CHAPITRE III

ployées par les êtres vivants. Ce sont, d’ailleurs, les deux éléments dont nous avons constaté la présence la plus universelle, aussi bien dans IVcorce terrestre que dans les euiuc. Les animaux absorbent surtout de la chaux pour former les parties dures de leur corps. Les animaux inférieurs la fixent à l’état de carbonate , les supérieurs et principalement les vertébrés à l’état de phosphate, qu’ils empruntent aux eaux, bien que la proportion du phosphate de chaux ou apatite dissous soit beaucoup moindre que celle du carbonate. La quantité de chaux qui est ainsi empruntée à l’eau devient très-considérable, si nous considérons les innombrables mollusques et coraux des mers et si notis tenons compte des grands mammifères, moins nombreux à la vérité, mais dont les squelettes calcaires ne le cèdent guère en masse à ces petits êtres. Le corps humain, considéré lui seul, démontre l’énorme quantité de matière minérale qu’un organisme peut absorber. Si nous calculons 5 livres de chaux par homme (un homme sain et complètement développé en contient 7 livres), nous avons là une somme de 35 millions de quintaux, empruntés exclusivement à l'eau que l’homme emploie comme boisson ou aux aliments durant sa vie. l'nc faible partie de cette chaux est reprise par l'eau après la mort des individus. La plus grande portion reste dans le sol comme clément solide et augmente les couches terreuses qui envahissent la surface de notre Globe proportionnellement au développement des organismes. — La chaux des animaux terrestres et de l’homme, par conséquent, provient en grande partie des eaux du continent et surtout des sources dont ils boivent les eaux. Les animaux, comme nous l’enseigne l’expérience, n’en enlèvent qu’une faible partie ; il s’en sépare beaucoup plus par l’évaporation, et une portion plus considérable encore arrive à la mer à l’état de dissolution. C’est là que commence le grand travail de séparation exécuté par les crustacés, les mollusques, les coraux et les autres innombrables animaux marins qui absorbent de la chaux. Les séparations effectuées par les crustacés et les mollusques sur tous les points de la mer sont bien dignes d’ètre prises en considération. Les valves d'une grande huître pèsent l‘2 à 14 onces, (lue de milliers de ces coquilles sont rejetées chaque année par les gourmets de toutes les parties de la terre! Mais tout cela disparait devant l’action des coraux, à la présence desquels de grands écueils dans les mers et même des îles doivent leur origine.

41 JK —

Ui

II1STUIKE IJK LA CREATION.

Ces digues puissantes peuplées de leurs innombrables habitants qui de génération en génération travaillent sans repos sont le témoignage le plus frappant de l’importance prodigieuse des quantités de calcaire fixées par le règne animal et démontrent péremptoirement le pouvoir de séparation que les organismes possèdent sur les eaux1. Dans les océans limpides, agités et accessibles à la lumière et aux rayons chauds du soleil, ils fixent leur première habitation sur une base solide cl la développent aussi longtemps que la mer conserve sa pureté cristalline et sa température élevée et égale, fies deux conditions leur sont indispensables. Aussi les récifs de coraux sont-ils limités aux régions tropicales de la mer du Sud cl des Indes occidentales, où les roches sous-marines leur servent de base et où ils étendent leur domaine à des profondeurs constantes. L’agitation des vagues sur les brisants ne les détruit point ; au contraire, les coraux construisent de préférence sur les points où les Ilot s se brisent violemment. Mais un courant continu, surtout s’il provient du voisinage d'un fleuve et leur apporte toutes sortes de débris, empêche leur développement. 11 coupe le récif et ouvre aux marins une entrée dans ces ports naturels pour s’abriter contre les tempêtes. La lagune intérieure, inaccessible aux vagues, est le séjour de nombreux êtres organisés et le dépôt de leurs carcasses en décomposition. Le squelette des poissons, la carapace des crustacés et las coquilles des mollusques forment une épaisse couche de matières calcaires homogènes que I on ne peut mieux comparer qu'avec la craie, parmi les formations primitives. Mais sur les points où des circonstances défavorables font obstacle au travail des coraux, où des rivages bas et vaseux troublent les eaux, où de grands courants déposent leur limon, on trouve encore les mollusques. U* bancs d’huîtres s’y développent sur les bas-fonds, les fragiles tubipores s’y établissent avec les algues et accroissent, au moyen du carbonate de chaux que fixent leurs générations annuelles, la cou-

1 Nous savons, d'après G. Bischof [Géologie chimique, I. I, p. 9Gi), que dans les mers actuelles, considérées dans leur régime complet, l'évaporation ne peut donner naissance à aucune séparation de carltonate de chaux, l.es portes du liquide sont constamment compensées par les condensations atmosphériques. Des conditions semblables, ou du moins assez peu différentes, existaient dans les temps primitifs ; nous pouvons donc présumer que, dès celte é|x»qiic, le carbonate de chaux n'était enlevé des mers que par les organismes. Nous reviendrons plus lard sur ce sujét, lorsque nous esquisserons la formation générale du Globe et décrirons la période crétacée. Le |«eu que nous en avons dit suffit pour le moment.

CHAHTHK III.

die sédimeutaire qui prend peu à peu la l'orme de manies, de grès ou d'argile. Les restes pétrifiés des coquilles ou squelettes bien conservés témoignent plus lard de l'existence de ces ouvriers constructeurs.

La .si lire qui n'entre qu’en faible quantité dans les éléments des substances animales, occupe au contraire une grande place dans le règne végétal. Toutes les graminées et surtout les roseaux , les palmiers, les équisélacées contiennent dans leurs tissus une grande proportion de cette matière, et lui doivent leur dureté extraordinaire, le tranchant de leurs arêtes de déchirure et la persistance de leurs tiges. La prèle commune ( Equi.selum arvense ) réduite en cendre donne 95 pour 100 de silice; le rotang (Calamus rotant]) si employé pour former le treillis de nos chaises, 97 pour 100. Mais ce sont encore les végétaux les plus petits, composés de simples cellules, tels que les diatomées et les bacillaires, qui réalisent la fixation de silicq la plus considérable. Des millions de ces êtres, que l’on place aujourd'hui avec raison dans le règne végétal, peuplent toutes les eaux tranquilles depuis les plus petits étangs jusqu'à l'Océan, et solidilient continuellement la silice qui y est dissoute. Le développement immense et la multitude de ces êtres anguleux, si petits, munis d’une enveloppe de silice vitreuse et en partie remplie d’une matière colorée en brun, jaune ou vert, produit des résultats prodigieux. Lu peu de temps ils forment d'épais dépôts de plusieurs pieds de puissance, et prouvent la part énergique qu’ils prirent à l’accroissement de la terre ferme, par les grands gisements de 20 à 30 pieds d’épaisseur, qu’ils produisirent dans les périodes antéhistoriques, sous la forme de schistes siliceux, de tripoli ou émeri. 11 est incontestable que ces plantes, les plus petites et les plus simples du règne végétal, sont les instruments les plus importants et les plus actifs, qui contribuent à séparer de l’eau la silice dissoute, cl en sont les réducteurs à l’état solide. Partout où ils s'étendent, aussitôt la séparation de la silice et son dépôt commencent, phénomène que, dans les conditions actuelles , aucun agent chimique ni mécanique ne saurait produire. Mais en outre des êtres vivants, les organismes morts en putréfaction donnent encore lieu à des phénomènes de réduction sur plusieurs matières inorganiques dissoutes dans l’eau. Les parties molles des animaux marins morts, des mollusques,

ÎIISTOIIIK DE U Cil KATION

dos rayonnés, exercent une attraction sur les gélatines siliceuses qui flottent dans l'eau. Souvent, en elTcl, nous trouvons leurs coquilles et leurs chambres intérieures remplies de silice et transformées en silex. L'action des grandes éponges des mers crétacées sur la silice fut probablement de cette nature, ce qui nous explique les formes à nodosités irrégulières et parsemées de débris animaux et végétaux de beaucoup de silex. Peut-être même que les éponge» vivantes aujourd'hui encore ont exercé une attraction sur la gélatine siliceuse, au moyen de l’enveloppe gélatiniforme qui les entourait, comme cela a lieu pour beaucoup d’algues vivantes. Cette attraction ne serait qu’une simple aflinilé de structure, l’état gélatineux, d’où résulterait la combinaison en un tout, le silex, des deux matières hétérogènes, la gélatine végétale et la gélatine minérale. Ces phénomènes, dans l’état actuel de nos connaissances, ne * sont pas encore sulTisammcnt mis au clair ; cependant personne ne doute plus que les corps organiques n’aient une certaine paît à la formation des silex. — On explique mieux et plus aisément l’influence que les organismes en décomposition exercent sur le feiern est aussi généralement répandu que la silice. Nous savons déjà que le fer à l'état de carbonate est contenu dissous dans beaucoup d’eaux de source dont il se sépare par l'évaporation de celles-ci. Les matières animales en putréfaction favorisent ce phénomène. Klles attirent a elles l’oxygène de l’oxyde de fer, et celui-ci se combine d’une autre manière. La plus fréquente est avec le soufre, origine de lapante, et comme la plupart des eaux qui renferment des carbonates ferreux contiennent aussi des sulfates, les substances organiques qui s’y décomposent amènent la combinaison du 1er avec le soufre en s'emparant de l’oxygène du sulfate ferreux formé d’abord, et chasse l’acide carbonique. De là vient que tant de fossiles se sont transformés en pyrite.

Les substances végétales exercent cette action aussi bien que les substances animales. Toutes deux donnent lieu à des phénomènes de réduction en se putréfiant, parce qu’elles empruntent aux matières voisines leur oxygène et les forcent à former de nouveaux combinés entre elles. Ces faits nous expliquent suffisamment l’existence si fréquente de pyrite et de débris organiques voisins l’un de l’autre, ou bien la métamorphose des derniers dans la première : on ne peut douter que l'état primitif de ces matières

fixées aujourd’hui, n’ait été l'état de dissolution dans les eaux de ces âges antiques, bien que celles-ci n’aient pins aucun pouvoir dissolvant sur leur forrne'présente. Cette opinion s’appuie encore sur leur transformation en éléments organiques. Tout organisme vivant ou mort ne peut, en effet, absorber que des fluides dans ses tissus, dont il remplace les éléments par les matières solides empruntées à ces liquides.

Les dissolutions par l’eau ne peuvent se réaliserquc lorsque celle-ci vient en contact avec les substances à dissoudre, condition qui, se localisant nécessairement dans des limites déterminées, semble nuire considérablement à ce genre d’action. Mais la présence constante de vapeur d’eau dans l’atmosphère contre-balance cette limitation. Les vapeurs* pénètrent partout avec l’air et portent l’humidité sur les parties élevées de l’écorce terrestre solide, tandis que l’eau par son propre poids s’infiltre dans les parties basses et se glisse jusque dans les plus étroites fissures des masses rocheuses. L’eau contenue dans l’atmosphère exerce sur les roches, quoique plus lentement, une action analogue aux eaux souterraines et continentales. Elle dissout peu à peu dès qu’elle existe en quantité suffisante. De là ce phénomène connu sous le nom de désagrégation, qui au fond n’est qu’une dissolution de la roche dans l’eau et l’oxygène de l'atmosphère. Aucune roche, si dure qu’elle soit, n’y résiste avec le temps; le granit lui-même, ce composé de trois substances cristallines : feldspath, quartz et mica. Le feldspath cède le premier, et comme dans la plupart des granits il forme la portion la plus considérable, il cause la désagrégation et la décomposition de la masse totale. Le feldspath lui-même est un composé de diverses matières, dont deux, la silice et l’alumine, s’y trouvent toujours ; une troisième est tantôt de la cbaux, tantôt de la potasse, tantôt de la soude. L’action de l’eau atmosphérique suffirait difficilement à détruire la combinaison de ces trois matières, si l’air aussi bien que les sources ne contenait pas encore de l’oxygène libre et surtout de Vacide carbonique1. Sous l'influence longuement continuée de ce gaz, la potasse, la soude et la cbaux

1 L'air atmosphérique renferme en moyenne 0.0 1 pour 100 d'acide carbonique. Dans les désagrégations on rencontre encore quelques traces tY a eitle nUrù/uc. Sea éléments •ont, comme ou sait, l'azote (70 pour 100, cl l'oxygène ;21 pour 100;, avec quelques vapeurs d'eau eu quantité très-vnriahlc.

HISTOIRE IlE LA CRÉATION.

abandonnant lotir combinaison avec la silice, se transforment en carbonates <|tie Peau dissout, et détruisent les combinés existants entre eux et les autres éléments du grauit. Cette roche cristallisée si dure se décompose en une substance blanchâtre terreuse, constituée essentiellement par la présence de la silice, de l’alumine et de l’eau ; comme terre à porcelaine ou kaolin, elle trouve de nombreux emplois. Cette décomposition du feldspath est encore possible lorsqu'il n’est pas cristallisé, mais simplement amorphe (voy. page 0, note), forme sous laquelle il existe habituellement dans les porphyres, roches qui, comme le granit, se décomposent en terre à porcelaine. De même pour les basaltes, roches amorphes de couleur noire ou grise, consistant en un mélange de iéolithe et d 'mußte en grains fins, avec une proportion plus ou moins élevée (de 10 à 20 pour 100) d’oxyde de fer. Leur décomposition ressemble à un lessivage. Elle est produite par les eaux acidulées qui enlèvent les alcalis de la zéolithe. Le fer se change en rouille (hydrate) et l'alumine, colorée en brun par cette rouille, forme avec la fine poussière daugilc un enduit farineux ou croûte, que les pluies lavent peu à peu et entraînent. Tel est le sort commun des produits de désagrégation. Emportés par les eaux, ils rencontrent sur leur route, d’autres matières de toute espèce, les enveloppent et forment dans les lieux où les eaux s’arrêtent, de nouvelles couches, des sédiments ou strates , qui sont souvent mélangés avec des grains de sable et des fragments d’autres roches, et sous cette forme prennent le nom de conglomérats ou brèches. 11 est clair que les matières les plus lourdes se déposent à la partie inférieure «le l’assise, que les grains de sable viennent ensuite au-dessus, et enlin tout eu haut les argiles fines sans mélange. Le meme courant d’eau peut donc donner naissance à trois couches, des conglomérats, du grès, et «les bancs d’argile.

Lorsque les phénomènes de décomposition des roches primitives que nous venons de décrire ont lieu et que les matières désagrégées sont entraînées par des eaux courantes pour aller se déposer en d’autres points, alors se produisent les formations mécaniques aqueuses ou sédiments. Mais la décomposition n’est pas toujours productive, elle détruit bien {dus souvent. Par les eaux atmosphériques elle enlève à beaucoup de grès le ciment, ordinairement argile ou chaux, et la pluie entraine les grains de sable désunis.

Beaucoup de monuments anciens, construits de grès et de chaux, nous laissent souvent apercevoir très-clairement dans leurs diverses parties les différents degrés de décomposition d’une même roche et jellent un grand jour sur les phénomènes qui agissent en grand sur le Globe depuis des siècles. La délitescence est surtout énergique dans les vallées où un fleuve court à travers des grès. Les vapeurs qui s’élèvent continuellement de la rivière chargent abondamment d’eau l’atmosphère de la contrée. Des vallées très-étroites à l’origine ont pu s’élargir peu à peu par ce moyen et le sable de beaucoup de fleuves tirer son origine de causes semblables. Peut-être des circonstances analogues cototrihuent-elles à l’élévation du sol de la vallée du Nil. Toutefois, elles n’y peuvent avoir une influence aussi puissante que dans d’autres lieux, parce que l'atmosphère de l’Egypte contient très-peu de vapeurs d’eau et que le vent du nord constant les entraîne toutes au sud. Aussi, il ne pleut presque jamais dans la haute Égypte1, et l'arrosage du sol n’y est possible que par le débordement du fleuve.

Ces délitescences expliquent beaucoup de phénomènes modernes dans les montagnes, qui étonnent au premier abord. Ainsi, par exemple, il faut attribuer à cette cause les cavités en forme de coupe (pie l’on remarque dans les granits de beaucoup de localités, comme sur le Rosstrappe. Les légendes leur donnent pour origine l’empreinte du pied d’un cheval gigantesque. Un trouve des coupes semblables, mais beaucoup plus grandes, dans l’ouest de l’Angleterre, la Cornouaille et le Revonshirc. Le peuple les considère comme des réservoirs artificiels appartenant à ces temps barbares où les druides faisaient leurs sacrifices aux dieux. Pour le géologue, les pierres branlantes de ces pays /sont plus intéressantes. Elles consistent en une colonne monolithe de granit portant à son extrémité un bloc sphérique que l’on peut facilement remuer et qui oscille de côté et d’autre sous l’action des violents coups de vent. Ces colonnes doivent leur origine à la propriété particulière que toutes les roches cristallines et amorphes possèdent de se fissurer suivant certaines directions et de se diviser ainsi en quartiers séparés *.

1 Déjà, dans l'antiquité, une pluie dans In haule Egypte était considérée comme une merveille des plus rares. Vov. Hérodote, . III, c. lu.

4 Ou bien la formation des tissures n'oln'it à aucune direction déterminée, et alors elle porte le nom »I«! trcraitxcuiciU ; ou bien les lentes suivent une direction déterminée et

IIISTOIHK DK LA CHÉATION.

L’atmosphère pénètre dans ces tissures, désagrégé leurs parois, émousse les arêtes et les angles des hlocs et leur donne une l'orme sphérique. Souvent ces blocs ne portent plus que par une petite surface, et comme le support, de son côté, est arrondi aussi, ils oscillent <;à et là dès qu’un effort extérieur les pousse, jusqu'à ce qu’une impulsion plus violente les fasse rouler à terre.

Cette propriété de toutes les roches cristallines et amorphes de se fragmenter contribue encore par une autre voie à la destruction des masses rocheuses et agit comme la structure schistoïde des roches terreuses. L’eau joue encore un rôle ici. Elle pénètre dans les fentes, les crevasses elles plans de stratification ctenvahitjusqu'aux lissurcs les plus étroites au moyen de l’attraction capillaire1. Elle exerce alors son action dissolvante, mais elle agit encore plus par les modifications, mécaniques qu’elle fait subir à la roche dans les grandes variations de température. Tous les corps, en effet, changent de volume avec le degré de chaleur ; ils se contractent lorsqu’elle décroit et se dilatent lorsqu’elle s’élève. L’eau seule possède la remarquable propriété’ d’avoir son plus grand poids et sa plus grande densité à 5“ lléaumur au-dessus du point de congélation et par suite d’occuper un espace plus grand en se solidifiant qu’elle ne le faisait à l’état liquide. Ainsi, tandis que les matières solides voisines se contractent de plus en plus avec l’accroissement du froid, l’eau se dilate au contraire plus fortement en se transformant en glace et brise les obstacles qui ne cèdent point. Les nombreux exemples de vases à eau brisés pendant l’hiver par la congélation démontrent ce fait. En observant toutes les circonstances, on reconnaît que l’eau gelée agit comme un ciment sur les parties bri-

forment tics plans parallèles ou entrecoupés, .suivant qu'une, deux nu plusieurs directions se manifestent. On nomme xtmctmre par retrait ce phénomène. Il produit des fragments à formes semblables qu’il ne fnul pas confondre avec les cristaux, avec lesquel* il* ont souvent une grantle ressemblance. On trouve aussi des surfaces de séparation courbes.

1 On nomme capillarité la propriété que posaient les liquide* de se suspendre aux parois des tubes et des fentes très-étroits et de pouvoir s’y élever d’autant plus haut contre les lois de la pesanteur, que le* conduit* snnl plus rétrécis. le pouvoir d'airsorption de toutes les matières spongieuse* rqsN- «mit l'attraction capillaire de petits canaux. Mai*, en outre de ces pierres pore uses, la plupart dos roches cristallines et amorphes sont traversées par des li*-ur< * HiliMirmuit p< iites et invisibles à l’œil nu, dans lesquelles l'eau pénètre et active le phénom« •«#? de désagrégation. Les substances vitreuses paraissent être les seules entièrement dépourvues de pores.

* Voy., pour des phénomènes analogue» dan» quelque* autres corps, le mémoire de Ouvernoy, dans la Hevuc de Leonhard et Ünw i, année 1*0*2, p. 781.

CHAPITKK III.

sées tant qu’elle reste à l’état de place, mais qu’elle perd rette propriété par la fusion et en reprenant son petit volume. Les fragments brisés tombent alors en débris. Appliquons res observations aux roches fissurées des montagnes dans les cavités desquelles l’eau pénétre. Elle se congèle avec l’abaissement de la température et agrandit la fissure. Elle relie encore les quartiers crevassés tant que le froid reste au-dessous de 0° ; mais, dès que la température dépasse ce point, les fragments détachés ne se trouvant plus soutenus, sc renversent en se précipitant, et la roche tombe rapidement en ruines. Ces phénomènes ne peuvent naturellement sc produire que dans les régions où la température descend au-dessous de 0°, ce qui parait limiter beaucoup leur action. Mais qu’on n’oublie pas que sur toutes les liantes montagnes, même dans la zone tropicale, cette basse température se réalise, non-seulement à des époques pé riodiques, mais encore y est permanente au-dessus d’une certaine hauteur, l’eau ne s’y dégelant que sur des points circonscrits et pour des temps limités, et on ne contestera plus l’influence générale de la température. Au-dessus d’une limite constante, appelée ligne des neiges, ces montagnes ne portent plus que de la neige et de la glace. Celle-ci, à certains endroits, descend au-dessous de la limite des neiges et forme ces champs ou fleuves de glace connus sous le nom de glaciers. Leur existence a une grande influence sur les modifications qu'éprouvent les montagnes voisines et les vallées. Nous leur accorderons d'autant plus d’attention qu'ils ont joué un très-grand rôle dans la dernière période géologique du Globe. Nous allons donc étudier les glaciers en détail.

Les glaciers1 sont des amas de glace qui, descendant sur la pente des montagnes élevées, envahissent les hautes vallées, au fond desquelles ils se prolongent à de longues distances dans des régions où les fleuves de la vallée sont depuis longtemps débarrassés de glace. Ils tirent leur origine des régions supérieures des montagnes occupées par des neiges éternelles, avec lesquelles ils sc relient sans discontinuité. Dans ces régions, ils ont encore une structure poreuse. Pendant l’été, les flocons de neige fondent sous l’influence

1 Vov. les magnifiques travaux «le Louis Agassi/ tlans ses Recherche s *ur le s glaciers. Soleuro, 1841, in-8 avec atlas in-folio, et son Système glaciaire, etc. en collalmration avec (iiiyol et Desor. Paris, 1X47, in-8, atlas in-folio. — Dollfus-Ausset, Matériaux pour l'étude des glaciers. 10 loin. Paris. 1802-1801», in-8.

ht

IIISTOIKK IlE I.A CRfHTIOV.

dos rayons perpendiculaires du soleil, ils sc tassent, absorbent l’eau ou bien la laissent liltrer jusqu’au fond, jusqu’à ee qu’enfin les vides se remplissent et que le tout se congèle. Le phénomène se réalise rapidement, car les rayons du soleil ne peuvent pas pénétrer profondément la couche de neige de leur chaleur. Le mw granuleux se forme par ee procédé. La fusion de la neige continue

Fie. 3. — Pa rt ip supérieur«* du planer de Zcnualt : à l’arrière-plan, le Dmthnm; à gauche 1*1 sur h* premier plan, h* flilTelliorii.

ainsi que la congélation de l’eau qui lui succède. Le névé se transforme en glace solide, et le glacier prend peu à peu cette limpidité de cristal, d’abord pleine de bulles d'air, pour devenir à la lin tout à fait homogène, avec une coloration de bleu d’azur ou de vert d’émeraude. Le mode de formation graduelle du glacier est aussi la cause de son mouvement de progression. Il s’avance dans la vallée jusqu’à ce qu’il atteigne la région où la température élevée des étés s’oppose à son existence. Il se fond et produit de l’eau qui s’écoule par de nombreux canaux au-dessous du glacier, sur le sol de la vallée, et sort en rivière d’une vaste excavation appelée la porte du glacier. Le mouvement du glacier est en partie causé par la congélation de l’eau (pii, fondant à la surface, pénètre dans les vides du