TERRAIN DEVONIEN

Domaine devonicn do la cùto d'Europe. — Roches qui le composent. — Leurs caractères stratigraphiques. — Minéraux qu'elles renferment. — Gîtes cuprifères et ferrifères de Sar}'ari. — Fossiles. — Domaine devonien de la côte d'Asie. — Différence entre ce domaine et celui de la côte d'Kurope. — Roches qui composent le domaine devonien de la côte d'Asie. — Leurs caractères stratigraphiques et paléontologiques. — Minéraux qu'elles renferment. — Gîtes cuprifères et ferrifères des îles des Princes.

Comme l'espace que le terrain devonien occupe dans la région du Bosphore est séparé par le détroit en deux parties distinctes, ainsi que cela a lieu pour les roches éruptives, je suivrai dans la description du terrain devonien la marche que j'ai observée dans celle des roches éruptives; en conséquence, j'examinerai d'abord les dépôts devoniens de la côte d'Europe, puis je passerai à ceux de la côte d'Asie.

Le domaine devonien de la côte d'Europe a pour limite orientale une ligne tracée depuis les parages de Demirdji-koï jusqu'à ceux de Saryari, et de là, le long

de la rive du détroit jusqu'au bord septentrional de la Corne-d'Or. Ce dernier sert de point de départ à la limite méridionale qui franchit le golfe dans les parages du faubourg d'Eyub, pour aboutir à Kalfa-kevi, en passant par Kutchuk-koï. I^ limite occidentale est représentée par une ligne se dirigeant de Kalfa-kevi, d'abord au nord-ouest, et puis au nord, en se tenant à quatre kilomètres environ à l'est d'Agios- Georgios, pour venir atteindre les parages limitrophes de Pirindjikoï, où elle s'infléchit de nouveau au nord-ouest, et aboutit à Bogaz-kevi. Enfin la limite septentrionale forme une ligne ondulée de l'ouest à l'est, depuis Bogaz-kevi jusque près du village Petinokhorio, où elle tourne au nord -est, et passe ensuite à peu de distance au sud de Domouzderé; là elle décrit presque un demicercle en côtoyant le domaine éruptif le long de Skombrekoï et Yerlukoï, et se relève ensuite au nord pour rejoindre les parages de Demirdji-koï.

Les roches principales qui composent la région ainsi délimitée sont les suivantes :

1"* Thonschiefer (schiste argileux) plus ou moins foncé, à surface tantôt luisante, grasse et satinée, tantôt terne et maigre ; à texture soit très-schisteuse, au point qu'il se fend en dalles ou plaques régulières

presque comme la pierre lithographique, soit fibreuse ou môme di'îuuée de toute schistosité. La roche est généralement traversée de veines de spath calcaire blanc, ou le renferme plus ou moins distinctement cristallisé en rognons souvent considérables. Enfin elle offre une tendance très-prononcée à se désagréger, soit en une substance blanche plastique, utilisée pour la fabrication des briques, soit en une masse ocreuse, jaunâtre ou rougeAtrc, en raison de Toxyde de fer dont elle est fréquemment imprégnée.

2" Micaschiste, relativement assez rare; subordonné ou passant au thonschiefer.

3^ Calcaire de teinte foncée , souvent bleuAtre , à texture schisteuse ou massive, h cassure conchoïde ou esquilleuse. Il renferme quelquefois des paillettes de mica et de petits cristaux de pyrites de fer, mais le plus souvent des veines ou des rognons de kalkspath, rarement de quartz. Fréquemment la surface de la roche est revêtue d'une écorce plus ou moins épaisse d'oxyde de fer jaune, surtout 1;\ où la roche contient des fossiles; en sorte que Fassociation constante de ces derniers avec la substance ferrugineuse semblerait assigner à celle-ci une origine organique, hypothèse qui naturellement ne s'apfdiquerait qu'aux couches ocreuses superficielles, caractérisées })ar des fossiles, et non aux imprégnations ferrugineuses dont les calcaires, comme les thonschiefers, sont souvent complètement pénétrés, sans contenir une trace organique quelconque.

4" Grès, passant à une espèce de grauwake. La roche

est tantôt foncée, tantôt d'un gris clair cendré, quelquefois coloriée par l'oxyde de fer en jaune ou en rouge. La texture offre les plus grandes variations selon le volume des éléments fragmentaires, de manière que les grès passent par toutes les gradations depuis un conglomérat grossier jusqu'à une roche à grain trèsfin, renfermant des parcelles de quartz et de calcaire, des paillettes de mica jaune ou blanc, et quelquefois des fragments de feldspath.

5' 3Iarue jaunâtre, blanchâtre, grisâtre ou bleuâtre, rappelant souvent les marnes des terrains secondaires ou tertiaires.

6*" Quarlz, en blocs isolés, mais beaucoup moins fréquemment que sur la côte d'Asie.

Afin de mieux apprécier les relations que présentent entre elles toutes ces roches, ainsi que leurs conditions stratigraphiques , nous allons parcourir dans diverses directions le domaine devônien de la côte européenne, et nous en étudierons ensuite les caractères paléontologiques. *

Nous traverserons d'abord la région dont il s'agit, du nord-est au sud-ouest, en nous dirigeant de Tharapia, par la vallée de Kiahathané, à Kutchuk-koï et à Kalfa-kevi.

La vallée étroite et très-boisée comprise, d'un côté,

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entre la jolie baie autour de laquelle se trouve échelonné Tharapia, et de l'autre, entre la route de Péra, s'appelle Soouk-sou-deré (Vallée de l'eau froide), moins à cause du petit ruisseau qui la traverse, et qui n'est perceptible qu'en hiver, qu'à cause d'une fontaine donnant une eau exc<;llente et fraîche, qui s'y trouve à peu de distance à l'ouest de Tharapia. La vallée et les hauteurs boisées qui l'entourent sont composées de thonschiefers plus ou moins schisteux, et de kalkschistes rougis par l'oxyde de fer. Cependant la roche ne se présente que ça et là en couches confusément redressées; mais ces affleurements locaux sont assez fréquents pour que les dépôts de sable et d'argile qui recouvrent le sol puissent être considérés comme le produit, formé sur place, de la désagrégation de la roche sous-jacente. Ces dépôts renferment des masses considérables d'argile blanche que l'on taille en forme de brique. La vallée de Soouk-sou débouche sur le [)lateau traversé par la route de Fera, route que l'on coupe d'est à l'ouest pour descendre par une pente abrupte dans la partie supérieure de la vallée de Kiahathané-sou qui se présente dans ces parages en gorge profonde et boisée, désignée par le nom local de Dermenderessi (Vallée des moulins). Depuis l'endroit où , en débouchant de la vallée de Soouk-sou dans celle de Kiahalhané-sou (Dermenderessi) jusqu'au village Ayas-Agha, on voit percer partout des calcaires foncés en couches soit verticales, soit plongeant au sud-est, quelquefois au sud-ouest. A mesure que d' Ayas-Agha on descend la vallée de Kiahathané jusqu'à sa jonction avec celle d'Alibey-sou, les

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dépôts détritiques aiigmontont successivement d'épaisseur et masquent de plus en plus les roches sousjacentes; mais celles-ci ne tardent point h se manifester dès qu'on a quitté la vallée de Kiahathané pour se rendre à Kutchuk-koï, en traversant, de nord-est en sudouest, la contrée qui sépare l'Alibey-sou du Kiahathanésou; car sur tout cet espace et particulièrement entre ce dernier village et Alibey-koï, les calcaires foncés affleurent en couches soit verticales soit inclinées au sud-est. Entre Kutchuk-koï et Kalfa-koï les calcaires devoniens se trouvent de nouveau masqués; seulement cette fois, ce n'est plus par les masses détritiques résultant de la désagrégation des roches devoniennes

elles-mêmes, mais par des dépôts tertiaires à travers lesquels ces roches percent çà et là, en formant souvent des affleurements considérables, comme cela a lieu à quatre kilomètres environ à F ouest- sud-ouest de Kutchuk-koï où l'on voit les dépôts tertiaires traversés, du nord au sud, par un large ravin dont les parois sont composés de schistes argileux et micacés fortement redressés, avec un plongement dominant au sudouest. Des affleurements de roches devoniennes se présentent également plus près de Kalfa-koï; en sorte qu'il est probable que toute la contrée comprise entre ce dernier village et Kutchuk-koï fait encore partie du terrain devonien, bien qu'il soit localement masqué par les dépôts tertiaires. Entre Kutchuk-koï et les parages limitrophes d'Agios-Georgios (Saint-George), les roches devoniennes ofl*rent un développement presque continu; ce sont des thonschiefers gris, noirs ou jaunâtres,

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associés à des calcaires foncés généralement schisteux; toutes ces roches constituent des masses étendues, à couches fortement redressées, plongeant le plus souvent au sud-ouest ou h Test. Elles passent à une distance de quatre kilomètres environ à l'est de Saint- George, et se dirigent ensuite vers Plrindji-koï, puis tournent au nord -ouest et aboutissent, en fermant le défilé, aux environs de Bogaz-koï {village de la Gorge).

Lorsque de cet endroit, qui représente le point le plus occidentalclu domaine devonien, on traverse celuici de l'ouest à l'est pour se rendre à Tharapia, en passant par Pyrgos , on franchit d'abord le long et beau défilé de Bogaz-koï, bordé des deux côtés par des remparts de thonschiefers et calcaires bleuâtres, associés à des schistes siliceux jaunâtres, tantôt se dressant verticalement, tantôt plongeant au sud-est, sous des angles de 40 à 70 degrés. A neuf kilomètres environ à l'estsud-est de Bogaz-koï, le défilé se divise en deux branches, dont l'une se dirige â l'est et l'autre au nord-est. Toutes deux aboutissent â une longue série de plateaux nus, profondément ravinés, qui se confondent avec les nombreuses intumescences si caractéristiques pour les environs du Bosphore, et où la charpente solide de la contrée ne se trouve que trop fréquemment masquée

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par des dépôts détritiques d'une origine souvent douteuse. Ceux qui recouvrent les parages de Petinokhorio, et surtout ceux de Pyrgos (Bourgas), acquièrent un développement tellement considérable, qu'il devient difficile de décider si réellement ils ont été formés sur place, sans l'intervention de courants diluviens. Ce n'est qu'environ à quatre kilomètres au nord-est de Pyrgos, et notamment à mesure que l'on entre dans l'enceinte de la forêt de Belgrade , que les masses détritiques revêtent décidément le caractère de dépôts formés in situ par la désagrégation des roches devoniennes sousjacentes; aussi, dans toute la contrée qui sépare la forêt de Belgrade de la côte du Bosphore, les calcaires et thonschicfers devoniens deviennent-ils décidément dominants, malgré les interruptions locales que leur font subir les dépôts superficiels qui leur doivent leur origine et leur continuation.

Sur les limites est et nord du terrain devonien, particulièrement dans le voisinage de Domouzdere, Skombre-koï, Sekere-kevi, Demirdji-koï et Roumelikavaghi , les calcaires et thonschicfers devoniens placés en contact soit avec des dépôts sédimentaires récents, soit avec des roches éruptives, sont fréquemment associés à des grès et des marnes. Ainsi , en allant de Belgrade à Domouzdere, on voit, sur la descente profondément ravinée qui conduit vers ce dernier village, percer des grès et des calcaires micacés, schisteux, qui, malgré leur faciès en quelque sorte peu paléozoïque, n'en font pas moins partie du terrain devonien, non-seulement à cause de leurs conditions stratigra-

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phiques conformes à celles qui caractérisent ce terrain, puisqu'ils plongent généralement au sud 50" ouest, sous des angles de GO à 70 degrés, mais encore i\ cause de leur grande analogie entre les grès et les calcai^'es micacés de cette localité, et ceux qui, sur la côte asiatique, dans les parages de Kanlydja, renferment des fossiles devoniens. De môme, lorsqu'on se dirige de Baghtchekoï à Skombré-koï, on voit, à peu de distance à l'ouest du premier de ces villages , percer, à travers les dépôts détritiques, des marnes blanches associées à des masses de quartz et de grés qui continuent à se montrer jusqu'à près de Skombré-koï, où elles se trouvent en contact avec les basaltes. A Sekere-kevi et dans les environs d'Yerlukoï et de Demerdji-koï, qui se trouvent également près de la limite du domaine éruptif, les calcaires foncés et des thonschiefers dominent; on en voit entre autres un beau profil dans la gorge située à peu de distance au sud de Demirdji-koï, où des thonschiefers d'un gris chatoyant et passant à des variétés ternes jaunâtres ou verdàtres se dressent verticalement, ou plongent au sud ftO" est, sous des angles de 30 à 40 degrés. Toutes ces roches ne paraissent point être fossilifères^.

1. Les roches qui, dans le cours de cet ouvrage, sont signalées sans aucune mention de caractères paléontologiques, sont censées ne renfermer aucune trace organique.

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Enfin, dans la zone littorale du Bosphore, les thonschiefers et calcaires se trouvent également associés à des grès plus ou moins micacés, et, sur quelques points seulement, à des masses non stratifiées de quartz, ainsi que nous le verrons en remontant de Péra vers Buyukderé, soit le long, soit à une certaine distance de la côte.

Sur les versants sud-est des plateaux qui dominent Péra, Bechiktach, Ortakoï et Kouroutchesmé, les thonschiefers et les calcaires affleurent fréquemment avec accompagnement d'un plongement dominant au sudest. Entre Arnaoutkoï et Bebek, le ravin où j'ai signalé (p. 431) une éruption dioritique présente de belles dénudations du schiste argileux associé à des bandes noires de pierre lydienne {kieselschiefer) . Là où ces roches se trouvent en contact immédiat avec la diorite, elles sont ou verticalement redressées ou ployées en tous sens; mais, à une certiune distance du foyer de perturbations, les caractères stratigraphiques revêtent plus de régularité, et les couches plongent généralement au nord 10'' est, sous des angles de 30 à 40 degrés.

Sur les hauteurs arrondies qui , du côté de l'ouest, dominent Arnaoutkoï et Bebek , des éruptions dioritiques percent également, çà et là, à travers les thoiischiefers; mais ici les couches plongent particulière-

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ment au nord 10** ouest, el d'ailleurs la roche n'est plus associée à la pierre lydienne noire : elle est traversée par des filons de quartz blanc, qui ont souvent une longueur considérable, se dirigeant, en moyenne, du sud-ouest-sud au nord -est- nord.

A peu de disUmce au-dessus d'Arnaoutkoï , les thonschielers passent à des calcaires foncés bleuâtres; ceux-ci plongent au nord 50" est, sous des angles de 50 à 60 degrés.

Entre Bebek et Roumeli-hissar la côte est composée de rochers élevés de calcaire foncé qui , dans la région supérieure et occidentale de la vallée de Roumili-hissar, plonge tantôt au nord 20" est, tantôt au nord-ouest. Un calcaire semblable forme de beaux groupes audessus de Bayadji-mahalessi, et Ton y voit une vaste carrière qui présente de magnifiques dénudations de la roche dont le plongement est au sud -ouest; elle offre à sa surface un réseau de losanges jaunâtres incrustés d'oxyde de fer et simulant, à s'y méprendre, des empreintes de Brachyopodes. Malheureusement je n'ai pu y découvrir aucune trace organique. C'est encore principalement le calcaire bleu foncé qui borde, en falaises abruptes, la côte entre Bayadji-mahalessi et Stenia. H encadre la tortueuse et pittoresque vallée à l'embouchure de laquelle se trouve ce dernier village. Dans la [)artie supérieure de la vallée, la roche est mise à nu dans plusieurs carrières qui alimentent de nombreux fours à chaux; les profils que ces carrières présentent sont d'une grande importance pour faire ap- [)récier les véritables caractères stratigraphiques. En

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effet, dans l'une d'elles les deux parois opposées sont sillonnées par des couches qui plongent vers le centre de l'excavation, où elles disparaissent sous des masses de détritus (c), en sorte qu'au premier coup d'œil on croit voir aut^int de strates {b b) sinclinales; mais sur certains points où les masses de détritus offrent des interruptions locales, on voit au contraire que les deux couches (a a) des parois opposées ne sont que les extrémités relevées d'une seule et même couche, et que, par conséquent, il doit en être de môme des tranches {b b). La figure suivante pourra, mieux que nous ne saurions l'exprimer, donner une idée générale de cetle disposition.

Si des dénudations semblables étaient plus fréquentes dans la contrée du Bosphore, elles expliqueraient souvent, par un phénomène de plissement ou d'inflexion, les nombreuses variations de plongemenls qu'y présentent les couches souvent sur un espace extrêmement restreint. Cela préviendrait une foule d'erreurs et de déceptions auxquelles les géologues sont exposés, par suite de la nécessité où ils se trouvent de juger du plongement des couches par leurs aflleuremenls partiels, et non par l'ensemble du gisement soustrait à kuirs regards.

Les dénudations, soit naturelles, soit artificielles, que présentent les vallées qui débouchent dans le Bosphore, disparaissent de plus en plus à mesure que Ton remonte les plateaux d'où elles descendent, et dont la charpente solide est fréquemment masquée par des dépôts détritiques. Telle est entre autres la région monotone et aride que traverse la route de Péra à Buyukderé, et où souvent l'œil ne peut apercevoir, même dans le lointain, qu'un réseau de ravins ou une accumulation de sables. Ainsi, pour ne citer qu'un seul exemple : à peu de dislance au sud-ouest-sud du Masslak, se trouve un véritable labyrinthe de ravins au milieu desquels s'élèvent une fontaine et quelques cabanes désignées sous le nom de Karlyk-koï. Là, le géologue cherche en vain un point d'appui pour classer toutes ces masses informes à travers lesquelles perceilt çà et là les calcaires et thonschiefers devoniens, qui souvent rappellent des dépôts diluviens, en raison des nombreux galets arrondis qu'ils renferment.

Depuis Stenia jusqi^à Arnaoutkoï, les calcaires qui composent le littoral ont en moyenne un plongement au sud 10"-20 ouest, sous des angles de 40 à 50 degrés. Associés aux thonschiefers, ils constituent les hauteurs qui dominent Tharapia. C'est au milieu de ces hauteurs et à peu prés à deux kilomètres de ce village, qu'on aperçoit quelques blocs de grès compacte (*t de quartz grenu, dont làge pourrait faire naître quelques doutes ; car bien que, comme nous le verrons plus tard, sur la côte asiatique et môme sur quelques points de la côte euroi)éenne, lc*s quartz se préscnlent intinu^mcnt liés

au terrain devonien dont ils reproduisent les caractères strati graphiques , il n'en est pas tout à fait de même des masses de grès et de quartz isolés des environs de Tharapia, qui forment des dalles disséminées sur la surface du sol, sans offrir une relation quelconque avec les calcaires et les thonschiefers au milieu desquels ils se trouvent; dès lors, ils pourraient tout aussi bien être les débris d'un dépôt horizontalement stratifié appartenant à une époque géologique assez récente.

La côte entre Tharapia et Buyukderé offre une succession non interrompue de belles dénudations que Ton peut étudier avec d'autant plus de facilité , qu'un sentier très-commode, destiné à être converti un jour en une route carrossable, y passe au pied même des falaises dont les flancs sont sillonnés par les couches diversement redressées de calcaire et de thonschiefer. En s'avançant le long de ce littoral, on voit d'abord, entre Tharapia et le cap de Kiretchbournou , le calcaire bleu foncé, traversé de veines de kalkspath blanc et passant à un thonschiefer gris cendré, plonger au nord 30^ ouest, nord 50** ouest et nord 60** ouest, sous des angles de 60 à 80 degrés , tout en présentont de nombreuses perturbations accompagnées de plissements et torsions variées; ainsi, h côté même (au sud) du cap Kiretchbournou, les régions supérieures des falaises plongent au sud-ouest-sud.

A mesure que Ton s'éloigne de ce cap pour se rapprocher de Buyukderé, on voit se succéder les plongements suivants au sud 50** ouest, au nord 50* ouest

au sud 50** est, et à l'ouest, sous des angles compris entre 25 et 70 degrés.

Les parois de l'étroite vallée par laquelle la route de Péra débouche dans la partie méridionale de la plaine de Buyukderé offrent un magnifique profil de couches puissantes de calcaire bleu foncé diversement ployées et contournées.

Les versants méridionaux du massif boisé de Kabatach, qui bordent, au nord, la vallée de Buyukderé, sont sillonnés en tous sens, particulièrement du nord au sud, par des ravins profonds et plus ou moins ramifiés qui laissent partout apercevoir les calcaires bleus foncés et les thonschiefers , çà et là nuancés de jaune ou de rouge par l'oxyde de fer, et associés à des grès renfermant beaucoup de paillettes de mica blanc. Toutes ces roches sont fortement redressées et plongent soit au sud 60' est, soit au sud 20'' ouest.

Enfin, lorsqu'on descend du revers septentrional du Kabatach dans la profonde vallée de Kaslanésou , on aperçoit, à l'extrémité orienlale de celle-ci, quelques rochers de quartz grenu, massif, blanc, sillonné do veines rouges d'oxyde de fer; ces roches se dressent isolément au pied du versant du Kabatach , qui sert de bord méridional ;\ la vallée de Kaslanésou. Mais à mesure qu'on descend , on voit des feuillets de quartz s'associer confusément ;\ un thonschiefer tantôt compacte, foncé, à éléments imperceptibles, tantôt micacé, à gros grain, simulant certains grès, et offrant des teintes variées de gris cendré, de jaune sale, de rouge et de bleiiAlre. Le plongemenl de ces roches

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offre également les plus grandes variations, étant tantôt au sud-ouest, tantôt au nord-ouest ou à l'ouest, sous des angles de 50 à 70 degrés. Le fond.de la vallée de Kastanésou est, çà et là, revêtu de quelques dépôts de détritus horizontalement stratifiés et ne remontant peut-être qu'à une époque récente. Mais ce qui caractérise particulièrement la vallée de Kastanésou, c'est le contraste tranché que dans sa partie inférieure (près du village de Saryari) présentent ses deux bords; car, tandis que le bord méridional formé par le Kabatach est composé de rochers pittoresques et boisés de calcaire et de thonschiefer à couches diversement redressées, le bord septentrional frappe par les contours arrondis de ses arides masses désagrégées. Or, c'est précisément sur ce bord que se trouve la limite entre les terrains devoniens et les roches éruptives, limite signalée par des gîtes de pyrites de cuivre et de fer, qui sont l'objet d'une exploitation connue sous le nom de mines de Saryari. Nous allons nous y arrêter un moment.

Ainsi que je l'ai déjà dit, les mines de Saryari sont situées à côté du village de ce nom, sur le bord septentrional de la vallée, presque vis-à-vis de la fon-

KT COXSTWïnOPLK. if):;

taine et du café de KasUuiésou. Les travaux d'exploitation consistent en un certain nombre d'excavations irrégulières, creusées pour la plupart dans un sens oblique , et présentant la (igure de petites galeries d'une longueur d'autant moins grande que les mineurs s'empressent de les abandonner à la moindre apparition de l'eau. Or, comme les pluies ne sont retenues que par les masses argileuses qui composent le sous -sol, elles entraînent des trouées à la suite de chaque affleurement du minerai.

Au moment où je visiUii les mines (le 15 août 1863), les travaux y étaient complètement suspendus par suile d'une contestation qui s'était élevée entre les concessionnaires, dont les requêtes étaient en voie d'examen auprès des autorités. Il n'y avait au reste qu'une seule mine exploitée, mais j'ai dû renoncer à y descendre, car près de l'orifice de la galerie la roche métallifère était déjà enlevée , et il aurait fallu la chercher en se glissant sur le ventre le long d'un conduit non-seulement fort rétréci, mais encore obstrué de fange et de déblais, et dont les parois (ainsi que cela se pratique en Turquie dans prescjue toutes les exploitations de gites métallifères) n'avaient pour toute maçonnerie qu'une couche de branches et de fagots, et pour appuis que quelques pieux fichés de distance en distance. En conséquence, il ne me fut possible de me former une idée relativement au gisement du minerai et des roches encaissantes, que par l'examen des énormes déblais, ainsi qu'à l'aide de renseignements recueillis auprès des ouvriers mineurs.

Comme il y a déjii plus de vingt ans que durent les travaux, à la vérité assez superficiels de Saryari, ces déblais se sont successivement accumulés d'une manière prodigieuse. Ils revêtent d'une nappe diversement nuancée de jaune, de rouge, de blanc, de bleuâtre, etc., tous les mamelons qui forment le bord septentrional de la vallée de Kastanésou. Voici en quoi consistent particulièrement ces déblais, dont la composition a dû subir bien des modiûcations depuis qu'ils se trouvent exposés à rinfluence des agents extérieurs, parmi lesquels il en est, comme les eaux pluviales, qui ajoutent à Taction chimique de dissolution et de recomposition une grande puissance mécanique, en ravinant, mélangeant et bouleversant toutes ces masses diverses, plus ou moins pulvérulentes :