CHAPITRE XII

Géologie»

Le système dominant relatif à la théorie de la terre, c'est que tons les matériaux du globe ont été primitivement dans un état fluide , et que la cause de cette fluidité était le feu. L'hypotnèse d'un feu central , admise par Descartes , Leibnitz , Buffon , et combattue par Saussure , Pallas et Werner, triomphe aujourd'hui ; Fourier a donné à cette théorie l'imposante autorité des calculs mathématiques. Il résulte des observations faites dans les caves de l'Observatoire de Paris , qu'il est un certain point oii la chaleur est invariable, été comme hiver, et au-dessous du quel la température augmente d'un degré par trente mètres : ce qui ferait croire que la chaleur delà terre, à une demi-lieue de profondeur, sous Paris , atteint déjà la température de l'eau bouillante. Ces observations ont été confirmées par celles qui ont eu lieu dans un grand nombre de mines et de trous faits par la sonde. M. Cordier a particulièrement étudié la loi qui règle l'accroissement de la chaleur centrale : on a trouvé une moyenne qui, si elle est exacte, prouve qu'à

auinze ou vingt lieues de profondeur, l'intérieur u globe doit avoir une chaleur capable de tenir les laves et toutes les roches connues en fusion. Les géologues sont donc portés à croire que le noyau de la terre conserve encore sa fluidité pri^

||4 liVBE QUATRIÈIffil.

mitive, et que Técorce du globe , qui ne dépasse

Îtas , daus les endroits où elle est le plus épaisse, a cent-vingtième partie du diamètre terrestre , ne s'est solidifiée qu'en se refroidissant.

La géologie est, à proprement parler, la science qui enseigne la position respective des minéraux et leur distribution dans les couches du globe. Vers la fin du xviii* siècle, on n'avait établi qu'une distinction assez superficielle entre les montagues, selon leur richesse ou leur pauvreté en filons métalUques. MM. Lehman et Rouelle sont les premiers géologues qui divisèrent les couches du globe en terrains primitifs et en ter* rains secondaires : les uns composés de roches abondantes en métaux, les autres déposés parles eaux sur les premiers et remplis de débris de corps organisés.

Cette idée prit un grand développement par les travaux de MM. Saussure , Dolomieu, Deiuc et Wemer. Ces savants établirent de nouvelles divisions entre les terrains primitifs et les terrains secondaires. Ils reconnurent , sous les rochers à filons, le massif des rochers de granit qui, formant la couche la plus compacte du globe , percent d'étage en étage les terrains supérieurs, et s'élancent au-dessus de la terre, à des hauteurs prodigieuses, en chaînes de montagne. 8ur les flancs des roches granitiques , ils virent y couchées en désordre , les substances à fissures métalliquesj, telles que les gneiss et les schistes : ils

i>urent même compter les âges des filons, d'après eur position respective. Les terrains secondaires Içur apparurent dans des positions fort diverses, ceux-ci brisés, ceux-là relevés, presque tous houreversés. Les calcaires, la houille, la craie , les diverses sortes de grès des coquillages mélangés

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dans les marnes et dans les matières arénacées , se montrèrent à leurs yeux comme les principaux éléments des terrains secondaires. Ils trouvèrent jetés pêle-mêle, dans les dépôts supérieurs , des restes carbonisés de végétaux , des débris de poissons et de reptiles , des ossements de quadrupèdes.

D'autres géologues, Pallas, de Buch , Ramohd, Humboldt, Cuvier, Delamarck, firent des recherches qui , secondées par les descriptions minéralogiques des divers pays, nous permirent de mieux connaître )a structure intérieure du globe. En Angleterre , Greenough , Granville Penn , Conybeare, Philips, Sedgwich. Buckland, Mac- Culloch, Delabèche, Lyell, ont attaché leurs noms aux progrès les plus récents de la géologie générale. On avait d'abord divisé Fécorce de la terre en terrains primitifs j terrains de transition , terrains secondaires et terrains tertiaires. D'après le système adopté aujourd'hui par MM. Beudant, Elie de Beaumont , Dufrénoy, Lyell , on distingue particulièrement deux sortes de terrains : les terrains de sédiment et les terrains de cristallisation. Ceux-ci percent ceux-là , en tout sens. C'est danS les terrains de cristallisation que se rencontrent les matières autrefois désignées comme terrains primitifs; quant aux terrains de transition^ ce n*est autre chose que les terrains sédimentaires le^ plus anciens dans lesquels se sont intercalées des icouches cristallines. On se sert encore de ces défiominations , terrains secondaires et terrains tertiaires pour désigner les parties supérieures de l'écorce du globe , où ce mélange se Fait inettiarquer.

A mesure que la chaleur aurait diminué , les particules àe matière se sehiient cristaUiséés et

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auraient formé peu à peu une croûte composée de métaux oxidés : cette croûte, non encore découverte, a dû être brisée par les granits qui sont partis de dessous. Les ingénieuses expériences faites par M. Gregory Watt, sir James Hall , le

Srofesseur Mitscnerlich et Berthier, pour prouire, à Faide du refroidissement après la fusion, des roches cristallines artificielles , ont étayé Topinion qui regarde les couches de cette nature comme devant au feu leur origine. Cette puissance ignée , affaiblie dans la succession des âges du globe, se révélerait encore aujourd'hui par les éruptions volcaniques, images dégénérées de sa primitive énergie. La théorie des volcans a été

Îarticulièrement étudiée parDesmarets, Faujas, ^aubuisson, Breislak, Montlosier, et plus récemment par MM. de Humboldt, Beudant, £lie de Beaumont, etc. On explique aujourd'hui ces terribles phénomènes par la contraction que le refroidissement fait subir, en certains endroits, aux matières encore liquides que renferme le sein de la terre. On conçoit que, dans cet état , la surface solide du globe qui ne change plus de volume se ride et soit violemment poussée au dehors. Il faut tenir compte aussi de certaines matières volatiles qui seraient tenues à un état encore inconnu de mélange ou de combinaison dans la matière liquide, et qui se dégagent aussitôt qu^elles se solidifient.

Cuvier, persuadé que les couches de la terre n'avaient pu se former que successivement après d'immenses intervalles, a pensé que la vie n'a pas toujours existé sur le globe , et qu'il était facile de reconnaître le point où elle avait commencé à déposer ses produits. Delabèche, dans son ou-

vwga intitulé; R^Qhrah^ sur h géçlogiç théçri*

SCIENCE DE r^ NATITRE. ir;

^u€j a exposé Thistoire conjecturale des bouleversements de la terre. Cette partie des terrains de cristallisation qu'on appelait terrains primitifs ne renferpie point de restes organiques.

Les terrains qui répondent à ceux qu on nommait terrains de transition unissent )es restes de la formation primitive avec les premiers dépôts des formations subséquentes :ils contiennent des débris de productions organiques , mêlés à Tardoise, au grès, à la pierre à chaux et à des roches accumulées , portant l'empreinte d'un choc vio lent d'eaux agitées.

Les terrains secondaires sont formés de calcaires, d'argile et de dépôts arénacés siliceux : ces ter^ rains sont propres à la végétation lorsque la surface du sol est formée aargile ou de sable. Ils contiennent des restes de zoophytes , de crustacés, de testacés et de poissons. Les seuls mammifères terrestres qui aient été découverts jusqu'à présent dans ces terrains sont de petits quadrupèdes de la famille de l'Opossum, qui ont été trou vés dans la formation oolithique à Stcnes-Field près d'Oxford. Mais ce qui distingue les terrains secondaires, c'est l'abondance de reptiles fossiles : ces animaux, dont les uns sont exclusivement Tnarins, les autres amphibies, les autres terrestres, ont des formes gigantesques ; on les a nommés reptiles sauriens. Parmi ces reptiles, se distinguent le Megalosaurus , lézard trouvé dans la forêt de Tilgate en Sussex, qui paraît avoir atteint la longueur de soixante à soixante-dix pieds ; Y Ichihyosauriis j lézard-poisson qui avait quatre rames au lieu de pattes; le Plesiosaurus , qui au corps d'un lézard joignait le long cou d'un cygne ; et enfin le Ptérodactyle y l'un des animaux les plus extraordinaires qu'ait restitués le génie de Cu-

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TÎer, sorte de lézard volant, véritable dragon ou harpie, ayant deux ailes attachées au corps garni d'écaillés d'un reptile.

Enfin les terrains tertiaires se font remarquer

5ar une abondance de dépôts d'eau douce et par es dépôts marins: ces deux genres de dépôts se succèdent alternativement. Les débris trouvés dans les dépôts marins sont beaucoup plus analogues aux animaux vivants que ceux qu on trouve dans les terrains secondaires. C'est dans ces couches remplies d'ossements fossiles de mammifères que l'immortel Cuvier a fait ses plus l>elles découvertes. Nous devons mentionner d'abord cinq espèces de mammifères qui y ont été retrouvées par ce grand naturaliste, savoir : le Patœotheriuniy qui tient à la fois du rhinocéros, du cheval et du tapir; X Anaplotherium , qui ressemble tantôt à un âne , tantôt à la eazelle; le Lophiodon^ qui tient de l'hippopotame; 1 Jnthracotherium, qui a quelque chose du porc; le ChéroDOtxtme ^ qui n'est qu'une variété du genre précédent; et VJdapisj qui est une sorte de çrand hérisson. Ces cinq espèces, aujourd'hui étemtes, appartiennent à l'ordre des pachydermes, c'est-à-aure des animaux dont la peau est épaisse .heurs os, et ceux de beaucoup d'autres que nous ne pouvons nommer, étaient mêlés aux restes de mammifères et de reptiles qui ne peuvent vivre aujourd'hui que sous les plus chaudes latitudes de la terre. Mais les deux mammifères fossiles les plus curieux qui aient encore été découverts sont le Dinotherium et le Megatherium: le premier a ét^ trouvé en France et en Allemagne , le second dans l'Amérique du Sud. Le génie de Cuvier a au recomposer ces deux animaux : l'un est un tapir énorme, Vautre est de Fespèce des paresseux, mais avec

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les particularités les plus étranges et dans les proportions les plus démesurées.

Cuvier avait également ressuscité le Mammouth et le Mastodonte^ sorte d'éléphants gigantesques, à long poil et à laine épaisse, qui appartiennent au même âge du globe que le dmotherium et le megatheriimi.

On s^est beaucoup occupé, dans ces derniers temps, des restes fossiles d animalcules du genre des mfusoires. On s'est assuré que les couches du tripoli étaient formées par la prodigieuse agglomération des carapaces siliceuses de ces petits animaux. Cette observation est principalement due à M. le professeur Ehrenberg , qui a étudié les éléments dont étaient formées les couches de tripoli en Bohême, et qui paraît aussi avoir trouvé ces fossiles microscopiques dans la semiopale des roches porphyriques.

Un fait bien digne de remarque, c'est qu'aucun fossile humain n'a été retrouvé dans le sein de la terre: la géologie en a inféré que toutes ces générations successives d'animaux, et les révolutions terrestres qui les ont détruites ont précédé la création de l'homme. Ainsi il aurait existé un inonde antérieur au nôtre; ce monde serait en ruine sous nos pieds , et son histoire serait écrite par les mains de la mort dans les entrailles du globe qui fut le séjour et est devenu le tombeau de ses habitants.

Les progrès les plus récents de la géologie sont marqués par l'étude approfondie des végétaux fossiles. M. Faujas a décrit plusieurs de ces vé-

S (é taux; mais cette partie de la science s'est développée à la fois en France, en Allemagne, et en Angleterre, par les belles recherches de M.Adolphe BroDguiart , qui publie une Histoire générale

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des végétaux fossiles ; de M. le comte de Sternberg , qui donne à Leipsick et à Prague la Flore du monde primitif, et de MM. Lindley et Hutton , qui éditent la Flore fossile de l'Angleterre. M. Cotta a publié aussi un intéressant ouvrage sur les restes fossiles des fougères arborescentes qui abondent dans la nouvelle pierre k sablon rouge de Saxe, près de Chemnitz.

La découverte de restes d'animaux présageait celle de débris appartenant au règne végétal : car Texistenjce des êtres vivants implique la formation antérieure ou contemporaine des plantes destinées à les nourrir. Dans les terrains ignés^ où na été découvert aucun fossile animal^ on n a retrouvé non plus aucun fossile végétal. Dans les

Earties inférieures des terrains de sédiment y ces erbes marécageuses et sous-marines qu'on appelle /?reZe5 d'eau, et quelques plantes qui, n'existant plus aujourd'hui sur la terre, semblent avoir exigé un climat plus chaud que nos tropiques, coexistent avec les ossements des plus anciens animaux. Dans les couches secondaires se retrouvent deux familles de végétaux qui comprennent beaucoup de formes existantes , savoir : les cycadées et les conifères, qui réclament la tçmpérature actuelle de nos tropiques. Dans les couches tertiaires, ces familles sont remplacées par celle des dycotilédones, qui est beaucoup plus compliquée; on y trouve aussi le palmier qui atteste une température modérée.

Ces découvertes récentes ont confirmé de plus en plus Torigine végétale des charbons de terre. M. Hutton, en coupant des morceaux de ces charbons par bandes très-minces , et en soumettant ces dernières au microscope , y a reconnu les lignes éyidents de la Structure végétale, et il attri«

SCIENCE DE LA NATURE. aai

bue la variété des houilles à celle des plantes d'où elles proviennent. M. Buckland, visitantles mines de charbon de Bohême, a observé autour de lui, avec un profond ëtonnement, tous les caractères et toutes les formes de la végétation. Ces vastes dépôts de houille lui ont paru ressembler à une forêt tout entière ensevelie dans les cavités du globe , et carbonisée sous le poids des siècles. La bouille , qui un jour fut arbre, a retenu son ancienne forme : elle s'élève en tiges, se déploie en rameaux, serpente en feuillages; on croit voir, s'il est permis de s'exprimer ainsi, le squelette d'une forêt qui a orné l'un des mondes détruits.

La théorie qui a occupé le plus vivement l'attention des géologues depuis quelques années est celle qui regarde la formation des principales chaînes de montagnes et leur ancienneté relative. A cette théorie se rattachent les noms de MM. Léopold de Buch et Elie de Beaumont.

L'un a affirmé le premier que les montagnes, loin d'être aussi vieilles que la ten'e, n'a*» vaient pas même l'âge des couches légères qui sillonnent leurs flancs, et que ces chaînes orgueilleuses, venues d'en bas, avaient percé à diverses époques la croûte du globe , soulevées et portées jusque dans la région de la foudre par je ne sais quelle force née du centre de la terre; le second a complété cette théorie, et l'a fondée par des recherches et des observations multipliées et coordonnées avec une rigoureuse méthode. M. Rlie de Beaumont a remarqué que dans les pays de plaines la disposition de ces couches de la terre que nous avons mentionnées plus haut comme formées par des dépôts , soit marins, soit d'eau douce, était toujours horizontale, ^ais que cette

disposition changeait dans les contrées montagneuses, et que les couches étaient inclinées vers les montagnes sur les flancs desquelles on les trouve placées. Or, M. Elie de Beaumont a pensé que la manière dont les détritus charriés par les eaux avaient formé peu à peu ces couches, attestait qu'elles avaient dû être toutes primitivement horizontales : d'où il a conclu qu'elles avaient été déchirées et entraînées au-dessus du niveau de )a terre, dans une situation plus ou moins verticale, lorsque les montagnes avaient percé la croûte du glohe.

Il a cru établir la justesse de cette hypothèse sur ces deux observations, savoir: i** que des dépôts de même nature et de même âge que ceux qui participent à la hauteur prodigieuse de plusieurs montagnes n^atteignent ailleurs qu'une élévation très-médiocre; 2** que sur le flanc des montagnes, les cailloux enfermés dans les couches sont eux-mêmes redressés et reposent plus ou moins sur leurs pointes, selon que la couche est elle-même plus perpendiculaire, tandis que dans les plaines où les couches sont horizontales, les cailloux sont couchés dans une direction analogue.

La géologie moderne a cherché aussi à justifier la théorie du soulèvement des montagnes par des faits qui tombent sous lobservation.

On a présenté la Suède et la Norwège comme s'élevant encore chaque jour au-dessus de la mer ; ce mouvement, remarqué depuis le temps de Linnée , est appréciable sur les roches dont la Baltique baigne le pied. M. Arago a inféré des curieuses observations faites à cet égard par M. Hallstrom, que le sol de la Scandinavie occidentale montait de plus de quatre pieds par

SCIENCE DB LÀ NATURE. asS

siède. La formation du Monte-^Nuovo, qui a eu lieu sur la côte de Pouzzoles en quarante-huit Heures; l'élévation, en 1769, d'un terrain de trois à quatre milles carrés, qui est devenu dans Tintendance de Valladolid, au Mexique, à la suite de plusieurs tremblements de terre, une montagne dont la cime avait près de 5oO pieds de hauteur; l'apparition d'une tle nouvelle dans l'archipel grec, en 1707; enfin l'effet de l'effroyable tremblement de terre qui en 1822 a soulevé tout le Chili: tels sont les principaux exemples cités à l'appui du système qui fait naître des montagnes par voie de soulèvement. C'est en prenant ce système pour point de départ que M. Elie de Beaumont a démontré que toutes les grandes montagnes de l'Europe ne dataient pas de la même époque, et qu'il s'est cru en droit de les classer selon Tordre de leur ancienneté relative. Le procédé qu'il a suivi dans ses recherches est fort simple. Il vit en examinant la pente des montagnes, que tantôt les couches s'y trouvaient toutes relevées, et que tantôt il n'y en avait qu'un certain nombre qui se trouvassent dans cette position : dans ce dernier cas, c'étaient les plus profondes, c'est-à-dire les plus anciennes, qui étaient inclinées; les autres, c'est-à-dire les plus récentes, avaient conservé leur assiette horizontale dans les plaines qui se prolongent jusqu'à la rencontre des pentes montagneuses. M. Ëlîe de Beaumont a déduit de cette observation que les couches qui étaient restées horizontales s'étaient formées postérieurement à la montagne, et qu'en conséquence les montagnes étaient plus ou moins anciennes selon la nature et le nombre des couches relevées. Ce chronomètre une fois

aa4 LIVRE QUATRIÈME. SOENCE DE LA NATURE.

trouvé, il lui a été facile d'assigner Tancienneté relative des montagnes.

Voici Tordre d'ancienneté dans lequel il a rangé celles dont il s'est occupé : les chaînes de la Saxe, de la Côte-d'Or et du Forez; le système des Pyrénées et des Apennins, les Alpes occidentales, les Alpes centrales.

M. de Beaumont a examiné , en outre, les rap-

{lorts de position que pouvaient offrir ensemble es montagnes qui avaient percé la croûte du globe à la même époque. Les montagnes contemporaines lui ont paru disposées sur la surface du globe dans une direction parallèle à un grand cercle de la sphère : ce qui lui a permis de supposer que toutes celles des montagnes du globe qu'il n'avait pas encore observées et qui se trouvaient parallèles, dans leur système, à l'un de ces arcs de grand cercle, dataient de la même époque que tel ou tel groupe de chaîne déjà étudié. On peut en conclure avec plus ou moins de probabilité, selon les cas , i° que les Alléghanys de l'Amérique du Nord, les monts de la Grèce, ceux ai sont situés au nord de l'Ëuphrate, la chaîne es Gates dans la presqu'île de l'Inde, devaient être sorties de la terre en même temps que les Apennins et les Pyrénées; i^ que les montagnes placées entre la Norwège et la Suède et la Cordillière du Brésil étaient contemporaines des Alpes occidentales; 3*^ que le Balkan, la chaine centrale du Caucase, l'Himalaya et l'Atlas ont percé la croûte du globe en même temps que les Alpes centrales.

livKe cinquième.

D«s progrès faturê des sclenees et des arts.