IX. TERRAIN QUATERNAIRE

Le terrain quaternaire ou de diluvium comprend tous les dépôts régulièrement stratifiés ou non, solides ou incohérents, d'origines marine, fluviatile, lacustre ou terrestre , qui ont été formés entre la fin de la période tertiaire supérieure (crag supé-

rieur de Norfolk et de Suffolk) et le conimencenient des terrains modernes ou de l'époque actuelle. Ces dépôts, qui correspondent aux groupes du Newer pliocène ou Pleistocene du tertiaire, et au Post-PUoceneofthe Post-Teitiaiy de M. Lyell, sont très difficiles à caractériser, même aujourd'hui, malgré les nombreux travaux qui ont été publiés récemment sur ce terrain. Confondues tantôt avec le tertiaire, tantôt avec les dépôts modernes, les roches quaternaires n'ont été classées et limitées avec un certain degré de certitude et de clarté que par M. d'Archiac dans son important ouvrage sur V Histoire des prugrcs de la géologie.

« Les caractères peu prononcés, dit M. d'Archiac, des sédiments que cette époque a laissés, leur faible épaisseur sur de grandes surfaces, l'absence de régularité, de symétrie et de continuité dans leur disposition générale, ont rendu les comparaisons que l'on a voulu faire et les relations que l'on a voulu établir toujours plus ou moins incomplètes ou incertaines. »

Il y a bien peu de points dans les Etats-Unis et les provinces anglaises qui soient entièrement dépourvus de toutes traces des dépôts quaternaires. A l'exception des hauts plateaux ou Llanos et des lignes de faîte des montagnes ; on trouve presque partout des sables, des argiles, des cailloux roulés, en un mot, ce que l'on appelle du drijl^ ayant une épaisseur plus ou moins considérable, et qui varie de quelques pouces à 300 pieds. Je n'ai pas essayé de colorier sur ma carte cette formation ; sa distribution géographique même s'y oppose ; il faudrait exécuter une carte spéciale et qui ne représentât que ce seul terrain, pour en avoir une juste idée. Les éléments pour la construction de cette carte géologique de l'époque quaternaii^e américaine manquent en très grande partie, et exigent des recherches spéciales qui demanderont de nombreuses années avant d'être accomplies.

Sur toute la ligne de côtes qui s'étend depuis l'embouchure de l'Hudson à New- York jusqu'à l'embouchure du rio Grande del Norte dans le fond du golfe du Mexique, on observe d'anciennes plages qui se trouvent actuellement dans l'intérieur des terres jusqu'à 10 et 30 lieues delà côte, et qui ont souvent 50 et même 100 pieds d'élévation au-dessus du niveau actuel de la mer. Ces plages, formées de sable identique avec celui de la côte actuelle et de marnes sableuses rougeâtres ou grises, renferment dans leurs assises des masses de coquilles à l'étage fossile, appartenant aux mêmes espèces que celles qui vivent actuellement dans la mer voisine ; de plus, on y trouve du bois passé à l'état de lignite, et des ossements de Bœuf, Tapir, Mastodonte, Eléphant, etc.

Eti remontant tous les coms d eau, et surtout le long de rininiense bassin du Mississipl et de ses affluents, on rencontre des cailloux roulés, des graviers, des sables et des argiles, qui se trouvent souvent à des hauteurs de 100 et même 200 pieds audessus du niveau actuel des rivières. Ces graviers et argiles quaternaires renferment de grandes quantités de coquilles fluviatiles et teriestres, telles que Unio, Jnodo?ita, Hélix, Pupa, Planorbis, Limnea, etc., dont les espèces identiques vivent actuellement sur les bords ou dans les lits mêmes de ces rivières. Ainsi sur les hauteurs qui sont précisément derrière la ville de Pittsburg, entre les rivières IMonongahela et Alleghany, on rencontre des argiles renfermant un grand nombre d' U/tio appartenant toutes aux mêmes espèces que celles vivant actuellement dans l'Ohio, et à une hauteur de 150 pieds au-dessus du niveau actuel de la rivière. A JNatchez, sur les bords du Mississipi, on a aussi du terrain quaternaire formant en entier une falaise de 200 pieds d'élévation, et dans laquelle on trouve de nombreuses coquilles fluviatiles et terrestres, identiques avec celles qui vivent actuellement dans les environs, et de plus, on y trouve en abondance des ossements de Mastodontes, Eléphants, Bœufs, Chevaux, etc. En remontant le Mississipi et en suivant le cours même du fleuve, on voit ce dépôt quaternaire d'eau douce augmenter de puissance et se mélanger par les 37'' et 38^ degrés de latitude avec le drift, qui est aussi un dépôt quaternaire, mais d'origine plus compliquée et spécial aux régions septentrionales d'Amérique. Dans les régions des Prairies, pour toutes les parties au sud de la rivière Arkansàs, le diluvium se rencontre dans un très petit nombre de localités disséminées le long des rivières, là où des points de rencontre de deux affluents ont formé les remous ; encore n'a-t-il qu'une faible épaisseur de 20 à 30 pieds, étant composé spécialement de graviers et de petits cailloux provenant des montagnes Rocheuses.

J'ai dit que l'on trouvait dans les roches quaternaires américaines de nombreux débris d'ossements qui ont appartenu à des mammifères et à des chéloniens dont plusieurs espèces étaient gigantesques, et qui sont toutes aujourd'hui éteintes. Les localités les plus célèbres pour ces ossements sont : San -Felipe , au Texas ; Natchez, dans le Mississipi ; West-Feliciana, au Tennessee ; Bloomfieldet Big, Bone Lick, dans le Kentucky ; enfin Cincinnati et Zanesville, dans l'Ohio. Les espèces suivantes sont celles qui s'y rencontrent le plus fréquemment : Cennis arnericanus. Bison latifrons et B. antiquus , Boutheiiuni cavifrons et B. bonibifrons. Sus amcricana , Equus (inierictitius , Tapiras anicricaaits et T.

Haysii^ Elephas americanus, Mastodon giganteus, U/sus a moi cari us et U. amplidenSj Felis atrox, Castor ^ber^ Castoruides Oliioensis, Megatherium nu'rabiie, Mfgalonix Jejfersonii , Mjlodun Harlani, Delphinus Vennontanas, etc. Je ne puis passer sous silence la découverte que le docteur Dickeson a faite à Natchez, dans la partie éboulée de la falaise, d'un pclvis humain mêlé avec les ossements des animaux que je viens de citer, et présentant le même degré chimique de fossilisation que les ossements des quadrupèdes éteints. M. Charles Lyell ne croit pas à leur contemporanéité, et explique le fait en disant que ce pelvis fossilisé est tombé du sommet de la falaise où il y avait probablement un ancien tombeau d'Indien. Cette opinion du savant propagateur du système des causes actuelles n'a pas été adoptée par le docteur Dickeson, qui depuis est venu apporter de nouveaux faits assez embarrassants pour l'existence du tombeau d'Indien au sommet de la falaise. Ainsi le docteur a trouvé un ossement humain en place dans l'argile bleue plastique en compagnie d'ossements de Megalonyx^ Ursus, etc., et cela près du pied de la falaise, c'est-à-dire au-dessous de 150 pieds de graviers et sables diluviens. De nombieuses citations de restes humains ou de débris d'industrie humaine ont été faites en Europe, comme se trouvant dans les cavernes ou les dépôts diluviens en compagnie d'ossements de vertébrés entièrement éteints. Le squelette fossile de Québec, ceux de la Guadeloupe et le crâne du Brésil, sont d'autres témoins qui viennent militer en faveur de l'existence de l'homme à l'époque quaternaire. Bien que l'on ne puisse douter que plusieurs des observations tendant à admettre l'existence de l'homme lors des dépôts diluviens soient ou inexactes ou interprétées d'un^ manière trop conclusive, il n'en est pas moins vrai qu'il est difficile, pour ne pas dire impossible, de les rejeter toutes en masse. D'ailleurs, au point de vue théorique, ou ne voit pas pourquoi là où les conditions atmosphériques et matérielles permettaient l'existence de l'ours, du bœuf et surtout du cheval et du chien, un ou même des mammifères humains n'aient pu aussi exister et se développer. Voici ce que le docteur Samuel Morton, le plus grand ethnologiste de noti'e époque, a dit sur ce sujet : « Il n'y a pas une seule bonne raison pour douter de l'existence de l'homme à l'étal fossile. Nous en avons déjà plusieurs exemples bien authentiques, et nous devons nous attendre à chaque instant à en avoir d'autres, même provenant des roches stratifiées supérieures. Pourquoi ne découvrirait-on pas de restes humains dans les dépôts tertiaires, dans les couches crétacées, et voire même dans le terrain jurassique? Contrairement à toutes les

opinions préconçues, u'a-t-on pas trouvé dans les strates de ce dernier terrain des restes de plusieurs animaux marsupiaux, fait qui a surpris les géologues presque autant que si l'on y avait annoncé la découverte d'ossements humains? » Certes, l'opinion de Morton n'est pas à dédaigner en pareille matière, car il était excellent géologue en même temps qu'ethnologiste sans rival. Auteur d'excellents mémoires sur les fossiles et terrains crétacés d'Amérique, il a publié les célèbres Crania americana et Crania œ^yptidca, et enfin, c'est.d'après ses inspirations et les manuscrits qu'il a laissés qu'a été écrit et publié le Types of Mankind, ce livre ou plutôt ce monument des recherches ethnologiques.

Ainsi que je l'ai dit précédemment, à mesure que l'on s'élève vers le nord, le terrain quaternaire devient plus développé, et à partir du parallèle approximatif de la ville de New-Yoïk, il vient se compliquer de dépôts propres aux régions froides et glaciales. Dans tout le bassin du fleuve Saint-Laurent et des Grands-Lacs, sur les hauteurs qui bordent ce fleuve depuis son embouchure jusqu'à sa source, c'est-à-dire jusqu'au lac des Septs-Castors, source de la rivière Saint-Louis, premier nom du Saint-Laurent, on rencontre des dépôts de sables et d'argiles, formant des tenasses qui varient de 50 à 150 pieds de puissance et sont situées à 300 et même ^00 pieds d'élévation au-dessus du niveau du fleuve. Ces terrasses du terrain quaternaire renferment des coquilles [Saxicava rugosa, Tcllina Groenlondica, Mya truncata, Mytilus edulis, etc.) identiques avec celles qui vivent actuellement dans les eaux du fleuve et dans le golfe Saint-Laurent ; de plus, on y trouve aussi des ossements de mammifères éteints appartenant aux mêmes espèces que celles citées antérieurement. Tous les affluents du Saint- Laurent (la rivière Richelieu, la Sagenay, l'Ottawa, etc. ), ainsi que les cours d'eaux qui se jettent dans la baie d'Hudson, présentent sur leurs bords ce même phénomène d'anciennes terrasses. Ces dépôts de sables et d'argiles, avec coquilles marines et d'eau douce et débris d'ossements de mammifères, sont exactement identiques avec ceux que nous avons décrits dans les régions méridionales des Etats-Unis, avec cette diff"érence toutefois qu'ils recouvrent une formation souvent très considérable, composée de drijt^ de blocs erratiques, et de roches polies et striées.

Jusqu'à ces quinze dernières années, l'étude de cette formation de driit et de blocs erratiques était restée presque entièrement négligée, et c'est à une discussion d'origine entre les glacialistes et les partisans des débâcles et des courants de boue qu'on doit de bonnes observations sur cette partie intéressante des dépôts de la

période quaternaire. Venetz, Charpentier, Agassiï et Forbes, les premiers en même temps que les principaux promoteurs de la théorie glaciaire, ont établi que cette formation est surtout caractérisée par des sables et des argiles renfermant des blocs variant depuis la grosseur d'un caillou ordinaire jusqu'à celle d'une énorme masse. Quelquefois les gros blocs erratiques sont tout à fait isolés, soit que les sables et argiles aient été enlevés, soit qu'il n'y en ait jamais eu dans ces localités. Ces dépôts sont tous de transport, c'est-à-dire que les matériaux qui les composent proviennent tous de différentes distances, qui ne sont pas généralement très éloignées, de 20 à 150 lieues. Un phénomène constant et bien particulier de cette formation, ce sont les marques du passage lie ces blocs et graviers sur toutes les roches qui forment le pays où on les rencontre. Ces marques consistent en stries souvent très fines, dont la majorité suit une certaine direction. Dans les Alpes et les Vosges, ces stries sont généralement toutes parallèles, mais en Amérique, il n'en est pas ainsi, et je n'ai pas trouvé un seul exemple, ayant un mètre carré de surface, qui ne présente des stries se croisant sous des angles dont l'ouverture varie depuis zéro jusqu'à 90 degrés. Cependant on remarque que la majorité des stries suit une direction générale qui n'est nullement déviée parce croisement. Les stries ont été burinées avec la même régularité sur toutes espèces de roches; que ce soit du granité, du quartz, du trapp, du calcaire ou même des conglomérats et des poudingues, on a une surface plane parfaitement polie et striée, qui indique que la force qui l'a produite a dû agir avec une grande uniformité et une puissance des plus considérables. En Amérique la direction générale des stries est du nord au sud, en suivant généralement les fonds des bassins. A l'époque de leur formation, le sol présentait à peu près la même configuration et le même relief qu'actuellement; de sorte que l'agent ou les agents qui servaient de remorqueur à tous ces matériaux erratiques, leur a fait suivre des chemins qui sont jalonnés aujourd'hui par les lignes de faîte des collines, des montagnes et des falaises de ces régions. Souvent ces lignes de faîte ont été traversées, suivant les forces et les circonstances physiques ou matérielles, difficiles à apprécier, par quelques-uns de ces i-emorqueurs, qui, comme des enfants terribles, sortaient des routes frayées et s'en allaient à travers champs, escaladant haies et fossés sans se préoccuper du gros de l'armée, mais arrivant cependant toujours aux mêmes points de rendez-vous, pour y déposer le fret dont ils étaient chargés. Sur les bords du golfe Saint-Laurent, on a, sur toutes les côtes méridionales (Ne -Brunswick, Nova-Scotia

et Cap-Breton)., de nombreux blocs erratiques et <iu drift, dont la coni])osition minéralogique des roches indique pour origine les côtes nord et opposées du Labrador et de Terre-Neuve. L'île du Prince Edouard, qui va de l'E. à l'C, a mis oJistacle aux mouvements N.-S. des remorqueuis; aussi toute la partie de la Nouvelle- Ecosse qui s'étend de IMerigomish, Pictou,Tatmagouclie jusqu'à JVIiramichi, ne présente presque pas de blocs erratiques venant du Labrador. Au lieu d'avoir des blocs de granité, de roches amphiboliques, de syénite, de trapp et de quartz, que l'en trouve sur toutes les autres parties du golfe, on a des blocs erratiques du nouveau grès rouge. L'île du Prince Edouard a fait évidemment ici l'effet d'un écran ou d'un barrage ; tout en fournissant son contingent de matériaux erratiques, elle a refusé le passage aux matériaux venant du Labrador; et quoiqu'elle se soit laissé escalader par quelques-uns des remorqueurs venant du Labrador, ainsi que le prouvent des blocs et du drift labradoriens trouvés sur sa côte sud, et aussi à Pictou et à Tatmagouche, il n'en est pas moins vrai qu'elle a obligé la grande majorité des remorqueurs à la contourner pour continuer leur route vers le sud.

Maintenant, quelle est la cause ou quelles sont les causes qui ont produit ce polissage en grand et ces stries ; en un mot, quel est l'agent, quel est le remorqueur qui a si patiemment et si exactement fait le métier de voiturier entre le pôle nord et le UQ' degré de latitude? Etait-ce au moyen de ces immenses paquebots de la ligne hyperboréenne, dont nous avons aujourd'hui encore quelques échantillons dans ces belles et colossales glaces flottantes des bancs de Terre-Neuve et de la côte du Groenland? ou bien roulant sur des rails de boue et de limon, ces blocs et ces graviers arrivaient-ils, comme de nos jours on a vu se mouvoir des montagnes lors de la débâcle de la Dent-du-Midi dans les Alpes? Enfin, transportés sur le dos de glaciers dont les néfes occupaient tout le cercle polaire, sont-ils venus patiemment s'accumuler et former des moraines frontales, latérales et de fond? Poser ces questions n'est certainement pas les résoudre, de plus savants et de meilleurs observateurs que moi ont entrepris leur solution; aussi n'irai-je pas me jeter ëtourdiment dans leurs jambes, me contentant de dire que j'ai vu plusieurs fois sur les bancs de Terre-Neuve, des Ict-bergs (glaces flottantes), avec des blocs erratiques enchâssés dans leurs flancs, ainsi que des Ice-cahes (gâteaux de glaces), emportant du sable, des p raviers et de l'argile ; que la glace des glaciers a certainement le pouvoir de polir et strier les roches les plus dures, que la glace des Icc-bcrgi a très probablement aussi ce pouvoir ; et enfin que la

constante intersection des stries dans l' Amérique du Nord est une difficulté véritable lorsqu'on veut se servir de la motion de glaciers incommensurables comme cause explicative.

Le drift et le terrain erratique quaternaire sont extrêmement puissants dans les régions du Haut-Mississipi, où ils recouvrent presque entièrement toutes les autres roches, ne laissant celles-ci à découvert que dans le fond des ravins, là où des courants d'eau les balaient et les obligent à découvrir les formations sousjacentes. Ils y contiennent, sur plusieurs points de la côte méridionale du lac Supérieur, des blocs de cuivre et d'argent natifs, pesant de 5 à 100 livres, et qui sont à une distance de 2, 3 et 10 lieues de toutes mines connues de ces métaux ; ces blocs roules, usés, arrondis, indiquent assez, par leur forme, quelle résistance ils ont dû présenter à leur déplacement , et quelle immense force de locomotion a dû être employée. La densité, pas plus que le volume, n'a été un obstacle pour l'agent remorqueur.

Dans les régions du Pacifique, c'est-à-dire en Californie et en Orégon, le terrain quaternaire occupe de vastes surfaces en même temps qu'il joue un rôle de premier ordre au point de vue industriel, puisqu'il y renferme des sables et des pépites d'or. Sur les bords du rio Colorado, en Californie, entre l'embouchure de Bill William fork et le village des Mohawees, j'ai rencontré sur un grand nombre de points, surtout là où la vallée s'élargit, d'immenses terrasses formées de cailloux roulés, de sables et de graviers, avec une argile blanchâtre interstratifiée, qui ont une épaisseur qui varie de 30 à 300 pieds, et qui appartiennent, sans aucun doute, à la formation quaternaire. J'ai retrouvé ces dépôts extrêmement développés dans la vallée de la rivière des Mohawees, entre le lac de la Soude {Soda lake) et le point où le chemin des Mormons quitte la rivière pour se diriger vers le rio Virgin.

Sur la côte du Pacifique, depuis San-Diego jusqu'à l'embouchure de la Columbia, on a une ligne d'ancienne plage soulevée, dont la hauteur au-dessus du niveau de la mer actuelle varie entre 30 et 60 pieds d'élévation, et qui contient, à cette hauteur, des lits de coquilles fossiles identiques avec les espèces vivant actuellement dans la mer. J'ai surtout observé ce phénomène dans les baies de San-Pedro et de Santa-Barbara.

Enfin, dans les vallées des rios Sacramento et San-Joachim, on aune espèce de limon boueux, ou lehm, qui passe à mesure que l'on s'élève du côté de la sierra Nevada, à un véritable drijt avec cailloux roulés, sables, graviers et argiles plastiques. Ce drift de la sierra Nevada recouvre d'une couche plus ou moins épaisse, toutes

les loclies éruptives des pieds et contre-forts occidentaux de la sierra. Comme c'est dans ce dépôt que se trouvent le plus grand nombre des exploitations aurifères de la Californie, je vais en donner une coupe un peu détaillée. Sa plus grande puissance dans la région des mines du Nord est de 150 pieds ; généralement, il n'a que ZiO à 100 pieds d'épaisseur. Voici la coupe que présente le drift quaternaire dans les placers qui se trouvent autour de Nevada-City, immédiatement en sortant de la ville à l'ouest; la section va de haut en bas. Au sommet, une argile plastique, de couleur jaune blanchâtre, très tenace, et contenant quelquefois des nids de sables avec des cailloux roulés et de l'or en grains ; l'or ne se trouve jamais dans l'argile, qui a ici de 25 à 60 pieds d'épaisseur. Au-dessous se trouve le drift proprement dit, formé de sables et de cailloux roulés plus ou moins gros, suivant que le drift est placé sur le flanc des collines ou dans le fond des ravins; il y a aussi un peu d'argile mêlée au sable, et beaucoup de fer, à l'état d'oxyde, qui donne une couleur jaune rougeâtre à tout le dépôt. C'est dans cette partie du quaternaire californien que se trouve l'or, soit en pépites, soit en grains ou en paillettes; et le point le plus riche du drift est la pax'tie la plus voisine de la roche éruptive qui se trouve au-dessous. Cela se conçoit par la grande densité de l'or, qui tend toujours à le faire descendre dans les parties inférieures du dépôt ; bien plus, la syénite amphibolique de Nevada se décomposant facilement, les deux ou trois premiers pieds de cette syénite présentent l'aspect et la faible consistance d'une roche molle pénétrée aussi par des grains d'or et des pépites.