CHÀP. U.) FORMES DE STRATIFICATION

trouvant déjà combinée avec l'acide sulfurique , pour lequel elle a une plus grande affinité que pour tout autre acide. Le gypse anhydre est une variété rare , dans laquelle l'eau n'entre pas comme partie constituante ; et la marne gypseuse est un mélange de gypse et de marne.

Formes de stratification. — Une série de strates consiste quelquefois en une seule des roches ci-dessus mentionnées, et quelquefois en deux, ou même plus, de ces mêmes roches,disposées par couches alternantes. Ainsi , dans les districts hou i 11ers de l'Angleterre , par exemple , une série de strates offre souvent plusieurs lits de grès , dont les uns à grains fins , les autres à gros grains, les uns blancs, et les autres d'une couleur foncée, recouvrent des couches d'argile schisteuse et de grès , ou des lits d'argile schisteuse divisible en feuillets, et renfermant de très-belles empreintes de plantes. Plus bas encore, on retrouve des lits de houille pure et impure , alternant avec des argiles schisteuses, au-dessous desquelles il y a , peutêtre, des couches calcarifères, ou des lits de calcaire, remplis de coraux et de coquilles marines, et reconnaissables chacun aux fossiles qu'ils renferment , ou à l'abondance de leurs espèces particulières de coquilles ou de zoophytes.

Cette atternation de roches diverses produit la stratification la plus distincte. Souvent on rencontre des lits de calcaire et de marne, de conglomérat et de grès, de sable et d'argile , qui , en alternant un grand nom-

38 ALTERNÀTIONS. (paht. I,

bre de fois, dans un ordre à peu près régulier, forment une série de plusieurs centaines de couches. Les différentes causes susceptibles de produire ces phénomènes ont été discutées à fond, dans mon Traiti'sur les Changements modernes de la surface de la terre (*). Là, j'ai cherché à établir que les rivières qui affluent dans les lacs et dans les mers sont chargées de sédiment , variant en quantité , en composition , en couleur et en grain, suivant les saisons ; que les eaux sont quelquefois très-hautes et très-rapides , tandis qu'en d'autres temps elles sont basses et lentes ; et que différents tributaires, aussi, en parcourant certains pays et certains sols, se chargent de sédiments particuliers, et grossissent à des époques déterminées. Dans ce traité, j'ai démontré également que, durant les orages d'hiver, les vagues et les courants de l'Océan minent les falaises, et entraînent dans le fond de la mer les matières qu'ils en ont détachées ; tandis que pendant la saison de tranquillité qui survient ensuite, les mouvements de l'Océan ne donnent lieu , sur la- même étendue sous-marine , qu'à la précipitation du limon le plus fin.

Quoiqu'il n'entre pas dans le but de cet ouvrage de donner la description de la manière dont ces opérations se répètent d'année en année , et de siècle en siècle , je veux du moins ici proposer une explication

(*) Voyez à l'index des « Prine. ofGeol. » « Stratification, » « Currents , » « Deltas . » « Water, » «te.

chap. il.) POUVOIR DE SÉPARATION DE L'EAU. 39

de la manière dont se sont formés quelques grès micacés, ceux dans lesquels on voit d'innombrables couches minces de mica séparer des couches de sable lin quartzeux. J'ai observé ce même arrangement de matières dans un dépôt de limon récemment formé à l'embouchure de la Loire, dans l'estuaire de La- Roche-Saint-Bernard , en Bretagne. Le gneiss dont se composent les roches environnantes donne lieu , par sa dégradation , à la formation du limon ; quand, aux basses eaux , ce limon vient à sécher, on voit qu'il consiste en argile brune lamellaire , séparée par de minces jointures de mica. L'expérience suivante aidera à comprendre comment, dans ce cas, ou dans celui des grès micacés, peut s'opérer la séparation du mica. Si l'on prend une poignée de sable quartzeux , mélangé de mica , et qu'on le jette dans une eau courante trèslimpide, les matières diverses qui constituent ce sable se trouvent à l'instant même séparées par l'eau , — les grains de quartz tombant au fond presque immédiatement, tandis que les lames de mica emploient beaucoup plus de temps à se précipiter, et sont emportées bien plus avant dans le courant. Au premier moment, l'eau devient trouble; mais aussitôt après, l'on n'aperçoit plus que les surface» plates des lames de mica , réfléchissant une lumière argentée, et descendant lentement pour former une mince couche micacée distincte. Le mica étant le plus lourd des deux minéraux qui composent le sable quartzeux , on conçoit aisément que s'il reste suspendu plus longtemps que le

M) HORIZONTALITÉ DES COUCHES. (part. I ,

quartz, ce ne peut être qu'en raison de sa plus grande étendue de surface. Il est donc facile de comprendre comment l'action intermittente des vagues, des courants et des marées, peut séparer les diverses parties du sédiment résultant de la dégradation d'une contrée granitique, et précipiter le mica, couche par couche> sans aucun mélange de limon ou de sable.

Horizontalité primitive. — On a généralement prétendu que les surfaces supérieures et inférieures des couches, c'est-à-dire, les plans de stratification , ainsi que, géologiquement parlant, on nomme ces surfaces , sont parallèles. Quoique cela ne soit pas rigoureusement vrai , ces plans ne laissent pas , toutefois , d'approcher beaucoup du parallélisme, par la raison que, d'ordinaire, le sédiment est déposé originairement en couches à peu près horizontales. La cause de cet arrangement ne peut nullement être attribuée à une égalité ou horizontalité primitive dans le lit de la mer ; car il est reconnu que dans les lieux où aucune matière n'a été récemment déposée, le fond de l'Océan est souvent aussi inégal que la surface dés continents, ayant de même ses montagnes , ses vallées et ses ravins , malgré lesquels, cependant, si la mer s'abaissait, ou si, près de l'embouchure d'une grande rivière , là où un delta aurait été formé , l'eau venait à se retirer, d'immenses plaines de limon et de sable s'offriraient à la vue, avec une horizontalité apparente. Je dis apparente , seulement, parce qu'en réalité, elles seraient légèrement inclinées dans la direction de la terre vers la mer.

cuap. II.) HORIZONTALITÉ DES COUCHES. VI

Cette tendance des couches nouvellement formées à prendre une position horizontale , résulte principalement du mouvement de l'eau , qui entraîne les particules de sable où de limon dans le fond , et les oblige à prendre place dans des creux ou des dépressions , où elles sont moins exposées à la force d'un courant que lorsqu'elles posent sur des points élevés. La vitesse du courant et le mouvement des ondes superficielles diminuent de la surface vers le fond ; et c est dans les dépressions où l'eau a le plus de profondeur, que ces deux circonstances se manifestent avec le moins de force. Le principe auquel il est fait allusion ici se trouve quelquefois démontré d'une manière très-sensible dans le voisinage d'un volcan, alors qu'une section , soit naturelle , soit artificielle , a mis à découvert une suite de couches de sables et de cendres, de diverses couleurs, tombés en pluie sur un sol inégal. C'est, du reste, ce que la figure suivante aidera à comprendre. Soit A, B(Fig.l), deux crêtes de montagnes , avec une vallée intermédiaire. Ces inégalités primitives de la surface ayant été graduellement effacées par les lits de sables et de cendres c d e, la surface e se trouve tout-à-fait unie. On voit que malgré que les matières des premières couches se soient disposées très à peu près conformément à la forme du terrain Fig. 1.

M HORIZONTALITÉ DES COUCHES. (PAUT. i,

À B, tous les lits, cependant, ont plus d'épaisseur dans le fond*, cette circonstance tient, d'abord , à ce qu'un grand nombre de particules ont dû, par l'effet de leur propre poids, être entraînées vers le bas des flancs escarpés de A et de B ; et ensuite , à ce que d'autres particules, chassées par le vent, à mesure qu'elles tombaient des crêtes, ont pris place dans la partie la plus basse de la vallée, laquelle, peu à peu, s'est trouvée comblée par l'accumulation des couches comprises entre c et e. Cette opération de nivellement se présentera, peut-être , d'une manière plus claire à l'esprit de l'élève, s'il suppose un certain nombre de tranchées parallèles, faites dans une plaine de sable mouvant, comme celle du désert de l'Afrique ; dans ce cas, il comprendra facilement comment le vent , en renvoyant du sable dans ces tranchées, en aura bientôt effacé jusqu'à la moindre trace, et comment, par conséquent, la surface redeviendra aussi unie qu'auparavant. Or, l'eau en mouvement peut exercer ce pouvoir de nivellement sur des matières semblables plus aisément que l'air, car, presque toutes les pierres perdent dans l'eau plus d'un tiers du poids qu'elles possèdent dans l'air; la pesanteur spécifique des roches étant , en général , comme 2 1[2 , par rapport à l'eau , prise pour unité. Mais la densité de l'eau salée excédant celle de l'eau douce , il s'ensuit que le flottage du sable et du limon , doit être encore plus considérable dans la mer que dans les rivières.

Toutefois , quelque uniforme et horizontale que

chap. II.) AMINCISSEMENT. V3

puisse être la 'surface des dépôts récents , il est encore plusieurs Causes troublantes , qui , telles que les remous, et les courants qui suivent alternativement des directions diverses, occasionnent des irrégularités fréquentes. Quelquefois on peut suivre un lit de calcaire, d'argile schisteuse , ou de grès , jusqu'à une distance de plusieurs centaines de mètres, sans interruption ; mais il arrive généralement que, vers la fin , chaque couche individuelle s'amincit , et permet ainsi aux lits qui d'abord étaient au-dessus et au-dessous de se réunir. Si les matières sont grossières , comme dans les grès et les conglomérats, les mêmes lits peuvent rarement s'étendre sur un espace de plusieurs mètres, sans varier de dimension ; souvent, aussi, ils se terminent brusquement (Voyez Fig.2.).

Fig. 2.

Section de couches de grès et de conglomérat.

Il est encore un autre phénomène qui se présente fréquemment, et qui consiste dans les positions différentes qu'occupent dans une même série de couches , les couches principales qui forment cette série , et celles plus petites, dont se composent les premières. La position oblique des plus petites, par rapport aux plans généraux de stratification, & fait donner

44 STRATIFICATION OBLIQUE, (PART, l,

au phénomène le nom de « fausse stratification. »

La section ci-jointe (Fig. 3) représente sept ou huit

Fig. 3.

Section de sablt observée â Sandi Mil, près de Biggleswade, dans le Bedfordshire. Hauteur, vingt pieds '6,4o m.) Formation du grès ven.

grçpds lits de sable incohérent, jaune et brun; et les lignes presque horizontales a, b,c, indiquent quelques-uns des plans principaux de stratification. La plupart des lames subordonnées ne sont pas d'accord avec ces plans ; leur inclinaison est souvent très-grande, et se rapporte quelquefois à des points opposés de la boussole. Quand le sable est incohérent, comme dans le cas ici représenté, la déviation des lames obliques , par rapport au parallélisme , ne pouvant être expliquée avec quelque probabilité par aucun

CflAP. II.) ET CAUSES GUI LA PRODUISENT. 45

nouveau mouvement des molécules durant la consolidation de la roche , on en est réduit à se demander comment ces irrégularités peuvent être le résultat d'un dépôt primitif. Or, pour répondre à cette question , il faut nécessairement supposer qu'au fond de la mer, aussi bien que dans les lits des rivières, les mouvements des vagues, des courants et des remous, sont souvent cause que le limon, le sable et le gravier s'amoncellent en de certains endroits , au lieu de se répandre uniformément sur une grande étendue. Quelquefois il arrive que dans des bancs ainsi produits , des courants se fraient un passage , exactement de la manière dont une rivière forme son lit. Supposez que le banc A (Fig. 4.), dont la pente

Fig. i. *

est passablement escarpée, ait été ainsi formé, et que l'eau, étant dans un état tranquille, la couche de sédiment n° 1 s'y répande, à peu près conformément à sa surface ; qu'ensuite, les autres couches, 2,3,4, s'y déposent successivement, et donnent naissance au banc B C D. Si le courant alors augmente 4e vitesse , il pourra retrancher la partie supérieure de cette masse jusqu'à la ligne ponctuée e (Fig. 4.), et

V6 PHÉNOMÈNE DES (pakt. I,

former avec les matières résultant de cette soustraction, les couches 5, 6, 7, 8, ce qui donnerait au banc l'apparence C B D E, de la Fig. 5. La surface de ce

Fig. 5.

\ ;Va>;

banc étant presque de niveau, les couches 9, 10, 11 , pourront s'y accurtmler à très peu près horizontalement. Quant à la direction opposée de la pente des couches successives de la section représentée Fig. 3, elle peut s'expliquer par des changements survenus en de certains endroits, dans la direction des marées et des courants.

Les inégalités ondulatoires, si communes sur la surface des grès de tous les âges (voyez Fig. 6) , et qui se voient si souvent sur le rivage de la mer, à la marée basse, semblent devoir leur origine à un amoncellement de matières au fond de l'eau, formé exactement de la même manière que celui à l'aide duquel on peut rendre compte des couches inclinées décrites ci-dessus. Ces ondulations ne sont pas entièrement circonscrites dans la partie du rivage comprise entre la haute et la basse mer ; elles se produisent aussi sur des sables recouverts constamment par les eaux. Des élévations et des dépressions ondulées semblables,. se voient aussi quelquefois sur la surface de la neige