ROCHES AQUEUSES. [ CD. II

fragments imperceptibles de coquilles et de coraux, ou bien de grains calcaires liés par un ciment. On pourrait appeler les calcaires de ce dernier genre grès calcaires ; mais cette dénomination convient mieux à une roche dont les grains sont en partie calcaires et en partie siliceux, ou à des grès quartzeux cimentés par le carbonate de chaux.

La variété de calcaire que Ton nomme oolite se compose de nombreux petits grains ovoïdes semblables à des œufs de poisson ; chacun de ces grains contient ordinairement , à son centre, un petit fragment de sable autour duquel des croûtes concentriques de matière calcaire se sont accumulées.

Tout calcaire assez dur pour recevoir un beau.poli est appelé marbre. Un grand nombre de marbres sont fossilifères ; mais le marbre statuaire, (pie Ton nomme aussi calcaire saccharoïde parce que sa structure ressemble à celle du sucre, est dépourvu de fossiles, et passé, dans plusieurs cas, à la série métamoi-phique.

. Le calcaire siliceux est un mélange intime de carbonate de chaux et de silice ; il est d'autant plus dur qu'il contient une plus forte proportion de matière siliceuse.

On peut s'assurer de la présence du carbonate de chaux dans une roche, en versant à la surface une j^tite goutte d'acide sulfurique ou nitrique, ou muriatique, ou même de vinaigre fort ; la chaux ayant une plus grande affinité chimique pour chacun de ces acides que pour l'acide carbonique, s'en empare immédiatement pour former de nouveaux composés, tels que sulfate, ou nitrate, ou muriate de chaux. L'acide carbonique, une fois séparé de la chaux, s'échappe BOUS forme de gaz et fait effervescence par le dégagement de petites bulles au travers du liquide. Cette effervescence est vive ou faible, suivant le degré de pureté ou de mélange du calcaire, ou, pour m'exprimer en d'autres termes, suivant la quantité de matière étrangère qui se trouve mêlée au carbonate de chaux. Sans cet essai, l'œil le plus exercé ne pourrait pas toujours reconnaître la présence du carbonate de chaux dans les roches*

Cii.W] ROCHES CALCA1HKS. 21

Les trois classes de roches ci-dessiis mentionnées, siliceuses, argileuses ou calcaires, passent constamment de Tune à l'autre et se rencontrent rarement dans un état de séparation parfaite ou de forme pure. (Vest par une exception à la règle générale, que Ton rencontre un calcaire aussi pur que la craie blanche ordinaire, ou une argile aussi exclusivement alumineuse que celle que Ton emploie dans le Comouailles pour la fabrication de la porcelaine, ou du sable aussi complètement composé de grains siliceux que le sable blanc d' Alum-Bay, dans Tîle de Wight, ou un grès aussi quartzeux que le grès de Fontainebleau. Le plus souvent, nous trou^ vons le sable et Fargile, ou l'argile et la marne, mélangés dans la même masse. Lorsque le sable et l'argile dominent ^ la fois dans une roche, on appelle ce mélange limon. S'il y a beaucoup de matière calcaire dans l'argile, on l'appelle marne , mais malheureusement on a employé d'une manière si vague cette expression, qu'elle est devenue parfois très îimbiguë. On l'a appliquée aux substances dans lesquelles il n'y a pas de chaux, comme à ce limon rouge que l'on nomme marne rouge dans certaines parties de l'Angleterre. Les agriculteurs ont l'habitude de donner le nom de marne à. tout sol qui, de même que la véritable marne, tombe en poussière quand on l'expose à l'air. De là vient la confusion dans l'emploi de ce mot pour désigner les sols formés de limon et faciles à travailler à la charme, quoique dépourvus de chaux.

Le schiste marneux est à la marne ce que le schiste est à l'argile ; clest un schiste calcaire. Il est abondant dans certains pays, surtout dans les Alpes de la Suisse. Le calcaire argileux ou marneux est également fort commun.

Je ne sache pas qu'il existe dans la composition des couches sédimentaires d'autres roches assez importantes pour qu'il soit nécessaire de nous arrêter ici sur leurs caractères. Je dois cependant en mentionner encore deux : le calcaire magnésien ou dolomie , et le gypse. Le calcaire magnésien est composé de carbonate de chaux et de carbonate de ma-

22 ROCHES AQUEUSES. [ Cu. II.

gnésie ; la proportion de ce dernier élément est, dans quelques cas, de près de la moitié. Le calcaire magnésien fait une effervescence bien plus lente et plus faible dans les acides que le calcaire ordinaire. En Angleterre, il est généralement de couleur jaunâtre, mais il varie beaucoup quant à ses caractères minéralogiques : il passe successivement de F état terreux à Tétat compacte, en acquérant une grande dureté. La dolomie , si commune dans plusieurs parties de T Allemagne et de la France , est aussi une variété de calcaire magnésien qui présente ordinairement une texture grenue.

«ypse. — Le gypse est une roche composée d'acide sulfurique , de chaux et d'eau. Il est habituellement tendre, d'un blanc jaunâtre et d'une texture semblable à celle du sucre ; mais il est aussi quelquefois entièrement composé de cristaux lenticulaires. 11 est insoluble dans les acides et ne fait pas effervescence comme la craie ou la dolomie, car il ne contient pas de gaz acide carbonique ou air fixe, la chaux s'y trouvant déjà combinée avec l'acide sulfurique pour lequel elle a encore plus d'affmité que pour aucun autre acide. Le gypse anhydre est une variété rare , dans laquelle F eau n'entre pas comme partie constituante. La marne gypseuse est un mélange de gypse et de marne. L'albâtre est une variété de gypse, grenue ou compacte, qui se trouve en masses assez considérables dans la nature pour être employées dans la sculpture et dans l'architecture. L'albâtre se présente quelquefois sous la forme d'une substance pure et blanche conune la neige, par exemple à Volterra, en Toscane. C'est à cet état qu'on le travaille en objets d'art à Florence et à Livoume. L'albâtre est moins dur que le marbre et plus facile à travailler.

Fonmeii de •tratiflca«ioii. — Une série de couchos se compose d'une, de deux, et parfois d'un plus grand nombre des roches précédentes alternant par lits.

Ainsi, dans les districts houillers d'Angleterre, il n'est pas rare de compter toute une série de lits de grès, les uns d'un grain plus fin, les autres d'un grain plus grossier, quelquesuns de couleur blanche, d'autres de couleur noirâtre, etc..

eu. Il ] FORMES DE STRATIFICATION. 23

et, sons ces lits, d* autres lits de schiste et de grès qui se divisent en feuillets et contiennent de belles empreintes de plantes. Puis on découvre des couches de charbon pur ou impur, alternant avec d'autres schistes et d'autres grès, et, au-dessous du tout, se trouvent peut-être des lits calcaires remplis de coraux et de coquilles marines, chaque lit restant distinct F un de l'autre par certains fossiles ou par l'abondance d'espèces particulières de coquilles ou de zoophytes.

Cette alternance de différentes espèces de roches produit la stratification la plus distincte ; dans une série de plusieurs centaines de couches, on rencontre souvent des lits de calcaire et de marne , de conglomérat et de grès, de sable et d'argile, qui reviennent plusieurs fois, dans un ordre presque régulier. Les causes qui peuvent avoir produit ces phénomènes sont diverses ; je les ai discutées à fond dans mon Traité des changements modernes qui ont eu lieu sur la surface de la terre (1). On voit, dans les chapitres qui ont trait à ce sujet, que les rivières qui se jettent dans les lacs et dans les mers sont chargées de sédiments variables en quantité, en composition, en couleur et en grain selon les saisons ; leurs eaux sont, en de certains temps, abondantes et rapides , en d'autres temps basses et tranquilles ; leurs divers tributaires inondent des contrées et des sols différents, et se chargent conséquemment de sédiments particuliers suixBXïi les époques. J'ai également démontré que les flots de la mer et les courants creusent et minent les falaises pendant les orages de l'hiver, et entraînent au fond des eaux les matières qu'ils ont arrachées ; tandis que, pendant la saison tranquille, les mouvements de l'Océan ne précipitent que la boue la plus fine.

Il n'entre pas dans le but de cet ouvrage de donner une description détaillée de ces actions qui se sont répétées d'année en année et de siècle en siècle, comme elles le font

(I) Consultez rînlcx aux Principes de géologie : Stratification, Courants, Deltas, Eau, etc.

2/l ROCHES AQUEUSES. r ^n. H.

encore aujourd'hui ; mais je puis donner une explication do la manière dont se sont formés certains grès micacés, ceux, par exemple, dans lesquels on aperçoit d'innombrables et minces feuillets de mica qui séparent d'autres feuillets de sable fin quartzeux. J'ai observé cette même disposition de matières dans la vase récemment déposée dans la baie de la Roche-Saint-Bemard, en Bretagne, à l'embouchure de la [iOire. Les roches environnantes sont de gneiss ; elles alimentent la vase qui consiste en argile brune feuilletée, divisée par de petites veines de mica. On peut, par une expérience très simple, se rendre compte de la séparation du mica dans ces cas et dans celui des grès. Si l'on jette dans le courant d'un niisseau clair et limpide une poignée de sable quartzeux mélangé de mica, on voit aussitôt un départ des matières s'opérer par l'eau : les grains de quartz iront presque immédiatement au fond, tandis que les feuilles de mica mettront plus de temps pour y arriver et seront entraînées plus loin dans le courant. Au premier moment, l'eau sera trouble, mais bientôt les surfaces planes des feuilles de mica apparaîtront en reflétant une lumière argentée, puis descendront lentement pour aller former au fond un lit de lames micacées très distinctes. Le mica est le plus lourd des deux minéraux, mais il reste plus longtemps suspendu sur le fluide, à cause de la plus grande étendue de surface qu'il présente. Il devient donc facile de reconnaître que là où là vase sera soumise aux mouvements d'une rivière ou de la marée, les feuilles de mica seront entraînées plus loin et ne se déposeront pas dans les mêmes endroits que les grains de quartz ; et, puisque la force et la rapidité du courant varient de temps à autre, des couches de mica et de sable seront successivement apportées sur le même fond.

VorisonteUté primitive. — On admet généralement que les surfaces supérieure et inférieure des couchés,' ou plans de stratification, sont parallèles. Quoique cette assertion ne soit pas exactement vraie, les plans approchent toutefois du parallélisme, par la raison que le sédiment a ordinairement été

Cil. IL 1 HORlZONTAilTf: PRIMITIVE. 25

déposé en lits à peu près horizontaux. On ne saurait attribuer la cause de cette disposition à un nivellement, ni à une horizontalité primitive du lit de la mer, car on sait que, dans les endroits où aucune matière adventice n'a été déposée, le fond de la mer est aussi inégal que la surface de la terre, et présente, comme elle, des montagnes, des vallées et des ravins. Cependant , si la mer venait à baisser , ou Teau à se retirer près de l'embouchure d'une grande rivière où un delta aurait primitivement existé, nous verrions de vastes plaines de vase et de sable laissées à sec, et qui, à l'œil, apparaîtraient parfaitement unies, quoique, en réalité, elles inclineraient doucement de la terre vers la mer.

La tendance qu'ont les couches nouvellement formées à prendre une position horizontale, vient principalement du mouvement de l'eau, qui oblige les particules de sable ou de boue à se précipiter, et à se fixer dans des cavités où elles sont moins exposées à la violence des courants que lorsqu'elles étaient sur des points élevés. La vélocité du courant ^et le mouvement des ^agues diminuent d'intensité à mesure que l'on descend, et ils sont à leur minimum dans les endroits où l 'eau est la plus profonde.

On peut observer quelquefois de bons exemples du phénomène que nous venons de signaler dans le voisinage d'un volcan où une section soit naturelle , soit artificielle, a été l)roduite ; elle laisse apercevoir ime succession de bandes diverses de sable et de cendres de différentes couleurs, qui sont tombées en pluie sur un sol inégal. Supposons que A, B (fig. 1) aient été deux élévations séparées par une vallée ; ces inégalités primitives de la surface ont graduellement disparu sous fig. i.

des lits de sable et de cendres, c, rf, e; la surface e est aujourd'hui parfaitement unie. Quoique les matières des premières bandes se soient disposées de manière à s'adapter à peu près à la forme du sol A , B , on voit cependant que chacune d'elles est plus épaisse vers le fond. Une grande

2(5 ROCHES AQUEtSES. [ Cil. II.

quantité de particules ont été entraînées d'abord par leur propre poids au bas des pentes \ et B, et d'autres ensuite ont été emportées par le vent à mesure qu elles tombaient du sommet, et se sont logées dans les cavités ; aussi ces cavités ont-elles été de plus en plus effacées à mesure que les couches se sont accumulées decke. On rendrait peut-être plus claire l'explication qui précède en supposant un certain nombre de tranchées parallèles, ouvertes d'abord dans une plaine de sable mouvant, telle que le désert d'Afrique, et dont le vent aurait ensuite fait disparaître jusqu'aux moindres vestiges, en rétablissant la surface aussi unie qu'elle Tétait auparavant.

L'eau peut, dans son mouvement, exercer sur de semblables matières son action de nivellement plus facilement que l'air, car la plupart dçs pierres perdent dans l'eau plus d'un tiers du poids qu'elles avaient dans l'air; la pesanteur spécifique des roches étant en général comme 2 1/2, comparée à celle de l'eau prise pour unité. Mais la légèreté du sablQ ou de la vase est encore plus grande dans la mer , car la densité de l'eau salée excède celle de l'eau douce.

Quelque uniforme et horizontale que puisse être en général la surface des dépôts nouvellement formés, il existe pourtant encore bien des causes désorganisatrices : tels sont

FiG. t. — Coup« de couches de grès, de grès grossier el de conglomërat.

les remous et les courants qui se meuvent tantôt dans un sens, tantôt dans un autre, et qui ne laissent pas que de faire naître de fréquentes irrégularités. On peut quelquefois suivre .un lit de calcaire, de schiste ou de grès sur une distance continue de quelques centaines de mètres , mais on finit presque toujours par trouver que chaque couche en particulier s'amincit de plus en plus, et permet à d'autres couches qui étaient primitivement au-dessus et au-dessous de son

Cii.II. ] STRATIFICATION DIAGONALE OU CROISÉE. 27

niveau de se rencontrer et de se joindre. Si les matières qui les composent sont dures, comme dans les grès et les conglomérats, les mêmes lits ne peuvent continuer sur une longueur de quelques mètres sans qu'ils varient dans leurs dimensions, et souvent ils se terminent brusquement (fîg. 2) .

S«ratifleaUoii diagonale on croisée. — Il est auSsi im

autre phénomène qui se renouvelle fréquemment : on rencontre des séries de couches composées chacune en particulier d'un certain nombre de feuillets (fig. 3) dirigés obliquement aux plans généraux de la stratification. On a donné

FiG. 5. .

- Coupe de sable à Sundy Hill, pris de BigglesWade, Bedfordshirr. Haulear : 6 mètres. (Formotioo de Grès rert.)

à cette disposition diagonale le nom de stratification fausse ou croisée. Ainsi, dans la coupe (fig. 8), on voit sept ou huit grandes couches de sable meuble, jaune et brun ; les lignes r/, ô, c, désignent quelques-uns des plans de stratification qui sont presque horizontaux. La plus grande partie des lames subordonnées à ces couches ne sont pas conformes à leurs plans, mais souvent inclinées, et leur inclinaison est quelquefois dirigée vers tous les points de la boussole. Lorsque le sable est meuble et incohérent, comme dans le cas que nous représentons ici , la déviation des lames interférentes

28 ROCHES AQUEUSES. [Ch. II.

ne saurait être expliquée par aucune sorte d'arrangement nouveau opéré pendant la consolidation de la roche.

Comment donc ces sortes d'irrégularités peuvent-elles être attribuées à la déposition primitive ? Il faut supposer qu'au

Fio. 4.

fond de la mer, aussi bien que dans le lit des rivières, les mouvements des vagues, des courants et des remous font que souvent le limon, le sable et le gravier s'accumulent en monticules, sur des points isolés, au lieu de se répandre uniformément sur une large surface. Quelquefois, après que des bancs ont été ainsi formés, des courants se fraient un passage au travers de leur masse, de la même manière qu'une rivière creuse son lit. Admettons que le banc A (fig. 4) ait eu une origine semblable, qu'il présente l'un de ses côtés abrupt, et que, pendant une période de tranquillité des eaux, la couche de sédiment n° 1 se soit déposée à sa surface en se conformant à peu près à son relief.; les autres couches 2, 3, 4, pourront ensuite se déposer successivement sur les précédentes de manière à produire le banc BCD. Si le courant vient alors à augmenter de vitesse, il emportera la portion supérieure de cette masse, suivant la ligne ponctuée é», et en déposera les matériaux plus loin sous la fornie

Ji

?"io. s.

des couches 5, 6, 7, 8. On aura donc un banc BCDE (fig. 5) , dont la surface sera presque unie et sur lequel pourront, en dernier lieu, s'accumuler les couches presque horizontales 9,10,11.

tH. II. ] STRATIFICATIOIV UlAGOxNALË OL CROISÉE. . 20

Nous avons fait voir, par la figiu'e 3, que les feuillets transgressifs des couches successives peuvent quelquefois présenter enti-e eux une inclinaison opposée. On obsene de très bons exemples de cette stnicture dans quelques

falaises composées de sa- -- ^^

ble meuble, sur la côte de Suffolk. J'ai représenté une portion de Tune de ces falaises (fig. 6) : les

feuillets , . composés de Fig. 6. — Rocher entre Mismer el Danvricli.

grains quartzeux, ont à peine 4 à 5 millimètres d'épaisseur. Cette disposition doit être attribuée aux changements de direction de la marée et des courants qui sont survenus sur un même point.

La description que nous avons donnée ci-dessus de la dis- ])osition oblique des petits lits dans chacune des couches est, dans de certains cas, applicable sur une plus grande échelle à des masses d'une épaisseur de plusieurs centaines de mètres et d'une étendue de plusieurs kilomètres. On peut en voir un bel exemple à la base des Alpes maritimes, près de Nice. Les montagnes s'y terminent d'une manière si abrupte dans la mer, que souvent la sonde porte jusqu'à une profondeur de plusieurs centaines de brasses, à la simple distance d'une portée de fusil du rivage, et quelquefois jusqu'à une profondeur de 900 mètres, à une distance de 800 mètres. Mais, sur certains points, entre le rivage et la montagne, on rencontre des couches de sable, de marne ou de conglomérat, comme on le voit dans la figure 7 qui représente une vaste succession de lits obliques de gravier et de sable, tracée de la mer au Monte Calvo, distance de plus de 14 kilomètres en droite ligne. Ces lits plongent toujours vers le sud ou vers la Méditerranée , sous un angle d'environ 25*. Ils sont coupés par des précipices verticaux de 70 à 180 mètres de haut, qui entourent la vallée au travers de laquelle coule la rivière Magnan. Bien que d'une manière générale, les couches paraissent parallèles et xmiformes , cependant, exami-

30 ROCHES AQUEUSES. [Cb. If.

nées plus attentivement, elles sont en réalité sous forme de coins et s'amincissent à tel point, lorsqu'on les suit sur une longueur de plusieurs centaines de mètres, qu'on peut supposer qu'elles ont été primitivement déposées sur un bord

• Moule Culvo.

TiG. 7. — Coupe do Moule Culvo à la mer, par la Tallee de Maguan, prèvde Nice.

A. Dolomie et grès (formatioii de Grès vcrl ? ).

a, 6, d. Couches de gravier et de sable.

c. Marne fine et sable de Sainte -Mideleinc, avec coquilles marines.

escarpé où se déchargeait une rivière ou un torrent alpin, dans une mer profonde et tranquille, formant ainsi un delta qui avançait graduellement de la base du xMonte Calvo jusqu'à une distance de 14 kilomètres du rivage primitif. Lorsque plus tard eut lieu l'exhaussement de cette partie des \lpes et du lit de la mer jusqu'à une hauteur de 200 mètres, la côte dut prendre sa configuration actuelle, le delta dut émerger, et un lit profond y fut creusé par une rivière.

Il est notoire pour tout le monde que les torrents et les ruisseaux qui, aujourd'hui, descendent des pentes des Alpes A ers la mer, entraînent avec eux annuellement, lorsque les neiges fondent, une énorme quantité de galets et de sable ; à mesure qu'ils baissent ensuite, ils transportent un limon fin, et, pendant l'été, ces torrents et iniisseaux sont presque entièrement ou même entièrement à sec : on peut dès lors admettre, sans crainte de se tromper, que des dépôts semblables à ceux de la vallée de Magnan, consistant en gravier grossier et alternant avec des sédiments fins, sont encore en voie de formation sur plusieurs points, tels qu'à l'embouchure du Var. Ils doivent avancer sur la Méditerranée sous

Cil 111 ONOLLATIONS. 31

forme de bas-fouds se terminant par un talus escarj)é ; car tel est le mode primitif d'accumulation de toutes les matières grossières rassemblées dans Veau profonde, sm-tout si elles sont composées en grande partie de cailloux roulés qui ne sauraient être transportés à des distances indéfinies par des courants de moyenne vitesse. Par défaut d'attention des faits, on a exagéré de beaucoup la profondeur supposée de l'ancien Océan ; on ne saurait douter, par exemple, que les couches a (fig. 7) ou les autres plus rapprochées du Monte (lalvo ne soient plus anciennes que celles indiquées par la lettre ô, et que celles-ci, à leur tour, n'aient été formées avant c ; mais, sur aucun point, bn ne trouve une épaissem* s' élevant même à 300 mètres ; il se peut qu'il y ait des épaisseurs plus considérables , néanmoins' elles ne dépasseront probablement nulle part 900 ou 1200 mètres. Toutefois, quand on songe que toutes les couches furent jadis horizontales, et que leur inclinaison actuelle doit être attribuée à des mouvements subséquents, on est forcé de conclure qu'en cet endroit la mer a été profonde de 14 kilomètres et qu'elle a été comblée par des lits alternatifs de limon et de cailloux déposés les uns sur les autres.

Dans la localité dont il est ici question, et qui est située à quelques kilomètres à l'ouest de Nice, il y a différents points géologiques à considérer, mais dont les détails ne sauraient être donnés ici ; tous conduisent à l'opinion que, pendant la période de formation du-dépôt de Magnan, la fonne et la configuration des pentes des Alpes, ainsi que celles de la plage elle-même, ressemblaient beaucoup à la forme et à la configuration que l'on remarque encore aujourd'hui, sur plusieurs points, dans le voisinage. La date comparativement récente des lits «, ô, c?, rf, est démontrée par ce fait que, dans les lits de marne argileuse, intercalés entre les lits à cailloux roulés, il existe des coquilles fossiles dont la moitié appartiennent à des espèces vivant actuellement dans la Méditerranée.

•ndaiatioBs. — tes inégalités ondulatoires , si fréquentes à la surface des grès des différentes époques (fig. 8), et que

32 KOCHES AQUEUSES. [ Ca. II.

Ton observe si souvent, à la marée, sur les bords de la mer, paraissent devoir leur origine à tm mode particulier de trans-

Fio. 8. — Plaque ondalée de grès (oouTeau grès rouge) du Gheshir^.

j)ort des matières sm' le fond de l'eau, transport exactement semblable à celui par lequel nous avons expliqué ci-dessus les feuillets inclinés.

Les ondulations ne sont pas exclusivement limitées à la plage exposée à la marée ; il s'en produit également sur les sables qui sont subriiergés d'une manière permanente. On observe aussi quelquefois des rides et dépressions ondulatoires à la surface de la neige ou du sable qui ont été balayés par le vent. J'ai été témoin moi-même de la manière dont le mouvement de Tair peut produire de semblables eflfets : c'était à la marée basse , sur mie plage vaste et unie, aux environs de Calais. Des nuages d'un sable blanc et fin, chassés par le vent des dunes voisines , venaient couvrir le rivage et blanchir une surface unie et obscure de limon sableux, et cette nouvelle enveloppe de sable était magnifiquement ondulée. Je nivelai toutes les petites élévations et dépressions de cette