1835 , les conseils généraux à voter les fonds nécessaires pour l'exécution de celte œuvre importante. Celui de la Charente fut un des premiers à répondre à l'appel fait par le Ministre , et confiait cette mission délicate à un géologue trèsdistingué, alors ingénieur en chef des mines à Périgueux et aujourd'hui inspecteur général, M. Marrot, qui était chargé en même temps de la carte géologique du département de la Dordogne.

M, Marrot, à qui ses fonctions administratives ne laissaient pas la libre disposition de son temps , ne put consacrer à ce travail qu'un nombre très-limité de

jours pendant les années 1836, 1837 et 1843, et ses observations, consignées dans des journaux détournées, portaient principalement sur la formation crétacée de Tarrondissement d'Ângouléme. Des occupations nombreuses et l'état de sa santé forcèrent cet ingénieur à remettre le service de la carte géologique à un de ses collègues, M. Manès, qui , en 1847 et en 1848 , visita l'arrondissement de Gonfolens et rédigea deux notices succinctes sur les points qu'il avait observés. Enfin M. le ministre des travaux publics me chargea, en 1849, de la continuation de cette carte, et chaque année, à partir de cette époque jusqu'en 1857, j'ai consacré les mois d'août, de septembre et d'octobre à parcourir le département dans tous les sens et à recueillir les matériaux nécessaires pour la construction de l'édifice. Les minutes qui ont été mises à ma disposition, dès le début de mes explorations, consistaient en des feuilles de Cassini sur lesquelles mes prédécesseurs avaient appliqué des teintes pour les parties qu'ils avaient étudiées ; mais ces indications, qui n'étaient que des premières ébauches sur lesquelles les auteurs s'étaient proposé de revenir, étaient insuffisantes, et je ne pouvais guère en tirer profit, d'autant plus qu*elles englobaient les formations pour ainsi dire en bloc, en négligeant les subdivisions que j'ai jugé indispensable d'établir. Gomme d'un autre côté je ne trouvais aucun terrain terminé ou délimité d'une manière définitive ,

je dus me décider à étudier le département en entier. Par ce moyen j'assumais tout seul, la responsabilité de rœuvre et je conservais l'indépendance de mes allures et de mes opinions.

Conformément à la décision du conseil général , la carte a été publiée sur le canevas du dépôt de la guerre , c'est-a-dire à Téchelle de -j^tt • P^^ conséquent, sous le point de vue du relief et de l'exactitude des divisions administratives, ce travail ne laissera rien à désirer ; mais comme ce format , à cause de son étendue , est d'un usage peu commode sur le terrain , j'ai ajouté à mon texte explicatif une carte réduite, pour en rendre le sens plus intelligible. Plusieurs figures gravées sur iiois et représentant les coupes les plus instructives, relevées sur divers points du département, sont destinées à donner à mes descriptions la clarté qui convient à ce genre de travaux.

Le secours indispensable que la géologie reçoit de la signification des corps organisés ensevelis dans les entrailles de la terre pour la détermination des étages , commandait de dresser l'inventaire des richesses paiéontologiques que renfermait le département. On ne pouvait déserter cette partie essentielle du programme, sans sacrifier les intérêts de la science, surtout pour une région qui est désormais devenue classique pour l'étude de la formation crétacée. U existe aujourd'hui des liens de solidarité si étroits entre les parties purement philo-

sophiques de la géologie et ses applications, que le livre qui ne traiterait que de l'une d'elles isolément serait nécessairement incomplet et manquerait le but qu'il a pour objet d'atteindre. Nous avons représenté à la suite de l'énumération des faunes spéciales à chaque étage y les espèces nouvelles dont nos découvertes et celles de nos disciples, qui ont bien voulu seconder nos efforts, ont enrichi le répertoire déjà si bien rempli des animaux qui composent les créations antérieures à l'existence de l'homme sur la terre.

Le travail dont j'ai été chargé était long et pénible. Le géologue qui veut tout voir par lui-même, n'a point seulement à braver les fatigues des courses et les privations qu'il ne connaît point dans son intérieur, il a aussi à se préoccuper des soins de la rédaction. Si les mois d'automne sont consacrés aux excursions , les mois d'hiver suffisent à peine pour la coordination des notes, le classement des échantillons et les recherches comparatives; car ces éléments indispensables sont destinés à mettre en harmonie la géologie de la contrée limitée que l'on décrit avec la géologie générale du globe. Toutefois , il serait injuste de ne pas reconnaître que le plus grand nombre de ces difficultés inhérentes à la nature de ma mission ont été singulièrement allégées par l'empressement que la population entière de la Charente a mis à me seconder dans mes recherches. L'excellent accueil que j'ai reçu partout, tant

— iodes autorités que des personnes les plus influentes du département, m'impose le devoir de leur en exprimer publiquement ma gratitude, et ce devoir, je le remplis avec d'autant plus de bonheur, que j'ai eu la satisfaction de voir les sympathies et Tamitié remplacer les relations que la politesse avait commencées. L'honneur de compter plusieurs disciples distingués dans quelques-uns de ces amis n'a pas même manqué au professeur de géologie, chargé de l'exploration du beau département de la Charente.

Qu'il me soit permis de remercier d'une manière plus spéciale, pour les renseignements utiles que j'en ai reçus, M. de Rochebrune, à Ângouléme, dont les collections géologiques ont été mises libéralement à ma disposition; M. Malagou; MM. E. de Nandas et Boucheron, à La Valette ; M. Rambaud de Laroque , à Bassac; MM. 6. de Sallignac, Boreau, Arnaud et Condamy , à Cognac ; MM. Fajol et Du Breuil , à Barbézieux ; M. D'Âsnières, à la Barde ; M. de Ijenchères, au Breuil ; M. Yallier, à Âussac ; M. Bounisseau , à Saint-Amand-de-Boixe ; M. de RiberoUes, à Rivières; MM. Guilhot et Bussac, à Saint-Laurent-de- Céris; M. Ganivet, àChantresac ; M. Genêt, au château de La&ye ; M Thouret, h Pranzac ; M. le docteur Paulet, à Montboyer ; MM. les ingénieurs Lambert , Paqueron et Levert ; M. l'abbé Michon , curé de Lesterps.

Je prie aussi M. Maulde , airocat à la cour de cassation, de recevoir le témoignage de ma reconnaissance pour Tintérét qu'il a porté au succès de ma mission et dont il m'a rendu Taccomplissement plus facile , grâce à sa recommandation auprès de ses nombreux amis de la Charente.

MM. Rivière, d'Ândigné et Chadenet , chargés successivement de l'administration du département, de 1849 à 1858, m'ont aussi prêté leur puissant appui pour la confection de mon travail , et les membres du conseil général , s'identifiant avec un dévouement sans bornes aux intérêts confiés à leur sollicitude, ont constamment accueilli avec faveur mes propositions et volé les subsides nécessaires pour que l'exécution de la carte géologique répondit à sa double destination, la connaissance minéralogique du sol de la Charente et les applications de la géologie à l'agriculture et à l'industrie.

Besançon, le 12 janvier 1858.

INTRODUCTION fiMLOfilQIIE.

Les calculs relatifs à la densité ainsi qu'à la forme de la Terre et Tensemble des phénomènes observés à sa surface et dans sa profondeur démontrent que la terre fiit dans le principe une masse incandescente qui prit, sous la double puissance de l'attraction centrale et de la force centrifuge la forme que nous lui connaissons. En efifet, non-seulement sa rondeur sphéroïdale, mais encore son excentricité et les dimensions respectives de ses axes polaire et équatorial se trouvent exactement dans la proportion prescrite par le rapport de sa masse supposée fluide avec la vitesse connue de son mouvement de rotation. La conséquence la plus immédiate de la fluidité originaire du globe terrestre est que le globe , d'abord liquéfié et maintenant consolidé à sa surface par le refroidissement, a dû conserver dans son iolcricur une haute température et une chaleur toujours croissante de la circonférence au centre. L'expérience en a été faite directement au moyen des températures observées dans les puits artésiens ainsi que

dans l'intérieur des mines , et elle vient corroborer les preuves fournies, à l'appui de celte fluidité primitive, par les volcans en activité et les sources thermales.

Lorsque l'abaissement de la température, conséquence nécessaire du refroidissement successif, eut permis aux eaux de se condenser , la première mer s'établit et encroûta les fonds qu'elle avait envahis par une succession de couches formées au détriment des roches déjà consolidées, ou par le dépôt direct des substances que les eaux tenaient en dissolution. De là deux ordres dictincts dans la nature et la disposition des matériaux solides du globe, lesquels comprennent des roches formées par le feu et des roches formées par les eaux. Le refroidissement de la masse fluide centrale continuant à s'opérer, celle-ci éprouva un retrait, par suite duquel l'enveloppe solide n'étant plus soutenue, s'écrasa sous son propre poids, en se ridant à sa surface et en réagissant sur la matière fondue située au-dessous d'elle. Par ces rides, surgit brusquement et en grandes masses la matière ignée, qui donna naissance à un premier soulèvement de montagnes. Les mers, déplacées par cette commotion violente, mirent à nu de nouveaux continents , vinrent occuper de nouveaux espaces et produisirent par leurs courants énergiques de nouvelles couches sédimentaires.

Ces révolutions intérieures s'étant renouvelées à plusieurs reprises pendant les époques géologiques , la

surface de la terre se modifia d'une manière profonde. Les traces de ces déchirements périodiques sont écrites en caractères inefiEetçables sur les flancs des montagnes et leur étude permet d'assigner la date relative où ces phénomènes se sont manifestés. Ainsi , déplacement fréquent des mers, surgissement brusque de continents, terrains produits par le feu , terrains formés par les eaux y anéantissement des êtres existants et création de nouveaux êtres , telles sont les phases principales par lesquelles est passée l'histoire de la terre, avant de présenter l'état que nous lui connaissons aujourd'hui. La géologie a pour objet et fin l'histoire de la Terre. Elle étudie les grandes masses qui constituent la sur-* fàce du globe , leur élévation , leur forme extérieure , leur structure interne , leur composition , leurs rap-» ports de position et leur âge relatif : elle examine le r61e qu'elles jouent dans la nature , enfin elle s'occupe de la distribution des substances utiles qu'elles renferment ainsi que des changements survenus, soit dans la constitution des êtres qui se sont succédé depuis les temps les plus reculés jusqu'à nos jours , soit dans le niveau primitif des masses minérales. Or , ces masses ne sont pas disséminées irréguUèrement et placées comme au hasard les unes à côté des autres. Un certain ordre a présidé à leur groupement, en sorte qu'il existe entre elles des relations de gisement auxquelles une observation attentive a fait reconnaître un aussi

haut degré de constance que celui qui caractérise toutes les lois du inonde physique.

Ces règles immuables, fournies par la superposition pour établir Tordre de la succession des divers termes dont est constituée l'écorce solide du globe, donnent les moyens infaillibles de coordonner la pagination des terrains formés sous les eaux. On a remarqué de plu5 que ceux-ci renferment une quantité très-considérable de corps organisés dont les circonstances particulières de leur enfouissement démontrent que les êtres aux-* quels ils appartenaient ont, pour le plus grand nombre, vécu sur place, à l'époque même où les couches dans lesquelles ils sont ensevelis, les déposaient au fond des mers. L'observation a démontré en outre que ces corps ne sont pas dispersés au hasard dans toute Té-paisseur des formations , mais qu'ils n'y occupent qu'une place déterminée en deçà comme en delà de laquelle on ne les retrouve plus : d'où la double con-séquence que chaque terrain , chaque étage est caractérisé par une faune et par une flore spéciales et que diverses créations se sont succédé à la surfoce du globe dans le long intervalle des périodes géologiques.

La science qui s'occupe de l'organisation et de la distribution des fossiles au sein des couches de la terre prend le nom de ptUéoniologie. Elle est d'un puissant secours à la stratigraphie , c'est-à*dhre, à la branche de la géologie qui détermine la hiérarchie des

- t5 — roches disposées en lits {straium), et qu*on désigne par le nom de roches stratifiées. La paléontologie lui fournit, en effet, des médailles frappées d*un millésime authentique, par le secours desquelles il devient possible d'établir à priùri la position d'un terrain, dont les rapports avec les terrains conUgus ne sont pas encore fixés parla stratigraphie. Ces t ainsi que les expressions de calcaire à gryphées, de calcaire à nérinées, de bancs à (Mrea vesicuiaris, etc. , qui ont cours forcé parmi les géologues , désignent des horizons nettement définis et la place que ces roches occupent dans la série stratigraphique : et on pourrait représenter chaque étage et même chaque portion d'étage par le nom des fossiles que Ton y rencontrerait le plus abondamment. Nous aurons l'occasion de signaler, dans le cours de cet ouvrage, l'importance des données paléonto!ogiques, quand il s'agit surtout, comme pour les cantons de Montbron et de La Rochefoucauld, d'opérer une séparation entre plusieurs étages de la formation jurassique que l'identité de leur composition minéralogique ne permettrait pas dedistinguer sans la connaissance exacte des fossiles.

I^s masses, qui constituent la partie solidifiée du globe, résultent de divers aggronpements de minéraux que l'on désigne par l'appellation de roches.

On doit entendre par roche tout minéral ou tout mélange de minéraux qui se rencontre en grande

masse dans l'écorce de la terre, et sur une étendue assez considérable^ pour qu'on puisse le regarder comaie une des parties constituantes de cette écorce. Lorsque les masses minérales ne sont composées que d'une seule substance, telles que le calcaire, le gypse, etc., la roche est dite simple ou homogène , elle est dite corn-posée ou hétérogène, lorsqu'elle offre la réunion de plu-* sieurs substances, comme le granité, le micaschiste.

On appelle roches massives, pbUoniques on d'origine ignée toutes celles qui composent les terrains formés par voie de fusion, c'est-à-dire, les roches granitiques, porphyriques et volcaniques.

En général elles existent sous forme de masses sou* vent immenses qui ne sont pas disposées en couches et qui, en outre, ne contiennent pas des débris d'êtres organisés fossiles. Ces roches ou terrains, qui surgissent à travers les terrains stratifiés , sont ^composés de minéraux cristallins, principalement de silicates et de quartz. Elles ont été primitivement fondues et elles se sont solidifiées par un refroidissement lent, pendant lequel les éléments chimiques , se groupant suivant leurs affinités réciproques, ont formé des cristaux que l'on voit disséminés dans tous les sens.

Les roches qu'on désigne par le nom de roches d'origine aqueuse, de neptuniennes, de sédimentaires ou de stratifiées, ont été déposées au fond des eaux, soit par précipitation chimique, comme le calcaire.

soit par une opération mécanique, à la suite de laquelle des fragments arrachés aux roches préexistantes ont été chariés à des distances plus ou moins grandes et ont formé des couches régulières : tels sont les grès et les ailles. Ces couches constituent ordinairement certains groupes naturels qui se poursuiventsur des espaces étendus; ainsi des baucs de même nature rainéralogique, contenant les mêmes débris organiques et se succédant dans le même ordre , se rencontrent à des distances très-considérables. On peut citer, dans les deux Charentes, les argiles lignitifères base des grès verts supérieurs, que Ton retrouve depuis la forêt d'Horte jusqu'à Tile d'Âix, les argiles tégulines que caractérisent les ostrea biauriculata et pUcata, la craie tendre à ostrea vesictUarisj etc.

D'autres roches , et les houilles sont dans ce cas, quoique déposées sous les eaux, proviennent de Taccumulation de végétaux qui ont été convertis en matières charbonneuses ; on les appelle roches d'origine végétale ou charbannemes. Bien que sous le rapport de la masse elles ne jouent pas un rôle aussi important que les produits d'origine ignée, les calcaires, les grès ou les ailles, cependant elles influent d'une manière si directe sur la richesse des nations, que le rang qu'elles occupent tient moins à une question de volume qu'à une question d'application industrielle. Les principales variétés de combustibles que renferment les

entrailles de la terre se réfèrent aux espèces anthracite, hottiUe, Ugnite et tourbe.

La fig. 1 montre la disposition la plus générale des terrains neptuniens B, qui sont relevés ou bien horizontaux G, formant des bancs réguliers et parallèles et des terrains plutoniques A qui affectent des allures irré-

Fig. 1.

gulières et poussent des ramiricatiuns au milieu des premiers. Des caractères aussi tranchés permettent de déterminer avec facilité et de distinguer le mode de formation de ces deux classes de roches.

ËnHn , on distingue sous le nom de roches métamorphiques des roches d'origne aqueuse , qui , au contact ou dans le voisinage des roches d'origine iguée, ont éprouvé des modifications plus ou moins profondes dans leur texture ou dans leur composition. Les terrains stratifiés ou les terrains non stratifiés résultent généralement de phénomènes neptuniens ou plutoniques indépendants les uns des autres. Cependant on conçoit

que ces phénomènes ont pu exercer successivement leur influence sur les mêmes masses. De là sont résultés des terrains ambigus, qui» étant à lar fois stratifiés et cristallins, se lient en même temps aux dépôts les plus évidemment sédimentaires et aux masses cristallines d'origine èruptive. Ils ont fourni de nombreux arguments pour faire classer les granités parmi les roches oeptuniennes , jusqu'à ce qu'on ait compris que de grandes masses de terrains pouvaient conserver, dans leur stratification, des traces d'un premier dépôt sous les eaux y et avoir subi ensuite , par l'influence de la chaleur et de certains agents chimiques, un changement dans leur état cristallin et même dans leur composition. Ces altérations; qui n'ont pas nécessité une fusion complète , et qui ont laissé subsister la stratification, ont reçu le nom de métamorphisme.

Les roches métamorphiques 'passent d'une manière insensible aux roches sidimentaires non altérées, et se montrent beaucoup plus fréquemment dans les terrains stratifiés les plus anciens. Cette circonstance est facile à concevoir. Notre globe possède une chaleur propre, à l'existence de laquelle se rattache l'origine de toutes les roches éruptives. Cette chaleur intérieure a été aussi la cause première de la texture cristalline qu'ont prise fréquemment, par métamorphisme ^ les dépôts stratifiés les plus anciens. La première couche de matières solides qui s'est formée par refroidissement su

la surface du globe d'abord complètement en fusion, a dû, même lorsqu'elle était encore très-mince, permettre aux vapeurs qui entouraient notre planète de se condenser sous forme d'eau. Constamment réunies, depuis lors, dans les cavités plus ou moins profondes que la surface de la terre a pu présenter, elles ont formé les mers et les lacs dans lesquels les terrains de sédiment se sont déposés. Les roches ignées ont donc été presque partout recouvertes par les couches formées par la voie neptunienne ; mais, comme lors du dép6t des couches sédimentaires les plus anciennes, la croûte solidifiée du globe n'était encore que très* peu épaisse, celles-ci ont été pendant longtemps exposées à un flux de chaleur très-intense, qui a communiqué à toute la partie inférieure de la masse une très-haute température, sous l'influence de laquelle leurs molécules ont pu se grouper sous forme cristalline.

De là il résulte que les roches stratifiées , devenues cristallines par le phénomène du métamorphisme, se trouvent à la base des terrains stratifiés non altérés, qui couvrent une grande partie de la surface du globe, et qui reposent tantôt sur des roches cristallines non stratifiées, tantôt sur des roches cristallines stratifiées, d'origine métamorphique. C'est là la position relative la plus habituelle des deux classes de roches dont nous venons de parler. Cette position jointe à la circonstance inhérente à la formation des roches cristallines de ne

contenir aucuns restes organisés , les a fait désigner sous le nom de roches primitives, et par suite, les terrains qui les renferment sont appelés terrains primitifs ou primordiaux. Cette dénomination, vraie dans une certaine acception, est cependant en opposition avec les découvertes fondamentales de la géologie moderne, lesquelles démontrent que Faction ignée est continue et que les roches de cet ordre se sont produites à toutes les époques de la formation de notre globe.

A la suite des convulsions violentes que Técorce solide du globe a éprouvées, il est survenu dans les terrains des fractures à peu près verticales et des fissures plus ou moins profondes que l'on désigne sous le nom de Pailles. Généralement ces failles se dévoilent par le changement de niveau relatif qu'elles ont fait éprouver aux couches encaissantes, et à la suite duquel les couches ne se correspondent plus des deux côtés de la fracture.

11 arrive quelquefois que les fentes ou fissures, pro« duit d'un dérangement des couches , ont été remplies par des substances métalliques, qui, dans le plus grand Dombre de cas, se rapportent à des sulfures; elles prennent alors le nom de filons métallifères. Leur production est liée à la manifestation des phénomènes plutoniques.

Il est rare que les terrains d'origine sédimentaire aient conservé leur horizontalité primitive. Les bancs

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dont ils sont composés forment fréquemment un angle plus ou moins ouvert avec rhorizon» C'est ce qu'on peutobserverdans la Charente, surtout pour les formalions jurassique et crétacée, dont les couches dirigées du S. S E. au N. N 0. pbngent sensiblement vers le S. S 0., tandis que les terrains tertiaires les recouvrent de leurs assises horizontales. Cette particularité remarquable, qu'on définit par le nom de discordance de stralificcuiour montre qu'entre le dépôt de ces deux formations, il s'est opéré à la surface du globe une révolution qui en a modifié le relief.

Les couches de tranq[>ort et de sédiment, déposées entre deux révolutions , constituent un ensemble auquel on a donné le nom de fermation ou de terrain.

L'importance de la distinction établie entre les terrains d'origine aqueuse, d'après la discordance de stratification, repose sur la supposition que les couches de sédiment ont dû être déposées dans une position horizontale, et que toutes celles que l'on trouve inclinées sous des angles un peu prononcés ont été relevées par une action postérieure. C'est là une vérité fondamentale de la géologie qui n'a plus besoin d'être démontrée aujourd'hui. La séparation entre deux terrains consécutif ayant été marquée par une révolution de la surface du globe, il en résulte nécessairement que les premiers dépôts qui se sont formés à la suite de chaque cataclysme ont dû se composer très-firéquemment de

fragiùents plus ou moins gros des roches préexistantes. Aussi, les premières assises de chaque terrain sont-elles souvent composées de galets, dont les dimensions sont en rapport avec leur position. Les plus gros occupent les couches les plus anciennes de la formation, tandis que les grès à grains fins et les argiles, qui ne sont, pour ainsi dire, que des boues solidifiées, forment des couches qui se succèdent, jusqu'à un certain point, par ordre de ténuité.

Ces derniers dépôts ont continué ensuite à se produire sous le régime calme et à peu près uniforme qu'ont présenté les longues périodes de tranquillité de l'histoire du globe, périodes pendant lesquelles les causes sédimentaires ont exercé leur action lente et continue, qui a co!ncidé avec le développement de la nature organisée. Cette succession de dépôts grossiers et des alternatives de couches calcaires et de couches de grès et d'argile , résultat naturel du trouble qui a régné à de certaines époques à la surface du globe et du calme qui les a suivies, s'est reproduite dans toutes les périodes des formations. Le passage entre ces ditférents ordres de couches, dont l'ensemble constitue chaque terrain, ne se fait pas brusquement; ainsi, il existe presque toujours, à la séparation du grès et des argiles et des calcaires, du calcaire argileux, qui participe de la formation organique ou chimique des calcaires et du dépôt mécanique des grès.

Weraer, que Ton doit considérer comme le fondateur de la géologie expérimentale , avait admis deux grands groupes de terrains correspondant aux deux modes de formation, dont les différences sont les plus tranchées ; le premier, qui était censé avoir formé la première écorce du globe, était désigné par le nom de terrai» primitif ; l'autre, correspondant aux terrains de sédiment et supposé formé après que le globe avait été peuplé d'animaux, était désigné par le nom de terrain secondaire.

Mais on observa plus tard , entre les terrains primitifs et les terrains secondaires, un ensemble de couches nettement stratifiées renfermant des animaux fossiles et formées à leur base d'éléments cristallins, dont la composition se rapprochait plus ou moins de celle des roches dites primitives. Cet ensemble de couches, dont le caractère originaire a été le plus souvent masqué par les phénomènes métamorphiques , fut appelé du nom de terrain de transiHon ou intermédiaire.

On eut occasion, en outre, de reconnaître au-dessus des terrains secondaires une formation variée qui, négligée d'abord, reçut des travaux de Cu vier et de Brongniart une importance que la découverte de Nombreux, mammifères et d'une légion d'êtres appartenant aux autres embranchements du règne animal a accrue successivement. Cette formation a reçu le nom de formation tertiaire. Enfin , la série stratigraphique se

trouve close par les terraiM tValluvion, qui ont été formés depuis la dernière révolution que le globe a éprouvée et qui contiennent des corps organisés de l'époque actuelle. Ils sont presque exclusivement conn posés de sables et d'argiles grossières.

Ces groupes ainsi définis n'offrent rien de bien absolu dans leur acception. Ils constituent bien plutôt une classification de convenance qu'une classification philosophique. Aussi , chaque auteur en a modifié le cadre selon ses idées personnelles et le point de vue où il s'est placé. Les uns, en effet, ont fait commencer les terrains secondaires à la formation houillère , d'autres par le trias. Naturellement alors le terrain de transition s'enrichit ou s'appauvrit des termes qu'on ajoute au terrain secondaire ou qu'on en retranche. L'école paléootologique, à son tour, a introduit un élément nouveau, celui de la distribution des fossiles, dans la division des terrains stratifiés , en subordonnant leur distinction à l'identité des faunes et en ne reconnaissant plus aux expressions de primitif, de hransition , de secondaire et de tertiaire qu'une valeur inexacte, sanctionnée par une longue tradition, mais qu'il serait l^mps de bannir du langage scientifique. Pour elle, . Tétage seul existe , comme coupure naturelle dans la série des terrains sédimentaires, et l'étage doit être défini de la manière suivante : « La réunion de toutes les couches, indépendamment de leur composition

minéraiogique, qui renferment les mêmes espèces fossiles. »

Nous avons dû nous borner à ces notions succinctes ; un plus long exposé nous aurait engagé dans des digressions qui ne peuvent pas trouver ici leur place, et pour lesquels nous renvoyons aux traités spéciaux de géologie.

Le tableau suivant des formations satisfera à toutes les exigences, car il place en regard les unes des autres les dénominations le plus généralement admises.