Mém. de l'Académie des sciences, année lîîl, p

2. B. de Saussure, Voyages dans les Alpes, t. I, § 172 et suiv.

'S. En 1789 et 1790, Dolomieu visita le Mont-Blanc et le Mont-Rose, il examina les roches qui forment la vallée du Rhône, il franchit le Saint-Gothard et suivit la chaîne des Apennins, depuis le lac Majeur jusqu'aux rives du Garigliano ; il foula les cratères éteints de la plaine latine, retrouva aux champs Phlégréens le pays des Lestrygons, et revint en France en 1791, apportant de riches collections minéralogi ques. Dans les années suivantes, il explora l'Auvergne et les Vosges. La part qu'il prit à l'expédition d'Egypte lui permit de visiter le Delta, la vallée du INil et les sables mouvants de la Libye. Le 7 mars 1799, il se rembarqua à Alexandrie; rejeté par une tempête dans le golfe de Tarente, il fut fait prisonnier, endura pendant vingt-un mois, dans les cachots de l'Ordre de Malte, à Messine, les plus horri-

Dolomieu faisait ses courses géologiques à pied, le sac sur le dos, le marteau à la main ; elles développèrent en lui de grandes pensées sur les révolutions du globe, sur le soulèvement des montagnes, sur le siège des conflagrations des volcans, sur le trapp \ sur l'origine du basalte, sur la nature d'un calcaire particulier qui a reçu le nom de dolomie.

L'origine du basalte, de cette roche d'un brun tirant sur le noir, sur le vert et le rouge foncés, et qui a pour principaux éléments la silice , l'alumine , la chaux et l'oxyde de fer, était alors, parmi les géologues, l'objet d'une vive controverse, sur laquelle il convient de nous arrêter un instant.

Tous les géologues qui avaient visité l'Etna, le Vésuve, l'Auvergne, l'île de Ténériffe, l'île de Bourbon , etc., et qui y avaient observé des prismes massifs de basalte, caractéristiques des pays volcaniques, en étaient revenus avec la conviction que le basalte est d'origine plutonique ou ignée. Cette conviction s'était encore corroborée par la ressemblance des basaltes avec des laves compactes d'une origine volcanique évidente, ressemblance d'autant plus grande que plusieurs laves prennent un retrait prismatique rappelant la forme du basalte. Il y eut donc unanimité sur l'origine ignée du basalte. Bergmann, ayant analysé un basalte de l'île de Stafi"a, souleva le premier quelques doutes

blés privations et souffrances. Il eut encore la force d'y rédiger son Traité de philosophie minéralogique et son Mémoire sur l'espèce minérale, et de les écrire avec un morceau de bois noirci à la fumée de sa lampe, sur les pages d'une Bible, le seul livre qu'on lui eût laissé. Il mourut (le 15 mars 1801) peu de temps après sa mise en liberté. Ses principaux travaux ont été consignés dans son Voyage aux îles de Lipan (Paris, 1783, in-8°) ; dans sa Description de l'éruption de l'Etna (Paris, 1788, in-8''); dans le Journal de Physique, le Journal des Mines et dans les Mémoires de l'Académie.

1. Le mot trapp ou treppe signifie escalier dans les langues germaniques. Il a été donné à une roche noire comme le basalte, et qui se brise en morceaux parallélipipédiques, ce qui fait que les montagues qui en sont composées (comme en Suède), offrent, dans leurs pentes escarpées, des espèces de gradins.

à cet égard. Ces doutes se propagèrent depuis que Dolomieu avait dit que « les basaltes des contrées de l'Ethiopie, employés par les Égyptiens pour leurs statues et leurs ornements, n'étaient point volcaniques ; que les naturalistes et les sculpteurs italiens, accoutumés à regarder toutes les pierres noires comme volcaniques, leur avaient attribué cette origine, d'autant plus facilement qu'ils se servaient pour restaurer les statues de laves trèscompactes. 3> Desmarest avait décrit les basaltes d'Auvergne sous le nom de gabbro^ que les Italiens appliquent à une pierre d'origine aqueuse. Enfin, Werner affirmait avoir vu dans les montagnes de Scheibenberg, en Saxe, que la luacke^, alors généralement regardée comme de formation aqueuse, passait à l'état de basalte par des nuances insensibles, et il en concluait que cette roche s'était formée dans l'eau.

De cette discordance naquirent des discussions violentes. Les vulcauiens citaient, à l'appui de leur thèse, les expériences de Hall sur la fusion comparée du basalte et du diorite^. Hall avait montré que le basalte et le g/ûnstein (diorite), dont l'origine ignée était incontestée, donnaient par la fusion un verre homogène semblable; que ce verre, fondu de nouveau et refroidi lentement, donnait une pierre à cassure terreuse , absolument identique. Les neptuniens opposaient à leurs antagonistes la forme prismatique, comme caractérisant la cristallisation aqueuse. Hs citaient à leur appui la montagne basaltique de Stolpen,

1. Le nom de wacke ou de grauwacke s'applique à une roche d'un gris ou noir verdàtre, assez mal déterminée, et qui semble faire le passage des pierres argileuses aux basaltes.

2. Le nom de diorite a été donné par Haily à une roche qu'Alex. Brongniartappelait diabase. Composé de feldspath albite et d'amphibole hornblende, le divrite a reçu les noms de grùnstein, trapp, cornéenne, ophite, aphanite, suivant qu'elle est verte ou noire, plus ou moins variée de taches comme la serpentine, dans laquelle elle peut se transformer. La protogine, roche talqueuse, granitoïde, l'accompagne.

à six lieues de Dresde, et les basaltes qui couronnent, eu forme de dômes et de chapiteaux, les sommets de la chaîne qui sépare la Saxe royale de la Bohême. Ils insistaient particulièrement sur ce que ces dômes ou cônes de basalte avaient pour assises des colonnes multipliées généralement très-minces, interposées entre des couches d'autres substances d'une origine certainement aqueuse, telles que des grès, des pierres calcaires, etc.; ces substances sont quelquefois comme entrelacées avec ces couches et en suivent toutes les sinuosités, comme Fortis l'a observé en passant de Valdagno à Schio dans le Yicentiu.

Mais comment expliquer la présence, à peu près constante , des basaltes dans des pays évidemment volcaniques? Les neptuniens ne firent qu'accroître les difficultés en disant que « le terrain basaltique est le seul propre à la formation des volcans, que ce terrain leur a donné naissance plutôt qu'il ne l'a reçue d'eux, que les laves basaltiques sont le produit de l'altération des basaltes, et que ces laves sont, avec les basaltes, les seules roches connues qui contiennent une aussi grande quantité de fer. »

Ces discussions, où. l'on se payait, de part et d'autre, plus souvent de mots et d'hypothèses que d'observations exactes, aboutirent à une sorte d'opinion mixte. D'après cette opinion, professée par Dolomieu, da Rio, Fortis, Spalanzani, etc., les basaltes sont, les uns volcaniques, les autres d'origine aqueuse; les basaltes de Saxe et ceux d'Ethiopie, et probablement ceux d'Ecosse et d'Irlande, appartiennent sûrement à cette seconde catégorie, tandis que les basaltes d'Italie et ceux d'Auvergne doivent être rangés, en partie, sinon en totalité, dans la première catégorie. D'après une dernière hypothèse , soutenue par Patrin , les basaltes sont le produit d'une éruption boueuse de volcans sous-marins, et c'est à la nature de cette éruption qu'ils doivent leurs principaux caractères.

Alex. Brongniart a présenté cette hypothèse comme la plus vraisemblable ^

La question est aujourd'hui vidée. Sans s'être laissé égarer par quelques cas isolés, d'une anomalie apparente, où des veines de basalte ont pénétré, soit un lit de charbon de terre sans lui avoir enlevé une partie notable de son carbone, soit des couches de grès sans leur avoir donné un aspect de fritte ou de scorie, soit des couches de craie, sans que la craie ait été convertie en marbre granulaire, tous les géologues reconnaissent maintenant que le basalte est un produit de formation ignée, sorti du sein de la terre à l'état fluide, par de longues fissures^ ou par des cheminées étroites, plus ou moins cylindriques.

Théorie de Lnplace.

L'auteur de la Mécanique céleste a essayé de se rendre compte de la formation de la terre, ainsi que de toutes les planètes, par une hypothèse qui a réuni beau» coup de partisans. D'après cette hypothèse, l'atmosphère du soleil s'est primitivement étendue au delà des orbes de toutes les planètes, de manière à former ce qu'on est convenu d'appeler une étoile nébuleuse , et elle s'est resserrée successivement jusqu'à ses limites actuelles. Les planètes ont été formées aux limites successives de cette atmosphère par la condensation graduelle des zones de vapeurs qu'elle a abandonnées dans le plan de l'équateur, en se refroidissant. Ces zones de vapeur ont pu former, par leur refroidissement, des anneaux liquides ou solides autour du noyau central, anneaux semblables à

1. Dictionnaire des sciences naturelles, article basalte [t. IV, p. 121 ; Paris, 1816).

2. C. Prévbsf. rlans le Dictionnaire d'histoire universelle de Charles d'Ûrliiguy, art. basalte [i. II, p. 483 ; Paris, 1842).

ceux de Saturne ; mais, en général, elles se sont réunies de manière à produire plusieurs globes distincts, s'attirant les uns les autres. La terre n'est donc que le résultat de la condensation d'une masse originairement gazeuse, et la lune a été formée par l'atmosphère de la terre , comme les planètes par celle du soleil. La théorie de Laplace a l'avantage de faire très-bien comprendre la période primitive de notre planète.

Le IVeptunisme.

Le chef de l'école des neptuniens, Werner^ professeur à l'école des mines de Freyberg (Saxe), réunissait pendant plus de quarante ans (de 1775 à 1817) autour de sa chaire une jeunesse nombreuse, avide de s'instruire ^ Le premier il fit de l'étude des minerais et de l'art du mineur une science à part, et, en lui donnant le nom d'oryctognosie, il la sépara de la minéralogie proprement dite ; de même qu'il sépara, sous le nom de géognosie , la connaissance positive des masses constitutives de l'écorce terrestre, de ce qu'on appelait la géogénie, c'est-à-dire l'histoire ou la théorie delaformation du globe. Suivant le système auquel Wernera attaché son nom, l'eau est la source de toute formation. Recouvrant, à l'origine, toute la surface du globe, y compris le sommet des plus hautes montagnes, l'eau tenait en dissolution ou en suspension les éléments de tous les terrains ; ceux qui

1. Abraham -Gottlob Werner (né à Wehrau en Silésie en 1750, mort à Dresde en 1817) ne s'était, pendant son long enseignement, ab-enté que deux fois de Freyberg : en 1802, où il reçut à Paris le brevet d'associé étranger de l'Institut et celui de citoyen français; et en 1817, étant allé à Dresde dans l'espoir de trouver quelque soulagement à sa dernière maladie. Parmi ses principaux élèves, on remarque Alex, de Humboldt, Léopold de Buch. Son Traité d'oryctognosie (Freyberg, 1792 iu-8°) est le plus remarquable de ses ouvrages.

se sont déposés les premiers, les plus anciens dépôts, ont formé les principales assises ou les principales sommités. L'eau Laissant peu à peu de niveau, et son action dissolvante venant à changer, de nouveaux dépôts ont recouvert les premiers sous forme de couches d'une grande étendue, mais en s'élevant à des hauteurs de moins en moins considérables. Le niveau venant à baisser encore, une agitation plus grande des eaux rendait la cristallisation plus confuse, et bientôt n'apparurent que des masses terreuses, desimpies sédiments ; les courants, de plus en plus rapprochés du fond de l'immense réservoir, l'attaquèrent, en détachèrent des fragments, les chassèrent et mêlèrent ainsi des dépôts purement mécaniques aux précipités chimiques qui se formaient sans cesse. A ces périodes d'agitation succédèrent des périodes de tranquillité, et c'est alors que les êtres organisés firent leur première apparition. Mais ces périodes de tranquillité furent interrompues par de grandes révolutions: à deux époques difterentes les eaux ont extraordinairement haussé de niveau, et elles ont produit de nouveaux dépôts cristallins qui ont recouvert tous les terrains formés précédemment. En somme, aux yeux du chef des neptuniens, toutes les roches, même le basalte, étaient des précipités chimiques d'une sorte de fluide chaotique, formant, à l'origine des choses, une mer universelle.

Adversaires de l'école wernerîenne.

Ce ne sont pas les vulcaniens proprement dits qui portèrent au système de Werner les plus rudes coups; ce sont les élèves mêmes du célèbre professeur de Freyberg qui le firent tomber. Élevé à l'école wernérienne, où il eut pour condisciple Alex, de Humboldt, Léopold

di Buch^, était encore partisan de la théorie neptunienne lorsqu'il fit, en 1797, paraître sa Description géognostiqiie de la Silésie, où le basalte, le gneiss et le micaschiste se trouvent classés parmi les formations aqueuses.

Cependant, de Pargine en Italie, le disciple de Werner, L. deBuch, écrivait déjà (vers 1798) à son ami Humboldt : «Ici les diverses espèces de roches semblent avoir été bouleversées par le chaos. Je trouve les couches de porphyre sur le calcaire secondaire, et les schistes micacés sur le porphyre. Tout cela ne menace-t-il pas de renverser les beaux systèmes par lesquels on prétend expliquer les époques des formations? » Bientôt ses doutes s'accrurent avec l'étude des volcans. A la suite de son exploration du Vésuve, il peignit avec une verve poétique les formidables efforts du déchaînement des forces souterraines. Le voyage d'Italie lui fit comprendre que l'examen des couches tranquillement déjiosées par les eaux n'était pas, comme on le croyait à Freyberg, toute la géologie, que la nature ne se révèle que dans ses crises et que là seulement on pouvait espérer lui dérober ses secrets.

Le voyage d'Auvergne opéra un changement complet dans les idées de L. de Buch. Guettard, l'un des maîtres de Lavoisier, avait découvert, en 1751, les volcans éteints

1. Léopold de Buch (né en 1774 à Stolpe, mort en 1853 à Berlin) parcourut dès 1798 rilalie et l'Auvergne à différentes reprises, pédestrement, le sac au dos et le marteau du géologue h la main; il visita pendant deux ans (de juillet 1806 en octobre 1808) les îles Scandinaves, pénétrajusqu'au cap Nord, et établit un centre d'observations dans l'île déserte de Mager-Oe. Il explora, en 1815, les Iles Canaries, visita, à son retour, les côtes de l'Irlande et de l'Ecosse, et le groupe basaltique des îles Hébrides. Huit mois avant sa mort (en l'été de 1852), il avait encore visité l'Auvergne: ce fut sa dernière excursion. Ses principaux travaux se trouvent consignés dans le recueil des Mémoires de l'Académie de Berlin. Parmi ses autres publications, on remarque surtout sa Description physique des iles Canaries (Berlin, 1825, in-8°, avec atlas) et sa Carte géologique de l'Allemagne, en 42 feuilles (Berlin, 1832, 2' édition).

de l'Auvergne :les laves, les cendres, les scories, les montagnes avec leurs cônes cratériformes auraient dû depuis longtemps démontrer aux habitants qu'ils foulaient un sol autrefois embrasé. Cependant un étonnement général accueillit une découverte à peine soupçonnée. En 1763, Desmarest, visitant le Puy-de-Dôme, signala les piliers de pierre noire dont la figure et la position lui rappelaient tout ce qu'il avait lu sur les basaltes. Ces colonnes , par leur régularité, portaient l'empreinte d'un produit fondu par le feu. Mais où cet agent modificateur réside-t-il? Bien profondément au-dessous de l'écorce consolidée du globe, avait osé dire Dolomieu.

Avant de se prononcer, Léopold de Buch voulut observer lui-même ces cratères éteints, ces basaltes fondus, qui dérangeaient singulièrement le système de Werner. Son exploration de l'Auvergne fut un acte d'indépendance. Le moyen de rester fidèle à son maître quand il voyait, contrairement à l'enseignement reçu, le granité, le gneiss, le porphyre au-dessus du calcaire, le foyer des volcans audessous des roches réputées les plus profondes, le basalte lié à la lave, et partout des traces de soulèvement et de redressement! Son exploration des îles Canaries et celle de la presqu'île Scandinave achevèrent de le convaincre.

Son voyage au nord de l'Europe le mit sur la voie de la solution d'un grand problème. Depuis plus d'un demi-siècle, les habitants des côtes de la Norvège s'étaient aperçus d'un abaissement graduel du niveau de la mer. Sur le conseil du physicien Celsius, on avait gravé des marques sur les rochers de Gralfe et de Calmar. Linné lui-même était venu tracer un niveau sur un bloc dont il a fait la description. Telle ville maritime étant devenue continentale, tel petit bras de mer se trouvant transformé en grande route, les indigènes croyaient fermement que les eaux de la mer diminuaient. Ce phénomène étrange frappa beaucoup l'esprit de L. de Buch, « Il est certain, se disait-il, que le niveau de la mer ne peut s'abaisser ; l'équilibre des eaux s'y op-

pofie. Cependant le mouvement de retrait est un fait incontestable. Pour sortir d'embarras, il ne restait d'autre moyen que de supposer que le sol de la presqu'île Scandinave s'est soulevé depuis Friedrichs-hall jusqu'à Abo. » Voyant dans les bouleversements des couches primitives du globe, dans la sortie des basaltes et de toutes les roches cristallines, l'effet d'une cause souterraine, volcanique, L. de Buch finit par rattacher aux réactions de la terre le soulèvement des montagnes et celui de contrées entières, telle que la Suède.

Ce grand géologue distingua l'effort qui soulève de l'effort qui rompt : au premier il donnait le nom de cratère de soulèvement^ au second celui de cratère d'éruption. Pour lui les volcans sont des « communications permanentes entre l'atmosphère et l'intérieur du globe. 3> Il les divise en deux classes, les volcans centraux et les chaînes volcaniques : les premiers forment le centre d'un grand nombre d'éruptions qui se sont faites autour d'eux; les seconds sont disposés dans une même direction, comme une grande fente ou rupture du globe. Ces poiites de rochers, soulevées par le feu souterrain lui suggérèrent l'idée que les innombrables îles de l'océan Pacifique, que l'on avait considérées jusqu'alors comme les sommets d'un continent submergé, étaient des îles de soulèvement.

L. de Buch n'avait d'abord présenté son idée favorite du soulèvement des montagnes qu'avec beaucoup de réserve. Mais, à mesure queles observations s'accumulaient, il devint plus hardi. En 1822, après une étude nouvelle du Tyrol méridional, il déclara, dans un écrit publié sous le titre de Lettre, que toutes les masses redressées du globe doivent leur position actuelle « à un véritablement soulèvement. » Cette manière de voir lui expliqua un fait, resté jusque-là sans interprétation plausible, la présence de coquilles marines sur le sommet des plus hautes montagnes. En montrant que ce ne sont pas les mers qui se sont soulevées jusqu'au sommet des montagnes, puisque

ce sont, au contraire, les montagnes qui se sont soulevées du fond des mers, L. de Buch parvint à résoudre les plus grandes difficultés qui esusent jusqu'alors occupé l'esprit des géologues.

Alexandre de Humboldt adopta pleinement les idées de son ami et condisciple ^ Ce génie universel, qui devait laisser des traces de son passage dans presque toutes les branches des connaissances humaines, avait fait de la géologie l'étude de sa première jeunesse. Encore élève de l'université de Gœttingen, il fit dans l'intervalle des vacances, de 1787 à 1789, des excursions géologiques au Harz et aux bords du Rhin, et il en publia les résultats sous le titre de Sur les basaltes du Rhin. Son goût pour cette science lui fit suivre, dès 1791, les cours de Werner à la célèbre école des mines de Freyberg. A sa sortie de cette école, où il s'était lié avec L. de Buch et André delRio, il fit paraître un essai de flore souterraine {Spécimen florœsubterranesefribergensis^ etc., Berlin, 1793, in-4°) et occupa jusqu'en 1797 la place de directeur général des mines d'Anspach et Bayreuth. Vers la fin d'une vie si bien remplie, il revint à l'étude favorite de sa première jeunesse, et résuma admirablement bien, dans le Cosmos^ les idées qui forment en quelque sorte les assises de l'édifice géologique, Ces idées, également éloignées de ce que le neptunisme et le vulcanisme avaient d'exclusif, font une juste part de l'action du feu et de l'action des eaux dans l'ossature du globe terrestre.

Les travaux de L. de Buch stimulèrent l'esprit des géologues. Ils ne furent pas étrangers à la théorie des chaînes de montagnes parallèles, à laquelle M. Élie de Deaumont a attaché son nom^. Cet illustre savant, qui

1. Alex, de Humboldt (né le 14 septembre 1769) était de cinq ans , plus âgé que L, de Buch, qui mourut six ans avant lui. Alex, de

Humboldt est mort, en 18ô9, dans sa quatre-vingt-dixième année.

2. M, Élie de Beaumont, né à Canon (Calvados), en 1798, a succède

dressa, de concert avec Dufrénoy, La Carte géologique de ta France, est parvenu à établir que des chaînes de montagnes, indépendantes les unes des autres, ont été soulevées subitement à de certaines époques et que toutes les chaînes contemporaines, ainsi soulevées, ont conservé leur parallélisme, même dans les régions les plus distantes. Nous ne saurions mieux faire que de citer ici l'auteur luimôme. « L'histoire de la terre, dit M. Élie de Beau-mont, présente d'une part de longues périodes de repos comparatif, pendant lesquelles le dépôt de la matière sédimentaire s'est opéré d'une manière aussi régulière que concinue ; et de l'autre, des périodes de très-courte durée, pendant lesquelles ont eu lieu de violents paroxysmes qui ont interrompu la continuité de cette action. Chacune de ces époques de paroxysme ou de révolution dans l'état de la surface de la terre a déterminé la formation subite d'un grand nombre de chaînes de montagnes. Toutes ces chaînes soulevées par la même révolution ont une direction uniforme, et sont parallèles les unes aux autres, à un petit nombre de degrés près, lors même qu'elles se trouvent dans des contrées très-éioignées entre elles. Quant aux chaînes, soulevées à des époques différentes, elles ont, pour la plupart, des directions différentes. Chacune de ces révolutions a toujours coïncidé avec un autre phénomène, savoir le passage d'une formation sédimentaire à une autre, caractérisée par une différence considérable de ses types organiques. Outre que ces mouvements violents de paroxysme ont eu lieu depuis les époques géologiques les plus anciennes, ils peuvent encore se reproduire à l'avenir ; de sorte que l'état de repos dans lequel nous vivons actuellement sera peut-être un jour interrompu nar

à Arago dans la place de secrétaire perpétuel de l'Académie des sciences. On a de lui de nombreuses notices dans les Annales des mines, dans les Annales des sciences naturelles, dans les Comptes rendus et les Mémoires de V Académie. Ses travaux se trouvent résumés dans ses Leçons de géologie, 3 vol. in-8°j Paris, 1845 et années suivantes.

THÉORIES GEOLOGIQUES. 387

le soulèvement subit d'un nouveau système de chaînes de montagnes parallèles. On peut dire qu'une seule révolution a eu lieu dans- les temps historiques, lorsque les Andes atteignirent leur hauteur actuelle; car cette chaîne, qui probablement a été soulevée la dernière, est la plus neltement tranchée de toutes celles qu'on observe aujourd'hui à la surface du globe, et celle qui présente les traits les moins altérés. Comme l'émersion subite des grandes masses de montagnes hors de l'océan doit occasionner une agitation violente dans les eaux, ne se pourrait-il pas que le soulèvement des Andes ait donné lieu à ce déluge temporaire dont les traditions d'un si grand nombre de peuples font mention? Enfin les révolutions successives dont nous venons de parler ne peuvent être rapportées à des forces volcaniques ordinaires; mais il est probable qu'elles sont dues au refroidissement séculaire de l'intérieur de notre planète*. » La théorie de M. Élie deBeaumont repose sur le faitgénéralque voici. En examinant avec soin la plupart des chaînes de montagnes et leurs environs, on voit les couches les plus récentes s'étendre horizontalement jusqu'au pied de ces chaînes, comme cela aurait pu avoir lieu si elles se fussent déposées dans des mers ou dans des lacs dont ces montagnes auraient en partie formé les rivages ; tandis que les autres lits sédimentaires, redressés et plus ou moins contournés sur les flancs des montagnes, s'élèvent quelquefois jusqu'aux cimes les plus hautes. Il existe donc dans chaque chaîne de montagnes et dans leur voisinage immédiat deux classes de roches sédimentaires, les strates anciennes ou inclinées et les couches récentes ou horizontales. De là il est permis de déduire que le soulèvement de la chaîne elle-même a dû s'effectuer entre l'époque à laquelle se sont déposés les lits aujourd'hui inclinés et celle où se sont formées les couches horizontales qu'on observe à ses pieds. Les Pyrénées en offrent un exemple.