CHAPITRE PREMIER
Orographie générale de l'Europe et de l'Asie. — Ligne de partage des eaux. — Les deux grands versants de l'Europe. — Différents segments de la chaîne séparative. — Les Alpes et leurs ramifications. — Importance et volume du massif alpin.
— Opinions des anciens sur la constitution primitive du globe.
— Thaïes de Milet, Xénophane de Colophon et l'école neptunienne. — Zenon, Heraclite et l'école plutonienne. — Pythagore, Lucrèce et l'école éclectique. — Précurseurs de la géologie moderne : Léonard de Vinci, Bernard Palissy, Descartes. — Théorie de Laplace. — Nébuleuse primordiale.
— Formation du soleil et des planètes par voie de condensations successives. — Phase stellaire de la terre. —
(i) Cet ouvrage, qui fait suite à nos précédentes études sur le littoral de la Méditerranée et sur la vallée du Rhône, a été composé au cours et en exécution d'une mission spéciale dans les Alpes qui nous a été donnée par M. le Ministre des travaux publics.
t l'homme devant les ALPES.
Son extinction, son refroidissement et sa diminution de volume. — Sphéroïde terrestre. — Première enveloppe solide.
— Dislocatiofas ties premiers temps géologiques. — Divergences d'opinion sur l'épaisseur de .la couche terrestre. — Hypothèse du feu central. — Le pyriphUgéthon et la pyrosphère, — Accroissement de la température avec la profondeur. — Degré géothermique. — Instabilité de l'écorce terrestre. — Forces souterraines et oscillations du sol. — Soulèvement des côtes de la Scandinavie, du Spitzberg, de la Sibérie, de la Provence, de la Corse et de la Sardaigne, de l'Asie Mineure, de la Russie méridionale, de la Tunisie, du Pérou, du Chili, de la Floride et du Labrador. — Affaissement des côtes de Bretagne, de l'Adriatique, de l'Hindoustan et de la Chine, de l'Egypte, du Brésil, du Groenland et des archipels de l'Océan. — Tremblements de terre et écroulements de montagnes. — Action dissolvante des eaux souterraines. — Phénomènes volcaniques. — Action thermique intérieure et cavités centrales. — Théorie de Lucrèce. — De l'origine des montagnes. — Première idée des soulèvements et des affaisemements. — Théorie d'Élie de Beaumont. — Principe de direction. — Théorie moderne des plissements et des effondrements. — Les Horste et les Vorland.
— Les Alpes et la formation du continent européen.
Je prie le lecteur qui voudra bien me suivre à travers les Alpes, sur ces grandes routes internationales qui ont été, depuis l'origine des temps, les passages obligés des peuples et des armées, de jeter quelques instants avec moi les yeux sur un atlas de géographie. Point n'est besoin de consulter un de ces respectables albums cartographiques modernes, si savants et si complets, si richement documentés,
LES TEMPS GÉOLOGIâUES.
véritables monuments d'érudition qui abondent en indications précieuses, fourmillent de chiffres, de signes, de détails et de légendes d'une incontestable valeur, mais qui, à force de vouloir tout dire et tout représenter, manquent quelquefois un peu de clarté. Le plus modeste atlas, tel que ceux qui existaient il y aune trentaine d'années, suffira. Il n'aura aucune prétention scientifique; il présentera peut-être des lacunes et même des omissions, voire même quelques inexactitudes; mais il sera sobre, net, lisible surtout et par là vaudra certainement mieux.
Prenons ensemble une carte physique de l'Europe. Dans ses grandes lignes, notre vieux continent est limité à l'Ouest et au Nord par l'Océan Atlantique, la mer du Nord et l'Océan Glacial, au Sud par la mer Méditerranée, la mer Noire et la grande dépression de la mer Caspienne. Du Sud-Ouest au Nord-Est, une chaîne continue de montagnes le traverse, le divisant en deux parties presque égales, depuis la Sierra Nevada, qui marque l'extrémité méridionale de l'Espagne, jusqu'à l'Oural, frontière occidentale de l'Asie. Cette chaîne ininterrompue va plus loin encore ; elle se prolonge à travers l'Asie centrale, sépare la Sibérie de la Tartarie, de l'Inde et de la Chine, et se perd à l'extrême Orient, sur les rivages glacés de la mer de Berhing. C'est en quelque sorte l'épine dorsale de l'ancien monde, dont les chaînes latérales sont comme les apophyses.
Le plateau central de l'Asie, circonscrit par les monts Altaïques, la chaîne de l'Himalaya et les montagnes du Thibet, toute cette région aujour-
d'hui déserte et abandonnée qui fut jadis notre berceau, la première et la plus grande oasis, la plus paisible et la plus heureuse peut-être du monde, occupe à peu près le milieu de cette ligne magistrale. Toutes les eaux atmosphériques qui tombent au Nord de cette chaîne, d'un développement de plus de vingt mille kilomètres, — la moitié de la circonférence de la terre, — se dirigent vers l'Océan Glacial ou vers l'Océan Atlantique ; toutes celles qui tombent au Sud aboutissent à trois mers intérieures, la Méditerranée, la mer Noire, la Caspienne ou au grand Océan Indien. C'est la ligne de partage des eaux du vieux continent.
Limitons notre étude à l'Europe. La ligne des faîtes commence à l'extrémité méridionale du Finistère espagnol, serpente et ondule à travers la péninsule Ibérique, la France et la Suisse, affleure le Nord de l'Italie, pénètre au cœur de l'Autriche, de l'Allemagne et de la Russie et présente une direction générale presque rectiligne. La répartition des eaux est remarquable des deux côtés de la chaîne et le long des contreforts qui s'en détachent. Sur le versant du Nord, le Tage, le Douro, la Garonne, la Loire, sont tributaires de l'Atlantique; la Seine se jette dans la Manche; l'Escaut, la Meuse et le Rhin, l'Elbe et le Weser dans la mer du Nord; l'Oder, la Vistule, le Niémen dans la mer Baltique ; l'Oréga enfin , la Dwina et la Petschora conduisent leurs eaux ralenties par les banquises dans les golfes profonds de la mer Blanche et de l'Océan Glacial. Sur le versant du Sud, l'Ebre et le Rhône s'écoulent dans la Méditerranée, l'Adige
et le Pô dans l'Adriatique, le Danube, le Dniester, le Dnieper et le Don dans la mer Noire, le Volga enfin et l'Oural, qui descend de la chaîne du même nom, dans la mer Caspienne.
Les différents segments, les grands chaînons de cette longue traînée de montagnes, se soudent les uns aux autres. Les monts Ibériens font suite à la Sierra Nevada; ils traversent du Sud au Nord toute l'Espagne, dont la frontière septentrionale fait face à l'Atlantique. Les flots de l'Océan baignent les dernières pentes des monts Cantabres et de la petite chaîne des Asturies. Puis vient le grand mur des Pyrénées, qui sépare l'Ibérie de la Gaule. A l'extrémité orientale des Pyrénées se détachent presque à angle droit les Corbières et les Cévennes, qui pénètrent jusqu'au plateau central de la France et, par les collines de la Côte d'Or, la terrasse de Langres et les monts Faucilles, rejoignent les Vosges et le Jura. On entre alors dans la région alpine, qui occupe à peu près tout le territoire de la Suisse. De puissantes ramifications partent des Alpes. Au Sud du mont Blanc, le groupe des Alpes Graies et Cottiennes se soude par les Alpes Maritimes à l'étroite chaîne des Apennins, qui descend jusqu'à la partie méridionale de l'Italie; à l'Est du Saint-Gothard, les robustes contreforts des Alpes orientales se prolongent par les Carpathes et les Balkans; au Nord des Alpes centrales, les larges plissements de la forêt Noire, les Alpes de Souabe et le Jura Franconien conduisent par une série de vallées profondes aux montagnes de la Bohême; à la suite, viennent le long développement des col-
'Ô l'homme devant les ALPES.
Unes de la Pologne et le plateau de Valdaï ; la grande chaîne des monts Uwalli traverse enfin toute la Russie et va s'appliquer, à Tentrée de la Sibérie, contre les croupes neigeuses de l'Oural.
Les Alpes sont embranchées à peu près au milieu •de cette chaîne, dont elles n'occupent qu'une faible partie dans la région du Gothard et s'étendent d'un •côté vers le Sud, de l'autre vers l'Est. Leur développement total n'est que de quinze cents à seize cents kilomètres. Mais l'épaisseur du massif est énorme. Ce n'est pas une simple chaîne, une sorte de Cordillère relativement étroite, semblable aux Pyrénées, aux collines de la Pologne ou à l'Oural, séparant de larges pays de plaines ; c'est un énorme groupement de montagnes accumulées les unes sur les autres, un entassement grandiose qui présente même, à cause du nombre des ramifications, de la variété et de la hauteur des sommets principaux, de l'enchevêtrement et de la profondeur des vallées, une sorte de confusion et l'apparence d'un effrayant désordre ; et il faut avoir non seulement parcouru longtemps toutes ces gorges, gravi tous ces versants, escaladé quelques-unes de ces crêtes, traversé ces fleuves de glace, navigué sur ces lacs étages à tous les niveaux, franchi surtout la plupart des cols qui séparent les vallées principales; il faut ensuite repérer tous les détails des itinéraires suivis sur une carte orographique à grande échelle pour avoir une idée un peu nette de ce puissant massif et du rôle qu'il a dû jouer dans l'histoire des migrations des peuples oscillant d'une manière tumultueuse de l'Orient vers l'Occident.
La chaîne des Alpes est en effet multiple et présente un très grand nombre de rameaux, les uns parallèles, les autres divergents. Au point de vue hydrographique, c'est la double courbure formée par le développement des Alpes occidentales et des Alpes centrales qui constitue le plus important relief de l'Europe. C'est au cœur des Alpes centrales que se trouve l'épais massif du Saint -Gothard, qui est comme le tronc autour duquel convergent toutes les branches du système alpin. Tout autour se groupent et s'étagent une série de plaines et de plateaux : — au Nord, les ondulations montagneuses de la Bavière et les forêts de la Bohême; à l'Est, les immenses plaines de l'Autriche et de la Hongrie ; à l'Ouest, les longues chaînes parallèles du Jura, dont les dernières ondulations rejoignent d'une part les Vosges et se soudent, d'un autre côté, par le plateau de Langres, aux Cévennes et au massif central de la France; au Sud enfin, les riches plaines d'alluvions de la Lombardie et la longue péninsule des Apennins.
Comme les rayons qui partent d'un centre pour aboutir à la circonférence, de grands fleuves en découlent vers les quatre directions cardinales : au Nord, le Rhin et la Reuss; à l'Est, l'Inn, le bras le plus important du Danube, la Save et la Drave, ses deux principaux affluents ; à l'Ouest, le Rhône; au Sud, l'Adige, l'Adda et le Tessin. Quatre mers situées aux extrémités de l'Europe, l'Atlantique, la mer du Nord, la mer Noire, la Méditerranée reçoivent l'eau de ses glaciers. Le quart environ de la pluie ou de la neige qui tombe sur notre vieux con-
tinent s'accumule au sommet ou sur les croupes du Saint -Gothard(i).
C'est le véritable nœud de tout le système alpin et comme la clef de voûte d'un énorme édifice, une sorte de toit colossal sur les pentes duquel s'écoulent les eaux de fusion des neiges et des glaciers. Sa hauteur est cependant bien inférieure à celle des principales cimes des Alpes (2) ; mais il les sur-
(i) El. Reclus. — Géog. Univ., pass.
(2) Altitude moyenne du massif du Saint-Gothard. 3,000 m.
— — des montagnes de l'Engadine. 3,248 —
— — des Diablerets 3»25i —
— — de la Dent du Midi 3f285 —
— — du pic des Trois- Seigneurs. 3,324 —
— — du mont Adamello (Tyrol). . 3,434 —
— — du Monte-Leone (Simplon) . . 3,565 —
— — du Galenstock 3.590 —
— — du mont Tôdi 3,623 —
— — du Colon • . 3,644 —
— — du Gross Wenediger 3*675 —
— — du Grand Saint-Bernard. . . 3,765 —
— — du mont Wildspitz 3i770 —
— — du Gross Glockner 3.797 —
— — de l'Ortler (Tyrol) 3,905 —
— — du mont Pelvoux 3,938 —
— — du mont Bernina 4*052 —
— — de la Jungfrau 4» 167 —
— — de rAletschhorn 4,209 —
— — du Finster-Aarhorn 4.275 —
— — du Grand Combin 4,31? —
— — dumontCervin (Watterhorn) 4,482 —
— — du Weisshorn 4.512 —
— — delà chaîne Mischabelhorner 4,554 —
— — du mont Rose 4,638 —
— — du mont Blanc 4,810 —
passe toutes par son étendue, par sa masse, par le développement de ses plateaux. Comme l'Himalaya pour l'Asie, le Saint-Gothard est l'accident dominateur de notre continent. On l'a appelé avec raison le « père des eaux ». C'est bien en effet le grand condenseur de la majeure partie des vapeurs atmosphériques qui planent sur l'Europe occidentale.
L'ensemble du massif alpin présente un volume bien supérieur à celui de tous les autres groupes de montagnes de l'Europe. Plus de cinquante sommets dépassent l'altitude de quatre mille mètres, et le nombre des plateaux de deux mille cinq cents à trois mille mètres est innombrable. Tout autour et audessous s'étend un monde de neiges et de glaces.
On a quelquefois essayé de déterminer le volume des principales montagnes. Ce genre d'évaluation n'est pas susceptible d'une exactitude bien rigoureuse. On peut cependant, grâce aux mesures de triangulation modernes, arriver à une certaine approximation. On a pu ainsi apprécier que la masse totale des Pyrénées, uniformément répartie sur le sol de la France, exhausserait ce sol de près de cinquante mètres. Pour l'ensemble du massif alpin, Humboldt avait estimé d'une manière générale que, si tous les matériaux qui le constituent étaient transportés et nivelés en couches horizontales à la surface de l'Europe, ils l'exhausseraient de 6 m. 50. D'après des calculs plus récents et plus exacts, cet exhaussement serait de près de trente mètres. Répandues uniformément sur la France seule, les Alpes formeraient une magnifique terrasse de près de sept cents mètres de hauteur. Le volume de ce
lO L HOMME DEVANT LES ALPES.
prodigieux remblai peut donner une idée de celui du massif alpestre (i).
Il est intéressant de rechercher comment et à quelle époque une saillie aussi considérable a pu se dresser à la surface de l'Europe. Les causes de la formation des montagnes sont aujourd'hui assez bien connues, et la géologie moderne permet de suivre^ avec une parfaite méthode les différentes périodes de l'histoire primitive de la terre.
La question n'est assurément pas neuve et avait de tout temps surexcité l'imagination des philosophes et des théoriciens. On sait que les anciens admettaient deux éléments : l'eau et le feu. De là deux écoles pour expliquer la formation de la terre : l'école neptunienne et V école plutonienne.
Les géologues de l'école neptunienne, et au premier rang Thaïes de Milet et Xénophane de Colophon, qui puisaient leurs inspirations en Egypte, dont la prospérité et la vie même étaient et sont encore intimement liées aux inondations périodiques du Nil, considéraient l'eau comme le principe créateur par excellence et ne voulaient admettre, àl'ori-
(i) HuMBOLDT, Cosmos, trad. Faye, i" vol. p. 353. Leipoldt, Ueber die mittlere Hôhe Europa's. SoNKLAR, ŒtBthaîer Gehirgsgruppe, El. Reclus, La Terre, 2" partie, ch. m, vi. Paris, 1883.
LES TEMPS GÉOLOGiaUES. Il
gine des temps, qu'une fluidité aqueuse. Pour eux, toutes les matières minérales qui constituent le sol de la terre provenaient de la condensation des vapeurs qui les avaient tenues d'abord en suspension, puis en dissolution lorsque ces vapeurs s'étaient transformées en liquides. La charpente solide du globe se serait ainsi formée par voie de précipitation et de dépôt.
Les géologues de l'école plutonienne, au contraire, et parmi eux Zenon, Empédocle et Heraclite, impressionnés par les phénomènes volcaniques dont Tarchipel grec était fréquemment le théâtre, et imbus de toutes sortes de fictions mythologiques, considéraient le feu des enfers comme l'agent principal et presque unique de la formation du globe. Ils écartaient systématiquement toute idée de dissolvant, et la fluidité des matières constitutives de notre planète était à leurs yeux le résultat d'une température initiale très élevée. Ils avaient déjà d'ailleurs la notion assez nette de la sphéricité de la terre, et en cela ils entrevoyaient la vérité mieux que leurs contradicteurs. Ils considéraient donc le sphéroïde terrestre comme une énorme masse qui serait restée longtemps en ignition, puis en fusion, et dont la surface se serait graduellement refroidie et solidifiée (i).
Entre ces opinions extrêmes, il y avait, pour les esprits modérés, un moyen terme; et une sorte d'école éclectique paraît s'être formée avec Pythagore d'abord, plus tard avec Lucrèce, faisant la
(i) Arago, Notice scientifique sur l'état tkermométrique du globe terrestre, — Annuaire du bureau des longitudes, 1833.
part de l'eau et du feu et cherchant à expliquer, par le jeu alternatif des phénomènes volcaniques, des agents atmosphériques et des mouvements de la mer, la formation de notre écorce minérale , les perturbations et les dislocations qu'elle a éprouvées depuis l'origine des siècles.
Mais tout cela était encore fort vague, et bien que les changements des niveaux relatifs de la terre, de l'Océan qui l'environne de toutes parts et des mers qui la pénètrent en golfes profonds, aient été assez bien observés, on n'avait en général que des notions fausses et puériles sur les différentes phases de la vie organique qui avaient précédé notre époque ; et les débris de végétaux et d'animaux que l'on avait pu recueillir et observer n'avaient donné lieu, la plupart du temps, qu'aux interprétations les plus absurdes.
C'est ainsi que les nummulites de l'Egypte, que l'on rencontre en si grande abondance dans la vallée moyenne du Nil et qui présentent à peu près la forme de lentilles, étaient considérés comme des restes pétrifiés des approvisionnements que les Pharaons avaient dû accumuler, pendant plusieurs siècles, pour la nourriture des armées ou des esclaves occupés à la construction des pyramides. Dans le même ordre d'idées, toutes les variétés de fossiles ressemblant à des médailles ou à des pièces de monnaie, faisaient naître l'idée d'anciens trésors enfouis dans les entrailles du sol par des génies légendaires et que le temps avait transformés en pierres par des procédés inconnus. Aristote regardait les ossements des grands mammifères et les végétaux
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des époques primitives comme des épaves d'une race de géants éteinte depuis plusieurs siècles ; et à défaut d'explications, on se contentait de dire que tous les débris minéraux qui affectaient des formes organiques, étaient des a jeux de la nature » produits sous l'influence des astres par une force mystérieuse, plastique, inhérente au sol, qu'on avait quelque peine à définir nettement, mais devant laquelle les scolastiques du moyen âge se sont respectueusement inclinés (i).
Ce fut seulement au seizième siècle que Léonard de Vinci et Bernard Palissy conçurent quelques notions, un peu confuses sans doute, mais à peu près exactes, sur la nature et l'origine des débris organiques enfouis dans le sol aux époques antérieures à l'apparition de l'homme. Mais les idées de ces précurseurs restèrent isolées, presque sans crédit et ne constituèrent pas, à vrai dire, une doctrine. Descartes fut le premier qui entrevit nettement la vérité et, par une intuition de génie, écrivait d'Amsterdam, en 1644 (2), dans un langage d'une précision scientifique qui n'a pas été surpassée, que la terre était un o astre éteint » et qu'elle conservait sous son enveloppe solide a un feu central cause des émanations métallifères et des dislocations de sa croûte supérieure ». La science a pu marcher
(1) Sainte-Clairk-Deville, Coup d'œil historique sur la géologie. Paris 1878.
A. DE Lapparent, Traité de géologie, V partie, liv. I, sect. I, ch.i. Paris 1893.
(2) Descartes, Principes de la philosophie. Amsterdam, 1644.
dès lors dans une voie sûre ; et bien que la puissante conception de Laplace, entrevue d'abord par le philosophe Kant et par Buffon, développée ensuite par Herschell, ne soit qu'une grandiose hypothèse, elle explique aujourd'hui d'une manière si remarquable les principaux phénomènes de la formation des mondes, leurs évolutions dans l'espace et les changements qu'ils ont éprouvés depuis l'origine des temps, qu'on peut la considérer comme une vérité scientifique rationnellement établie.
La théorie de Laplace est magistralement développée dans son a Exposition du système du monde (i) « , et elle s'applique aussi bien à tous les astres du ciel que nous voyons qu'à ceux en nombre incalculable dont nous n'apercevons pas la moindre lueur et qui n'existent pour ainsi dire pas pour nous. Notre éblouissant soleil n'est qu'une étincelle perdue dans les dix-huit millions d'étoiles que la lunette d' Herschell permettait de découvrir déjà dans la Voie lactée. Cette Voie lactée elle-même, qui se développe comme une écharpe de lumière diffuse, criblée de petits scintillements, n'est en réalité qu'une sorte de poussière blanche, une nuée d'astres, ce qu'on appelle une « nébuleuse » noyée dans l'immensité de notre ciel. D'autres nébuleuses que nous ne voyons pas existent certainement dans d'autres cieux que nous ne voyons pas davantage et qui se
(i) Laplace, Théorie du mouvement et de la figure elliptique des planètes, 1784. — Exposition du système du monde, 1796. — Précis de l'histoire de V astronomie, 1824. — Mécanique céleste ^ 1819-1825.
LES TEMPS GéOLOGiaVES.
succèdent indéfiniment les uns aux autres, sans qu'il soit possible de leur assigner aucune limite ; et l'imagination se perd dans ces profondeurs incommensurables d'où la lumière , malgré sa prodigieuse vitesse, ne nous arrivera jamais parce qu'elle mettra un temps éternel pour franchir des espaces infinis.
Nos observations doivent donc être forcément circonscrites à l'horizon borné qui nous environne, c'est-à-dire à notre petite terre et au système solaire dont elle est un des plus modestes satellites. Notre planète, qui nous paraît quelquefois si grande, n'est en effet qu'un atome presque impondérable relativement à l'ensemble des mondes organisés, comme un grain de sable comparé à la masse de nos montagnes, comme une molécule d'air perdue dans l'immense atmosphère.
La théorie de Laplace a pour principe fondamental que l'espace dans lequel le système solaire accomplit sous nos yeux ses merveilleuses révolutions était, à l'origine des temps et bien avant la constitution même du soleil et de ses planètes, formé d'une matière cosmique, gazeuse, ayant une très haute température et une extrême dilatation. C'était une simple nébuleuse de gaz lumineux, brûlant et très raréfié ; et le soleil, les planètes, tous leurs satellites et toutes les comètes errantes, qui nous apparaissent de temps à autre d'une manière périodique ou dont nous ne connaissons pas encore les lois, ne sont que les produits successifs de la condensation de cette nébuleuse primordiale.
On peut d'ailleurs se rendre assez bien compte
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comment les phénomènes ont dû se succéder (i). L'énorme nébuleuse, en rayonnant incessamment dans l'espace, a perdu d'une manière continue une partie de son calorique. Ses molécules, tout en décrivant leur révolution, se sont concentrées en vertu de cette loi fondamentale de l'attraction qui régit souverainement tous les corps et tous les atomes du monde. I^ grande masse, en se réduisant ainsi, a considérablement augmenté sa vitesse de rotation et par suite l'intensité de sa force centrifuge ; et sous cette double influence, elle s'est extrêmement aplatie aux deux pôles de son axe de rotation et a pris la forme d'un disque tournoyant. L'attraction a empêché les molécules de s'échapper indéfiniment dans l'espace; la force centrifuge, d'autre part, a entretenu leur mouvement de rotation, et, tandis que la plus grande partie de la masse gazeuse s'est condensée autour du noyau central encore très dilaté qui devait finir par former le soleil, la zone extérieure, sollicitée à la fois par deux forces opposées, la force d'attraction et la force centrifuge, s'est transformée en un bourrelet circulaire, en un anneau isolé du sphéroïde nébuleux dont il venait de se séparer et autour duquel il continuait sa révolution.
D'autres anneaux, obéissant aux mêmes forces, se sont isolés à leur tour, destinés tous à devenir des planètes. Les plus légers, ceux qui étaient constitués des couches gazeuses les moins denses, se sont formés les premiers et ont décrit des orbes
(i) Voir l'analyse de la théorie de Laplace dans El. Reclus, La Terre ^ i" partie, ch, i, l.
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très éloignées de la nébuleuse dont ils émanaient. Les plus lourds se sont formés postérieurement par ordre de densité et se sont trouvés plus rapprochés du grand foyer central. On sait, en effet, que les planètes les plus éloignées du soleil, Uranus et Neptune, ont à peine la densité du liège, et que la plus rapprochée. Mercure, a celle du fer. Tous ces anneaux tournoyants ont continué à perdre lentement leur calorique en rayonnant dans l'espace et ont conservé pendant une infinité de siècles leur forme annulaire; mais, dans leur longue évolution, le refroidissement de tous les segments n'a pas toujours été parfaitement régulier, et, dès qu'une partie quelconque d'un anneau s'est refroidie un peu plus qu'une autre et a augmenté par suite un peu sa densité, l'équilibre qui existait entre toutes les molécules de l'anneau gazeux a été subitement rompu, et la partie refroidie, s'étant légèrement resserrée, a exercé une force d'attraction plus grande à son profit et a condensé autour d'elle la matière gazeuse environnante qui est devenue pour elle une sorte d'atmosphère. Les planètes ont été alors constituées. Sous l'action de la rotation, elles ont toutes pris une forme sphéroïdale, et, à partir de ce moment, elles ont été naturellement animées de ce double mouvement qu'elles conservent encore aujourd'hui : un mouvement de révolution autour de la nébuleuse centrale qui venait de se transformer en soleil et un mouvement de rotation sur elles-mêmes autour de leur axe.
Les satellites de toutes les planètes se sont formés de la même manière et n'ont été, à l'origine, que
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de simples anneaux qui, par suite de la déperdition de leur calorique, se sont concentrés et sont devenus des lunes. Les pâles anneaux de Saturne sont les seuls de notre ciel qui rappellent encore la forme première de ces fragments détachés de leur planète. Ils n'étaient, dans le principe, qu'un renflement équatorial de l'astre primitif qui leur a donné naissance ; ils s'en sont peu à peu séparés suivant la loi commune, mais ils sont encore restés à l'état de couronne. Ils deviendront peut-être un jour, comme tous les autres satellites, des corps sphériques semblables aux huit petites lunes qui, malgré leur volume, peuvent à peine éclairer les courtes nuits de leur mère presque toujours gelée.
L'analyse spectrale et l'étude des météorites, qui ne sont que des fragments planétaires, ont d'ailleurs confirmé d'une manière éclatante l'admirable conception de Laplace. Elles ont démontré que l'atmosphère lumineuse du soleil contient à l'état de vapeurs la plupart des corps simples qui constituent l'écorce terrestre et qui dominent dans les profondeurs du globe, et nettement établi qu'il y a identité absolue de composition entre tous les corps — soleil, planètes, comètes, météorites — qui font partie du système solaire (i). Tous ces astres ont donc la même origine; mais, depuis l'époque où ils ont cessé de faire partie de la grande nébuleuse primitive, ils ont tous pris une existence propre et se sont pour ainsi dire individualisés. Leurdévelop-
(x) Comptes rendus de l'Académie des sciences, t. XC, n"" 1 1 et 12.
LES TEMPS G^OLOGiaUES. I9
pement est passé et passera nécessairement par les mêmes phases. S'ils ne sont pas tous au même point de concentration et de chaleur, c'est qu'ils ont parcouru ou sont en train de parcourir, avec des vitesses différentes, les cinq étapes successives de la vie de tous les corps sidéraux : nébuleuse, soleil, planète, lune, météorite. Notre terre parcourt sa troisième étape; c'est une planète, c'est-à-dire un soleil éteint. Le soleil en est encore à la seconde, et s'il a conservé encore un état calorifique qui lui permet d'émettre la lumière propre qui est la condition essentielle de notre vie, c'est qu'il réunit à lui seul les ^ de la masse totale de la nébuleuse primitive et que, grâce à ses dimensions, il a mis plus de temps à se concentrer et a pu garder encore une notable partie de sa force vive interne et de sa provision d'énergie.
Toutefois, la déperdition de cette vie est déjà considérable; elle diminue tous les jours, et les calculs des astronomes tendent à établir que le diamètre du soleil a été, à l'origine des temps, plusieurs milliers et le volume plusieurs millions de fois supérieur à celui de nos jours (i). Le soleil s'est donc considérablement rétréci, concentré et refroidi. Notre terre de même, avant son passage de l'état nébuleux à l'état stellaire, puis à l'état planétaire, comprenait la lune dans ses limites, comme Saturne comprenait ses satellites et ses anneaux. Son diamètre était, à cette époque, plus de six fois supérieur à celui de la planète Jupiter, c'est-à-dire plus de
(x) El. Reclus, La Terre, i'* partie, ch. I, i.
soixante fois celui de la terre actuelle; mais alors elle n'avait qu'une sorte d'existence cosmique, en quelque sorte aérienne, et était absolument impropre au développement des organismes.
Il est naturellement impossible de se faire une idée du nombre incommensurable de siècles correspondant à la phase stellaire de la terre. C'est l'inconnu le] plus complet. Mais il est certain que ce soleil en]^miniature, à force de perdre sa chaleur en rayonnant dans l'espace, a fini par s'éteindre, que de brillant qu'il était, il est devenu obscur, et qu'au bout d'un certain temps, la température du sphéroïde s 'est^ abaissée à sa surface au point de ne plus y permettre l'existence de matériaux en fusion. L'ancien 'globe de gaz incandescent est alors devenu un globe liquide ou pâteux de laves et de matières brûlantes superposées par ordre de densités croissantes de la superficie au centre. De légères scories ont commencé à s'y former comme des glaçons sur une mer. Les '^ parties composées des matières les plus réfractaires ont été les premières figées ; en se solidifiant par plaques isolées, elles ont perdu un peu de leur volume, ont par suite augmenté un peu de leur poids et se sont tout d'abord enfoncées jusqu'à ce qu'elles aient rencontré une nappe fondue de même densité, dans laquelle elles ont subi une nouvelle fusion partielle ou totale; et comme ces fusions successives se sont opérées nécessairement aux dépens de la chaleur latente des masses environnantes, il en est résulté une nouvelle cause de refroidissement.
En même temps, les substances les plus lourdes
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de Tatmosphère se sont condensées en se liquéfiant et se sont mêlées à l'ensemble de la masse fondue en y produisant des réactions chimiques intenses dont il est assez difficile du reste de se faire une idée bien exacte. Cette atmosphère primitive, très dense et très surchauffée, devait d'ailleurs exercer une énorme pression sur toute la masse fondue; et il n'en pouvait être autrement, puisque l'eau seule qui recouvre actuellement, sur une prof ondeur moyenne de quatre kilomètres, près des trois quarts de la surface de la terre et qui constituait alors, à l'état de vapeur, un des éléments de cette atmosphère, produirait, si elle était vaporisée, une charge de plus de trois cents kilogrammes par mètre carré. Quoiqu'il en soit, la prise en masse de l'écorce terrestre a dû se faire par une série de consolidations et de soudures locales audessus d'un bain de matières fondues retenant une notable partie de l'ancienne provision de chaleur et au-dessous d'une atmosphère très lourde et surchargée de gaz épais; et une mince enveloppe solide a définitivement emprisonné la masse centrale, encore flilide et peut-être incandescente.
Dès que cette première enveloppe a été formée, l'activité de la terre a subi un partage définitif. La phase stellaire et rayonnante a pris fin; la phase planétaire a commencé. Les matières minérales, les scories solidifiées ont, comme on le sait, une très faible conductibilité, et il suffisait d'une très petite épaisseur de cette croûte nouvellement formée pour arrêter à peu près complètement le rayonnement de la lave emprisonnée. Mais, dans les premiers temps, la croûte enveloppante devait être fréquemment
rompue par le bouillonnement des gaz et des liquides intérieurs, et ce n'est que peu à peu qu'elle a acquis, par le refroidissement, une épaisseur suffisante pour devenir plus stable. Les éruptions de la masse liquide intérieure ont cessé alors d'être un phénomène général et se sont localisées dans les régions où la croûte solide était la moins épaisse, comme cela a lieu encore de nos jours pour les évents volcaniques, qui ne sont que des manifestations isolées, des accidents très amoindris et comme des réminiscences des cataclysmes de l'époque primitive. L'épaisseur de cette croûte a même fini par être assez forte pour que la chaleur interne ne pût la traverser ou n'exerçât qu'une très faible action sur la température de la surface. A partir de ce moment, la température du sol nouvellement formé n'a plus dépendu que de la seule source qui pouvait l'influencer, — la même qui s'exerce aujourd'hui, — c'est-àdire du soleil ; et comme la chaleur est le principe fondamental de tous les phénomènes physiques et organiques qui se passent à la surface du globe et que cette chaleur ne pouvait venir que du soleil, c'est lui qui a été, depuis le jour de la formation de l'écorce terrestre, le principal élément de la vie de notre planète.
L'eau est alors intervenue par suite de l'abondante condensation de toutes les vapeurs contenues dans l'atmosphère. Mais cette atmosphère épaisse était lourdement chargée de substances diverses maintenues à l'état de gaz par une extrême température; elle s'est peu à peu liquéfiée, et les principaux éléments minéraux qui la composaient se sont préci-
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pités sur la croûte terrestre. Les métaux et tous les corps simples qui flottaient à l'état de fluides sont tombés en abondance les premiers ; puis la vapeur d'eau qui saturait l'espace s'est concentrée en nuages ; des averses d'eau bouillante sont descendues vers le sol brûlant, mais n'ont pu encore l'atteindre ni le pénétrer et se convertissaient presque immédiatement en vapeurs nouvelles. L'eau à peine formée remontait vers les régions supérieures, et, lorsque la température a commencé à s'abaisser, dépassant encore de beaucoup loo degrés à cause de l'énorme pression des matières gazeuses, quelques gouttes d'eau — les premières de notre terre — ont pu arriver jusqu'au sol. Cette eau a rempli tout d'abord les cavités qui existaient entre les scories de l'écorce à peine refroidie; elle s'est étendue peu à peu ; la masse océanique s'est alors formée à la surface de la terre, et, dans cette mer encore torride, les vagues ont commencé à battre leurs premiers rivages et à façonner les contours des premiers continents.
En même temps, les agents atmosphériques commençaient contre les parties émergées de l'écorce cette œuvre permanente de destruction qui se poursuit tous les jours sous nos yeux. Les eaux brûlantes des orages désagrégeaient les roches et, par une double action mécanique et chimique, entraînaient leurs débris dans toutes les dépressions et y constituaient les premiers dépôts sédimentaires. La planète, jadis incandescente, était revêtue d'une triple enveloppe : la première solide, la seconde liquide au milieu de laquelle émergeaient quelques
massifs, la troisième gazeuse. La masse fluide interne ne restait pas cependant dans un repos absolu ; mais Técorce qui augmentait toujours d'épaisseur se pliait et se fracturait par fragments, et les terrains que ces mouvements soulevaient à nouveau n'étaient plus alors seulement formés de roches éruptives, mais aussi de tous les matériaux sédimentaires nouvellement déposés. Ces dislocations, ces soulèvements partiels imprimaient un mouvement de bascule à certaines portions de Técorce terrestre et déplaçaient l'assiette des mers primitives. Par suite de ces ruptures d'équilibre, certaines parties du sol, qui avaient été longtemps sous l'eau, étaient subitement émergées; d'autres, au contraire, qui étaient à sec étaient à leur tour noyées ; et c'est ainsi que l'on explique d'une manière générale pourquoi les terrains sédimentaires, dont les couches présentent, sur la pente des montagnes, des directions inclinées ou même verticales et quelquefois recourbées sur elles-mêmes, existaient avant que ces montagnes fussent soulevées, et pourquoi des terrains également sédimentaires, qui se prolongent horizontalement jusqu'à la rencontre de ces mêmes pentes, sont au contraire d'une date postérieure à celle de la formation de la montagne contre laquelle ils s'appuient (i).
Mais dès que la température, qui s'abaissait toujours, fut descendue aux environs de 50 degrés et qu'elle put permettre à l'albumine de se liquéfier et
(i) Arago, Sur l'ancienneté relative des différentes chaînes de montagnes de V Europe, Not. scient., 1829.
au sang de couler dans les veines, la vie organique a commencé à prendre possession de la mer et des continents. Les débris des végétaux et des animaux se retrouvent en effet en abondance dans les plus anciens sédiments.
Ainsi, à l'origine de la formation de la terre, presque au lendemain du jour où l'enveloppe solide a été constituée et a nettement isolé de la masse centrale fluide ou pâteuse une couche assez épaisse de matière solide pour que la chaleur ne pût plus pénétrer jusqu'à la surface, la vie est apparue. Une mer presque sans limite, laissant à peine émerger quelques continents, couvrait la superficie du globe. Dans ces eaux encore tièdes, une abondante population animale n'a pas tardé à se développer, et la végétation, surexcitée par une haute température, a recouvert rapidement toutes les lagunes continentales, purifiant l'atmosphère jusqu'alors impropre à la respiration des animaux par l'absorption du carbone qu'elle contenait, restituant ensuite ce carbone après la mort de chaque végétal et conservant en réserve pour les âges futurs les trésors de cette puissance calorifique profondément enfouis dans la terre sous la forme de charbon.
Le relief des continents se dessine alors peu à peu. Une température tropicale, commune à tout le globe, à cause de la dilatation encore très grande du disque solaire, favorise d'abord une végétation uniforme des pôles à l'équateur. Mais bientôt les climats s'accentuent ; la faune et la flore se diversifient et se localisent; les espèces se séparent; un immense travail de sélection s'accomplit; les mam-
mifères commencent à apparaître. Sous l'influence des phénomènes grandioses qui ont caractérisé la période glaciaire et l'ère torrentielle, les montagnes prennent leur relief définitif; les grandes vallées se creusent; un limon fertile et vierge recouvre toutes les plaines et tous les bas-fonds; les rivages de toutes les mers prennent des contours définis, se découpant en golfes et en promontoires, aux courbures gracieusement rythmées et présentant les conditions les plus favorables à la civilisation. La terre est désormais prête à recevoir son maître. L'homme apparaît. Craintif et presque sauvage, il peut assister encore aux dernières révolutions du sol à peine formé.
Nos données scientifiques nous permettent donc d'établir que notre terre présentait, à l'origine des temps, un volume incomparablement plus gros que celui que nous voyons aujourd'hui, que cette masse était sphéroïdale et fluide et qu'animée d'un mouvement de rotation très rapide qu'elle a conservé jusqu'à nous, elle a pris à la longue une figure d'équilibre correspondant à toutes les forces qui la sollicitent. Cette figure actuelle, qui n'est certainement pas définitive, — car rien n'est stable et immuable dans notre monde en voie perpétuelle de mouvement et de transformation, — est une ellipsoïde de révolution.
L'école très restreinte de Pythagore professait déjà, au sixième siècle, la sphéricité du globe ; mais la croyance générale et populaire était que la terre présentait la forme d'un grand disque épais et aplati, et la vraie doctrine ne s'est répandue qu'après avoir reçu l'adhésion de Platon et d'Aristote. Ce dernier croyait même la terre tout à fait ronde, beaucoup plus grande qu'elle ne l'est en réalité, et il évaluait la longueur de sa circonférence à quatre cent mille stades environ, c'est-à-dire à près de 74 millions de mètres. Ératosthène, sans beaucoup plus de preuves, approcha davantage de la vérité et l'évaluait à 250,000 stades, soit 46,250,000 mètres. Posidonius lui attribua d'abord 240,000 stades ou 44,400,000 mètres; mais, après avoir refait ses calculs, — et il est assez difficile de savoir à quel genre de calculs il pouvait se livrer, — il réduisit encore ses appréciations et finit par s'arrêter au chiffre de 180,000 stades, soit 33,300,000 mètres. L'autorité du célèbre stoïcien était généralement reconnue. Trois cents ans après, l'école d'Alexandrie consacrait avec Ptolémée ce chiffre de 180,000 stades, et on l'a considéré pendant tout le moyen âge comme l'expression de la vérité. Ainsi, après avoir cru la terre beaucoup plus grande qu'elle ne l'est, on tombait dans l'erreur contraire. Mais cette évaluation fautive devait avoir une très heureuse conséquence ; car elle diminuait de près de sept mille kilomètres la largeur des mers inconnues de l'Atlantique à l'Asie orientale, et c'est en se fondant sur ce chiffre erroné que Christophe Colomb s'enhardit à entreprendre la traversée de l'Océan, dont il ne con-
naissait pas la véritable étendue (i). La circonférence ou, pour être tout à fait exact, la courbe que l'on parcourt sur la terre en suivant l'un de ses méridiens a, comme tout le monde le sait, une longueur de quarante mille kilomètres. La forme du sphéroïde est légèrement aplatie à chaque pôle, à l'extrémité de l'axe de rotation. Cet aplatissement est à peu près d'un trois centième du rayon terrestre, soit vingt et un kilomètres et demi environ (2) ; mais il n'est pas certain que les deux calottes polaires soient également déprimées.
On est assez peu fixé sur l'épaisseur de la couche solide sur laquelle nous vivons depuis plusieurs milliers d'années, emportés dans l'espace avec une vitesse vertigineuse dont nous n'avons pas conscience, en ayant au contraire la sensation d'une immobilité absolue (3) ; et les savants sont encore
(i) Delgeiir^ Revue des questions scientifiques, Bruxelles, 1877. Cf. A. deLapparent, Traité de géologie, i" partie, liv. I. sect. I, ch. I, S 2.
(2) Rayon équatorial : 6,378,284 m.
» polaire : 6,356,607 m.
Différence 21,677 Faye, Astronomie nautique, 43. — Comptes rendus de l'Académie des sciences, XC, 1185.
(3) Incertitude plus grande encore sur la hauteur de l'atmosphère, celle-ci ne pouvant être étudiée directement que jusqu'à 8,000 ou 10,000 mètres au plus. Au-dessus elle ne contient plus assez d'oxygène pour être respirable. Théoriquement, la limite de l'atmosphère est, dans le sens de l'équateur, à la distance à laquelle la force centrifuge de ses molécules est égale à leur poids, soit, d'après Laplace, à une altitude de 42,000 kilomètres; d'autre part, la distance à laquelle nous apparaissent les bolides
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moins d'accord sur la constitution du noyau intérieur. L^hypothèse d'un feu central est assurément celle qui paraît au premier abord expliquer le mieux la plupart des phénomènes de dislocation de la surface. C'est la théorie pour ainsi dire classique, et, depuis Empédocle, qui la professa le premier à Agrigente, vers le milieu du cinquième siècle avant notre ère, elle a conservé jusqu'à nos jours le plus grand nombre de partisans. Les anciens désignaient ce feu central sous le nom de « pyriphlégéthon » (i) . Une mer de lave bouillonnerait ainsi au-dessous de la surface du sol, et sur cette mer, qui aurait, comme l'océan superficiel, ses courants, ses tempêtes et même ses marées, la frêle enveloppe solide de la terre flotterait comme un radeau d'une épaisseur de quarante à cinquante kilomètres. Ce serait environ les deux cent cinquantièmes du diamètre du globe, à peu près l'épaisseur de la coquille d'un œuf par rapport à la matière liquide qu'il contient. On conçoit donc facilement que la moindre rupture d'équilibre dans cette immense mer en fusion peut facilement briser la
lumineux, dont l'inflammation est la conséquence de leur passage à travers les gaz qui nous environnent, a conduit à attribuer seulement à l'atmosphère une hauteur variant de 380 à 600 kilomètres environ. Le physicien Biot, de son côté, après avoir étudié les lois de la raréfaction de l'air, est descendu beaucoup plus bas encore et ne croit pas devoir assigner à l'atmosphère plus de 50 kilomètres de hauteur. En réalité, la masse seule de l'atmosphère est connue, puisqu'on peut la déduire des indications barométriques. Elle est à peu près exactement la douze cent millième partie de la masse totale de la terre. — Voir A. DE Lapparbnt, op. cit.f pass. .
(i) On sait que le Phlégéthon était un des fleuves des enfers.
faible croûte qui repose sur elle et qu» les gaz et les vapeurs mêlés à l'énorme masse liquide doivent nécessairement gonfler la mince pellicule, la percer même aux points où elle est le moins résistante et s'échapper à l'extérieur. De là les soulèvements des montagnes, les é vent s volcaniques, les tremblements de terre, les changements de niveau des continents. Cette théorie est nette et rationnelle ; elle explique d'une manière très satisfaisante la plupart des phénomènes de l'histoire de la terre ; elle a en outre l'avantage de rappeler les principaux mythes de la fable grecque et quelques-unes des légendes des plus anciennes religions.
La masse fluide interne à laquelle on a donné quelquefois le nom de « pyrosphère », sphère de feu, est considérée généralement comme un bain de matières minérales et métalliques en fusion où domine le fer et qui tient en dissolution des hydrocarbures et de l'hydrogène sulfuré en quantités considérables ; et c'est ainsi qu'on explique que la densité moyenne du globe dans son ensemble soit de 5,5 (i), alors que celle des matériaux qui composent l'écorce solide est un peu inférieure à 3.
Il est peu probable que les géologues arrivent jamais à s'entendre sur l'épaisseur de cette écorce. Il y a cependant un fait constant, c'est que la température augmente d'une manière progressive à mesure qu'on s'enfonce dans les couches profondes du sol. Toutes les roches terrestres sont très mau-
(i) E. NivoiT, Géologie appliquée à l'art de ringénieur, ch. II, i. Paris, 1887.
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vaises conductrices de la chaleur. Les variations de la température extérieure ne peuvent donc se faire sentir dans le sous-sol qu*à une distance très petite de la surface, et il doit nécessairement exister, en chaque point de la terre, aux pôles comme à Téquateur, et à une distance d'autant plus rapprochée du sol que le climat est plus constant, une certaine couche dont la température est toujours la même et égale à la température moyenne de l'air. A partir de cette couche où un thermomètre ne marquerait jamais de variations, la température de la terre devrait être toujours la même jusqu'au centre du globe si celui-ci ne constituait pas un énorme foyer de chaleur intérieure. Or c'est le contraire qui a lieu. La chaleur centrale se manifeste très clairement dans tous les puits de mine, et aucun phénomène ne présente un caractère plus marqué de généralité. Aux confins de la zone polaire, à Yakoustk, en Sibérie, où la température moyenne est de lo degrés centigrades au-dessous de zéro, un puits de mine a été creusé, en 1836, jusqu'à la profondeur de cent quinze mètres. Le thermomètre y marque — 6", 8 à 23",30 de profondeur, — i%2 à 90 mètres, — o%6 au fond du puits. Si on creusait de dix mètres encore jusqu'à la profondeur de cent vingt-cinq mètres, on trouverait l'eau à l'état liquide (i). Par-
(1) F. ARAGO,.Swr Vétat thermométrique du globe terrestre, notices scientifiques, III, p. 374. — Note communiquée à Arago par A., de Humboldt.
A. DE Lapparent, Traité de géologie, i". partie, liv. III, sect.I, ch.i.
tout, dans la région polaire comme sous les tropiques, on a pu constater des résultats analogues. L'accroissement de la température avec la profondeur n'est sans doute pas régulier et dépend de plusieurs causes accidentelles et en particulier de la nature et de la conductibilité des roches traversées, mais elle est continue tout au moins jusqu'aux limites que l'on a pu atteindre jusqu'à présent. Cette augmentation est ce qu'on appelle le a degré géothermique » . Ce degré varie de 30 à 60 mètres en moyenne ; en d'autres termes, toutes les fois que l'on descend de 30 à 60 mètres dans la terre, la température s'élève d'un degré.
Des expériences de même nature ont été faites dans les grands souterrains des chemins de fer, au mont Cenis, au Saint-Gothard, dans les puits artésiens (i) ; partout on a trouvé des résultats comparables. En définitive, on peut considérer que jusqu'à près de quatre mille mètres, le degré géothermique a une valeur moyenne de trente-cinq mètres. Mais cette progression de la température avec la profondeur ne saurait être indéfinie, et il serait tout à fait imprudent de juger de l'état des couches profondes du globe d'après la température des couches superficielles et de considérer que la chaleur s'accrott régulièrement et proportionnellement de la superficie au centre de la terre. On arriverait ainsi à une tempé-
(i) Voir Revue de géologie ^ IX, p. 158.
Cf. LoMMEL, Arch. des sciences de la Bibliothèque universelle de Genève, IV, et Stapff, Revue universelle des mines, Liège, 1879- 1880.
rature invraisemblable de près de deux cent mille degrés, qui dépasse tout ce que l'imagination peut concevoir.
On doit donc rejeter complètement l'hypothèse d'un accroissement indéfini de la chaleur, à mesure qu'on se rapproche du centre de la terre ; et un argument qu'on a plusieurs fois cité à ce sujet est que le feldspath qui entre dans la compostion d'un si grand nombre de minéraux ne présenterait pas les phénomènes optiques que nous lui connaissons s'il avait supporté une température au-dessus de 600 degrés (i). Cette chaleur de six cents degrés que l'on croit devoir attribuer comme limite à la formation des roches feldspathiques, granit ou porphyre, n'a rien de très considérable. Quoi qu'il en soit, cette considération a conduit quelques géologues à penser qu'au delà d'une certaine profondeur la température n'augmentait pas, et que l'enveloppe solide de la terre pourrait bien avoir une épaisseur beaucoup plus grande qu'on ne l'avait jusqu'alors pensé. Déjà Cordier, qui se refusait à admettre l'extrême minceur de l'épiderme terrestre, pensait que notre enveloppe ne peut être stable qu'à la condition d'avoir cent vingt ou cent cinquante kilomètres d'épaisseur. Hopkings surenchérit considérablement et lui donna de douze cents à quinze cents kilomètres (2), le cinquième environ du rayon de la terre. On est allé même jusqu'à supposer que toute
(i) Descloizeaux, Wfisg Auslandf n» 7, 1871, El. Reclus, La Terre, impartie, ch. 11, II. (2) Philosophical transaction y 1839-1840-1842.
la planète pourrait bien être solide jusqu'au centre. Il est difficile, à vrai dire, d'adopter des opinions aussi extrêmes en présence surtout des tremblements perpétuels du sol, et l'un des principaux mérites des plus savants géologues, qui ne se font pas gloire d'être chefs d'école, consiste à reconnaître modestement que tous ces systèmes ne peuvent pafeser pour des vérités absolues (i).
Si la question des forces souterraines et du feu central demeure toujours environnée de quelque obscurité, on doit cependant reconnaître que le sol sur lequel nous vivons repose sur une base assez peu solide et qu'il ne présente qu'un état d'équilibre fort instable.
Il y a près d'un siècle et demi déjà, l'astronome suédois Celsius, ayant observé des amas de coquilles marines émergées à une assez grande hauteur sur les falaises qui bordaient le littoral de la mer Baltique, avait cru pouvoir en conclure que le niveau de cette mer avait baissé. C'est le contraire qui a eu lieu. Le mouvement ascensionnel, sur la côte méridionale de la presqu'île Scandinave, est de trente centimètres par siècle à la pointe terminale du Jutland ; mais il peut se ralentir, s'arrêter, changer de sens et se transformer même en mouvement de
(i) Comptes rendus de l'Académie des sciences, 1868.
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descente. On a reconnu en effet que la Scandinavie, pendant la période glaciaire, avait un niveau beaucoup plus bas, que son sol s'abaissait même assez rapidement et que les populations de cette époque avaient été forcées de remonter peu à peu les vallées littorales envahies par les eaux et tranformées en fiords.
Les colonnes du temple de Sérapis sont un des exemples classiques de ces oscillations du sol. Au milieu des ruines de ce temple, situé près de Pouzzoles, sur le rivage de la Méditerranée, tout à côté de la célèbre maison de Cicéron, se dressent encore, à treize mètres de hauteur, trois colonnes monolithes en marbre blanc, que l'on a dégagées des cendres volcaniques qui les entouraient. Le dallage du temple plonge très légèrement sous les eaux. Il n'existe peut-être pas au monde, après le Parthénon, de monument qui ait été l'objet de plus de pèlerinages de la part des savants et des artistes. La surface des trois colonnes est lisse, intacte jusqu'à quatre mètres au-dessus du sol; puis, sur une hauteur de trois mètres, elle est criblée de petits trous dus au travail de perforation de milliers de petits mollusques marins, de ceux qu'on appelle des a mangeurs de pierre » , des« lithophages » , Modiola Itthophaga. Audessus de ce niveau, c'est-à-dire à six mètres au-dessus du sol, les fûts de colonne sont de nouveau lisses et unis jusqu'à leur sommet. Les innombrables petits trous que les pholades marines ont percés dans les colonnes, sur une hauteur de trois mètres, sont la preuve évidente que la côte s'est enfoncée dans les eaux d'une hauteur correspondante, c'est-à-dire de
près de sept mètres , et que la partie de quatre mètres qui est restée lisse était garantie contre la morsure des mollusques par un dépôt de matériaux ou d'alluvions récents, sable, terre ou vase, postérieur à la construction du monument. On sait d'autre part que le temple avait été réparé d'une manière complète sous le règne de Marc Aurèle; il était donc à cette époque tout à fait émergé et un peu au-dessus du niveau de la mer. Les traces laissées par les mollusques ne peuvent en conséquence s'expliquer que par une immersion assez prolongée, et on est conduit à admettre qu'à la suite d'une de ces nombreuses éruptions volcaniques du Vésuve qu'accompagnent souvent des tremblements de terre, la côte et le temple qu'elle supporte se sont affaissés de sept mètres au moins et qu'ils se sont ensuite relevés d'une quantité égale. On n'est pas certain de la date du phénomène. Toutefois il est probable que l'immersion des colonnes s'est produite dans le courant de l'année 1198, qui est celle de l'éruption de la grande solfatare de Pouzzoles, et que leur émersion a eu lieu en 1538, au moment du soulèvement du Monte-Nuovo. La côte de Pouzzoles et le temple de Sérapis auraient donc séjourné trois cent quarante ans sous l'eau de la Méditerranée et se seraient relevés ensuite. Quoi qu'il en soit de ces dates et de la durée de la submersion, il est certain que celle-ci a existé pendant un temps assez long pour permettre aux pholades de les cribler de trous, et qu'elle a été suivie d'un assez rapide soulèvement (i).
(i) Sir Ch. Lyell, Principîes of Ceology, t. I".
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On a relevé des phénomènes de même nature un peu partout à la surface de la terre. Nous avons vu que les côtes du Danemark et de la Suède s'exhaussaient, depuis plus d'un siècle, d'une manière sensible. Le maximum de cet exhaussement a lieu près de Toméo, et pour l'ensemble du golfe de Bothnie, il dépasse déjà un mètre. Par contre, la Scanie et tout le Sud de la Scandinavie s'affaissent lentement. La péninsule paraît donc obéir à un mouvement de bascule autour d'une ligne neutre dirigée de l'Est à l'Ouest et qui correspond à peu près au 37* degré de latitude. Le mouvement d'ascension est encore plus marqué dans l'archipel du Spitzberg, où l'on trouve, à une altitude de quarante-cinq mètres et à une distance assez considérable de la mer, des traces d'anciennes plages couvertes de coquillages et d'ossements de baleines de notre époque.
Toutes ces observations sont naturellement rapportées au niveau de la mer, et il serait difficile de trouver un autre plan de comparaison. On le considère assez généralement comme un repère invariable. Cela n'est pas tout à fait exact. « Tous les fleuves vont à la mer, a dit l'Écclésiaste dans un admirable langage, et la mer ne déborde pas ; et ils reviennent aux lieux d'où ils sont sortis pour couler de nouveau (i). » Ce parfait équilibre entre la précipitation et l'évaporation aqueuses à la surface de notre globe n'est vrai que d'une manière approximative. Sans doute, lorsqu'on considère dans leur ensemble tous les courants aériens dont on ne con-
(i) EccL., I, 6.
naît exactement ni le nombre, ni l'étendue, ni l'intensité, ni la direction, et qui, échauffés et desséchés par leur passage sur de grands espaces de terres arides, a viennent à la mer pour y boire, suivant l'expression saisissante de Maury, des myriades de tonneaux d'eau », on peut très bien comparer le grand appareil atmosphérique qui règle ce mouvement à une immense machine à vapeur dont l'Océan serait la chaudière évaporatoire et dont les régions froides de l'atmosphère et les pics élevés de nos montagnes seraient les condenseurs (i). Mais si les fleuves, les pluies et les chutes de neige ne font que restituer à l'Océan l'eau que celui-ci leur a livrée par l'évaporation , il n'est pas absolument certain que le volume total de cette eau ne subisse pas quelque modification séculaire très lente, très faible et que nous n'avons pu encore apprécier. On a même pensé quelquefois que la masse générale des eaux superficielles devait forcément diminuer par suite de l'absorption continue de la croûte terrestre, qui la garde en provision, sauf à la rendre ultérieurement lorsque de nouvelles dislocations géologiques viendront à se produire. Mais cette diminution est dans tous les cas très peu sensible.
D'autre part, le niveau des eaux de la mer en général et de toutes les nappes d'eau en particulier ne saurait être tout à fait horizontal, ou, pour mieux dire, ne peut se développer suivant une surface sphéroïdale parfaitement régulière. Cette surface subit l'influence directe de l'attraction exercée par les
(i) Maury, Instructions nautiques.
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rivages continentaux, et le niveau de la mer doit être plus élevé dans le voisinage des côtes qu'au large. Si on en croit quelques géographes, le niveau de l'Océan Atlantique s'élèverait de près de cinq cents mètres sur les côtes du Venezuela et s'abaisserait au-dessous de la courbe du sphéroïde normal de près de huit cent cinquante mètres, aux abords de l'île Sainte- Hélène. L'Océan Pacifique serait même déprimé de treize cents mètres environ dans la partie de la Polynésie occupée par l'archipel Magellan (i). On ne peut, à la vérité, accepter ces chiffres qu'avec bien des réserves, et les géologues les regardent aujourd'hui comme fort exagérés (2). Il est certain cependant qu'aucune molécule liquide n'échappe à l'influence de l'attraction exercée par les côtes voisines et que cette attraction est fort variable suivant la forme des rivages, la hauteur et la masse des montagnes, la densité des roches, l'escarpement des talus.
On peut donc assez bien admettre que, si des plateaux ou des montagnes s'abaissent ou s'écroulent dans le voisinage des eaux, celles-ci sont moins attirées vers la rive et que leur niveau doit s'abaisser. Par contre, si des montagnes s'élèvent dans les r^ons littorales, l'attraction qu'elles exercent sur la mer devient plus forte, et celle-ci doit gagner sur
(i) Albrecht Penck, Schwankungen des Meeresspiegeîs. Bruns, Figur der Erde.
Listing, Suess, Antlit» der Erde.
(2) De Drygalski , Zeit der Ges, fur Erdkunde eu Berlin. A. de Lapparent, Traité de géologie, t. I, liv. I, V* sect.
la côte qui paraîtra s'affaisser au-dessous du niveau des eaux.
Toutefois, ces changements dans le niveau relatif des mers et des continents ne s'accomplissent qu^avec une extrême lenteur, et il nous serait impossible de nous en rendre compte si nous n'avions des témoins et comme des repères tracés par les eaux elles-mêmes et dont l'interprétation ne peut nous laisser aucune incertitude. D'une manière générale, lorsque des amas de coquilles modernes, des restes de polypiers épars sont étages par couches horizontales à une hauteur de plusieurs mètres, on peut en conclure que cette côte s'est élevée. Lorsque, au contraire, des débris de végétaux contemporains de notre période géologique, et à plus forte raison des monuments ou des objets ayant appartenu à l'homme, sont enfouis sous les eaux, on a la preuve d'un abaissement progressif du sol. En définitive, c'est la terre et non la mer qui est l'élément mobile de la charpente osseuse du globe.
Nous avons parlé des premières observations faites par l'astronome Celsius, il y a plus d'un siècle et demi. A cette époque, tous les savants croyaient encore à la stabilité absolue du sol, et les théologiens d'Upsal et de Stockholm la considéraient comme une sorte de dogme. Le parlement suédois se donna même le ridicule de vouloir trancher solennellement
la question. Les deux ordres de la noblesse et des [)aysans eurent le bon sens de s'abstenir ; mais le clergé n'hésita pas à fulminer et condamna les opinions de Celsius comme entachées d'hérésie (i). Le célèbre Linné confirma bientôt les observations de Celsius, et depuis lors les phénomènes d'abaissement et de relèvement du sol ont été constatés un peu partout, et surtout dans le Nord de l'Europe, avec une très grande précision.
En même temps que la plus grande partie de la Suède se relève d'un mouvement continu, la partie inférieure de la Scanie s'enfonce peu à peu dans les eaux de la Baltique. Depuis les dernières observations de Linné, le sol de la ville de Malmôé, située sur le Sund, presque vis-à-vis de Copenhague, pour n'en citer qu'une, s'est abaissé de i",20. Aux environs, on trouve d'anciennes forêts englouties au large, et au milieu de ces bois submergés on a recueilli des objets en métal qui remontent à peine au neuvième siècle. La dépression du terrain depuis cette époque serait donc à peu près de quatre ou cinq mètres ; mais dans son ensemble le mouvement ascensionnel de la péninsule Scandinave est très marqué, et on peut suivre très bien la trace des rivages surexhaussés le long des falaises qui sont entaillées comme des gradins d'amphithéâtre. Des bancs de coquillages sont échelonnés sur ces gradins jusqu'à cent cinquante mètres au-dessus du niveau de la mer. A leur base même, on trouve une bor-
(i) Anton von Etzel, Die Ostsee,
El. Reclus, La Terre, 4* partie, ch. m, II.
dure de corail rose sécrété par un polypier particulier, la lophelia proliféra^ qui ne vit dans la mer qu'à des profondeurs variant de trois cents à six cents mètres (i). On peut enfin constater que les parties les plus élevées des bois séculaires de pins qui tapissent les versants des montagnes inclinées sur la mer, ont dépéri depuis les époques historiques. Par suite de l'exhaussement graduel du sol, ces arbres ont atteint peu à peu une région de l'atmosphère où la vie n'a plus été possible pour eux, et on voit de larges bandes horizontales d'arbres morts, mais encore debout depuis plusieurs siècles, qui témoignent par leur nombre et leur volume de la puissante végétation forestière du pays, lorsqu'il était à une altitude inférieure de quatre cents à cinq cents mètres (2).
La partie méridionale de la Suède, qui forme la presqu'île appelée Gothie, est marquée par de nombreuses dépressions de terrain. Les grands lacs Wener, Mâlar et Hjelmar, qui occupent aujourd'hui ces bas-fonds, communiquaient autrefois entre eux et avec le Cattégat et la mer du Nord d'un côté, la mer Baltique de l'autre. La presqu'île de Gothie était une véritable île. L'exhaussement du sol l'a soudée à la Suède, et une des preuves de cette poussée verticale de tout le massif Scandinave est le nombre considérable de coquilles d'huîtres échouées sur toutes les hauteurs qui entourent les lacs intérieurs
(0 Cari VOGT, Nord-Fahrt.
(2) Keilhau, Bulletin de la Société géologique de Paris ^ i" série, t. VII.
et presque tout le littoral du golfe de Bothnie. Ces amoncellements de coquilles domestiques ont sans doute une cause artificielle et ne peuvent provenir uniquement de l'apport naturel des flots. Au milieu, se trouvent des pierres éclatées ou polies, des morceaux d'os et de cornes taillés, des poteries grossières faites à la main, et les habitants du pays les désignent sous le nom barbare, mais parfaitement expressif, de Kjoëkenmoëddings^ rebuts de cuisine. Il est donc assez probable que ces dépôts d'huîtres n'ont pas été apportés directement par les flots, qui ne se sont pas élevés à une aussi grande hauteur ; mais il est non moins certain qu'ils ont été recueillis et péchés dans les bas-fonds des baies voisines par les habitants de l'âge de la pierre. Or on sait que l'huître ne peut vivre et se développer dans une eau dont la teneur en sel est inférieure à seize ou dix-sept pour mille. Actuellement, la mer Baltique est presque douce ; par suite de ses nombreux affluents, de son isolement des grandes mers et de sa faible évaporation, ses eaux ne se renouvellent presque pas ; elle n'est plus alimentée par l'Océan ; elle y écoule au contraire le trop-plein de ses fleuves, et sa teneur en sel ne dépasse pas un centième ou cinq millièmes. Les amas énormes d'huîtres qu'on rencontre sur ses rives semblent donc indiquer que ses eaux étaient autrefois beaucoup plus salées, et cette salure ne peut s'expliquer que par une large communication entre la Baltique et la mer du Nord. Tout le territoire s'est soulevé depuis, et la communication n'existe plus aujourd'hui.
Les golfes de Bothnie et de Finlande, où l'on
observe des faits identiques, se soulèvent aussi graduellement depuis les époques historiques, et on a pu les comparer très justement à des vases qui s'inclineraient doucement et déverseraient leurs eaux dans la Baltique. Ce mouvement peut sans doute s'arrêter; il peut même changer de sens et se transformer en dépression, comme on l'a vu pour les colonnes du temple de Sérapis ; mais il existe depuis plusieurs siècles, et, s'il continue pendant trois ou quatre mille ans, un nombre considérable d'écueils qui commencent à émerger deviendront successivement de petits îlots et se souderont à la terre ; l'archipel qui s'étend à l'entrée du golfe de Bothnie, entre Umea et Wasa, se changera en isthme ; le golfe sera lui-même fermé et deviendra, comme le lac Ladoga, un grand lac intérieur. Si le mouvement se prolonge encore, le même phénomène se produira pour l'archipel d'Aland, situé dans les eaux de Stockholm ; toutes les îles se souderont entre elles et formeront une langue de terre qui fera communiquer directement la capitale de la Suède avec la Russie. Le golfe de Finlande se fermera à son tour et deviendra une terre solide. L'archipel du Spitzberg lui-même, bien que très éloigné de la Scandinavie, pourrait bien, après une période de siècles suffisamment prolongée, finir par se rattacher à l'Europe septentrionale (i). Il est en effet déjà soudé à l'extrémité Nord de la Norvège par un banc sous-
(i) M.\LMGREN, Mittheilungen von Peiermann, II, 1863. Hahn, Ueber das Aufsteigen und Sinken der Kûsten. Cf. Mém. deî'Acad. des sciences de Suède, 1856.
marin qui n'a pas plus de quatre cents mètres de profondeur au-dessous de la surface de l'Océan Polaire, et des découvertes récentes de bois flottés sur d'anciennes berges aujourd'hui très éloignées de la mer, d'os de baleine et de coquillages de l'époque actuelle échoués à plus de quarante-cinq mètres de hauteur, permettent d'évaluer le soulèvement à près de quatorze millimètres par an. Si ce taux d'exhaussement se maintient, le rattachement du Spitzberg à la Norvège serait accompli dans deux mille cinq cents ans environ. C'est, géologiquement parlant, un avenir tout à fait rapproché.
Toute la côte septentrionale de la Russie et de la Sibérie s'exhausse aussi. Les observations commencent à se multiplier et confirment à ce sujet les traditions locales. Dans l'immense estuaire de l'Obi, qui est le plus grand fleuve de la Russie et même du monde, on a retrouvé assez loin dans l'intérieur des terres un nombre considérable de coquillages de la même espèce que ceux de l'Océan Glacial.
Au Groenland, on a recueilli un os de baleine échoué à cinquante mètres au-dessus du niveau de la mer, et on relève de distance en distance des amas de coquilles de l'époque actuelle régulièrement étagées à cent soixante-dix mètres (i). Des bois qui ont appartenu à d'anciennes forêts de la Sibérie et qui ont été entraînés à la mer Glaciale par le courant des fleuves ont été ensuite rejetés par les vagues sur les plc^es du littoral. Ces plages se sont exhaussées, les bois se sont pourris sur place, et on les re-
(x) Samuel Haugton, Naturel History Revins, avril 1860.
trouve à des hauteurs variables au-dessus du niveau de la mer; leur moisissure séculaire leur a même fait donner le nom assez curieux de « bois de Noé » , et de vieilles traditions les considèrent naïvement comme des débris de l'arche du déluge.
Mêmes observations sur le littoral de l'Ecosse. Le mouvement ascensionnel des falaises est continu déjà depuis plusieurs siècles. L'ancien port romain d'Alaterva (Cramond) se trouve aujourd'hui assez loin dans l'intérieur des terres, et le sol s'est élevé de six à sept mètres. L'exhaussement moyen annuel paraît avoir été de près de cinq millimètres depuis une vingtaine de siècles ; il est même en progression assez sensible, et atteint aujourd'hui près de quatorze millimètres. D'après El. Reclus, les anciennes berges marines situées au-dessus des estuaires du Forth, de la Clyde, de la Tyne, contiennent non seulement des restes organiques des âges récents, mais aussi des poteries d'origine romaine (i).
Il existe donc d'une manière générale un soulèvement, une poussée verticale dans toute la région septentrionale de l'Europe. Mais ce mouvement ascensionnel a pour contrepoids, comme on va le voir, un mouvement de descente et de dépression de la partie du continent européen situé à une latitude un peu inférieure.
Tout le monde sait en effet que les plaines litto-
(i) El. Reclus, La Terre, pass.
Archibald Geikie, £rfm*«r^A new philosophical journal, XIV.
Smith, Geological MagOMine, sept. 1866.
0$car Peschel, Neue Problème der vergleichenden Erdkunde.
LES TEMPS GÉOLOOiaUES. 47
raies des Flandres et de la Hollande s'enfoncent graduellement et qu'elles se trouvent aujourd'hui à un niveau inférieur à celui de la mer. C'est pour cela qu'on les appelle les a Pays-Bas » . L'histoire de ces affaissements successifs est une longue série d'épisodes lamentables. Les riches terres qui entouraient autrefois la ville de Dordrecht sont appelées le « Biesboch » , c'est-à-dire la « forêt des joncs », et ne présentent plus qu'un archipel inextricable d'îles, d'îlots et de bancs de sable presque inhabités. Il y a six cents ans à peine, cette plaine était une des plus fertiles de la Hollande ; mais le sol qui s'enfonçait toujours la mettait à la merci d'une rupture des digues. Cette rupture eut lieu dans la terrible nuit du 18 novembre 142 1. Soixante-douze villages furent envahis par l'inondation, trente-cinq disparurent à jamais. Le désastre n'a pu être encore réparé.
Le Zuiderzée [Zuider-See^ mer du Sud) est de formation toute moderne. Au temps de Tacite, c'était un territoire d'alluvions fertiles séparé de la mer par un lido naturel parsemé d'îles et de basfonds. L'enfoncement graduel du sol a transformé tous les marais en un seul, qui s'est peu à peu approfondi et a fini par être un golfe de la mer.
Presque tout le littoral de la Hollande présentait, à l'époque romaine, l'aspect de terrains tourbeux sillonnés de marécages et entrecoupés de forêts. Aujourd'hui une grande partie du pays est située en contre-bas de la mer du Nord. Semblable à un radeau qui sombre, la Hollande s'enfonce peu à peu et finirait par disparaître si on ne la défendait par une ceinture continue de digues puissantes. On la
48 l'homme detant les alpes.
draine et on Tépuise sans cesse, et tous les jours des millions de mètres cubes sont élevés et rejetés dans rOcéan (i). Mais leau suinte partout dans le sol. Le mouvement de dépression est surtout très rapide aux embouchures de l'Escaut, de la Meuse et du Rhin, et le j>avé des villes littorales, que l'on surexhausse artificiellement, est à un niveau sensiblement plus élevé que les campagnes environnantes. Le plafond des polders s'abaisse toujours, et leur évacuation , qui se faisait autrefois à marée basse par les portes des digues, ne se fait plus aujourd'hui qu'à l'aide de machines (i).
Dans la Flandre et dans la Picardie, la dépression est aussi très manifeste ; mais le mouvement n'est pas aussi continu. On a même la preuve que, depuis les temps historiques, il y a eu successivement exhaussement et abaissement du sol. Lorsque, en l'an de Rome 698, César entreprit au Nord de la Gaule sa campagne contre les Ménapiens et les Vénètes, qui occupaient la basse région comprise entre la Meuse et l'Escaut, il trouva le pays couvert de forêts au milieu desquelles il eut quelque peine à s'orienter (2). Aujourd'hui, la tourbe des marais qui était, il y a dix-neuf siècles, ^eur de sol, se trouve à une profondeur de 2" ous une couche de
sable mélangé de coquille ines. La mer a donc
envahi toute la plaine littoi le et y a séjourné un temps assez long pour y former un épais dépôt d'al-
(i) Belpaire, De la plaine maritime depuis Boulogne jusqu'au Danemark.
(2) CiCSAR, Bell. Gall., pass.
luvions. Cette invasion des eaux marines n'est cependant mentionnée par aucun historien ; mais les monnaies et les débris de poteries que l'on retrouve dans le sable permettent de lui assigner pour date le troisième ou le quatrième siècle (i).
Aux environs de Cherbourg, on découvre sous la plage, pendant les basses mers, les restes d'une ancienne forêt ensevelie sous les sables. Divers témoignages historiques et des entailles faites à la hache dans le tronc des arbres permettent d'affirmer que la forêt existait dans le courant du huitième siècle.
On sait que le mont Saint-Michel, l'île de Jersey et l'archipel de Chausey ne sont des îles que depuis le treizième siècle. Au cinquième siècle, Jersey n'était séparé de la côte que par un ruisseau, et toute la grève du mont Saint-Michel était couverte par une magnifique forêt.
Partout en Bretagne et en Normandie, on voit des signes manifestes de submersion. Certains chemins pavés vont directement à la mer, et leurs chaussées se prolongent ensuite sous les flots. Des pierres de dolmens, des ruines remontant à quinze ou vingt siècles émergent de distance en distance à marée basse (2) .
Tout le monde connaît la tragique légende de la
(i) NivoiT, Géologie appliquée^ t. I, i" sect., ch. i, VII. (2) BoNissENT, Congrès scientifique de Cherbourg^ 1860. Gesun de Bourgogne, Du mouvement de la mer sur la côte de Bretagne et de Normandie.
Sir Charles Lyell, Antiquity of man.
50 i/hOMME devant les ALPES.
ville d'Ys (i), qui a fourni le thème de Tune des plus intéressantes productions de l'art moderne. Au cinquième siècle, c'était une cité florissante. La mer l'a envahie, et il ne reste plus de la ville d'Ys que des souvenirs légendaires et des ruines informes que l'on aperçoit sous l'eau par les temps calmes, à une profondeur de près de quinze mètres {2) .
Des phénomènes inverses ont lieu sur tout le littoral du Poitou, de l'Aunis et de la Saintonge. Ces côtes étaient plus élevées dans les temps anciens, puisque les îles d'Aix et d'Oléron étaient rattachées au continent ; elles se sont abaissées depuis ; elles paraissent depuis deux siècles se relever de nouveau. Le territoire de Marennes a été un petit archipel; il est maintenant soudé à la terre ferme. La Rochelle, qui doit son nom à la position isolée qu'elle occupait jadis sur un rocher battu de tous côtés par les flots, ne communique plus aujourd'hui avec la mer que par un étroit chenal souvent envasé.
(1) E. Lalo, Le Roi d'Ys, op., 1888.
(2) Voir les légendes bretonnes du roi Gradion et de sa fille Ahès ou Drahut, dont les méfaits auraient causé la destruction de la ville antique d'Ys ou d'Is (Keris) par les flots. A l'extrémité de la Bretagne, près du village de Troguez, situé au fond de la baie des Trépassés, entre les pointes du Van et de Raz, se trouvent des constructions romaines appelées Moguer-a-Is (muraille de la ville d'Ys). Des vestiges de voies aboutissent à la mer, les champs sont couverts de briques et de pierres cubiques, et la charrue déterre tous les jours des fragments de poteries rouges et de médailles de l'époque impériale. C'est vers le IV' ou le V* siècle que l'établissement impérial paraît s'être affaissé sous les flots. (E. Desjardins, Géographie de la Gaule romain*, t. I, § 3. Paris, 1876.)
A Rochefort, on a pu constater d'une manière très exacte que les cales bâties sous Louis XI V se sont exhaussées de près d'un mètre.
Tous les habitants du littoral, tous les marins de l'Ouest connaissent ces phénomènes et les formulent d'une manière pittoresque en disant que la « hanche pousse ». Il existe, en effet, à la base de presque toutes les falaises des côtes occidentales de la France, un banc très étroit et presque continu de marne argileuse qui, alternativement mouillé par les vagues et séché au contact de l'air, prend à la surface la consistance de la pierre, dessinant une longue ligne horizontale blanche. C'est la « hanche ». On la voit s'élever graduellement depuis plusieurs siècles.
Toute la côte des Landes parait au contraire animée d'un mouvement de descente depuis les temps historiques. L'île de Cordouan, sur laquelle est établi un phare de première grandeur, s'abaisse tous les jours, et on a pu très exactement mesurer cet abaissement, qui a eu pour conséquence de diminuer la portée du feu. L'île diminue en proportion. C'était autrefois un petit plateau entouré de terres; ce n'est plus aujourd'hui qu'un rocher battu de tous côtés par les vagues et couvert par les flots de tempête. L'affaissement est d'ailleurs manifeste dans toute la région. Des ruines de maisons, des poteries remontant à peine à quelques siècles apparaissent à mer basse sur la côte et démontrent que l'homme a habité ces plages aujourd'hui inondées. Des sondages exécutés sur le fond rocheux du bras de mer qui sépare la tour de Cordouan de la pointe de
Grave indiquent un abaissement de i "■ , 5 en moyenne par an (i).
Ces déplacements verticaux des rivages sont sensibles sur tout le littoral de la Méditerranée. Presque toutes les côtes d'Italie, après s'être exhaussées dans les temps préhistoriques, s'affaissent d'une manière générale depuis une vingtaine de siècles. A Venise, l'île Saint-Georges renferme des constructions romaines dont le sol est au-dessous de l'eau et paraît être descendu de quinze à vingt centimètres par siècle (2) .
Les plages de la Tunisie s'élèvent au contraire d'une manière évidente depuis l'origine de notre ère. Les anciens ports de Bizerte, d'U tique, de Carthage sont enfoncés dans les terres ; des écueils inconnus des anciens ont apparu dans le voisinage des côtes ; des îlots voisins du rivage se sont soudés au continent (3). Les Baléares, la Sicile, la Corse, semblent subir cette même poussée verticale qui a exhaussé et asséché l'ancienne mer du Sahara. Le petit lac de Diane, situé sur la côte orientale de la Corse, au Sud de Bastia, porte, sur son fond exhaussé de plus d'un mètre au-dessus du niveau de la mer voisine, des dépôts d'herbes et de coquillages marins.
Toutes les côtes de Provence paraissent aussi
(i) La pointe de Grave se rattachait autrefois à l'écueil deCordouan, situé 45,400 mètres en mer. Le fait est attesté par un précieux manuscrit du XIII* siècle (J. Gérard, Bulletin de la Société de géographie, 6' série, sept. 1875, t. X.)
(2) DoNATi, Hist. nat. de l'Adriatique.
(3) GuÉRiN, Voyage archéologique dans la Régence de Tunis,
LES TEMPS GÉOLOGiaUES. 53
animées d'un mouvement d'exhaussement depuis l'origine de la période actuelle. Les falaises de Menton et de Saint-Hospice, près de Nice, sont criblées de trous de pholades à une hauteur de vingt-cinq mètres. Le savant auteur des a Mémoires pour l'histoire naturelle du Languedoc » fait, de son côté, une remarque assez judicieuse (i). « Tous les noms des lieux, dit-il, qu'on trouve sur la route de Nîmes à Béziers sont celtiques : Ugernum, Beaucaire, Nemausus, Nimes; Ambrussium près Lunel; SostatiOy Castelnau près Montpellier ; Cessera^ Saint- Thibéry ; Biterae, Béziers ; et c'est une preuve que ces lieux existaient déjà quand les Romains se rendirent maîtres du pays des Volkes Arékomiques. Au contraire, les noms de tous les lieux compris dans l'étendue du pays qui est au midi de cette route et que la mer a autrefois couvert, sont tous romains : Aiguesmortes, Aquœ mortuœ; Franquevaux, Francavallis ; Saint-Gilles, Fanum Sancti jEgidii; Vauvert, Vallis viridis; Massilliargues, Massiltanicœ ; Lansargues, Lansanicœ ; Candillargues, Cantillianicœ; Melgueil, Mercurium^ Mercortum, Melgorium ; Pérols ou Pezols, Pedolium;' Villeneuve, Villanova; M ire val, Mira vallis \ Maureillan, Maurillianum ; Vie, Vicus; Frontignan, Frons stagni, etc. Cela prouve que ces lieux n'ont été bâtis que depuis la domination des Romains, et
(i) AsTRUC, Mémoires pour Vhistoire naturelle de la province du Languedoc, Paris, 1737.
Ch. LEXTHéRic, Les Villes mortes du golfe de Lyon, 2* partie, ch. IX.
par conséquent que ce n'est que depuis ce temps qu'ils sont habitables; car on ne saurait imaginer d'autre raison qui ait empêché les Gaulois d'habiter le pays le plus fertile du bas du Languedoc sans contredit. » Cette classification est tout à fait conforme à la constitution géologique du sol, et, à l'exception de quelques points isolés, tels que Magalo, Maguelone ; Montmajour, Monsmajor ; Cordes, tnsula Cordœ ; Castelet, tnsula Castelli, la Montagnette de Tarascon et même la chaîne des Alpines, et qui étaient de véritables îles à l'origine de notre époque actuelle, toute cette plaine était recouverte par les eaux de la mer ancienne, dont le contour s'avançait très profondément dans l'intérieur de notre continent.
Il est à remarquer aussi que les Romains, qui savaient si bien apprécier et utiliser toutes les eaux thermales, ne connaissaient pas les sources de Balaruc, situées sur le rivage même de l'étang de Thau près de Cette; il est donc probable qu'à l'origine de notre ère ces sources étaient recouvertes par les eaux de la nier ou de l'étang, dans lesquelles leurs vapeurs se condensaient et ne pouvaient apparaître à l'air sous forme de fumée. Tous ces indices sont concordants et permettent d'affirmer l'exhaussement graduel de cette partie de nos côtes.
Une partie de l'Egypte a, au contraire, éprouvé un mouvement d'afTaissemsnt. On trouve de nombreuses ruines romaines au milieu du lac Menzaleh, que la mer recouvre quelquefois lorsqu'elle est gonflée par les vents du large. A Alexandrie, des catacombes, des grottes artificielles creusées du temps des Pto-
LES TEMPS GÉOLOGiaUES. 55
lémées sont aujourd'hui envahies par les vagues. Mêmes constatations à Suez. Le seuil qui sépare la mer Rouge de la Méditerranée semble vouloir s'abaisser, et le percement artificiel de l'isthme n'a fait peut-être que devancer le travail des siècles (i).
Sur les côtes occidentales de l'Asie, le mouvement ascensionnel est à peu près général. Depuis les temps historiques, toutes les ruines des villes célèbres situées à l'origine assez près de la mer, — Troie, Smyrne, Ephèse, Milet, — se sont peu à peu éloignées. Des chatnes d'îles sont devenues des langues de terre continues; des détroits se sont transformés en isthmes. La terre s'est considérablement avancée dans la mer Egée. Cette augmentation progressive du littoral ne peut d'ailleurs être attribuée à l'apport des rivières , qui n'ont qu'un assez faible parcours et ne charrient pas, comme les grands fleuves, des masses énormes de sables et de limon. La côte est d'ailleurs rocheuse. C'est donc bien la terre elle-même qui s'est soulevée, et on a pu évaluer approximativement que la côte de l'Asie Mineure avait gagné sur la mer, depuis les temps historiques, une surface de plus de 500 kilomètres carrés.
On sait que, dans le cours de notre période géologique actuelle, la mer Noire s'est considérablement retrécie, et on a trouvé des coquilles marines disposées en longs bancs étages sur les collines de Crimée. Les géologues ont reconnu que la mer Caspienne, la mer d'Aral et tous les lacs qui occupent les bas- Ci) De Lesseps, Académie des sciences^ 22 juin 1874.
fonds de la Russie méridionale et de la Tartarie communiquaient autrefois, d'une part avec le golfe de rObi, de l'autre avec le Pont-Euxin. Les historiens et les géographes classiques, Hérodote, Strabon, Ptolémée, désignaient ce vaste bassin sous le nom d'Océan d'Hyrcanie et le regardaient comme un trait d'union entre la Méditerranée et l'Océan Glacial. lisse trompaient, car le continent était déjà formé de leur temps ; mais ils se trompaient seulement de date. Les couches de calcaire marin et de sel qui recouvrent les plaines de la Tartarie, le caractère océanique de la faune de tous les lacs intérieurs, jadis réunis entre eux, aujourd'hui isolés, démontrent en effet d'une manière évidente que toute cette partie de l'Europe a été sous les eaux dans le cours de notre période géologique, peut-être même aux premiers temps historiques.
1^ Si de l'Europe on passe en Amérique, on trouve des phénomènes analogues. Les observations sont sans doute moins nombreuses et surtout plus récentes; mais elles suffisent pour permettre de suivre le soulèvement général des côtes du Pérou, du Chili et de la chaîne des Andes, sur les pentes desquelles on trouve des coquillages marins étages de cinquante à trois cents mètres de hauteur et formant comme des gradins gigantesques sur le versant qui fait face à l'Océan Pacifique (i).
Par contre, une partie du Brésil s'abaisse d'une manière assez sensible, et un fait des plus remarquables à constater, c'est l'absence de bancs d'allu-
(i) TscHUDi, Peru Reiseskigger.
viens et de barres à Tembouchure des Amazones. Tous les fleuves qui charrient d'énormes quantités de sable et de limon les déposent ordinairement à la fin de leur course et bâtissent ainsi des bancs sous-marins qui finissent par émerger sous forme de deltas. Tels le Rhin, le Rhône, le Pô, le Nil, le Mississipi. L'Amazone, au contraire, présente un immense estuaire, et la mer l'envahit à plus de cinq cents kilomètres de son embouchure. Le fond du fleuve ne contient aucune alluvion d'eau douce, et le phénomène ne peut être attribué uniquement aux courants des marées ; il faut nécessairement que la région maritime du fleuve tout entière s'affaisse et se déprime (i). L'Amérique du Sud semble donc animée d'une sorte de mouvement de bascule qui soulève la côte qui longe le Pacifique et abaisse les rivages baignés par l'Océan Atlantique.
L'archipel des Antilles, à l'exception de Cuba, paraît s'être affaissé d'une manière assez prononcée, et on peut même croire qu'avant cette période d'affaissement la plupart des petites îles qui constituent cet archipel étaient soudées les unes aux autres et formaient un isthme de jonction entre l'Amérique du Sud et l'Amérique du Nord (2).
Des indices de soulèvement ont été au contraire relevés dans l'Amérique du Nord sur la côte de la
(i) Da Silva Coutinho, Bulletin de la Société de Géographie de Paris, 1867.
(2) Gaspari, Revue maritime et coloniale iSyi.
Robert Schomburg, journal of the Geographical Society of London, 1853.
Californie. Le sol de la Floride paraît également s'élever un peu; mais par une sorte de compensation, une partie de la côte du Labrador et l'île de Terre-Neuve éprouvent un mouvement d'affaissement (i).
Toute la partie inférieure du Groenland s'abaisse enfin d'une manière très marquée, tandis que les côtes septentrionales, autant qu'on a pu les explorer, s'élèvent et obéissent à ce mouvement ascensionnel qui paraît général à toute la région du pôle arctique.
Les nombreux archipels qui constituent l'Océanie présentent les mêmes phénomènes, et les formations coralligènes qui existent par milliers dans l'Océan Pacifique sont une preuve de l'affaissement général au fond de la mer. On sait, en effet, que tous les récifs désignés sous le nom d' a atolls » et qui forment souvent des îles d'une très grande superficie, sont dus au développement rapide et au travail incessant de milliards de madrépores qui sécrètent du calcaire et bâtissent sous l'eau de véritables continents (2) . Ces assises de coraux s'élèvent peu à peu, en se superposant les unes aux autres, et finissent par émerger à la surface de l'Océan. Le trait saillant de la structure de ces atolls, dont quelques-uns constituent, comme les Maldives, des îles considérables, c'est leur épaisseur, toujours supérieure à la profondeur de trente à quarante mètres, au-dessous de
(i) Lyell, Second visit to the United States^ t. I. — Journal ofthe Geogr. soc, 1864 et 1866, vol. XXXIV et XXXVIII. (2) Darwin, Coral Reefs,
LES TEMPS GÉOLOGiaUES. 59
laquelle aucune formation coralligène ne peut vivre et se développer. Lorsqu'on jette la sonde à l'extérieur d'un de ces récifs, dans les bras de mer qui séparent les îles coralligènes et par des fonds de plusieurs centaines de mètres, on ne ramène plus de coraux vivants ; mais la roche que l'on extrait est identique comme composition avec celle qui constitue le récif au niveau de l'eau, et elle a la même origine; et, comme il est certain que les coraux n'ont pu se former à cette profondeur, on doit en conclure, puisqu'ils ont existé et y ont laissé leurs constructions et leurs demeures, que le sol sur lequel ils ont vécu, se sont multipliés et agglutinés, était autrefois beaucoup plus élevé et se trouvait à trente mètres tout au plus au-dessous du niveau de l'Océan. L'affaissement général du fond de la mer, dans les régions équatoriales, est donc la seule explication que l'on puisse donner de l'épaisseur des bancs de corail. Toute cette partie de notre monde est d'ailleurs celle dont la couche terrestre paraît la moins stable. C'est là en effet que se trouve le plus grand nombre de volcans en activité. L'archipel océanien est agité par des soulèvements et des éruptions volcaniques presque continus qui forment çà et là des collines ; mais dans son ensemble, cet archipel s'enfonce assez rapidement, et cet abaissement comprend la plus grande partie de l'Océan Pacifique.
On peut donc résumer de la manière suivante les affaissements et les soulèvements observés jusqu'à ce jour à la surface du globe :
En Europe, soulèvement de la péninsule Scandinave, du Spitzberg, des côtes de la Sibérie, de
6o l'homme devant les ALPES.
l'Ecosse et du pays de Galles, d'une partie de la Sardaigne et de la Corse, des côtes méditerranéennes de l'Italie, de Provence et de quelques plages de la France occidentale ; affaissement des falaises et des grèves de la Manche et de la Bretagne, des côtes de l'Adriatique, du Schleswig et du Nord de l'Allemagne baigné par la mer Baltique ;
En Asie, soulèvement des côtes de l'Asie Mineure, de la mer Caspienne et de la région méridionale de la Russie, affaissement sur quelques points du littoral de l'Hindoustan et de la Chine;
En Afrique, soulèvement des côtes de la Tunisie et de l'ancienne mer du Sahara, dépression de l'Egypte, quelques soulèvements sur le littoral de la mer Rouge et à la pointe extrême du continent africain,. à la côte du Cap et dans le pays de Natal; affaissement enfin de la côte de Mozambique ;
En Amérique, soulèvement général des côtes du Chili, du Pérou, de la Californie, de la presqu'île de la Floride, de la côte du Labrador, de l'île de Terre- Neuve et de toute la région supérieure à mesure qu'on se rapproche du détroit de Behring ; affaissement de la partie méridionale des côtes de la Patagonie, du Brésil, de la vallée de l'Amazone, de toute la côte des États-Unis qui forme le versant des monts AUéghaniens se développant en face de l'Atlantique et d'une grande partie du Groenland.
En Océanie enfin, mouvement général d'affaissement de tous les archipels ; quelques soulèvements sur les côtes Nord et Sud du continent australien, compensés par des tentatives d'affaissement de la côte occidentale ; un peu partout éruptions et soulè-
LES TEMPS GéOLOGiaUES. 6l
vements volcaniques qui sont des phénomènes locaux isolés et qui n'ébranlent que des zones d'une étendue restreinte.
Les mouvements que nous venons de décrire sont des mouvements lents et séculaires que des observateurs exercés peuvent seuls constater et mesurer, mais qui échappent en général aux yeux du plus grand nombre. Il en est d'autres qui se manifestent malheureusement assez souvent d'une manière soudaine et redoutable. Ce sont les tremblements de terre , les éruptions volcaniques et les écroulements de montagnes.
Nous ne saurions entrer ici dans le détail de ces phénomènes, qui se produisent à des intervalles quelquefois assez rapprochés et qui nous démontrent d'une manière si frappante que l'écorce de notre planète n'est pas une masse inébranlable, et que le sol que nous foulons est dans un état de frémissement et de vibration à peu près continu. On n'en connaît pas d'ailleurs exactement la cause, ou pour mieux dire toutes les causes ; car, si les tremblements de terre qui ont lieu d'une manière plus fréquente dans le voisinage des volcans peuvent être attribués, comme eux, à une pression exercée sur l'écorce rigide par les matières fluides ou gazeuses qu'elle emprisonne, on peut se demander si les mêmes phénomènes, dans
des régions dépourvues de volcans, ne sont pas dus à de simples affaissements du sol.
Les écroulements de montagnes sont d'autre part très fréquents. Ces masses minérales, qui dominent si fièrement les plus hautes habitations des hommes, sont soumises comme la moindre molécule à la loi supérieure qui régit tout le monde physique, la pesanteur. Les forces intérieures ou latérales qui les ont soulevées ont disparu, et elles demeurent en quelque sorte suspendues et exposées à toutes les actions extérieures et destructives des éléments. Les vents, la chaleur solaire, les pluies, les gelées, le dégel surtout les désagrègent peu à peu. Les eaux qui s'infiltrent dans le sous-sol ruinent leurs assises inférieures, pénètrent, délitent et décomposent des bancs entiers de roches qui ploient et se brisent sous l'énorme poids qu'elles supportent. Toute la charpente rocheuse des montagnes s'abaisse donc en bloc d'une manière tantôt brusque, tantôt lente et continue. Les plus hauts sommets des Alpes, le mont Blanc, le Cervin, la Yung-Frau, le Saint-Gothard, descendent ainsi tous les jours insensiblement ; ils deviendront, dans la suite des temps, des montagnes moyennes, puis de simples collines, et toutes ces masses minérales, entraînées molécule par molécule à la mer par le courant des fleuves, finiront par se niveler et s'effacer jusqu'à ce qu'une nouvelle dislocation ou un nouveau plissement de notre enveloppe donne à la surface de la terre un nouveau relief (i).
(i) M. A. Favre {Recherches géologiques, t. I) admet que les
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Nous avons parlé ailleurs de ces écroulements de montagnes dans les Alpes et nous n*y reviendrons pas ici (i). Les grands éboulements des Diablerets, la chute du Rossberg, le glissement de la Dent du Midi, le renversement dans le lac de Genève de la montagne de Crammont et la disparition de la ville de Tauredunum peuvent compter parmi les plus terribles de ces accidents inévitables; et les formes ébréchées de la plupart des Alpes conservent, par leurs déchirures et leurs failles, leurs arêtes et leurs aiguilles, leurs roches abruptes et branlantes, le souvenir de ces terribles dislocations locales, de ces bouleversements de l'écorce terrestre auxquels l'homme ne peut qu'assister passif, inerte et résigné (2).
Mais tout en faisant la part de l'émiettement et de la désagrégation produite extérieurement par les agents atmosphériques, il est certain que le phénomène est dû le plus souvent à des tassements du
Alpes étaient plus élevées au commencement de l'époque quaternaire que maintenant, et M. le professeur Heim {Mechanismus der Gebirgsbildung^ t. I) estime que les Alpes de nos jours n'ont guère que la moitié de leur volume primitif ; l'autre moitié aurait été enlevée par les érosions. (Falsan et Chantre, Monographie géologique des anciens glaciers et du terrain erratique de la partie moyenne du bassin du Rhône, Origine des anciens glaciers, t. I, ch. iv. Lyon, 1880.)
(i) Ch. Lenthéric, Le Rhône, Histoire d'un fleuve , 2* partie, ch. I, XI.
(2) ZuRCHER et Margollé, Les glaciers, Paris 1875.
Cf. Gregorii Turonici Historia Francorum, Marti Aventicensis seu Lausanneusis episcopi Chronicon. — Pons BouguET, Recueil des historiens des Gaules et de France, t. II.
sous-sol. Dans certains pays de calcaire crevassé, comme la Camiole et l'Istrie, les tremblements de terre ont pour principale cause ces effondrements qui donnent naissance à des puits énormes, à des grottes étagées à divers niveaux, à des labyrinthes de galeries creusées et façonnées par les eaux souterraines (i).
Lorsque les eaux, en s 'infiltrant à travers le sol, pénètrent à une certaine profondeur et traversent des couches de roches friables, souvent assez faciles à dissoudre et à délayer, on conçoit bien que ce travail séculaire de désagrégation peut produire d'immenses vides. Les roches supérieures, hautes de plusieurs centaines de mètres, manquent alors de point d'appui ; toute la masse s'effondre tantôt lentement, tantôt brusquement dans l'abtme creusé au-dessous et produit à la surface des déplacements latéraux, même des commotions violentes qui se font sentir à d'assez grandes distances.
L'une des causes des tremblements de terre, dans les pays de montagnes surtout, est incontestablement l'action dissolvante des sources, et surtout des sources chaudes. On peut s'en faire assez facilement une idée en mesurant la quantité de matières minérales que certaines eaux thermales tiennent en dissolution. Un seul exemple entre mille : l'une des sources de Loëche-les-Bains , dans le Valais, la source de Saint- Laurent, dissout et entraîne chaque année près de quatre millions de kilogrammes de
(i) Von Mojsisovics, Die Kasrt-Erscheinungen, 1880. — A. de Lapparent, op, cit.
gypse ; cela représente environ seize cents mètres cubes. Ces seize cents mètres cubes extraits du sol forment naturellement un vide à peu près égal correspondant à une diminution de hauteur ou à un tassement de seize millimètres sur une surface de dix hectares par an. Voilà le travail d'une seule source. Qu'on le multiplie par le nombre des sources que l'on compte par milliers et le nombre des années qui se chiffrent par millions, et on arrivera à un nombre véritablement formidable (i). Depuis l'origine de notre époque géologique moderne, l'action seule des sources thermales a dû creuser au-dessous du sol, et à des profondeurs inconnues, des cavernes et des vides immenses qui s'augmentent tous les jours et sur lesquels pèse la lourde masse des montagnes, et on peut se demander comment celles-ci peuvent encore se maintenir sur des fondations aussi ruinées. Elles doivent fatalement s'effondrer un jour dans ces abîmes au-dessus desquels elles sont en quelque sorte suspendues, et, comme on l'a fait remarquer bien souvent, rien n'est moins exact que le vieux dicton a ferme comme un roc », que désavouent avec raison tous les gens de montagne. Tout au contraire, le nom de Faulhorn « mont pourri » donné à un très grand nombre de pics élevés des Alpes est parfaitement justifié. Ces formidables remparts, qui semblent défier le temps et les hommes, ne sont presque tous que des ruines branlantes, menace perpétuelle pour les habitants des vallées.
(1) El. Reclus, Les forces souterraines, Paris, 1867.
Les phénomènes volcaniques, qui produisent des effets analogues d'effondrement, sont, comme on le sait, très fréquents et on doit les considérer comme une des manifestations les plus terribles de l'action des forces souterraines du globe et de la fragilité de notre enveloppe extérieure. Malgré la divergence et l'obscurité des théories, il est probable, d'après le nombre des volcans en activité, qu'il doit exister une nappe liquide ou pâteuse qui s'étend partout au-dessous de l'écorce terrestre. Il est impossible, en effet, d'admettre que chaque volcan soit alimenté par une caverne spéciale, par une sorte de lac de matières fondues, qui serait pour ainsi dire sa chaudière et son laboratoire d'où s'échapperaient les laves et les gaz dans ses périodes de paroxysme et •d'éruption. Il faut donc admettre que toutes les nappes liquides affectées au service de chaque volcan communiquent entre elles d'un volcan à l'autre, et qu'il y a autant de traînées continues de matières fondues qu'il y a de lignes de volcans.
L'Océan Pacifique tout entier, qui est criblé d'é vents en activité, repose très certainement sur une mer de laves dont l'étendue occupe une très importante surface du sous-sol terrestre. 11 en est de même pour les chaînes de volcans de l'Amérique, et à côté de nous pour l'ensemble formé par l'Etna, le Vésuve, le Stromboli et le groupe des Cyclades. L'augmentation de la chaleur avec la profondeur, que l'on observe partout, — à l'équateur comme au pôle, dans les régions volcaniques comme dans celles qui sont dépourvues de volcans, — est la meilleure preuve d'ailleurs de l'existence de ce foyer
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commun qui se manifeste à l'extérieur par les sour-. ces thermales ; les émanations gazeuses, les solfatares, les phénomènes geysériens et surtout par les grandes éruptions dont l'histoire a enregistré le souvenir (i). Tout s'accorde donc pour démontrer l'existence, dans les profondeurs du sol, d'une masse fluide continue qui est la grande réserve de chaleur de notre globe.
Il est sans doute difficile de dire quelle est la constitution de cette masse à mesure qu'on se rapproche du centre de la terre, quel est le nombre et le volume des vides qui peuvent exister entre cette mer liquide intérieure et l'écorce solide qui forme, au-dessus de cet océan pâteux, comme un immense toit ou une série de voûtes supportées peut-être par d'énormes pylônes ; on ne peut même savoir au juste si cet océan de matières fondues, qui existe incontestablement à une profondeur plus ou moins
(i) Le nombre des volcans en activité n'est pas encore exactement déterminé. Certains volcans, qui projettent encore des gaz et des fumées et qui ont rejeté des laves dans les temps historiques, peuvent très bien être entrés dans la période du repos définitif et n'être plus en communication avec le foyer souterrain. D'autres au contraire, qui paraissent éteints, peuvent se réveiller subitement comme le Vésuve qui sortait d'un long sommeil, lors de la fameuse éruption qui détruisit Herculanum et Pompéi. Arago comptait 175 volcans en éruption sur toute la surface de la terre. Ce chiffre est beaucoup trop faible. Il y a en effet plus de 130 évents en activité sur la côte occidentale de l'Amérique et près de 200 dans le cercle de feu du Pacifique. Le nombre des cratères en travail est de 400 environ, et le nombre des cratères éteints définitivement ou provisoirement s'élève à plusieurs milliers.
des âges. La charpente minérale de la terre, primitivement unie et recouverte d'une couche uniforme d'eau, s'est nécessairement affaissée, tantôt d'un côté, tantôt de l'autre. Ces tassements, ces dislocations successives qui correspondent à nos grandes époques géologiques ont donné naissance aux chaînes de montagnes et aux vallées et ont rejeté tantôt d'un côté, tantôt de l'autre, la grande mer primitive qui recouvrait à l'origine la totalité du globe. De là la séparation des mers et des continents. De là surtout le séjour prolongé des eaux dans d'anciens bassins qui, jadis profonds, se sont peu à peu comblés, sont devenus des continents tout à fait émergés et dont les couches de terrains stratifiées et d'abord horizontales se sont redressées et ont été soulevées contre le flanc des hautes montagnes à une époque postérieure à celle de l'inondation.
Une des preuves d'ailleurs les plus remarquables des ruptures qu'a éprouvées l'écorce terrestre et des efforts mécaniques qu'elle a dû supporter est, d'une part, l'injection des roches éruptives et des filon^s de matières fondues et refroidies dans les fentes et les anfractuosités de l'enveloppe disloquée, d'autre part, les plissements, les redressements et même les renversements de couches stratifiées et sédimentaires qui avaient été primitivement déposées par les eaux en couches parfaitement horizontales. Il est donc assez naturel de supposer l'existence de forces souterraines assez puissantes pour soulever et rompre ces énormes bancs sédimentaires et projeter ensuite par infiltration ou injection au sommet des montagnes, à travers les fentes de l'écorce
brisée, des masses de terrain primitif fluide qui n'a pas tardé à se déverser et à se solidifier. C'est en grand le phénomène des éruptions volcaniques.
Le mode de formation des montagnes est un problème géologique dont la solution n'avait été qu'entrevue dans les temps anciens et même au commencement de notre siècle. Léopold de Buch, qui peut être considéré comme un des premiers « voyants » de la géologie moderne, considérait, d'une manière trop absolue peut-être, mais avec une logique qui lui permit d'établir une théorie fort nette et très définie, les montagnes comme le produit immédiat d'une impulsion verticale directe des forces souterraines. Ces forces auraient poussé de bas en haut les couches profondes de l'écorce et, lorsqu'elles ne les auraient pas perforées pour fabriquer des volcans, auraient contracté et refoulé de part et d'autre les assises stratifiées dont elles portaient le poids. C'était la même cause qui aurait formé les cratères de soulèvement. Le phénomène n'était plus localisé sur des points particuliers, ne produisait pas seulement des évents éparpillés, séparés les uns des autres ; il se généralisait et déterminait des gonflements continus de l'écorce sur une certaine étendue. Au lieu de pics isolés, comme l'Etna et le Vésuve, percés de cheminées laissant échapper des laves et des gaz, on obtenait de longs alignements de massifs, des chaînes de montagnes d'un grand développement.
La science repousse aujourd'hui l'idée exclusive d'un mouvement ascensionnel provoqué directement par la poussée de la masse fluide interne. A ce
principe de soulèvements partiels et d'impulsions locales et isolées, elle a substitué celui des grands plissements de l'écorce, beaucoup mieux justifié par la tendance initiale qu^a cette écorce à se rider et à s'infléchir par suite de l'affaissement de tous les bassins sédinientaires.
« Ce principe appelé a principe de direction » que les géologues de Buch et Werneronteules premiers le mérite de discerner et qu'Elie de Beaumont devait plus tard développer avec tant d'éclat est vraiment la caractéristique des grands accidents de la surface du globe ; et tous ces accidents, aussi bien les fentes que les plis et les zones de relief, obéissent à cette loi qui permet de les grouper en « systèmes » définis par leurs alignements (i). » Ces alignements sont manifestes, et, malgré les déformations que tous les reliefs de notre écorce ont éprouvées depuis que toutes les causes d'érosion, le temps, les eaux et les agents atmosphériques, en ont modifié les contours, il est facile de reconnaître dans les pays de montagnes un grand nombre de directions parallèles.
C'est la grande théorie d'Élie de Beaumont, celle qui est encore aujourd'hui universellement adoptée, qui a son point de départ dans le principe incontestable du refroidissement continu de la terre et qui explique le mieux dans leurs traits principaux tous les phénomènes organiques.
Si l'on se reporte en effet à ce moment de l'his-
(i) A. DE Lapparent, Traité de géologie^ 2* partie, lîv. IV, sect. I, ch. I.
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toire du globe où l'équilibre a commencé à s'établir entre la chaleur que recevait la croûte terrestre et celle qu^elle perdait, et à partir duquel elle n'a plus été adhérente au noyau fluide qui se contractait et se séparait de plus en plus de l'enveloppe extérieure, on conçoit très bien que celle-ci n'a pu se maintenir bien longtemps sans appui et qu'elle a dû brusquement s'affaisser. La matière fluide intérieure s'est trouvée alors comprimée par cet effondrement et a pénétré dans toutes les crevasses de l'enveloppe disloquée et fendue. Suivant le mot très juste d'Élie de Beaumont, il s'est formé un « rempli » qui a dû nécessairement prendre la forme la plus simple et la plus en harmonie avec la figure sphéroïdale de la terre et qui exigeait pour se produire la moindre consommation de force vive. Cette forme est celle d'un fuseau sphérique comprimé latéralement, ou, pour employer une expression vulgaire et qui donne très bien l'idée d'une chaîne de montagnes nouvellement modelée, la forme d'une côte de melon (i). Telle a été la cause initiale, le mécanisme de ce qu'on appelle en géologie un soulèvement. Chaque soulèvement devait donc se traduire par une saillie suivant un arc de cercle du sphéroïde terrestre et était naturellement bordé par une dépression latérale et parallèle. Les traits caractéristiques de ces premiers reliefs de notre globe sont partout les mêmes : des alignements parallèles de faîtes et de crêtes et, des deux côtés, des versants inégalement inclinés.
(i) NivoiT, GèologU pratique, op, cit.
Les Pyrénées s'élèvent, on le sait, très brusquement au-dessus de la plaine de Toulouse et se prolongent très loin en Espagne par une série de chaînes et de plateaux d'altitude décroissante. Les Alpes de même se dressent d'un seul jet du côté de la Lombardie et s'étendent en ramifications innombrables en Provence, en Dauphiné et jusqu'aux rives du Rhône.
En somme, la pellicule terrestre s'est comportée comme une lame flexible qui cède, se fend et se rompt sous l'action de pressions latérales. Après chaque rupture, il y a eu une période de repos pendant laquelle les eaux d'inondation ont recouvert alternativement les diverses parties du globe dont tous les niveaux venaient d'être ainsi modifiés. Ces eaux très chargées de limon ont déposé d'énormes couches de sédiments ; et, comme il est évident qu'une ligne de montagnes doit être plus jeune que les assises primitivement horizontales qu'elle a redressées, et plus ancienne que les couches de dépôt qui sont venues s'appuyer sur ses flancs en gardant leur horizontalité, on comprend très bien que l'étude des plissements et des dislocations de ces terrains ait permis de déterminer l'âge relatif des montagnes. C'est ainsi que l'on peut se rendre compte que les Pyrénées et les Apennins ont précédé les Alpes occidentales, que le mont Blanc est d'une date postérieure et que le soulèvement le plus récent de l'Europe est celui des Alpes centrales depuis le Saint-Gothard jusqu'aux Alpes de Provence et du Dauphiné. Ces systèmes de dislocations, peut-on dire, en se servant des paroles élégantes d'Elie de
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Beauniont, sont à la fois « la quintessence de la topographie et la trace la plus caractéristique des bouleversements que la surface du globe a éprouvés ». Ils sont le lien naturel entre le jeu quotidien des éléments, déterminé par le relief actuel du sol, et les événements passés qui ont façonné ce relief. En cherchant à coordonner les éléments du vaste ensemble de caractères par lesquels la main du temps a gravé Thistoire du globe sur sa surface, on voit que les montagnes sont les « majuscules » de cet immense manuscrit dont chaque système de montagnes forme un « chapitre » (i).
Cette théorie des plissements, soutenue par les plus illustres représentants de la science française, a été modifiée dernièrement par les géologues de l'école autrichienne (2). Ces derniers considèrent que Tenveloppe extérieure de la terre est composée de parties très hétérogènes, d'épaisseurs différentes, de cohésion et de résistance très variables, dont les unes restent immobiles et au même niveau, tandis que les autres s'effondrent verticalement et en masse dans les abîmes intérieurs placés au-dessous d'eux en glissant contre les parois des massifs restés fixes. Ils admettent que les plissements ont pu accidentellement produire des soulèvements de couches, mais que ces soulèvements sont toujours le résultat d'actions latérales dues tantôt au retrait de
(i) E. DE Beaumont, Notice sur les systèmes dt montagnes Paris, 1852.
(2) E. SuESS, Das Antliiader Erde. Prague, 1883-1885. Neumayer, Erdegeschichte, Leipzig, 1886.
Técorce terrestre, le plus souvent à son affaissement. C'est la théorie des effondrements substituée à celle des plissements. Ils ont comparé ainsi la croûte terrestre à une immense couche de glace qui couvrirait un lac et serait supportée de distance en distance par des piliers en maçonnerie qui viendraient affleurer la surface extérieure. Ces piliers demeureraient toujours fixes. La masse d'eau venant à diminuer, la couche de glace ne serait plus en contact avec elle; il se formerait au-dessous d'elle de grands espaces vides. Dans ces conditions, elle ne doit pas tarder à se rompre et à s'effondrer; mais les piliers restant invariables, la couche de glace qui les recouvre comme une calotte s'est maintenue au même niveau, sauf à être plus tard déblayée ou désagrégée par des érosions locales ou l'action continue des agents atmosphériques (i).
Ces masses résistantes qu'on désigne sous le nom àthorste^ emprunté au vocabulaire des mineurs allemands (horst^ pilier, seuil de roche), correspondent, sur la surface du globe, aux terrains primitifs de nature cristalline, ou souvent aux masses qui sont restées immuables au milieu de toutes les dislocations de l'écorce terrestre. Tels sont en France le plateau Central et le massif des Vosges, recouverts encore à leur surface par des terrains déposés des époques récentes et que des érosions ultérieures n'ont pas encore enlevés.
D'après ces nouvelles théories, on pourrait savoir ou tout au moins se faire une idée de combien le
(i) A. Falsan, Les Alpes Françaises, Paris, 1893.
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volume de la terre a diminué et sa surface s'est contractée, ou, ce qui revient au même, de quelle longueur s'est raccourci le rayon de la terre. Il suffirait pour cela de reconstituer, au-dessus de la surface actuelle des horste, l'épaisseur de toutes les couches sédimentaires qui ont été postérieurement enlevées par les érosions. Il y a là, on peut le croire, une assez large marge à l'hypothèse, et les géologues autrichiens, en comparant ce niveau, qui représente pour eux celui des anciennes mers, avec celui de la mer actuelle, ont estimé l'effondrement à une dizaine de kilomètres pour les temps secondaires et tertiaires seulement. C'est peut-être exagéré; c'est dans tous les cas assez obscur. Mais, à vrai dire, les moyens de contrôle font à peu près défaut, et l'un des moindres inconvénients des théories nouvelles est de manquer un peu de clarté.
L'idée véritablement originale de la théorie autrichienne est l'existence de ces massifs de résistance, de ces hors te inébranlables, entre lesquels se produisent d'immenses effondrements et que recouvrent ensuite des dépôts sédimentaires. Par suite de la contraction de l'enveloppe, ces dépôts éprouvent d'énormes pressions latérales, viennent butter contre les masses immuables des terrains primitifs, se plissent, se rident, s'écrasent, se soulèvent et se recourbent parfois sur eux-mêmes comme des lames tordues .
La nature en effet n'obéit pas toujours aussi fidèlement qu'on pourrait le croire aux lois simples de symétrie et de direction rectiligne qu'Elie de Beaumont avait magistralement formulées, et les
reliefs terrestres affectent souvent de grandes zones de plissements suivant un tracé très sinueux. C'est ainsi que les Alpes se prolongent dans l'Europe méridionale et que toutes les grandes chaînes méditerranéennes, y compris l'Atlas, semblent appartenir à une même déformation , du même âge et qui embrasse également les plus importants reliefs de TAsie (i).
L'essence même des nouvelles doctrines est que les mouvements de l'écorce terrestre sont le résultat de plissements très étendus et non de soulèvements partiels. La raison de ces plissements, nous l'avons déjà dit, est d'ailleurs fort simple. L'enveloppe solide du globe n'ayant pas varié dans ses dimensions depuis les temps géologiques et le noyau interne diminuant au contraire de volume d'une manière continue, la première est devenue trop grande pour le second et a dû se rider pour s'accommoder à ses nouvelles dimensions. De là tout d'abord une définition très claire et très satisfaisante d'une chaîne de montagnes; c'est « la continuité d'une zone de plissements ».
Dans l'état actuel de la science géologique, sans rien infirmer des conceptions premières d'Élie de Beaumont, on peut donc considérer que la formation du continent européen et de la plus grande partie de l'hémisphère boréal, qui ont été jusqu'à présentie mieux étudiés, semble résulter d'une série de mouvements réguliers et assez simples.
(1) E. DE Margerib, Les progrès de la géologie. Congrès bibliographique, Paris, 1888.
LFS TBMPS GÉOLOGiaUES. 79
Trois grandes rides se seraient formées successivement, chacune en retrait de la précédente, s'écrasant l'une sur l'autre et toutes trois renversées vers le Nord.
Aux premiers âges géologiques, à l'époque silurienne, tout le Nord était solide et émergé, et la mer couvrait la plus grande partie de l'Europe et de l'Amérique septentrionale. Une grande ride s'est alors formée, de la Norvège au fleuve du Saint- Laurent. Ce fut la chaîne « Calédonienne », représentée encore par les Grampians de l'Ecosse, par la chaîne Scandinave et dont les montagnes Vertes, Green mountains, dans l'Amérique du Nord, paraissent être la continuation. Cette première chaîne s'est disloquée et a été dégradée par les actions atmosphériques, qui ont accumulé à sa base les produits de la désagrégation des roches, en même temps que les eaux y déposaient leurs sédiments.
A une époque postérieure, une seconde ride s'est élevée en arrière de la première, dessinant une grande courbe, des monts Alléghanis en Amérique à la Westphalîe et à l'Oural. Cette seconde ride est la chaîne « Hercynienne », qui a laissé comme témoins principaux : en Europe, la Bretagne, la Cornouailles, le plateau central de la France, les Ardennes, le Hartz et les montagnes delà Bohême; en Asie, l'Oural; en Amérique, les Alléghanis. La chaîne Hercynienne s'est disloquée comme la première, et les dépressions qui se sont formées autour d'elle ont été comblées par de nouveaux dépôts.
Les Alpes se sont élevées alors, dessinant une troisième ride, la chaîne « Alpine », qui a traversé
8o r.' HOMME DEVANT LES ALPES.
toute la région méditerranéenne et l'Europe centrale, comprenant le Caucase et les Balkans, se prolongeant en Asie jusqu'à l'Himalaya, s'étendant à l'Ouest par les Pyrénées jusqu'à l'Océan et venant probablement se souder aux Antilles (i).
Toutes ces zones plissées successivement, qui constituent les trois grandes chaînes primordiales de notre hémisphère, sont alignées ou plutôt renversées sur le bord de larges massifs de résistance qui n'ont pas pris part à ces dislocations, sont situés chacun au Nord de la chaîne correspondante et qu*on a appelés pour cette raison la « région en avant » , le « Vorland » . De telle sorte que le Vorland de la chaîne Calédonienne, augmenté au Sud par cette chaîne, a constitué le Vorland de la chaîne Hercynienne, et que ce dernier, augmenté des plissements Hercyniens, est devenu le Vorland de la chaîne Alpine (2) .
Cette genèse de la formation de notre hémisphère boréal se présente, il faut le reconnaître, avec un caractère de simplicité véritablement grandiose ; et on se plaît à évoquer l'imposant spectacle qui se serait développé aux yeux d'un observateur idéal placé, pendant l'infinie durée des siècles géologiques,
(1) Ph. ZuRCHER, Les plissements de Vècorce terrestre, Paris,
(2) Cf. SuESS, Die Enistehung der Alpen. Vienne, 1875.
A. DE Lapparent, Le sens des mouvements de Vécorce terrestre. Bull, soc, géol.y t. XV. La nature des mouvements de Vécorce terrestre, Rev, des quest, scient., t. XXVII. Traité de géologie, op. cit., pass.
Heim, BulL soc. géol., t. XV.
LES TEMFS OéOLOOIQUES. 8l
sur un des seuils du continent arctique. Il aurait vu d'abord une première vague de pierres se dresser lentement à ses pieds et l'isoler de la grande étendue de mer qui devait être plus tard l'Europe et la région méditerranéenne.
Cette première digue continue, semblable à une énorme muraille rocheuse, se serait peu à peu rompue et affaissée; et au travers de ses trouées et de ses brèches, il aurait pu apercevoir, après des séries de périodes séculaires, une seconde vague solide, puis une troisième formant en arrière de grands cercles concentriques semblables à de gigantesques dorsales, munies chacune de longues apophyses se dirigeant vers le Sud (i).
Dans la suite indéfinie des siècles, une quatrième vague de pierres se formera sans doute au delà et en arrière des Alpes, dans la région même de la Méditerranée ou plus bas encore. C'est le secret des temps. La terre n'est pas immuable; elle se plisse et s'effondre sans cesse. Les grandes dislocations qu'elle a éprouvées dans les âges passés ne peuvent nous laisser aucun doute sur celles qui se produiront dans les âges à venir. Mais si l'on peut croire qu'elles se manifesteront un jour, il serait certainement téméraire de chercher à prévoir leur nature, leur direction, et à déterminer, même avec la plus large approximation, l'époque relativement prochaine ou indéfiniment éloignée qui inaugurera une
(i) Marcel Bertrand, La chaîne des Alpes et la formation du continent européen. Bull, de la soc. géol. de France, 3* série, t. XV.
82 L'nOMME DEVANT LES ALPES.
