CHAPITRE IX

l’acide carbonique, liquéfier le carbonate de chaux comme les silicates et lui fiiirc prendre une structure cristalline granulée. Mais la plus grande partie des calcaires et surtout les plus récents ne sont point cristallisés. Leur structure, au contraire, est terreuse, quoique très-dure et résistante. Ils n’ont donc pu se former ni par cristallisation aux sein des eaux ni par liquéfaction ignée. Ils sont le résultat d’un autre mode de formation intermédiaire et proviennent des décompositions intenses que subirent les roches cristallines prinritives. Kn 'effet, le manteau de vapeurs brûlantes et la mer primitive formée au-dessous de lui enveloppaient les silicates cristallins. Ils exercèrent une action destructive sur ceux-ci, soit que leur haute température favorisât les phénomènes de décomposition, soit que la grande quantité d’acido carbonique contenue dans ces deux éléments augmentât la propriété dissolvante de l’eau. Elle n’entama pas seulement la surface des roches, mais elle pénétra dans toutes les fissures, fentes ou crevasses jusqu’à une grande profondeur avec le même pouvoir dissolvant. Les silicates furent attaqués de toutes parts. Leurs parties solubles restèrent dans l’eau en dissolution chimique, les parties insolubles furent entraînées mécaniquement à l’état de limon et de vase. Ces éléments, classés d’après leur importance, sont : la silice, l’alumine, les alcalis et la chaux. La silice est soluble lorsqu'elle a été chassée de scs combinaisons chimiques, insoluble lorsqu'elle existe à l'état de quartz pur. L’alumine est insoluble ; elle demeura à l’étal de suspension dans l'eau et forma avec les grains de quartz désagrégé un sédiment vaseux. Enfin l i chaux et les alcalis, qui proviennent, l’une du labrador, de Vauijite et de la hornblende, les autres de 1 ’orlhoclase et de 1 ’albite (voy. page 109, note), formèrent de nouvelles combinaisons avec l’acide carbonique en excès et furent dissous sous forme de carbonates. Les sels alcalins sont, en effet, faciles à dissoudre ; le carbonate de chaux était rendu soluble par le grand excès d’acide carbonique. Voici donc le carbonate de chaux formé, mais il n’était pas encore déposé. Il était là seulement en réserve sous forme de dissolution et devait rester dans cet état tant que le liquide dissolvant existerait. Il ne faut plus penser à une précipitation par évaporation de l’eau. Celle-ci, en effet, loin de diminuer, ne fera qu’accroître en quantité à mesure que l'abaissement de la température permettra aux vajtcurs contenues dans l'atmosphère de se condenser et de tomber

I(ix HISTOIRE DE LA CRÉATION. •

sur le sol. Mais, d’un autre côté, la diminution; de l’acide carbonique libre, tant dans l'eau que dans l’air, pouvait causer en partie la précipitation «lu carbonate de chaux. Or cette diminution est parfaitement admissible, elle devint même nécessaire à l’époque où se • développèrent les plus anciens organismes, principalement les plantes marines, telles que les fucoïdes, les varechs , dont l’oxislencc est antérieure à tous les autres êtres. Personne ne doute «pie les créatures organisées les plus anciennes n’aient emprunté leurs éléments matériels au milieu ambiant et que l’acide carbonique n’ait été alors, comme aujourd'hui, l'aliment le plus important de la vie végétale. Les plantes primitives empruntèrent donc leur acide, carbonique à l'eau et à l'air et favorisèrent ainsi la précipitation du carbonate de chaux dont ces mers antiques étaient richement saturées. Mais du moment où les plantes existèrent, les animaux purent naître. Lorsqu'ils apparurent et que des mollusques et surtout des polypes peuplèrent les mers, ces êtres y fixèrent de grandes quantités de carbonate «le chaux. Le règne organique devint donc un puissant auxiliaire pour la formation des sédiments calcaires; son influence ne (ît que s’accroître avec le cours du temps, et nous y trouvons la meilleure cause qui puisse nous rendre compte du développemcnt toujours croissant des calcaires à la surface de |a Terre.

La localisation des bancs calcaires s’explique par des circonstances plus favorables à la multiplication des animaux marins fixateurs de la chaux, circonstances provenant des conditions particulières du sol et de l’eau. Tant que la vase argileuse resta suspendue dans celle-ci, tant que des courants tinrent en mouvement cette vase, les polypes ne purent se développer ni donner naissance à des bancs calcaires. Mais lorsque le calme fut venu, la vase se déposa au fond, la mer s’éclaircit et devint le séjour prédestiné où se multiplièrent les polypes qui commencèrent aussitôt leur oeuvra de séparation calcaire.

Au point où nous sommes arrivés dans nos recherches, nous voyons les processus organiques prêter la main aux processus inorganiques tant chimiques «pie physiques. La diminution de l'acide carbonique dans l'air et dans l’eau favorise le développement du règne animal et du règne végétal; mais ceux-ci, à leur tour, ont une influoncc décisive sur la formation des sédiments calcaires et nous font comprendre comment ces dépôts vont toujours en s’accroissant peu è peu. Nous saisissons, en effet, comment l’ab-

CHAPITRB IX.

sorplîon constante île l’acide carl>oni(|uecn excès enlève à l’eau son pouvoir dissolvant et amène la précipitation de masses do carbonate de chaux do plus en p\us grandes .Tcltc absorption de l'acide carhoniqué nous apparaittoutà fait naturelle dans les plantes. Elles sont composées en grande partie de. .carbone qu’elles s’assimilent sons forme d’acide carbonique. Dès que le fond des mers et les terres déjà formées se recouvrirent de plantes, l’acide carbonique diminua, et il en résulta une augmentation du carbonate de chaux précipité. Mais comme le calcaire atteint son maximum de puissance après les terrains carbonifères dont la houille n’est que le produit de végétaux détruits, notre hypothèse se trouve n’être pas une simple conjecture. Il en est absolument de même avec le règne animal. A mesure qu'il se développe, l’acide carbonique diminue, et en se développant, il devient le second facteur des formations calcaires . sédimentaircs. Nous nous arrêtons donc à cette hypothèse comme la plus exacte et croyons avoir suffisamment démontré que, outre les vapeurs d’eau et l’air atmosphérique, l’enveloppe gazeuse contenait encore une quantité très-considérable d 'acide carbonique.

, Ce que nous venons de dire du carbonate de chaux s’applique aussi, en ce qui concerne leur formation au sein des mers primitives, au sulfate de chaux ou gypse, au phosphate ou apalite, à la chaux fluatée ou spath fluor, au carbonate île magnésie, à la magnésite ou au calcaire magnésien. Toutes ces roches purent se former au moyen d'acides contenus dans les mers primitives. Ces acides entrèreut en composition chimique avec la chaux ou la magnésie devenues libres que les eaux chaudes fortement acides renfermaient et qu elles gardèrent jusqu'au moment où, par les changements de conditions survenus, elles furent forcées de déposer ces matières sur certains points particuliers.

Tons ces faits nous apprennent que l’enveloppe gazeuse était principalement formée d’un mélange d'oxygène, d 'hydrogène, d'nzote et de carbone. Ces gaz donnèrent bientôt naissance à l’nir, à Veau et à l'acide carbonique, peut-être aussi à de l'acide nitrique et à quelques antres fluides analogues. La production de ces corps dans les âges les plus anciens sc comprend très-bien avec la faculté de pénétration que les gaz possèdent entre eux'. Mais comme leur

* Bien que chaque pnz ait un poids spfrifiquc particulier, ils ne se superposent pas dans le« mélanges suivant l'ordre de ces jmids, comme les fluides liquides, mais remplissent

Diqi

existence à l’état liquide exigeait de liasses températures, ils purent entrer en combinaison chimique seulement lorsque l'affinité eut disparu dans les substances combinées chimiquement à des températures plus élevées et passées à l’état liquide ou solide. Aussi ne rencontrons-nous qu'accidentel lemenl, en très-petites quantités, le carbone, l'hydrogène et l'azote comme éléments de combinaison chimique dans les couches cristallines du Globe. Tous ces corps . furent chassés par la condensation des lourdes matières métalliques et terreuses et furent relégués, en qualité de substances plus légères, dans les régions supérieures île la zone gazeuse. Parmi ces substances, le carbone , la plus réfractaire d’entre elles, était la seule dont il fut permis d’attendre que, malgré sa grande aftinilé pour l’oxygène, elle eût pu se solidifier de bonne heure et avec une baute température. L’expérience semblait confirmer cette opinion par l’existence du diamant et du graphite. Mais des études nouvelles, laites sur ces deux formes de carbone pur gisantes dans les montagnes les plus anciennes, n’ont point confirmé cette manière de voir. On pense, au contraire, que ce sont des corps de formation secondaire produits par une 'métamorphose. Ils nous prouvent, du reste, ainsi que les métaux disséminés partout, que, dans le désordre où se trouvaient les matières mélangées entre elles au moment où les silicates se formèrent, toutes ne purent point se ranger d’après leur pesanteur, mais cpie beaucoup lurent lixées dans les conditions les plus diverses. Ainsi des métaux restèrent dans la zone des silicates; les uns lurent retenus dans la masse ; d’autres furent rejetés des profondeurs intérieures. Cette dissémination générale fut d’autant plus étendue que chaque corps existait en plus grande quantité. Le carbone était une substance très-abondante et par suite très-répandue. En effet, outre ces traces placées dans le manteau de silicate, il joua un rôle aussi important dans les dépôts neptuniens que dans le règne organique à l’état de composé avec l’oxvgène. Cette combinaison s'effectua de bonne heure, comme nous l’enseigne la haute température nécessaire pour brûler le carbone *. Mais cette combinaison ainsi formée

uniformément el entièrement toul l’cspace. Chacun d’eux se comjioite comme si les aiitres n’y étaient pas. On donne à celle propriété le nom de pouvoir de pénétration.

* Les diamants composés de carbone pur ne brûlent tpiau foyer des miroirs concaves les plus puissants, ou avec le chalumeau à gaz oxygène el hydrogène enflammés au moment de leur combinaison, appareil tpii nous donne la chaleur artificielle la plus intense dont nous puissions disposer.

C1IAPITHK IX.

»■lait Irès-pcu stable, puisque l’acide cafboniqhc sous la pression atmosphérique normale reste encore gazeux Sa tendance à prendre cette forme pouvait être vaincue seulement par une forte pression ou par une affinité chimique très-prononcée*. Mais celte affinité pouvait d'autant moins se réaliser dans les âges primii ifs que l’acide carbonique est un des acides les plus faiides et qu’il suffit de la chaleur d’incandescence pour le chasser de ses combinaisons avec la silice. Les composés carbonifères ne se formèrent donc point alors ; ils appartiennent à des époques plus récentes.

L’oxydation de l’hydrogène, ou formation Je l'eau , se produisit simultanément avec l’acide carbonique, sinon avant. Il suffit d’euflammer le mélange des deux éléments de l’eau pour les combiner chimiquement. Tant que le Globe terrestre fut simplement une masse de vapeurs, l’hydrogène et l’oxygène ne purent pas se combiner. Mais lorsqu’un noyau solide incandescent se fut formé au sein de la sphère de vapeurs, le mélange d’hydrogène et d’oxygène s’enflamma et se combina. Ceci nous explique pourquoi l’hydrogène libre manque complètement sur la Terre. Il est partout fixé chimiquement, soit avec de l'oxjjf/ène, soit avec de l’niotc, du chlore et du fluor, éléments avec lesquels, après l’oxygène, il forme les combinaisons les plus répandues. L’eau fut donc un des éléments les plus anciens de notre Terre. Elle existait sous forme de vapeur avant les silicates et forma avec les éléments de l’atmosphère le médium dans lequel toutes les autres masses gazeuses étaient contenues. Plus tard, lorsqu’elle se condensa en eau, elle conserva encore son premier rôle. Elle devint le liquide, matrice générale qui recueillit dans ses eaux les matières et les fluides solubles et surtout les acides primitifs ou secondaires formés plus tard, nou encore fixés avec des bases et leur fournit un milieu approprié où ils purent déployer leurs propriétés chimiques.

Les raisons empiriques sur lesquelles se fonde cette hypothèse consistent en ce que les composés formés d’acides et de bases constituent les éléments si abondants des couches terrestres, comprenant la totalité des sédiments stratifiés de l’écorce du Globe déposés au sein des eaux sur les silicates. Ces couches doivent donc être consi-

1 Voir page 87.

* l/ariih* carlioniquc *e liquéfie flou* line pression «le 50 Atmosphères à O9 Kéauniur.

dorées, ou comme le résultat de la précipitation des sels en dissolution dans les mers primitives, ou comme le produit des décompositions effectuées parles eau\ chaudes sur les silicates cristallins solidifiés. Le premier cas est peu probable, le second, au contraire, est très-admissible. Nous faisons doue venir non-seulement le carbonate de chaux, comme nous l'avons expliqué plus haut, mais encore tous les autres sédiments, des décoin position s que les mers primitives brûlantes et que l’atmosphère exercèrent sur les masses ambiantes. L'acide sulfurit/ue, l 'acide muriatique. V aride fluorique , etc., que nous rencontrons sur la Terre comme éléments des sédiments sous forme de composés alcalins ou terreux, prirent aussi part à ces décompositions. La matière constituante des sédiments confirme beaucoup notre manière de voir et prouve sa justesse. Les couches les plus extérieures des silicates sont composées de quartz, feldspath* hornblende et mica. Le feldspath se décomposa sous l'influence de l’acide carbonique de la mer primitive ou plutôt sous l'action des vapeurs d’eau brûlantes qui l'imprégnaient. Après sa décomposition, la potasse et la soude restèrent dans l'eau et formèrent des chlorhydrates solubies(par exemple, le sel de cuisine), des sulfates (sel de G lau her) ou d’autres combinés. L’alumine, étant insoluble, se déposa, la silice «lu feldspath fut dissoute dans l’eau, tandis que le quart! et le mica, insolubles, désagrégés en petites particules, produisirent du sable. Nous avons donc des mélanges d'alumine cl de lamelles de mica qui donnèrent naissance aux schistes dvijileu.r, lorsque le dépôt ne comprit que de l'alumine et du mica, mais formèrent de la grauwacke lorsque des grains de sable se mêlèrent à l’alumine. La silice dissoute en s'unissant avec l'alumine, produisit les schistes siliceux et le jaspe. La magnésie et l'argile formèrent les schistes talqueux. Lorsqu'une partie de magnésie devenue libre s’unit chimiquement avec de l'acide carbonique et que ce composé vint s’ajouter aux sédiments de carbonate de chaux déjà formés, cette nouvelle combinaison produisit la dolomie; mais, lorsque le dépôt de carbonate de chaux n'était que le produit d’activités organiques, le résultat fut la formation de calcaire commun. Cette décomposition des silicates peut nous servir à expliquer l'origine des matériaux de tous les dépôts riepluniens. Nous pouvons mémo nous rendre compte ainsi des gisements de minerais contenus dans ces sédiments, en admettant, connue nous le pouvons très-bien faire, que les silicates

CllAlMTItB IX.

décomposés contenaient des minerais et plus particuliérement des oxydes de fer et de cuivre. Ces oxydes, exposés par la destruction des silicates à l’action de l’acide sulfurique provenant du soufre sublimé, donnèrent naissance aux sulfates ( vitrioles ) solubles dans l'eau. Les sulfates se séparèrent de l'eau sous rinlluence des matières organiques en décomposition, puis, par le dégagement de l’oxygène ils se transformèrent en soufre, corps que l’on rencontre dans presque toutes les couches neptuniennes. Lorsque l'acide sulliiriquc fut épuisé, il resta dans l'eau de l'oxyde de fer sous forme de carbonate. Celui-ci repassa plus tard à l’état d’oxyde pur, lorsque les strates, dans lesquelles il avait été recueilli, perdirent par évaporation leur eau et leur acide carbonique. C’est ainsi que prirent naissance les argiles ferrugineuses et les rognons de fer que l’on rencontre souvent dans les terrains secondaires. A l’époque tertiaire, Yocre rouge et l 'argile ou lehm , presque toujours ferrugineux, se formèrent de la même manière.

Les couches ucplunicnncs les plus anciennes du Globe proviennent donc de la décomposition des roches plutonigues les plus extérieures, les silicates. Leur formation tout à fait primitive nous montre que cette décomposition était déjà commencée par les vapeurs chaudes contenues dans l’enveloppe gazeuse et par l'acide carbonique, longtemps avant la liquéfaction de l’eau. Plus tard, lorsque ce dernier phénomène se réalisa, l'eau trouva tous ces matériaux desagrégés et mélangés. Ceux-ci en se déposant au fond de son lit tonnèrent les micaschistes et les schistes argileux, les deux plus anciennes assises neptuniennes, dont la naissance se place probablement avant l’abaissement de la température au-dessous de 80" Réaumur. Mais, après cet abaissement considérable de température et l’apparition des formes végétales et animales les plus anciennes, l’eau perdit avec sa chaleur et l’acide carbonique l’énergique pouvoir dissolvant qu’elle possédait sur les silicates. Son action chimique diminua, mais sa force mécanique s’accrut, et elle donna naissance aux grauwaekes quartzifères, qui succèdent ordinairement aux schistes argileux et renferment déjà des fossiles. Le carbonate de chaux se sépara par les mêmes causes et forma le calcaire de transition qui,

1 La décomposition des corps organique*, eu produisant ce phénomène, nous explique pourquoi iis sont si souvent U ansforiués eu pyrite sulfureuse. Voir page 48 et noie 10 du cliap. xi.

alternant avec les schistes argileux et la grauwackc, constitue le terrain de transition des anciens géognoslcs. Ces dépôts et ces décompositions auxquels ces couches doivent leur existence, cessèrent lorsque les parties des retires cristallines accessibles à l’atmosphère et à l’eau curent été détruites, ou qu'elles lurent recouvertes de nouveaux dépôts. Le développement du Globe terrestre à moment était arrivé à la lin de celte période. Il s’établit alors une longue durée de repos et d’équilibre. La mer et l'atmosphère se purifièrent en se débarrassant de toutes les matières étrangères qu’elles contenaient. Pendant ce repos l’Océan enfanta dans ses eaux les organismes Iqs plus anciens, et ses abîmes immenses se peuplèrent aussitôt de types relativement peu nombreux, mais riches on espèces et en individus.

Cependant, cette pause dans la marche inccssaète du développement ne devait pas toujours durer. Iles révolutions fatales à la vie des organismes se produisirent et causèrent leur destruction. Les parties dures de leur corps enfouies dans les couches encore molles du lit de la mer, sont les uniques témoins qui nous parlent de leurs formes et d’un passé lointain1. — Il n’existe plus de doutes sur les causes de ces révolutions. Elles furent le résultat de l’apparition de niasses soulevées du fond des abîmes. Ces masses rejetèrent de côté d s portions de l’écorce solide et, en s’ouvrant une issue par de vastes crevasses, dérangèrent les couches horizontales, pour leur donner une position oblique. Le sol ébranlé par des éruptions ayant pour cause ou le retrait de l’écorce qui se contractait en se solidifiant, ou des vapeurs d’eau comprimées, infiltrées à l’état liquide par les tissures jusque dans le voisinage des silicates encore en fusion ; les mouvements violents de la mer durant ces tremblements de terre et surtout durant le soulèvement des masses poussées paires forces ; les changements de niveau après l’éruption : tels étaient les phénomènes accompagnant ordinairement le commencement

* Nous n’a vous point voulu dire «pie tous les fossiles proviennent d Vires vivants tués et anéantis brusquement. Beaucoup, et mémo la plupurt d'entre eux, sont les débris d'individus éteints «le mort naturell«* et «pii, ensevelis aussitôt après leur mort, furent préservés contre la destruction par les dépôts dont la formation marchait rapidement. La distribution de nombreux individus d’une iiu'ine esjtèce animale dans toutes les couche* d’une formation démontre trop clairciu«‘ul la lungui* «luréc de ces espèces cl la mort successive de leurs générations, pour qu'on puisse se faire une autre idée de leur anéantissement. Néanmoins, il est tout aussi bien établi qu'il y eut, à certains moment», «h-s destructions violentes et subites.