CLASSIFICATION CHRONOLOGIQUE DES ROCHES

Roches aqueuses, plutoniques, volcaniques et métamorphiques, considérées sous le rapport chronologique. — Division des roches, par Lehman, en primitives et secondaires. — Classe de transition ajoutée par Werner. — Théorie neptunienne. — Théorie de Hutton sur l'origine ignée du granit. — Pourquoi on a conservé au granit la dénomination de roche primitive. — Pourquoi le mot transition est-il fautif? — L'adoption de Tancienne nomenclature chronologique a retardé les progrès de la géologie. — Hypothèse nouvelle imaginée pour concilier Torigine du granit avec l'opinion admise sur sa haute antiquité. — Explication de la nomenclature chronologique adoptée dans cet ouvrage, quant aux périodes primaire, secondaire et tertiaire.

Dans le premier chapitre de cet ouvrage, nous avons établi quatre grandes classes de roches : aqueuses, volcaniques, plutoniques et métamorphiques ; nous avons dit qu'elles devaient être considérées, chacune, non -seulement sous le rapport de leurs caractères minéralogiques et de leur origine, mais encore sous celui de leur âge relatif. Quant aux roches aqueuses en particulier, nous avons vu quelles étaient stratifiées ; que les unes étaient calcaires , les autres argileuses ou siliceuses, quelques-unes composées de sable, quelques autres de galets ; que certaines renfermaient des fossiles d'eau douce, d'autres des fossiles marins, et ainsi de suite. Mais l'élève ne sait pas encore à quelles époques de l'histoire de la terre telles ou telles de ces roches ont été formées.

Il est plus facile de déterminer l'âge des fonnations fossilifères que celui de toute autre classe de formations. La méthode la plus convenable et la plus naturelle consiste à étabUr d'abord une chronologie de ces formations, puis à rapporter autant que possible aux mêmes divisions les différents groupes de roches plutoniques, volcaniques ou méta-

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inorphiques. Ce système de classification se recommande non-seulement par sa grande clarté et la facilité qu'il offre aux applications, mais encore par la manière dont il frappe rimagination en déroulant le tableau des révolutions contemporaines des créations inorganiques et organiques des premiers âges.

Mais, avant d* aborder dans leur ordre d'âge les sous-divisions des roches aqueuses, il est bon de dire quelques mots de la chronologie des roches en général, bien qu'en procédant de la sorte, nous risquions inévitablement de toucher à certaines classes de phénomènes que le commençant ne sera pas encore tout à fait à même de comprendre parfaitement.

Pendant longtemps, on a considéré comme certain que des familles entières de roches, telles que les roches plutoniques et les schistes cristallins métamorphiques, avaient dû commencer et finir avant la formation de tout autre membre de l'ordre des roches aqueuses et volcaniques; bien que cette opinion se soit modifiée avec le temps et qu'on l'ait presque abandonnée aujourd'hui, il est cependant nécessaire de donner ici quelques explications sur cette ancienne doctrine, afin de faire connaître aux élèves la source et l'origine de plusieurs théories qui ont successivement prévalu, et d'une partie de la nomenclature géologique encore aujourd'hui en usage.

Vers te milieu du siècle dernier, un mineur allemand, Lehmann, proposa de diviser les roches en trois classes : la première, sous le nom commun de roches pi^imitives^ corn*-, prenait les plus anciennes, les hypogènes , ou plutoniques et métamorphiques ; la classe suivante, roches secondaires^ comprenait les couches aqueuses ou fossilifères ; la troisième correspondait à notre alluvium, tant ancien que moderne î l'auteur la rapportait à des « inondations locales et au déluge de Noé » . Dans la classe des roches primitives, disait-il^ dans le granit et le gneiss, par exemple, on ne trouve ni débris organiques, ni trace de matières provenant de la destruction de roches préexistantes ; leur origine a pu être pure-

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ment chimique, antérieure à la création des êtres vivants, et probablement contemporaine du commencement même du monde. Les formations secondaires, au contraire, qui contiennent souvent du sable, des cailloux roulés et des débris organiques, ont dû être déposées mécaniquement, et se sont produites après que notre planète eut commencé à servir de demeure aux animaux et aux plantes. Celte généralisation hardie, bien qu'entrevue déjà par Sténon, en Italie, un siècle auparavant, marqua dans les progrès de la géologie une étape importante, et fournit à la classification des roches une sorte d'esquisse exacte de quelques-unes de ses divisions principales. A peu près un demi-siècle plus tard, Werner, si justement célèbre par Texcellence des méthodes qu'il imagina pour distinguer les caractères minéralogiques des roches, entreprit de perfectionner la classification de Lehmann, et, sous le nom de formations de traiisitioii^ il intercala une quatrième classe entre les terrains primitifs et les terrains secondaires. Il avait découvert, entre ces deux derniers terrains, dans le nord de l'Allemagne, une série de couches qui, sous le rapport de leurs particularités minéralogiques, offraient un caractère intermédiaire , participant jusqu'à un certain point de la nature cristaUine du micaschiste et du schiste argileux, bien que montrant çà et là des traces d'une origine mécanique, et des débris organiques. Pour ce groupe, qui formait un passage entre les roches primitives et les roches secondaires de Lehmann, Werner proposa le nom de ùbergang, ou transition ; le nouveau terrain se composait en partie de lits calcaires, mais principalement de grès et de 'schistes argileux appelés grauwackes. Dans le district où Werner fit ses premières recherches, les couches primitives et les couches de transition se troiivaient fortement inclinées, tandis que les couches de roches fossilifèi*es plus modernes, ou roches secondaires de Lehmann, étaient horizontales. A ces dernières, Werner donna donc le nom de flôtz, ou plancher de niveau, et il désigna tous les dépôts plus modernes que la craie, rangée par lui au sommet de la série du flotz, sous

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le uoai de terres supérieures inondées^ expression que Fou l)eut regarder comme T équivalent d'alluvium, bien qu elle comprît toutes les couches qui furent plus tard appelées tertiaires, et sur lesquelles AA'erner n'eut que des idées très imparfaites. Mais les géologues qui suivirent Werner ne tardèrent pas à apercevoir que la position inclinée des couches de transition et l'horizontalité du /lôtz ou couches fossilifères plus modernes, étaient de simples accidents locaux ; bientôt ils abandonnèrent l'expression de flotz, et les quatre divisions de l'école de Werner reçurent les noms de terrains primitif ^ de transition^ secondaire et alluvial.

Quant aux roches trappéennes, bien que leur origine ignée eût été déjà démontrée par .\rduino, Fortis, Faujas, et spécialement par Desmarest, Werner continua de les regarder comme d'origine aqueuse et comme formant de simples membres subordonnés âans les séries secondaires (1) .

Cette théorie fut appelée théoi^ie neptunienne^ et pendant de nombreuses années elle jouit de beaucoup de popularité. FJlle admettait que le globe avait été primitivement enveloppé d'un océan chaotique, universel, tenant tous les éléments des roches en dissolution. Des eaux de cet océan s'étaient précipités d'abord le granit, le gneiss et les autres formations cristallines ; ensuite, lorsque les eaux , débarrassées de ces matières, eurent pris plus de ressemblance avec celles de nos mers actuelles, les couches de transition s'étaient déposées à leur tour. Ces couches avaient pris des caractères mixtes ; elles n'étaient pas de formation purement chimique, car les vagues et les courants avaient déjà commencé à entraîner de la terre solide et à produire des galets, du sable et du limon ; elles n'étaient point non plus tout à fait dépourvues de fossiles, car quelques-uns des premiers animaux marins avaient commencé d'exister. Après cette période, les formations secondaires s'étaient accumulées dans des eaux ressemblant à celles de l'Océan actuel, excepté à de certains intervalles

(I) Voyez les Prmdpes ûe géologie, vol. 1, cliap. iv.

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OÙ, par des causes tout à fait inexpliquées, il s'était accompli un retour partiel du fluide chaotique , durant lequel se formèrent les différentes roches trappéennes, quelques-unes très cristallines. Cette hypothèse gratuite rejetait toute intei-vention de l'action ignée ; les volcans étaient regardés comme des phénomènes modernes , des accidents partiels et superficiels, d'importance légère comparativement aux grandes causes qui avaient modifié la structure extérieure du globe.

Cependant, Hutton , contemporain de Werner, commençait à démontrer en Ecosse que le granit et que le trapp étaient d'origine ignée, et s'étaient, à différentes époques, répandus à l'état fluide dans les diverses parties de l'écorce de la terre. Il reconnut et décrivit très exactement plusieurs des phénomènes des filons granitiques et les altérations qu'ils avaient produites sur les couches envahies, sxijet dont il sera question dans le trente-troisième chapitre. Il émit, de plus, l'opinion que les couches cristallines, appelées primitives, n'avaient point été précipitées des eaux d'un océan primordial, mais étaient des couches sédimentaires altérées par la chaleur. Dans les écrits de Hutton, et par conséquent dans ceux de son commentateur Playfair, on trouve le germe de la théorie métamorphique. Nous en avons déjà dit quelques mots dans le premier chapitre ; elle sera exposée avec plus de développements dans les trente-quatrième et trente-cinquième. Enfin, après beaucoup de controverses, la doctrine de l'origine ignée du trapp et du granit prit généralement faveur; mais, bien que l'on admît comme conséquence que les deux roches, granit et trapp, avaient été produites à plusieurs époques successives, les épithètes de primitives on primaires continuèrent à être appliquées aux formations cristallines en général, soit qu'elles fussent stratifiées comme le gneiss, ou non stratifiées comme le granit. On enseigna dans les écoles que le granit était une roche primaire, mais que quelques granits étaient plus modernes que certaines formations secondaires ; et pour se con-

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fonrier à Tesprit de rancien langage qu ils tenaient naturellement à. maintenir, les professeurs cherchèrent à atténuer rimportance de ces granits plus modernes, dont les observations nouvelles venaient à chaque instant dévoiler les véritables dates.

On vit persister une tendance non moins prononcée à conserver l'usage du terme transition^ après même qu'il fut prouvé que ce mot était presque aussi fautif, dans son application première , que celui de flôtz. Le mot transition , comme nous l'avons dit, fut pour la première fois employé par Werner en vue de désigner un caractère miriéralogique intermédiaire entre l'état essentiellement cristallin ou métamorphique, et celui d'une roche fossilifère ordinaire. Mais cette expression acquit aussi tout d'abord .une signification chronologique par l'application qu'on en fit à des formations sédimentaires qui, dans le Hartz et dans d'autres parties de l'Allemagne, se trouvaient plus anciennes que les moins récentes de la série secondaire, et étaient, en outre, caractérisées par des fossiles particuliers, zoophytes et coquilles. Lorsque, plus tard, les géologues rencontrèrent, dans d'autres districts, des roches stratifiées occupant la même position et renfermant des fossiles semblables, ils leur donnèrent, conformément aux règles que nous expliquerons dans le prochain chapitre, le nom de roches de transition, quoi qu'elles n'offrissent i/jas toujours la même texture minérale que celles que Werner avait désignées par le mot transition. Plusieurs d'entre elles, au contraire, n'étaient pas plus cristallines que différents membres de la classe des roches secondaires, tandis que d'autres présentaient quelquefois une texture demi-cristalline et presque un aspect métamorphique, de manière à mériter également , sous le rapport lithologique, le nom de roches de transition. Cette circonstance était tellement frappante dans les Alpes de la Suisse, que certaines roches classées depuis bien des années par quelques-uns des plus habiles disciples de Werner parmi les roches de transition, devinrent, dès que lenr posi-

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tion relative et leurs fossiles furent mieux connus, des membres des étages les plus modernes des groupes secondaires; on a même découvert aujourd'hui que quelques-unes de ces roches appartiennent à la série tertiaire inférieure ! Si, dans ce cas particulier, le nom de transition eût été maintenu, il est clair qu'il aurait dû être appliqué , sans égard pour Tâge des couches, et simplement comme expression d'une particularité- minéralogique. L'application de ce mot que l'on continua de faire à des formations d'une date donnée, porta des géologues à penser que les anciennes couches comprises sous cette dénomination .ressemblaient moins aux formations secondaires qu'elles ne leur ressemblent en réalité, et à imaginer que ces dernières formations ne passaient jamais aux roches métamorphiques, comme elles le font fréquemment, au contraire.

Le poëte Waller, en déplorant le style vieilli de Chaucer, se plaint ainsi :

We icrite in sand, our language grows, Andy like the tidOy our work o'erflows.

" Nous écrivons sur le sable, notre langage grandit, et, comme la marée, déborde notre ouvrage. »

En géologie, c'est l'inverse qui est vrai, car c'est notre œuvre qui déborde continuellement notre langage. Le flot de l'observation avance avec une telle rapidité, que les perfectionnements de la théorie précèdent les changements de la nomenclatnre , et, essayer de traduire de nouvelles vérités par - des mots employés d'abord à exprimer une opinion différente ou contraire, c'est tendre, par la force de l'association, à perpétuer l'erreur; de telle sorte que des dogmes, bien qu'abandonnés par la raison, laissent encore derrière eux une forte empreinte sur l'imagination.

Ce fut dans la vue de concilier les anciennes idées sur la chronologie des fonuations avec la nouvelle doctrine de l'origine ignée du granit, que l'hypothèse suivante a été substituée à celle des Neptunistes. On a supposé que les matières

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qiû composent la croûte actuelle de la terre, au lieu de comïuencer par une dissolution aqueuse ou fluide chaotique, avaient été d* abord dans un état de fusion ignée, jusqu'au moment où, par suite de la diffusion d'une partie de la chaleur dans l'espace environnant, la surface du fluide se consolida et forma une croûte de granit.

Cette enveloppe déroches cristallines, qui prit, parla suite, une épaisseur de plus en plus considérable à mesm*è qu'elle se refroidit, était, dans le principe, à une température tellement élevée, que l'eau ne pouvait exister à sa surface; mais, à mesure que le refroidissement augmenta, la vapeur aqueuse contenue dans l'atmosphère se condensa, et, tombanten pluie, donna naissance au premier océan thermaL La chaleur de cette mer bouillante était telle, que nuls êtres aquatiques n'auraient pu en habiter les eaux, et que les dépôts qui s'y formèrent non-seulement furent dépourvus de fossiles, mais encore prirent, comme ceux de quelques sources chaudes, une structure cristalline bien caractérisée. De là l'origine des couches primaires, cristallines, gneiss, micaschiste et autres.

Lorsqu'en suite, la croûte granitique vint à être brisée partiellement, des terres et des montagnes commencèrent à s' élever au-dessus de la surface des eaux , les pluies et les torrents désagrégèrent les roches etdonnèrent naissance aux sédiments qui se répandirent sur le fond des mers. Bien qu'elle ne fût pas assez intense pour empêcher l'apparition et le développement de quelques êtres vivants, la chaleur qui subsistait encore au sein de la base solide était suffisante pour augmenter l'action chimique exercée par l'eau, et c'est durant cet état de choses qu'eut lieu la précipitation d'une partie des éléments minéralogiques restés dans l'océan primordial ; il en résulta des dépôts (couches de transition de Werner) formés par voie moitié chimique et moitié mécanique, et qui continrent quelques fossiles.

Cette nouvelle, théorie, qui n'était en partie qu'une résurrection de la doctrine de Leibnitz, publiée en 1680, sur T origine ignée de notre planète, maintenait les vieilles idées sur

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la formation des roches cristallines avant toute apparition des êtres vivants, et, avec elle, se perpétua l'opinion erronée que toutes les roches, demi-cristallines et partiellement fossilifères , appartenaient à une période distincte, tandis cpie les formations terreuses et non cristallines dataient d'une époque plus récente.

Il peut être vrai comme il peut être faux, ainsi que Ta pensé le grand Leibnitz, que notre planète ait été autrefois à l'état complet de liquéfaction ignée ; mais il n'existe certainement aucune preuve géologique que le granit , qui constitue la base d'une si grande portion de la croûte terrestre, ait été lui-même à un état de fusion universelle. Tout porte à croire, au contraire, que la formation du granit, de même que le dépôt des roches stratifiées, a été successive, et que différentes portions de ce granit n'ont été en fusion qu'à des époques distinctes et souvent éloignées. Telle masse s'est consolidée et a été fracturée avant qu'une autre masse de matière granitique ait été injectée dans la première ou l'ait traversée sous forme de filons. Quelques granits sont plus anciens qu'aucune des roches fossilifères ; d'autres sont secondaires, et quelques-uns, comme celui du Mont-Blanc et d'une partie de la chaîne centrale des Alpes, sont d'origine tertiaire. En un mot, la fluidité universelle des fondements cristallins de la croûte terrestre ne peut s'entendre que dans le sens de l'universalité de l'ancien Océan. Toutes les terres ont été sous l'eau, mais toutes ne l'ont pas été en même temps; de même, toutes les roches souterraines non stratifiées auxquelles nous pouvons avoir accès ont été à l'état de fusion, mais chacune à des temps différents.

Dans cet ouvrage, les quatre grandes classes de roches : aqueuses, plutoniques, volcaniques et métamorphiques, formeront.quatre colonnes parallèles, ou presque parallèles, réunies dans un tableau chronologique. Elles seront considérées comme quatre ordres de monuments ayant rapport à quatre séries d'événements contemporains ou presque contemporains. Je m'efforcerai, en traitant des roches plutoniques, dans