LA GÉOLOGIE

Depuis vingt ans, les études géologiques se sont aussi profondément modifiées. Rebutés par l'insuccès des tentatives de synthèse de Léopold de Buch et d'Elie de Beaumont, les géologues s'étaient volontairement contraints à rester dans le domaine de l'observation pure, rejetant systématiquement toute conception théorique. Ils perdaient ainsi de vue le but que se propose la géologie, c'est-à-dire la reconstitution de l'histoire de notre globe. Les recherches, faites sans but précis, les amenaient à constater de nombreux faits qui restaient isolés, sans liens et, il faut le dire, sans grand intérêt. Ce n'est pas qu'aujourd'hui on ait renoncé à l'observation; elle est, au contraire, d'autant plus active que les progrès de la civilisation la rendent plus facile. La construction des chemins de fer, le creusement des tunnels, la recherche des substances utiles à l'industrie permettent de résoudre bien des problèmes d'importance locale. D'autre part, les explorateurs en pénétrant dans les régions inconnues, ont ouvert un nouveau champ aux recherches géologiques.

Grâce aux voyageurs anglais et russes, on possédera bientôt des données précises sur l'Asie centrale. De leurs côtés, les services géologiques des Etats- Unis et du Canada défrichent, tous les ans, une partie de leurs immenses territoires, la recherche

de l'or et du diamant en Afrique et en Australie, a eu aussi pour résultat de faire connaître, tout au moins dans leurs grands traits, la constitution de ces continents. Enfin, Tépepée de M. Nansen à travers les régions polaires, en faisant connaître, entre bien d*autres résultats, l'existence d'une mer profonde dans les régions arctiques boréales, apporte une contribution importante à la géologie.

Mais tous ces résultats isolés ne présentent qu'un intérêt restreint, et il eût même été à craindre que leur accumulati<»n ne rendît inabordable l'étude de la géologie. Il était indispensable de les relier, de les coordonner, d'en faire sortir des vues d'ensemble sur l'histoire de la terre. Ce fut, depuis quinze ou vingt ans, l'œuvre de M. Suess et de ses adeptes. Il convient, toutefois, de ne pas ètre^ injuste envers les systèmes précédents; les théories nouvelles, nou& le savons, sont toujours faites des débris des théories qui les ont précédées, et nous ne devons pas oublier que Léopold de Buch et Élie de Beaumont ont été de grands précurseurs.

On doit à M. Suess un ouvrage magistral, VAntlitz der Erde^ qui est aujourd'hui le livre de chevet de tous les stratigraphes. « Avant tout, dit M. Marcel Bertrand, dans la préface de la traduction française de ce volume, M. Suess cherche à établir que le& montagnes ne résultent ni de soulèvements opérés de bas en haut, ni de compressions latérales produites par les roches éruptives ; ces dernières n'ont joué partout que le rôle d'éléments passifs. C'est l'abandon du système de Léopold de Buch. Par con-

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tre, le dernier chapitre montre, comme conclusion d'ensemble, qu'il n'y a trace, à la surface du globe, d'aucun arrangement géométrique; le dessin des chaînes, comme celui des contours océaniques, présente des irrégularités dont l'origine ne doit être rattachée qu'à quelque dissymétrie primitive et accidentelle, peut-être, par exemple, à la forme et à la distribution des premiers îlots de scories qui se sont épaissis à la surface de notre planète; c'est-à-dire qu'il faut renoncer à la recherche de lois factices et illusoires. C'est le système d'EUe de Beaumont qui, à son tour, est condamné. »

M. Suess a été le premier à distinguer les différents types de dislocation et à les répartir en deux catégories, d'après la nature des forces qui leur avaient donné naissance. Quand une partie de l'écorce terrestre manque d'appuis, par suite de la contraction de la masse centrale, elle se trouve soumise à une force verticale, la pesanteur, et à des réactions tangentielles : d'où deux catégories de dislocations. Sous l'influence des forces verticales, il se produit des cassures verticales accompagnées de dénivellations, autrement dit des failles. Celles-ci sont rarement isolées, elles se rencontrent en grand nombre dans une même région et dessinent grossièrement des polygones concentriques à cette région. Dans toutes, la dénivellation se produit du côté du centre de la région, qui est, par suite, le point le plus affaissé. Une telle région a reçu le nom de bassin d'affaissement. Quand deux bassins sont dans le voisinage l'un de l'autre, ils sont séparés

par une région non afiFaissée qui a reçu le nom de horst. Ainsi le bassin de Paris est séparé par les Vosges de la vallée du Rhin qui est aussi un bassin d'affaissement. Il y a lieu de remarquer que, grâce à ces failles, il y a extension des couches. Au contraire, sous rinfluence des forces tangentielles, il y a compression : les couches se plient et, si la poussée tangentielle est suffisante, il se produit des fractures sensiblement horizontales permettant le chevauchement des couches superficielles sur les couches profondes.

Ces plis ne sont d'ailleurs pas non plus isolés; ils affectent des zones très allongées relativement à leur largeur. Dans ces zones, dites zones de plissement, certains groupes de plis parallèles sont surélevés et forment ce que nous appelons des chaînes de montagnes, et Ton a généralement le tort de considérer comme indépendantes les chaînes d'une même zone, quoiqu'elles aient même origine. Dans une zone, les plis peuvent ne pas être rectilignes : par suite de l'existence d'obstacles préexistants, ils ont pu s'infléchir; mais, dans ce cas, le changement de direction se fait toujours d'une manière continue, contrairement aux idées émises par Élie de Beaumont. Ce principe de continuité, établi par M. Suess, lui a permis de suivre une même chaîne à travers l'Europe et l'Asie, de montrer que des montagnes considérées jusqu'alors comme indépendantes n'étaient que des fragments d'une même chaîne : il a ainsi établi les liens existant entre les Pyrénées, les monts de Provence, les Alpes, les Carpathes, les

Balkans, le Caucase, le Pamir, l'Himalaya. Cette chaîne n'est d'ailleurs que la limite nord d'une zone de plissement limitée au sud par d'autres chaînes^ telles que l'arc constitué par la chaîne Bétique au sud de l'Espagne, qui se continue par l'Atlas, la Sicile et l'Apennin. Au milieu de cette zone s'est produit un bassin d'affaissement constituant aujourd'hui la Méditerranée occidentale. Outre cette première zone, M. Suess a pu reconstituer deux autres zones de plissement plus anciennes, Tune s'étendant du sud de l'Irlande à la Bohême et au Thian-Chan, l'autre allant de l'Ecosse à la Scandinavie.

Aux trois chaînes de M. Suess, M. Marcel Bertrand en ajoute deux autres plus anciennes et plus septentrionales. Montrant les relations d'âges existant entre ces chaînes et les phases éruptives, il fait disparaître l'antagonisme entre l'école allemande et l'école française, au sujet de la relation entre les caractères et l'âge des roches. M. Suess avait donné le coup de grâce au système pentagonal d'Élie de Beaumont. M. Bertrand lui substitue le système orthogonal en montrant que les zones de dislocation sont sensiblement parallèles soit à l'équateur, soit aux méridiens; il met aussi en évidence le rôle capital joué par les nappes de charriage dans la surrection de toutes les chaînes. Suess et Marcel Bertrand ont été ainsi les fondateurs de la tectonique moderne qui a rendu compte de tant de difficultés insolubles jusque-là pour les stratigraphes. Dans la formation d'une chaîne de montagnes, comme la chaîne alpine, les efforts tangentiels ont joué le rôle pré-

pondérant; rédification de cette chaîne résulte en somme du refoulement d'un pays qui graduellement se plisse contre le bord inébranlable d'un avantpays. Un refoulement venu du Sud fournit pour les Alpes l'explication de tous les phénomènes de recouvrement, et dans certaines parties des Alpes orientales ces lambeaux de recouvrement, longs parfois de quatre cents kilomètres, viennent, comme l'a montré M. Termier dans sa synthèse générale des Alpes, d'une zone de racines située à cent kilomètres plus au Sud.

A côté des mouvements de l'écoree solide, M. Suess considère à part ceux de l'enveloppe liquide ; il signale l'importance des développements des rivages des mers à un moment donné et montre que périodiquement se sont produites de grandes transgressions marines, dont on retrouve des traces sur presque toute la surface de la terre. Les tentatives de reconstitution des anciennes mers peuvent d'ailleurs maintenant s'appuyer sur des données plus précises, grâce aux explorations géologiques dans des contrées restées jusqu'alors inconnues à ce point de vue ; c'est un travail auquel divers géologues, et en particulier M. de Lapparent, se sont livrés avec le plus grand succès, et on peut voir dans la dernière édition de son magistral traité de géologie, une esquisse de la terre et des mers à chaque période géologique. Le progrès a été surtout sensible dans les pays voisins de la zone arctique ; il s'y est fait •des découvertes inattendues, notamment en ce qui '<îoncerne l'extension septentrionale des diverses mers

jurassiques. On connaît aujourd'hui, au moins dans ses grands traits, la géographie physique de la terre pour chaque période de son évolution. Alliée à la géologie, la géographie est ainsi complètement transformée; la nouvelle école géographique s'est donné pour tâche d'expliquer la genèse de toutes les formes terrestres, en insistant particulièrement sur la notion des cycles d'érosion, et la question d'âge a pris pour les formes topographiques une importance capitale. J'ai fait allusion tout â l'heure à la notion du tétraèdre de Lowthian Green, c'est-â-dire à une théorie tétraédrique de la figure de la Terre, assez en faveur aujourd'hui, qui cherche à expliquer la distribution actuelle des continents et des mers. L'écorce terrestre, en se refroidissant, aurait tendu à prendre la forme d'un tétraèdre, dont un sommet serait approximativement au pôle sud, et les trois autres dans les massifs continentaux de l'Europe- Afrique, de l'Asie-Océanie et de l'Amérique, massifs qui se terminent en pointe vers le sud, et répondent sensiblement aux arêtes du tétraèdre. Entre les trois massifs continentaux s'étendent trois nappes océaniques, répondant à trois des faces planes du tétraèdre, et qui sont l'Atlantique, TOcéan Indien et l'Océan Pacifique. La face nord du tétraèdre correspondrait aux mers profondes des régions arctiques septentrionales, dont le voyage de Nansen a d'ailleurs démontré l'existence. Le pôle sud de la terre serait au contraire une saillie, œ qui est d'accord avec l'existence des terres émergées dont l'existence ne semble guère douteuse depuis les voyages du milieu

du siècle dernier. Bien entendu, rassimiiation de là surface terrestre à un tétraèdre est d'une géométrie approximative, les parties trop saillantes ayant été usées. Cette théorie rend compte de beaucoup^ d'autres faits. Par suite de la rotation diurne, il y a eu une torsion du tétraèdre qui explique la déviation vers Test des prolongements de Thémisphère sud par rapport aux masses continentales de Thémisphère nord; de plus, cette torsion a amené une sorte de dislocation qui donne la raison de la grande dépression intercontinentale, formée par la Méditerranée, la mer des Antilles et les mers de Tarchipel Polynésien. Enfin on peut rattacher à la théorie de Green la répartition des volcans; ils se trouvent dans les régions de moindre résistance environnant les arêtes du tétraèdre et la dépression intercontinentale.

La surface de la terre est dans un perpétuel état de tassement et de déformation, dû à la contraction du globe terrestre. Le sol, qui paraît si fixe sous nos pieds, est en réalité dans une agitation presque constante : c'est ce qu'a montré la sismologie^ ou étude systématique des tremblements de terre. Cette branche un peu spéciale de la géologie a réalisé dans ces derniers temps des progrès considérables, et des faits extrêmement curieux ont été mis en évidence par l'observation des sismographes, c'està-dire de pendules, mobiles autour d'axes horizontaux ou verticaux, convenablement disposés. De l'ensemble des observations il résulte que, quand un point est ébranlé, on peut se représenter de la manière suivante la propagation de l'ébranlement.

La transmission des ondes sismiques se communique au point antipode par Tintérieur du globe terrestre, et par la surface terrestre. L'onde centrale se compose en réalité de deux ondes simples arrivant respectivement aux antipodes à peu près vingt et quarante minutes après Tébranlement, tandis que Tonde superficielle met environ une heure.

Il y a d'ailleurs sur la surface terrestre des régions favorisées au point de vue sismique. C'est un résultat important que ces régions favorisées se trouvent dans les parties de Técorce terrestre où la pente moyenne des accidents du relief est considérable» Elles sont en général situées dans l'océan, non loin des rivages qui dominent les hautes chaînes de montagnes et au-dessus d'abîmes sous-marins, où la sonde accuse de très grandes profondeurs; c'est ce qui arrive pour le Japon et pour le littoral américain entre le Pérou et le Chili. La dépression intercontinentale est aussi favorisée au point de vue sismique. Telles sont en particulier les régions méditerranéennes, où les tremblements de terre sont si fréquents, et où on n'a vu que trop souvent des villes comme Messine entièrement anéanties.