CHAPITRE Vni

l'action séoiMBNTAlRB PENDANT LBS TBMPS OBOLOGIQUBS.

Modificalions générales subies par Taction sédimentaire pendant les temps géologiques. — Caractères géognostiques de l'ère neptanienne, de rère lellurique et de Tère jovienne. — Ère neptunienne; circonstances qui ont déterminé la schislosité des roches do la période azoïque ~ Ère lellurique; elle est susceptible de se diviser, au point de vue exclusivement géognoslique , en plusieurs périodes. -^ Ère jovienne, dépôt du drifl et de la panchina. — Relations qui existent entre les diverses zones d^nne même formation, et la série des terrains depuis le trias jusqu'au terrain moderne. ~ Résumé chronologique.

■•'aciimi •«dlmenuire pcntent lec cempt géol#Bl4«M. — Dans Ce

chapitre^ je vais^ en me plaçant à un point de vue chronologique, résumer et compléter les considérations qui ont fait l'objet de ce quatrième livre.

L'action sédimentaire n'a jamais cessé un seul instant de s'exercer à la surface du globe , depuis le commencement de l'ère neptunienne jusqu'à nos jours.

Dans son mode de manifestation , elle a subi des modiflca-^ lions générales qui peuvent s'énoncer de la manière suivante ;

l^' Les bassins où s'effectue l'action sédimentaire ont offert une étendue de plus en plus faible ; d'abord largement ouverts dans tous les sens et rattachés les uns aux autres , ils se sont fermés et isolés de plus en plus; puis ils se sont transformés en mers intérieures, en golfes et, dans quelques cas, en mers caspiennes. A l'océan sans rivage des premiers temps géolo-* giqiies^ a succédé le mode de répartition des eaux marines tel

qu'il se présente à nous. L'action sédimentaire , qui primitivement s'était manifestée sur toute la surface du globe ^ s'est localisée de plus en plus : d'abord uniforme^ ce phénomène^ comme tous ceux qui font l'objet de la géologie , a varié de plus en plus dans ses caractères essentiels.

^ L'action sédimentaire ^ à son débuts a été exclusivement marine; plus tard, sans cesser de se produire au fond des mers^ elle s'est également manifestée dans des dépressions marécageuses (période houillère]^ puis dans des lacs ; à dater de la fin de la période jurassique^ les formations lacustres ont pris une importance sans cesse croissante.

^ Les roches résultant d'une précipitation chimique ont primitivement été les seules à se constituer à la surface du globe; d'abord à texture cristalline ^ elles ont pris un aspect de plus en plus terreux ^ puis elles ont perdu de leur importance. Il viendra un moment où il ne s'en produira presque plus à la surface du globe.

4''. Les roches détritiques^ d'abord nulles^ sont devenues de plus en plus abondantes; leur accroissement d'importance est dû au refroidissement des climats^ à Textension du sol émergé^ à la plus grande étendue de la partie du sol sous-marin porté dans la zone où les eaux sont agitées. Il viendra un moment où les roches détritiques seront presque les seules en voie de formation à la surface de la terre.

Pendant les temps géologiques^ l'action sédimentaire a toujours consisté dans le dépôt de substances tenues en suspension ou en dissolution dans l'ëau. Elle s'est toujours manifestée en obéissant aux mêmes lois générales^ dont les plus importantes ont précédemment attiré notre attention; toujours^ par exemple, parmi les matériaux charriés par un même courant, ce sont les moins volumineux ou les' plus légers qui ont été

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entraînés i la plus grande distance de leur point de départ ; ce sont eux qui se sont déposés les derniers. Mais le milieu dans lequel Taction sédimentaire s'est développée et les divers phénomènes sous la dépendance desquels elle s'est placée ont varié ; il en est résulté, pour Taction sédimentaire^ des modifications générales que je viens de résumer et que Daubuisson rappelait dans son Traité de Géognosie, publié en i8S8 W. Ces

(1) I Les couches des divers âges présentent des différences bien remarquables dans les diverses circonstances de leur formation : les plus anciennes sont des produits cristallins, les suivantes se présentent comme des sédimeota, et, dans les dernières, on a des assises composées de matières charriées par une cause mécanique. Au reste, ce changement est loin de présenter une dégradation progressive d'une ei^trémité de la série à l'autre : à des couches entièrement cristallines , on voit succéder tout*à-coap des banca de pierres roulées, et réciproquement, et cela avec des alternatives plusieurs fois répétées.— Les premières roches, celles à structure granitique, décèlent une formation faite lentement et avec tranquillité. Pois la cristallisation est devenue plus confuse ; de là ces granités k grains indiscernables à la vue et cas schistes dans lesquels les grains de quartz et les paillettes de mica ne s'aperçoivent que très difficilement. Ensuite, l'aspect cristallin a disparu et il ne s'est produit que des masses compactes dont le tissu se reiflchait de plus en plus; les pliyllades en offrent des exemples. — Après le dépôt des pbyllades, il se présente un uouvel ordre des choses; jusqu'alors, que la cristallisation fût distincte on confnse,.ses produits étaient purs et homogènes, maintenant la matière sera fournie par les roches antérieurement formées ; ces roches seront comme brisées; leurs firagments seront comme triturés , ils seront charriés et portés , par des courants , jusque dans les mers ; ils s'y mêleront avec les dépôts qui s'y forment, et ils en altéreront la pureté et l'homogénéité; ils donneront lieu è des poudingues et à des grès.

• Les formations minérales montrent encore, sous le rapport de leur étendue, une différence notable dépendant de leur âge relatif. — Les plus anciennes , les granités, gneiss, etc., sont générales : elles semblent avoir enveloppé tout le globe : sur tous ses points , soit qu'on les voie immédiatement à la surface , soit qu'on puisse les atteindre au-dessous des couches qui les recouvrent , on les retrouve, et ou les retrouve exactement avec les mêmes caractères, en Asie et en Amérique, comme en Europe. Les suivantes, les phyllades, etc., se présentent aussi avec les mêmes caractères : mais elles manquent dans un grand nombre de contrées ; ou parce qu'elles ne s'y sont pas originairement

K98 PKODROME DE GÉOLOGIE.

modifications générales ont également été signalées par Brongniart qui , ainsi que nous allons le voir^ s'en est servi pour établir la classification des terrains qu'il a proposée en iS29.

Vcrralas «ffalytleiu, MiiillysleDS» lx«nilciis et clyonlcm.-- Parsuite

des variations que l'action sédimentaire a subies lors des temps géologiques, les grandes périodes que nous avons désignées sous les noms d'ères neptunicnne , telluriqne et jovienne présentent^ au point,de vue géognostique^ des caractères différents.

Pendant Tére neptunienne ^ les dépôts sédimentaires ont eu

une origine exclusivement marine ; tous se sont constitués par voie de précipitation chimique ; ils ont été reçus dans un océan

qui recouvrait le globe tout entier : aussi forment-ils à l'écorce terrestre un revêtement continu. Tous ces dépôts offrent une texture cristalline et une structure schisteuse ; l'ère neptimienne est le règne des roches silicatées ou schisteuses.

L'ère tellurique a vu l'apparition et le développement graduel des bassins géogéniques y des roches détritiques et des formations lacustres. Les roches d'origine chimique, datant

produites, quil se formait par exemple du gneiss dans un lieu, tandis qu'il se formait du phyllade dans un autre ; ou parce qu'elles y ont été postérieurement détruites, soit par l'action du temp», soit par l'effet de quelque circonstance locale. Plus avant, en suivant le cours des âges, nous avons des formations qui se retrouvent encore dans un très grand nombre d'endroits du nouveau comme de l'ancien continent, avec m<^me composition minéralogique , même structure, mêmes circonstances de gisement, et qui, par contéquent, présentent bien encore un caractère de généralité; mais elles n'occupent que des espaces particuliers et de peu d'étendue : ce sont les formations ctf^ cojucrite$ dont la grande formation houillère a offert un exemple bien caractérisé. Enfin, dans les derniers temps il semble que les formations sont particulières aux contrées dans lesquelles on les trouve , et la spécialité est d'autant plus marquée que la formation est plus récente. » [Traité de Gêognosk de Daubuisson).

l'action sédiment airb pendant les temps géologiques. 899

de cette période ^ ne sont qu'accidentellement cristallines ou schisteuses; les carbonates de chaux et de magnésie inler- Tiennent fréquemment dans leur composition. L'ère tellurique est le règne des roches calcaires et calcareuses.

Enfin ^ pendant l'ère jovienne^ les continents ont pris une grande extension; les roches d'origine chimique n'ont joué^ dans la composition des terrains, qu'un rôle secondaire; les formations terrestres ont acquis une importance qu'elles n'avaient jamais eue. Cette période est le règne des roches détritiques.

J'ai dit que Brongniart avait basé sa classification des terrains sur les changements réguliers que l'action sédimeniaire a subis pendant les temps géologiques. Brongniart partageait la série des terrains en quati*e grands groupes.

Le groupe des terrains agcdysiens ou ayant été entièrement dissojus («yav^ beaucoup; >.u9ic^ dissolution). C'est à peu près l'équivalent du terrain strato-cristallin formé pendant l'ère neptunienne.

Le groupe des terrains hémîlysiens y à demi dissous (^[Atdui; ^ moitié; Xu(rK, dissolution). Ce groupe se termine au terrain houiller qui n'en fait pas partie; il correspond au tervain paléozoïque marin .

Le groupe des terrains izémiensotx sédimenteux: (iÇTifAoe, dont la radical est ÏÇw , s'asseoir, se poser). C'est l'ensemble des dépôts qui se sont effectués pendant l'ère tellurique, diminuée de la période paléozoïque marine.

Enfin, le groupe des terrains clysmiens (xXu<ïjji.bç, inondation), qui, sans exception^ datent de l'ère jovienne.

ÈR£ MEPlUNlENNfi OU AZOÎQUE.

L'ère neptunienne a commencé ayec le dépôt des premières roches d'origine sédimen taire ; elle s'est terminée lorsque la vie s'est montrée pour la première fois à la surface du globe , ou^ du moins , lorsque les débris de corps organisés se sont définitivement mêlés aux roches en voie de formation , pour parvenir jusqu'à nous à l'état de fossiles.

Pendant l'ère neptunienne^ un océan sans rivage a recouvert le globe tout entier; vers la fin de cette période seulement^ les premiers continents^ encore peu étendus^ se sont montrés au-dessus de l'océan des premiers âges géologiques. La conséquence de cet état de choses a été l'absence , dans le terrain azoîque, de roches à éléments détritiques provenant de la désagrégation des roches préexistantes.

Les dépôts appartenant au terrain azoîque résultent d'une sédimentation purement chimique : tous leurs éléments kar sont directement arrivés de l'intérieur de l'écorce terrestre ou de la pyrosphère , parce qu'ils ne pouvaient provenir que de là. L'écorce terrestre et la pyrosphère tenaient même en réserve^ pour l'avenir, des masses considérables de carbonate de chaux^ de carbonate de magnésie , de sulfate de chaux , de matières ferrugineuses^ etc.

Pour bien se rendre compte de ce qu'était l'action sédimentaire pendant l'ère neptunienne^ il faut se reporter à l'époque où l'écorce terrestre se bornait à une mince croûte recouvrant le magma granitique des temps plutoniques. Les premières masses stratifiées auxquelles celte croûte a servj de substratum ont une grande analogie de composition et d'aspect avec le granité primitif; cela ne doit pas nous surprendre ^ puis-

l'action SÉDIMENTAIRE PENDANT LES TEMPS GÉOLOGIQUES. 601 «.

qu'elles résultaient : 4 ® du dépôt effectué par les eaux geysériennes qui traversaient le granité et s'imprégnaient des substances dont ce granité se composait; 2^ des éruptions du magma granitique formant une boue dont les éléments étaient délayés ou non par les eaux de l'océan primitif. Cette similitude d'aspect entre les premières roches sédimentaires et le granité s'expliquerait encore, quand bien même on admettrait une action détritique s'exerçant au fond de l'océan des temps primitifs^ puisque ces roches sédimentaires proviendraient en partie du remaniement du granité. Ainsi s'expliquent l'abondance du quartz et du feldspath dans les roches de l'ère neptunienne.

Au-dessus du granité primitif se trouve donc une roche qui en a la composition et presque tous les caractères ; elle ne s'en distingue que parce qu'elle est stratifiée. Le granité stratifié passC; par la perte de la majeure partie du quartz , au gneiss. Celui-ci se change, à son tour, en schiste cristallin, d'abord micacé , puis talqueux. Enfin , viennent les phyllades et les schistes phylladiformes dont la présence dénote déjà une détrition extérieure et nous dit que l'écorce terrestre , de plus en plus soulevée, atteignait, lorsqu'ils se sont déposés, la zone agitée de l'océan.

Les détails pétrographiques et géognostiques dans lesquels je pourrais entrer au sujet du terrain azoïque seront mieux placés dans la {lartie de cet ouvrage consacrée à la géologie systématique. Plus tard aussi, j'examinerai dans quelle mesure ce terrain mérite l'épithète de métamorphique. J'ai rappelé les causes qui avaient déterminé sa composition. Sa texture cristalline s'explique parfaitement quand on a égard à la provenance de ses éléments constitutifs et à la profondeur de la

zone où ils se sont déposés. Quant à sa structure schisteuse,

CM PRODROBEE DE GÉOLO€»E.

les expériences de H. Daubrée et d'autres savants mus permelteat de nous e» rendre compte. Ces expériences démoatrent que cette structure apparaît dans les masses encore plastk}ues qm sont soumises à une sorte de laminage sous une forte pression. Or^ les matériaux amenés à la surface du globe conservaient une certaine plasticité pendant un temps assez prolongé. La presaoD était produite par Tocéan dont la profondeur moyenne atteignait 3000 mètres; par conséquent^ cette pression était égale , sur une surface dontiée , à trois cents atmosphères environ. Quant au mouvement de laminage, il était déterariné par les mouvements nombreux de la croûte du globe enoore très mince et cédant avec une grande facilité à toutes les ioah pulsions de la pyrosphère.

ÈRE TELLURIOtTE.

Âu point de vue de la méthode naturelle ^ c'est-^-dire de celle qui tient compte de tous les caractères , Tère tellnrique se partage^ ainsi que le montre le tableau ée la page 334 > en cinq périodes. Mais si Ton ne consulte que les earactèm fournis par Taction sédimentaire , les terrains correspondant à rère tellurique sont susceptibles de se partager en qaUre groupes dont je vais indiquer les limites et les cairactk^. Deux de ces groupes sont caractérisés par le faible développa ment, et^ deux autres^ par Tabondance des roches détritiques*

vemte 9«ié«iM4ac màriii. — Un premier groupe comprend les terrains se rattachant à la période paléozoïque BMurine. Dans la composition de ces terrains^ surtout des plus anciens, les schistes jouent encore un rôle important; aussi la désignation de terrain schisteux a-t-elle été pendant longtemps

TERRAINS HOVILLER, PERMISM ET TRIASIQUE. 603

affectée à la partie inférieure du terrain paléozoique réunie au terrain strato- cristallin» Mais ces schistes n'offrent plus que rarement une texture cristalline; ils sont tous j^us ou moins argileux et pbylladiformes. Les roches calcaires deviennent de plus en plus abondantes et tendent également à perdre leur texture tout-à-fait cristalline. C'est dans cette série que se montrent^ pour la première fois^ les roches détritiques nettement caractérisées ; ces roches sont des grès rouges et des grauwackes. Les terrains appartenant à la première partie de la période paléozoique marine ont été longtemps réunis sous la désignation générale de groupe de la grauwacke. Le terrain dévonien, placé entre le groupe de la grauwacke et le calcaire carbonifère , a reçu d'une roche^ dont il se compose en msyeure partie , le nom de vieux grés rouge.

Les roches du terrain paléozoïque marin ^ prises dans leur ensemble, ont des nuances foncées^ presque toujours très sombres; la nuance du grès rouge lui-même est plus ou moins violacée. La composition et la cobration de ces roches accuse une action geysérienne très intense^ que Ton reconnaît notamment dans les âlons métallifères qui , en Angleterre^ sont injectés dans le calcaire carbonifère.

J'ai déjà indiqué les circonstances qui s'opposent à ce que l'on puisse indiquer d'une manière exacte le mode de distri-* hutioQ des terres et des mers pendant la période paléozoïque marine. En attendant l'occasion de revenir sur ce siyet, il me suffira de dire que ce mode de distribution n'avait aucune relation avec ce qu'il devait être plus tard ; ce n'est qu'à dater de la période triasiqué* que le globe a commencé à présenter l'ébauche de son modelé actuel.

TcnralM kooUler, pcmlCB et iHntf^ae. — Dans le groupe formé

par la réunion de ces terrains^ les schistes se montrent presque

pour la dernière fois. Les calcaires existent à peu près dans la même proportion qu'antérieurement. Les roches qui impriment à ce groupe son caractère essentiel^ et qui dénotent Texistence de terres émergées très étendues et d'un climat pluvieux, ont une origine détritique; ce sont des grès et des conglomérats qui se distinguent les uns des autres par leur nuance^ noirâtre pour le grès houiller, rouge pour le grès permien et bigarrée pour le grès triasique. L'action geysérieane est interyenue dans la formation des roches de ce groupe avec une énergie dont témoignent les couleurs vives et variées de la plupart d'entre elles ^ la composition des schistes cuprifères de Thuringe^ la présence du sel gemme ou du gypse dans plusieurs étages et notamment dans les marnes irisées, enfin les filons métallifères injectés dans le grès bigarré.

Les rapports qui^ au point de vue lithologique ^ rattachent le trias au terrain permien^ sont assez intimes pour que M. Marcou ait considéré ces deux terrains comme formant un seul groupe composé de deux termes qu'il appelle dyas et trias. C'est une question de géologie systématique dont l'examen attirera plus tard mou attention. Je me bornerai à faire observer que le trias ^ qui offre une grande analogie de composition avec les formations qui l'ont immédiatement précédé^ s'en distingue pourtant au point de vue de sa faune et de sa flore. Mais ce qui , dans une classification générale , ne permet pas de réunir le trias avec le terrain permien , c'est que celui-ci marque^ sous tous les rapports^ la fin d'un ancien état de choses^ tandis que le trias est le commeucement d'une ère nouvelle. J'aurai plusieurs fois, et notamment dans ce chapitre , l'occasion de développer et d'expliquer cette manière de voir.