ÉTUDE DES FORMES DU SOL

La configuration du sol est un sujet d'étude non moins important sous beaucoup de rapports que celui de sa composition; les formes extérieures donnent souvent la clef de la structure intérieure, et facilitent le tracé de coupes résumant les connaissances que l'on a pu rassembler sur la géologie d'une contrée. Les anciens géologues ne séparaient jamais l'étude de la configuration superficielle d'un pays de celle des roches et des formations. La configuration du sol et son altitude exercent en effet la plus grande influence sur les conditions de température et sur la végétation.

Lorsqu'on a étudié les lignes géographiques d'une contrée, de

manière à pouvoir bien apprécier sa forme superficielle, on a

singulièrement facilité le tracé des lignes géologiques. Il y a, en

effet, une concordance presque constante entre les lignes de

forme et celles de composition; de telle sorte, qu'une fois fixé sur les premières, le régime des secondes devient beaucoup plus facile à tracer. Ainsi les bassins hydrographiques ont avec les bassins géologiques des relations telles, qu'après avoir déterminé le régime des soulèvements qui ont accidenté un pays on peut présumer sur-le-champ la marche que doivent suivre les zones d'affleurement.

Si par exemple les mouvements qui ont accidenté le sol ont eu lieu avant le terrain tertiaire, on peut prévoir non-seulement la position des alluvions qui sont parallèles aux cours d'eaux actuels et qui s'élèvent à des niveaux que l'observation conduit à déterminer, mais encore les contours des bassins tertiaires grossièrement parallèles à ceux des bassins hydrographiques, et d'autant plus développés en étendue que les lignes de partage sont moins saillantes.

Les masses soulevantes forment des points culminants qui suivent une certaine direction; les contours de ces masses une fois déterminés facilitent le tracé des zones d'affleurement des terrains soulevés qui s'appuient sur ces masses. Les lignes d'affleurement présentent en effet leurs tranches successives et imbriquées, depuis les plus anciennes jusqu'aux plus modernes, à mesure qu'on descend sur les flancs du sol accidenté, en suivant des Ugnes normales aux plans de soulèvement.

Il n'est donc pas nécessaire de suivre pas à pas les lignes d'affleurement pour les rapporter sur une carter géologique; une fois le régime de ces lignes bien apprécié, la partie intermédiaire entre deux points observés peut être conclue dans des limites d'exactitude très-resserrées. Enfin, après avoir tracé les contours des bassins des divers dépôts sédimentaires, il est facile d'en conclure le régime souterrain de la stratigraphie et de définir ce régime par des coupes. On appréciera tout le parti à tirer de cette méthode de travail en étudiant avec soin les belles cartes géologiques de la France, de l'Angleterre et de l'Allemagne, et en appliquant sur ces caries les principes de tracé que nous venons d'indiquer rapidement.

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Dans toute exploration de ce genre, l'ingénieur doit déterminer la situation absolue de points fixes qui puissent servir de repères pour la construction de ses cartes. A cet effet, il lui faut: 1* mesurer la hauteur absolue ou relative d'un point; 2* les pentes de certains versants ou thalwegs; 3** les distances; 4** enfin, les directions rapportées, soit au nord magnétique, soit au nord vrai.

Les divers instruments dont on fait usage doivent avant toul être portatifs; comme il faut opérer promptement, on préférera les moyens approximatifs à ceux qui offrent plus de précision ^ mais qui nécessitent un matériel encombrant et de longues préparations.

La boussole est l'instrument essentiel du géologue : la plus ordinairement employée a la forme d'une montre de 6 à 8 centimètres de diamètre. La position de Taiguille, qui doit être montée sur chape d'agate, est indiquée par un limbe divisé en 360 degrés. Les points cardinaux sont marqués, le Nord, Nà 0**; le Sud, S. à 180". Sur les boussoles divisées en quatre fois 90 degrés, les positions de TEst et de TOuest sont quelquefois interverties, 'c'est-à-dire que l'Est se trouve à gauche et l'Ouest à droite. Voici pourquoi : supposons que l'observateur mire un point situé au Nord, 35 degrés ouest : il cherchera d'abord la direction Nord, fera coïncider le point N. avec l'extrémité de l'aiguille bleue; puis, pivotant sur lui-même et tournant vers la gauche, il dirigera la ligne N.-S. sur le point qu'il a choisi pour mire : Taiguille, restant dans sa direction, se transporte alors sur o^t^; c'est elle qui marque l'angle décrit, et on lit en même temps N. 35* 0., tandis que, s'il n'y avait pas eu inversion dans la notation, on aurait pu se tromper en hsantN. 35'' F.

Il est important, lorsqu'on prend note des directions, de mentionner si l'on fait usage du Nord magnétique ou du Nord! Trai. On sait, par exemple, que, dans nos latitudes, la déclinaison de l'aiguille aimantée est moyennement de Si" 0., mais cette déclinaison varie rapidement lorsqu'on se déplace, et de plus elle n'est pas constante dans un même pays. Le mieux est donc

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de ne pas faire immédiatement la correction qu*il sera plus facile de faire après, mais il est indispensable de mentionner la règle qu'on aura suivie, sans quoi les indications perdraient toute valeur.

La boussole de poche est munie d'un perpendicule destiné à mesurer approximativement les inclinaisons. Un taquet mobile permet de placer la ligne N.-S. de la boussole suivant l'inclinaison qu'on veut mesurer; cette ligne est le diamètre d'un demicercle, et le perpendicule indique l'inclinaison cherchée, sur la graduation de ce demi-cercle.

Ceux qui ont levé des plans à l'aide de la boussole comprendront le parti précieux qu'on peut tirer de la boussole de poche pour relever une multitude de directions qui, étant orientées par rapport à d'autres points connus, permettront de déterminer la position d'autres points qui ne l'étaient pas. L'usage continuel que l'on en fait détermine quelquefois à adopter la boussole de réflexion avec alidade, soit celle dite de Burnier, où le mirage est facilité par un double fil vertical qui permet de lire avec exactitude, au moyen d'une loupe, la notation sur un hmbe mobile. On peut également employer pour mesurer les inclinaisons un éclimèlre portatif.

Le moyen le plus usité pour mesurer les hauteurs est le baromètre, dont les indications, constatées sur les points qu'on veut mesurer, sont ensuite comparées à celles qui doivent être constatées en même temps sur un autre baromètre placé en un point dont la hauteur est connue. Ces baromètres sont pourvus de thermomètres placés de telle sorte que leur notation puisse être considérée comme indiquant la température du mercure des baromètres. L'observateur doit, en outre, être muni d'un thermomètre destiné à constater la température de l'air ambiant.

On peut, par le moyen de ces baromètres et des tables de calcul, mesurer les hauteurs d'une manière très-expéditive et sans s'exposer à une chance d'erreur de plus de ràô' Pour cela, deux baromètres étant construits dans des conditions identiques de dimensions, échelles, verniers, position des thermo-

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mètres, etc., un observateur placé à la station inférieure, par exemple dans la ville la plus voisine des hauteurs qu'on «e propose de mesurer, prend les notations exactes de H (hauteur du baromètre), T (température du thermomètre adhérent), t (température de Tair ambiant au moyen d'un autre thermomètre suspendu dans l'air). Les observations sont faites à une heure convenue et pendant tout le temps que l'autre observateur fonctionne de son côté.

Celui-ci, muni des mêmes instrumenis, arrive successivement sur les points dont il veut mesurer les hauteurs, s'arrête, et prend les mêmes notations de /t, T' et t'. A cet effet, il suspend son baromètre à l'ombre, ainsi que son thermomètre pour l'air ambiant, et consacre environ une demi-heure à chaque station; enfin, il note exactement sur son carnet l'heure de l'observation. Il pourra ainsi parcourir une série de hauteurs; puis, en rentrant, il relèvera sur le carnet de la station inférieure les observations qui correspondent aux heures de celles qu'il a faites de son côté, et il obtiendra les nombres cherchés d'après la formule* ou d'après les tables préparées pour faciliter les calculs.

' La comparaison en Ire les deux baromètres donne la hauteur relative cherchée, d'après ce principe que les densités de l'atmosphère décroissent, à mesure qu'on s'élève, en progression géométrique, tandis que les hauteurs décroissent en progression arithmétique. Or la densité d'une couche d'air dépend de la pression qu'elle supporte et est indiquée par la colonne barométrique : donc elle est indiquée par le logarithme de la densité ; donc la hauteur d'un point A, audessus d'un autre qui est déterminé H, est donnée par

X = logarithme H — logarithme h.

En calculant une table d'après ce système de logarithmes, on déterminerait une hauteur par deux observations bai-ométriques. En comparant un grand nombre de mesures trigonomélriques avec les mesures barométriques, on a reconnu qu'il suffisait, pour les rendre sensiblement égales, de multiplier les logarithmes ordinaires par le coelTicient 18 317. En se servant des logarithmes des tables, ta formule est donc