CHAPITRE l

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énorme série de siècles fut nécessaire pour réaliser un abaissement île tcni|>cniUire si considérable. Mais il est indubitable que le refroidissement ne s’eflèctu#pas partout avec uuifonnilé sur la surface dclifferre et qu’il se produisit cà et là de la manière déjà décrite.

H se forma une zone irrégulière sous l'équateur qui s’avança peu à peu vers les |>ôles. Lorsque la croûte fut complète, elle lit obstacle au refroidissement rapide des autres matières; les silicates Sont, en effet, phis mauvais conducteurs de la chaleur que les métaux . Ils empêchèrent donc une déperdition rapide de la chaleur rayonnée par les métaux liquéfiés et placés au centre. Le manteau de matières cristallines formé sur les couches extérieures, recevant des régions inférieures des quantités de chaleur de plus en plus faibles, se refroidit beaucoup plus rapidement que toute l’enveloppe des silicates. Ce refroidissement plus rapide à la surface, joint au courant produit par la rotation du Globe dans la zone des silicates tant qu’ils demeurèrent parfaitement liquides, a été considéré par quelques géologues comme la cause d’où provint la structure lamellaire et à grains fins des couches supérieures des silicates cristallins. H’autres, au contraire, voient dans ces roches des sédiments métamorphosés, formés au sein des eaux et dont la structure stratifiée démontre l’origine aqueuse. Nous reviendrons bientôt sur eux et les étudierons sous le nom de schistes cristallins. Le tjneiss, le micaschiste, le chloritoschiste, le talschiste appartiennent à cette catégorie.

Le refroidissement continu et en même temps croissant du manteau de silicates y produisit naturellement une condensation et une contraction* progressant de dehors en dedans et qui plus tard, * lorsque les matières minérales solidifiées n’eurent plus qu’une faible « élasticité, donna lieu à des déchirures ou crevasses à la surface. • tjuelqtics-uues de ces crevasses, pénétrant plus profondément peu à peu à mesure que le refroidissement augmentait, arrivèrent jusqu’au contact des couches encore liquides. Elles donnèrent issue aux masses liquéfiées intérieures, comprimées par la contraction toujours croissante de l’écorce extérieure pressant de tous les points de la périphérie vers le centre. Le lleuve de feu se précipita avec violence accompagné d’un fracas semblable au tonnerre et de terribles secousses. Il déchira la crevasse, s’élança hors de l'abime béant et en

1 Voir pape 61.

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releva les bords. Perdant rapidement sa haute teuqtcruturc dans lu milieu froid, il ne larda pas à se solidifier et obstrua ainsi l'orifice ouvert par lui. Mais la contraction ne s'arrêta point, elle devint au contraire de plus en plus intense et plus le manteau de silicate t’épaissit, plus il se refroidit à la surface. I,a pression de l'extérieur à l’intérieur s'accrut dans la même mesure. Des parties de l'écorce, isolées par des fractures et poussées par les matières centrales incandescentes comprimées, s’élevèrent de plus en |>lus au-dessus du niveau général. Leur soulèvement se continua tant que la contraction dura et produisit îles inégalités de plus en plus marquées sur l’écorce solide. Ces compartiments soulevèrent en même temps les schistes cristallins qui reposaient sur eux, meme lorsque ceux-ci avaient leurs racines jusque dans les abîmes profonds du granit et du gneiss. Ces schistes élevés à ces hauteurs isolées se refroidirent plus rapidement. Alors de nouvelles fractures se produisirent, et les phénomènes déjà décrits se renouvelèrent.

Telles furent les phases d’existence, par lesquelles le manteau de silicates de notre Globe passa depuis son origine à l’état liquide, jusqu'au moment où il fut complètement solidilié. Nous étudierons maintenant ce qui su passa simultanément avec ces phénomènes dans le reste de l’enveloppe gazeuse de la planète en voie de formation.

La première question que nous rencontrons est celle-ci : de quoi était composée cette atmosphère gazeuse après la séparation des silicates liquéliés? — La réponse doit être cherchée dans l’étude des phénomènes modernes et dans la connaissance des matières placées entre les silicates alcalins et l’atmosphère actuelle.

Nous pourrons considérer comme éléments de l’atmosphère de vapeurs enveloppant les silicates, d’abord les corps qui aujourd’hui encore ont la plus grande tendance à prendre la forme gazeuse et auxquels, pour cette raison, on a donné le nom de gaz permanents'. Ces gaz sont l’oxygène, l’hydrogène et l’azote. Notre atmosphère est composée d'oxvgènc et d'azote mélangés dans le rapport de volumes de 21 à 79. L’hydrogène combiné avec un volume double, ou huit fois son poids d’oxygène, donne naissance à l'eau, liquide sous la

! On appelle ga i les corps qui, sous la pression atmosphérique ordinaire et avec les variations de température naturelles, restent lluides. On donne le nom tic permanent* à ceux que l’on ne peut liquéfier ni par compression ni par refroidissement.

CJIAPITRK IX.

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pression atmosphérique ordinaire et à une température inférieure à 80" Réaumur. Lorsque la ehalcur dépasse ce degré, l'eau se transforme en vapeurs, si une augmentation de pression correspondante ne vient pas empêcher sa transformation1. A l’époque de la liquéfaction des silicates, l’atmosphère terrestre était donc fortement saturée de vapeur d eau. Par suite elle était très-opaque et les rayons solaires ne pouvaient encore la traverser. Mais elle possédait aussi une pesanteur beaucoup plus grande et pressait plus fortement sur ce qui était au-dessous d’elle, ou plutôt les couches supérieures comprimaient les inférieures. Une pression semblable a une influence décisive sur l’existence des corps gazeux. Son action ne se borne pas à les comprimer, mais elle force encore un grand nombre d’entre eux à passer de l’état gazeux à l’état liquide, sans qu’il soit besoin d’un abaissement de température. Mais si la température vient aussi à décroître au sein des gaz comprimés, l’effet de la compression s’accroît dans la même mesure. Aussi les gaz soumis simultanément à ces deux actions se liquéfient souvent avec beaucoup de rapidité*. Des conditions semblables existaient lorsque le manteau de silicates commença à se refroidir. Nous pouvons donc admettre qu’anssitôt après la solidification de celui-ci, l'eau se liquéfia dans les couches basses de l’enveloppe gazeuse. Il se forma une mer primitive chaude, brûlante, en ébullition et bouillonnante ; d’abord elle se rassembla çà et là dans les dépressions de la surface inégale et s’accrut ensuite en étendue à mesure que les silicates se refroidissaient. Mais plus l’eau se liquéfia, plus la pression de l’enveloppe gazeuse s'amoindrit. Aussi fallut-il un très-long espace de temps, avant que toute l’eau de l’atmosphère fût devenue liquide. Nous pouvons affirmer avec certitude que ce phénomène ne put avoir lieu avant que la température fût descendue au-dessous de 80° Réaumur, et que la eomposilition définitive de l’atmosphère date seulement de ce moment.

Une fois la Terre arrivée à cette période de son développement, le

1 Avec iino pression double de In pression atmosphérique normale, l’eaii eiip’ 90* Réaunmr |*nir passer à I Vint de vapeur.

* On n admis rumine unité de mesure «les pressions celle que (atmosphère actuelle exerce, et qui, comme tout le momie le sait, est épale nu poids d’une colonne «le mercure de 28 pouces ou d’une<rolonne d’eau de 32 pieds de haut. On dit donc «les gaz qu’ils se liquéfient à 2, 3, 4, etc., atmosphères. Il suflil «le réfléchir pour cotnpremlre «pu* c«*s expériences délicates sont réalises au moyen «le forces romprimanti's correspondant à «les c«

lonnes de mercure «le 2 fois, 3 fois 28 pouces, etc., de hauteur.

' rôle des actions platoniques était achevé dans ce qu’il a d’essentiel, celui de l’eau va commencer. Mais avant que la mer et l’air soient parvenus à leur état actuel, de nombreuses révolutions ou conflits * chimiques devront encore se produire dans la région gazeuse. Il faut que les substances, qui y existaient primitivement avec l’hydrogène, l’oxygène et l’azote, s’en séparent. Pour connaître ces substances, l’atmosphère actuelle nous sera d’un moindre secours que la connaissance de la composition des dépôts formés sur les silicates cristallins et qui contiennent, on le comprend, les éléments modifiés ou non modifiés de l’enveloppe gazeuse après la formation des silicates.

A la partie inférieure des couches sédimentaires, le carbonate de chaux occupe une place considérable et nous allons tout d'abord étudier sa formation. Actuellement il nous apparait comme formant de puissants gisements d’une roche calcaire compacte, tantôt cristalline, tantôt amorphe, à grains lins et dure. Elle se trouve au milieu des schistes argileux et de la grauwaeke dans le voisinage immédiat des silicates cristallins et renferme ordinairement des débris d'animaux fossiles. Ce dernier fait, nous apprend (pie la température de l'atmosphère gazeuse et de la mer était tombée lieaucoup au-dessous de 80“ lléaumur, lorsque ce calcaire se forma. Aucun organisme animal ne peut vivre avec une température de 80" liéaumur. A 00° l'allmmine se coagule et comme une grande partie du corps animal est constituée par cette matière, sa coagulation entraîne avec elle une mort instantanée. Lorsque les strates du carbonatode chaux se déposèrent, les eaux de la mer étaient donc toutes passées à l’étal liquide. Mais comme cet état ne fut pas le premier par lequel elles passèrent, nous ne pouvons pas considérer le carbonate de chaux dans sa forme actuelle comme nous représentant sa situation primitive. En effet le calcaire n’a pas été formé par la mer, mais simplement déposé au sein des eaux. Dans quel état se trouvait-il donc antérieurement à son dépôt ?

Cette question est d'une importance capitale et sa solution un des problèmes les plus ardus de la géologie théorique. Etait-il contenu sous forme gazeuse dans l’atmosphère du Clobe? Nous ne pouvons guère l’admettre ; car ses combinaisons se détruisent sous l’action d’une chaleur assez peu élevée, l'acide carbonique s’échappe et. la chaux reste. Une pression énorme aurait pu empêcher la fuite de