SUR LE TERRAIN MOUILLER DES ALPES

Les géologues qui connaissent les Alpes auront sans doute remarqué l'extension considérable que je donne au terrain liouiller. En effet, je subordonne à cette formation les schistes micacés, taiqueux et chloriteux qui, presque partout, en Dauphiné, en Savoie, en Piémont, en Valais et dans les Grisons, se trouvent placés entre les schistes à anthracite et les gneiss. La plupart des géologues rangent ces couches dans le groupe des roches qu'ils appellent cristallines, en compagnie du micaschiste normal et du gneiss.

Ma classification n'est pas nouvelle.

DéjàBakewel,MM. Scip. Gras et de Mortillet n'ont pas hésité à rattacher au terrain houiller les schistes métamorphiques inférieurs aux couches anthraciteuses, dont le classement n'est plus douteux pour personne. Il est certain qu'on n'a jamais trouvé dans les Alpes aucune couche qu'on puisse considérer comme représentant les formations devonienne et silurienne, et que, par conséquent, les schistes chloriteux et taiqueux ne peuvent appartenir qu'au terrain houiller qu'ils accompagnent constamment ou au groupe des schistes cristallins antérieurs aux formations fossilifères.

La répugnance des géologues à accepter l'opinion de Bakewel est fondée sur deux motifs : le premier est la différence pétrographique que présentent les schisles inférieurs avec les roches du terrain houiller incontesté; le second est l'absence d'amas charbonneux et surtout des empreintes végétales qui caractérisent les couches véritablement houillères.

La différence d'aspect et de composition n'a jamais été un motif plausible pour refuser d'admettre l'identité de formation lorsque celle-ci est établie par la stratigraphie et la paléontologie. Si je voulais passer en revue la série des terrains, je démontrerais facilement combien ils diffèrent les uns des autres dans les divers pays.

D'Orbigny s'est évertué à faire cette démonstration et a même dépassé le but, préoccupé qu'il était de prouver la prééminence des caractères paléontologiques sur tous les autres. D'Orbigny a méconnu les services qu'on

peut retirer des études slratigraphiques, pélrographiques, et des caractères d'association minérale. Néanmoins, la doctrine qu'il a essayé de faire prévaloir était fondée sur un fait qu'on a souvent lieu d'observer, c'est-à-dire sur la variabilité de l'aspect et de la composition des roches d'un même terrain.

Par une inconséquence assez singulière, les géologues qui font l'objection dont il s'agit actuellement n'hésitent pas à donner aux roches en question le nom de métamorphiques^ mot qui signifie que ces roches ont éprouvé une modification qui en a dénaturé les caractères normaux. L'objection ne tombe-t-elle pas d'elle-même?

Le métamorphisme est le fait dominant de la géologie alpine, et n'est pas borné seulement à quelques strates dont la position est un objet de contestation parmi les géologues ; on l'observe à divers degrés de la base au sommet des formations alpines. Sans parler des couches inférieures qui ont éprouvé les profondes perturbations qui vont nous occuper, ne voit-on pas que le terrain houiller supérieur a subi des modifications importantes? La houille s'est changée eu anthracite; les éléments des grès se sont confondus en une pâte homogène, dans laquelle on ne distingue que des paillettes de mica agglutinées par un ciment siliceux et talqueux.

Si l'on montrait à un ingénieur qui n'aurait vu que le grès houiller normal des bassins de Rive-de-Gier et de New castle, les grès incontestablement houillers de la Maurienne çt du Valais, il se refuserait immédiatement à reconnaître la parenté géologique de ces roches avec celles qui, pour lui, sont le type de la formation houillère. On serait obligé, pour le convaincre, de lui présenter un autre échantillon contenant les empreintes végétales caractéristiques.

Le géologue accoutumé à voir les grès bigarrés de la Lorraine, du Wurtemberg et de la Bavière, s'étonnera qu'on lui présente, sous le même titre, les quartzites du trias alpin dans lesquels les grains de quartz ont été agglutinés et soudés. Les calcaires elles dolomies ont éprouvé la même influence et sont devenues presque semblables à des marbres; on y chercherait en vain les débris de coquillages dont est pétri le muschelkalk des pays qui n'ont pas subi le métamorphisme.

Le lias inférieur des Alpes ne rappelle en aucune manière son homologue classique. Marnes et calcaires se sont confondus en un schiste ardoisier dans lequel on ne retrouve plus toute la riche faune du lias normal. Un seul vestige témoigne encore de l'existence des êtres vivants dans le lias alpin, c'est un os qu'on appelle la bélemnite ; la gryphée arquée ne se montre que sur la lisière, à Bex, dans le canton de Vaud, et vers Digne dans les Basses"

Alpes. Entre ces deux points elle fait complètement défaut ou du moins a été détruite.

L'action métamorphique s'est épuisée dans le lias supérieur et dans l'oxfordien. Ces calcaires marneux ont conservé quelques ammonites.

Une conséquence importante résulte de l'intensité progressivement décroissante du métamorphisme des couches inférieures aux strates supérieures, c'est qu'on n'est pas fondé à réclamer de ceux qui, comme moi, classent les schistes inférieurs dans le terrain houiller, l'exhibition des débris végétaux qui caractérisent cette formation, puisqu'ils ont été détruits ; demandez plutôt au feu pourquoi il brûle tout ce qu'il louche.

Quiconque a parcouru les Alpes dans toutes les directions, ainsi que je l'ai fait, ne peut se refuser à croire que, dans les anciens temps, une vaste nappe houillère a couvert une partie considérable de l'espace circonscrit par une ligne qui, partant du val Godemard, à l'ouest du mont Pelvoux, passe par La Mure, Vizille, AUevard, Ugine, Mégève, Servoz, le mont Buet, jusqu'à la dent de Morcle, de là remonte le cours du Rhône jusqu'au Saint- Gothard, et descend le Rhin antérieur jusqu'à Coire; de cette ville descend au S.-E. vers les sources de l'Inn et de l'Adda, revient à l'ouest par les hautes vallées de la Lombardie, le lac de Côme, le lac de Lugano, le lac Majeur, s'infléchit au nord des plaines de Novare et de Verceil, passe à l'ouest des plaines du Pô, puis revient parle mont Viso au Pelvoux, notre point de départ.

Je recommande à ceux qui voudraient se rendre un compte exjict de la description que je viens d'esquisser à grands traits, de placer les unes à la suite des autres, la carte du Dauphiné (Lory), la carte de la Savoie (Favre), de la Lombardie '^Fr. de Hauer;, et celle de la Suisse (Studer); ils retrouveront des lambeaux épars du vaste bassin houillerque je viens de circonscrire.

Ils verront, à l'est du mont Pelvoux, le bassin houiller du Briançonnais, — à l'ouest celui d'Aspres, de Valjouff"rey, de Valbonnais, de la Mure et de la Motte ; au nord, ils verront les lambeaux de schistes à anthracite qui entourent la chaîne des Rousses et celle de Belledonne, des Septiaux et du Grand-Charnier, les massifs de Beaufort, du Buet et du Mont-Blanc. Le terrain à anthracite occupe la plus grande partie de la rive gauche du Rhône, de Martigny à Briegg, le pays d'Aoste, les deux versants des Alpes Lépontines et Rhétiques, les flancs des montagnes qui séparent la Valteline des vallées supérieures du Brescian et du Bergamasque ; enfin, on en trouve des lambeaux sur les deux versants des Alpes Maritimes, Cottiennes et Grecques; ces vestiges de l'ancien bassin houiller se montrent à toutes les hauteurs, depuis le fond des vallées jusque près du sommet des montagnes :

les lambeaux houillers qu'où voit au pied du pic de Belledonne, du mont Thabor, de Château-Bourreau, sont à des altitudes de 2,800 mètres.

Partout, dans ce vaste espace, on trouve à la base des grès à anthracite, des schistes talqueux, chloriteux , et quelquefois amphiboliques. Une association aussi constante mérite d'être prise en sérieuse considération.

Quelles sont les causes qui ont anéanti en grande partie le riche bassin houiller qui occupait la plaine où nous voyons aujourd'hui se dresser les sommités alpestres ? De toutes parts les Alpes ont été percées par des éruptions de granité, de protogyne, de diorite, de syénite et de serpentine.

Les éruptions serpentineuses, quoique les moins importantes sous le rapport des masses, offrent un intérêt particulier, parce que le métamorphisme qu'elles ont exercé sur les roches ambiantes est d'une évidence frappante. On sait que la serpentine est une roche verte, composée de silicate de magnésie et de fer ; or, il est digne de remarque que les schistes verts et les schistes talqueux se trouvent précisément dans les régions où ont apparu les éruptions serpentineuses, principalement dans les contrées situées de chaque côté de la chaîne qui s'étend du mont Viso au Mont- Blanc et delà au Mont-Rose, ainsi que dans l'Oberhalbstein, au canton des Grisons.

Dans le val Sesia, le val d'Oscella, autour de Locarno, entre Bellinzona et Chiavenna,et enfin dans la Valteline, les schistes verts et talqueux sont associés à des roches amphiboliques dont la parenté avec la serpentine est incontestable. En effet, les amphibolites ne diffèrent de la serpentine que par l'adjonction du silicate d'alumine et de chaux. L'association fréquente des unes et des autres porte à croire que les amphibolites sont des serpentines qui ont emprunté aux terrains traversés par elles des éléments alumineux et calcaires. Aussi, en vertu d'une loi qui régit les silicates multiples, voit-on ces roches amphiboliques manifester une tendance prononcée à la cristallisation.

La protogyne elle-même, qui forme le noyau principal de la chaîne qui s'étend du Mont-Blanc au Pelvoux, a de grandes affinités avec la serpentine et les amphibolites qui l'accompagnent dans toute cette étendue.

Ajoutez à la serpentine un feldspath labradorique, vous avez l'euphotide; ajoutez à la serpentine de l'oligoclase et de l'orlhose, vous avez la protogyne. On sait en effet que celle-ci contient environ : 50 sur 100 de feldspath ; 35 quartz ;

20 de mica chloriteux et talqueux composé

de silicate ferro-magnésien.

De Saussure avait déjà fait la remarque du passage fréquent de la

protogyne cristallisée à une prologyne surcliargée d'éléments talqueux et de celle-ci aux talcschistes et sléaschistes. Les mêmes transitions se voient près des serpentines et des roches amphiboliques.

M. de Mortillet dit avec raison qu'on trouve dans le massif du Mont- Blanc des roches qu'on hésite à placer parmi les protogynes proprement dites ou parmi les stéaschistes.

Une des grandes difficultés de la théorie du métamorphisme est de concevoir comment des modifications ont pu être opérées à de grandes distances du centre d'éruption. En effet, lorsqu'on examine les roches sédinientaires sur lesquelles ont passé les coulées basaltiques, on voit que le métamorphisme s'est produit au contact et s'est épuisé rapidement à de faibles distances.

Comment donc les roches éruptives des Alpes ont-elles pu produire sur de vastes espaces les prodigieuses cémentations qui frappent l'observateur ?

Lorsque les éruptions de protogynes, de serpentines et d'amphibolites sont sorties des profondeurs souterraines, la mer couvrait la plaine où nous voyons maintenant les Alpes. Les calcaires nummulitiques se déposaient dans le fond de cette mer. Ne peut-on pas admettre qu'au contact des roches pyroïdes l'eau environnante fut portée à une énorme température, à laquelle une partie des produits éruptifs furent dissous dans l'eau et allèrent ensuite produire à quelque distance du centre volcanique cette cémentation dont l'explication nous embarrassait? Qu'on me dise donc où la serpentine a pris les 15 pour 100 d'eau qui entrent toujours dans sa constitution ! S'il ne s'agissait que de 2 à 3 pour 100, on pourrait croire que cet eau est le produit d'imbibitions postérieures à l'éruption ; mais la dose est si forte, et la serpentine a une structure si compacte, qu'on est forcé d'admettre la contemporanéité de l'éruption de la roche et de son hydratation.

Ainsi, l'étude du métamorphisme vient jeter une vive lumière sur la question qui nous occupe, et fait comprendre pourquoi les couches inférieures du terrain houiller des Alpes ont perdu leurs amas charbonneux et les empreintes végétales, c'est-à-dire les effigies qui les auraient fait reconnaître.

Cependant je n'ai jamais désespéré d'en trouver dans quelques parties moins bouleversées que les autres Sans doute il ne faut pas s'attendre à retrouver les délicates empreintes de feuilles de fougères; mais, pensai-je, ne pourrait-on pas constater quelques formes ligneuses, quelques indices d'anthracite, ou au moins des parcelles graphiteuses? Les études de M. Elie de Beaumont sur le gisement de graphite au col du Chardonnet ont démontré que ce minéral résulte d'une transformation de l'anthracite.

Déjà de Saussure avait signalé, aux Grands-Mulets, sur les flancs du Monl-Blanc, des schistes graphiteux; on en a vu aussi sur les flancs du Pelvoux et du mont Viso, dans les schistes chloriteux et talqueux. On a reconnu des indices d'anthracite autour du mont Iseran, au-dessus de Lans-le-Viliard, dans la vallée d'Averolles; — en Maurienne, à la balme de Saint-Sorlin-d'Arve; dans la vallée du Glandon-des-Villards; sur les hauteurs dominent Argentine, Mont-Sapey, Cevins, la Cudraz, Naves, Celliers ; — en Tarantaise, au-dessus de Pralognan, au Roc-Blanc, à Landelieu, la Corbassière, Montessuy; sur les hauteurs de Champagny, à Bois-Dessous; près de Tignes, à la Chasse ; sur les montagnes qui dominent Villaroger et Sainte-Foy, et même au col du Mont et sur les hautes cimes du petit Saint-Bernard. Dans toutes ces localités, j'ai vu des schistes chloriteux et talqueux emprisonnant entre leurs strates des feuillets de schistes graphiteux et anthraciteux.

Enfin, j'ai trouvé dans le Valais, entre Briegg et Mœrel ; en Tarantaise, dans le massif compris entre Macot, Peisey, Champagny et la vallée de la Haute-Isère, des schistes chloriteux et talqueux qui présentent des tiges de calamités complètement pétrifiées, mais dont la forme est néanmoins reconnaissable.

M. de Sismonda a montré une tige semblable dans une roche talqueuse du Piémont qu'on aurait prise pour un gneiss.

Les géologues italiens avaient décrit, sous le nom de verrucano, les schistes chloriteux et talqueux qui forment la base des monti Apuani et Pisani; ils ne savaient à quelle formation rapporter ces schistes, dans lesquels ils ont fini par découvrir des empreintes de fougères caractérisant la période houillère. Ces schistes ont été traversés par les serpentines. Dans le Lyonnais, on trouve une formation de schistes chloriteux percés par les serpentines et les amphibolites, et dont le classement a jusqu'à présent fort embarrassé nos géologues. Ces couches occupent toute la vallée de la Brevenne et une partie de la vallée de l'Âzergues jusqu'à Sainte-Paule ; de même que ceux des Alpes et des monti Apuani et Pisani, ils sont enclavés entre le grès bigarré et le gneiss. Sur plusieurs points, on trouve des schistes incontestablement houillers qui sont entourés de toutes parts de ces schistes chloriteux. On a fait des recherches de houille à Sainte-Paule, à Persange, près de l'Arbresle, en face du hameau de la Rochette, en aval et en amont du hameau de la Brevenne, à la Giraudière; enfin la houille est exploitée à Sainte-Foy-l'Argentière. Dans ces divers gisements, j'ai trouvé, indépendamment de la houille, les empreintes de nevroplères, sphénoplères, pecoplères du terrain houiller. Après de patientes recherches, j'ai fini par reconnaître dans les schistes chloriteux ces mêmes

formes de liges pétrifiées que j'avais vues dans les Alpes. Plusieurs d'entre elles présentent à la surface des empreintes losangiques d'aspect graphiteux.

Je ne doute pas que celte formation n'appartienne, ainsi que celle des Alpes qui lui ressemble, au terrain houiller métamorphique.

Avant l'éruption des serpentines, des amphiboliles et des filons de pyrite de fer et de cuivre qu'on exploite à Chessy, Sourcieux, Chevinay, Saint-Pierre-la-Palud, toute la vallée de la Brevenne, depuis Sainte-Foyl'Argenlière, et la vallée de l'Azergues, jusqu'à Sainte-Paule, étaient occupées par un bassin houiller. Le seul point où l'on trouve encore le grès houiller normal, tel qu'on le voit à Rive-de-Gier, est précisément celui où la houille a échappé au métamorphisme , c'est-à-dire à Sainte-Foy-l'Argentière ; partout ailleurs, on ne trouve que des veines de houille qui ne valent pas les frais d'une recherche.

Bien que je n'aie pas eu occasion d'étudier les schistes talqueux et chloriteux qui, en beaucoup de pays, sont situés au-dessous du terrain silurien, je suis porté à croire que les considérations que j'ai invoquées pour démontrer Texislence du terrain houiller métamorphique sont exactement applicables au silurien métamorphique, et que le mot de terrain cambrien doit être supprimé.

J'ai cru devoir donner les explications précédentes, afin de justifier la classification que j'ai suivie dans mes études, et je regrette, à cause de la nature de ce travail, de ne pouvoir entrer dans de plus longs développements sur diverses questions de géologie pure.