Dana, Manual of Geology, 3"' cd., p

moins la vraie mesure des mouvements verticaux effectués. Que l'on imagine , par exemple , l'épais manteau paléozoïque de la Saxe, qui n'apparaît plus aujourd'hui que plissé à la lisière septentrionale du massif, se poursuivant par-dessus l'Erzgebirge, à la place des petits lambeaux de Grès Rouge ou de Craie qui dénotent la haute antiquité de cette dénudation; ou encore, que Ton empile sur les roches anciennes des Alpes seulement une partie des terrains secondaires qui forment les zones latérales, et combien nos montagnes présenteront alors un aspect différent ! C'est ainsi que Clarence King, dans la région du Grand Lac Salé, en prolongeant les couches paléozoïques vers l'ouest, jusqu'à l'arête de la faille suivant laquelle s'abaisse la partie occidentale des monts Wahsatch, admet pour cet accident une dénivellation d'au moins 30 000 pieds [plus de 9 000 m.], et même de 40000 [plus de 12 000 m.] si l'on fait entrer en ligne de compte le terrain crétacée Là est le grand intérêt du stéréogramme des monts Uinta, dressé par Powell sous l'inspiration de Gilbert, et qui, seul, permet de saisir les proportions réelles de l'affaissement subi par les contrées adjacentes^ (fig. 2).

Nous aurons d'ailleurs l'occasion de montrer que ce ne sont pas seulement quelques accidents de ce genre qui traversent l'écorce terrestre, mais que de vastes régions sont ainsi découpées par de véritables systèmes de cassures. —

Mais laissons de côté toute cette série de constatations ; notre observateur a reconnu successivement, sous les zones des nuages, la forme en pointe des continents, puis, sous les mers, la grande profondeur des bassins océaniques; il a remarqué la diversité d'aspect qui existe entre le versant pacifique et le versant atlantique, et enfin l'oblitération parfois si complète des grandes cassures : faisons-le maintenant descendre du sommet des montagnes jusque dans nos écoles : de voyageur, il devient auditeur. Les principes de cette branche transcendante de la Science qu'est la Géologie lui sont exposés. Il entend parler du prodigieux accroissement que la découverte de l'analyse spectrale est venue donner à l'étendue des connaissances humaines, puis des diverses phases du refroidissement dans lesquelles se trouvent aujourd'hui les différents corps célestes, des conséquences qui en découlent au point de vue de la

1. Clarcncc King, U. S. Geological Exploration of the ^tOth Parallel, in-i", vol. I^ 1873, p. 44; Emmoiis, ibid., vol. Il, p. 340.

2. .J. W. Powell, Report on the Geolorjij of the Eastern Portion of Ihe Uinta Mountains, in-4°, 187G, p. 175; Atlas, pi. III.

formation de notre système solaire et en ce qui concerne la première et longue période de l'existence de notre planète, quand les conditions nécessaires à la vie organique n'étaient pas encore réalisées; il apprend ensuite que plus tard ont apparu l'eau, l'air et la

FiG. 2. — Stéréogramme des Monts Uinta, d'après Powell."

Cette ligure représente Tallurc d'une couche supposée continue, au moyen d'une série de coupes verticales écjuidistantcs, rabattues en plan autour de leur trace. — Éclielle des hauteurs et des longueurs = 1 : 1.000.000 environ.

vie, et que l'on divise le temps écoulé depuis lors en périodes [terrains ou systèmes], en époques et en étages.

Si notre auditeur en est parvenu à ce point, s'il est arrivé au seuil de la Géologie stratigraphique et, en même temps, de l'histoire de la vie, il se voit assailli par une masse formidable de détails sur la distribution, l'allure, la composition minéralogique, les usages industriels et les fossiles de chacune des subdivisions pratiquées dans l'échelle des terrains. Il s'arrête et se demande :

Mais qu'est-ce donc, à proprement parler, qu'un terrain géologique ? Quelles sont les conditions qui en déterminent le commencement et la fin? Gomment peut-on expliquer que, précisément, le plus ancien de tous, le terrain silurien, se retrouve avec des caractères aussi constants dans des régions aussi éloignées, du lac Ladoga jusqu'aux Andes Argentines et de l'Amérique arctique jusqu'en Australie? Et comment se fait-il que l'assimilation de certains horizons appartenant à divers terrains, et leur distinction d'avec d'autres horizons, aient pu être établies à travers de pareilles distances, si bien môme, qu'en fait, ces divisions stratigraphiques s'étendent à la Terre entière ?

Cette question est, à coup sûr, parfaitement justifiée ; mais si nous pouvions réunir aujourd'hui, en un brillant tribunal, les maîtres les plus fameux de notre Science, et leur soumettre à tous cette question de l'élève, je doute que leur réponse fût unanime,jenesais même pas si l'on en formulerait d'une manière positive. Ce qui est certain, c'est que cette réponse n'aurait pas toujours été la môme pendant le cours des dernières dizaines d'années.

Reportons-nous vers la période comprise entre 18i9 et 1859 : partout, la doctrine des créations successives règne incontestée. Chacune des grandes divisions des temps géologiques est considérée comme correspondant à un acte de création spécial. De profondes divergences se manifestent d'ailleurs quant aux circonstances qui amènent la disparition d'une faune. De vifs débats sur ce point s'élèvent en Belgique et en France. L'opinion la plus répandue est que le soulèvement des chaînes de montagnes doit ôtre considéré comme la cause de ces cataclysmes; l'on cherche donc un accord entre les résultats de la Paléontologie et les essais tentés par Elic de Beaumont pour démontrer que la distribution des chaînes de montagnes, dans le temps et dans l'espace, est soumise à une régularité géométrique.

Diimont, combaltu par de Koninck, soutient que la différenciation des climats en zones a toujours existé; des faunes telles qvu> la faune silurienne, la faune dévoniennc et la faune carbonifère ont très bien pu vivre simultanément sous différentes latitudes, et s'avancer l'une après l'autre des pôles vers l'équatcur. Dumont ne conteste d'ailleurs nullement la valeur et la justesse des vues d'Élie de Beaumont; mais, à côté du soulèvement des montagnes, considéré comme ayant été rapide, il tient compte des mouvements lents de l'écorce terrestre, de Tavancée ou du recul de certains dépots sur de grandes étendues, et il utilise ces phéno-

mènes en définissant les termes de sa classification détaillée de-s terrains tertiaires. On pent dire que Dumont cherche à introduire la notion des transgressions à coté de celle des discordances ^

Barrande examine jusqu'à quel point il convient de regarder les soulèvements de montagnes comme des phénomènes locaux; il s'en tient à l'opinion d'Elie de Beaumont, d'après laquelle chaque « système de montagnes » peut s'étendre sur un arc compris entre deux grands cercles faisant entre eux un angle de 20 degrés à l'équateur; il attend, d'une comparaison entre l'échelle des divisions déterminées par la Paléontologie et la chronologie des discordances, de nouveaux progrès".

Bientôt après, d'Archiac insiste sur 1' (( innocuité complète des grandes dislocations de l'écorce terrestre sur la loi qui préside à Isu succession des êtres ))-^; puis, en 1839, Hébert montre l'extension, du Jura au Hanovre et jusqu'en Angleterre, des couches d'eau' douce qui séparent le terrain jurassique et le terrain crétacé, extension qu'il explique par des oscillations d'ensemble, n'ayant rien' de commun avec les soulèvements locaux des chaînes de montagnes'.

Tandis qu'en France la vieille idée de la destruction subite et répétée de tous les organismes perd chaque jour du terrain, en Angleterre, Ediv. Forbes a déjà montré comment on peut distinguer, dans la faune actuelle de l'Europe, des éléments d'âge différent*, et, dans l'Allemagne du Nord, Beyrich a délimité, au sein des couches tertiaires, le terrain oligocène, en se basant essentiellement sur une transgression observée dans un très grand nombre de points*^. Des traces subsistent encore cependant d'une opinion antérieure, dont Brocchi est le père, et d'après laquelle il y aurait, pour la vie des espèces comme pour celle des individus, une limite déterminée d'avance, de telle sorte que l'intervention d'une cause

\. A. Dumont, Noie sur Vemploi des caractères géométriques résultant des mouvements lents du sol, pour établir le si/nchronlsme des formations géologiques (Bull. Acad^ Roy. de Belgique, XIX, 2" part., 18;j2. p. 514-518).

2. Barrande, Observations sur les rapports de la stratigraphie et de la paléontologie (Bull. Soc. Gëol. de Fr., 2« sér., IX, 1854, p. 311-326).

3. D'Archiac, Histoire des progrès de la géologie, VII, Terrain jurassique, 18o7, p. 599.

4. Hébert, Observations sur les phénomènes qui se sont passés à la séparation des périodes géologiques (Bull. Soc. Géol. de Fr., 2" sér., XVI, 1859, p. 590-605).

o. Ed. Forbes, On th,'. Connexion between the Distribution of the existing Fauna and' Flora of the British Jsles and the Geological Changes which hâve affected their area (Mem. Geol, Survey of Grcat Britain, I, 1840, p. 33G-432).

6. Beyrich, Ueber den Zusammenhang der Norddeutschen Tertiarbildungen (Abhandl.. k. Akad. Wiss. Berlin, 1855, p. 1-20, carte).

extérieure ne serait pas nécessaire pour en amener la disparition ^

Vers 18o9, la plupart des naturalistes cherchaient la cause des différences présentées par les terrains successifs et par leurs faunes dans des oscillations lentes et très générales des continents, et dans des changements de climat, peut-être en rapport eux-mêmes avec ces oscillations.

C'est alors que parut le livre de Darwin sur l'origine des espèces : « Plus la sélection, dit-il, a dû agir sur une grande échelle, plus aussi le nombre des variétés intermédiaires qui ont existé autrefois sur le globe doit être énorme. Pourquoi donc, alors, chaque formation géologique et même chaque couche n'est-elle pas remplie de ces formes de transition? Assurément, la Géologie ne nous révèle pas l'existence d'une chaîne organique aussi parfaitement graduée ; et c'est en cela, peut-être, que consiste l'objection la plus naturelle et la plus grave que l'on puisse faire à ma théorie. Mais l'extrême imperfection des documents géologiques suffit, je crois, à la résoudre. »

Plus loin, Darwin ajoute : « Je pense que la Terre a récemment traversé l'un de ces grands cycles de transformation, et que l'on peut, en partant de cette idée, combinée avec la variation sous l'iniluence de la sélection naturelle, expliquer une multitude de faits dans la distribution actuelle des formes vivantes semblables ou voisines -. ^)

Ainsi, bien que ces mots ne se rapportent qu'à la distribution géographique des organismes actuels, ils montrent, et c'est là un point essentiel, que, pour Darwin lui-même, le développement de la vie a sans doute été continu, mais non pas uniforme; il semble presque que le lecteur soit amené en face d'un nouveau problème : la réalité d'un rythme, encore inconnu, dans la succession des formes vivantes, rythme déterminé par les changements que subissent périodiquement les conditions extérieures d'existence.

Cette idée, nous la trouvons déjà exprimée dans ce passage remarquable d'Aristote : « Les mêmes lieux ne sont pas toujours de la terre ou toujours de la mer. La mer vient là où était jadis la terre ferme ; et la terre reviendra là où nous voyons la mer au-

\. Brocchi, Riflessioni sul perdimento délie Specie; Conchiologia fossile suhapennina, 1814, I, p. 219-240; voir aussi H. von Meycr (Nova Actu Acad. Lcop.-Carol., XVI, 18:52, jD. 474); Zur Faiina von Oeningen, p. 48; Ch. Darwin, Journal of Researches, p. 212; R, Owen, British Fossil Mammalia, p. 270 ; Barrande, Parallèle entre les dépôts siluriens de Bohême et de Scandinavie, p. 54.

2. Darwin, O/t (hc Origin of Species; ch. ix : On the Imperfection of Ihe Geological Record, p. 280 de l'éd. de 1860; ch. xi : G eographical Distribution, p. 382.

jourd'hiii. Il faut croire d'ailleurs que ces phénomènes se succèdent selon un certain ordre et une certaine périodicité ^ »

Plus de vingt ans se sont écoulés depuis la publication du livre de Darwin. Les observations se sont multipliées; aujourd'hui, nous pouvons retrouver dans les débris du passé, avec beaucoup plus de précision qu'à cette époque, la généalogie des êtres, par exemple pour les carnivores, les solipèdes, les échinides et pour beaucoup d'autres groupes, et constater ainsi que les variations tendent toujours plus ou moins à se produire dans une même direction, dont les formes actuellement vivantes représentent le résultat provisoire. En môme temps, pour les mammifères tertiaires notamment, les affinités entre deux faunes successives se montrent parfois tout aussi intimes que celles que l'on observe aujourd'hui entre deux faunes contemporaines habitant des régions contiguës.

Ainsi, la continuité de la vie ressort de plus en plus nettement de l'ensemble des études paléontologiques. Il n'en reste pas moins avéré, d'autre part, que nous ne voyons pas, au sein d'une même famille ou d'un même genre, les espèces se modifier d'une manière continue et à des époques différentes: au contraire, ce sont des associations entières, toutes les populations animales et végétales, les grandes unités dans l'économie de la nature, si je puis m'exprimer ainsi, qui font leur apparition ou disparaissent simultanément. Et cette circonstance est d'autant plus remarquable que les transformations éprouvées par les êtres marins sont loin de toujours coïncider, comme date, avec celles que subissent les êtres habitant la terre ferme, ainsi que cela a été démontré de la manière la plus probante pour les diverses subdivisions de la série tertiaire dans le bassin de Vienne : il faut y voir un indice certain du rôle joué par les changements dans les conditions extérieures d'existence.

Sans doute, les archives de la Géologie sont très incomplètes. C'est ce que montre nettement la récurrence locale de certains groupes. Neumayr a déjà utilisé la récurrence de quelques genres d'ammonites dans le terrain jurassique de l'Europe centrale pour fixer, dans leurs grandes lignes, les limites des provinces zoologiques pendant les différentes divisions de la période jurassique -. A plu-

1. Aristotc, Meteor., liv. I, cli. xiv. [Ti*aduction de J. Barthélcmv Saint-Hilaire, 1863, p. 86. J

2. Neumayr, Ueber unverrnittelt auftrelcndc Cephalopodentypen im Jura MUteleuvopas (Jahrb. k. k. Geol. Rcichsanst., XXVIII, 1878, p. 37-80).

sieurs reprises, des communications entre ces diverses provincesont été établies ou supprimées ; cependant, non seulement le synchronisme des subdivisions d'une province à une autre a pu être déterminé avec certitude dans un grand nombre de cas, en dépit des différences secondaires; mais, d'un bout de la Terre à l'autre, on voit succéder au type général bien connu du terrain jurassique le tvpe non moins bien caractérisé du terrain crétacé ; d'où l'on doit conclure qu'il y a eu des changements dont l'influence s'est étendue à un domaine plus vaste encore que ces grandes provinces elles-mêmes.

C'est sur cette circonstance qu'est fondée l'unité de la terminologie stratigraphique.

Dans les excellents travaux des géologues anglais sur l'Australie orientale, dans les rapports du Service géologique de l'Inde, les récits de nos voyageurs en Chine ou dans les régions arctiques, et les nombreuses publications dont l'Amérique du Nord nous gratifie, aussi bien que dans les mémoires des explorateurs allemands sur les Andes sud-amérieaines, les descriptions du Cap et les documents encore très incomplets, mais d'un haut intérêt, qui ont été recueillis sur les parties les plus difficilement accessibles de l'Afrique, — il est fait constamment usage, pour désigner les principaux termes de la série stratifiée, des expressions mêmes qui ont été choisies quand la classification des terrains sédimentaires a été établie, pour la première fois, dans une portion très limitée de l'Europe. En Nouvelle-Zélande ou dans le Victoria, toutes les fois du moins qu'il s'agit de dépots marins, le géologue sait, aussi bien que dans le Nord de la Russie ou au Spitzberg, s'il a affaire à des terrains paléozoïques, à des terrains mésozoïques, ou à des terrains plus récents; et des expressions telles que « Calcaire carbonifère », « terrain jurassique », « Craie » ont conquis droit de cité, aujourd'hui, dans toutes les régions de la surface terrestre qui ont été explorées par des géologues.

La plus grande partie de cette nomenclature vient d'Angleterre, et elle a pu être conservée malgré l'apparition, dans l'Europe centrale déjà, de quelques terrains très puissants d'origine marine, dont les équivalents afi'ectent en Angleterre des caractères très différents et sont, par suite, difficiles à reconnaître au premier abord. Telles sont les formations triasiques des Alpes Orientales et l'étage tithonique. En même temps, grâce aux travaux de Abich sur les gisements d'Arménie et à ceux de Waageii et de Griesbach dans l'Inde, nous apprenons à connaître des faunes marines qui tendent

iÏQ plus on plus à combler la profonde lacune existant en Europe vers le sommet du groupe paléozoïque. Toutefois, comme on le comprendra facilement, ce n'est pas la continuité dans la succession des dépôts marins, mais bien au contraire, si je puis ainsi parler, le degré moyen de fréquence des lacunes que cette succession présente dans le Sud-Est et le Centrer de rAngleterre qui y a facilité la conception de groupes naturels, bien mieux que là où les couches marines se succèdent d'une numière ininterrompue. Dans les régions où les lacunes de la série sLratigraphique sont particulièrement importantes, et où Ton observe, par exemple, le débordement de la Craie cénomanienne sur les couches antérieures, on constate des coïncidences extrêmement frappantes, sur do grandes étendues, et même d'un hémisphère à l'autre. C'est précisément cette simultanéité qui m'a fait supposer, il y a longtemps déjà, que les prétendus soulèvements et affaissements lents des continents ne suffisent pas pour expliquer l'inégale extension géographique des terrains, phénomène dont la vraie cause, encore inconnue, doit être générale^

De même,isV. de Mojsùovics a signalé depuis lors, comme l'un des résultats les plus remarquables, « le développement absolument parallèle, dans l'ensemble, des deux grandes masses continentales de l'hémisphère Nord », et « la concordance du cycle des transformations dynamiques de part et d'autre de l'océan^ ».

Déjà, en Amérique, plusieurs années auparavant, de savants géologues croyaient pouvoir reconnaître dans la série des couches de leur continent, en partant d'observations d'un tout autre ordre, un certain retour périodique des conditions sous l'empire desquelles s'effectue le dépôt des sédiments. D'après eux, chaque grand terrain doit commencer par un étage argileux ou sableux, indiquant une mer sans profondeur; puis suivrait un étage calcaire, et enfin la mer redeviendrait peu profonde. C'est ce qu'on a appelé des Cycles x)f Déposition .

C'est ainsi que Daivson a fait connaître en détail les quatre» cycles correspondant au Silurien inférieur, au Silurien supérieui-, au Dévonien et au Carbonifère^ et A^^i^ée/v//, après avoir reconnu les cycles paléozoïques dans l'Ohio, a étendu la même idée aux dépôts mésozoïques du Sud-Ouest, c'est-à-dire au Trias du Nouveau-