L XV, 1886-87, P

quelque doute a subsisté au début, les exemples se sont tellement multipliés,

tant de preuves diverses et indépendantes se sont accumulées, sans compter les

vérifications par les travaux de mines, qu'il faut bien admettre l'évidence des

faits. On ne les aurait pas prévus, mais on est bien forcé de les constater.

On peut [tes coDsi- Deux opinions se sont fait jour sur le mécanisme de ces phénomènes : l'une,

daau dcTp^jslëmcm^, fondée sur l'étude du bassin houiller franco-belge, attribue aux failles un rôle

ou comme form»rn prédominant, et admet que le glissement s'est fait suivant une ou deux surfaces

une ph«»e oième du 'T ' " ■ ,. i . ■,. i i

ph<iaom«De de plis- de fracture bien déterminées; I autre, au contraire, fondée sur I étude des

semeni. chaînes alpines, explique tout par les plissements, et ne voit dans les glissements

horizontaux, avec ou sans suppression de couches, qu'une continuation et une

exagération des mêmes phénomènes. J'ai expliqué que les failles des pays

plissés n'ont, en général, rien de commun avec les failles dues à Faction de la

pesanteur. Si on dégage le langage de la confusion causée par l'emploi du

même mot, on voit que les deux opinions diffèrent peu l'une de l'autre ; c'est,

dans les deux cas, la même série de mouvements qu'il faut invoquer; seulement,

dans le premier, on considère le glissement comme indépendant du plissement

antérieur; dans le second, on y voit une phase même de la formation du pli.

Lei rsits décrits Si peu importante que puisse alors paraître la différence, les faits décrits

dam ce Mémoire per- ^g^g gg Mémoire permettent, à mon avis, de trancher la question : tous les

mettent de trancher ' ' ' T

la question en faveur intermédiaires existent entre le cas où la surface de glissement est unique et thèse. '"*'" * ^^° nettement tranchée, et celui du pli avec simple étirement des couches; de plus, même dans le bassin houiller franco-belge, on a constaté que les couches supprimées par la surface de glissement reparaissaient progressivement en s'éloignant du centre de déversement (Ilot de Landlies), et même que ces couches renversées se relevaient verticalement, comme en formant l'amorce d'une charnière anticlinale- L'existence d'un pli couché ne limite en rien, d'ailleurs, la durée du temps qui peut sembler nécessaire pour la production de ces mouvements ; elle fournit, en tout cas, une explication schématique satisfaisante des faits observés; mais on peut aller plus loin et affirmer que le schéma du pli couché correspond bien à une réalité, au procédé même mis en œuvre par la nature. Le pli apparaît de Ce résultat est bien d'accord avec ceux qui se dégagent de plus en plus '*érV bf '*" *té"^* '" *^" progrès des études orogéniques; d'une manière générale, le pli apparaît toraie des chaînes, commc la véritable unité structurale des chaînes. Des actions de refoulement Un pli peut se peuvent faire naître dans une nappe horizontale des plis droits ou couchés, àTh^à^rJetleni^i ^^^°^ V^^ '^^ points d'application des forces sont placés ou non à la même ou de bourrelet hori- hauteur ; c'est ce que montre bien simplement la comparaison avec une feuille de papier ou de carton peu épais. Or, une fois qu'un pli horizontal s'est produit, et a amené en saillie une sorte de bourrelet au-dessus de la nappe primitive bour^îei UoHioota " U^o' ^^O) les forces horizontales qui continuent à agir dans les couches allongement du pli si superficielles ne peuvent avoir d'autre effet sur ce bourrelet que de le pousser naïc reste fiie. en avant. Si la charnière synclinale, ntaintenue par les couches qu'elle englobe.

reste fîxe, et si le mouvement est assez lent et le bourrelet assez épais pour que les couches qui le forment ne se disloquent ni ne se fragmentent, le résultat sera

nécessairement un allongement du pli couché : les bancs qui en forment le flanc La matière du flanc supérieur sont sans cesse amenés par la force qui continue à pousser en avant *"^"a"eoiV'Mr'îe les couches superOcielIes; quant au flanc renversé, ce mouvement ne peut lui refoulement boriionfoumir de nouveaux matériaux; il reste constitué par les couches renversées du ^jeûr reste toujours bourrelet primitif, et par conséquent, à mesure que le pli s'allonge, il faut que composé de> même» ces couches se répartissent sur un plus grand espace, c'est-à-dire qu'elles ventserépsrtîrsuruD s'amincissent et s'étirent. L'étirement du flanc renversé, pouvant aller jusqu'à ** "* ^.'"'° «'P""sa suppression totale, apparaît donc comme une condition nécessaire de la renvené e>t donc une formation du pli couché, quand le déplacement horizontal est considérable. wi're.'''""" ■■*'=«*- En réalité, le phénomène ne se produit pas avec cette simplicité théorique : La charnière synta charnière synctinale ne reste pas fîxe, les parties qui sont au-dessous du iouiou„"flxr*ei k» bourrelet peuvent aussi se déplacer, mais inégalement, et le mouvement p»riies tnUrieuTei

„ , , '^ .■,.■! 1-1. peuvent aussi se dé-

d ensemble se compose ou s accompagne d une sene de mouvements relatifs, pUcer. dont il est impossible de préx'oir le détail. C'est ici qu'il faut de nouveau faire intervenir les faits d'observation. Les surfaces des bancs sont à peu près parallèles aux forces agissantes, ce sont des surfaces de glissement facile, suivant lesquelles les glissements relatifs tendront d'abord à se produire; pour peu qu'ils leur deviennent légèrement obliques, ils auront pour résultat d'amincir ou de supprimer des couches; c'est donc dans ces amincissements et dans ces suppressions qu'on peut chercher et trouver la trace des déplacements relatifs. Nous avons vu que ces étiremenls atteignent leur maximum Éiiremems consudans le flanc renversé, mais qu'ils sont aussi fréquents dans le flanc normal rieu/"du^ stncrinai (suppression partielle des calcaires à silex, en Provence, amincissement de prouvant les giissetoute la série jurassique), et enfin qu'ils se rencontrent aussi dans le bassin produits. synclinal recouvert par le pli couché (suppression des couches crétacées à Allauch, surfaces de glissement du Faron et duCoudon, suppression du Trias à Sollièset àCuers, accident du Cannet-du-Luc, plans de poussée desHighlands). La production de ces glissements dans les bassins synclinaux est spécialement à prévoir quand ceux-ci sont suivis par un nouveau pli couché, au flanc supérieur duquel leurs couches ont dû fournir la matière; c'est bien, en effet, auprès de la bordure permienne que nous les avons rencontrés le plus souvent en Provence.

Le déplacement possible de la charnière synclinale est bien mis en évidence Déplacement de la par l'étude du massif d'Allauch : on voit là comment l'avancement inégal de mi^erétidence dans cette charnière peut expliquer une partie des torsions brusques des plis. Mais le 'e massif d'Allauch.

fait le plus important, au point de vue de l'analyse des mouvements, c'est que Le dépUcement de le déplacement de cette charnière implique la mise en mouvement d'une nau ^mpi'iq^e it^miK faoche plus profondc de l'écorce, des couches b en même temps que des eomouTementdccoa- couchcs o (Jtg- i3a). On est dooc amené à étendre à cette tranche plus prode"écoree. '"^ " fonde, en général soustraite à l'observation, les conclusions établies pour la tranche supérieure, c'est-à-dire à admettre que des déplacements relatifs horizontaux, ou des glissements des bancs les uns sur les autres, ont pu également

Ceiu mise en rooii- s'y produire. C'est ainsi que le substratum des masses de recouvrement des

vemem de eouchei jjighlands se trouve divisé par une série de plans de poussée distincts et à peu

fondra légitime l'hy- près parallèles. Aiusi se trouve légitimée l'hypothèse de l'avancement inégal

ment^égai des deui ^^ massif des Maures (tranche profonde) dans la région de Draguignan et dans

moitiés du massif dci celle de Toulou, hypothèse qui me semble seule pouvoir rendre compte de

Aiancemeni înégai l'allure des pHs de la Provence et de la règle qui régit leurs déversements. La

diflërence de structure des Alpes à l'est et à l'ouest du ~

même, par une avancée inégaie des masses cristallines.

Nous ne constatons Celte séHe de mouvements relatifs, qui, jusqu'à une profondeur plus ou

diff'rl'^cê'de dépla- '"'^^^^ grande, accompagnent le mouvement d'ensemble, montre que nous ne

cententi. constatons ordinairement à la surface qu'une différence de mouvements, la

différence entre le mouvement de la masse superficielle et celui des terrains

sur lesquels elle repose, et que par conséquent ces constatations nous donnent

Nosivaiuationisoot Seulement une évaluation minima du véritable déplacement horizontal. De

donc toujours des mi- pjyg^ qr s'expUque bien alusï comment dans certains cas( la Bouissîère, Peygros,

Umouïementindé- Glaris), le substratum des masses de recouvrement peut être plissé, tandis que

pendant des tranches ^j^^g d'aufres (le Beausset) il reste horizontal, sans que l'allure de la nappe de

successiTcs explique ^ , -^ ' n rr

que lesubstratum recouvrement en soit modifiée; c'est toujours la conséquence du mouvement qua'ndîanVppedere- indépendant des trauches successives, dont les coupes des Highlands, au lieu couïremeni reste ho- jg rester mystérieuses et inexplicables, offriront maintenant l'exemple le plus

nzontale. ... c < r r

instructif.

Lespiisiemeniadans La nappe dc recouvrement ne reste pas, elle non plus, toujours horizontale; men'''doiïen'neVTO'^ il pcut s'y produifc ( Croix de Solliés, Dent de Mordes, Glarnisch) des froisseduire sous la forme ments secondaires, eux-mêmes quelquefois très importants, et qu'il faut de pli) couchas. , . , ... , ,. î ■ ■

évidemment considérer comme une conséquence directe de la mise en mouvement

de ces masses. Comme ces masses amenées en saillie ne sont pressées et poussées que d'un côté, que de l'autre côté il n'y a pas de réaction ou de résistance équivalente, on est évidemment dans le cas (toujours en invoquaht la compa-

raison avec la feuille de papier) où les froissements ou plissements doivent se produire horizontalement; c'est bien ce que confirme l'observation. Ces froissements devront surtout avoir tendance à se produire quand le point d'application des forces de poussée est placé plus haut, ou, ce qui revient à peu près au même, quand la masse est forcée de s'abaisser par un abaissement brusque ou lent du substratum. On peut remarquer que ce serait précisément le cas pour le Glàrnisch, qui est le plus prodigieux, parmi les exemples connus de ces froissements et empilements secondaires, du moins dans l'hypothèse qui réduirait à un pli unique les deux plis de M. Heim.

AinsXy /ormationde plis horizontaux, dé roulemenl de ces plis et glissement Termes simpksauArelatif, soit par tranches, soit par zones élémentaires, des parties mises en ^"^l^^^ "^de» "arands mouvement, avec propagation plus ou moins profonde de ces mouvements, déplacements horitels sont les termes simples auxquels se réduit le mécanisme des grands déplacements horizontaux, et qui semblent suffire à en expliquer toutes les complications secondaires. Il importe, en terminant, d'insister sur deux points : d'abord les déplacements vrais sont beaucoup plus considérables que les déplacements Les déplacements observés, et, en essayant de pousser plus loin l'analyse des phénomènes alpins, constdlrabies'mie'' les les hypothèses auxquelles on est conduit vont, non pas sans doute jusqu'à dépiaeemeuts obserégaler les cent ktiomètres de ia Scandinavie, maisjusqu'à habituer l'esprit à leur possibilité. En second lieu, les glissements élémentaires bancs par bancs ont un Les glissements éiërésultat de la plus haute importance pour l'étude stratigraphique, c'est l'amin- b»n"r'^amènent' racissement et la suppression des couches dans une série régulière et même hori- mmcissemcnt et la

'^^ f> Buppressioii des cou-

zontale ; les bancs restants sont régulièrement superposés les uns aux autres, ches.

sans que rien trahisseà l'observation l'existence des phénomènes de glissement:

quand l'attention n'était pas encore appelée sur ce sujet, on pouvait être amené

à conclure soit à des failles, soit à des lacunes dans la sédimentation; c'est Le réarrangement

ce qui était plusieurs fois Srrivé en Provence. Ces étirements indiquent seule- ces dépUcemenupâr-

ment l'existence de phs couchés; mais le réarrangement des couches, de "eisproJ"" l'Husio"

manière à produire l'illusion d'une série normale no» dérangée, est certai- non dérangée.

nement un des détails les plus remarquables de cette partie de la Mécanique

terrestre.

Après ces conclusions, celles qui sont relatives à la théorie des refoulements Cuuciusions reiaiilatéraux et à leur rôle dans la formation des montagnes s'imposent d'elles- fouiemeMts''u*icrau" mêmes et sans nouveau développement. Ce sont bien certainement des forces horizontales qui ont produit les déplacements horizontaux décrits dans ce Mémoire, et la généralité de ces phénomènes, qui se retrouvent sur toute la longueur des chaînes, aussi bien les plus anciennes que les plus récentes, per- Ces rèiouiements met d'énoncer avec une complète certitude, et sans aucune restriction à sa ^^l d"7*cha[oer''dJ généralité, le principe déjà admis par la plupart des géologues : ce sont les montagnes, refoulements horizontaux qui ,oot formé les chaînes de montagnes.

Mais notre étude nous permet d'aller plus loin : les déplacements horizontaux perfide! s"" "ïoni'en '**' ^*^"^ P**^ ^^^ déplacements en masse de i'écorce terrestre; ce sont des déplas'atténuanten profon- céments inégaux dans les couches plus ou moins profondes, et c'est parce que ces déplacements sont plus grands daas les couches superficielles que nous pouvons les constater. En d'autres termes, les refoulements atteignent leur Ce résultat est con- actioH maximum à mesure qu'on se rapproche de la surface. Or, dans la théorie refruidis^ement sécu- ^^ refroidissement séculaire de notre planète, la couche superficielle, qui ne se '"■"*■ refroidit pas, est celle qui a le plus à restreindre sa surface pour s'accommoder

à ses nouvelles positions ; c'est donc celle où doivent se développer les plus \\ en en contradic- grandes compressions latérales. Dans toutes les autres théories qu'on a pu autriï théories propo- proposer, Celle de la poussée des roches éruptives (Léopold de Buch), celle de **^*- l'ascension des isogéolhermes (Mellard Reade), celle du glissement en masse de

tranches superficielles après l'émersion (Reyer), c'est au contraire en s'éloignant de la surface que les compressions augmenteraient. U y a là un argument nouveau, qui n'est pas sans valeur, et qui n'est pas inutile, puisqu'elle est est encore contestée, en faveur de la théorie du refroidissement. Dispariiion coin- L'étudc dcs pHs couchés montrc, en outre, que, quand la dénudation est c»udiés par d'"nudB- Suffisante, non seulement les nappes de recouvrement peuvent disparaître, mais """■ encore le noyau anticlinal lui-même peut n'être représenté que par un léger

bombement, faisant penser plutôt à une simple ondulation qu'à un grand plissement. Il faut, il est vrai, pour faire cette constatation, des exemples où, en même temps que le noyau est profondément dénudé, quelque partie des nappes charriées ait été conservée : la Dent de Mordes, la Dent du Midi, le Cannet-du- Luc nous ont fourni ces exemples. Si, à une profondeur assez faible, tout déplacement horizontal apparent, et même toute trace de plissement énergique a disparu, c'est évidemment que la cause du plissement, c'est-à-dire la poussée horizontale, cessait elle-même ou s'atténuait considérablement à cette proc'cst un indieetcD- foodeur. Ce n'cst pas à dire, sans doute, que nulle part elle ne soit descendue uTifUssements toni P'*'*' ^^^'t mais il y a là un indice sérieux tendant à montrer que les plissements superficiels. sont siiper/iciels, qu'ils affectent seulement une épaisseur bien inférieure à celle

de ce qu'on est convenu d'appeler Vécorce solide, ou autrement dit, à celle à partir de laquelle est atteinte la température de fusion des roches. Cette Conformité de celle conclusion tirée des observations est au fond, aux nombres près qui ne peuvent "s"u"iats'du cXui.** pi'étendre à aucune précision, celle que M. Davison a dégagée des calculs théoriques.

Enfin, j'ai dit au début qu'on avait invoqué contre la théorie du refroidissement le désaccord entre le raccourcissement d'un grand cercle, déduit de l'observation, et le raccourcissement du rayon terrestre, déduit du calcul. On peut ne pas attacher une grande importance à ce désaccord, à cause de l'incertitude des données sur lesquelles est basé te calcul; mais de plus, comme je l'ai déjà dit et comme il importe de le répéter dans ces conclusions, les éva-

luations qu'on prétend déduire de l'observation et des coupes géologiques sont plus incertaines encore, et peut-être dans une plus large mesure. Ces évaluations une couche ne eonsupposent, en effet, qu'une couche déterminée conserve la même longueur J^"*^^" avanT Ti avant et après le plissement; elles ne tiennent donc pas compte de l'étirement. après le piisseoieai. Or, nousavons vu quelle est l'importance du facteur ainsi négligé. Par exemple, dans un pli couché dont le déroulement horizontal atteindrait S*"", ces 5""" correspondent dans le dessin du pli à un triple retour des mêmes couches ; il faudrait donc en inférer que tes 5*" actuels correspondent à i S""" de la surface primitive. Mais le flanc renversé ne doit pas entrer en ligne de compte, car il n'est formé que d'une petite quantité de matière étalée surune grande longueur; les i5'"" devraient donc, de ce fait seul, se réduire à i o"*"*. De plus, dans leflanc supérieur, nous savons maintenant que la succession des couches est souvent incomplète; c'est-à-dire que, là encore, les glissements relatifs ont augmenté la longueur apparente de chaque couchfe de toute celle de ses suppressions partielles; en Provence, la fréquence avec laquelle oh constate l'absence, dans ces nappes de recouvrement, de certaines couches facilement reconnaissables, telles que les calcaires à silex, montre que cette seconde correction est loin d'être négligeable. Enfin, il y a même souvent des glissements dans les couches du flanc inférieur, et leur influence agit dans le même sens. II est impossible de préciser davantage, mais il serait très vraisemblable que dans bien des cas les iS*™ de l'évaluation primitive dussent se réduire à moitié.

Sans doute, l'importance de ces étirements et de ces glissements relatifs, dans Les glissements su les plis renversés et surtout dans les plis droits, est bien moins considérable. 5"^''*^'*'j°"' ,**„*/''" Mais il y a de plus une autre considération, qu'a déjà fait ressortir M, de Lappa- flancs des chaînes le rent, et à laquelle les développements précédents me semblent prêter on vraicnUe''m'assifcen nouveau caractère d'évidence et une nouvelle force. Dans ces sortes d'éva- ^'^■ luations, quand les couches ont été dénudées, on les rétablit par des contours fictifs, et ainsi, notamment pour les Alpes, on rétablit la succession des étages secondaires au-dessus du massif central. Or, il est très possible que les terrains secondaires aient recouvert le massif central des Alpes; mais, s'ils y manquent aujourd'hui, il est très probable que c'est par suite des glissements dont j'ai démontré la réalité dans les parties superficielles de l'écorce, et qui les ont fait descendre sur les lianes de la chaîne oà nous les observons aujourd'hui. Les résultats exposés dans le Chapitre qui traite du versant méridional des Alpes (p. 208 et suiv.) me paraissent fournir de ces mouvements une preuve bien difficile à réfuter.

J'ai montré, en eflet, que le versant méridional des Alpes, dans la seule 11 serait difficiii région où l'on peut l'observer, dans celle du Tyrol, est un pays de plis couchés, „,e",''„'u"'ies p^is'^cTc' en dépit des apparences dominantes créées parla dénudation, et de /?//'« cowcAs'j deux versants î«icn vers te sud. Il y a donc eu là un déplacement général des parties superficielles ,e„e. de l'écorce dans un sens opposé à ceux qui ont eu lieu sur l'autre versant.

m«nt de l'en mcDl d'une cb{ montagnes

Comment admettre qu'on ait le droit d'ajouter ces deux cheminements en sens inverse pour faire de leur somme la mesure du raccourcissement de l'arc? Il faudrait supposer que, par une sorte de mouvement de chaîne sans fin, les bancs aient d'abord été poussés souterrainement vers le nord, puisque, ramenés à la surface par la charnière synclinale, ils se soient repliés sur eux-mêmes, et qu'alors ils aient été poussés vers le sud par l'afflux toujours continué des parties souterraines charriées en sens inverse. Les flèches que les géologues suisses, à l'exemple de M. Hei m, introduisentdans leurs schémas de plis couchés, semblent, eu eifct, montrer qu'ils admettent cette interprétation; mais rien dans les faits observés ne légitime une hypothèse aussi invraisemblable, et il me semble impossible d'imaginer quelle cause pourrait ainsi faire refluer vers le sud les bancs primitivement entraînés vers le nord. Les couches charriées vers le sud viennent du nord, c'est là l'évidence; l'ensemble de ces couches avait donc un emplacement plus septentrional, c'est-à-dire qu'elles recouvraient primitivement une partie au moins du massif central.

Il faut conclure de là que, tant que nous serons hors d'état de préciser le rôle des étirements et des glissements, tout essai d'évaluer le raccourcissement d'un grand cercle de la Terre, ou même celui de l'emplacement d'une chaîne de montagnes, n'aboulîra qu'à une approximation grossière. Dans ces mouvements de i'écorce, les faits sont trop complexes pour qu'on puisse prendre le calcul fait sur une coupe déterminée comme une mesure même approchée de ceux qui seraient faits pour des coupes parallèles. Quand on songe qu'en forçant la couche sphérique superficielle à occuper une moindre surface, on amène certaines de ses parties à s'étaler sur un plus grand espace; quand on songe encore que les mêmes compressions peuvent faire nallro des cheminements en sens inverse, il faut avouer (jue c'est une ambition un peu téméraire de prétendre déduire de ta connaissance d'une seule ligne, fût-elle longue de 3oo ou 4oo kilomètres, le raccourcissement du rayon terrestre.

En résumé, les résultats dont il faut se contenter, les seuls qui paraissent bien prouvés, sont les suivants :

Les montagnes sont des zones plissées de I'écorce terrestre. L'origine en est due à des refoulements horizontaux ; la cause de ces refoulements horizontaux est le refroidissement de notre planète.

Les plissements, et par consé<iuent les forcesde compression qui les produisent, restent limités aux couches superficielles; ils ne se font probablement sentir qu'à un petit nombre de kilomètres (sans qu'on puisse préciser ce nombre) au-dessous de la surface.

Les plissements ont été accompagnés de déplacements horizontaux,' qui se sont efl"ectués tantôt en masse, tantôt banc par banc, ou encore par tranches successives; l'amplitude de ces déplacements atteint certainement quinze kilo-

OUI ONT PLISSÉ L'ÉCOKCE TF.IIHESTBE. 261

mètres, et l'on peut présumer qu'en bien des points elle a été beaucoup plus grande encore.

Malgré les différences locales des coupes, la nature et même rimportanco des phénomènes produits paraissent avoir été les mêmes dans les chaînes d'âge différent, dans celles de la période primaire comme dans celles de la période tertiaire: it est impossible jusqu'ici de citer une particularité ijui difTérencie les unes des autres, et qu'on puisse nttribuer à Télat plus ou moins avancé du refroidissement terrestre.

yiémoiits de VAcadémi^