TERRAIN DE TRANSITION

Nous nous proposons d'exposer les transformations successives que la terre a subies pour arriver à son état actuel; en d’autres termes, nous allons parcourir, en nous plaçant au double point de vue historique el descriptif, les diverses époques qui peuvent être distinguées dans la formation graduelle de la terre, séjour actuel et domaine de l’homme.

Ces époques, qui correspondent à la formation des grands groupes de terrains dont nous venons de donner le tableau, sont les suivantes : :

1° Époque primitive ;

2° Époque de transition ;

3° Époque secondaire;

4° Époque tertiaire ;

5° Époque quaternaire.

Nous ferons connaître les créalions vivantes qui ont peuplé la terre à chacune de ces époques, et qui ont disparu par une cause que nous aurons à rechercher. Nous décrirons les plantes et les animaux propres à chacune de ces grandes phases de l’histoire du globe. Toutefois, nous ne passerons

pas entièrement sous silence la description du terrain déposé par les eaux, ou lancé par éruption pendant chacune de ces époques ; nous donnerons une idée sommaire des caractères minéralogiques et des fossiles caractéristiques propres à chaque terrain. Ce que nous allons entreprendre, c’est donc l’histoire de la formation de notre globe et la description des principaux terrains qui le composent actuellement, avec un coup d'œil rapide jeté sur les diverses générations d'animaux et de plantes qui se sont succédé et remplacées sur la lerre depuis le début de la vie organique jusqu’à l’apparition de l’homme.

La théorie que nous allons développer, et qui considère la terre comme un astre refroidi, comme une nébuleuse passée de l’état de gaz à l’état solide, cette belle conception qui relie d’une manière si brillante la géologie à l’astronomie, a été formulée par le mathématicien français Laplace, l’immortel auteur de la Mécanique céleste. Kant, le célèbre philosophe de Kænigsberg, l’a également développée.

Nous avons admis, en commençant, que le centre de la terre serait encore, de nos jours, porté à environ 195 000, température qui dépasse tout ce que l'imagination peut concevoir. On n'aura aucune peine à admettre que, par une chaleur si excessive, toutes les matières qui entrent aujourd’hui dans la composition de notre globe fussent réduites, à l’origine, à l’état de gaz ou de vapeur. I faut donc se représenter notre planète primitive comme un agrégat de fluides aériformes, comme une matière entièrement gazeuse. Et si l’on réfléchit que les substances portées à l’état de gaz occupent un volume dix-huit cents fois plus grand qu’à l’état solide, on en conclura que cette masse gazeuse devait être d’un volume énorme : elle devait être aussi grosse que le soleil, lequel est quatorze cent mille fois plus gros que la terre actuelle.

On a essayé, dans la figure 7, de donner une idée des différences de volume qui existent entre la terre actuelle et sa masse gazeuse primitive. L'un des deux globes, B, représente: le volume de la terre à son état gazeux primitif; l’autre, À, le volume de la terre passée à l’état solide : c'est donc une simple comparaison de grandeur que l’on a voulu mettre en relief par cette figure géométrique.

Portée à une tempéralure excessive, la masse gazeuse qui constituait alors la terre, brillait dans l’espace comme brille aujourd'hui le soleil, comme brille à nos yeux, dans la sérénité des nuits, les étoiles fixes et les planètes (fig. 8).

Circulant autour du soleil, selon les lois de la gravitation universelle, celte masse gazeuse incandescente était nécessairement soumise aux lois qui régissent les autres substances matérielles. Elle se refroidissait, elle cédait graduellement

Fig. 7. Volumes comparatifs de la terre à l’état de gaz et de la terre actuelle. A, volume de la terre actuelle; B, volume de la terre à son état gazeux primitif

une partie de sa chaleur aux régions glacées de l'espace au milieu desquelles elle traçait le sillon de sa flamboyante orbite. Par suite de ce refroidissement continuel, et au bout d’un temps dont il serait impossible de fixer, même approximativement, la durée, l’astre primitivement gazeux arriva à l’état liquide : il diminua alors considérablement de volume.

La mécanique nous enseigne qu'un corps liquide entretenu à l’état de rotation, prend la forme sphérique : c’est ainsi

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que la terre prit la forme sphéroïdale qui lui est propre, comme à la plupart des corps célestes".

La terre n’est pas seulement soumise à un mouvement de translation autour du soleil: tout le monde sait qu'elle exécute, en même temps, un mouvement de révolution sur son axe, mouvement uniforme qui produit pour nous l'alternance régulière des jours et des nuits. Or la mécanique a établi, et l'expérience confirme cette prévision théorique, qu'une masse liquide en mouvement (par suite de la varialion de la force centrifuge sur différents diamètres) se renfle vers l'équateur de la sphère et s’aplatit vers ses pôles, c'est-à-dire aux deux extrémités de son axe. C’est en vertu de ce phénomène que la terre, lorsqu'elle était à l'état liquide, se renfla à l'équateur, s’aplatit à ses deux pôles, et de la forme primitivement sphérique passa à celle d’un ellipsoïde aplati à ses deux extrémités.

Ce renflement à l'équateur et cet aplatissement vers les pôles sont la preuve la plus directe que l’on puisse invoquer de l’état primitivement liquide de notre planète. Une sphère solide et non élastique, une bille d'ivoire par exemple, aurait beau tourner pendant des siècles sur son axe, sa forme n’en serait nullement changée; mais une bille liquide ou de consistance pâteuse se renflerait alors dans son milieu et s’aplatirait aux extrémités de son axe. C'est en s'appuyant sur ce pripcipe, c’est-à-dire en admettant la fluidité primitive du globe terrestre, que Newton avait annoncé « priori le renflement de la terre à l'équateur, son aplatissement aux pôles, et qu'il avait même fixé par avance le degré de cet aplatissement. La mesure directe de cette dépression et de cet allongement vint bientôt prouver l’exactitude des prévisions du célèbre géomètre anglais. En 1736, Maupertuis, Clairaul, Camus et Lemonnier, auxquels on adjoignit l’abbé Outhier, qui travaillait depuis longtemps à l'Observatoire de Paris, furent envoyés en Laponie par l’Académie des sciences. L’astronome suédois Celcius les accompagna, et leur fournit les meilleurs

1. Voir, dans les traités de physique, les belles expériences de M. Plateau,

qui prouvent que tout corps liquide soumis à la seule force de l'attraction prend la forme hérique,

Lh LA TERRE AVANT LE DÉLUGE.

instruments de mesure et d’arpentage. En même temps, l’Académie des sciences envoyait aux régions équatoriales la Condamine et Bouguer. Les mesures prises sur les lieux par ces observateurs établirent l'existence du renflement équatorial et de la dépression polaire; il résulte même de ces mesures que l’aplatissement de la terre aux pôles était sensiblement plus fort que Newton ne l’avait estimé d’après ses calculs.

A la suite du refroidissement partiel de la masse terrestre, toutes les substances gazeuses qui la composaient ne passèrent pas sans exception à l’état liquide; quelques-unes demeurèrent à l’état de gaz ou de vapeurs, et formèrent autour du sphéroïde terrestre une enveloppe, ou atmosphère (du grec àu6c, Vapeur, syaiox, sphère : sphère de vapeur). Mais on se ferait une idée bien inexacte de l’atmosphère qui enveloppait le globe à cette époque reculée, si on la comparait avec son atmosphère actuelle. L’étendue de la masse gazeuse qui enveloppait la terre primitive devait être immense; elle atteignait sans doute jusqu'à la lune. Elle contenait, en effet, à l’état de vapeurs, la masse énorme des eaux qui forment nos mers actuelles, réunies à toutes les matières qui conservent l'état gazeux à la température que présentait alors la terre incandescente. Nous n'exagérons rien en disant que cette température élait alors de 2000. L’atmosphère participait à cetle température, et, par suite de cette chaleur excessive, la pression qu'elle exercait sur le globe devait être infiniment plus considérable que celle qu'elle exerce aujourd'hui. Aux gaz qui composent l'air atmosphérique actuel (l'azote, l'oxygène et l'acide carbonique), à des masses énormes de vapeurs d'eau, venaient s'ajouter d'immenses quantités de matières minérales, métalliques ou terreuses, réduites à l’état de gaz, et maintenues à cet état par l’effroyable température de cette gigantesque fournaise. Les métaux, les chlorures métalliques alcalins et terreux, le soufre, les sulfures, et même les terres à base de silice, d’alumine et de chaux, tout cela devait exister sous forme de vapeurs, dans l'atmosphère du globe primitif.

Il est à croire que les différentes substances qui composaient cette atmosphère s'étaient rangées autour de la terre dans l’ordre de leur densité. La première cou he, la plus voi-

sine du globe, était formée des vapeurs les plus pesantes, comme celles des métaux, du fer, du platine, du cuivre, mêlées sans doute à des nuages de fines poussières métalliques provenant de la condensation partielle de la vapeur de ces métaux. Cette première zone, la plus lourde, la plus épaisse, était d'une entière opacité, quoique la surface de la terre fût encore rouge de feu. Par-dessus venaient les matières vapcrisables, telles que les chlorures métalliques et les chlorures alcalins, en particulier le chlorure de sodium ou sel marin, le soufre et le phosphore, ainsi que les combinaisons volatiles de ces corps. La zone supérieure devait contenir les matières plus facilement vaporisables, telles que l’eau en vapeur, unie aux corps naturellement gazeux, comme l'oxygène, l'azote et l'acide carbonique. Cet ordre de superposition ne devait pas toutefois se maintenir constamment. Malgré leur densité inégale, ces trois couches devaient souvent se mêler : de formidables ouragans, des ébullitions violentes, devaient fréquemment abaisser, déchirer, soulever et confondre ces zones incandescentes.

Quant au globe lui-même, sans être aulant agité que sa brûlante et mobile atmosphère, 1 n’en était pas moins en proie à de perpétuelles tempêtes, occasionnées par les mille actions chimiques qui s’accomplissaient dans sa masse liquide. D'un autre côté, l'électricité résultant de ces puissantes actions chimiques opérées sur une étendue sans bornes devait provoquer d’effroyables détonations électriques. Les éclats du tonnerre ajoutaient donc à l'horreur de ces scènes primilives, dont aucune imagination, dont aucun pinceau humain ne saurait tracer le tableau, et qui constituaient ce sinistre chaos dont l'histoire légendaire de tous les peuples nous a transmis la tradition.

C’est ainsi que notre globe circulait dans l’espace, traïînant à sa suite le panache enflammé de son atmosphère multiple, impropre à la vie et impénetrable encore aux rayons du soleil, autour duquel il tracait sa courbe gigantesque.

La température des régions planétaires est infiniment basse; on ne peut pas l’évaluer, selon Laplace, à moins de 100° au-dessous de 0. Les régions glaciales que traversait dans sa course uniforme le globe incandescent, devaient

nécessairement le refroidir. Peu à peu et d’abord superficiellement, la terre, un peu refroidie, prit une consistance pâteuse.

Il ne faut pas oublier qu’en raison de son état liquide la terre obéissait alors, dans toute sa masse, à cette action de flux et de reflux qui provient de l'attraction de la lune et du soleil, et qui ne peut s'exercer aujourd’hui que sur les mers, c’est-à-dire sur les parties liquides et mobiles de notre globe. Ce phénomène du flux et du reflux, auquel obéissaient ses molécules liquides el mobiles, accéléra singulièrement les préludes de la solidification de la masse terrestre. Elle arriva ainsi graduellement à cette sorte de consistance que présente le fer de nos usines, quand on le retire de la fournaise pour le porter sous le laminoir.

Par les progrès du refroidissement, il se produisit ensuite des couches de substance concrète, qui d’abord flottèrent isolées à la surface de la matière demi-liquide, mais qui finirent par se souder et par former des bancs continus, comme on voit de nos jours les glaces des mers polaires, rapprochées par l'agitation des flots, s'attacher, se souder l’une à l’autre, et finir par constituer des banquises plus ou moins mobiles.

C’est par l'extension de ce dernier phénomène à la surface entière du globe que s’opéra la solidification totale de sa surface. Une croûte solide, encore d’une faible épaisseur, et d’une très-médiocre résistance, enveloppa ainsi la terre, recouvrant de toutes parts les parties intérieures encore liquides, et dont la solidification ne devait se faire que beaucoup plus tard, puisqu'elle est loin d’être terminée de nos jours.

On évalue ordinairement l'épaisseur actuelle de la couche solidifiée de notre globe à environ douze lieues (48 kilomètres). Voici comment ce chiffre a été obtenu :

On sait que la température de la terre s'accroît, en moyenne, de 1 degré centigrade par 33 mètres, à mesure que l’on descend dans ses profondeurs. Ce résultat a été déduit d’un grand nombre de mesures exécutées dans les mines du Tarn (France), dans celles de Cornouailles, de l’Erzgebirge, de l’Oural, de l'Écosse, etc., et surtout sur les sondages effec-

tués dans les puits artésiens de Grenelle et de Passy, à Paris, de Saint-André, de Pregny, et dans un grand nombre d’autres points.

La plus grande profondeur à laquelle on soit parvenu jusqu'ici n’est encore que de 730 mètres. Elle a été atteinte dans le forage exécuté à Mondorf, dans le grand-duché de Luxembourg. À Nensalzwerk, près Minden (Prusse), on a poussé le forage jusqu'à 697 mètres. Dans les mines de houille de Monkwermouth, on a atteint une profondeur de 550 mètres. Dans celle de Dukinfield, 610 mètres. C'est la moyenne des mesures thermométriques effectuées dans tous ces points qui a fait conclure la loi de 1 degré centigrade d’accroissement de température pour 33 mètres de profondeur (1 degré Fahrenheit pour 60 pieds anglais).

En admettant que cette loi des températures existe pour toutes les couches terrestres, on arrive à cette conclusion, qu'à une profondeur de 40 à 50 kilomètres {qui n’est qu’environ cinq fois plus considérable que l'élévation de nos plus hautes montagnes) les matières les plus réfractaires doivent être à l’état de fusion. D’après M. Mitscherlich, la flamme de l'hydrogène brülant à l’air libre n’a qu’une température de 1560 degrés centigrades. Or dans cette flamme le platine entre en fusion. Le granit fond à une température qui est inférieure à celle de la fusion du fer doux, c’est-à-dire à peu près à 1300 degrés. L'argent fond déjà à 1023 degrés. En supposant un accroissement de 1 degré centigrade par 33 mètres de profondeur, on trouverait, à une profondeur de 40 kilomètres, une température de 1225 degrés, et à 50 kilomètres au-dessous de la surface du globe, une température de 1528 degrés.

Il faut donc admettre, d’après ce calcul, que l'épaisseur de la croûte solide du globe ne dépasse pas 50 kilomètres.

Ce résultat, qui ne donne à la partie consolidée du globe qu'une épaisseur égale à ;f; du diamètre de la terre, n’a rien, il est vrai, de certain ni d’absolu. On peut objecter, en effet, au raisonnement que nous venons de faire, que l’accroissement des températures peut fort bien se ralentir à une profondeur considérable. En 1860, un savantanglais, M. Hopkins, a beaucoup insisté sur ce fait, que la conductibilité des roches

granitiques pour la chaleur est beaucoup plus grande que celle des terrains sédimentaires. Il résulterait de là que, dans les couches inférieures de la terre, les températures varieraient beaucoup plus lentement que près de sa surface. Cette considération a conduit M. Hopkins à porter l'épaisseur probable de la croûte solide à 320 kilomètres (80 lieues, ou 200 milles anglais) au minimum.

M. Hopkins met en avant, à l’appui de la même évaluation, un autre argument basé sur la précession des équinoxes.

On sait que l’axe terrestre, au lieu de conserver toujours la même direction dans l’espace, décrit lentement un cône autour du pôle de l’écliptique. Notre globe accomplit sa révolution en 25 000 ans, et, au bout de cette période, il revient à sa direction primitive. Ce balancement, semblable à celui d’une toupie qui va s'arrêter, produit la précession des équinoxes. I est dû aux attractions que le soleil et la lune exercent sur le renflement équatorial du globe. Or, le résultat serait différent pour un globe entièrement solide, ou pour un globe liquide recouvert d’une mince pellicule. M. Hopkins à soumis ce curieux problème à l’analyse mathématique, et il a trouvé que ia précession observée par les astronomes ne saurait être expliquée qu'en admettant que la croûte solide de la terre possède une épaisseur de 640 à 1290 kilomètres (160 à 322 lieues, ou 400 à 800 milles anglais).

M. William Thomson, dans ses recherches sur la rigidité de la terre, va plus loin encore. Il trouve que les phénomènes des marées et de la précession des équinoxes exigent, pour atteindre la grandeur observée, l'existence d’une enveloppe solide de 3200 à 4000 kilomètres. Il ne resterait donc qu’un noyau liquide de 5 à 6000 kilomètres de diamètre.

Telles sont les objections qui ont été élevées contre l’opinion qui n'accorde à la croûte solide de notre globe que l'épaisseur de 50 kilomètres que nous avons cru pouvoir lui attribuer. Ma's nous ferons remarquer que les calculs de MM. Hopkins et Thomson reposent sur des données essentiellement vagues el arbilraires. En outre, Delaunay, directeur de l'Observatoire de Paris, a pris à partie les calculs de M. Hopkins, et cherché à établir qu'ils ne sauraient en rien autoriser les conclusions du mathématicien anglais. L'opinion

qui attribue à l’enveloppe consolidée du globe une épaisseur

Fig. 9. Volumes relatifs de l’écorce solide et de la masse liquide du globe.

de 12 lieues seulement (48 à 50 kilomètres), n’a donc pas été encore sérieusement ébranlée.

En admettant, avec la plupart des savants de nos jours, que l'épaisseur de la croûte terrestre ne soit que de 50 kilomètres, on peut exprimer d’une facon vulgaire, mais juste, le rapport entre le noyau liquide et la partie solidifiée : si l'on se figure la terre comme une orange, une feuille de papier un peu fort (d'un tiers de millimètre d'épaisseur), appliquée sur cette orange, représentera l'épaisseur de l'enveloppe solide.

La figure 9 servira à faire mieux apprécier le rapport entre ce que l’on nomme, par une expression frès-juste, l'écorce

Fig. 10. Formation des montagnes granitiques primitives.

terrestre et ses parties internes encore liquides. La sphère terrestre ayant 1584 lieues de rayon, par conséquent 3168 lieues de diamètre, l'écorce solide a seulement, avons-nous dit, 12 lieues d'épaisseur, ce qui représente 54; de diamètre, ou 55 du rayon terrestre pour la partie consolidée ; c’est ce rapport qui a été indiqué sur la figure 9.

Déterminer même approximativement le temps que la terre mit à se refroidir, de manière à permettre la solidification d'une croûte extérieure, vouloir fixer la durée des transformations dont nous venons de présenter le tableau, serait une tâche impossible.

ÉPOQUE PRIMITIVE. 5l

La première croûte terrestre, formée comme nous venons de l'indiquer, ne pouvait résister aux vagues de-cet océan de feu intérieur qu'abaissaient et que soulevaient tour à tour le flux et le reflux quotidien déterminés par l'attraction de la lune et du soleil. Aussi, qui pourrait imaginer les déchirements effroyables, les gigantesques débordements qui en résultèrent? Qui oserait peindre les sublimes horreurs de ces premières et mystérieuses convulsions du globe? Des

Ê Fig. 11. Filons métalliques.

torrents de matières liquides, mêlées de gaz, soulevaient et percaient la croûte terrestre, encore très-peu résistante; de larges crevasses l’éventraient, et par ces ouverlures béantes s’élancaient des flots de granit liquide qui venaient se solidifier au dehors. C’est ainsi que s’élancèrent à travers les fractures des parties solidifiées, les premiers filons, véritables injections de matières éruplives provenant des parties intérieures du globe, qui traversent les terrains primitifs, et constituent pour nous aujourd'hui de précieux gisements de

métaux divers, tels que le cuivre, le zinc, l’antimoine et le plomb.

La figure 10 représente la formation d'une montagne granitique primitive par l’éruplion de la matière granitique interne se faisant jour à travers une fracture du globe. La figure 11 représente la structure intérieure d’un filon. Dans ce dernier cas, la fracture du globe n’est qu'une fente, que viennent bientôt remplir des injections de matières, souvent de nature diverse, qui, en se cristallisant, remplissent totalement la capacité de cette fente, ou faille, ou bien y laissent des vides, autrement dit des géodes, par suite de la contraction

de l’ensemble.

Fig. 12. Éruption de granit.

Toutes les éruptions de granit ou d’autres substances lancées dans l’intérieur de la terre, et qui viennent remplir ses fentes et ses crevasses, longitudinales ou obliques, ne s’élèvent pas jusqu'au sol. C'est ce qui se passe lorsque les fentes qui se sont produites dans l'épaisseur de la masse terrestre n'arrivent pas elles-mêmes au jour. La figure 12 représente une éruption de granit à travers divers ter ains : le granit provenant de la partie centrale du globe est venu remplir les fentes et fractures qui se sont produites dans l'intérieur de ces terrains, mais il n’atteint pas jusqu'au niveau du sol.

Sur la terre, d’abord parfaitement ronde et unie, il se forma

donc, dès les premiers temps, des boursouflures, des éminences, des rides, des plis, des crevasses, qui changèrent son premier aspect; son aride et brûlante surface était partout hérissée d'éminences rugueuses, ou sillonnée de fentes énormes.

Cependant notre globe continuait à se refroidir. Un moment arriva où, par les progrès de son refroidissement, sa température ne fut plus suffisante pour maintenir à l’état de vapeurs les énormes masses d'eau qui flottaient suspendues et vaporisées dans son atmosphère. Ces vapeurs passèrent à l’état liquide, et sur le sol tombèrent alors les premières pluies. Faisons remarquer que c'élaient de véritables pluies d'eau bouillante, car, en raison de la pression très-considérable de l'atmosphère, l’eau condensée et liquide se trouvait portée à une lempéralure bien supérieure à 100°.

La première goutte d’eau qui tomba sur la surface encore brülante du globe terrestre, marqua dans son évolution une période toute nouvelle, et dont il importe d'analyser avec soin les effets mécaniques ou chimiques. Le contact des eaux avec la surface consolidée du globe ouvre la série des modifications dont la science peul entreprendre l'examen avec une certaine confiance, ou du moins avec plus d'éléments positifs d'appréciation que l’on n’en possède pour cette période du chaos dont nous venons de peindre quelques traits, et dans laquelle on est obligé de laisser une assez grande part à l’imagination et à l'interprétation personnelles. .

Les premières eaux qui vinrent tomber, à l’état liquide, sur le globe un peu refroidi, ne tardèrent pas à être de nouveau réduites en vapeurs, par l'élévation de sa température. Plus légères que le reste de l'atmosphère, ces vapeurs s’élevaient jusqu'aux limites supérieures de cette atmosphère, et là elles se refroidissaient en rayonnant vers les régions glaciales de l’espace ; elles se condensaient de nouveau, et retombaient à l’état liquide sur le sol, pour s’en dégager encore à l’état de vapeur, et retomber ensuite à l’état de condensation. Mais tous ces changements d'état physique de l’eau ne pouvaient se faire qu'en soutirant des quantités considérables de chaleur à la surface du globe, dont ce va-et-vient continuel hâta beaucoup le refroidissement ; sa chaleur allait ainsi

graduellement se perdre et s’évanouir dans les espaces célestes.

Ce phénomène s'étendant peu à peu à toute la masse des vapeurs d’eau qui existaient dans l'atmosphère, des quantités d’eau liquides de plus en plus fortes couvrirent la terre. Et comme la vaporisation de tout liquide provoque un dégagement notable d'électricité, une quantité énorme de fluide électrique résultait nécessairement de la vaporisation de si puissantes masses d’eau. Les éclats du tonnerre, les fulgurantes lueurs des éclairs accompagnaient donc cette lutte extrao:dinaire des éléments (fig. 13).

Combien de temps dura ce combat suprême de l’eau et du feu, au bruit incessant du tonnerre? Tout ce que l’on peut dire, c’est qu’un moment vint où l'eau fut triomphante. Après avoir couvert de vastes ét:ndues à la surface de la terre, elle finit par occuper et couvrir entièrement cette surface.

Ainsi, à une certaine époque, aux débuts pour ainsi dire de son évolution, la terre à été recouverte, dans loute son étendue, par les eaux : l'Océan était universel. À partir de ce moment commença pour notre globe une période régulière, interrompue seulement par les révoltes du feu intérieur qui couvait sous son enveloppe, imparfaitement consolidée.

Pour se rendre compte des actions complexes, tant mécaniques que chimiques, que les eaux, encore brülantes, durent exercer sur l'écorce solide du globe terrestre, il faut savoir quelle était la composition de cette écorce. La roche qui forme les premières assises, la grosse charpente de la terre, et sur laquelle repose toute la série des autres terrains, c’est le granit.

Qu'est-ce que le granit, comme roche minéralogique? C'est une réunion de silicates à base d’alumine, de potasse et de soude : le quartz, le feldspath et le mica forment, par leur simple agrégation sans aucun ciment, le granit, qui n’est qu'un mélange de ces trois minéraux.

Le quartz (quartzum des Romains) est de la silice plus ou moins pure, souvent cristallisée. Le feldspath est une matière cristalline, blanche, composée de silicate d’alumine et de silicate de potasse ou de soude : le feldspath potassique se

Fig. 13. Condensation et chute des eaux sur le globe primitif.

LADNTTA:

ÉEPOQUE PRIMITIVE. 57

nomme orthose; le feldspath sodique, albite. Le mica est un silicate d'alumine et de potasse contenant de la magnésie et de l'oxyde de fer; il tire son nom du latin micare, briller, reluire.

Le granit (de l'italien grano, grain, en raison de sa structure en apparence grenue) est done une roche complexe, formée de feldspath, de quartz et de mica, et dont les trois éléments sont cristallisés. On appelle gneiss (mot tiré de la langue saxonne) une variété de granit composée, comme celte dernière roche, de feldspath et de mica, mais dans laquelle le mica prédomine ; sa structure feuilletée fait quelquefois désigner le gneiss sous le nom de granit stratifié.

Le feldspath, qui entre dans la composition du granit, esl un minéral que l'eau froide ou bouillante et l'acide carbovique de l'air délruisent, décomposent facilement. L'action chimique de l’eau ou de l'air, l'action chimique et mécanique des eaux chaudes qui composaient l'océan universel des temps primitifs, modifièrent profondément la nature des roches granitiques qui formaient le fond de ces mers. Les pluies bouillantes qui tombaient sur les pics montagneux et les aiguilles granitiques, les torrents qui se précipitaient le long de leurs flancs ou dans les vallées, désagrégeaient les silicates divers qui constituent le feldspath et le mica. Leurs débris finirent par former des bancs immenses d'argile et de sable quartzeux ; ce furent là les premiers terrains modifiés par l'action de l'air et des eaux, et les premiers sédiments déposés par la mer.

Les argiles provenant de cette décomposilion des roches feldspathiques et micacées participaient de la température encore brûlante du globe; elles éprouvaient un commencement de fusion ; et plus tard, quand elles vinrent à se refroidir, elles prirent, par une espèce de demi-cristallisation, cette structure feuilletée que l'on désigne sous le nom de structure schisteuse (du grec cy1610:, facile à diviser, ou syiere:v, diviser) et dont les ardoises, qui se séparent naturellement en minces feuillets, donnent une idée très-exacte.

Ainsi se formèrent les premières argiles et les roches schisteuses. C'est pour cela qu'une épaisse couche de schistes, premiers sédiments connus, repose immédiatement sur les terrains d’origine ignée.

A la fin de cette première phase, le globe terrestre était donc recouvert, sur presque toute sa surface, d'eaux chaudes et vaseuses, produisant des mers peu profondes. Quelques ilots, dressant çà et là leurs pics granitiques, formaient sur ces mers, remplies de débris terreux en suspension, une sorte d’archipel.

Pendant une longue suite de siècles, la croûte solide du globe augmenta d'épaisseur en raison des progrès de la solidification de la matière liquide sous-jacente déterminée par son refroidissement. Cependant cet éfat de tranquillité ne pouvait être durable. La partie solide du globe avait encore trop peu de consistance pour résister à la pression des gaz et de la matière liquide qu’elle enveloppait et comprimait par sa croûte élastique. Les vagues de cette mer intérieure triomphèrent plus d’une fois de la faible résistance de cette enveloppe. Il se fit alors des dislocations du sol. Des soulèvements de la croûte solide élevèrent le fond des mers, et firent ainsi surgir des montagnes qui, cette fois, n'étaient plus exclusivement granitiques, mais se composaient, en outre, de ces oches schisteuses qui s'étaient déposées sous les eaux.

D'un autre côté, la terre, en continuant de se refroidir, se rétractait, et ce retrait, c’est-à-dire cette diminution de volume, était, comme nous l’avons expliqué plus haut, une cause de dislocation de sa surface. Il se produisit alors, dans la continuité de l'écorce du globe, des ruptures considérables ou de simples fissures. Ces fissures se remplirent plus tard par des jets de la matière liquide qui occupe l’intérieur du globe, c’est-à-dire de granit éruptif et de composés métalliques divers. Elles livrèrent aussi passage à des torrents d’eaux bouillantes chargées de sels minéraux, de silice, de bicarbonates de chaux et de magnésie, qui se mélangèrent aux eaux du vaste océan primitif, et qui, en se déposant bientôt sur les fonds de ces mers, vinrent accroître la masse des substances minérales du globe.

Ces irruptions de matière granitique ou métallique, et ces vastes épanchements d'eaux minérales à travers l'écorce solide fracturée, se sont reproduits plusieurs fois pendant l'époque primitive. Il ne faut donc pas être surpris de voir les

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terrains anciens presque toujours disloqués, réduits à une faible étendue, et souvent interrompus par des filons contenant des métaux, des oxydes mélalliques, tels que les oxydes de cuivre et d’étain, ou des sulfures, tels que ceux de plomb, d’antimoine et de fer, qu'exploite aujourd’hui l’art du mineur.

Terrain primitif. — En esquissant, comme nous venons de le faire, l’époque primitive de la terre, nous avons préparé le lecteur à comprendre la description très-sommaire que nous allons donner du terrain qui constitue la base de toutes les assises minérales du globe, et que l’on désigne sous le nom de {errain primitif. Ge terrain, peu répandu dans le centre de l'Europe, occupe, au nord de l'Europe et dans l'Amérique septentrionale, des espaces étendus.

Partout où l’on à pu fouiller la terre assez profondément, on est arrivé au micaschiste qui repose sur le granit. Le granit est donc la base et comme la grosse charpente de la terre. Il sert de support à tous les terrains de sédiment. Comme nous l'avons déjà dit, le granit compose la première masse qui se soit solidifiée à l’intérieur par le refroidissement ; mais le micaschiste constitue la première croûte qui se soit formée à l'extérieur, dès que le refroidissement a été suffisant.

L'ensemble des roches cristallines qui constituent le terrain primitif stratifié est composé d'éléments cristallins, ne contenant ni sables, ni cailloux roulés, ce qui indique bien que ce n'est point un terrain formé par l'intermédiaire de l’eau, agissant de la même manière que lorsqu'elle faconna les autres dépôts sédimentaires plus récents. Ce terrain ne renferme aucun débris de corps organisés ; car, à cette époque, la vie p'avait pu encore se manifester sur le sol brûlant de notre planète.

On se tromperait en s’imaginant que le terrain que les géologues désignent sous le nom de primilif soit composé purement et simplement de granit. L'action des eaux encore trèschaudes violemment agitées et s’exercant, avec une forte pression, sur une roche très-attaquable par l’eau bouillante et par l'air, a dû beaucoup modifier le granit.

Outre le granit, qui leur sert de support, on peut reconnaître dans les terrains primitifs trois assises distinctes : 1° les gneïss ; 3° les micaschistes; 2° les schistes talqueux, où chloriteux.

L’assise des micaschistes présente, comme élément essentiel, le minéral brillant foliacé, élastique et transparent qui porte le nom de mica. C’est lorsqu'il est agrégé en grandes masses schisteuses qu'on lui donne le nom de micaschiste.

Au contact du granit apparaît une formation qui diffère de la précédente en ce qu'elle ne contient que très-peu, et quelquefois point de granit, et aussi par la disposition particulière du mica, qui s'y trouve disposée en lits, ou couches parallèles. C'est le gneiss.

Voici sur la question, très-controversée, de l’origine du gneiss l'opinion de M. le professeur Fournet, de Lyon.Tantôt le gneiss paraît n'être que du granit laminé par suile des tractions dont il a subi l'influence, soit en coulant, soit en s’injectant entre les autres roches. Tantôtil est le produit de l’infiltration capillaire de la pâte du granit entre les feuillets du micaschiste. Cette imbibition, effectuée sous l'influence d’une haute température, a laissé à la masse son tissu feuilleté ; mais ce tissu est sujet à se modifier, ses feuillets étant réguliers et parallèles, ou bien tourmentés el froissés. Sa structure stratiforme, généralement bien caractérisée, donne au gneiss une certaine ressemblance avec les roches des terrains de sédiment, bien que son origine soit liée à des causes toutes différentes.

Les deux assises des gneiss et des micaschistes paraissent former le quart ou le cinquième de l'écorce solide du globe. On les trouve en France dans le Lyonnais, le Limousin, la Lozère, les Cévennes, l'Auvergne, la Bretagne, la Vendée, les Vosges, etc. Maigre pour l’agriculture, mais fécond pour le mineur, cet étage est riche en métaux, parce qu'il a été traversé par des filons de tous les âges. On y trouve de l'or, de l'argent (en Saxe), du cuivre (à Fahlun, ville de Suède), de l’oxyde d’étain, du fer, des pierres précieuses, comme le grenat, le rubis spinelle, le corindon, elc.

Après les gneiss et les micaschistes, le terrain primitif renferme l’assise des schistes talqueux, ou chloriteux.

L’étage des schistes chloriteux a pour minéral caractéristique la chlorite, substance écailleuse d’un vert plus ou moins sombre, colorée par un silicate de fer.

Les schistes chloriteux constituent les Hautes-Cévennes. I!s

acquièrent un beau développement dans le Lyonnais, où quelques-unes de leurs variétés plus dures, sont désignées par les habitants sous les noms de cornes vertes, de cornes rouges, selon leurs caractères, qui dépendent des imbibitions feldspathiques.

Les schistes chloriteux sont traversés par un grand nombre de filons. Dans les Alpes et dans diverses localités, telles que Allevard, Allemont, Cogne, Saint-Marcel, Alagna, Pestarena, etc., ils renferment des filons de cuivre, de fer oxydulé, de fer carbonaté spathique, de platine, d'argent, d’or et de manganèse.

Le lerrain primitif ne renferme aucun être fossile. Tandis que les terrains qui le suivent se caractérisent aisément par les restes des animaux et des plantes qui leur sont propres, le terrain primitif n'offre aucun de ces moyens commodes et sûrs de détermination. Comme la vie n'existait pas encore à cetle époqu: sur le globe, toujours brûlant, elle n’a pu laisser des vesliges de son existence. A la vérité, on avait cru, dans ces dernières années, trouver dans des schistes cristallins et très-puissants du Canada des apparences d'organisation animale, et l’on avait baptisé du nom d’Eozoon Canadense V'animal qui les aurait fournies. Mais après un examen plus sérieux, on à reconnu que ces prélendues empreintes de pas d’un être vivant, étaient de simples formes d’une matière minérale.

Après les terribles tourmentes de l’époque primitive, après ces ébranlements grandioses du règne minéral, la nature semble se recueillir dans un sublime silence, pour procéder au grand mystère de la création des êtres vivants.

Durant l’époque primitive, la température était trop élevée pour permeltre à la vie d’apparaître sur le globe. Les ténèbres d'une épaisse nuit couvraient le berceau du monde. L’atmosphère était, en effet, tellement chargée de vapeurs de toule nature, que les rayons du soleil étaient impuissants à en percer l’opacité. Sur ce sol brûlant et dans cette constante nuit, la vie organique ne pouvait se manifester. Aucune plante, aucun animal n'existait donc alors sur la terre silencieuse. Aussi ne s'est-il déposé dans les mers de cette époque que des couches sans fossiles.

Cependant notre planète se refroidissait toujours, et d’autre part la continuité des pluies purifiait son atmosphère. Dès lors les rayons d’un soleil moins voilé purent arriver à sa surface ; sous leur bienfaisante influence, la vie ne tarda point à éclore. « Sans la lumière, à dit l'illustre Lavoisier, la nature était sans vie; elle était morte et inanimée. Un Dieu bienfaisant, en apportant la lumière, a répandu à la surface de la terre l’organisation, le sentiment et la pensée. » Nous allons, en effet, assister à la création des êtres vivants. Nous allons voir sur la terre, dont la température élait à peu près alors ce le de notre zone équatoriale, naître quelques plantes et quelques animaux. Ces premières généralions seront remplacées par d’autres," d’une organisalion plus élevée, jusqu’à ce qu’enfin le dernier terme de la création, l’homme, doué de cet attribut suprême qui s'appelle intelligence, apparaisse sur la terre.

« Le mot de progrès, que nous croyons propre à l'humanité, et même aux temps modernes, disait M. Albert Gaudry dans une lecon publique faite en 1863 sur les animaux de l’ancien monde, a été prononcé par Dieu le jour où il a créé le premier organisme vivant. »

Les plantes ont-elles apparu avant les animaux? On l’ignore ; mais tel a été sans doute l’ordre de la création. Il est certain que dans les sédiments des premières mers et dans les vestiges qui nous restent des premières péricdes de la vie organique sur le globe, c’est-à-dire dans les schistes argileux et dans les grauwackes qui les recouvrent, on trouve à la fois des plantes et des animaux, et même des animaux à organisation assez avancée. Mais, d’un autre côté, pendant la plus grande partie de l’époque de transition, en particulier dans la période carbonifère, les plantes sont en nombre infiniment considérable, et les animaux terrestres se montrent à peine; ce qui peut faire croire que les plantes ont précédé les animaux. Remarquons d’ailleurs que, par leur-nature celluleuse, leur tissu lâche et composé d'éléments très-altérables par l'air, les premières plantes ont dû se détruire facilement sans laisser subsister aucun vestige matériel. Il a donc pu exister dans ces temps primitifs du globe un nombre immense de végétaux dont il ne reste aujourd'hui aucune trace pour nous.

C’est dans les eaux que la vie a commencé d’éclore. Il ne faut pas oublier, en effet, qu'aux premiers temps de notre globe les eaux couvraient la plus grande partie de sa surface. C'est dans ce milieu que s’est accompli le mystère divin de la première apparition de la vie. Quand les eaux furent assez refroidies pour permettre l'existence des êtres organisés, la création s’exerca, et elle s’exerca avec une puissance extrême, car elle se manifesta par l'apparition d'espèces nombreuses et très-différentes.

Les restes organiques reconnaissables parmi les plus anciens, appartiennent aux mollusques brachiopodes : en particulier au genre Lingule, qui existe encore dans les mers actuelles; aux Trilobites, famille de crustacés exclusivement propre à cette première époque; puis viennent les Orthocéralites, les Productus et les Térébratules, genre de mollusques.

Les polypiers, qui ont apparu de très-bonne heure, ont (raversé tous les âges et se sont conservés jusqu'à nos jours.

En même temps que ces animaux, des végétaux d'ordre inférieur ont laissé leurs empreintes sur les schistes : ce sont des Algues, plantes aquatiques. Quand les continents se sont un peu agrandis, on voit apparaître des espèces végétales aériennes et d'un port plus élevé : des équisétactes et des fougères herbacées.

Nous allons passer en revue toutes ces espèces organiques, en étudiant les périodes qui composent l’époque de transition.

Nous distinguerons trois périodes dans l’époque de transilion : les périodes silurienne, devonienne et carbonifère.

C8 HPOOÛUE DE TRANS IMIONE,

La première période de l’époque de transition est désignée par les géologues sous le nom de silurienne. Expliquons d’abord ce nom. La nomenclature, c’est-à-dire la langue scientifique, est fort imparfaite en géologie; elle ne possède aucune convention précise. On se borne, en effet, à désigner les terrains ou les périodes géologiques d’après le nom des localités dans lesquelles prédomine un terrain, ou dans lesquelles il a été étudié pour la première fois. La désignation de période silurienne, par exemple, à élé donnée par le naturaliste anglais Murchison à la période qui va nous occuper, parce que le terrain formé par les sédiments maritimes pendant cette période est très-élendu dans le Shropshire, en Angleterre, région qui fut habitée autrefois par les Silures, peuplade cellique qui combattit avec gloire lors de l'invasion de la Grande-Bretagne par les Romains. Le lecteur trouvera sans doute cette règle de nomenclature incommode et bizarre; quoi qu'il en soit, et cette explication étant donnée une fois pour toutes, abordons l’histoire de la période silurienne.

La figure 14 représente une vue idéale de la terre pendant la période silurienne. Des mers immenses el peu profondes laissent à nu, cà el là, des récifs sous-marins, couverts d’AIcues, et fréquentés par divers mollusques et animaux articulés. Un pâle soleil, qui perce avec difficulté la lourde atmosphère du monde primilif, éclaire les premiers êtres vivants sorts des mains du Créateur, organisations souvent rudimentaires, et d’autres fois assez avancées pour indiquer le progrès vers des êtres plus achevés.

La période silurienne (si l’on en écarte les couches inférieures, encore peu connues) doit être distinguée, pour l’exac-

Fig. 14 Vue idéale de la terre pendant la période silurienne.

titude de la description scientifique, en deux sous-périodes : l’inférieure et la supérieure.

Période silurienne inférieure.— C’est pendant la période silurienne inférieure qu'ont apparu sur la terre les premières plantes et les premiers animaux’. Le terrain silurien inférieur renferme les vestiges certains d’un assez grand nombre d'espèces animales, ce qui prouve que les mers étaient déjà assez peuplées. Dans les couches dites à Lingules, on trouve

1. Comme la notion de l’ordre, des classes et des embranchements auxquels les animaux appartiennent, reviendra très-fréquemment dans le cours de cet ouvrage, nous croyons nécessaire de placer sous les yeux du lecteur le tableau synoptique de la classification des animaux. Tout le monde sait bien ce que c'est qu'un mammifère, un oiseau, un reptile, mais tout le monde ne se rend pas - compte de la place d’un oursin, d’un polypier, d’un crabe ou d’une araignée dans la série zoologique. Nous aurons à chaque instant à invoquer et à citer les noms des embranchements et des classes auxquelles ces animaux appartiennent; le tableau de la distribution méthodique des animauxsera donc ici extrêmement utile.

M. Milne Edwards, dans son Cours élémentaire d'histoire naturelle (Zoologie), adopte la distribution suivante des animaux en quatre embranchements, dont l’ensemble forme vingt-cinq classes. Cette classification a été proposée par Cuvier, quant à l’ensemble, et modifiée dans beaucoup de ses parties, surtout pour les animaux inférieurs, par les zoologistes modernes.

Voici le tableau que nous extrayons, en l’abrégeant, de l’ouvrage de M. Milne Edwards.