C. GMIduIdd; d. Tsunuiieo

f. AhrisD;

g. Schislos Ht Poad

>. — Coupe du bassin de Theux, d'ipri-s M. Go^s.sclet (VArdenne, p. 718 ).

A. Grauwaek» de Rouillon i I. Cnlcairc cirbonifèi

considérer comme isolé par une série de failles verticales (ou peut-être une seule faille courbe) au milieu des couches dévonicnnes ('). Ce bassin de Tlieux nous apprend donc quelle était, au moins en ce point, la succession des assises au-

(') L'Ardenne, p. jj'i.

(*j Même Ouvrage, p. 7*i8-7ij),

dessus des affleurements actuels, avant la dénudalion. Or, dans ce petit bassin ifig- «2o), on voit le Houiller plonger sous le Carbonifère ; Dumont et M. Dewalque ont même indiqué la coupe un peu différemment et figuré le Houiller plongeant, au sud aussi bien qu'au nord, sous le Carbonifère. En tout cas, nous avons là la preuve que le Carbonifère a été amené par-dessus le Houiller, c'est-à-dire qu'un grand pli couché a existé au-dessus des affleurements actuels. Par suite du décrochement transversal de Liège, ce pli ne serait pas autre chose que celui de Mons, du Boussu et de Landiies.

Bassinde stolberg. De même, à la pointe est du massif, le bassin houiller de Stolberg ( ' ) se montre d'abord, près de Vicht, occuper le fond d'une cuvette synciinale légèrement dissymétrique, mais sans renversement (^g*. 121). Un peu plus loin, la ligne de

Fia. \i\. — Coupe du bassin houiMer de Stolberg ( parlic sud-oucsl), d'après W. Schiiïmaiin. Échelle = i: himd enTlron.

contact du Carbonifère et du Houiller décrit la ligne sinueuse indiquée sur le croquis ci-joint {Jif(. l'-Js); dans toute cette partie, des puits ont été creusés pour la recherche et l'exploitation des filons plomhifères et, sous le promontoire

- Croquis péoU.iiiqiie du bassin lioiiillcr de Slolbers ( l'russc Rhénane ), d'après W. SchirTmatin.

de Calcaire carbonifère, ils ont partout trouvé le terrain houiller. On a donc là ijîg. 123) l'amorce d'un pli couché qui, bordant également le massif de Sta-

( ' ) VV. ScHiPFUANN, Die geologischen Verhâltnisse der Grube Diepenhnclten bei Stolberg, Bheinland ( Zeilschri/l fÛr Berg-, Hatten- und Satinenwesen, Bd. XXXVI, 1888, p. itS», Atlas, pi. l'IV).

velot, est le même que le précédent, et dont rien ne peut plus nous indiquer l'amplitude primitive.

Cette continuation du pli couché tout le long du massif de Slavelol est très lc massif cambriet intéressante, au point de vue de la comparaison des Ardennes et des Alpes, p^fj^*^,'"' le"^,,,''/^^ parce qu'elle montre que ce massif cambrien joue dans les Ardennes le même rùiequeceiuiduMoni

""^'"'^^ÈJ^'^X^

a faouiller de Stolberg (partie iioril-c^

rôle que les massifs du Mont-Blanc et des Alpes Bernoises dans la chaîne alpine.

Quant à la continuation vers l'ouest du même pli, on la retrouve sans aucun doute dans les accidents du Boutonnais. 11 est vrai que dans l'intervalle, la ma- '""■*" <■" f nière dont se termine dans le Pas-de-Calais le bassin d'Anztn, à Flécliinelle, pourrait sembler une objection. Toujours est-il que là il n'y a plus trace de pli cuTctte i couché, non plus que de faille, et la cuvette houillère se présente sous forme de f"'^'""^'!^' cuvette étroite, à bords presque verticaux, au milieu du Calcaire carbonifère. Le pli couché a-t-il fait place, là, à un pli droit? Les phénomènes de renversement et de recouvrement cessent-ils momentanément pour reprendre plus loin? Cela est possible, mais il est plus probable, selon moi, que c'est là encore une apparence due à la dénudation, et que le fond de la cuvette verticale, qui seul nous a été conservé, s'allongeait horizontalement du côté du nord, de la même manière que nous venons de le voir pour le bassin de Stolberg (/fg- i23).

La coupe d'Hardinghen,'dans le Boulonnais, présente presque le maximum de complication possible, parce qu'elle montre des lambeaux de la cuvette synclinale disjoints et dénivelés par des failles verticales, qui en ont, de plus, dans le mouvement d'aflaissement, modifié l'inclinaison primitive. Le bassin du Boutonnais, au moins le lambeau d'Hardinghen, serait comme le bassin de Theux, une partie enfouie au milieu des assises dévoniennes. « La Grande-Faille [faille du Midi], dit M. CJosselet, n'est pas encore connue à l'extrémité occidentale du bassin houîller, dans le Boulonnais (' ). » Ou plutôt, il est impossible de l'y

Accidents du Bout

(') L'Ardenne,p. 753.

ItassinduSomcrseï; lliils de Calcaire car-

do Suil de rirUnd

Résamé. Le (;ri pli couclié de chaîne houillùre

distinguer avec certitude des accidents secondaires; mais le pli couché, qui est la véritable unifé, s'y retrouve bien nettement. Il ne s'arrêtait pas là.

Plus à l'ouest, en effet, tout affleurement du terrain houiller disparaît jusqu'au Somerset; mais le raccordement souterrain des bassins anglais avec le bassin fianco-belge est puisqu'une probabilité. Les terrains crétacés et tertiaires (bassins de Paris et de Londres), qui masquent ce raccordement, se montrent en ciïct accidenlés par une série d'ondulations, donl la direction est parallèle aux plis plus marques du substralum paléozolquc ; ces ondulations sont à l'ouest parallèles aux plis de la Bretagne, et à l'est à ceux de l'Ardenne. L'axe de l'Artois mai-que remplacement du pli carbonifère. Or cet axe anticlinal se continue, par le bombement du ^^ eald, dans la direction des Mendip Hills, qui dominent au sud le bassin du Somerset; il y a là une preuve indirecte, signalée depuis longtemps, sinon de la continuité des bassins, en temps que bassins productifs, au moins de la continuité de la cuvctle synclinale qui les englobe.

Les bassins du Somerset et du Pays de Galles montrent une succession qui, en deliors des froissements et des failles de tassement, semble tout à fait régulière. Au sud des terrains liouillers du Somerset se dresse, comme je viens de le dire, la cliaine des Mendip Hills, dessinant une voûte, dont le centre est formé de Vieux grés rouge, et dont les retombées sont formées de Calcaire carbonifère. Le Calcaire carbonifère sur les bords du bassin est vertical, mais nulle part il n'y a trace de renversement. Oi-, au milieu du terrain houiller, à plus de i*"" de raffleurcinent de la bande qui borde le bassin, se trouvent trois Ilots de Calcaire carbonifère, connus déjà par De la Bêche, mais qu'on avait toujours crus relevés par des failles et par conséquent se prolongeant en profondeur. C'est ainsi encore ({u'ils sont figurés sur la carte géologitiuo de la région. Mais le réseau de ces failles multiples était une pure hypotlièse, et quand l'exploitalion est arrivée au droit de ces Uots, au lieu de s'y heurter, elle a suivi les couches sans interru[)tion sous le Calcaire carbonifère. Les Ilots sont des Uots de recouvrement, et la coupe de Stolberg (/i^. li'i) doimerait une idée exacte des conditions de leur gisement (').

Dans Tile de Stccpholm, qui, à l'entrée du Canal de Bristol, est formée par la prolongation des terrains des Mendip Hills, les couches très inclinées sont légèrement renversées vers le sud ; et dans le bassin houiller du Sud de l'Irlande, suite cl terminaison de notre bande houillère, les couches de charbon, souvent étirées et laminées, sont alTcctécs de replis et de crachons, comparables à ceux du bassin belge.

Ainsi, c'est sur Soo kilomètres de longueur au moins, depuis l'Ouest de l'Angleterre jusqu'au Uliin, que nous reirouvons la trace d'un grand pli couché, qui ■ n'a p'jut-étre pas produit des déi»lacemeiiLs horizontaux aussi considérables que

(I) liiill. fioc gèol. de Fr., V 1

QUI ONT PUSSE L'éCORCE TERRESTRE. 225

te 'grand pli alpin, mais qui a pourtant amené des recouvrements de phis de 6""" de largeur. La cliaine houillère, comme les Alpes, s'est renversée et déversée sur sa bordure septentrionale ; le mécanisme du phénomène, quoiqu'on les ait décrits avec des mots différents, a été le même dans les deux cas, et l'on peut dire du pli de Hainaut, comme de celui des Alpes, qu'il constitue le trait ie plus saillant de la chaîne dont il fait partie.

S" Plis couchés de la chaîne Bilurieniie (chaîne calàdonienne).

Tout le Nord de l'Kcosse est formé par du Silurien et des gneiss fortement Dans le Notd de plissés, au pied dcstjiicls s'étendent des bassins remplis par les couches discor- ÉtÉ'^^^ni"i"h"«u. ■dantesel peu tourmentées duDévonien et du Carbonifère (bassin d'Edimbourg, cti" st '= Silurien, bassin des Orcadcs ). Au point de vue de l'âge, aussi bien qu'à celui de la position géographique, ces plissements sont donc indépendants de ceux que nous venons de décrire. C'est dans les monts Grampians, et surtout dans la partie occidentale, le long de la côte, qu'ils atteignent leur plus grand développement et qu'ils ont produit les déplacements les plus importants. Les phénomènes de recouvrement se poursuivent, depuisie Mord de l'Kcosse, jusqu'à l'Irlande, c'està-dire sur plus de .■foo''" de longueur.

Là, ce sont les gneiss qui ont été amenés par refoulement à chevaucher sur le Silurien, comme le Dévonien sur le Houiller de la Belgique, comme le Trias sur le Crétacé de la Provence. La superposition des gneiss au Silurien est connue depuis longtemps ; mais au lïeu d'y voir le résultat d'une action mécanique, Murcblson avait supposé que les gneiss étaient eux-mêmes siluriens et provenaient du métamorphisme de terrains sédimentalres. Cette opinion, longtemps admise, a été d'abord ébranlée par les travaux de M. Lapworth (' ) ; elle ne peut plus être soutenue aujourd'hui : après de longues discussions, les derniers partisans des idées de M urchison ont dû se rendre à l'évidence des faits recueillis par les géologues du Survey.

La coupe cl-jointe {fig. i -i^) rend compte schématiquement de l'allure des Coupe schémaiique couches. Avant d'entrer dans quelques détails, je citerai les termes mêmes dans nord^ùest * ' *^*'* lesquels le directeur du Survey, M. A. Geikie, la résumait ii y a cinq ans : « Lin système de failles inverses (referscrf/au/ïs) a amené tout un groupe découches en recouvrement au-dessus des membres les plus élevés de ta même série. Les dislocations les plus extraordinaires sont celles des plans de poussée (thrust'

(') Tfte Secret of the Highlandt {Geol. Magazine., Dec. i, t. X, i883, p. lao, 19Î et 33?, pi. V et Vril); On tht Close of the Uigkland Controversy (Ibid., Dec. 3, t. Il, iBSi, p. 97-106).

planes) ; rinclinaison en est si faible que les terrains ont été poussés comme horizontalement à leur surface, dans la direction de l'ouest, parfois à une distance qui atteint dix milles [seize kilomètres^. Même dans les coupes les plus nettes, ces plans de poussée peuvent difficilement se distinguer des plans ordinaires de stratiGcation, el ils ont subi les mêmes actions, c'est-à-dire qu'ils ont clé plissés, failles et dénudés. En plusieurs points, on trouve des témoins de gneiss archéen,

114. — Schéma d« la structure des moaueaes de ('Ecosse (fi. S. G. F., 3* série, t. XV, p. 701 ).

Données strati graphiques des couches.

ainsi charriés horizontalement, et recouvrant une colline de quartzite et de calcaire siluriens, comme le ferait une formation régulièrement superposéc(') »,

Depuis ce moment, en 1888, M. Geikie a publié avec plus de détails quelquesunes des coupes relevées par leSurvey(*). Elles sont extraordinaires, non seulement par l'importance des déplacements horizontaux, mais aussi par le détail des phénomènes secondaires qui les accompagnent. Il semble presque qu'il y ait là un type nouveau, qu'on hésite à rapprocher complètement des plis couchés, et qui certainement réalise le maximum de complication observé jusqu'ici dans les mouvements de l'écorce terrestre. Une discussion complète est encore difficile, d'abord parce que les coupes isolées ne sont pas réunies par une carte géologique, et ensuite parce que quelques-unes d'entre elles au moins paraissent un peu schématisées et qu'on ne sait quelle part y a été laissée à l'interprétation.

Autant que je crois pouvoir les reconstituer par l'étude du Mémoire de M. Geikie, voici quelles sont les données principales : la côte ouest est formée par des gneiss (gneiss anciens), fortement plissés et dénudés avant les dépôts siluriens. Au-dessus, et en discordance, reposent les couches cambriennes (grès, conglomérats et schistes), généralement peu inclinées, avec une épaisseur qui varie de o"" à aSoo"; ces variations d'épaisseur montrent que les couches ont été également dénudées avant le dépôt du Silurien.

Le Silurien, qui leur succède, repose sur le Cambrien ou sur les gneiss en

(') A. GsiKiti, The Cryttalline Rocks o/ Ihe Scottish Uighlands {Nature, London, i. XXXI, 1884, p. îg-3i). — Voir aussi B, N. Pbach and J. Hohne, Report on Ihe Genlogy of ihe North- Weit 0/ Sutherland (Ibid., p. 3i-35).

(») Report on Ihe ReCenl IVort of the Geolof;ical Sarvey in ihe Nortk^Wett Higklandt of Scotland (Quart. Journ. GeoL Soc, London, l. XLIV, iHSS, p, 378-44i)'

couches généralement peu inclinées, du moins à l'ouest; ses affleurements occupent une bande plus ou moins large, parallèle à la côte. Dans cette bande, la puissance de ses bancs paraît tantôt très réduite, tantôt énorme; mais en réalité la composition en est toujours la même, et la seconde apparence n'est due qu'à des empilements des couches par des failles répétées. L'épaisseur vraie du Silurien n'atteint nulle part 4oo", comme on a pu le reconnaître en suivant avec soin un certain nombre de niveaux fossilifères, dont les caractères lithologiques sont bien marqués. Il comprend :

1° Les quartziles de base, sans fossiles (loo"") ;

1" Des quartzites plus fins, à trous de Vers {pipe rock, loo"") ;

3** Des schistes et grès à Fucoides et Serpules (25'") ;

'(" Des calcaires à Orthocères et Archœocyathus (loo"* à iSo").

Les quartzites semblent correspondre aux grès de Potsdam (sommet de la faune primordiale); les schistes à fucoides et les calcaires, à la faune seconde.

A l'est de la bande d'anieurements siluriens, souvent interrompue par des affleurements plus anciens, et où nous allons étudier les traces des grandes dislocations, s'étend une large bande, formée de micaschistes et de gneiss, portant des traces de métamorphisme mécanique, et certainement plus récents que les gneiss de la côte; ce sont ceux dont la superposition au Silurien a été depuis> longtemps reconnue, et c'est contre eux que vient buter à l'est le Dévonien discordant.

En examinant maintenant les coupes de la région, on y trouve la trace de Grandes surfices de grandes surfaces de gUssement, qui ont amené les gneiss anciens en superpo- «'"««nent qui ont

°. , ,.., . ^ ,, ,, ...^ ^ ■ ■ , ■ ^ enUsB* les unes sur

sition sur le Silurien. M. deikie en cite trois comme principalement impor- i» autres ptusieun tantes : le plan de poussée (ihrusl-plane) ou surface de Glencoul, la surface du ^" dépendwi^''"* Ben More, et celle de Moine; elles se succèdent dans cet ordre, de l'ouest à l'est; et la dernière est celle le long de laquelle ont été charriés les micaschistes et gneiss récents de l'Est ; tous les mouvements se sont faits de l'est vers l'ouest.

Une complication remarquable résulte de ce que ces surfaces ne sont pas parallèles et peuvent s'avancer les unes au-dessus des autres, si bien que la chaîne, assimilée à un édifice, semble se composer de plusieurs étages successifs : le premier, le rez-de-chaussée, formé par les couches en position normale ; le second, amené de l'est sur le plan incliné de Glencoul; un troisième, amené de même sur le plan incliné du Ben More ; et enfin un quatrième, amené en superposition sur tous les autres par le traînage des micaschistes sur le plan incliné de Moine, le plus long et le moins incliné de tous.

Cette disposition, qui aurait pour résultat de faire reparaître quatre fois sur une même verticale la succession des gneiss et du Silurien, pourrait s'expliquer par l'existence de trois grands plis coucliés, se succédant comme ceux de la Pro-

vence, mais beaucoup plus rapprochés, de manière à empiéter les uns au-dessus

des autres. Le détail des coupes ne semble pas répondre à cette conception.

son de D'abord les surfaces de glissement supérieures, moins inclinées que les

' bîse*^ autres, arriveraient vers l'ouest à les rejoindre, à les couper et à les interrompre,

de manière que les différents étages, au moins localement, se termineraient en

biseau de ce côté, les micaschistes de Muine recouvrant d'abord les couches

charriées sur la surface du Den More, puis sur celle de Cilencoul, puis enCn les

couches siluriennes en place {^fig. I25),

Coupe compliquée En second llcu, si l'on Considère l'une des surfaces de glissement prise iso-

iranchcs. La plupart lémcnt {^fig. i2(t), ct si l'on cxaioinc au-dessous des [gneiss les terrains siluriens

iés, que nulle part

>c schémaLique a

position des plans de poussée dans les Higblands,

e (Mém. cilé, p. .liï, (ig. a).i

la ngur» prêrd.J,.uto.

même il n'y a de termes renversés au contact du ihrusl-planc ; mais, au lieu de couches horizontales, comme au Beaussel, au lieu de couches plissêes, comme à Glaris, ce sont des couches |hachées par une série de petites failles inverses,

qui font reparaître indéfinimenl les tnêmes terrains, malgré une inclinaison constante vers l'est. Ainsi, d'après une des coupes, les grès à Serpules reparaissent treize fois sur une longueur de Soo"'. Mais de plus ces couches hachées sont divisées en grandes tranches par des surfaces de glissement à peu près parallèles à la surface principale {maximum tkrust-ptane). Sur une même coupe, on voit sept de ces tranches successives ; les failles secondaires qui hachent chacune de ces tranches, s'arrêtent toutes hrusquement aux surfaces qui les limitent.

D'après les coupes données, cette structure parait générale; il y a pourtant Quelques une exception à signaler, sous le plan de poussée le plus oriental, celui de p\hsi^^ Moine, qui a ramené les micaschistes au-dessus de tous ces accidents (yî^, i25). C'est sur le flanc des Cromalt Hills ; là, les micaschistes reposent sur une série réellement plissée, qui laisse apparaître deux noyaux anticlinaux, formés par les gneiss anciens. Mais cette série plissée est brusquement arrêtée etf bas par une nouvelle surface de glissement, sur laquelle elle repose, et qui va se réunir vers l'ouest à la surface principale. Plus bas recommence le système des tranches hachées qui vont, elles aussi, se terminer en biseau vers l'ouest. C'est là un des exemples les plus nets où l'on voie le dernier terme de la série de recouvrement, les micaschistes, reposer transgressivement, et comme en discordance, sur tous les plissements et toutes les failles antérieures.

En résumé, si l'on dégage cet exposé de la petite complication qu'introduit une distinction entre les surfaces de glissement plus ou moins importantes, on peut dire que toute la région orientale a été poussée sur celle des affleurements siluriens actuels, mais qu'elle n'y a pas été poussée tout d'une pièce : la masse mise en mouvement s'est divisée en tranches successives, limitées par des plans très légèrement obliques à l'horizon, et ces tranches, avançant inégalement dans le déplacement général, ont glissé et chevauché les unes sur les autres. C'est un phénomène tout à fait analogue à celui qui produit l'étirement comparaisou «vcc des couches et les suppressions d'étages en Provence; seulement, ici, les surfaces '* P"'*""; '" b''*"

i- ^ f ' ' ' sements «uivani les

de stratification sont remplacées par des surfaces de fausse stratification^ auriaces de straiiCcac'est-à-dire par une série de surfaces parallèles, produites mécaniquement, et pa"" dw" 'glissement* obliques sur les couches. Tandis que dans le premier cas, la plupart des *"'""' "^^ sm-Uees glissements partiels restent inaperçus, dans le second, évidemment, tous les déplacements relatifs se voient et se traduisent par des chevauchements nettement apparents. La production ou la préexistence de ces joints parallèles sera plus ou moins facile à expliquer, on sera .plus ou moins embarrassé pour en préciser la cause, mais le fait en lui-même se conçoit sans invraisemblance.

Il reste maintenant a interpréter le rôle et l'origine des petites failles qui Les petites ruiiies hachent chacune des tranches: elles sont trop rapprochées de la verticale pour 3"' '■"^''*"' chacune

' r rr 1" des iranclies sont des

pouvoir dériver du mouvement même de glissement, et comme elles sont piis-faiiies,correspon-

a3o MÉMomii: sur les rkkolilkments

a rieures. Autrement dit, la région qui a été découpée suivant cette série de joints, et déplacée inégalement vers l'ouest, était une région déjà plissée et f aillée. Si, en efFel, les failles paraissent jouer le rôle principal, la fîgure laS montre qu'il y a également des parties plissées, au moins au-dessous des micaschistes, et la manière dont ces plissements sont rases par le haut et par le

l<'[0. t'i-j. — Coupe de GIcniIhu, d'aprôs Sir Archibald Ueikie ( Mém. ciié, p. !^\^■, (ig. ii). Voir 11 légende do la Ogure .iS.

^chello^ 1:0000» enTiroD.

bas, empêche absolument, quoique on l'ait proposé, de les expliquer par la résistance du plancher fixe sur lequel la poussée latérale remontait les masses de recouvrement. De plus, le fait que toutes les petites failles sont des failles ini'crscs, c'est-à-dire des failles le long desquelles les terrains ont été remontés, et non pas affaissés, les rapproche des failles de glissement, des plis-failles; la structure de chaque tranche rappelle ainsi une siructure qui se rencontre dans plusieurs pays de montagnes, notamment dans le Jura BAlois : c'est la structure dite « écailleuse » (Schuppensiruclur), où, dans une série de plis inclinés dans le même sens, les flancs renversés de chacun des plis ont disparu par étirement (Jif:. 128). La coupe du Jura Bâlois montre clairement comment cette structure peut dériver directement du phénomène de ]>lissement, et elle nous donne une

Kiu. iiS. — Structure imbriquée ou ùcïilleuse {Sc/iuppenstruclur)^

d'après AIL. lleim et Emm. de Marcerie

( tes dislocations de l'écorce terrestre, Zurich, iM38, p. 8a ).

idée de ce que pouvait être la coupe de cette partie des Highlands, avant la production des déplacements horizontaux.

Nous sommes donc amenés, par l'analyse des faits observés, à reconstruire

■ ainsi qu'il suit l'histoire de ses dislocations : sous l'efTort d'une compression

latérale, dirigée est-ouest, les couches se sont d'abord plissées; puis des brisures

QUI ONT PLISSÉ L'ÉCORCE TERRESTRE. aSi

se sont produites, sous forme de joints parallèles et presque liorizontaux, dans une direction voisine de celle des forces agissantes, et alors, toujours sous la même action, les différentes tranches successives, glissant sur cette série de plans inclinés, ont été refoulées et charriées du côté de l'ouest, en chevauchant les unes sur les autres par suite du déplacement inégal. Or, on voit que cette explication, sauf la multiplicité des surfaces de glissement, est presque identiquement celle que M. Gosselct a proposée pour le bassin houitler du Nord. Tout en la déclarant admissible, je me suis efforcé de montrer, par suite des ressemblances avec la Provence et les Alpes, que la décomposition en deux phases de mouvements indépendantes n'était ni nécessaire, ni probable. Mais pour les Highlands, la décomposition s'impose comme une réalité, et l'on ne peut s'empêcherd'étrefrappédeceléchelonnementdes phénomènes, ou au moins Échelonnement des des explications, à mesure qu'il s'asit de chaînes plus anciennes : dans les p''*"<"°*"m. •"' ""

ri 10 l moin* de» eiplici-

chaînes alpines ou tertiaires, le déplacement horizontal se fait par pli, puis par tions, à mesare qu'il allongement et déroulement du pli ; sauf quand la dénudation a été trop pro- î^cionncs* *'"" ^ "* fonde, les plissements frappent les yeux, dominent les autres accidents, et ont été dès le début la seule explication invoquée. Dans la chaîne hercynienne ou carbonifère, les plissements bien dessinés jouent encore un rôle prédominant, mais là où la trace de grands déplacements horizontaux nous a été conservée, l'existence de deux surfaces de ghssement nettement tranchées a pu faire attribuer aux failles un rôle indépendant et a fait considérer longtemps le charriage de masses importantes, non comme une conséquence directe et une exagération du plissement, mais comme un phénomène spécial et postérieur. Nous avons été amenés à conclure que cette expHcation était plutôt contredite par le rapprochement de détail avec les chaînes tertiaires; mais le fait seul qu'elle ait été proposée et admise témoigne d'une certaine différence d'allures. Kniin, dans la chaîne la plus ancienne, celle qui date de la période silurienne, les plissements, toujours bien constatés pour l'ensemble de la chaîne, disparaissent, en quelque sorte, dans la zone des recouvrements; les surfaces de glissement se multiplient, et leur multiplicité crée une physionomie nouvelle, qui semble rendre tout rapprocliement impossible. De plus, l'analyse des coupes démontre qu'il y a bien certainement des mouvements de charriage indépendants du plissement primitif.

Avant de discuter sommairement la cause possible de ces différences, il Explication de la

importe d'essayer de se rendre compte de la production de cette série de joints P'^"«ioo d'nn cii-

'^. •' r t j vage honiontal.

horizontaux et presque parallèles, auxquels nous attribuons 1 origine des surfaces de glissement. L'existence des joints (dia'clases) dans les roches est trop générale pour que leur fréquence dans l'exemple actuel soit un sujet d'étonnement; on sait que dans des cas nombreux, cette fréquence est assez grande pour produire le clivage dans des massifs entiers. Mais, en général, ces joints, declivage ou autres, se forment normalement à la direction des pressions,

et leuE' horizonlalité peut paraître contradictoire avec les conditions du problème. Il faut seulement se souvenir que ces joints peuvent, d'après les expériences de M. Daubrée, se produire de deux manières : ou slatiquemcnt, et alors ils sont perpendiculaires à la pression; ou ciné matiq arment, quand il y a mouvement ou écoulement, et alors ils sont parallèles à la direction de l'écoulement. Il suffit donc que, dans les Higblands, lors du plissement primitif des

l'iu. ijg. — EiruL d'une prcsaitin rclalivcmenl forlc sur un prUmc compiisë de couches de cire

dilTéremmcnt culori^cs; la fracture a Ëlù préc£d<ïc d'une inllekioii. H'upri-s A. Daulircc

(Éludei synthëliquft de Géologie expérimentale, i" Partie, 1N7Ç), p. 3ji}.

couches siluriennes, le second cas se soit produit, c'est-à-dire, d'après toutes les explications des chapitres précédents, que parmi ces plis et probablement au-dessus de ces plis, il y ait eu un pli couché. Nous avons vu que, dans ce cas, ce n'est pas seulement la partie supérieure, la partie cbarrîée, mais aussi les parties recouvertes qui sont soumises à des iraetions longitudinales La fig. 129, qui reproduit une des expériences de M. Daubrée, montre comment peut se produire dans ces conditions, ol)lii{uement aux strates plissées ou non, une brisure analogue à celles que nous pu[)posous; dans la figure, il est vrai, le déplacement produit est lié à rinflexion des coucbes; mais une autre expènence {fig' i3o) montre qu'il peut en être indépcnilnnl, et l'on conçoit très bien la formation, dans la partie droite de la picmièrc figure, d'une série de dlaclases parallèles.

accompagnant la fracture, ou même la remplaçant par une suite de cassures élémentaires. Une fois ces joints formés, presque parallèlement à la direction

, QUI ONT PLISSÉ L'ÉCOHCE TERRESTUE. 333

des forces qui continuent à agir, le déplacement le long de leurs surfaces se ' comprend de lui-même.

On peut mieux encore se rendre compte des mouvements dont la succession Lacoape dtsHigha abouti à ces coupes, encore mécaniquement inexpliquées, des Highlands, en diduirè'*d*e"cené ii" prenant pour point de départ la coupe des Alpes de Glaris {fig. io(>), el en *'pes «i". Giiy'» ?»>■ supposant que dans le Nummulitique il y existe une série de joints, à peu près pousséeiborixontiiM. parallèles à la surface qui ramène le Pcrmien. Si, alors, les poussées horizontales reprenaient dans le même sens leur ancienne action, de manière à mettre toute la masse en mouvement vers le nord, on conçoit que le déplacement pourrait ne pas se faire tout d'une pièce, que les différentes tranches horizontales déterminées par les joints pourraient s'avancer inégalement, et l'on obtiendrait alors une ûgure tout à fait semblable aux coupes de l'Ecosse. La seule différence proviendrait de ce que les plis secondaires du Nummulitique sont des plis complets, non étirés sur leurs flancs renversés; il suffirait de supposer que, dans ces plis secondaires, lousles flancs renversés soientremplacés par des phs-failles, pour que la ressemblance aille jusqu'à l'identité.

Ainsi, nous arrivons à comprendre la structure des Highlands comme résultant non pas de trois grands plis couchés, étages l'un au-dessus de l'autre, ' ainsi qu'un premier examen en fait naître l'idée, mais, au contraire, d'un pli couché unique, morcelé et défiguré parles glissements postérieurs.

L'analogie de ce pli restitué serait surtout frappante avec le pli sud de Glaris, dont le pli du bassin belge, d'ailleurs, diffère lui-même si peu. On est frappé alors, en cherchant à poursuivre la comparaison dans les détails, de l'existence au-dessous des micaschistes charriés, c'est-à-dire au-dessous du pli incliné de Moine, et de celui-là seulement, d'une petite bande de terrains énergiquement métamorphisés, el désignés sous le nom de gneiss laminés {sheaied gneiss). Or, il n'est plus guère contesté que le métamorphisme mécanique ne puisse déterminer dans des schistes le développement de minéraux gneissiques, et même une structure entièrement cristaUine. Ces sheared gneiss peuvent donc, avec beaucoup de vraisemblance, représenter le flanc renversé du grand pli originaire; les schistes siluriens qui formaient ce flanc auraient été transformés en pseudo-gneiss, comme le calcaire jurassique de la Suisse, laminé entre le Permien et le Nummulitique, a été transformé en marbre. L'absence de bande semblable au-dessus des auti'es plans de poussée vient singulièrement à l'appui de l'explication proposée, c'est-à-dire de l'existence primitive d'un pli couché, et d'un pli couché unique ( ' ). .

Il reste maintenant à examiner si la différence d'allures, qui semble ainsi Peu de probabilité

(') Celte explication, que je croyais nouvelle, a, parait-il, été déjà proposée dans les Tran-

tacliont de la Société Royale d'Edimbourg par un des géologues du Survey qui ont relevé ces

coupes; on 8 pu même reproduire eipérimentalement le mécanisme du phénomène; H. M. Cadell,

Expérimental Besearche* in Mountain Bailding (Vot. XXXV, pari. 7, p. 337-357, 1888),

que lesdirrérencesdes s'échelonner de la chaîne la plus récente à la chaîne la plus ancienne, peut dîiïire'nce^"d''âfie des ^''''^ ""* qucstion d'âgc, s'il y a uoc raison pour que les forces aient été plissements. diiTérentes ou pour que les mêmes forces n'aient pas produit les mêmes effets

aux diverses époque de l'Histoire de la Terre. Au point de vue philosophique, une variation dans la nature des forces n'est guère à discuter; mais le calcul, sous réserve des hypothèses développées plus haut (Chapitre II), montre que l'épaisseur de la zone superficielle soumise à des compressions latérales par suite du refroidissement est proportionnelle au temps écoulé depuis le début de ce refroidissement, qu'elle a donc dû être beaucoup moindre à l'époque silurienne qu'à l'époque tertiaire. Il pourrait y avoir là une cause de différence dans les phénomènes produits. Cependant, je crois bien plus naturel et bien plus probable de chercher la véritable cause, non dans ces considérations générales, mais dans les conditions locales de gisement, et dans les variations des résistances développées par le mouvement même des couches. La cause pent en Or, uu fait frappe immédiatement dans les coupes des Highlands, c'est le falbb é^aisscur"det P^" d'épaisscur dcs terrains enveloppés dans le plissement. Quel que soit l'âge couche» affectées par dgg schisles Cristallins qui forment la nappe de recouvrement, ni eux, ni aucuns schistes cambrions n'entrent dans la composition du substratum : les couches siluriennes y reposent directement sur les gneiss anciens; ceux-ci, par suite des plissements antérieurs, étaient plus ou moinsinaptesàse plisser de nouveau, et le Silurien n'a pas 400" d'épaisseur. Ce sont ces 400™ qu'il faut comparer aux masses si épaisses des terrains alpins, ou encore à celles du Dévonien et du Carbonifère de l'Ardenne. Il y a une différence énorme, qui suffit à motiver la différence des effets produits. Si les bancs même les plus solides et les plus résistants ont pu se plisser sans cassure, c'est, comme je l'ai expliqué plus haut, conformément aux idées de M. Heim, parce que l'énormité des pressions supportées dans tous les sens arrive à contrebalancer les effets de la cohésion et met alors toutes les matières, quelles qu'elles soient, dans un état comparable à celui des matières plastiques de la surface. Si, au contraire, les forces de pesanteur sont insuffisantes pour les maintenir verticalement, les bancs peuvent se briser, quand les pressions latérales triomphent de la cohésion. Sans se départir de la réserve que commandent de pareilles questions, on peut croire qu'il y a là une raison suffisante pour que les masses soumises au plissement ne se soient pas comportées de la même manière. Coupes de la Scan- Il résulterait dc là que la série des plans de poussée qui constituent l'étrangelé ï'éwid're"i'inwrpté- ^^^ coupcs de l'Écosse, doivcut avoir un caractère local, qu'ils doivent distation adopWe pour paraître quand les étages siluriens augmentent d'épaisseur, même si le pli

rÉcowe,illauiauppo- *^ , , ' . °. ^ , ■ . ■■ ■ ■ , ■

9<r des dépiacemenis couchc lui-meme sc coutmue. Or, la chaîne snunenne se prolonge tout le long

bonzoauux de loo*-. ^^ j^ Scandinavie, dont l'axe est formé, comme les Highlands, par une large

bande de Silurien comprise entre deux massifs gneissiques. Le grand pli couché

se continue-t-il sur tout ce parcours, ce qui en porterait la longueur à 2000 kilo-

mètres? L'idée a dû en venir naturellement, à cause des nombreuses superpositions constatées de schistes cristallins sur le Silurien. M. Tôrnebohm, qui a étudié la question, a montré que dans celte hypothèse, il faut admettre des déplacements horizontaux de cent kilomètres {^). Quoique l'explication proposée pour les Highlands amène à supposer que (sauf les tranches restées en retard), le déplacement vrai est la somme des déplacements relatifs à tous les plans de poussée, l'esprit se refuse à admettre de telles conséquences, tant qu'elles ne peuvent être contrôlées par des preuves patéontologiques. En tout cas, si ces prodigieux déplacements ne sont pas une illusion, c'est l'étude de la Scandinavie qui pourra peut-être montrer un jour si les coupes de l'Ecosse ont réellement un caractère local, et s'il y a eu un type spécial de plissements pour la période silurienne.

(') Bull. Soc. géol. de Fr., 3" série, t. XVI, 1887-88, p. 692.