STRUCTURE GÉOLOGIQUE DES ALPES

essayer Rappliquer aux Alpes ses idées de parallélisme des chaînes et de superposition des roches ! Au lieu de ces voûtes uniformes, de ces vallées longitudinales régulières, de ces cluses ou découpures transversales dans lesquelles les couches s'observent toujours dans le même ordre et qui permettent de reconnaître de loin , aux contours des montagnes, la roche dont elles sont composées, en un mot, au lieu de cette régularité presque systématique qui est le caractère des monts Jura, il ne rencontre ici qu'un labyrinthe sans fin, et bientôt ses idées sont aussi do •u leversees que les massifs qu'il a devant lui. Entre* t-il dans une vallée qu'il croit être une vallée longitudinale intermédiaire entre deux chaînes, il est bientôt surpris de voir que les couches, au lieu de remonter de chaque côté vers les parois de la vallée, n'ont entre elles aucune corrélation : la paroi qui est à sa gauche aura des couches presque horinzontales, tandis qu'à sa droite les couches plongeront sous un angle très-fort. Gravit-il une montagne à strates distincts et inclinés avec l'intention de descendre par le revers opposé , il sera tout étonné, en arrivant au sommet, devoir que ce revers opposé n'existe pas : il se trouve au bord d'une paroi verticale, et les massifs qu'il a devant lui n'ont plus aucune analogie avec ceux qu'il vient d'explorer. S'applique-t-il à reconnaître la position d'une couche par rapport à une autre, afin d'en connaître l'âge relatif, il sera fort surpris de voir tout-à-coup celle qu'il avait cru l'inférieure, affecter une position inverse, et de sous-jacente qu'elle était devenir sus-jacente. L'induction par analogie

est par conséquent ici complètement inapplicable, et Ton se voit en quelque sorte obligé de conquérir pas à pas la connaissance de ce vaste système.

Pénétré de mon insuffisance , je me résignais à être incomplet plutôt que de courir le risque d'être inexact, lorsqu'une main amie est venue m'offrir le moyen de combler cette lacune. En publiant l'exposé suivant de la géologie des Alpes, je me trouve à-peu-près dans la position d'un homme à qui une heureuse alliance a fourni le moyen d'agrandir et d'enrichir son domaine. Voici à quelle circonstance je dois cette bonne fortune. Pendant l'un de nos séjours au glacier de l'Aar, nous eûmes le bonheur de compter MM. Studer et Escher au nombre de nos visiteurs. Ils venaient passer quelques jours avec nous pour assister à nos recherches; mais ils étaient à peine arrivés au Grimsel qu'une abondante chute de neige interrompant le cours de nos observations, nous força de quitter l'Hôtel des Neuchâtelois et de gagner l'hospice, où nous nous trouvâmes réunis une dizaine de naturalistes sous le toit hospitalier de M. Zybach, attendant que la neige eût de nouveau disparu. En pareille occasion, il était d'usage parmi nous que l'un ou l'autre Ht une communication sur un sujet scientifique quelconque. M. Studer fut d'emblée invité par toute la société à nous faire une leçon sur les Alpes. Les instances de M. Agassiz, auxquelles s'associa le gouverneur de ISeuchàtel, M. le général de Pfuel qui fut des nôtres pendant plusieurs jours, finirent par vaincre ses scrupules, et avec cette clarté parfaite qui n'appartient qu'à ceux qui possèdent en entier leur sujet, notre ami

nous fit l'exposé suivant de la structure des Alpes. J'avais pris des notes, avec l'intention de les utiliser pour les Comptes-Rendus que je pourrais être appelé à publier de l'expédition de cette année. Mais rien n'est difficile comme de faire le résumé d'un résumé ; je pris alors le parti de m'adresser à M. Studer lui-même , en le priant de vouloir bien rédiger sa leçon. C'est à quoi il a bien voulu se prêter, y ajoutant même la coupe explicative cijointe^), qu'il avait dessinée à grands traits sur les parois de la grande salle de l'hospice du Grimsel.

Aussi bien, nul mieux que M. Studer n'était à même de faire un résumé pareil. Après les efforts que firent au commencement de ce siècle les plus grands géologues de notre époque, pour arriver h la solution du problème si compliqué de la formation des Alpes, M. Studer entreprit la tâche laborieuse et difficile de nous faire connaître les détails de leur structure en étudiant monographiquement les diverses parties de ce vaste ensemble. Chaque année, depuis plus de vingt ans, le savant professeur de Berne se met en route , le marteau à la main, pour explorer spécialement une vallée ou un massif particulier, et depuis près de dix ans il consacre à cette étude la plus grande partie de la belle saison. Après avoir publié son ouvrage classique sur la molasse de la plaine suisse, M. Studer nous a exposé successivement la structure des divers massifs des Alpes bernoises et de celui de Davos dans les Grisons. Plus tard M. Escher de la Linlh fils s'est as-

0) Voyez Pl. III, fig. 1.

socié à ses travaux, et, il y a quelques années, nous avons vu paraître dans les Mémoires de la Société helvétique des sciences naturelles l'ouvrage capital sur la géologie des Alpes, la description géologique des Grisons, fruit des investigations communes des deux amis pendant cinq années consécutives.

Il appartenait à des géologues suisses de nous initier, en parlant de l'analyse, au plan de l'organisation du système alpin , après que tant d'autres avaient inutilement tenté de le construire parla théorie. La géologie des Alpes est peut-être de toutes les sciences celle qui exige de la part de ses adeptes la plus grande abnégation, et le géologue qui pénètre dans ce domaine doit en quelque sorte faire table rase de toutes les idées qu'il peut avoir empruntées à d'autres systèmes, s'il ne veut pas assister d'entrée à leur défaite. Or, pour qu'une tâche semblable ne soit pas accablante, il faut aimer les Alpes et pouvoir s'arrêter avec complaisance aux moindres détails de leur structure. Une fois engagé dans une série d'observations, le géologue s'y livre alors sans s'inquiéter des résultats auxquels il sera conduit en définitive. Le but systématique lui échappe; il a assez à faire à observer les mille phénomènes variés que le sol déploie avec profusion sous ses yeux, il veut les connaître et s'habitue ainsi à rechercher la vérité pour elle-même. C'est ainsi que de Saussure étudiait jadis les Alpes ; c'est ainsi que MM. de Buch, Elie de Beaumont, Studer et Escher ont procédé de nos jours.

Rémméde M. Studerfr.

Une ancienne théorie généralement admise autrefois et encore fort accréditée de nos jours, parce qu'elle s'appuie sur l'autorité de Saussure et d'Ebel, représente nos Alpes comme composées de chaînes parallèles étagées d'après leur hauteur et dont la plus élevée, qui est censée occuper l'axe du système, serait couverte de neiges éternelles dans toute son étendue, à l'exception de quelques cols. Quelquesuns des passages les plus fréquentés des Alpes sont, en effet de nature à favoriser cette opinion , et notre esprit, toujours plus ou moins enclin à systématiser , se persuade facilement que c'est le même grand partage d'eau que nous franchissons du sud au nord , que nous traversions le Saint-Gothard , le Brenner ou les Tauern du ïyrol. Il suffit cependant de jeter un coup d'œil sur une carte de Suisse pour se convaincre qu'il en est autrement dans la réalité, et dans beaucoup de cas, le voyageur serait fort embarrassé si on lui demandait de quel côté de l'axe central il se trouve. Je citerai comme exemple le Maloja dans l'Engadine supérieure : la Ma ira , qui se jette dans le Pô est éloignée de quelques minutes seulement du lac de Sils d'où s'échappe l'Inn; elle est également voisine de la source d'une troisième rivière qui se jette dans le Rhin. C'est par conséquent, là le véritable partage d'eau entre la Méditerranée, la mer Noire et la mer du Nord ; et cepen-

(*) Cette seconde édition du Résumé de M. Studer a été revue et corrigée par l'auteur. D.

226 APERÇO GÉOLOGIQUE

dant le massif qui alimente ces sources n'est rien moins qu'un géant, il porte à peine quelques taches de neige sur son sommet, tandis qu'au sud s'élèvent de gigantesques cimes recouvertes par les glaciers du Bernina, qui rivalisent en hauteur avec les plus hautes sommités de la chaîne bernoise. Le voyageur qui se rendrait du Grimsel par le glacier d'Oberaar à Viesch, c'est-à-dire des sources de Y Aar à celles de l'un des affluents du Rhône , et qui, le lendemain, traverserait dans une voiture commode le Simplon, ne manquerait pas de croire que c'est le premier jour qu'il a franchi le partage d'eau et traversé la chaîne centrale. Le même voyageur jugerait tout différemment si, pour se rendre en Italie, il avait franchi le premier jour le passage de la Gemmi et le second jour le col de Saint-Théodule.

L'idée d'une chaîne centrale flanquée de chaînes secondaires parallèles ne saurait plus être défendue de nos jours. Les Alpes se divisent bien plus naturellement en une série de groupes formant autant de masses centrales distinctes, qui courent pour la plupart dans une même direction, mais qui souvent aussi se maintiennent, les unes à l'égard des autres, dans une direction oblique, ou bien sont disposées comme les cases d'un échiquier autour d'un axe idéal, semblables à-peu-près aux différents cônes cratériques d'une même zone volcanique. Les espaces intermédiaires entre les masses centrales contiennent des terrains particuliers dont la nature minéralogique diffère de celle des masses principales. C'est dans ces terrains que sont creusées la plupart

des vallées intérieures des Alpes, et c'est à eux que correspondent aussi la plupart des cols. Les terrains secondaires, tels que les calcaires, les schistes et les grès, étendus le long du bord septentrional et en partie le long du bord méridional des hautes Alpes, sont intimément liés aux terrains propres des vallées intérieures, témoin les roches des vallées de Frutigen et de Gessenay qui se continuent sans interruption jusqu'en Valais, s'étendant même à Test, par la Nuffenen, jusqu'au revers méridional du Saint-Gotha rd, et au sud, par le grand Saint- Bernard et les passages avoisinants, jusqu'en Tarentaise. De même aussi, les calcaires et les schistes de Coire et du Praettigau , s'étendent au sud par dessus l'axe des Alpes, dans l'Engadine supérieure et jusqu'à Bormio, pour se réunir aux calcaires des Alpes de l'Ortles, après avoir traversé tout le système alpin.

Dans l'état actuel de nos connaissances, il n'est pas encore possible de déterminer les limites de toutes les masses centrales du système des Alpes. On reconnaît cependant dans la partie qui nous avoisine six massifs principaux qui sont :

1° Le massif du Mont-Blanc, s'étendant du col du Bon-Homme jusqu'à Salion en Valais, et limité par les vallées de Chamouni et d'Entrèves.

2° Le massif des Aiguilles-Rouges, situé plus au nord , surgissant près de Servoz et allant mourir près de Lavey, au-dessous de la Dent-de-Morcles.

3° Le massif du Simplon, qui s'élève du fond du Val-d'Anniviers, atteint ses points culminants dans la Dent-Blanche, le Weisshorn, les Dents de Mi-

schabel, traverse la route du Simplon entre Persal et Algaby, et se prolonge par la chaîne qui sépare la vallée de Binnen des cirques de Veglia et de Dever et par les montagnes peu connues qui renferment les sources de la Maggia jusqu'à la Val- Leventina.

k° Le massif du Saint-Gothard, s étendant d' Aernen, dans le Haut- Valais, jusqu'aux environs de Trons dans la vallée du Rhin antérieur, et limité au sud par le Val-d'Airolo.

5° Le massif du Finsteraartwrn, le plus puissant de tous et celui qui exerce l'influence la plus prépondérante sur le relief du sol helvétique. Le passage de la Gemmi et celui de Kisten à Test du Tœdi peuvent être envisagés comme ses limites extrêmes. Le col du Grimsel, d'Imgrund à Obergestelen, et la route du Saint-Gothard , d'Amsteg jusqu'à Urseren , le traversent dans toute sa largeur. Le voisinage du massif du Saint-Gothard et l'éloignement des autres massifs déterminent cette symétrie frappante des Alpes suisses à Test et à l'ouest du Saint- Gofhard^).

6° Le massif du Selvretta, qui s'étend à l'est de Bergun , dans les Grisons , jusqu'aux environs de Landeck, en Tyrol.

Ces massifs ne sont pas seulement remarquables à cause des immenses glaciers qu'ils alimentent, et dont l'étude a acquis un si grand attrait depuis les

(*) C'est à ce massif qu'appartient la partie des Alpes bernoises qui est comprise dans la carte et dont nous avons décrit plus haut la structure. D.

travaux de MM. de Charpentier et Agassiz, mais encore par la nature et la structure de leurs roches. Leur masse principale se compose de roches appelées autrefois primitives, savoir : de schiste micacé ou talqueux , de gneiss , de gneiss granitique ou granit veiné de Saussure, de granit gneissique et de protogine. Le feldspath de ces roches est généralement blanc , souvent porphyrique en grands cristaux maclés; le mica a peu d'éclat et est presque toujours mélangé de talc; le quarz est en grains de moyenne grosseur, d'une teinte grise, ou bien il forme avec de très-petites paillettes de feldspath, des parties sableuses d'une finesse extrême.

La direction des couches, qui sont généralement très -inclinées, est conforme à la direction de la masse centrale. Des deux côtés , les couches plongent vers l'axe central, et leur inclinaison est d'autant plus forte , qu'on s'élève davantage sur leurs flancs, jusqu'à ce qu'elles deviennent lout-à-fait verticales. On dirait un éventail ouvert vers le som— met. La roche des couches verticales est en général du granit gneissique, c'est-à-dire une roche tellement voisine du vrai granit qu'on n'en aperçoit la stratification qu'en grand et lorsqu'on l'examine à distance. Dans les couches inclinées des flancs, les gneiss alternent avec d'autres roches et présentent souvent des assises de plusieurs mille pieds d'épaisseur. Parfois aussi le granit gneissique reparaît ici en sous-ordre. En montant au Grimsel par la vallée de Hasli, on voit les couches de gneiss et de schiste micacé , qui forment les parois de la vallée, plonger au sud jusqu'au delà de Guttannen, où elles font

place à un granit gneissique dont les strates deviennent peu à peu verticaux. A Guttannen déjà, près de l'hospice et au sommet du col , la roche a toutà-fait l'apparence du vrai granit; ses couches sont verticales, et ce n'est qu'en descendant à Obergestelen qu'on voit les strates plonger au nord. Cette inclinaison nord s'aperçoit d'une manière plus distincte sur plusieurs points du passage de la Fourche et dans le Galenstock , yu du sommet du col du Grimsel

Les roches qui occupent l'espace entre les divers massifs sont en général très -uniformes. La roche dominante est le flysch, c'est-à-dire un schiste argileux gris ou noir, faisant passage au mica-schiste ou talc-schiste , souvent siliceux et passant à un grès de couleur foncée, grossièrement schisteux ; quelquefois il devient aussi très -calcaire et passe au schiste calcaire. Toutes ces variations de flysch alternent entre elles et renferment parfois de puissantes assises calcaires ou dolomitiques , qu'accompagnent aussi souvent des masses gypseuses. Elles contiennent, dans les Grisons , des fucoïdes qui paraissent identiques avec le F. intricatus Br. des bélemnites indéterminables jusqu'ici , et des anneaux de pentacrines. Les bélemnites sont même assez fréquentes dans les schistes de la Nuffenen. M. Escher en a trouvé, en 1842, au col de la Four-

(*) De Saussure et après lui Necker ont reconnu cette structure en éventail dans le massif du Mont-Blanc; Escher de la Linlh père Ta signalée au Saint-Gothard ; enfin, elle ressort d'une manière frappante des beaux profils que M. Lardy a publiés des roches du Saint-Gothard.

che. M. Lardy possède une ammonite des schistes de Salvent , entre le massif du Mont-Blanc et celui des Aiguilles-Rouges. Cette même ammonite se trouve ailleurs dans le Jura moyen ou corallien. Sur le revers occidental de la Dent-de-Morcles, aux cols de Balme et des Ouches , en Tarentaise et en Dauphiné, ces schistes s'associent à des grès noirs a anthracite qui renferment des empreintes de fougères que Ton n'a pas encore pu distinguer de celles du terrain houiller.

Lorsque les masses centrales sont très-écartées, comme c'est, par exemple, le cas dans les Grisons et en Valais, le flysch acquiert une puissance extraordinaire, et forme à lui seul de hautes chaînes et de grands massifs. Il subit en même temps des transformations notables qui semblent être intimement liées à l'apparition des serpentines, et rendent dans beaucoup de cas la détermination minéralogique de la roche fort difficile. La teinte des schistes et des grès passe au verdàtre ; le talc et l'épidote commencent à se développer; peu à peu la masse passe à des schistes talqueux ou chlorités ; la stratification se perd , et l'on se voit enfin en présence de diorites de roches d'épidote et de spilites, sans que le plus souvent il soit possible de tracer une limite entre les schistes verts , les roches aphanitiques , la serpentine et le gabbro; et cependant on s'assure facilement sur la route du Saint-Bernard, dans la vallée de Bagnes et dans la plupart des vallées méridionales du Valais, ainsi que dans TOberhalbstein (Grisons), que ces schistes verts si répandus ne peuvent élre séparés du flysch gris ordinaire.

C'est à ce même terrain des schistes verts qu'appartiennent les pierres ollaires que Ton exploite sur plusieurs points du Valais et des Grisons.

Lorsqu'au contraire les masses centrales sont trèsrapprochées, comme par exemple celles du Finsteraarhorn et du Saint-Gothard , le flysch se trouve réduit à une zone étroite; il disparaît même parfois complètement, ou du moins il n'est représenté que par quelques lambeaux dans le schiste micacé et le gneiss. Dans ce cas, le calcaire est ordinairement transformé en marbre blanc ou coloré, ou bien en dolomie, et les schistes deviennent luisants, trèspurs et affectent toutes sortes de teintes rouges, brunes, vertes, etc.

Les rapports de gisement entre le flysch et les roches des masses centrales sont difficiles à préciser : ordinairement on voit le flysch et un calcaire grisâtre surgir sous les masses centrales et former ainsi la base la plus profonde du système alpin qui soit visible à l'extérieur. Au-dessus du flysch reposent des schistes micacés ou des quartzites gneissiques qui occupent souvent une étendue de plusieurs lieues; et par -dessus ceux-ci le véritable gneiss. Peu à peu la stratification, d'abord parallèle à celle du flysch, se redresse, devient verticale, et finit par affecter une inclinaison toute contraire sur le revers opposé du massif, où Ton voit de nouveau apparaître , sous les derniers schistes cristallins, les schistes marneux et les calcaires grisâtres ordinaires. Le plus souvent, cependant, la limite entre les schistes du flysch et les schistes micacés est tellement vague qu'il est impossible de

dire où les uns finissent et où les autres commencent : le flysch devient en général luisant, il affecte des teintes bigarrées, et Ton voit apparaître dans son intérieur des masses de vrai schiste micacé et de quartzite; l'on se croit déjà au milieu des masses centrales, lorsque apparaissent de nouveau soudain le flysch et les schistes calcaires, et ce n'est souvent qu'après avoir cheminé des heures entières au milieu de ces alternances, que l'on acquiert enfin la certitude que l'on est entré complètement dans le domaine des roches cristallines.

Les choses se passent différemment au contact des masses centrales avec les puissants dépôts calcaires et schisteux qui les entourent au nord. La roche qui touche les assises secondaires n'est pas ordinairement du schiste micacé, mais un quartzite indistinctement | schisteux, contenant parfois [du feldspath, et dont la stratification n'est bien distincte que vers l'intérieur de la masse centrale, là où il se transforme en vrai gneiss ou en granit gneissique ; ses couches deviennent alors verticales ou bien elles plongent au sud. Les roches de sédiment sont en stratification discordante avec ce quartzite; elles sont inclinées au nord, et leurs couches, qui suivent la pente extérieure du gneiss, plongent d'abord sous des angles très-forts ; puis perdant de leur inclinaison, elles deviennent horizontales à mesure qu'elles s'éloignent de la masse centrale, pour se relever de nouveau au nord , de manière qu'elles affectent en réalité la forme d'un vaste bassin à fond plat. Par suite de la stratification discordante du gneiss et du calcaire, ces deux roches sont ordinai-

rement séparées par une vallée , dont Tune des parois remonte vers les régions glacées de la masse centrale, offrant, au moyen de profondes découpures , des décharges à ses glaciers et à ses torrents, tandis que la paroi opposée présente les abruptes verticaux des dépôts calcaires. L'étendue de ces vallées est très-variable; parfois elles se prolongent depuis les plus hautes sommités jusque dans les contrées habitées, et jusqu'au niveau de nos lacs, en suivant tous les contours de la masse centrale. C'est ainsi qu'un voyageur qui, poursuivant la limite septentrionale du massif du Finsteraarhorn , se dirigerait par la vallée et le glacier de Lotsch vers la vallée de Gastern, traverserait le glacier de Tschingel pour regagner le fond de la vallée de Lauterbrunnen , remonterait les hautes vallées qui séparent la Jungfrau du Silberhorn , et le Mônch de l'Eiger, et regagnerait ensuite le névé et le glacier inférieur deGrindelwald, escaladerait le col d'Urbach par le glacier de Rosenlaui, descendrait dans la vallée du même nom jusqu'à Hoff, remonterait ensuite la vallée de Gadmen , traverserait le glacier de Wenden et, longeant ainsi la pente méridionale du Titlis, passerait dans la vallée de la Reuss, et de là dans le Val-de-Maderan , pour regagner la limite orientale de la masse centrale du Finsteraarhorn dans le voisinage du ïœdi , — ce voyageur aurait presque constamment à sa gauche des parois verticales de calcaire, souvent de plusieurs mille pieds de hauteur, et à sa droite le massif central , tanlôt couronné de névés et de glaciers, tantôt revêtu de forêts et de pâturages, et

présentant rarement des abruptes infranchissables. Derrière cette première enceinte calcaire qui entoure la masse centrale, comme les parois d'un cratère de soulèvement placées autour du volcan central, on remarque fréquemment des traces d'un second et d'un troisième rempart, dont les couches présentent la même inclinaison, c'est-à-dire offrent à la masse centrale leurs parois verticales et plongent en sens opposé. C'est à un rempart secondaire pareil qu'appartiennent les abruptes de la Gemmi ; les bains de Louèche sont situés entre les deux chaînes de sédiment. A l'extrémité orientale du massif du Mont-Blanc , de Saillon à Sion , on compte quatre ou cinq chaînes parallèles de calcaire et de flysch , qui toutes ont leurs abruptes tournés vers la masse centrale , tandis qu'ils présentent une pente plus douce à l'est.

Il arrive souvent que des gneiss et des quartzites qui surgissent à la base du premier rempart calcaire s'élèvent jusqu'à une très-grande hauteur, dans l'abrupte de cette paroi; par exemple près d'Imgrund dans la vallée de Hasli, à Gadmen, à Amstseg, etc. Ceci prouve évidemment que l'origine de la vallée est plus récente que l'événement, quel qu'il soit, qui a placé les couches calcaires dans leurs rapports actuels avec le gneiss, et que , par conséquent, la formation de la vallée ne peut être attribuée à un soulèvement plutonique du gneiss, qui aurait fait disparaître le revêtement calcaire supérieur. Il y a plus, nous voyons dans ces mêmes vallées des masses calcaires de plus de mille pieds d'épaisseur, recouvertes par le même quartzite

gneissiquequi leur sert de base; et lorsqu'on remonte les vallées transversales qui pénètrent dans la masse centrale, on voit le calcaire s'enchevêtrer dans le gneiss, et former des coins de plusieurs lieues d'étendue (voyez la coupe). C'est ce qui a lieu au Metlenberg dans la vallée de Grindelwald, et d'une manière plus frappante au Laubstock et au Pfaffenkopf, sur les deux côtés de l'entrée de la valléede Guttannen. Il est évident qu'avant l'ouverture de la vallée, ces coins calcaires communiquaient avec le calcaire de la paroi opposée, et qu'ils étaient, comme à présent , entourés par le gneiss. L'ancienne surface du sol s'élevait donc déjà alors à une grande hauteur au-dessus des vallées d'aujourd'hui, et ces vallées, qui paraissent devoir en grande partie leur origine à des affaissements, se sont ouvertes dans le gneiss et le calcaire sans changer en rien la position relative de ces deux roches. Il suffit d'avoir vu ces phénomènes dans la nature pour demeurer convaincu que c'est ainsi que les choses se sont passées. Les magnifiques profils de la vallée du Rottthal et du col d'Urbach nous en fournissent une autre preuve; car ici, où l'affaissement a peut-être rencontré des difficultés par suite de cet enchevêtrement du calcaire et du gneiss, ici , dis-je , nous voyons en réalité les coins calcaires qui pénètrent dans le gneiss , adhérer et former corps avec le grand massif calcaire.

On rencontre de grandes difficultés du moment que l'on essaie de déterminer l'âge des couches de sédiment, situées au nord des Alpes. Cependant ces difficultés sont plutôt inhérentes aux détails qu'aux

traits généraux. Ce que nous savons, c'est qu'en Suisse, les plus anciens dépôts de sédiment contiennent encore des bélemniles, des ammonites à cloisons persillées et des pentacries, et que, par conséquent, ils ne peuvent pas être plus anciens que le lias. Nous savons, en outre, que les masses supérieures de nos couches de sédiment appartiens nent à la craie, et il est nombre de localités où la limite entre la formation crétacée et le terrain jurassique est facile à tracer.

Immédiatement au-dessus du quartzite-gneissique, on trouve en général une série de dépôts particuliers que nous proposons d'appeler terrain mixte. La puissance de ces dépôts n'est souvent que de quelques toises; en d'autres endroits, elle va jusqu'à plusieurs cents et même plusieurs mille pieds. Au nombre des couches de ce terrain, se trouvent des quartzites souvent fort difficiles à distinguer des quartzites-gneissiques, si toutefois ils sont réellement différents, mais qui ont cela de particulier, qu'ils plongent au nord comme toutes les autres roches de ce terrain. Nous y remarquons en outre des calcaires dolomitiques, compactes ou celluleux, toutà-fait semblables à la carnieule (Rauchwacke) qui accompagne nos gypses, et d'une teinte jaunâtre passant au rouge et au brun. Viennent ensuite des schistes argileux rouges, auxquels sont souvent associés des conglomérats argileux ou talqueux. Ces conglomérats forment parfois, à eux seuls, des montagnes entières. Au-dessus de ces derniers se rencontrent enfin des oolites ferrugineuses rouges ou d'un vert-noirâtre, contenant du fer magnéti-

que, du fer oligiste et des pyrites. En général cette formation entière est très-ferrugineuse; tous les conglomérats contiennent du fer, et Ton montre plusieurs endroits où Ton a autrefois essayé d'établir des exploitations. La couche oolitique contient beaucoup de pétrifications, surtout des ammonites et des bélemnites.

Uneformalion calcaire uniforme et très-puissante , le calcaire des hautes Alpes (Hochgebirgskalk), repose sur le terrain mixte. Il présente généralement d'énormes abruptes toûrnés vers les masses gneissiques, et les grands coins calcaires qui s'enchevétrent dans la masse de gneiss en sont ordinairement formés. Les couches de ce calcaire sont distinctement séparées, et souvent il passe presque au schiste. Sa couleur varie du gris au noir ; il est cassant comme du verre, et, à l'exception de quelques bélemnites, il ne contient pas de pétrifications. Dans le Hasli, cette formation calcaire est recouverte par une puissante série de schistes noirs brillants, qui, à Planplatten au-dessus de Meyringen, contiennent des gites considérables de fer oxidé rouge et de fer en grains. Dans le voisinage de ces dépôts ferrugineux, les schistes renferment souvent aussi des nodules saillants et des ammonites qui appartiennent à l'étage moyen (corallien et oxfordien) de la formation oolitique, pa? exemple à Erzeck et près d'Unterheid vis-à-vis de Meyringen. Les bélemnites sont plus rares.

La formation crétacéesuccède à ces schistes noirs, ou au calcaire des hautes Alpes lorsque les schistes manquent. Commedans toutel'Europe méridionale,

cette formation se distingue par un cachet particulier. Son étendue est considérable et la puissance de plusieurs de ses étages lui assigne un rôle important dans la composition des Alpes calcaires. Un fait digne de remarque, c'est que souvent, et plus particulièrement dans la première chaîne calcaire, le calcaire alpin est séparé de la craie par une série de terrains qui ont la plus grande analogie avec le terrain mixte dont nous venons de parler, c'est-à-dire par des couches de quartzite, de schistes brillants et irisés , et par des calcaires blancs cristallins ou dolomitiques. C'est ce qu'on peut voir à la Gemmi au-dessus de Kandersteg, au fond de la vallée de Lauterbrunnen, sur la Wengern-AIp, au Faulhorn, et peut-être faut-il aussi compter ici les couches de fer en grains et les schistes noirs de Planplatten.

Les calcaires arénacés noirâtres, les grès quartzeux et les schistes rugueux, qui recouvrent les chaînes calcaires les plus voisines des massifs gneissiques et constituent une grande partie des montagnes situées à l'extérieur de ces dernières, semblent appartenir aux étages les plus récents de la formation crétacée alpine. Les fossiles les plus fréquents sont ici des nummulites, des cérithes, des ampullaires, de petites huîtres, des turbinolies, etc. Les ammonites et les bélemnitas, en revanche, manquent complètement à ce qu'il paraît. Le calcaire à nummulites forme la masse supérieure de la Dent-de-Morcles et des Diablerets, et se poursuit sur le revers septentrional de la chaîne que traversent les cols de Sanetch, de Rawyl et de la Gemmi, jusqu'à la

partie supérieure du lacdeThoune. Quelques nummulites isolées se rencontrent sur les hauteurs de la chaîne de Brienz; une accumulation de fossiles semblables à ceux des Diablerets se trouve sur la crête de la chaîne de Gadmen (Gadmenflue), dont le Titlis fait partie. Enfin le calcaire à nummulites est trèsdéveloppé dans les montagnes de Schwytz et de Claris, et dans la chaîne qui sépare le canton de Glaris de la vallée du Rhin antérieur.

Un dépôt souvent très-puissant de schistes gris est étendu en beaucoup d'endroits sur le calcaire à nummulites, et forme à lui seul des massifs particuliers qui sont ordinairement boisés ou recouverts de pâturages jusqu'au sommet. Sous le rapport minéralogique, cette roche ne diffère guère du véritable flyseh des Alpes valaisannes et grisonnes. Les seuls débris organiques qu'elle contient sont également des fucoïdes, identiques avec les Fucus intricatuSs œqualis et Targioni Ad. Brongn., et l'on pourrait par conséquent la désigner aussi sous le nom de flyseh , en tant que cette dénomination n'impliquerait qu'un caractère pétrographique. Mais vouloir admettre que ce schiste qui recouvre le calcaire à nummulites soit de même âge que le flyseh qui est étendu entre les masses centrales, serait pécher contre trop de probabilités. Pour éviter toute confusion, et afin de ne rien préjuger, nous appellerons cette roche macigno alpin, en faisant remarquer que nous la reconnaissons minéralogiquement et géologiquement, comme l'analogue du macigno des Apennins^). Un dépôt de ce

(*) C'est pâr suite d'une erreur typographique que M. Studer n'a pas été dans le cas de redresser à temps, qu'il

schiste ou macigno est étendu sur une largeur de plusieurs lieues derrière la chaîne de Brienz, le long du bord occidental du lac de Sarnen, vers Alpnach, et occupe une grande partie de l'Entlibuch etd'Obwalden. D'autres dépôts existent dans les environs de Beckenried et au sud d'Einsiedeln. Enfin, cette formation atteint un grand développement dans le midi du canton de Saint-Gall et dans le Praeltigau.

Nulle part, cependant, le calcaire à nummulites et les macignos que nous venons de signaler ne sont mieux développés que dans la chaîne la plus septentrionale des Alpes calcaires qui , traversant les cantons d'Appenzell , de Schwytz, d'Unterwalden, va former le mont Pilate, les Schratten et le Hohgant. C'est cette même chaîne qui se prolonge à l'ouest du lac de Thoune par la Gemmi , les Diablerets et la Denl-de-Morcles au-delà de nos frontières, dans la montagne des Fiz, si connue par ses fossiles, à travers la Savoie jusqu'en Dauphiné. Dans ce prolongement, les couches inférieures de la formation crétacée se laissent aussi déterminer plus facilement que dans l'intérieur des Alpes, où elles sont en général très-pauvres en fossiles.

Nous trouvons au-dessous du calcaire à nummulites une puissante formation calcaire, d'un caractère particulier suivant les contrées, et qui souvent forme la partie supérieure des chaînes. Dans les

est dit dans la première édition de cette notice que le macigno alpin n'est pas l'analogue du macigno italien.

cantons (TAppenzell et de Schwytz, M. Escher a donné à cette formation, qui paraît manquer dans une partie de la Suisse, le nom de calcaire de Seewen. C'est un calcaire en général compacte, gris ou rouge, renfermant des feuillets argileux ondulés et ressemblant minéralogiquement à la scaglia du revers méridional des Alpes. Les débris organiques y sont très-rares, nous croyons cependant que c'est dans les couches de cet étage que M. Mousson a trouvé au Mutterschwandenberg , dans le canton d'Unterwalden, des Ananchytes que M. Agassiz a déterminés comme étant Y Ananchytes oçata si commun dans la craie blanche (*). D'autres espèces d'échinides ont été trouvées par M. Escher dans le calcaire de Seewen d'Appenzell.

Au-dessous de ce calcaire, se trouve la couche à inocérames, qui n'a souvent que quelques toises de puissance, mais qui est remarquable par la quantité de fossiles qu'elle contient, lesquels sont identiques pour la plupart avec les espèces de la perte du Rhône et de la glauconie de Rouen ( 2 ). La roche est un calcaire siliceux noirâtre, rempli de grains verdàtres, intimement mélangés avec la masse qui présente à la surface une teinte rougeâtre, résultat

(*) Voy. Agassiz Descript. des Eckinod. suisses , pag. 30, PI. 14, fïg. 4-6.

( 2 ) Les fossiles les plus caractéristiques de cet étage sont VInoceramus concentricus Park., Vlnoceramus sulcatus Park., ï Ammonites inflatus Sow. , V Ammonites subcrislatus Deluc, le Turrilites Bergeri Brongn., le Trochus Gurgitis Brongn., le Trochus cirroides Brongn., le Cassis Avellana, le Micraster minimus Ag. D.

de l'oxidation. Dans le canton d'Appenzell, on voit cette couche gisant sous le calcaire de Seewen. Dans la Suisse centrale et occidentale , on en a reconnu des traces en plusieurs endroits ; mais on n'a pas réussi jusqu'à présent à la poursuivre d'une manière constante ; elle ne reparaît bien distincte que sur la frontière occidentale de la Suisse , sur le revers septentrional du Buet, au col de Coux, d'où on la poursuit sans interruption par Sixt, les Fiz, le Reposoir, etc., le long des Alpes françaises, jusqu'à la mer. Les fossiles variés et nombreux qu'elle contient, l'ont fait remarquer par les géologues de préférence à tous les autres membres de la formation crétacée alpine.

Le néocomien alpin apparaît sous celte glaucome sur plusieurs points de la Suisse centrale, et immédiatement au-dessous du calcaire à nummulites, lorsque celte glauconie manque, par exemple dans la chaîne du Pilate et du Hohgant. Il atteint ordinairement une puissance considérable. Un calcaire gris, rempli de nérinées et de ptérocères, souvent de grandes tornatelles, de caprotines d'Orb. (Chama ammonia Gdty, de Radiolithes neocomensis d'Orb. (Hippur.Blumenbachi Stud.j, en forme les couches supérieures. Sur de grandes étendues ce calcaire est à nu et dépourvu de toute végétation, et c'est lui en particulier qui forme la majeure partie de ces rochers sillonnés et corrodés connus en Suisse sous le nom de Karrenfelder. La partie inférieure du terrain néocomien des Alpes est formée par un calcaire noir, marneux ou sableux, à couches minces, alternant avec des schistes marneux et renfer-

niant les pétrifications caractéristiques des marnes bleues de Neuchàtel, entre autres le Holaster (Toxa$ter) complanatm, YExogira Couloni, YOstrea carinata, la Terebratula depressa, la Terebratula biplicata, etc.

Dans la Suisse orientale et centrale, les dépôts tertiaires s'adossent immédiatement contre les chaînes externes formées par la craie alpine , telles que les chaînes du Sentis , du Pilate et des Ralligstœcke. Il n'en est plus ainsi à l'ouest du lac de Thoune. Nous voyons dans les environs de Chambéry, où paraît s'ouvrir la grande vallée molassique suisse, un large rameau du système du Jura se détacher de ce dernier et suivre la direction des Alpes jusqu'au lac de Thoune, en s'accolant à la plus extérieure des chaînes crétacées alpines. Le caractère alpin se confond, dans ce rapprochement, avec le caractère jurassique, de la manière la plus frappante. Lies différents étages du lias, de l'oolite inférieure, du corallien et du portlandien se reconnaissent à leurs débris organiques, et sont mieux séparés que sur aucun autre point des Alpes ; le Jura supérieur, en particulier, qui parait être complètement étranger aux Alpes centrales et orientales, atteint ici un développement remarquable et forme plusieurs chaînes parallèles. On remarque aussi, dans plusieurs de ces chaînes, une tendance à se voûter, tandis que dans les chaînes alpines, les couches ne plongent ordinairemcnlque d'un côté. 11 n'y a pas jusqu'à la physionomie des vallées qui ne rappelle le caractère plus adouci et plus uniforme des vallées jurassiques. En somme, les formes sont cependant plus

rudes ; les chaînes ne sont pas seulement coupées transversalement par des cluses (*), mais elles contiennent aussi de nombreuses découpures obliques qui donnent à ces vallées un aspect plus varié et plus pittoresque. Le calcaire affecte d'autant plus la teinte noire du calcaire des Alpes qu'il est plus rapproché des massifs des Alpes proprement dites. La molasse, qui pénètre dans toutes les grandes vallées jurassiques , manque complètement dans le Jura alpin, ainsi que dans les Alpes. Ce caractère mixte se manifeste d'une manière plus tranchée encore dans la formation crétacée : le calcaire à nummulites, si puissant dans les Alpes et dans une grande partie de l'Europe méridionale, n'existe nulle part dans le jura alpin. Le calcaire de Seewen , la couche à inocérames et le néocomien ne pénètrent pas dans les chaînes extérieures du Chablais et sont complètement étrangers à l'intérieur du jura alpin suisse (pays d'Enhaut, Gessenay et Simmenthal). Ils y sont remplacés par du macigno, qui atteint ici un très-grand développement, occupant le fond des vallées élargies, s'élevant à une grande hauteur sur le flanc des chaînes calcaires , et formant même des chaînes particulières , tandis qu'il est complètement étranger au Jura. La chaîne du Niesen, les montagnes du Simmenthal et le pays de Gessenay sont composés en majeure partie de

( 1 ) Les géologues jurassiques donnent le nom de cluses à des découpures qui traversent une chaîne de montagnes de part en part. Lorsque la déchirure est limitée à Fuq des flancs , ou rappelle ruz. D.

macigno. Les massifs calcaires de ces mêmes vallées, tels que la Tour-d'Ay et de Mayen au-dessus d'Aigle et les Cornettes eu Chablais sont du jura supérieur. Le Stockhorn et le Moleson, la Dentd'Oche et le Môle appartiennent au jura moyen et en partie au jura inférieur. Le jura moyen et le lias apparaissent aussi sur le revers septentrional de la chaîne de macigno alpin, au Gurnigel, à la Beira, au Mont-Pleyau et aux Voirons.

Dans la Suisse occidentale et dans le Chablais. la molasse entre en contact avec ces chaînes arénacées et calcaires du macigno alpin et du jura moyen, tout comme, dans le reste de la Suisse, elle touche la chaîne crétacée du calcaire néocomien et nummulilique. Semblable à cette dernière, la chaîne de macigno alpin, de concert avec les massifs calcaires (jura moyen du Stockhorn), plonge abruptement au sud et au sud-est vers les Hautes- Alpes; et la molasse de même plonge en stratification concordante sous les dépôts secondaires partout où Ton a pu observer entre Vevey et la vallée du Rhin le contact de ces derniers avec la formation tertiaire. De cette manière les dépôts récents se trouvent placés au-dessous des dépôt plus anciens , ou bien les deux sont si rapprochés qu'on dirait que les masses de calcaire et de macigno ont été poussées violemment contre les masses molassiques et les ont refoulées. Il n'y a en effet que cette dernière supposition qui puisse expliquer ces singuliers rapports de contact, puisque un renversement ne saurait être admis ; car une faille sans pression latérale ne suffit pas pour en rendre compte.

L'inclinaison sud des dépôts tertiaires se continue à-peu-près jusqu'à la distance d'une lieue de la chaîne extérieure de calcaire ou de maeigno, où elle est remplacée par une inclinaison nord qui devient de plus en plus douce à mesure qu'on s'éloigne des Alpes, jusqu'à ce que la stratification ne forme plus qu'un angle très-aigu avec l'horizon. En même temps, le relief du pays présente une série de terrasses de plus en plus adoucies, qui passent enfin à la plaine onduleuse, où les vallées de soulèvement sont remplacées par les vallées d'érosion. Dans le voisinage immédiat des Alpes, les dépôts tertiaires s'élèvent encore jusqu'à des hauteurs de 5 à 6000 pieds et davantage , par exemple à la Bseuchlen , dans l'Entlibuch, au Rigi et au Speer; mais peu à peu les collines de plus de 5000 pieds deviennent plus rares et commencent déjà à fixer l'attention; plus loin, enfin, il serait difficile de trouver, entre l'Uetliberg près de Zurich et le Frienisberg près d'Aarberg, une troisième colline qui s'élevât à plus de 1000 pieds au-dessus du niveau de la plaine. En revanche, les renflements et les plateaux de quelques centaines de pieds de hauteur, et les vallées d'érosion d'égale profondeur, sont des phénomènes très-communs jusqu'au Jura.

La formation tertiaire de la Suisse se compose essentiellement d'un grès marneux, la molasse, dont la dureté va en diminuant des Alpes vers le Jura. Immédiatement au pied des Alpes , c'est un grès des plus compactes ; dans la partie moyenne de la plaine suisse, on s'en sert comme d'une excellente pierre à bâtir; dans le voisinage du Jura, la masse entière

n'est généralement qu'un sable désagrégé. Aux environs du lac de Genève et dans les cantons d' Argovie et de Zurich , nous trouvons dans les assises inférieures de la molasse, des dépôts de lignites accompagnés d'une marne calcaire bitumineuse qui contient souvent une grande quantité de coquilles d'eau douce. Le lignite lui-même et ailleurs la molasse contiennent aussi des dents et des os d'animaux terrestres qui sont caractéristiques pour le terrain tertiaire supérieur, ainsi que des débris de palmiers. La partie supérieure de la formation molassique est d'origine marine; des assises entières ne sont, pour ainsi dire, composées que de moules intérieurs ou de débris de tests, plus rarement de coquilles marines entières, dont les espèces déterminables sont identiques avec celles des collines subapennines^).

Au grès de la molasse viennent souvent s'ajouter, dans le voisinage des Alpes, des conglomérats de cailloux arrondis , connus sous le nom de nagelflue ougompholite. La répartition et l'épaisseur de cette roche sont très-variables , et il en est de même de sa composition. Là où les chaînes crétacées sont en

(*) Malgré celte identité des fossiles, on s'obstine à séparer la molasse suisse du terrain subapennin, et à la paralléliser avec le terrain de la Superga, de Bordeaux et Dax, dont les fossiles diffèrent autant de ceux de la molasse qu'il est possible entre des terrains si rapprochés. Quel que soit le nom, grec ou barbare, que Ton se plaise à donner à ces différents étages du terrain tertiaire supérieur, les géologues suisses, qui se sont occupés de la paléontologie de la molasse, continueront, je f espère, à protesler contre cet arrangement factice. St.

contact immédiat avec la molasse, comme dans la Suisse orientale et moyenne, le nagelflue apparaît en masses beaucoup plus considérables et sur de plus grandes étendues que dans la Suisse occidentale, au pied du jura alpin. Les galets qui le composent sont , au Rigi et dans la Suisse orientale, essentiellement des calcaires et des grès qui correspondent aux roches des Alpes les plus voisines; cependant, il s'y mêle aussi des granités et d'autres roches dont l'origine est inconnue.

Dans les nagelflue du canton de Berne, qui forment plusieurs chaînes de collines dont les couches plongent tantôt au sud tantôt au nord, ce sont au contraire ces cailloux étrangers aux Alpes qui prédominent ; dans le nagelflue des environs de Thoune, dont les couches plongent au sud, nous trouvons en particulier des porphyres rouges et des granités de toutes variétés, tels qu'on les rencontre dans les grandes chaînes porphyriques. De pareilles roches se retrouvent dans la Forêt-Noire et au pied méridional des Alpes. A ces roches se mêle, près de Thoune, une autre sorte de cailloux qui prédomine surtout dans le nagelflue horizontal ou à inclinaison septentrionale du Belpberg et de l'Emmenthal . Ce sont des roches de serpientine et des schistes verts, comme il n'en existe, à notre connaissance, que dans la partie méridionale des Grisons et en Valais : des serpentines compactes contenant de la diallage, plusieurs espèces de gabbro, des granités, des porphyres verts, des schistes verts ou violets et des aphanites. L'Emmenthal contient en outre des spillites ou pierres amygdaloïdes et des varioliles.

il*

Dans un petit district, au nord de l'Emmenthal, ce sont les cailloux de quartz et des débris d'une roche amphibolique qui prédominent. Le sable charrié par les torrents de ce district contient des paillettes d'or avec beaucoup de fer magnétique , de grenats et d'autres minéraux. Où faut-il chercher les couches de porphyre, de serpentine et l'amphibole aurifère qui ont fourni ces masses énormes de cailloux ? De quelle manière et par quel agent ces galets ont-ils été accumulés au pied des Alpes en masses assez puissantes pour paraître encore considérables, même dans le voisinage de ces cimes élevées? Ce sont là des problèmes qui attendent encore leur solution. Supposer que ces galets proviennent de l'intérieur de la terre ou du détritus de collines préexistantes et que leurs amas considérables, produit de la longue période qui correspond aux dernières commotions du système alpin, recouvrent les assises dont ils proviennent , c'est avoir l'air de vouloir résoudre le problème à tout prix; et cependant il serait difficile, dans l'état actuel de nos connaissances , d'imaginer une autre solution qui fût moins hasardée.

Le sol des vallées molassiques et de la plaine suisse est recouvert d'un dépôt stratifié de gravier et de sable qui atteint parfois une épaisseur de plus de 100 pieds : c'est le diluçium^). Par sa nature, ce dépôt correspond exactement aux graviers charriés par les torrents actuels des Alpes. Les roches pré-

( J ) C'est Valluvion ancienne de M. Necker, dans laquelle on a trouvé des ossements d'éléphants. D.

dominantes sont les calcaires et les grès alpins, mélangés avec des cailloux du nagelflue. Les galets sont toujours arrondis, mais atteignent rarement la grosseur de la téte. C'est dans ce diluvium , et même plus profondément, que les rivières actuelles se sont creusé leur lit. Les terrasses superposées indiquent des alternances entre les époques de repos et celles de travail.

Ces puissantes masses de gravier sont recouvertes par un diluvium plus récent (*), le plus souvent sans stratification, contenant des galetsjgrands et petits, ronds et anguleux, et des blocs de plusieurs toises de diamètre, enfouis dans une argile sableuse; les plus grands blocs sont tantôt isolés, tantôt réunis par groupes, les uns arrondis etémoussés malgré leur grande taille, d'autres plus ou moins anguleux. Ce diluvium récent est tantôt adossé contre les collines molassiques, tantôt il forme des digues ou collines allongées de 20 à J00 pieds de hauteur, courant d'ordinaire parallèlement au pied des pentes, ou bien dirigées transversalement dans la vallée. La seule différence qui se remarque entre les blocs de ce diluvium récent et les véritables blocs erratiques, c'est que ces derniers sont isolés et dégagés, tandis que les premiers sont souvent enterrés dans le limon ou le gravier. Il existe une ressemblance frappante entre ces digues formées de matières de transport et le tableau que Ton nous

(*) C'est le terrain erratique de M. de Charpentier ; le terrain calaclystique de M. Necker, terrain glaciaire de MM. Agassiz et Guyot, l'analogue du Till d'Ecosse. D.

252 APÊRÇU GÉOLOGIQUE

fait des ôsars^) de la Suède. Or, si la théorie des glaces, par laquelle des géologues célèbres ont cru devoir expliquer ce phénomène en Suisse, est réellement, de toutes les théories que Ton a proposées jusqu'à ce jour, celle qui convient le mieux aux faits, la même théorie doit aussi, à mon avis, s'appliquer au phénomène que présente la Suède.

On a pu voir par l'exposé qui précède, que nous sommes encore loin de connaître toutes les phases de l'histoire de la formation du système alpin. Il est même plus que probable que notre physique ignore les principes mêmes sur lesquels une explication des traits les plus caractéristiques de ce phénomène devra se baser. Qu'on ne s'étonne donc pas si le géologue qui veut essayer de résumer le peu de notions précises qui ont été acquises à la science depuis de Saussure jusqu'à nos jours, craint à chaque pas de s'être trop avancé ou de se voir forcé de se rétracter, faute de faits suffisants.

Après trente- six ans de voyages et d'études, l'immortel de Saussure lui-même désirait pouvoir recommencer l'examen des Alpes , aidé de l'expérience qu'il avait acquise en leur consacrant sa vie. Depuis, il s'est écoulé plus d'un demi-siècle, et

(') Les iisars, signalés pour la première fois à f attention des géologues par M. Alex. Brongniarl, sont de longues (rainées de matières de transport en forme de digues ou de levées dirigées le plus généralement du nord-nord-est au sud-sud-ouest. I).

nous nous trouvons toujours embarrassés lorsqu'on nous demande un résumé des faits principaux de la science alpine.

Les documents que la nature nous offre ne remontent pas au-delà de l'époque du lias. Nous n'avons aucune notion des conditions de la surface de la terre dans le domaine des Alpes , aux époques antérieures.

Pendant la période qui s'est écoulée entre la déposition du lias et celle des derniers étages crétacés, cette partie du sol de l'Europe ne paraît pas avoir subi des dérangements considérables dans son relief. Partout la série du lias au macigno est en gisement concordant, et toute la masse forme un ensemble qu'il est presque impossible de diviser. Cependant cette série de dépôts jura-crétacés des Alpes et de tout le midi de l'Europe, diffère considérablement de celle qui lui correspond pour l'âge dans l'Europe septentrionale. On dirait des sédiments formés dans des mers et des conditions différentes.

Les événements les plus importants qui ont modifié la surface de la terre en Suisse ont eu lieu entre l'époque de la déposition du macigno alpin et celle de la molasse. On trouve du calcaire à nummulites et du macigno alpin jusqu'au sommet des crêtes et dans le fond des vallées, tandis qu'il n'y existe aucune trace de molasse. Lors de la déposition de ce dernier terrain, le système alpin devait donc être émergé.

Les influences, sans doute de très-longue durée, qui ont agi sur les sédiments alpins ont modifié la

nature primitive des roches, en les transformant soit en roches magnésiféres (dolomie, schiste talqueux, schiste chlorilé, serpentine), soit en roches micacées et feldspathiques (schiste micacé, gneiss, granité).

Ces modifications furent accompagnées d'un exhaussement du sol et d'un redressement général des couches; c'est dans les régions où les influences métamorphiques se firent sentir avec le plus d'énergie, que se formèrent ces systèmes énigmatiques en éventail , et ces entrelacements de roches feldspathiques et'quartzeuses avec des calcaires fossilifères que nous avons mentionnés plus haut.

Ces modifications, ainsi que le fendillement du sol, ont eu lieu dans plusieurs sens et à des époques différentes, et c'est pourquoi la direction extérieure des chaînes ne concorde pas en général avec la direction des couches. Il n'y a pas seulement des vallées longitudinales et transversales, il y a aussi des chaînes longitudinales et des chaînes transversales, des vallées et des chaînes diagonales.

Les principales directions en Suisse, sont : 1° de l'ouest-sud-ouest à l'est-nord-est (plus exactement d'ouest 28° sud en est 28° nord), parallèlement à la direction principale des Alpes. Exemples : la chaîne entre les Diablerets et l' Altels, la vallée principale du Valais et du Rhin antérieur.

2° Du sud-ouest au nord-est ( plus exactement d'ouest 38° sud en est 38° nord), parallèlement à la direction des Alpes de la Savoie. Exemples : le massif central du Finsleraarhorn et celui du Saint- Çothard, le Valais supérieur, le lac de Brienz.

5° Du sud-sud-ouest au nord-nord-est (plus exactement d'ouest 55° sud en est 55° nord), parallèlement au système des Alpes du Dauphiné. Exemples : le massif du Mont-Blanc, les lacs d'Italie, la dépression du Brunig à Kûssnach, la chaîne orientale du Niesen.

k° Du sud -sud -est au nord -nord -ouest (plus exactement d'ouest 60° nord en est 60° sud), parallèlement au Monl-Viso d'après M. Eliede Beaumont. C'est la direction qui prédomine dans les couches et dans les vallées intermédiaires entre la partie méridionale du Saint-Gothard et l'Engadine supérieure.

Les effets des dislocations opérées dans ces directions et dans plusieurs autres sont limités à la zone des Alpes et n'atteignent pas même leurs limites septentrionales et méridionales. La formation des vallées parallèles aux Alpes et même la formation des vallées alpines en général paraît être plus récente que la formation des masses centrales et des chaînes à couches inclinées, car elles coupent obliquement l'axe de ces soulèvements.

Nous trouvons à la fin de cette période de bouleversement, le domaine des Alpes et la plaine basse qui l'a voisinait au nord élevés au-dessus du niveau de la mer; mais cette plaine était en grande partie couverte d'étangs et de marais d'eau douce dans lesquels les animaux terrestres d'alors trouvèrent leur tombeau. C'est alors que commença la déposition de la molasse , de ce produit de l'érosion ou du frottement des rochers les uns contre les autres au bord septentrional des Alpes. Alors le côté sep.

tentrional était probablement flanqué , comme de nos jours le côté méridional , d'une ceinture de roches porphyriques et serpentineuses qui ont fourni en partie les matériaux du nagelflue et de la molasse. La formation des dépôts supérieurs de la molasse est le résultat d'un nouvel envahissement de la plaine suisse par la mer ; mais les débris organiques de cette période n'en prouvent pas moins qu'il existait des lacs d'eau douce ou d'eau saumâtre à côté de la plage marine.

Une nouvelle dislocation du sol alpin eut lieu entre la formation du nagelflue et le diluvium ancien , dislocation qui paraît avoir été suivie de la formation de beaucoup de vallées et d'affaissements dans les Alpes. Par l'effet de ce dernier soulèvement, les terrains secondaires alpins furent refoulés et resserrés contre les terrains tertiaires, et ces derniers furent soulevés, brisés, et affectèrent une inclinaison plus ou moins forte. En supposant ce mouvement en rapport avec un soulèvement général du système alpin au-dessus du niveau de la mer, on s'explique en partie la formation des vallées d'érosion de la molasse , qui auraient été creusées par le retrait des eaux.

Une longue période de repos succéda sans doute à ce retrait des eaux; pendant cette période toutes les terres basses de la molasse furent recouvertes par les alluvions alpines qu'on désigne sous le nom de diluvium ancien. Le niveau des anciens fleuves diluviens qui, en plusieurs endroits, est à-peu-près de deux cents pieds au-dessus du niveau actuel des rivières, prouve en faveur d'un niveau plus élevé des

lacs dans lesquels ces fleuves débouchaient. Cette période se termine avec la déposition du diluvium récent et la dispersion des grands blocs erratiques. Et si nous devons attribuer cette dispersion au mouvement de la glace qui aurait charrié à de grandes distances ces blocs et le gravier qui les entoure, il faut admettre aussi que pendant tout ce temps, nécessairement de très -longue durée, le sol de la Suisse et par conséquent celui d'une très-grande partie de l'Europe furent sous des conditions climatologiques telles que les présente à-peu-près la Terre-de-Feu ou le continent antarctique.

Plus tard encore, des mouvements intermittents du sol déterminèrent l'abaissement relatif des bassins qui reçoivent nos fleuves, et les cours d'eau se creusèrent leur lit dans les deux diluvium et la molasse jusqu'à leur niveau actuel.

APPENDICE

Travaux de MM. Bravais et Martins.

Pendant que les observations dont il a été rendu compte dans les feuilles précédentes , se faisaient au glacier de l'Àar, d'autres observateurs voués également à l'étude des glaciers et du phénomène erratique, poursuivaient dans d'autres parties des Alpes la solution des mêmes problèmes. Tout le monde a eu connaissance de l'ascension du Mont- Blanc de MM. Bravais, Martins et Lepileur, la première depuis celle de Saussure qui fût entreprise dans un but scientifique. On se rappelle quelle persévérance et quel dévouement ils ont mis à l'accomplissement de cette tâche. Deux fois chassés du grand plateau par la bourrasque et la tourmente, ils ne se lassèrent pas qu'ils n'eussent réussi. Les résultats de l'expédition ont répondu en tous points à l'attente des amis de la science, et une belle page a été ajoutée à l'histoire de la climatologie, dans un domaine où le moindre progrès ne s'achète qu'au moyen de grands sacrifices et de privations réelles. Celui qui a visité les hautes régions sait ce qu'il faut de fermeté, de courage et d'abnégation pour lutter ainsi contre les éléments. Il est vrai que sous certains rapports les difficultés elles-mêmes ont aussi leur côté avantageux ; et nous avons vu que nos voyageurs ont trouvé au milieu de l'inclémence du

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temps , l'occasion de faire plusieurs expériences, qu'ils n'auraient pas faites dans des conditions favorables. De ce nombre sont surtout leurs observations sur la neige, le vent et sur les variations de la température. L'ensemble de leurs travaux a été l'objet d'un rapport à M. le ministre de l'instruction publique, et tout le monde a pu admirer la précision et la clarté dont ils sont empreints.

Non contents de ces résultats, MM. Bravais et 1 Martins se rendirent , après leur ascension , dans l'Oberland bernois pour y continuer leurs travaux, et c'est l'un d'eux, M. Martins, qui vient d'en rendre compte à la Société géologique de France (*). Depuis plusieurs années ces deux infatigables naturalistes viennent passer nue partie de la belle saison au Faulhorn, dans la plus haute habitation de l'Europe, pour y faire des observations météorologiques. Tout près du sommet du Faulhorn se trouve, dans une anfractuosilé de la montagne, un de ces petits glaciers au cours très-limité, que M. Martins désigne sous le nom de glaciers sans nWf), et qui sont assez fréquents dans les chaînes qui , comme celle du Faulhorn, n'excèdent pas 3000 m d'élévation. Ce petit glacier appelé Blauengletscher (gla-

P) Voyez Bulletin de la Société géologique de France, tome XVI, 1845.

(*) Ces glaciers diffèrent des grands glaciers en ce que leur pente est toujours forte et en ce qu'ils ne sont pas alimentés par de vastes champs de neige à leur origine. Ils appartiennent à la catégorie des glaciers de second ordre dont nous ayons parlé plus haut (p. 70 et 182).

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cier bleu), a été de la part des deux amis l'objet d'études et d'expériences très-suivies. Si à raison des conditions particulières dans lesquelles ils se trouvent placés, les glaciers de cette catégorie ne ressemblent pas en tous points aux grands glaciers, il n'en est pas moins vrai qu'ils sont soumis aux mêmes lois générales quant aux modifications qu'ils subissent sous l'influence des agents extérieurs. Comme objet d'étude, ils sont même préférables, à certains égards, aux grands glaciers, par la raison qu'étant plus simples, les observations y sont moins difficiles et présentent moins de chances d'erreur. Il m'est agréable de pouvoir dire que les résultats auxquels sont arrivés MM. Bravais et Martins , concordent, sur tous les points essentiels, avec ceux qui ont été obtenus au glacier de l'Aar. Ainsi, pour ne citer que quelques exemples, M. Martins a constaté que l'imbibition de la neige et sa transformation en glace s'opérait de bas en haut et horizontalement, de telle sorte que la couche en contact avec le sol se pénètre d'eau la première, puis celle qui lui est immédiatement superposée et ainsi de suite, jusqu'à ce que la masse entière passe à l'état de glace bulleuse. Avant que la conversion totale n'ait lieu, il existe dans la masse deux couches ou étages distincts, l'un inférieur composé de glace plus ou moins pure, l'autre supérieur composé de neige grenue ou névé , absolument comme cela se passe dans les champs de neige.

M. Martins traite également en détail de la stratification qu'il a reconnue dans l'étendue du glacier

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du Faulhorn. Il a aussi observé les bandes bleues ou la structure rubannée qu'il attribue à une inégalité d'infiltration et non à des vides occasionnés par la différence de mouvement du milieu et des bords, comme le voudrait une autre théorie déjà presque oubliée quoique récente. Mais c'est surtout l'ablation ou la perte de substance que le glacier éprouve à sa surface dans un temps donné, qui a été de la part de nos deux observateurs l'objet des expériences les plus suivies. Les procédés ingénieux employés par eux pour arriver à une détermination rigoureuse des chiffres de l'ablation méritent toute confiance, et je ne cacherai pas que leurs observations sur ce point sont de beaucoup les plus concluantes qui aient été faites jusqu'ici, par la raison qu'ils nous font connaître à la fois et la somme de la déperdition superficielle et celle de l'affaissement. La moyenne de leurs observations, durant plusieurs années consécutives, a été pendant les mois de juillet, août et septembre, de ^"^par jour.

Nous regrettons que ces messieurs n'aient pas eu le loisir de faire des expériences analogues sur l'avancement des différentes parties du glacier.

Travaux de M. Guyot.

Dans le domaine erratique, les recherches n'ont été ni moins actives ni moins fécondes que dans le domaine des glaciers actuels. Les travaux de M. Guyot se placent ici au premier rang; ils constituent , avec les recherches de M. Agassiz sur les

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anciens glaciers d'Irlande (*) et celles de M. LeBlanc sur les moraines qui barrent les lacs alpins à leur extrémité ( 2 ), le progrès le plus notable qui ait été fait dans ces dernières années. Il suffira d'un aperçu de l'état de la question pour donner une idée de l'importance de ces travaux.

M. de Buch, le premier, avait émis l'idée que les différentes grandes vallées avaient fourni chacune son contingent de blocs erratiques , et il en avait trouvé la confirmation dans l'étude du bassin du Rhône. Conrad Escher de la Linth confirma nonseulement l'existence de ces régions distinctes à l'issue des cinq grandes vallées qui débouchent dans la plaine suisse , mais il démontre aussi que leurs roches ne se mélangeaient pas alors même qu'elles se trouvaient à une grande distance des Alpes. M. de Buch avait en outre déterminé d'une manière approximative la hauteur d'une quantité de blocs sur le Jura au moyen d'observations barométriques. Enfin M. Deluc avait aussi signalé dans l'intérieur des bassins erratiques, au milieu de roches de toutes sortes, la présence de groupes de blocs souvent considérables composés d'une seule et même espèce de roche.

Il était démontré par là qu'il existait dans la répartition des roches erratiques , un certain arrangement , certaines allures uniformes qui faisaient

(1) Edinburgh New-Philosoph. Journal, 1842. Bibliothèque universelle, tome XLI, 1842,

( 2 ) Bulletin de la Société géol. de France, tome XIV, p. 600.

APPENDICE. 263

pressentir une cause générale. Cette cause générale, ce sont pour les uns de grands courants, pour d'autres des glaciers d'une extension beaucoup plus considérable que ceux de nos jours. Cependant pour apprécier la nature de l'agent réel qui les a transportés , et par conséquent pour décider entre les deux théories rivales , il fallait un ensemble d'observations à la fois plus étendues et plus précises. Ce fut M. Guyot qui se chargea de la tâche pénible et difficile de déterminer d'une manière précise les limites exactes des différents bassins et d'étudier les roches caractéristiques et leur distribution dans ces mêmes bassins , afin de remonter si possible à leur point de départ. Ce fut encore lui qui , par une série d'observations barométriques, détermina le niveau le plus élevé que le terrain erratique atteint sur les flancs du Jura et des Alpes. M. Guyot a consacré plusieurs années à la solution de ces questions. Après avoir parcouru dans tous les sens la plaine suisse, les montagnes du Jura et les Alpes antérieures, il est arrivé à ce résultat important, savoir qu'il existe sur le revers septentrional sept bassins erratiques distincts , dont il a reconnu les limites et qui sont d'est en ouest , les bassins du Rhin, de la Limmat, de la Reuss, de l'Aar, du Rhône, de l'Arve et de l'Isère. Le bassin du Rhône est entre tous le plus grand et le seul qui remonte à une grande hauteur sur le Jura. C'est aussi celui dans lequel la répartition des espèces minérales a pu être éludiée avec le plus de soin. M. Guyot a reconnu qu'il existe sur les flancs du Jura plusieurs zones, étagées les unes au-dessus des autres et ca-

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raclérisées toutes par la prédominance de certaines espèces qui ne se retrouvent pas dans les mêmes proportions ailleurs. Il a voulu connaître leur origine et les a poursuivis de proche en proche jusqu'au fond des vallées alpines. C'est ainsi qu'il a trouvé l'année dernière le gîte de l'arkésine ou granit talqueux à une hauteur de 2950 m , sur les flancs des montagnes qui bordent le glacier de Zmutt. D'un autre côté il a constaté aussi que l'erratique du Rhône s'étend bien au-delà des limites que lui assigne M. de Charpentier, puisqu'il l'a poursuivi du côté oriental jusqu'aux environs d'Arau, et du côté occidental jusqu'au mont de Sion, où se trouve la jonction des trois bassins du Rhône , de Y Arve et de l'Isère. L'ensemble de ces résultats a été communiqué à la Société des sciences naturelles de Neuchâtel , et à la Société géologique de France réunie à Chambéry. Ne pouvant en donner ici la substance, nous nous bornerons à renvoyer nos lecteurs aux Bulletins de ces deux sociétés.