CHAPITRE X

Des points de ressemblance qui existent entre le limon de VAtlantique et la craie blanche. — Des différences qui les distinguent. — Composition de la craie. — Théorie de la permanence de la formation de la craie. — Objections. — Arguments en faveur de la théorie fournis par la Géologie et par la Géographie. — Ancienne distribution des mers et des terres. — Preuves tirées de la Paléontologie. — Les roches crayeuses. — Les Eponges modernes et les Ventriculites. — Les Coraux. — Les Echinodermes. — Les Mollusques. — Opinions du professeur Huxley et de M. Prestwich. — De la composition de l’eau de mer. — Présence de matières organiques. — Analyses des gaz qui y sont contenus. — Différences dans les pesanteurs spécifiques. — Conclusions.

APPENDICE A. — Résumé des résultats des expériences faites sur divers échantillons d’eau de mer pris à la surface et à différentes profondeurs, par William Lant Carpenter.

APPENDICE B. —- Résultats de l'analyse de huit échantillons d’eau de mer recueillis pendant la troisième croisière du Porcupine, par le D° Frankland.

APPENDICE CG. — Notes sur des spécimens du fond recueillis pendant la première croisière du Porcupine, en 1869, par David Forbes.

APPENDICE D. — Notes sur l'acide carbonique contenu dans l’eau de mer, par John Young Buchanan, chimiste de l'expédition du Challenger.

Dès que les échantillons du fond des régions moyennes de l'Atlantique, rapportés par la sonde, eurent été soumis à l’analyse chimique et à l’examen du microscope, l’analogie de sa composition et de sa structure avec celles de l’ancienne craie frappa plusieurs des observateurs. J’ai déjà décrit le carac— tère général et le mode d’origine du grand dépôt calcaire qui parait recouvrir la plus grande partie du lit de l’Atlantique. Si Von prend un morceau de craie blanche commune dans le midi

DE LA FORMATION ACTUELLE DE LA CRAIE. 307 de l’Angleterre, qu’on le désagrége dans l’eau au moyen d’une brosse, et qu’on place ensuite sous le microscope une goutte du liquide laiteux qui résultera de l’opération, on voit que, comme le limon de l'Atlantique, cette craie est composée en grande partie par de fines particules amorphes de chaux, avec quelques fragments de coquilles de Globigérines, plus rarement de ces coquilles entières, et d’une proportion considérable (près d’un dixième dans certains échantillons) de Coccolithes, qu'aucun caractère ne distingue de ceux du limon océanique. Dans leur ensemble, deux préparations, l’une de craie désagrégée dans l'eau, l’autre du limon de l’Atlantique, se ressemblent si parfaitement, qu'il n’est pas toujours facile, même pour un micrographe expérimenté, de les distinguer. On peut se rendre compte aussi de la composition de la craie en la découpant, comme l'ont fait Ehrenberg et Sorby, en tranches minces et diaphanes, ce qui permet de démontrer très-bien le mode d’agrégation des différentes substances dont elle est composée.

De nombreuses expériences ont rendu de plus en plus évidentes ces ressemblances frappantes qui mettent hors de doute que la craie de la période crétacée et le limon crayeux mo derne de l’Atlantique sont identiques; des études plus appro— fondies encore sont venues prouver qu'il existe cependant entre eux des différences importantes. La craie blanche est très-homogène, plus peut-être qu'aucune autre roche sédimen— taire, car on peut dire qu’elle constitue du carbonate de chaux presque pur. Voici, du reste, l'analyse, faite par M. David Forbes’, de la craie blanche de Shoreham (Sussex) :

Carbonate. de. chau §. RARES: 98,40 Carbonate de magnésie. 325... 5.5 5 0,08 Debris msblables: so APR ALAN 1,10 Alumineretdechets = area nr ere 0,42

La craie grise de Folkstone elle-même contient une forte

1. Citée dans le discours présidentiel de M. Prestwich, 1871.

proportion de carbonate de chaux, les autres substances n’y existent que comme impuretés, et n’entrent pas dans la composition de la roche. L’analyse suivante, faite par M. Forbes, indique quelle est la base de la craie grise de Folkstone :

Carbonate de chaux..... Po Sh Spottt Deen Carbonate de magnésie. .............. 0,31 Débris de roches insolubles. .......... 3,61 Acide phosphorigue 7). es. ace } : : traces Allumimevetwdéchet ss PERRET a eae \ Chlorure te soditims. Wiis) Te ER M 1,29 ARR OR NE TRES CAR ARE AU 0,70

I] est à remarquer, dans cette analyse, que la craie blanche, presque toujours associée au grès vert et au silex, ne ren— ferme pas un atome de silice.

Le limon crayeux de |’Atlantique ne contient pas plus de 60 pour 100 de carbonate de chaux, avee 20 a 30 pour 100 de silice, et des proportions variables d’alumine, de magnésie et d'oxyde de fer. Il faut se rappeler cependant que fa craie se présente sous sa forme la plus pure dans les rochers des côtes anglaises, tandis que dans d’autres parties du monde elle affecte un caractère tout différent et contient du carbonate de chaux dans des proportions tout autres. M. Prestwich cite une couche de la eraie blanche de Touraine (terrain sénonien) dont le carbonate de chaux est entièrement absent.

On ne saurait mettre en doute qu'il n’y ait en voie de formation, au fond de l'Océan, une vaste étendue de roches qui res— semblent beaucoup à la craie. L'ancienne craie, la formation erétacée, qui, dans certaines parties de l'Angleterre, s’est trouvée soumise à une énorme dénudation, et qui est recouverte par les couches de la série tertiaire, a été formée de la mème manière et dans des circonstances à peu près identiques. Ceci est probablement vrai non-seulement pour la craie, mais encore pour toutes les grandes formations calcaires. Les restes de Foraminifères abondent à peu près partout; quelques-uns

sont spécifiquement identiques avee les formes vivantes, et dans un grand nombre de calcaires de toutes les époques le D' Gümbel a trouvé les Coccolithes si caractéristiques.

Longtemps avant les recherches actuelles, certaines considérations m’avaient fait juger très-probable l'existence, dans les parties les plus profondes’ de l'Atlantique, d’un dépôt en voie de formation. Je pensais que la composition en pouvait varier dans les détails, mais que les caractères généraux en devaient ètre partout les mêmes. Ce dépôt, selon moi, s’accumulait d’une manière continue depuis la période crétacée, ou même depuis des époques plus anciennes encore, Jusqu'à nos Jours. J’exposai cette idée dans ma première lettre au D" Carpenter, en insistant sur l’opportunité d’une exploration du fond de la mer, et elle a trouvé une chaleureuse approbation ‘chez mon collègue, dont l'opinion est d’un grand poids à cause des études approfondies qu’il’a faites de plusieurs groupes des animaux dont les restes entrent dans la composition de la craie ancienne, ainsi que dans la craie de nouvelle formation.

A notre retour de l'expédition du Lightning, dont les résultats nous avaient paru justifier amplement notre théorie, nous nous sommes exprimé d'une manière qui rendait mal notre pensée, puisqu'elle n’a pas été comprise, en disant que nous pouvions, dans un certain sens, nous considérer comme vivant encore dans la période crétacée. Plusieurs géologues éminents, parmi lesquels se trouvent sir Roderick Murchison et sir Charles Lyell, ont critiqué cette opinion; mais leur désapprobation s’adressait moins, parait-il, à l'opinion elle-même qu'aux termes dans lesquels elle se trouvait exprimée : aussi je crois que la théorie de la permanence de la eraie, dans le sens où nous l’entendons, est maintenant généralement acceptée.

Je ne prétends point soutenir que la phrase, « nous vivons encore dans la période crétacée », soit exacte dans son acception strictement scientifique; mais cela vient de ce que les termes d'époque géologique et de période géologique ont un sens parfaitement indéterminé. Nous parlons indifféremment

de la période silurienne, de la période glaciaire, sans nous préoccuper de leur valeur totalement différente; de la période tertiaire, de la période miocène, bien que l’une soit comprise dans l’autre. Notre manière de nous exprimer, dans son sens populaire, s’accordait done avec l’idée qui, jusqu’à une époque toute récente, était généralement répandue ; qu’une période a, dans les régions où elle a été étudiée et définie, quelque chose comme un commencement et une fin, qu’elle trouve ses bornes dans telle époque de changements, tels qu’élévation, dénudation ou autres influences dues au cours des siècles. Il serait inadmissible de parler de deux parties d’un dépôt permanent, quelque éloignées que soient les époques de la formation de ce dépôt et quelque distinctes que puissent être les faunes qu'il renferme, comme appartenant à des périodes géologiques différentes.

C'est certainement dans ce sens que, dans un discours pro— noncé en avril 1869, devant un auditoire populaire, j'exprimai l’opinion que ce n’est pas seulement de la craie qui se trouve en voie de formation dans l'Océan, mais bien la craie par excellence, la craie de la période crétacée. En résumant ses objections à cette théorie, sir Charles Lyell dit ‘: « Le leeteur comprendra tout de suite que les noms d’océan Atlantique, Pacifique ou Indien, sont de simples termes géographiques sans signification quand on les applique à la période éocène, et surtout à la période crétacée, et que dire que la craie s’est formée d’une manière ininterrompue dans l'Atlantique, est aussi inadmissible au point de vue géographique qu’à celui de la géologie. » J’avoue que la difficulté géographique m’échappe: l'océan Atlantique est certainement un terme géographique; la dépression dont il est ici question occupant l’espace qu’on désigne actuellement de ce nom-là, il nous a paru que lem— ployer était la maniére la plus simple d’en indiquer la position. Les probabilités nous paraissent être en faveur de la for-

1. The Students Elements of Geology. By sir Charles LyeLr, Bart., F. R. S. London, 1871; p. 265.

mi

mation non interrompue de la craie sur plusieurs points de cet espace, et notre croyance est fondée sur des données physiques et paléontologiques.

Tous les principaux soulévements au nord de l’Europe et au nord de Amérique sont d’une date de beaucoup antérieure au dépôt des couches tertiaires et même des secondaires, bien que quelques-uns d’entre eux, tels que les Alpes et les Pyrénées, aient reçu, à une époque plus récente, des accroissements considérables. Ces couches plus nouvelles ont done été déposées de facon à conserver certains rapports de position qui existent encore à l’époque actuelle. Bien des oscillations ont, sans aucun doute, eu lieu depuis, et il n’est probablement aucune portion du plateau européen qui n’ait subi ses alternances de terre et de mer; mais il est difficile de démontrer que, dans le nord de l'Europe, ces oscillations aient dépassé 4000 à 5000 pieds, distance verticale la plus grande qui sépare la base des tertiaires des points les plus élevés où l’on trouve sur les pentes et sur les crétes des montagnes des coquilles tertiaires et posttertiaires. Un simple abaissement de 1000 pieds suffirait cependant pour amener sur la plupart des terres septentrionales une mer de 100 brasses de profondeur, plus profonde que la mer d'Allemagne, et un exhaussement de même proportion réunirait les Shetland, les Orcades, la Grande-Bretagne et l'Islande au Danemark et à la Hollande, laissant seulement un fjord profond entre la péninsule Britannique et la Scandinavie. Ii faut se rappeler les nombreuses preuves que nous possédons de ces oscillations, qui varient de 1000 pieds à un maximum de 4000 à 5000 pieds, et qui se sont répétées fréquemment dans le monde entier, à des époques relativement récentes, réunissant les terres, puis les séparant par des mers peu profondes, pendant que la position des grandes profondeurs demeurait la même, pour comprendre l'importance de la détermination exacte des profondeurs des mers dans toutes les études qui ont pour objet la distribution géographique et

l’origine de faunes spéciales.

En jetant un coup d'œil sur la carte (pl. VIII), en se rappelant que le même ordre existe dans les roches plus récentes de l'Amérique du Nord, il parait évident que le résultat de ces élévations et de ces abaissements de moindre importance, a été un relèvement général des bords, avec dépression d'un , bassin dont l’axe de longueur coïncide dans son ensemble avec l’axe de longueur de PAtlantique. Les couches jurassiques affleurent le long des bords extérieurs du bassin ; les couches crétacées forment une bande médiane, pendant que les dépôts tertiaires occupent les creux et les vallées. Toutes ces couches cependant conservent les unes avec les autres, et toutes avec les plages de la mer actuelle, un certain parallélisme, déter— miné par le contour des terres primitives et par la direction des chaînes de montagnes les plus anciennes.

Depuis le 55° parallèle de latitude nord jusqu'à l'équateur, il existe sur chacun des côtés de l’Atlantique une dépression de 600 à 700 milles de largeur, ayant une pro— fondeur moyenne de 15 000 pieds. Ces deux vallées sont séparées par le plateau volcanique récent des Açores. Il ne nous parait pas probable qu'il se soit produit dans l'hémisphère septentrional aucune oscillation générale assez importante pour créer ces immenses abimes ou pour les transformer en terre ferme.

S'appuyant sur des données physiques et paléontologiques, M. Prestwich suppose que l’ancien océan crayeux qui formait une grande zone à travers le midi et l’est de l’Europe et le centre de |’Asie, d’une part, Visthme de Panama et la partie sud de l'Amérique du Nord, de l’autre, était séparé de la mer Arctique par une barrière de terres, circonstance à laquelle il devait sa température plus élevée et plus égale jusqu’au fond. Tout porte à croire que cette barrière a existé au nord du grand bassin atlantique, et qu’elle était la prolongation de la ceinture des terres septentrionales sur lesquelles il n’existe aucun dépôt de roches crétacées. Il dit que «s'il existait une barrière semblable à l’époque de la craie, et que cette barrière

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DE LA FORMATION ACTUELLE DE LA CRAIE. 403 ait été submergée pendant la première partie de la période tertiaire, cette circonstance, rapprochée des conditions si diffé rentes de profondeur où l’on a trouvé la craie et les tertiaires inférieurs, suffirait pour expliquer l'interruption qui se trouve entre les faunes des deux périodes. »

D’après les renseignements connus sur les profondeurs de l'Atlantique du Sud et du Pacifique du Nord, on n’a cependant aucune raison de supposer qu'il ait existé récemment une barrière qui séparat la mer polaire de l'hémisphère méridional des autres mers; on ne saurait comprendre comment il en résulterait le fait avancé par M. Prestwich, à moins de prendre en considération un autre fait dont l’existence parait être démon trée. Un bane de roches crétacées entoure notre globe, et passe un peu au nord de l'équateur, partout où il y a terre ferme; l'étude des profondeurs fait supposer que ce bane crayeux se prolonge également à travers les grands bassins océaniques. Il paraitrait done qu’à cette époque aueun continent s'étendant du nord au sud ne venait mterrompre le courant équatorial, faire dévier du nord au midi les eaux chaudes de l'équateur, ct donner lieu en retour à un courant des eaux polaires. Ce fait détruirait la principale, sinon l'unique eause de la basse tem— pérature qui règne actuellement dans les grandes profondeurs des tropiques. D’après cette théorie, l’abaissement de température, cause de l'interruption de la faune, serait produit plus encore par l’élévation de l'Amérique centrale, de Visthme de Panama et des côtes orientales du continent asiatique, que par la dépression de la barrière septentrionale qui a ouvert le bassin arctique.

« Si, à une époque antérieure à la nôtre, le climat de notre globe a été beaucoup plus chaud ou beaucoup plus froid qu'à l’époque actuelle, il a dû conserver cette température plus élevée où plus basse pendant une succession d’époques géologiques.... La lenteur des changements climatériques à laquelle il est fait ici allusion est due a la grande profondeur de la mer

par rapport à l'élévation des terres et à l'immense laps de temps qui est nécessaire pour amener un changement dans la position des continents et des grands bassins océaniques. — La hauteur moyenne des terres n’est que de 1000 pieds; la profondeur de la mer de 15 000 pieds : conséquemment, des mouvements verticaux de 1000 pieds dans chaque direction, de haut en bas ou de bas en haut, doivent avoir pour résultat de grands déplacements de terre et d’eau dans les espaces continentaux autour desquels existent de vastes mers dont la profondeur ne dépasse pas 1000 pieds; tandis que des mouvements d’égale importance n’occasionneraient pas de changements sensibles dans l'Atlantique ou dans le Pacifique, et ne transformeraient ni les espaces continentaux, ni les étendues océaniques. Une dépression de 1000 pieds aménerait la sub— mersion de vastes espaces de terre, mais il faudrait quinze fois ce mouvement pour faire de ces terres une mer de profondeur moyenne, ou pour transformer un des continents actuels en une mer de 3 milles de profondeur *. »

La grande étendue des tertiaires en Europe et au nord de l'Afrique donne la mesure de tout ce qui a été gagné de terrain pendant les périodes tertiaire et post-terhiare, et les grands massifs de montagnes du midi de l’Europe témoignent de grands bouleversements locaux. Bien que les Alpes et les Pyrénées soient de nature, par leur altitude et par leur éten— due, à produire une profonde impression sur l’esprit humain, ces montagnes réunies et nivelées ne couvriraient la surface de l'Atlantique que d’une couche de six pieds d'épaisseur, et il faudrait au moins 2000 fois leur volume pour remplir son lit. Pendant que les bords de ce que nous appelons la erande dépression atlantique se soulevaient graduellement, sa partie centrale a pu subir une dépression équivalente ; mais il est peu probable que, les traits principaux du contour de