CHAPITRE XVII

DISLOCATIONS ET PLISSEMENTS POST-GLACIAIRES DES COUCHES CRÉTACÉES ET DU TERRAIN DE TltANSPORT DANS l'ÏLE DE MÔEN EN DANEMARK.

Structure géologique de l'île de Môen. — Grands boule versements de la craie, postérieurs au dépôt glaciaire avec coquilles récentes. — Coupe des falai: e* de Môen par M. Puggaard. — Plissement et failles communs à la craie et au dépôt glaciaire. — Directions différentes des lignes successives de mouvements de fracturc et de plissement. — Absence de bouleversement dans les roches des îles danoises avoisinantes. — Mouvements inégaux de soulèvement en Finmark. — Tremblement de terre en Nouvelle-Zélande en 1855. — Prédominance à toutes les époques des mouvements continentaux uniformes sur ceux qui ont amené des dislocations locales dans les roches.

Dans les chapitres précédents j'ai essayé de montrer que l'élude des phases successives de la période glaciaire, des marques persistantes qu'elles ont imprimées sur les roches solides, et des caractères du terrain de transport superficiel, nous est d'un grand secours pour nous permettre d'apprécier l'énorme laps de temps compris dans la période post-pliocène. Cette étude élargit en môme temps nos idées, non-seulement au sujet des espèces vivantes de plantes et d'animaux, mais au sujet de leur distribution géographique actuelle, et éclaire les relations chronologiques de ces espèces avec la plus ancienne date connue de l'existence de la race humaine. Cette date, on le verra, est fort reculée, si on la compare aux temps de l'histoire et de la tradition, mais elle est très-moderne si on l'oppose à la'longue durée depuis laquelle tous les mollusques testacés vivants, et même beaucoup de mammifères, habitent notre globe.

Pour compléter ma description des phénomènes de l'époque glaciaire, je vais décrire dans ce chapitre quelques autres changements dans la géographie physique et dans la struc-

Ciup. XVII.] COUCHES TLISSÉES DANS L'ILE DE MOEN. 301

turc interne de la croûte terrestre, qui se sont produits pendant la période post-pliocène. Il me parait utile d'en parler, parce qu'ils sont d'une nature fort différente de ceux que nous avons décrits précédemment et font partie d'une catégorie de phénomènes que les anciens géologues croyaient appartenir exclusivement aux époques antérieures à celles de la flore et de la faune actuelles. C'est à cette classe que se rapportent ces failles, ces violentes dislocations de roches, et ces reploiements et plissements des couches, phénomènes que l'on voit si fréquemment dans les chaînes des montagnes, quelquefois même dans les plaines, et surtout quand les roches sont de formation ancienne.

Dislocation» et plissement* post-glaelnlres de la erale et du terrain de transport dans l'Ile de Hoen, Danemark.

Un exemple des plus frappants, qui permet de saisir ces convulsions de date post-pliocène, se voit dans l'Ile danoise de Môen, située à environ 80 kilomètres au sud de Copenhague. L'ile a environ 96 kilomètres de circonférence et se composé de craie blanche de plus 100 mètres d'épaisseur, recouverte par des argiles et sables avec cailloux ; ce terrain de transport glaciaire se subdivise en plusieurs parties, les unes stratifiées, les autres non stratifiées, le tout ayant une puissance moyenne de 18 mètres, mais allant quelquefois au double de cette épaisseur. Dans l'un des plus anciens membres de cette série, on a trouvé des coquilles marines d'espèces actuelles.

Dans la plus grande partie de l'ile de Môen, les couches du terrain de transport sont en place et horizontales comme celles delacraiesous-jacente; mais sur la côte nord-est, elles ont été, sur un certain espace, ployées, plissées et déplacées en môme temps que les couches de la craie sous-jacente. Dans cet espace, les dérangements qu'elles ont subis sont môme plus considérables que ne le sont ceux de la craie à silex de l'Angleterre le long de l'axe central de l'ile de Wight dans le Hampshire, ou de celui du Purbeck dans le Dorsetshire. Le déplacement

302 COUCHES PLISSÉES DE L'ILE DE MÔEN. [ Chap. XYll.

total de la craie est évidemment d une date postérieure à l'origine du terrain de transport, car les couches de ce dernier sont horizontales quand la craie sur laquelle elles reposent le sont aussi, et sont inclinées, courbées et verticales quand la craie offre les mêmes perturbations. Je suis arrivé à ces conclusions relativement à la structure de l'île de Môen dès 1855, après avoir consacré plusieurs jours à l'examiner en compagnie du docteur Forchhammer ('); je n'aurais pourtant pas osé citer ce lieu comme présentant sur une si grande échelle des exemples de convulsions d'une date si remarquablement moderne, si cette île n'avait, depuis cette époque, été examinée en détail par un homme d'une autorité considérable, et reconnue par M. le professeur Puggaard, géologue danois, qui a publié une série de coupes détaillées de ces falaises.

Elles s'étendent sur la cote nord-est de l'île, appelée Môens Klint (*), où les précipices formés dans la craie sont escarpés et pittoresques, et ont de 90 à 120 mètres de hauteur. Les sommets en sont couronnés de grands hêtres, et çà et là la base en est recouverte d'énormes éboulements du terrain de transport garnis d'herbes et d'arbrisseaux verdoyants qui rompent la monotonie de cette ligne continue de falaises de craie blanche.

Dans la partie basse de l'île, en A, fig. 47, à l'extrémité méridionale de cette ligne dont nous venons de parler, le terrain de transport est horizontal ; mais en arrivant en B, on commence à s'apercevoir d'un changement à la fois dans la hauteur des falaises et dans l'inclinaison des couches, et la craie, n° 1 , ne tarde pas à se montrer sortant de dessous les couches du terrain de transport n0' 2, 5, b et 5.

Cette craie avec ses lits de silex est si semblable à celle de l'Angleterre que la description en est inutile. Le terrain de transport superposé se compose des subdivisions suivantes, en commençant par la base :

(») Lyell, Geoloçical Transactions, 2- série, vol. II, p. 243. («) Puggaard, Géologie des Insel Moen, Berne, 1851 ; et Bulletin de la Société géologique de France, 1851.

Chai». XVII] STRUCTURE DE L'ILE DE MO EN. 363

N° 2. Limon et sables stratifiés de 1 mètre 50 d épaisseur, contenant en un point, près de la base de la falaise, en S, fig. 48, Cardium edule, Tellina solidula et Turritella, avec fragments d'autres coquilles. Entre la craie n° 1 et le n° 2 s'intercale généralement une brèche de silex de la craie brisés.

N° 3. Argile bleu ou terrain de transport glaciaire, (Ti//),

Fig. 17.— Extrémité méridionale de Môens Klint. (Puggaard.) A Terrain de transport horiiontal.

B Craie r-t terrain de transport superposé commençant à se redresser.

C Premier plissement et faille ; hauteur de la falaise sur ce point : 54 mètres.

Fig. 48.

Fig. 48. - Coupe de Moens Klint, (Puggaard), suite de la fig. 47.

D Coquilles fossiles d'espèces récentes dans le terrain de transport. G Hauteur maximum près de C, 84 mètres.

avec petits cailloux et fragments de roches de la Scandinavie accidentellement disséminés. Épaisseur, 5 mètres 00.

N° 4. Seconde masse non stratifiée d'argile jaune et plus sableuse, de 12 mètres de puissance, avec cailloux et blocs anguleux, polis et striés de granit et d'autres roches de la Scandinavie apportées de loin.

N° 5. Sables et graviers stratifiés contenant parfois de grands blocs erratiques ; la masse totale varie de 12 à 30 mètres de puissance, mais elle n'atteint cette dernière épaisseur qu'en un petit nombré de points.

301 CODPES DE M. PUGGAARD. [Ciui». XVII.

Les formes anguleuses d'un grand nombre de blocs des n04 3 et 4, les surfaces striées ou polies des autres et leur provenance lointaine attestée par leur nature cristalline, sont autant de preuves que ce dépôt fait partie du terrain de transport septentrional de la période glaciaire.

On voit que les quatre subdivisions 2, 3, 4 et 5 commencent à se redresser en B, fig 47, et qu'en C, où la falaise atteint 54 mètres de hauteur, il y a une flexion brusque partagée également par la craie et le terrain de transport superposé. Entre D et G, fig. 48, on observe une grande fracture dans les roches avec lignes synclinales et anticlinales; elle ee manifeste dans des falaises de près de 90 mètres de hauteur où tous les plissements de la craie se font également sentir dans les couches du terrain de transport, c'est-à-dire dans les trois membres inférieurs de cette série, y compris, par conséquent, le n° 2, qui, au point S de la figure, contient les coquilles d'espèces récentes dont j'ai parlé.

Près de l'extrémité septentrionale du Môens Klint, à un endroit appelé « Taler, » à plus de 90 mètres de hauteur, on voit des plissements semblables, si aigus qu'il parait y avoir quatre alternances distinctes de formations glaciaires et crétacées en lits verticaux ou fortement inclinés ; la craie en un point recouvre le terrain de transport, de sorte que la position des couches est intervertie.

Mais les changements et failles les plus étonnants de ces couches s'observent dans le Dronningeslol, portion de cette même falaise, d'une hauteur verticale de 120 mètres, où le terrain de transport, comme le montre la fig. 49, est complètement enchevêtré et mélangé dans la craie disloquée.

En suivant les alignements des failles, on peut voir, dit M. Puggaard, le long des surfaces de contact des lits déplacés, des traces du polissage et du frottement qu'ont subis les silex de la craie, ainsi que beaucoup de pierres du gravier du terrain de transport : quelques-unes de ces dernières ont môme pénétré dans la craie molle. La façon dont les sommets de quelques-uns des plissements des couches de craie ont été

Ca\t. XVII. J CONCLUSIONS DE M. PUGGAARD. 365

rasés dans cette coupe et dans plusieurs autres du voisinage, atteste la vaste dénudation qui accompagnait ces perturbations; il y a eu des portions des couches ployées qui ont été enlevées probablement pendant qu'elles sortaient du sein des eaux.

Fig. 49. — Perturbation* post-glaciaires des couche* redressées, plissk» et déplacées do la craie et du terrain de transport dans le Dronuingcstol Nôcn; hauteur, 120 mètre». (Puggaard.)

1 Craie avec silet.

2 Limon marin stratifié; couche inférieure de la formation glaciaire.

3 Argile bleue ou Till sans stratification avec blocs erratiques.

4 Till sablcui, jaune, avec tailloux et falots glaciaires.

5 Sable et gravier stratifiés avec blocs erratique».

Voici les conclusions que M. Puggaard a déduites de l'étude de ces falaises.

1° La craie blanche, lorsqu'elle conservait encore l'horizontalité de sa stratification, mais après avoir subi une dénudation considérable, s'est graduellement affaissée, de sorle que les lits inférieurs, n° 2, du terrain de transport, avec leurs coquilles littorales, s'y superposèrent dans une mer peu profonde.

2° Les argiles non stratifiées superposées, n° 3 et 4 se déposèrent dans une eau plus profonde; ce phénomène fut facilité par les glaces flottantes venant du nord.

5° Ce fut alors que commencèrent des dénivellations irrégulières et qu'il se produisit des affaissements partiels amenant le plissement et parfois l'engloutissement des masses supérieures de la craie et du terrain de transport, et donnant lieu aux diverses dislocations ci-dessus décrites et représen-

566 DIRECTIONS DE CES MOUVEMENTS SUCCESSIFS. [Ciup. XVII.

tées. Le mouvement d'abaissement se continua jusqu'à ce qu'il eut dépassé 120 mètres, car môme sur la surface du n° 5, dans quelques parties de l'île, on voit d'énormes blocs erratiques de 6 mètres et plus de diamètre, dont la présence indique qu'ils ont été charriés par la glace dans une mer d'une profondeur suffisante pour porler de grandes montagnes de glace. Mais ces gros blocs, dit M. Puggaard, ne pénètrent jamais dans les fissures comme ils l'auraient fait s'ils eussent été d'une date antérieure à ces convulsions.

4° Après cette période d'affaissement arrivèrent le relèvement et la dénudation partielle des couches crétacées et glaciaires coïncidant avec un mouvement général de soulèvement semblable à celui qu'éprouvent à présent certaines parties de la Suède et de la Norwége.

Au sujet des directions du mouvement dans l'île de Môen, M. Puggaard pense, après une élude comparative attentive des falaises et de l'intérieur de Pile, qu'il y eut au moins trois orientations différentes à autant d'époques successives, toutes de date post-glaciaire. La première direction courrait de PE. S. E. à PO. N. 0. avec une ligne de fractures à angle droit. La seconde courrait du S. S. E. au N. N. 0., aussi avec fractures transversales. Enfin la troisième serait celle d'un plongement allant du N. au S., et accompagné d'affaissements de date contemporaine orientés à angle droit, c'est-à-dire del'E. à PO.

Quand on s'approche de l'extrémité N. 0. du Môens Klint, c'est-à-dire de la ligne de côtes que je viens de décrire, les couches deviennent peu à peu moins ployées et brisées, et en continuant encore à s'avancer quelque peu dans celte direction on retrouve la craie et le terrain de transport superposé dans la môme position horizontale qu'à l'extrémité méridionale du Môens Klint. Ce qui fait de ces conclusions un phénomène des plus frappants c'est ce fait que dans les îles danoises avoisinantes, aussi bien que dans une grande partie de Pile de Môen elle-même, les formations tertiaires et les formations secondaires n'ont subi aucune perturbation*

Chap. XVII ] MOUVEMENTS IRRÉGULIERS EN FINMARK. 367

Il est impossible de contempler de pareils effets produits par des mouvements locaux réitérés, tous de date post-tertiaire, sans réfléchir que sans la présence accidentelle du terrain de transport stratifié ils auraient pu parfaitement nous échapper, même aux points où ce terrain aurait existé autrefois, à cause des dénudations importantes qui se sont produites. Nous aurions probablement attribué la verticalité des couches, leurs flexions, et leurs failles à une période ancienne, telle par exemple que celle qui sépare la craie à silex de la craie de Maestricht, ou à l'époque de cette dernière formation, ou aux temps éocènes, miocènes, pliocènes inférieurs, car cette dernière période elle-même est bien antérieure au commencement de l'époque glaciaire. Cet exemple nous permet de soupçonner que, dans d'autres pays où nous manquons de pareils moyens de fixer la date exacte de certains mouvements géologiques, l'époque où ils se seront produits peut être beaucoup plus moderne que nous ne le supposons généralement. Nous pourrions ainsi expliquer les anomalies apparentes de position de certains blocs erratiques qu'on rencontre parfois à de grandes hauteurs au dessus des roches congénères dont ils proviennent, cl aussi l'irrégularité de direction de certains sillons glaciaires comme ceux qu'ont décrits M. le professeur Keilhau el M. Hôrbye sur les montagnes de Dovrefjeld, lal. 62° N., où les stries et *e froltement paraissent avoir été indépendants de l'inclinaison et du relief actuels des montagnes Mais môme dans les cas de cette espèce, il resle à démontrer si un encroûtement de glace continentale comme celui du Groenland, décrit par fiink, (voir plus haut, p. 244), ne pourrait expliquer la déviation des sillons et des stries par rapport aux directions qu'ils auraient dû normalement affecter s'ils avaient été produits par des glaciers séparés remplissant les vallées existantes.

Il semble en général que le mouvement de soulèvement de la Scandinavie, mouvement qui a élevé des rivages avec co-

(!) Observations sur les phénomènes d'trosiou en Sorwége, 18&7.

304 TREMBLEMENTS DE TERRE ES NOUVELLE-ZÉLANDE, [dur. XVII.

quilles marines d'espèces récentes à la hauteur de plus de 100 môlrcs, ail été à peu près uniforme sur de vastes étendues ; pourtant N. Bravais a signalé une remarquable exception à cette règle à Altenfiord, en Finmark, entre les latitudes 70* et 71° N. Une ancienne ligne de niveau des eaux, tracée par un dépôt sableux formant terrasse, et par des marques d'érosion dues aux vagues, peut se suivre sur une longueur de 48 kilomètres du sud au nord, le long des bords d'un fiord, et elle s'élève graduellement d'une altitude de 25 mètres à celle de GG mètres au-dessus de la mer, c'est-à-dire à raison de 85 centimètres par kilomètres (').

Passons à une autre partie du monde situé fort loin de nous. On a été témoin, sans aller plus loin qu'en janvier i 855, dans l ile du nord de la Nouvelle-Zélande, d'un soulèvement soudain et permanent du sol sur le rivage septentrional du détroit de Cook; ce mouvement était si peu uniforme qu'en un point appelé Muko-muka, il atteignit 2 mètres 70 de hauteur verticale tandis qu'il diminuait graduellement à partir de ce maximum de soulèvement sur une dislance de 55 kilomètres dans la direction du N. 0. pour aboutira un point où le changement de niveau n'était plus perceptible. M. Edward Roberts, du corps royal des ingénieurs, était, au moment de cet événement, occupé à exécuter, pour le compte du gouvernement, des travaux d'utilité publique sur la côte, il s'assura que ce soulèvement extrême de certaines roches anciennes suivait une ligne de faille se prolongeant au moins à \ 45 kilomètres dans l'intérieur du sud au nord. De plus, ce qui est d'un grand intérêt géologique, immédiatement à l'est de cette faille, la surface composée de couches tertiaires, restait immobile et stalionnaire. Ce fait fut bien établi par la position d'une ligne de nullipores qui marquaient le niveau de la mer avant le tremblement de. terre sur la surface des couches tertiaires comme sur la surface des roches paU ozoïques (').

(!) Proceedingsofthe Gcohgicul Society, 1815, vol. IV, p. 9t. (•) Bulletin de la Société géologique de France, 1850, vol. 1111, p. 660, où j'ai décrit les faits que m'araient communiqués MM. Kobcrts et \\ aller JJautell.

Ciiap. XVII. J DE L'UNIFORMITE GÉNÉRALE DES MOUVEMENTS. .169

De pareils mouvements, s'ils se répétaient et surtout s'ils revenaient de temps en temps le long des mômes lignes de fracture, auraient pour effet, dans la suite des temps, de faire plonger les couches dans un sens, tandis que dans le sens opposé elles viendraient se terminer brusquement à un escarpement abrupt.

Mais il est probable que la multiplication des mouvements de cette nature dans la période post-tertiaire a rarement été assez considérable pour produire des résultats comme ceux que nous avons décrits dans l'île de Môen, car les principaux mouvements, à quelque époque qu'ils se rapportent, paraissent appartenir à un ordre de phénomènes plus uniformes, comme ceux dont nous avons parlé p. 551 , c'est-à-dire à celte espèce de mouvements qui n'altèrent pas sensiblement la topographie des régions restreintes ni la position des couches, et qui ne font qu'en modifier la hauteur relativement à la mer. S'il en était autrement, on ne trouverait jamais de concordance entre les couches de tous les âges y compris les formations fossilifères primaires déposées dans des eaux basses, formations qui ont dû se maintenir horizontales sur de vastes étendues pendant le mouvement d'affaissement de plus de 1000 mètres qui se produisait à l'époque de leur accumulation. On verrait encore bien moins ces mêmes couches primaires, Carbonifères, Devoniennes et Siluriennes conservant encore leur horizontalité sur des milliers de lieues carrées, comme cela se présente dans l'Amérique du nord et en Russie où elles n'ont subi aucune dislocation, aucune flexion, pendant l'énorme intervalle qui sépare les temps actuels de l'époque paléozoïque. Pourtant ce n'est pas qu'elles soient restées immobiles, car elles ont subi des dénudations d'une telle importance et d'une telle nature, qu'on ne peut les expliquer qu'en supposant que les couches aient été soumises à de grandes oscillations de niveau et exposées dans quelques cas à plusieurs reprises à l'action destructive et nivelante des vagues de la mer.

11 parait probable que les convulsions successives de Vile de Môen furent contemporaines^ ces mouvements d'exhaus-