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Dépôts sous-marins.

Descriptions des dépôts sous-marins. — Les dépôts qui recouvrent le fond de la mer se divisent en quatre classes; les dépôts littoraux voisins des terres, les dépôts terrigènes, les dépôts d’eau profonde océaniques et les dépôts d’abimes.

Les dépôts littoraux ou côtiers forment autour des continents une bande de largeur variable et comprise entre le niveau des basses eaux et une profondeur de 200 m, ils correspondent assez bien au soubassement continental ; on les a subdivisés en zones et en régions d’après les animaux vivant dans chacune d’elles ; la pente en est généralement assez forte, bien que l’on soit toujours tenté d’exagérer son inclinaison. Parmi les plus escarpées, on cite celle de la Norvège qui, par 69° latitude N, sur une largeur de 2 milles, possède un angle de 90 25’. Près de l’île Amsterdam, à 254 mètres de terre, la Gazelle a trouvé 1485 mètres de profondeur ce qui correspond à une pente de 800, mais ce cas est tout à fait exceptionnel. Sur cet espace

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se déposent immédiatement les divers minéraux enlevés aux rivages sous l’action érosive des vagues ainsi que ceux qui proviennent de l'intérieur des continents et sont charriés jusqu’à la mer par les fleuves et les rivières. Du reste, le mode et la nature des dépôts varient selon la pente de la côte et divers autres facteurs : les boues prédominent sur un rivage très plat, les sables, lorsque linclinaison est un peu moins faible, tandis que les blocs de roches amoncelés se rencontrent sur les côtes abruptes.

La seconde zone est celle des houes.

En partant de terre, les sédiments se déposent dans l’ordre des dimensions décroissantes : d’abord les galets, puis les graviers, les sables et enfin les boues. Cependant les circonstances peuvent apporter de grandes modifications à cet ordre, à cause du triage mécanique exercé par l’eau en mouvement. Ainsi, les trous, quelque voisins qu'ils soient de la côte, sont remplis par des boues comme on le voit, par exemple, dans le gouffre ou gouf du Cap Breton, dans le golfe de Gascogne, ou au trou de la Baleine sur le Grand Banc de Terre-Neuve. La configuration des localités émergées exerce une influence importante, car tandis qu’une côte directement battue par les vents ou faisant face à une direction suivie par des glaces de dérive chargées de débris est jonchée de gros blocs de roches, une baie abritée ne se remplit que de sédiments fins.

La nature minéralogique des dépôts varie avec la constitution géologique de la côte avoisinante ou des rivages plus éloignés dont les débris sont amenés par les courants, les cours d’eau et par les vagues qui se livrent à un triage continuel des sédiments et tendent à les assortir par grains de même espèce et de même dimension. On discute la profondeur à laquelle le mouvement des flots se fait sentir; peu d’expériences synthétiques ont été faites pour éclaircir cette importante question, mais il est douteux que leur pouvoir d’érosion ou de transport agisse d’une manière sensible au delà de 200 ou 300 brasses, et encore, au-dessous de 100 brasses où 200 mètres, ces mouvements se réduisent-ils à une simple oscillation étalant les talus et incapables de donner lieu à une véritable distribution des sédiments. C’est pour cette raison que l'étude du soubassement continental se sépare de celle de la constitution générale du sol sous-marin. L'action directe des courants en profondeur cesse encore plus rapidement que celle des vagues ; déjà, à une faible distance de la sur

face, ils se bornent à balayer les matières fines et légères et à les transporter au loin. Ils ont cependant un effet indirect assez important par suite des organismes qui vivent dans leurs eaux plus froides ou plus chaudes que les eaux environnantes et dont les restes sont alors distribués sur tout le parcours du courant.

Les dépôts côtiers sont surtout constitués par des galets, des graviers et des sables. Les deltas, les dépôts d’estuaires et certains bancs sous-marins comme les bancs qui bordent la côte orientale de l'Amérique du Nord depuis Terre-Neuve jusqu’à la Floride sont des modes spéciaux de groupement des sédiments et ils se forment sous l'influence du voisinage de l'embouchure d’un fleuve, le contact d’eaux à des températures différentes ou d’autres conditions que nous étudierons ailleurs.

On sait que les solides immergés exercent sur les solides dissous dans la même solution une attraction indépendante de toute action chimique ’. Il résulte de ce fait que les boues légères amenées par les fleuves s’enfoncent rapidement aussitôt qu’elles arrivent en contact avec les eaux salées ; elles se déposent dans les portions les plus reculées de cette zone côtière et, comme elles s’entassent promptement, les couches se recouvrent sans laisser aux particules le temps de se dissoudre ou d’être décomposées chimiquement. Leur composition chimique doit ressembler beaucoup à celle des sédiments boueux des fleuves qui les amènent. La vérification serait facile. En tous cas, les caractères physiques sont identiques. Les boues jaunes de la mer de Chine ont le même aspect que celles qui sont transportées par le Hoang-ho, et l'on en peut dire autant des boues rouges charriées par l'Amazone jusqu’à une grande distance en mer et qui, riches en fer à l’état de limonite, n’offrent aucune trace de glauconie et contiennent une proportion très faible d'organismes siliceux.

Les galets se trouvent quelquefois à une assez grande distance des côtes et alors il est probable qu’ils ont été apportés par des glaces. On les rencontre beaucoup plus fréquemment près de la terre. Dans le Pas de Calais, des cailloux siliceux parfaitement roulés forment des traînées au milieu du détroit par des fonds qui dépassent 30 mètres?. On a supposé que ces blocs étaient tombés presque sur

{ J. Thoulet, At/raction s’exerçant entre les corps en dissolution et les corps solides immergés, Comptes rendus de l’Académie des sciences, XCIX, p. 4072, et C, p. 4002. ? De Lapparent, Traité de géologie, p. 172.

place lors de la destruction de l’isthme qui reliait la France à l’Angleterre et qu'ils n’avaient été amenés à l’endroit qu'ils occupent ni par les vagues ni par les courants. On rencontre encore de pareils blocs sur la côte des États-Unis, près de Georgetown, et au nord de PÉcosse, loin des parages où pourrait s’exercer l’action des glaces actuelles. Ils sont probablement arrivés à l’époque des grands phénomènes erratiques glaciaires, pendant le quaternaire.

Schmelck ! a remarqué dans l’océan Atlantique nord, situé cependant dans des conditions exceptionnellement favorables au point de vue du transport et de la dispersion irrégulière des blocs par les glaces, que le nombre et la dimension des cailloux du fond étaient en parfaite relation mutuelle. Plus les cailloux sont volumineux et plus ils sont nombreux et, à mesure qu’on s'éloigne du rivage, ils diminuent en nombre et en dimensions. Ces pierres viennent done bien en majeure partie des côtes. La durée de leur immersion dans l’eau se prolongeant, elles doivent s’user par dissolution et par décomposition et, comme les résultats de l’attaque sont du quartz en grains très fins ou de l’argile, ces éléments se détachent du bloc et s’avancent vers la haute mer, non pas à cause des courants et du mouvement des flots à la surface qui perdent vite leur puissance en profondeur, mais par le fait du glissement des talus au sein d’un liquide ?.

Schmelck a observé que la limite de rencontre des cailloux dans les régions parcourues par le Vôringen atteignait rarement et dépassait encore plus rarement 700 mètres.

En se basant sur des considérations zoologiques et botaniques, sur la présence de plantes et d'animaux déterminés, on a divisé la zone côtière, au moins dans nos climats, en plusieurs zones secondaires subdivisées elles-mêmes en régions.

A. Zone littorale ou intercotidale comprenant la portion du rivage soumise au jeu de la marée; les espèces animales y sont peu nombreuses, mais les individus abondants.

4. Région subterrestre située au niveau des hautes mers d’équi-

1 Ludwig Schmelck, Chemistry, The Norw. North-Atlantic Expedition, IX, 67. 2 J. Thoulet, Études expérimentales et considérations générales sur l’inclinaison des talus de matières meubles, Comptes rendus de l'Académie des sciences, CIV, 1537, / et Annales de chimie et de physique, 6e série, t. XIT, p. 33-64, sept. 1887. % Voy. les travaux de Ed. Forbes, Sars, Audouin, Milne-Edwards, Fischer et Vaillant in de Lapparent, loc. cik.

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noxe et caractérisée par Littorina rudis, L. neritoides et les végétaux du genre Lichina.

2. Région littorale comprenant au sommet le niveau des Balanes; au milieu, à la hauteur des hautes mers de syzygies, le niveau de Mytilus edulis avec les genres Littorina et Patella ; à la base, lhorizon de Murex erinaceus.

3. Région sublittorale au niveau des basses mers d’équinoxe, caractérisée par les genres Haliotis et Pecten et touchant immédiatement aux régions marines proprement dites.

B. Zone des Laminaires s’étendant du niveau de la basse mer jusqu’à environ 27 mètres, ainsi nommée à cause des algues du genre Laminaria des côtes rocheuses remplacées par les varechs du genre Zostera, sur les côtes sablonneuses ou vaseuses; seiches, calmars, mollusques herbivores Lacuna, Rissoa, etc., bivalves abondants, bancs d’huitres. Cette région est la plus riche sous le rapport de la vie animale et celle dont les coquilles offrent les colorations les plus vives.

C. Zone des Corallines, de 27 à 92 mètres. Elle doit son nom à une espèce d’algue; mollusques herbivores Fissurella, Emarginula, etc.; mollusques carnivores Buccinum, Fusus, Natica, etc. ; parmi les bivalves Pecten, Lima, Arca, Venus, etc.; elle comprend les grandes régions de pêche que fréquentent la morue, la merluche, la plie, Le turbot et la sole.

D. Zone des coraux de mer profonde s’étendant de 92 à 103 mètres, et contenant des Nullipores et des Térébratules. Les coquilles y sont relativement plus abondantes à cause de l’uniformité de la température qui ne se ressent plus que très faiblement des variations extérieures; les individus sont petits et ont des couleurs peu brillantes. On remarquera en outre que cette zone est celle où il y a le plus grand nombre de genres anciens, c’est-à-dire déjà représentés dans les formations géologiques antérieures à l’époque actuelle.

Au delà de la zone côtière composée, ainsi qu'on l’a vu, de galets, de graviers, de sables et de boues terrestres peu modifiées, les dépôts terrigènes commencent par la zone des boues grises ou bleues qui s'étendent depuis 200 mètres jusqu’au delà de 1300 mètres ; elles doivent leur couleur à des matières organiques et dégagent souvent de l'hydrogène sulfuré. Les matières végétales et animales en décomposition ont réduit les sulfates de l’eau de mer en sulfures

qui forment des sulfures de fer et de manganèse, que l’oxygène de l’eau transforme à leur tour en oxydes. Séchées, elles deviennent grises sans jamais présenter la plasticité d’une véritable argile. Elles contiennent quelquefois des fragments de roches d’un diamètre de 9 cm, quoique généralement ces fragments possèdent un diamètre de 0,5 mm et au-dessous; la glauconie est souvent présente, mais peu abondante; les restes d’organismes calcaires sont parfois complètement absents, d’autres fois, au contraire, leur proportion s’élève à 50 p. 100 de la masse totale.

Les boues vertes ressemblent beaucoup aux boues bleues, et leur différence provient plutôt de la nature des sédiments apportés de terre ct non encore modifiés que d’une transformation accomplie au sein de l’eau. Leur couleur semble être due à la présence de matière organique qui réduit le peroxyde de fer à l’état de protoxyde. Les boues vertes sont plus sableuses que les boues bleues ; on les appelle quelquefois sables verts; elles renferment beaucoup de glauconie en grains isolés ou en concrétions. Ce dernier minéral se désagrège si facilement que sa présence tendrait à faire croire à une durée d'immersion relativement peu considérable, ou au moins à un mouvement bien faible des eaux à la profondeur où on le trouve. Les boues vertes séchées ont une couleur gris-vert et un aspect terreux; elles dégagent souvent une odeur d’acide sulfhydrique. On les recueille entre 200 et 1300 mètres de profondeur tandis que les boues bleues s’enfoncent au delà de 1300 mètres; elles sont particulièrement développées le long des côtes continentales escarpées où aucune grande rivière ne vient apporter de sédiments ; d’autre part, il est extrêmement rare de trouver de la glauconie dans les boues provenant d’un dépôt abondant de matières charriées par les rivières et ce minéral disparaît entièrement autour des îles volcaniques ou dans les mers profondes à une grande distance des continents.

Les boues vertes contiennent souvent des nodules de phosphate de chaux assez communs, d’ailleurs, dans tous les dépôts côtiers, mais qui ne descendent jamais au-dessous de 2750 mètres (1500 brasses).

La nature de la côte voisine exerce une influence si considérable sur la constitution physique et chimique des dépôts littoraux, qu’on doit s’attendre à trouver des fonds particuliers autour des terres

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possédant une nature géologique spéciale. C'esten eflet ce qui arrive aux environs des îles volcaniques et des îles de corail.

Les îles volcaniques sont entourées d’une ceinture sous-marine de sables et de boues volcaniques qui, autour d’Hawaï par exemple, s'étend à plus de 200 milles et atteint une profondeur de 5 250 mètres. Le sable est habituellement noirâtre. Dans les boues de couleur grise, on trouve des fragments de ponces et de scories dont la dimension varie avec la distance au rivage, mais qui ont généralement un diamètre de 0,5 mm et du peroxyde de manganèse terreux en grains, en nodules ou en incrustations sur les fragments de roches ou de coquilles. Le quartz est très rare et nous savons que la glauconie est totalement absente.

Les îles de corail sont, pour le même motif, bordées par des boues coraillères dans lesquelles la proportion de carbonate de chaux s'élève quelquefois jusqu'à 95 p. 100. Elles s'étendent autour des Bermudes jusque par 4570 mètres de profondeur, mais ne dépassent guère 1140 mètres autour des îles Vierges, Tonga-Tabou, Fidji, Taïti, Honolulu, de lAmirauté et de la Nouvelle-Guinée. A partir de 1830 mètres, elles prennent une coloration rosée et se transforment en vases à globigérines, se foncent de plus en plus, la proportion de calcaire diminue, celle de l’argile augmente et elles passent ainsi à l'état d'argile rouge.

Pour achever l’'énumération des divers dépôts terrigènes, nous nous bornerons à mentionner de nouveau les boues jaunes ocreuses du Hoang-ho et les boues rouges apportées par les fleuves de l’Amérique du Sud, en particulier par l'Amazone, et dispersées le long de la côte orientale de ce continent à une profondeur maximum de 3 190 mètres près de Fernambouc. Plus au sud, au sud-est de Bahia, par 4000 mètres, elles passent à l’argile rouge.

La direction des vents prédominants apporte souvent de grandes anomalies dans la distribution. des dépôts littoraux et terrigènes. M. À. Agassiz! a observé à bord du Blake que des dragages exécutés sous le vent des Antilles, à des profondeurs dépassant 2 000 mètres, à dix ou quinze milles de terre, donnaient des quantités considérables de feuilles d’arbres, de crustacés, d’annélides,

* A. Agassiz, Three cruises of the U. S. Coast and Geodetie Survey steamer « Blake »

de fragments de bambous et de cannes à sucre, des poissons, des coquilles terrestres et des éponges dont les uns avaient vécu sur place tandis que les autres avaient été certainement entraînés par le vent. Les formes les plus disparates, animales et végétales, maritimes et terrestres se trouvaient intimement mélangées. Le contenu de la drague aurait été une véritable énigme pour un paléontologiste qui aurait pas manqué de rapporter un tel mélange fossile à un dépôt d’estuaire peu profond entouré de forêts, bien que sa provenance fût en réalité à 3000 mètres au-dessous de la surface de l’Océan.

Les dépôts d’eau profonde ou océaniques appartiennent à quatre types principaux : les vases à globigérines, à ptéropodes, à diatomées et à radiolaires.

Les vases à globigérines représentées fortement grossies sur la figure 46 doivent leur nom aux carapaces de foraminifères et surtout de giobigérines qu’elles contiennent et dont l'abondance est

Fig. 46 )

telle que la proportion de calcaire atteint quelquefois 90 p. 100. Ces débris organiques se trouvent à peu près dans tous les dépôts océaniques d’eau profonde. Cependant on ne donne à ceux-ci le nom de vases à globigérines que lorsque la proportion des foraminifères est prépondérante. La profondeur de ces vases est comprise entre 450 et 5 300 mètres : elles n’existent ni dans les bassins sous-

marins fermés, ni dans l’océan Indien au sud de 50° latitude sud, ni dans le Pacifique, au nord de 10° latitude nord; en revanche, elles sont caractéristiques du lit de l'Atlantique. Elles passent insensiblement à l’argile rouge; exceptionnellement, elles se rencontrent à un niveau inférieur à cette argile et, dans ce cas, on admet qu'il s’est produit un affaissement local depuis le dépôt des globigérines. Les grains minéraux qu’elles contiennent ont un diamètre moyen de 0,08 mm.

On ne peut douter que les cadavres ou les carapaces des globigérines qui vivent à la surface de l’eau ne se trouvent à toutes les profondeurs, depuis cette surface jusqu’à 5 000 mètres environ. Mais dans les fonds supérieurs, à moins qu’il n’existe un sol vaseux mou qui les conserve, elles sont broyées par le sable et le gravier, ou enlevées par les courants, de sorte qu’on ne les retrouve plus. Baily a reconnu que la glauconie moulait intérieurement les coquilles de globigérines, et M. de Pourtalès a trouvé dans le Gulfstream, qu'à des profondeurs de 275 mètres, la vase était formée de parties égales de globigérines et de sable noir ou vert foncé glauconieux. MM. Parker et Rupert Jones ont aussi observé que des foraminifères du Pacifique, dont le test était encore intact, avaient l’intérieur de la coquille entièrement tapissé de glauconie ; enfin le Challenger à confirmé ces observations pour l’Atlantique, au sud du cap de Bonne- Espérance. Ce moulage ne se fait pas au-dessous de 550 mètres, et lon ne peut attribuer la formation de la glauconie à des circonstances exclusivement locales à cause des vastes espaces recouverts par ces sédiments dans le golfe du Mexique, le Pacifique et l'Atlantique sud. Comme les boues vertes se continuent jusqu’à 1300 mètres, on serait porté à croire que la glauconie résulte d’une action chimique de la matière animale des rhizopodes non encore décomposée sur le milieu environnant, au-dessus de 550 mètres. La glauconie trouvée au-dessous de cette limite y serait descendue d'un niveau supérieur et, à son tour, elle aurait disparu par oxydation du fer et par dissolution avant d'atteindre 1300 mètres. Le phénomène, dans son ensemble, est fonction complexe d’une réaction chimique d'abord entre la matière animale et le milieu minéral environnant, entre la glauconie formée et l’eau de mer, enfin du temps employé par les sédiments pour s’enfoncer de la surface jusqu’à 1300 mètres. Les foraminifères appartiennent surtout aux espèces Pulvinulina

174 ÿ MINÉRALOGIE ET GÉOLOGIE.

Menardii, canariensis, Micheliniana et tumida ; Pullenia obliquiloculata, Sphæroidina dehiscens; Candeina nitida; Hastigerina Murrayi et pelagica; Orbulina universa; Globigerina bulloides, æquiluteralis, sacculifera (hirsuta), dubia, rubra, conglobata et inflata.

En certains endroïts et au-dessus du niveau occupé par les vases à globigérines, on trouve des vases (fig. 47) contenant des débris de coquilles de ptéropodes et d’hétéropodes des espèces Hyalea, Spi-

rialis, Diacria, Atlanta, Styliola, Carinaria, etc.; elles ne dépassent point la profondeur de 2500 mètres. Le nom qu’elles portent de vases à ptéropodes ne signifie pas que ces délicates coquilles s’y trouvent en abondance, mais qu’elles s’y rencontrent mêlées à une quantité plus ou moins grande de globigérines. Cette remarque est importante au point de vue de la genèse des fonds marins. On ne connaît aucune vase à ptéropodes typique dans l’océan Indien.

Les vases à diatomées ont une faible nuance jaune paille. Elles sont composées de frustules de diatomées et de squelettes d’organismes siliceux dans une proportion que MM. Murray et Renard évaluent à plus de 50 p. 100 de la masse totale. Lorsqu'elles sont sèches, elles ont l’apparence d’une farine siliceuse d'un blane sale, douce au toucher, mélangée de petits grains qu’on sent sous le doigt. Elles contiennent environ 25 p. 400 de carbonate de chaux

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sous forme de carapaces de globigérines et d’autres organismes. Elles caractérisent le fond de la mer entre 53° et 63° latitude sud, au sud des îles Kerguelen jusqu’à la ceinture de glace qui borde le continent antarctique, à des profondeurs variant entre 2300 et 3 600 mètres. On les rencontre aussi dans d’autres océans, sur des espaces isolés plus ou moins étendus.

Les carapaces siliceuses des radiolaires sont en général très rares ou complètement absentes dans les vases à globigérines; cependant, quelquefois, elles s’y mélangent en proportion considérable et se rencontrent aussi dans les vases à diatomées. Dans certaines localités nettement délimitées des portions occidentales ou médianes du Pacifique, à des profondeurs comprises entre 4100 et 8400 mètres, sur une partie des mers de la Malaisie, ces carapaces sont l’élément prédominant de vases dites pour ce motif vases à radiolaires. La couleur en est rougeâtre ou brun foncé, par suite de la présence d’oxydes de fer et de manganèse; elles contiennent des fragments de minéraux d’un diamètre moyen de 0,07 mm, et le carbonate de chaux y varie de 0 à 20 p. 100. Entre les Sandwich et les îles de la Société, elles alternent avec les vases à globigérines; elles sont rares dans le Pacifique sud ainsi que dans l’Atlantique, et elles manquent totalement dans le sud de l'océan Indien.

Les vases siliceuses composées essentiellement de frustules de diatomées, de radiolaires et de spicules d’éponges s’étendent surtout dans l’océan Antarctique, entre 500 et 80° latitude sud, et dans l'océan Arctique. On en a dragué à la baie Melville et près du Kamtschatka. Il semble que l'existence des organismes siliceux corresponde soit à un degré particulier de salure de l’eau de mer, soit à une température assez basse, soit à l'influence des deux causes réunies. |

M. de Pourtalès, qui a étudié surtout les côtes orientales des États-Unis, a distribué en trois zones les foraminifères vivant près du littoral : les Miliola vivent de 0 à 80 mètres; les Truncatulina, entre 50 et 140 mètres; les Marginulina et les Cristellaria, entre 140 et 400 mètres. Les ptéropodes apparaissent à 400 mètres, et leurs restes se mêlent, par transitions insensibles et en proportions de plus en plus faibles, aux globigérines qui commencent franchement vers 3 000 mètres pour s'arrêter à 5 000 mètres et faire place aux argiles des grands fonds. Par conséquent, sur un sol sous-

marin en pente douce, les espèces se succéderont régulièrement (fig. 48) et conformément au schéma.

Il n’en serait pas ainsi dans le cas où le terrain présenterait des ressauts brusques qui, faisant varier tout d’un coup la profondeur, supprimeraient une ou plusieurs zones intermédiaires. Si par exemple le sol présente la coupe indiquée en ponctué, la zone des ptéropodes n’existera pas, et l’on passera immédiatement des dépôts à Marginulina et Cristellaria aux dépôts à globigérines. Cette remar-

Fig. 48.

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et #féliola Trencatutina Crisllariæ Pteropodes Globigerires Argiles grise > 7 ——© © — > rouge

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que rattacherait la topographie sous-marine à la faune et permetirait de préjuger de l'existence de ressauts ou gouffres d’après l'examen des spécimens rapportés par deux sondages assez rapprochés; on pourrait l’appliquer à la géologie ancienne !, car les foraminifères anciens et modernes sont d’espèces analogues. Si l’on constate dans une même couche, de haut en bas, la présence de foraminifères fossiles descendant la série des profondeurs, des miliolés aux globigérines, on sera en droit d’en conclure que les eaux dans lesquelles se déposait cette couche devenaient de plus en plus profondes par suite d’un affaissement lent du sol ou pour toute autre cause; si l’ordre des foraminifères était inverse, on y verrait la preuve d’une diminution dans la profondeur de l’eau. Enfin la suppression d’une ou plusieurs zones de foraminifères donnerait une mesure approchée du mouvement brusque, positif ou négatif qui se serait effectué au sein de l'eau.

Quelle que soit la logique de ces conclusions. les observations de

! Bachelard, Cosmos; nouvelle série, n° 172, p. 446, mai 4888.

succession des zones sont encore trop locales et la connaissance générale de toutes les conditions d’existence des organismes microscopiques et du mode de formation des fonds marins actuels, est encore trop peu complète pour qu'il soit prudent, dès à présent, d'appliquer les notions sommaires possédées aujourd’hui aux fonds marins anciens. Il est d’ailleurs hors de doute que la nature même du fond joue un rôle considérable dans la distribution des espèces

animales.

Les dépôts d’abimes succèdent aux dépôts océaniques ou d’eaux profondes vers 5 000 mètres. Ils sont constitués par des argiles, quelquefois grises, généralement colorées en rouge par l’oxyde de fer ou en brun chocolat foncé par le manganèse. Ces argiles sont plastiques et grasses au toucher; séchées, elles forment des grumeaux difficiles à briser; elles fondent aisément au chalumeau en une perle magnétique. L'analyse leur donne la composition de l’argile avec un excès de silice libre, dû à la présence de débris de radiolaires siliceux. Souvent aussi elles contiennent un peu de carbonate de chaux provenant de carapaces de globigérines.

Les argiles grises semblent être le passage des vases aux argiles rouges, et celles-ci sont le dernier degré de modification de la matière immergée soumise aux influences physiques et chimiques résultant du contact prolongé avec l’eau de mer. M. Buchanan, en traitant par un acide étendu un échantillon de vase à globigérines, a obtenu un résidu insoluble contenant de la silice, de l’alumine et de l’oxyde rouge de fer présentant la plus grande analogie avec l'argile rouge. Par suite de la nature alcaline de l’eau de mer, l’expérience serait encore plus concluante si l’on avait traité par une solution alcaline qui aurait probablement conduit au même résultat.

Les argiles d’abimes contiennent presque toujours des grains minéraux excessivement fins, dépassant rarement un diamètre de 0,05 mm, et de nature volcanique; quartz assez rare, mica, augjite, feldspath, ponce, lave, et surtout peroxydes de fer et de manganèse en incrustations, en grains, en nodules mamelonnés qui, parfois, atteignent la moitié du poids de l’argile, ainsi que des sphérules de fer magnétique ou de bronzite rayonnée auxquelles on a donné le nom de chondres. La ponce est abondamment répandue sur tout le lit de l'Océan. Elle est rejetée en quantité considérable par les vol-

cans ou charriée jusqu’à la mer par les torrents, comme près d’Aréquipa, au Pérou. Les flots la triturent et la distribuent en pluie fine sur le fond; quelquefois elle est chassée sur les îles de corail où, en se décomposant, elle donne naissance à l'argile rouge de ces îles dont l’origine a été pendant longtemps très discutée. La bronzite est un silicate de magnésie plus ou moins ferrugineux. La figure 49

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représente, d’après MM. Murray et Renard, des sphérules magnétiques fortement agrandies : 4 est une sphérule noire à centre métallique recouverte d’une croûte brillante de magnétite provenant d’une profondeur de 4346 mètres dans l’océan Pacifique; c’est la forme la plus ordinaire avec la dépression qu’on y trouve communé-

in ment en un point; b est une autre sphérule ramenée d’une profondeur de 5764 m dans l'océan Atlantique, et dont on a brisé la croûte extérieure d’oxydemagnétique pour laisser.

apercevoir le noyau intérieur.

Enfin la figure 50 est une sphérule de bronzite; sa structure est par écailles successives, et elle provient d’une profondeur de 6 400 mètres dans le Pacifique.

MM. Murray et Renard leurattribuent une origine cosmique, .

hypothèse que la structure de ces corpuscules rend contestable,

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NODULES MANGANÉSIENS. 179

Les mêmes savants ont en outre, au sein des argiles rouges dans le Pacifique central, signalé la présence d’une zéolithe en cristaux simples ou mâclés, la christianite ou philipsite, silicate hydraté d’alumine et de chaux décomposable par lacide chlorhydrique avec résidu de silice, et qu’on rencontre fréquemment en druses dans les basalies et autres roches éruptives.

Les argiles rouges sont en couches fort peu épaisses, du moins à l’état mou, car la sonde y pénètre à une très faible profondeur; leur surface est semée de dents de requins et d’os tympaniques de baleines recouverts d’une croûte de peroxyde de manganèse, tantôt mince, tantôt épaisse de plusieurs centimètres. Quelques-uns de ces restes appartiennent à des espèces éteintes. Un seul coup de drague donné par le Challenger, au sud des îles Marquises, par 4 250 mètres, a rapporté un jour, sans que l'outil ait pénétré au delà de trois ou quatre centimètres dans l'argile, plus de cent dents de squales et de 30 à 40 caisses tympaniques de cétacés. On a supposé que lorsqu'un requin ou un cétacé passait au milieu de l'Océan, ce qui est rare d’ailleurs, car les animaux marins se tiennent plus fréquemment près des côtes, et qu’il venait à mourir, son corps privé de vessie natatoire enfonçait, les chairs disparaissaient et les ossements restaient semés sur le fond au-dessous de l’endroit où lévénement avait eu lieu. On a même trouvé dans le fait de la rareté de ces débris au milieu des sédiments plus voisins des rivages, de leur abondance sur le sol des abîmes, dans les différences d’épaisseur de la croûte manganésienne qui les recouvre, un argument démontrant la lenteur avec laquelle s’accumulent ces dépôts. Sans nier cette lenteur, ne pourrait-on pas expliquer l’abondance de ces débris loin des continents par l’instinct qui pousse tous les animaux supérieurs, lorsqu'ils se sentent près de mourir, à se réfugier dans les endroits les plus reculés.

- Nodules manganésiens.— Les nodules manganésiens des grands fonds sont abondants près des Canaries, entre ces îles et Saint- 1 Thomas, au sud-ouest de l'Australie, au nord et au sud des Sand- | wich, au nord de Taïti, entre cette île et Valparaiso, en général par- » tout où l’on a rencontré des débris de laves augitiques. M. J.-Y. … Buchanan en a récemment dragué de petits échantillons dans quel- » ques-unes des parties les plus profondes du Loch Fyne, en Écosse.

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M. Murray affirme qu'on en trouve dans tous les dépôts, et cependant les savants italiens du Washington n’en ont pas rencontré dans la Méditerranée. Ils sont mamelonnés (fig. 51) avec l'aspect de calculs urinaires, leur dimension maximum est de 7 à 8 cm.

Lorsqu'on les brise, ils montrent à leur centre un fragment de matière étrangère, de la ponce, par exemple, des restes de vertébrés, des organismes qu'on ne trouve que dans les abîimes ou même des fragments du sol environnant, Ce qui prouve qu'ils ont été formés en place et n’ont pas été apportés à l’endroit où on les a recueillis. La surface toujours mate et de couleur brun sale offre cependant un aspect différent, selon la localité; sur leur section, on les voit formés de couches minces superposées entre lesquelles sont intercalées de fines bandes d'argile. La figure 51 représente deux nodules du Pacifique nord, lun A venant d’une profondeur de 5300 mètres, montrant l’aspect extérieur; l'autre B venant d’une profondeur de 5014 mètres et indiquant en coupe comment le dépôt s’est fait par couches concentriques autour d’un fragment de pierre ponce.

L'analyse de nodules manganésiens a donné à Gümbel ! les résultats suivants :

1 C. W. Gümbel : Die am Grunde des Meeres vorkommenden Manganknollen, Sitzungs-Ber, d. Bayer, Akad. d. Wissensch, 4878, 2 ct Neues Jahrbuch für Miner Geol. und Palæont., 1878, 869.

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NODULES MANGANÉSIENS. 181

davdel'de let, SNA 2 PANIERS 27,460 Heroxvde de MangANeses sn 0.0 de 23,600 BUT RE ne Qi à 0 LT NN RE 17,819 SIC NN NPA MERE Le LL K (L OT 16,030 AIN 17 LS RAR MUL Lee 2 U 2 LL VER 10,210 LOTO D NE de NN EE en je (Or 2,358 COTE EN PR Re le AL vie ir Len Liaass de etc 0,941 CRD UE A AA e SRE PR EU USERS M 0,920 ACC RIARIQUE UE MERE UE RL RTE 0,660 AC QUUTIqUe REC te dt. 0,484 ORNE AL SENS NPA PR Lt A 0,396 LA FE LR (AM Ne CM, Ut ANA CANEU ARE PU ste 0,181 RCE CARDOMIQUE MAMA RE 4. ADN AUN à 0,047 Acide /phaspharique ra ati a nus 0,023 Dave HENCUIVEES ÉRNARRSAn e CRaLe 0,023 Oxyde de nickel et oxyde de cobalt........... 0,012 LEE DANCE ep D 4e ER dé Er Er PA EE 0,009

Geikie ! attribue à ces nodules une origine analogue à celle des oxydes de fer et de manganèse dissous, puis déposés au fond des lacs et des marécages par les acides organiques, ainsi qu’on en connaît en Allemagne et dans le nord de l’Europe. Au contraire, Gümbel nie l'intervention des matières organiques; il leur donne une origine comparable à celle des minerais oolithiques et les croit produits par des sources minérales sous-marines dont ils tiennent leur composition chimique et même, par le mouvement qu’elles leur ont communiqué, leur structure. Cette hypothèse est difficile à admettre. Il se base sur leur pauvreté en acide carbonique pour en conclure à l'existence de puissants phénomènes d’oxydation au fond des océans. Quoi qu'il en soit, les nodules manganésiens sont certainement formés sur place et La nature de leur surface semble montrer qu'ils n’ont été soumis à aucun frottement ou mouvement. Il conviendrait peut-être mieux de voir en eux les résultats d'actions chimiques s’exerçant très lentement au sein d’eaux saturées de cer- . tains éléments et parfaitement calmes.

D’après Dieulafait ?, le manganèse se trouverait dans les eaux de

- ! Arch. Geikie, Text-book of Geology, p. 42%5.

* Dieulafait, le manganèse dans les eaux de mer actuelles et dans certains de leurs dépôts ; conséquence relative à la cruie blanche de la période secondaire, Comptes rendus de l’Académie des sciences, LXXXX VI, 718, 1883.

182 MINÉRALOGIE ET GÉOLOGIEH,

la mer à l’état de carbonate de protoxyde dissous à la faveur d’un excès d'acide carbonique qui, au contact de lPoxygène de Pair, se convertirait en bioxyde avec dégagement d'acide carbonique. Il se ferait ainsi une chute incessante de bioxyde de manganèse qui se trouverait en proportion d'autant plus grande sur le fond, que les autres détritus tombés de la surface en même temps que lui seraient en plus petite quantité. En d’autres termes, le manganèse serait surtout abondant dans les abîmes, ce qui est conforme à l’observation. Il a suffit à Dieulafait de laisser au repos pendant un mois des bouteilles remplies d’eau de mer, de les vider et de promener à l’intérieur quelques centimètres cubes d'acide chlorhydrique pour obtenir an liquide abandonnant par évaporation un produit ferrugineux exceptionnellement riche en manganèse. En outre il a reconnu par la simple réaction avec le carbonate de soude au chalumeau, la présence du manganèse dans des boues provenant d’une profondeur moyenne de 700 mètres et ramenées par un sondage du Travailleur à 40 milles au sud de Marseille. Une hypothèse basée sur une action de l’acide carbonique au sein des eaux mérite quelques réserves, car on sait que cet acide n’existe pas à l’état libre dans l'Océan; sans faire appel au contact de l’air, ce qui ne laisse pas que de donner aussi prise à des objections relatives à la disparition probable, par dissolution, des particules de bioxyde forcées de traverser une épaisseur d’eau considérable avant d’arriver au fond, on pourrait encore attribuer la réaction à l’influence oxydante des couches profondes de l'Océan.

D'autre part, MM. Murray et Renard admettent que le fer et le manganèse des nodules tirent leur origine des matériaux détritiques rejetés par les volcans. Cette supposition et celle de Dieulafait ne sont pas contradictoires : l’une explique l’origine première du fer et du manganèse et l’autre celle des nodules ou du moins des enduits de ces métaux.

Considérations générales sur les dépôts sous-marins. — Le tableau suivani permet d’embrasser d’un seul coup d'œil l’ensemble des divers dépôts sous-marins et leurs caractères principaux.

CONSIDÉRATIONS CÉNÉRALES. 1383