II

en toui» sens. Le sel fibreux constitue des systèaates de petits filons qui tra* versent les couche^ de marne et d'ar^le dans les înterralles des assises.de sel. Les gîlfes de gypse sont composés également de masses lentkulat]:es de cette substs^nce et de réseaux dé petits filons. Les masses lenticulaires sont moins épaisses , mais surtout beaucoup moins étendues que celles de sel gemme. Les groupes^ de petits filons traversent les marnes dans le voisinage des masses : de là ii résulte que chaque gîte de gypse, dans son ensemble, a la forme d^un gros tubercule, qui se divise en assises plus Ou moins nombreuses et se termine, d'une maniéré peu nette, par une multitude de ramification».

Forme Ccttc formc tuberculcuse des gîtes de gypse est rendue, évidente par la

u ««^cu^®^*® disposition des couches qui les recouvrent. Ce» couches, soit qu'elles se comgîies de gypse, posent de mamos irisées, de dolomie compacte, de grès ou de combustibles fossiles, vont constamment en se relevant vers les masses gypseuses, parles* sus lesquelles elles se replient eh manière de voufe. Quelquefois, comme dans l'exemple cité page 69, la courbure de cette voûte est peu prononcée. Couches J'ai même vu des masses de gypse, peu étendues en largeur, qui redressaient relevées ' les couches euvironuautes jusqu'à la verticale, et les renversaient au delà

à l'entour. i . .

en quelques pomts.

Donnée Ce mode de disposition, dont la constance dans les marnes irisées est

Tar?ofigine remarquable , m'a toujours paru une des circonstances qui méritent le plus ces^pses ^'^^^^ prîses OU Considération par les géologues qui s'occuperaient de remonter à l'origine de ces gypses ^. Elle est trop générale et trop caractéristique pour qu'on né cherche pas, dans son interprétatiofi, une donnée sur la nature même des phénomènes auxquels ils remontent.

Il eist cependant à remarquer que les gypses qui la présentent le plus évidemment sont hydratés. Les gypses anhydres qui se montrent au milieu des masses argileuses dans les intervalles des assises de sel gemme n'ont donné lieu, sous ce rapport, à aucune observation spéciale. •

Épigénie. Qu a souveut exprimé l'idée que. le gypse et l'anhydrite étaient, dans

beaucoup de cas, des produits d'épigénie, et j'ai fait voir depuis longtemps^

^ Elie de Beaumont , Mémoire sur les diffé- moires povr servir à ane description géologique

rentesformations qui, dans le système des Vosges, de la France, tom. I* pag. i48. )

séparent la formation houillère du lias. (Annales ' Élie de Beaumont, Bulletin de la Société

des mines, a* série, tom. IV , pag. 45; el Mé^ géologique ié France, tôm. VIII, pag. 174.

Calcul des effets

àe Tépigénie.

que cette supposition est éimnemment propre à expliquer les ph^omènes de gonflement dont les masses gypseuses, et même souvent celles d'anhy^ drile, paraissent avoir été la cause efficieiile. L'épîgénie à laquelle peut être attribuée Torigine de Fanhydrrte consiste en ce que, daps tous les atomes dont se composait une masse calcaire , bu dans tous les atomes calcaires d'une masse marneuse , Tatome d'acide carbonique a été remplacé par un atome d'acide suliîirique, de sorte que chaque atome. C « C de carbonate de*chaux, dont le poids^ était de 632,456, est devenu up atome de sulfate de chaux CaS pesant 857,1 84 : de là il résulte que diaque mètre cube de calcaire, dont le poids absolu est de a,75o kilogrammes, aura produit 3,727 kilogi^ammes d'anhydrite. Or, comme la pesanteur spécifique de l'anhydrite est 2,9, on peut aisément calculer que 3,727 kilogrammes de cette substance occuperont un volume de i'^^,^852. Ainsi l'hypothèse de l'épigénie entraîne comme conséquence celle d'un gonflement dans le rapport de 1 à 1,2852, ou.de 7^. La congélation de l'eau est accompagqée d'un gonflement de jj^j seulement, et ce gonflement suflBt pour foire crever les «*« fanhydnte vases les plus solides. Le gonflement, presque quatre fois aussi considérable, d'un calcaire changé en anhydrite, doit de même avoir fait édater et avoir soulevé les parties superposées de l'écorce terrestre, circonstance qui s'accorde Y de la manière la plus frappante, avec le gisement de l'anhydrite en amas des Alpes et des Pyrénées, qui occupe généralement des centres de dislocation plus ou moins complètement analogues à des cra^ tères de soulèvement.

Si un atome de calcaire est changé en un atome de gypse hydraté C a S -H 2 •# qui pèse, 1082,1 43, il doit en résulter un gonflement bien plus grand encore. La pesanteur spécifique du gypse étant 2,332, 1 mètre cube de calcaire, qui pèse 2,750 kilogrammes, donnera 4,7o5 kilogrammes de gypse, qui occuperont un volume de 2"'Soi 77. -^nsi le gonflement sera de plus de moitié. Ce résultat est également en rapport avec la position des gypses des Alpes et des Pyrénées dans des centres de dislocation.

Rapport

des résultats

du calcul

avec

les siflements

Seconde

épîgénie

résultant

de

rintroduction

de Teau \

dans

l^anhydrite.

^ Ces calculs oui été faits avec les noiûbres employés il y a quelques années pour représenter les poids atomfîques. La révidution qui s opère , en ce moment, dans cette base fondamentale des cakuls chimiques, conduira à mo-

difier légèrement les résultats obtenus; mais cette modification sera trop légère pour changer rien d'essentid aux condusions qui sont déduites ci-après.

Rapport

avec

les gisements.

L'anhydrite

et

le gypse

des

marnes irisées

sont contemporains.

Le des marnes irisées

est de 1 anhydrite

qui areprisdel'eau.

Origine

probable

de la dolomie.

Relativement auiL gypses des marnes irisées, où les traces de gonflement sont beaucoup plus sensibles sur les masses degypse proprement dit que sur les masses d'anhydrite ensevelies dans les profondeurs du dépôt sdifère , il pourrait se faire quil ny ait eu d'autre gonflement que celui qui est résulté de Fintroduction de Teau dans de Tanhydrite déjà formé. On voit, par ce qui précède, que l'introduction de Teau nécessaire à lanbydrite, pour sa transformation en gypse proprement dit, y produit un gonflement de ^ de son volume primitif, gonflement bien su£Bsant pour faire réagir une masse- de cette substance sur celles qui Tenvironnent, et surtout sur celles qui la recouvrent, d'une manière analogue à ce qui résulterait d'une force éruptive.

Quant à l'anbydrite des marnes irisées , rien n'indique précisément qu'il soit un résultat d'épigénie. Ce qu'il y a de certaiii , c'est que son origine est contemporaine de celle du sel gemme : on en a la preuve dans les petits filons composés en partie de sel gemme fibreux et en partie d'anhydrite fi* breux, si intimement unis qu'on a quelque peine à discerner leurs lignes de jonction, où quelquefois même les fibres de sel gemme et d'anbydrite sont entremêlées les unes parmi les autres.

Il est donc probable que des agents chimiques contemporains et combinés entre eux ont déposé, dans les marnes irisées, du sel gemme et de Tanhydrite, et que les masses d'anhydrite situées dans les parties supérieures du terrain, ayant pris de l'eau, se sont gonflées et ont occasionné les bombements dont nous avons parié ci-dessus.

Quant à la manière dont le sel gemme et l'anbydrite ont pu être déposés, nous commencerons par remarquer que les marnes irisées renferment encore un troisième produit chimique dont l'origine est probablement liée à celle des deux autres : nous voulons parler de la dolomie compacte, qui y forme des couches plus régulières encore que celles du sel gemme, et plus universellement répandues que le gypse lui-même.

La dolomie parait être, en général, le résultat dune épigénie opérée sur le carbonate de chaux : car l'origine des couches de carbonate de chaux ne se conçoit que comme le résultat d'amas de débris organiques, ou de dépôts formés par des sources; or on ne connaît point d'animaux, ni même de sources, qui produisent de la dolomie.

Comme je l'ai montré dans le travail déjà cité\ la question de l'origine

' ÉUe de Beaumont, Balletin de la Société g^logique de France, tom. VIII, pag. 176.

Dolomies

cristallines.

Calcul

de l*épigéiiie

qui

épigénique des dolomies peut être éclaircie par un caleui analogue à celui qui a. été fait ci-dessus relativement aux gypses.

Les dolomies caverneuses et fendillées, telles que celles du Tyrol et de Nioe, sont le résultat dune épigénie qui s'est produite sans augmentation de volume. Une partie des polypiers qui existent à Gerolstein (Eifel), dans le terrain anthraxifère , se trouvent à Tétat de dolomie cristalline et caverneuse , et ont cependant conservé leur forme générale, et même des traces reconnaissables des dessins délicats de leur surface. Ces polypiers, primitivement calcaires, ont donc évidemment suBi une épigénie qui, quel que puisse avoir été Tagent chimique qui l'a opérée, a amené une légère diminution plutôt qu'une grande augmentation de volume. On satisfera pleinement à cette condition en supposant que l'épigénie qu'a eue à subir la substance calcaire primitive de ces polypiers a eu finalement pour résultat de remplacer chaque '^' * produites double atome de carbonate de chaux Ca C-f-Ca C pesant ia64«9i3 par un atome de double carbonate CaC-^Mg C pesant 1167,246. Dans ce mode d'épigénie, un mètre cube de calcaire pesant 2,760 kilogrammes aura produit 25$7^6 de dolomie; et, la pesanteur spécifique de la dolomie étant 2,878, ces 2637^6 auront occupé un voluine de o^SSSiyS. Ainsi^ il y aura eu retrait, et les interstices laissés par l'épigénie auront eu un volume de o"*, Il 82 5 ou d'environ j—-^ de celui de la masse calcaire transformée. Ce résultat répond pleinement à l'état caverneux de la dolomie des polypiers de Gerolstisin. Il répond également à l'état si remarquablement caverneux et fendillé de ces masses colossales de dolomie du Tyrol, de Lugano, de la Franconie, etc., pour lesquelles l'hypothèse dé l'épigénie a été proposée primitivement par M. Léopold de Buch.

Ces dolomies se distinguent éminemment par leur éta{ fendillé , qui leur donne une structure fragmentaire; mais, ainsi que je l'ai indiqué dans un travail déjà ancien \ les dolomies des marnes irisées ont une tout autre physionomie. Indépendamment de leur compacité et de leur cassure terreuse , elles sont exemptes du fendillement dont je viens de parler. Elles sont quelquefois celluléuses, mais c'est lorsqu'elles ont été exposées à l'air, et que les

Dolomies compactes.

' Élie de Beaumont, Mémoire san les rûntetjbrmations qui, dans le système des Vosges, séparent la formation houillère de celle du lias. (Annales des mines, a* série, tom. I", pag. 454,

et tom. IV,. pag. 49 et pag. 8 1 ; et Mémoires pour servir à une description géologique de la France, tom. I", pag. 78, i53, 19a.)

parties friables qui «'y trouvaient «idavées^ ont été entraînées. Ces dolomies compactes, à cassure terreuse, iorment des couchés pai^tement régulières» L^épigéoie et soot même quelquefois scln^toîdfs. Tout annonce qu'elles ont été stratiles a ^uhes ^^^^ P^ ^^ mouvement des eaux, et qu'elles n'«it éprouvé, depuis, aucun a eu lieu changement; queUes ont été déposées, en ipi mot, à Tétst de dolomie. leliquideméme Ainsi , le phénomène chimique auquel il semblé nécessaire d'atttiynier leur les a ^sées. composition doit s'être opéré lorsque leurs molécules étavent «Rose bal- Origine lottes dans le liquide qui les a abandramées. **«* <^?"^«™ C'est ce même liquide qui paraît avoir déposé le sel gemme et l'anfaydes marnes, drite, par uue série. de réactions d'autant pliss complexe qu'elle ne s'est pas bornée à cette triple production. C'est, en effet, de l'action chiinique dexe liquide que semblent dériver aussi les coiileurs bariolées des maroes irisées. Ces couleurs sont dues au fer, qui, dans les parties rouges, est à l'état de peroxyde, tandis que, dans les parties bleues, il ^st vraisemh^lemeAt à l'état de protoxyde, combiné peut-être avec la silice. La manière dont les parties bleues suivent de certaines fenteis fait supposer qu'elles |>roviennMt d'une altération postérieure des parties rouges, qui sont d'aîQeurs dominantes : ce serait donc principalelmeiit du peroxyde de fer dans un état facilement altérable, et peut-être de la sdice gélatineuse , qui se seraient produits avec les trois substances dont nous avons d'abord parlé. Ces effets divers H est d'autant plus probable que tous ces efiBets dérivent d'une même dune même Opération naturelle, qu'on les voit, en général, s'accompagfier mutuellenatuieSe. ^cnt : Car toutes les formations où la' coloration en rouge, due au peroxyde de fer, est un caractère habituel, telles que le grès bigarré, le grès des Vosges, le grès rouge, le vieux grès rouge des Anglais, sont sujettes à présenter, dans telle ou telle partie de leur étendue, des bariolures bleues, des dolomies, et' souvent du gypse et du sel gemme.

La concomitance, l'affinité naturelle de ces divers résultats, se manifestent même dans des gisements d'une tout autre nature. Ils Les masses de sel gemme et de gypse des Alpes et des Pyrénées sont

Vén^d^î^ei^.' 8^^^^^^ nwtsises de dbldmie, qui, dans les Alpes,

Gîtes salifères portent le nom de cargneules. De plus, les marnes qui les avoisinent sont ^et^ bariolées des mêmes couleurs que les marnes irisées, quoiqu'elles appardes Pyrénées, tiennent à des formations toutes différentes, et que leurs couleurs habituelles soient grises ou noirâtres.

DU TfilAS. 95

Les' tn^m» de sel gemme et de gypse des Aipes et des Pyrénées provienBexit de phénomènes sonterrains. L'origine de celles des Pyrénées' est étroitement liée & rémption des o^AiYé^>

La eenclusioû natoretle à tirer de ces^ rapprochements est que, dans la il s est passé maisse d-Mu» qui a déposé les marnes irisées , il s'e^t pacMsé des phénomènes phénomènes analogues^, par quelques-uns de leurs résultats , à ceux qui ont accompagné au"éra^u^ns les éruptions d'opAîtej. d'opkus,

*" dans la mer

QueUe a été la nature précise de ces phénomènes ? c'est ce qu'il ne serait des

... •fil* • J11 • mamcs irisées.

peut-être pas aisé de dire aujourd hui.

On sait que, dans les fissures des volcans en activité, il se dépose du seL Rapprochement marin, du gypse, du peroxyde de fer< La production de ces substances cesphénomènes n'est donc pas absolument étrangère aux feux souterrains; mais l'analogie d^^^loins entre les phénomènes volcaniques actuels et les phénomènes éruptifs des Doutes époques antérieures est probaUément fort incomplète. Nous ne voyons se produire sous nos yeux ni anhydrite ni dolomie. Le dépôt d'une couche de sel gemme au fond d'une grande masse d'eau est ^^^si un phénomène singtdier.

H est, en effet, trè»-peu vraisemblable que les eaux dans lesqvielles- se sont déposées les marnes irisées fassent complètement saturées de sel marin , ou , du moins , qu'elles le fussent constamment et dans toute leur profondeur. S'il en avait été ainsi, ces eaux n'auraient pas été habitables pour des mollusques analogues à cetlx^de nos mers. Or, indépendamment de la probabilité que le carbonate de chaux des marnes irisées et de leurs couches de dolomie terreuse a été produit par des êtres organisés, il ne faut pas perdre de vue que les coquilles, quoique rares dans ces dolomies, ne leur sont pas toujours étrangères. On a vu (pag. 70) qu'il existe des univalves et des bivalves dans les dolomies de Vie.

ly ailleurs, ce que nous venons de dire des marnes irisées est applicable au grès bigarré et particulièrement aux assises marneuses de sa partie supérieure. Or, dans ces dernières, nous avons cké de nombreux gisements de gyjgse, des gisements de sel gemme, de» dolomies qui se distinguent de celles des marnes irisées en ce qu'elles sont cristallines, mais qui sont parfaitement stratifiées, et qui sont souvent remplie^ à* entroques composées de. calcaire spathique. Enfin ces assises supérieures du grès bigarré renferment des gîtes coquilliers très^bondànts (Domptail, Bubenhausen).

Ces phénomènet n*étaient pas complètement incompatibles

avec la vie animide.

Ils

ne le devenaient

que

ior»^'iIs

étaient

très-intenses.

Ils étaient

compatibles

avec

Taccumulation

des débris végétaux.

Ils ont imprimé '

au TRIAS

des caractères distinctifs.

Lé muschelkaik lui-même 9 dont beaucoup de parties sont doiomitiques» a sans doute été déposé dans des circonstances qui ne différaient pas trèsessentiellement de celles dans lesquelles le grès bigarré et lés marnes irisées ont été produites. Ainsi tout annoncerait que ces circonstances n'étaient pas essentiellement contraires à la vie animde. Peut-être Tétaient-elles seulement dans les moments et dans les endroits où certains réactifs se concentraient beaucoup, par exemple lorsqu'il se formait du sel gemme ou de Tanhydrite : car on n a jamais rencontré de corps organisés dans le sel gemme de la Lorraine, et le gypse du grès bigarré et des marnes irisées n'en a jamais présenté d'évidents.

Les circonstances qui ont imprimé au trus des caractères si remarquables n'étaient pas non plus complètement contraires à l'accumulation des débris végétaux, témoin les belles empreintes végétales du grès bigarré, celles qu'on trouve dans le grès des marnes irisées, et surtout la couche de combustible fossile associée à ce dernier. On peut même remarquer que cette couche de combustible, avec les couches de grès, d'argile schisteuse noire et de dolomie compacte qui lui servent d'enveloppe, a toutes les allures d'un terrain houiller : elle ressemble réellement au gîte houiller des bords de la Glane, qui est accompagné d'une couche de calcaire quelquefois magnésifère. (Voyez le chapitre VU de cet ouvrage, tom. I**, pag. 699;)

Tels sont les faits curieux, et encore en partie énigmatiques, dont l'interprétation serait nécessaire pour parvenir à une théorie complète de la formation du TRIAS des plaines de la Lorraine.

Quelle qu'ait été; au reste, la nature intime de ces phénomènes, ils se sont reproduits, pendant toute la durée de la formation du trias, avec assez de persistance et d'une manière assez prononcée, surtout vers le commencement et vers la fin, pour imprimer à tout l'ensemble du système des caractères bien déterminés. Ces caractères s'atténuent dans le muschelkalk; mais, si l'oa prend dans ^on ensemble toute l'étendue que le trias occupe en Europe , le. muschelkalk n'y forme, pour ainsi dire, qu'un accident. Il est à remarqiier que les couches schisteuses, d'une consistance teireuse, de la partie supérieure du grès bigarré, lorsqu'elles sont assez terreuses pour que le mic^ y devienne peu apparent, resseniblent beaucoup à celles qui forment le passage entre le muschelkalk et le grès bigarré, de sorte que, si le muschelkalk n existait pas, il y aurait une fusion complète entre le grès bigarré

et les marnes irisées. Cest, je crois, ce (jui a lieu en Angleterre, où ces deux formations se montrent réunies^ en ime seule, connue sous le nom de new red sandstone and red mari; mai$ il est bon d'observer que, même dans ce pays, les couches de grès {new rèd sandstone) se trouvent au-dessous des couches de marnes {red mari).

Le TRUS de la Lorraine ne diffère réellement de celui de l'Angleterre Épai que par l'interposition du muscfaelkalk entre ses parties supérieures et ae la" Lorraine. inférieures : cette interposition rend le système plus complet et plus varié en Lorraine qu en Angleterre. Les données nous manquent encore pour fixer son épaisseur d'une manière précise ; mais elle est considérable, au moins dans les points où elle acquiert son maximum de développement. D'abord le grès bigarré, cpii en forme la base et la section la plus mince , ofSce une égaisseiur totale qui atteint ou même dépasse souvent 5o mètres. Le trov de sonde de Salzbronn, qui a rencontré le muschelkalk à 65 mètres de profondeur, et qui s'est terminé à 2 1 5 mètres dans le sel gemme de la partie supérieure du grès bigarré, indique, pour le muschelkalk traversé dans cette localité, une épaisseur d'environ i5o mètres. Enfin les travaux de la mine de Dieuze ont pénétré dans les marnes irisées jusqu'à 209 mètres au-dessus du sol de la saline, sans atteindre le muschelkalk; de plus, ces marnes s'élèvent, sur les collines qui dominent Dieuze vers le N. , à environ 1 1 o mètres au-dessus du sol de la saline. On peut donc dire que les marnes irisées sont connues à Dieuze sur une épaisseur d'environ 33 o mètres, qui n'est pas la totalité de leur puissance : cette puissance est beaucoup moindre sur les bords du bassin, par exemple dans les collines des environs de Lunéville, dans la côte d'Essey ou dans les tertres isolés des environs de Lamarche. On peut conjecturer, d'après cela, que les épaisseurs du muschelkalk et du grès bigarré doivent s'accroître dans le fond du bassin en même temps que celle des marnes irisées : d'où il résulterait que le nombre de 52o mètres, somme des épaisseurs que nous avons obtenues séparément pour les trois membres du trias, serait, en réalité, bien inférieur à l'épaisseur totale que doit présenter le système à Dieuze ou à Vie.

Sous le rapport des caractères zoologiques, c'est dans le muschelkalk que Cest ce système est le mieux caractérisé. Une faune toute spéciale montre qu'il mnsch^kaik correspond à une époque bien distincte de l'histoire de notre globe, qui se ^^ II. i3

ce système dûlitigue M»» nettement de celies qui Tont précédée et suivie, par des trait

caractérisé faciles à saî«ir : par exemple , en ce que les prodactus araieot déjA disparu de

tootogiqueme . j^ p^^j^^ ^^ notTC planète qui ert devenue rEurope, tandis que les bélem*

fûtes et les ammonites persillée^ ne s^ étaient pas encore montrées. Mais la

différence ne se borne pas au remplacement de quelques formes les unes

par les autres : avec les productus, s*est définitivement éteinte la faune paiœo-

Koîque, quia été remplacée, pendant la période du tmas^ par une faune toute

nofaevelle. Cette faune, complètement différente de hi faune palmotique, même

avec les modifications que cette dernière avait reçues pendant la période

du zechstein, s'est, à son tour, retirée en masse devant \si faune jurassique'.

Cette deanière est caractérisée par ses bélemnites, see amnxmites persillées,

ses gryphées^ et renferme en même temps des orthooératites et des spirifères.

Peut-être diffère-t-^Ue, d^une manière moins absolue, de la fauae palœo-

Remarques zoîquc, quc la fauuc du trias ne diffère de Tune et de Tautr^^ Les plantes

cet égard, fossiles aualogucs à celles de Tétage houilier qu^on. trouve dans le terrain

jurassique de la Tarentaise peuvent donner quelque poids à ces dernières

remarques ^

Les caractères Les caractères botaniques du trias ne sont pas tout à fait aussi nets gue

botaniques , ,

sont les caractères zoologiques, parce que la flore des marnes irisées n'est pas complètement identique avec celle du grès bigarré.- Cependant l^ime et 1 autre 9e composent d'espèces qui ont au moins de nombreuses analogies, et qui se rapportent seulement à trois classes du règne végétal : les acotylédonéeSf les monecotylédonées et les pofycoiyUdonées.

Les classes supérieures du règne végétal, de même que celles du règne animal, manquaient encore à cette époque.

' IndépendasnmeDt de ce que j*ai anouelle- une descrip^pn géologique de la France, tom. I*,

ment Toccasion d^exposer à ce sujet dans mes pag. io5 et igi.) Voyez aussi Note sur un gise-

cours, j'ai indiqué, il y a près de quinze ans, ment de végétaux Jbmle$ et de bélemnites situé

la sid^stanœ de ces remarques, que ]fi8 progrès à Petit-Contr, près de Moutien en Tapeistme

de la science ne me semblent pas avoir oom- ( Annales des sciences naturelles, tom. XIV,

plétement privées d*opportunité. — Voyez mon pag. i iS ) , et Note sur un gisement de végétaux

Mémoire sur les différentes formations gui, dans fossiles et de graphites situé au col du Chardon-

le système des Vosges , séparent la formation houil- net, département des Hautee-A Ipes, (ilnjuiei des

lèf^ de c«B0 du Uas. [Annaln des mines, 9* série, sdenoes naturelles, tom. XV, pag. 353, 1 8a8.) tom. IV, pa^. 1 1 et 8 1 ; et Mémoires pour servir à

moins nets.

TERRAIN DU TRIAS S'APPUYANT SUR LES MONTAGNES DU CHÀRÔLAIS ET DE TARARE. (Départements de la Gôte-d'Or, de Saône-èt-Loire et du Rhftne.)

Le tAïAB, si déveio{^. sur la périphérie des Vosges^ occupe une surface assez étendue sur la pente des montagnes d'Autun et des environs de CkaroUea. Il se prolonge même jusqu'aux portes de Lyon , où il forme une bande mince et fort circonscrite « dans laquelle a^été exploité, pendant dt longues années, le célèbre gisement de cuivre carbonate bleu de Chessy.

L'absence du muschelkalk dans cette partie de la France empêche d'é- Absence tabiîr la séparation précise des' étages dont se compose cette formation : maschdkat néanmoins le grès bigarré et les marnes irisées sy trouvent représentés d'une manière distincte; ordinairement même, ces deux parties extrêmes du trias forment des collines, séparées et dont les contours ont des différences assez prononcées.

Le grès bigarré recouvre une grande partie du terrain houiUer de Saôneet*Loire« Il est surtout abondant dans les vallées de la Bourbinçe et de la Dheune, où il y acquiert une puissance considérable , ainsi qu'on l'observe, soit dans les coupures naturelles, soit dans les puits d'exploitation ou les travaux de recherches qui , dans certaines localités , traversent plus de 3o mètres de ce terrain improductif, avant d'arriver au terrain houiUer.

La surface du grès bigarré est généralement peu accidentée. Les collines Grès bigarra aplaties qu'il constitue sont presque toujours recouvertes de débris sablonneux, qui voilent, au premier abord, les caractères généraux de la stratification; et, dans beaucoup de circonstances, on serait tenté de supposer que ce terrain a été remanié à une époque plus moderne.

Les marnes irisées forment des collines plus marquées que le grès. Elles Marnes irisées. sont légèrement arrondies, et atteignent jusqu'à 48 o mètres au-dessus du niveau de la mer. La structure schisteuse de leurs roches , la manière dont elles s'effleiuîssent à l'air en donnant naissance à de petits cônes qui s'ac^ cumulent au pied de leurs pentes, l0s dépressions nombreuses qui les sillonnent dans tous les sens, et surtout la présence des gypses, leur communiquent un cachet particulier qui les fait tout d'abord reconnaître, et les identifie avec les collines de la Lorraine et de l'Aveyfon, composées des mêmes terrains.

Ce groupe est très-développé à Sully, à Épinay, k Curgy, aux environs de

GoBtieniieBt du gypie.

De 1 vkose.

Couches, de Saint-Léger-sur-Dheune, de Toulpn» de Gueugnon, de Perrecyles-Forges, et sur le revers oriental de la chaîne autour de Saint-Gueugnonle-Royal, de Marcilly-lez-Buxy, etc. Le gypse, qui est exploité presque partout, pour la bâtisse et pour Tamendeinent des terres, par de nombreuses carrières, rend cette formation d'un grand intérêt pour le pays.

On ne connaît pas de sel gemme dans les marnes irisées de Saône-et- Loire. Cependant M. Rozet, dans un Mémoire fort important qu'il a publié sur le groupe de montagnes qui sépare le Rhône et la Saône de la Loire , annonce que , parmi les sources abondantes qui sourdent de ce terrain, «une d'elles, celle qui se^ trouve près de Fontenay, dans la vallée de « la Dheime, est, en partie, salée ^ » Ce fait prouve que, si les marnes irisées de cette partie de la France ne sont pas riches en sel gemme comme celles de la Lorraine et de la Franche-Comté, cependant on y retrouve encore l'indication de ce minéral.

Outre le grès bigarré et les marnes irisées, sur lesquels nous reviendrons bientôt, il existe encore, dans les environs d'Autun, une troisième roche qui appartient, en partie, à la formation du trias : c'est le grès que M. de Bonnard a décrit sous le nom d'arkose , lequel est composé de quartz, de feldspath plus ou moins altéré , et de quelques paillettes de mica , réunis par un ciment généralement siliceux et quelquefois calcaire. Il forme des masses très-puissantes, ordinairement bien stratifiées, horizontales ou légèrement inclinées dans le sens des pentes granitiques qu'elles recouvrent. Tantôt cette roche repose sur le grès bigarré, tantôt siu» le granité; et, lorsqu'on observe le contact avec cette dernière roche, on remarque un passage insensible, mais toujours mécanique, entre l'arkose et le granité, de sorte qu'on peut facilement se convaincre qu'il est formé des éléments du granité décomposé et réagglutiné par un ciment siliceux. Analogue au grès bigarré par la tiature de ses éléments, et souvent aussi parce qu'il résulte de son remaniement, l'arkose en diffère asse^ notablement par le ciment, lequel est argilo-ferrugineux. La diversité de couleurs, caractéristique du grès bigarré, n'existe pas dans l'arkose, qui est ordinairement gris verdâtre. Plus solide que le grès bigarré, il est souvent pénétré de veines et de

* Mémoire géologique sar la masse de montagnes qui sépare le cours de la Loire de ceux da Rhône et de la Saône, par M. Rozet, capitaine

d*étal-major. (Mémoires de la Société géologique de la France, tom. IV, pag. i lo.)

nombreux filons de quartz calcédonîeux , qui semblent être dus à la même cause que le ciment siliceux. On y trouve de la baryte sulfatée, de la|;alène, et même du fer. oligiste, disséminés dans ]a masse même de Tarkose ou accompagnant les filpns quartzeux qui les traversent.

Carkose est quelquefois lié intimement avec le grès bigarré^ mais, le plus Deax espèces ordinairement, il en est tout à fait indépendant : dans ce cas, sa position ^*^'

géologique est fort incertaine. M. Rozet le regarde comme généralement intercalé entre le grès bigarré et les marnes irisées, et Fassocie à la partie inférieure de cette dernière formation. Effectivement les arkoses de Coucbes qui renferment, d'après les observations de M. l'abbé Landriot, du gypse en filons dans la carrière des Vezaux, et qui sont recouverts par les marnes schisteuses, dépendent du trias; Une partie des roches arénacées qui existent entre les bassins houillers d'Autui\ et du Creusot appartiennent à la même formation ; mais les arkoses des environs de Charolles nous paraissent plus modernes, et nous les avons associés au grès infrajurassique.

Il y a donc deux espèces d'arkoses différentes, séparées Tune de Tautre Arkosedu trias. par la révolution qui a donné les traits fondamentaux de leur forme aux montagnes du Morvan. L'absence du gypse et des marnes irisées, aux environs de Charolles, apporte une grande difficulté à leur séparation, et la similitude de ces grès, formés dans les mêmes circonstances et des mêmes éléments, augmente encore cette difficidté. On est cependant légèrement guidé par le grain de ces roches, et par leur plus ou moins grande facilité de désagrégation : ainsi les arkoses du grès bigarré, plus grossiers que ceux du grès du lias, se réduisent plus facilement en sable; nous ajouterons, en outre , que ces derniers sont généralement mieux stratifiés , et que la couleur ferrugineuse ne s'y montre que rarement. Il faut, toutefois, faire une ex- Arkose

, IV 1* ) .-Il infrajurassique,

ception aux caractères que nous venons dmdiquer, pour les parties de grès du lias qui reposent immédiatement sur le granité : le grain en est grossier ; elles produisent des arènes qui leur donnent une ressemblance complète avec les arkoses du trias.

Lorsque le ciment devient calcaire, toute difficulté disparait : c'est une annonce de la proximité du lias; et, bientôt après que l'acide nitrique a dévoilé ce changement de nature, on trouve des fossiles qui apprennent avec certitude l'âge du grès et la formation à laquelle il appartient. Tels sont les arkoses d'Avallon, des environs de Charolles et de la Clayette.

Da grès bigarré. Suîvânt uQe remaitjue intéresunté àt M. Âmédée Bnrat^, le terrain houiller de Saône-et^-Loire est recouvert par du grès qui ne dépasse pas le bassin houiller dans le sens de sa laideur. Celui-ci affleure le long de ces deux limites E. et 0., tandis qu'au N. et au S. il est couvert par le grès bigarré, qui s'étend plus ou moins loin. Cette disposition particulière indique que les soulèvements qui ont séparé ces deux époques géologiques ont eu lieu suivant des lignes è peu près parallèles à Taxe du bassin houiller, et qui paraissent correspondre avec le système du Rhin.

Le grès qui recouvre immédiatement le terrain houiller est représenté par des couches meubles d'agglomérats,' dont les fragments, légèrement agglutinés par un ciment ferrugineux, appartiennent tous au terrain granitique encaissant, et au terrain porphyriquequi forme une partie des montagnes de la Bourgogne et du Charolais.

Gomposiiioo. Les couchcs les plus inférieures sont composées de galets de grosseurs ®*^®s *' variables, dont quelques-uns atteignent jusqu'à i mètre cube de volume. Les tranchées du chemin de fer du Creusot au canal du Centre fournissent l'occasion de les étudier sur une certaine longueur. Au reste , ce conglomérat grossier n'a que peu d'épaisseur, et , à mesure qu'on s'élève dans la formation, la dimension des galets diminue successivement; mais cependant le grès reste toujours à grains fort grossiers, et ne devient ni schisteux ni micacé, comme cela est si fréquent dans le grès bigarré de l'E. de la France. Cèst probablement cette circonstance qui a conduit plusieurs géologues, et notamment M. Rozet, à faire deux divisions dans ce terrain arénaeé, l'une sôus le nom de grès rouge, l'autre sous celui de grès bigarré. L'observation de M. Burat que nous venons de mentionner, donne du poids à l'opinion de M. Rozet, en montrant qu'il existe une différence de stratification entre le grès qui recouvre le terrain houiller d'Âutun et les marnes irisées. Toutefois le passage que l'on observe entre les différents grès colorés en rouge des environs d'Autun et du Creusot ne nous a pas permis d'en distinguer les époques dans la carte géologique. Comme le grès bigarré est de beaucoup le plus abondant , et qu'il présente , dans son passage aux marnes irisées, un indice non équivoque de son âge géologique, nous avons colorié le tout sous le nom de trias.

Les parties supérieures sont composées, presque exclusivement, de marnes

* Description géologique da bassin houiller de Saône-et-Loire , par M. Amédée Burat.

grossières vertes i^t rouges^ dont les caractères rappelleraient ceux des marne» irisées de TE., si elles n'étaient ptoétrées Ôl arène ou sable granitique qa'on peut presque toujours en extraire par la lavage, et qui forme le fond de la plupart des vallons. Dans plusieurs localités, cette arène domine; elle prend de la solidité et passe à Tarkose et au psanmaite. Ce terrain, si souvent à nu et facile à étadier, ne présente aucuns débris organiques qui puissent «ervir à le classer; partout les couches donnent Tidée d'un second remplissage violent et rapide des dépresùons houillères qui avaient échappé jusqu'alors k toute nouvelle sédimentation, par des courant^ venus des contrées exclusivement granitiques.

En plusieurs points de ce bassin du trias, on peut apprécier Tinfluence Fausse analogie de cf» courants sur les surfaces houiUères elles-mêmes, Les résultats de cette ^ooaches^^ action sont la formation de couches d'argile noire , ou la coloration en noir ^^^totaiT"*"" des grès arkoses : circonstances qui donnent une apparence houillère k cer* taines parties de grès supérieures au^ terrain houiller. A Changy, k la Cou* draye, k Saint-Dizier, cette apparence est telle, que le» eiiploitant^ ont Ipng^ temps regardé comme houillers quelques affleurements que l'on a reconnus depuis appartenir réellement au grès bigarré. En effet, toutes les recherches entreprises dans ces terrains pseudo^ houillers ont appris qu'ils ne contiennent pas de véritables couches de combustible.

Le terrain de gré» bigarré est généralement accidenté d'unie manière très- Diraction sensible; ses couches inclinent vers le N. O. ou vers le S. E,, et leur direo- ^ ^^^ *** tion est constamment celle du bassin, c'est-à-dire que les çoudbes de ce teP'rain sont accidentées à peu près comme, celles du bassin houiller qu'iU re>couvr^it, mais avec des inclinaisons beaucoup moins prononcée^. Ain^i le terrain houiller plonge souvent sous des inclinaisons qui vont au delà de 45^ •' de telles inclinaisons sont, au contraire^ iiares dans les grès bigarrés. Le ter*rain houiller et le terrain de grès bigarré de Sa6ne-etrLoir& ont donc subi des accidentations dans de^ directions voisines les unes des autres, marquées à la fois par des inclinaisons et des failles formées à des époques très-éloignées.

Ces accidents soivt en riq>port, les premiers avec le système du N. de l'An^ gleterre, et les seconds avee le système du Rhin. Les dermers soat entière*ment indépendants des filons d'eurite et de porphyre qui traveraent le grar nite dans tous les sens et pénètrent dans le terrain houiller* Les pointe44e roches plutoniques qui percent le grès bigarré dlt39/s quelqiMa localités ne

sont que des parties saillantes déjà solidifiées lors du dépôt de ce grès, et qu'il a recouvertes en se formant : car toute la surface de ces pointes est décomposée, ainsi qu'on l'observe aux environs d'Assertenne et du Breuil. Ce résultat était, du reste, facile à prévoir, puisque nous avons annoncé que les porphyres et les eurites existaient en galets dans le grès bigarré.

Quant à la composition de ces couches arénacées, on pourrait leur appliquer ce qui a été dit du terrain de grès rouge, souvent superposé au terrain houiller : c'est le type de la pauvreté, soit en minéraux disséminés, soit en roches utiles. Rarement on y peut trouver quelques bancs analogues à l'arkbse qui soient exploitables comme pierres de construction. A l'exception des parties noirâtres et schisteuses que nous avons déjà mentionnées, aucun phénomène d'intercalation n'en varie l'aspect ni la couleur rouge ou bigarrée. Enfin l'absence complète de débris organiques végétaux annonce une certaine différence dans la génération de ces roches meubles arénacées avec celle des grès bigarrés de l'E. de la France, avec lesquels elles n'ont de commun que les couleurs variées et la diminution graduelle des éléments, depuis les conglomérats de la base jusqu'aux couches marneuses de la partie supérieure.

Marnes irisées. Ce qui identifie la position de ces terrains rouges à l'époque du grès bigarré, c'est la liaison que nous avons déjà signalée entre ce grès et le keuper parfaitement caractérisé. Dans beaucoup de localités, le grès est, en effet, recouvert d'une alternance de marnes rouges et vertes, se délitant en fragments polyédriques par la dessiccation, comme le keuper de l'E., et contenant souvent des gypses à surface mamelonnée, botryoïdes, à cassures compactes, en blocs disséminés dans certains bancs suivant le sens de la stratification.

Ces marnes irisées se confondent complètement, par leurs caractères minéralogiques, avec les couches supérieures du grès bigarré; mais la stratification établit des différences notable^ entre elles et une partie au moins des grès inférieurs, dont les marnes irisées ne partagent pas Taccidentation profonde et générale. Le plus ordinairement elles sont en couches sensiblement horizontales, comme à Saint-Léger, à Epoigny, à Buxy, etc Enfin

elles ne possèdent pas la continuité que l'on remarque dans les grès inférieurs au-dessus du terrain houiller, et ne semblent former que des dépôts isolés, disséminés d'une manière irrégulière sur la surface du bassin houiller : dernières influences de la sédimentation. On n'observe plus,

au-dessus des marnes, que des couches du terrain roug^ remaniées à l'époque du dépôt des terrains tertiaires ou du terrain alluvial, qu'on rencontre avec abondance dans les vallées de la Dheune et de la Bourbince.

Les marnes irisées renferment accidentellement quelques bancs de calcaire magnésien, et Ton a trouvé quelquefois, dans leur partie supérieure, des bivalves fossiles et des impressions végétales.

Les environs de Saint-Léger-sur-Dheune sont un des points où les caractères des marnes irisées sont les mieux développés. Lé gypse y constitue un dépôt puissant; il y est exploité par plusieurs carrières à ciel ouvert, ou" par travaux souterrains : leurs produits en sont exportés par le canal du Centre , sur la Saône, le Rhône et la Loire. Pour montrer l'identité de ces marnes irisées avec celles des Vosges et des autres parties de là France, nous croyons utile de donner une coupe extraite d'un Mémoire que M. Levallois, ingénieur en chef des mines, a publié sur le gisement du plâtre de Saint-Léger ^

Placé dans un fond, sur la petite rivière de Dheune, le village de Saint- Léger est environné de tous côtés par des collines en général bien cultivées et sans déchirements; aussi on ne peut étudier la constitution géologique du terrain que dans les excavations qui ont été pratiquées pour exploiter la pierre à plâtre.

Les exploitations sont ouvertes dans la colline qui domine le village à TE., et s'allonge du midi vers le N. Elle est circonscrite au midi, à moins de 2 myriamètres de Saint-Léger, par un petit vallon, sur le revers duquel se montre le terrain houiller qui règne ensuite dans la commune de Saint- Bérain. Elle est limitée à l'O. par la Dheune; vers le N., elle s'étend au loin sans changer de caractère.

La formation gypseuse existe principalement à mi-côte : on peut l'obser- Gypse ver dans plusieurs carrières exploitées à ciel ouvert, dans les quelles on * «n'-Lég»^remarque la succession suivante des couches.

Sous 2 mètres à peu près de terre végétale, on trouve :

1^ Un calcaire dur, compacte, quoique se délitant à l'air, d'un blanc légèrement verdâtre , ne faisant avec l'acide nitrique qu'une effervescence trè»-lente , et semblable , sous ce rapport , aux dolomies compactes.

^ Mémoire sur les carrières et les Jours à plâtre ingénieur en chef des mines. (Atm, des mines, de Saint-Liger'Sur-Dheunej par M. Levidlois, i "* série, tom. Vil, pog. 483.)