DEUXIÈME ORDRE. - TERRAINS QUATERNAIRES

CarariéreH généraox. — Les dépôts que l'on désigne maintenant par répithète de quaternaires se distinguent difficilement des

(l) C«s dépôts ont é(n ompris dans mes pablicatiooi antérieures i 1853, partie dam les terraios tertiaires et parlio dans Ip< liTmi^s ro xlerr.es; mais l'importaDre (|a*on loar a donnée dans cet (Itroiers tem's m*a porté à me ronrormer à Tasaue 'o plus rommonément admis mainteoant, c*est 4 dire de les rénnir dans noe division particulière, laquelle toulefoii me parait laisser encore bcaoconp à dé^rer.

f30 GÉOGNOSIB.

3* Groupe, — Blocs erratique».

Nous nous servons ici des mots hlocs erratiqueSy pour ne pas créer une nouvelle dénomination dans l'état imparfait de nos connaissances à ce sujets mais nous ne comprenons dans ce groupe qu'une partie des dépôts que l'on appelait blocs erratiques lorsque l'on appliquait ces mots à tous les blocs qui se trouvent éloignés des masses dont ils ont été détachés, et notamment à ceux des anciennes moraines et à ceux des diluvions que nous croyons avoir des origines différentes de cdle des véritables blocs erratiques, ainsi qu'on le verra dans la Géogonie.

Nous citerons comme type de ce que nous entendons par hlocs erratiques , ceux qui sont déposés dans la vaste plaine £Eur<>f qui s'étend de la mer du Nord aux monts Ourals. Ces blocs sont principalement formés |de roches cristallines semblables à celle? qui se trouvent en place dans les montagnes de la Scandinavie, de la Finlande et des environs d'Olonetz. Ils s'étendent depuis ces montagnes jusque vers Kostroma, Moscou, Lublin, Breslau, Leipsick, Groningue. Ils ne sont pas uniformément répandus dans tout cet espace, mais ils y forment comme des traînées et sont souvent accumulés dans les lieux où le sol est le plus élevé. Lorsqu'ils se trouvent sur une colline, ils occupent le versant septentrional et ne se rencontrent pas sur le versant méridional, du moins dans la plaine, car, vers le pied des montagnes, ces blocs, accompagnés de matières arénacées, de graviers et d'autres fragments pierreux, forment des collines longues et étroites, dirigées vers le sud, et que les Suédois nomment Œsar, Non seulement on reconnaît dans ces blocs les roches en place de contrées septentrionales, mais Duro cher rapporte (1) que, quand il y a dans ces contrées une roclie particulière à certaine localité, on remarque que les blocs de cette roche s'étendent en éventail vers le midi, de manière à former un tiers ou même une moitié de cercle dont le gîte de la roche serait le centre. Il paraît que l'éloignement de ce centre n'influe pas sensiblement sur le volume des blocs, car il en existe de très voluniineux au midi de la Baltique. Tel est le bloc de granité qui reposait sur le sable à Furstenwald, et dont on a fait une coupe pour le musée de Berlin; sa circonférence était de 21 mètres et son poids de 300,000 kilogrammes; mais ces blocs deviennent engé-

<1) Comptes rendus de l'Académie des sciences de Paris, 1841

TeRRAI^S QUATERNAIRES. ^1

néral très rares lorsque Ton approche de la ligne qui vient d'être indiquée comme faisant lear limite méridionale, excepté cependant dans le voisinage des monts Hercyniens, où cette limite est comme repoussée vers le nord par la présence des montagnes.

4^ CrTOupe. — Dépôts de limon».

fJonfidératlon générale. — En employant ici le nom minéralogique de limon ^ à défaut d'une dénomination plus convenable, nous ne voulons pas dire que nous rangeons dans ce groupe tous les limons qui se trouvent dans la nature, car nous avons déjà fait voir que cette roche existe dans le terrain alluvien, et elle peut aussi se rencontrer dans d'autres groupes ; mais nous avons voulu désigner les grands dépôts de limons qui s'étendent sur des contrées entières et qui nous paraissent appartenir à la période quaternaire.

Nous citerons conmie type le vaste dépôt de limons Jaunâtres qui recouvrent la Picardie, en s'étendant d'un côté jusqu'à la basse Normandie, de l'autre jusqu'en Westphalie, et que les géologues désignent souvent par les noms allemands de Lehm et de Loess. Cet immense dépôt meuble, qui donne un caractère particulier à ces contrées, suit en général les ondulations du sol inférieur, sauf qu'il manque souvent dans le fond des vallées et quelquefois sur les sommets des collines qui s'élèvent au dessus du niveau ordinaire des plaines ou plateaux. On y distingue deux assises qui, d'après M. Cornet, sont, dans le Hainaut, séparées par un plan légèrement ondulé.

Le limon supérieur^ aussi nonmié terre franche^ terre à bli^ terre à briques est très favorable pour la culture et donne naissance aux meiUeures terres végétales; on l'emploie à faire des briques ainsi que des murs dits àepisé et à fixer le chaume sur les toits.

Le limo7i v\férieur^ nommé ergeron par les ouvriers du Hainaut, est d'un jaunâtre moins brun que le limon supérieur, son grain est moins fin, il n'a presque plus de plasticité, il est moins pur étant souvent mélangé de sable et de calcaire, quelquefois d'argile. Il est stérile, n'est point propre à faire de bonnes briques, et se lie intimement, dans sa partie inférieure, avec les diluvions qui se trouvent en dessous.

Les fossiles sont extrêmement rares dans ces limons, nous n'oserions même pas affirmer que ceux que l'on y rencontre puissent être considérés comme leur étant propres, attendu que, vu l'état

«3ft GBOGNOSIE.

meuble des limons, les fossiles des dépôts supérieurs et inférieui-s peuvent s'y être facilement intercalés ; les moins rares sont des coquilles terrestres ou fluviatiles. On y a aussi trouvé des ossements de mammifères, les uns quaternaires, les autres modernes, ainsi que des objets travaillés par Thomme.

H existe, en outre, de puissants amas de Union sur les flancs de la vallée de la Seine aux environs de Paris. Ce limon, qui est un peu différent de ceux des plateaux, participe des propriétés de chacun d'eux, étant plus plastique que le limon inférieur, et contenant du calcaire, soit disséminé dans la masse, soit en forme de petits filets blancs. Il renferme souvent dans sa partie inférieure des fragments de silex. On l'emploie à faii-e des briques.

Les géologues se sont beaucoup occupé du limon d^AlMiee, qui forme de longues traînées ou collines basses dans le milieu de la vallée ou plaine du Rhin et qui s'adossent aussi sur le pied des montagnes qui la bordent. M. Kœchlin-Schlumberger (1) y distingue trois modifications qu'il désigne par les épithètes de brun^ décris et dejau7ie, mais il attribue ces différences à des altérations qui ont agi sur les parties supérieures et inférieures. Le limon gris qui est le plus abondant occupe ordinairement la partie moyenne et renferme des concrétions ou rognons cylindroïdes de calcaire argileux ainsi que des coquilles analogues à celles qui vivent actuellement dans la contrée, telles que des hélices, de maillots, des lymnées, des paludines.

Nous ne rechercherons pas toutes les contrées où il existe du limon quaternaire; mais nous citerons un dépôt qui, tout en présentant des caractères particuliers, paraît devoir être rapporté à ce groupe; c'est le limon noir de l'Ukraine ou ichornoïzen, qui s'étend sur une portion de la vaste plaine située entre les Karpathes et l'Oural qu'il rend extrêmement fertile, propriété qui provient probablement de la présence dans ce limon d'environ sept pour cent d'une matière combustible nitrogénée. Ce dépôt, remarquable aussi par son uniformité, n'est pas très épais, car on cite 5 à 6 mètres comme maximum de son épaisseur, laquelle d'ailleurs est assez variable. Il repose indistinctement sur tous les terrains qui icoustituent ces contrées, mais du côté de sa limite septentrionale, on trouve toujours le diluvien en dessous. On n'y rencontre pas de fossiles.

Le rrgnr ou terre noire à coton^ qui recouvre une grande partie du plateau dn Déean, a les plus grands rapports avec le tchor-

(I) DuU. de la io\ géoL de Fron-^f, i850, t. XVI, i ag. 326.

noïzen ; il est tellement favorable à la végétation, que l'on prétend qu'il j a des localités que Ton cultive depuis deux mille ans sans avoir besoin d'y mettre de l'engrais.

Nous «citerons encore ici un dépôt très remarquable que nous ne voulons point passer sous silence à cause de son importance, mais que l'on a peut-être rapporté à tort au groupe qui nous occupe ; c'est le limon roogeâtre des Pampas ou arçile pampéenne^ d'Alcide d'Orbigny, qui non seulement recouvre les immenses plaines aboutissant au Rio de la Plata, mais qui s'étend aussi sur le plateau de la Bolivie, à l'altitude de plus de 4 000 mètres. Ce limon renferme des rognons ou même de petits bancs d'un calcaire argileux, souvent concrétionné, ainsi qu'une grande quantité d'ossements de mammifères qui représentent une faune extrêmement intéressante, dans laquelle on remarque surtout d'énormes édentés, tels que le Megatherium Cuvieri, le Megalonyx maquinetisis^ le Gljfptodoii clavipes^ le Mylodon Barwinii^ ainsi que des pachydermes, des rongeurs et des carnassiers. On trouve aussi dans les Pampas des coquilles analogues à celles qui vivent actuellement dans les eaux voisines, mais d'Orbigny considérait ces coquilles comme appartenant à des dépôts particuliers ou plages émergées supérieures au limon.

5* Groupe. — DlluTlona.

Caractères généraux. — Nous restreignons le nom de diluviens à des dépôts, supérieurs aux terrains tertiaires, qui sont principalement caractérisés par la présence de cailloux roules et de débris d'animaux qui n'habitent plus la contrée. Ces débris sont en général peu abondants dans les diluviens des hautes vallées, mais ils sont plus communs dans les vallées inférieures et dans les plaines. Ces corps consistent principalement en dents et en ossements rapportés aux genres éléphant, rhinocéros, hippopotame, cheval, cerf, bœuf, chèvre, ours, hyène, chat, chien, etc., mais dont beaucoup présentent quelques différences avec les parties correspondantes des espèces actuelles, de sorte qu'on les considère comme annonçant des espèces différentes. On a aussi trouvé dans les parties de la Sibérie où le sol est à peu près constamment à l'état de congélation des cadavres de ces animaux conservés avec leurs chairs et leurs peaux ; tels sont le mammouth {Flephas primigenius) et le rhinocéros {R. tichorinus) trouvés, l'un sur des bords de la Lena, l'autre sur ceux du Viloui, à la suite d'éboulements accidentels. Il

serait trop long d'indiquer les lieux où Ton a reconnu la présence de ces débris de l'ancien inonde, il n'y a pas très longtemps que l'on ne citait que quelques contrées où, comme le nord de la Sibérie, ils étaient tellement abondants que l'ivoire des mammouths a donné lieu à un commerce considérable ; mais actuellement que les recherches se sont généralement portées vers cette étude, il n'y a presque p:is de pays où l'on n'ait découvert de ces ossements. Od a aussi recueilli dans le diluvion à mammouth quelques ossements humains aiiisi que des ol)jets travaillés par les hommes et, quoique l'on ait élevé des doutes à cause de la facilité avec laquelle ces objets auraient pu, dans certains cas, s'introduire postérieurement dans des dépôts meubles, on les considère maintenant comme appartenant réellement à ces dépôts. On s'est peu occupé des coquilles des diluvions parce que la plupaii; de celles qu'on y rencontre appartiennent aux dépôts inférieurs ou aux dépôts supérieurs, quant à celles qui paraissent propres aux diluvions, et qui sont d'ailleurs fort rares, elles proviennent d'animaux analogues à ceux qui vivent actuellement dans les eaux douces et sur les terres.

Les grandes variations que ces dépôts présentent selon les localités, et la diversité des opinions qui ont été émises à leur sujet, ne nous permettent pas d'entrer dans plus de détails sur leurs caractères généraux, mais nous allons donner quelques notions sur les dila%lonK do ba^tiln de Paris, dans lesquels la plupart des géologues distinguent deux divisions sous les noms de dUuvium rovge et de dUuvium gris^ dénominations très défectueuses, car la coloration en rouge n'est qu'une circonstance accidentelle pour une partie de la division supérieure et se propage quelquefois dans la division inférieure.

Le diluvioa rouge, tel qu'il se trouve dans les environs de Paris est principalement composé d'un sable très ferrugineux renfermant du gravier, des cailloux et des blocaux de silex. Il forme des amas très irréguliers reposant en stratification ravinée sur le diluvion gris ou sur d'autres dépôts inférieurs ; quelquefois il devient brun et argileux. Les fossiles y sont très rares et l'on n'est pas d'accord sur leur nature, quelques géologues croyant qu'ils sont les mêmes que ceux du diluvion gris, tandis que d'autres pensent qu'ils appartiennent aune faune différente.

Le diluvion gris est formé de sables, de graviers, de cailloux roulés et de blocs disposés en petites couches très irrégulières ou amas lenticulaires qui se trouvent principalement dans le fond des vallées ou sur le ors flancs. On y reconnaît toutes les roches qui

composent les contrées traversées par les cours d'eau qui coulent dans ces vallées, mais les roches des contrées voisines sont toujours les plus abondantes, à moins qu'elles ne soient de nature à être altérées par les eaux, cependant les fragments des substances dures ou très cohérentes peuvent se trouver loin des lieux de leur origine, c'est ainsi que l'on rencontre des cailloux de granité du Morvan jusqu'en Normandie. La partie supérieure de ce dépôt consiste ordinairement en un sable calcarifere que les ouvriers nomment salle gras par opposition à celui de la partie moyenne qu'ils appelent^oi/^ aigre. Indépendamment des fossiles qui appartiennent aux roches inférieures, on trouve dans le diluvien gris des ossements de mammouth, de rhinocéros, d'aurochs et d'autres mammifères qui n'habitent plus la contrée. M. C. d'Orbigny (1) y a aussi trouvé, dans des amas formés par de petites couches de sables marneux, une grande quantité de coquilles fluviatiles et terrestres semblables à celles qui vivent encore dans le pays.

Nous sommes porté à croire que cette distinction tranchée des diluviens rouge et gris ne doit être considérée que comme une circonstance particulière aux environs de Paris et peut-être à d'autres parties de la vallée de la Seine et de quelques grandes vallées, car en général elle ne se remarque pas sur les plaines et les plateaux, ou les diluviens ne consistent ordinairement que dans des amas peu considérables formés de sables, de graviers, de cailloux et de blocaux disposés en couches irrégulières ou lentilles et qui se lient intimement avec les dépôts de limon qui les recouvrent. Il est cependant à remarquer que les géologues qui mettent beaucoup d'importance à la présence des blocaux, c'est à dire des fragments anguleux, considèrent ce diluvien des plateaux comme représentant exclusivement le diluvien rouge et pensent que le diluvion gris est restreint aux vallées.

H est encore à remarquer que les diluviens des plateaux se lient avec l'argile à silex du Thimerais, dont nous parlerons à l'article des terrains tertiaires, et qu'il est souvent très diflScile de distinguer ces deux dépôts l'un de l'autre.

Il y a tout lieu de croire que l'on peut considérer comme dilovioss avrifércs les gîtes qui ont fourni une grande partie de l'or recueilli par les hommes, gîtes que l'on confond ordinairement avec les alluvions aurifères dont nous avons déjà parlé (page 221). Ces dépôts se trouvent principalement dans les vallées ou dans les plaines situées au voisinage des montagnes ; ils sont en général

((} BiOL aeUtSoc. géol 1855, t. XIV, pag. 1»5, et 1860, t. XVII* pag. 66.

236 GÉOGNOSIB.

disposés comme les autres diluvions et sont de même composés Je matières terreuses, arénacées et fragmentaires, dans lesquelles on reconnaît souvent, la plupart des roches qui composent les montagnes voisines surtout du quartz et du diorite. Mais une particularité plus remarquable des dépôts aurifères, c'est que l'or est presque toujours accompagné de quelques autres minéraux, plus ou moins rares, tels que du platine, des corindons, des spinelles, des zircons, des topazes, de la cymophane, de l'améthyste, de la cassitérite, de l'anatase, du rutile, de la ménakanite, delà magnétite, etc. ; l'or y est ordinairement en paillettes ou en petits grains, mais il forme quelquefois des pépites assez considérables. Les contrées qui fournissent maintenant le plus d'or sont la Nouvelle- Hollande, la Sierra Nevada de l'Amérique du nord, l'Altaï, rOural, etc.

D est probable que l'on peut considérer comme minéral de fer dllnvlen une partie des dépôts connus sous le nom de mvu'rais de fer éCalluvion^ car il existe des amas de limonite en fragments inégaux, arrondis, renfermant des ossements de manunifères appartenant à la période quaternaire ; mais beaucoup d'autres dépôts qu'on leur a souvent assimilés, notamment \e fer pisi forme on fer en grain proprement dit, ou hohnerz des Allemands, ainsi que les filons et les amas où la limonite se présente sous les formes de concrétion, de nodules, de blocaux, etc., appartiennent généralement à des terrains inférieurs.

M. Staring a décrit (1) sous le nom de broken ou zanàdiluvium des dépôts superficiels qui se trouvent dans les plaines de la Neerlande, de l'ouest de la Basse- Allemagne, du Danemark, etc. Ds sont presque entièrement composés de sable quelquefois transformés en gi'ès par un ciment ferrugineux. Lorsqu'ils sont eu contiict avec le diluvien caillouteux ils lui sont supérieurs.

G"* Groupe. — Dépétu de» caTernen.

On trouve dans les cavernes des dépôts différents de ceux dans lesquels ces cavités sont creusées. Ces dépôts appartiennent^en général aux terrains quaternaires, sauf quelques parties supérieures qui se rattachent aux terrains modernes et quelques autres, plus rares, qui proviennent de filons ; mais il parait que l'on n'y trouve jamais de dépôts appartenant aux terrains intermédiaires entre les terrains quaternaires et celui dans lequel la caverne est creusée.

(I) Verslagen der Académie van Amslff^dam, 1861, l. XII, pag. 2S9.

Les dépôts des cavernes présentent ordinairement une stratification irrégulière et il parait quHls sont disposés dans le même ordre que les diluvions voisins avec lesquels ils ont beaucoup de rapports.

Ces dépôts sont surtout intéressants par les ossements et les restes d'industrie humaine qu'ils renferment. Ces restes consistent principalement dans des silex et des bois de renne qui ont été taillés pour servir de couteaux, de grattoirs, de poinçons, de flèches, de poignards, etc. Les ossements sont presque toujours séparés, dispersés, plus ou moins brisés, découpés ou entamés. Ils appartiennent à des animaux quaternaires et on a remarqué que les ossements à'Ursus spélœus sont en quelque manière dominants dans les cavernes d'Allemagne, qu'en Angleterre ce sont ceux iîHyena spelaa, en France et en Belgique ceux de renne.

La faune qu'annoncent les cavernes du Brésil est très différente de celle des cavernes d'Europe et très abondante en espèce puisque M. Lund y cite cent quinze espèces de mammifères. Cette faune, qui a beaucoup de rapport avec celle du limon des Pampas (page 233), est de même caractérisée par d'énormes édentés d'espèces perdues. Cet ordre présente à lui seul les genres mégathère, mégalonyx, platyonyx, sphénodon, tatou, xénure, euryodon, hétérodon, chlamydothère, hoplophore, pachythère, fourmilier, de sorte que, quoique la plupart des espèces soient très différentes de celles actuelles, surtout par leur taille, cette faune, comme la faune actuelle du Brésil, se distingue de celles de l'ancien continent par l'abondance des édentés. M. Lund y a aussi trouvé des restes d'honcunes offrant les caractères des Indiens qui habitent encore la contrée, et qu'il considère comme contemporains des espèces perdues.

T Groupe. — Brèche» o»»ea»efli.

On donne le nom de brèches osseuses à des filons qui ont été principalement observés sur les côtes de la Méditerranée, notamment à Gibraltar, à Cette, à Antibes, en Corse, en Sardaigne, en Sicile, àCérigo, enDalmatie, en Algérie, etc. Ces filons se trouvent dans des massifs calcareux, et consistent en un ciment souvent rougeâtre, composé de calcaire, de sable et de limonite, renfermant des fragments ordinairement anguleux de diverses roches, surtout de celles traversées par le filon, et des restes de corps organisés, principalement des ossements de ruminants et de rongeurs, tels

S38 GEOGNOSIB.

que des cerfs, des antilopes, des lapins, deslagomys, des campagnols. 0x1 y tx'oave au si des re:.tes de chevaux, de chiens, de tortues, de lézards, et plusieurs espèces de coquilles terrestres et fluviatiles. Quelquefois ces débris sont semblables à ceux des espèces actuelles, mais le plus ordinairement ils annoncent des espèces différentes et souTent semblables à celles des diluvions, sauf que les petits animaux y sont très fréquents, tandis qu'ils sont rares dans les diluvions. On dit que l'on a aussi trouvé dans ces brèches des débris des animaux qui caractérisent les terrains tertiaires, notamment les paléothères et des chéropotames ; mais il n'est pas bien démontré que ces restes ne s'y rencontrent pas accidentellement.

On trouve très fréquemment dans les fentes des rochers calcareux de petits dépôts qui, saus être aussi bien prononcés que ceux des côtes de la Mé''iterrauée que nous venons de citer, peuvent être assimilés aux brèches Oiseuses, et sont de même composés d'une espèce de pâte ordinairement rougeâtre, quelquefois cohérente, d'autres fois meuble, qui renferment souvent des fragments ])ierreux et des restes de mammifère.^, dans lesquels on recou:iaît des espèces qui n'existent plus maintenant sur les lieux. C'est ainsi que M. Desnoyers a reconnu dans les fentes des gypses des environs de Paris des restes de renne, de lagomys et do hamster.

8* Groupe, — TraTertiii.

On donne à Rome le nom de tmverthi à une roche qui a puissamment contribué à la beauté des monuments de cette ancienne capitale. C'est un calcaire concrétionné, préoenlant des parties presque compactes que l'on extrait des carrièros do Ponte-Lucano, entre Rome et Tivoli. Cette roche, qui forme un intermédiaire entre le calcaire tertiaire d'eau douce et celui du terrain tufacé, a les plus grands rapports avec ce dernier ; mais il paraît, dès que l'on admet un terrain quaternaire, que c'est plutôt à cette divisiou que dans celle du terrain moderne qu'on doit la ranger.

Nous croyons pouvoir rapporter au travertin le hiiikur ou lioixktr de l'Hindoustan, qui est aussi un calcaire concrétionné, souvent un peu siliceux, et qui se trouve à des altitudes considérables aussi bien que dans les vallées. On l'e :p!oite pour faii^ de la chaux.

Il y a peut-être lieu de rapporter à ce groupe les dépôts que M. Ville (1) a nommés terrain saluiric/i parce qu'ils se trouvent dans

(I) Annales des mines, 1865, t. VII, pa?. 131.

le Sahara algérien. Ces dépôts sont composés de sables, de gypse, de calcaire et de marne.