Lieux et circonstances divers

Dans la Ruhr , à Dortmund , Essen, Borchum , on remarque des tiges couchëçs de plus de x5 à 20 métrés, et qu^on peut suivre dans certaines galeries «ans y apercevoir, pendant i3 & 14 mètres, la moindre solution de continuité, et sans ce-< pendant atteindre leur extrémité naturelle.

On sait qu'on a reconnu à la Nouvelle -Hollande et à la terre de Diémen des terrains houîllers semblables à ceux des continens de TEurope. L'analogie a frappé les coloa&qui les ont découverts, ci ils ont donné le nom de Newcastle à la mine qui est sur la rivière Hunter, entre le cap Hove et le port Stèphens. On a rencontré à environ 3o mètres de profondctur «n lit de houille d'un .mètre, traversé par des fiions de.trappite accompagné de grès, qui alterne avec du calcaire renfermant du minerai de fer et présentant des débris de végétaux appartenant aux filicites.

jysLus l'Amérique septentrionale, -dans 1» contrée de Chesr terfield , à 1 4 milles à 1!0. S. O. de Richmbnd , en Virginie , on a reconnu un terrain houiller placé sur le granité : ce terrain est, comme en Europe , composé de p^mmite, dé phyl-t lades, et accompagné de filicites couchées et verticales ^ de minerai de fer , etc. : une roche de .basanite ou de dplérîte semble avoir eu une action asiez puissaiite sur un schiste bitumineux , auquel elle paroit avoir donpé une structure ba* cillaire. '

A Zanesville, sur la riivîère dje MnshisgUm , affluent de rOhio , et à Pittsburg.

28o TE&&« TZéM. Afiyss. HOniLLEB»

- En Pehsylvanie , à Wilkesbarre et sur la Schuyskill , pré& de Philadelphie, et à Rhode-Island, le groupe houiller ne con* tient que de Fanthracite compacte ; mais toutes les circoos» tances géologiques de ce groupe, relatives aux psammites, gris, filicites, etc.^ sont les mêmes qu'en Europe.

Théorie des terrains houillers»

La théorie des terrains houillers qui me paroît la plus vraisemblable, quoique proposée bien avant que la géologie ait acquis tous les faits qu'elle possède et tous les beaux et curieux résultats qu'ils ont amenés, est celle de Deluc. Il est trés-présumable que les terrains de houille filicifère ont eu leur première origine sur les terres foiblement élevées au-dessus de la mer ; que ces espèces de tourbières de l'ancien monde ont été placées sous les eaux m^arînes, soit en y coulant à la manière des tourbes actuelles, soit parce que les eaux de la mer sont venues les submerger. Dans l'une ou l'autre de ces submersions on conçoit que ces amas de végétaux ont dû être recouverts pat les sables ou terrains meubles que les cours d'eaux, soit desceudana, soit ascendans, y ont amenés , et que si ces masses d'eau étoient chargées de matières minérales terreuses, acides ou métalliques', -ou que si elles étoient élevées à une haute température, comme semblent l'indiquer l'état des houilles et les minéraux qui les accompagnent, elles- ne pouvoient permettre le développement d'aucun corps vivant , et ne doivent par conséquent avoir laissé dans ces sables aucun indice organique .de leur nature.

' La première formation de là houille et de. ses lits hors des eaux marines paroit être mise hors de doute par Tobservation 4es débris organique» qui la composent : on n'y connoit que des végétaux terrestres ou lacustres; on ne cite dans la. houille ou dans les. roches, houillères proprement dites, aucune coquille, aucun poisson d'origine évidemment marine: presque

TEaR. YZéM. ABY5S. HOUILLBA» 201

tous les naturalistes observateurs s'accordent sur ce point important. *

Si , comme tout porte à le croire , il sortoit de rintérieur de la terre des masses fondues ou dissoutes ^ soit de rophes porphyriliques , soit de carbonate de chaux, ces matières ont pu se placer sur Je sol recouvert par les premiers lits de houille, ou entre ces lits, ou sur ces lits. De Ik Falternance du calcaire, qui, étant dissous, n'a pu sortir en masse pâteuse et former au milieu des bancs de houille de larges et longs filons (dykes), comme Vont fait les porphyres, lesspilites, les trap pi tes , les basanites.

Cette théorie paroît s'accorder assez bien avec les faits. et en être , ty mme toute bonne théorie , le résultat ou la liaison» Ainsi les seules coquilles qu'on ait encore observées dans les couches de houille , paroissent être des unio ou coquilles lacustres, parce que, appartenant au sol tourbeux et marécageux où croissoient les végétaux dés houilles , elles ont p\i y vivre, n'étant pas exposées à l'aption chimique des eaux qui ont amené les psammites et les calcaires , et dans lesquelles se sont épanjchés les porphyres, les spilites et tous les mifiéraux qu'elles renferment.

Si ces roches sont moins étendues, et par conséquent moins ordinairement et moins clairement interposées entre les conches de houille, c'est qu'en raison de leur nature pâteuse elles n'ont pu être suspendues .dans l'eau et être transportées

1 Je n'ignore pas lés faits apportes comme établissant le contraire de cette assertion (Bous, Zeiischrift de Leonhard, 1827, p. 49, etc.); mais outre qu'ils sont loin d'être authentiques sous le rapport de la véritable habitation des coquilles citées et de leur réelle position dans la houille dont il est Ici question, il ne faut pas confondre arec let lits de houille formés sur terre ou dans tes marécages, les couches. de calcaire marin qui pouvoient être déposées enti'e ces lits à meture qu'ils entroient dans les eaux marine».

S82 TIEA. TZ^M. ABYSS. HOUILlIt.

au loin par le liquide marin. Si, au contraire, It calcaire compacte sublamelleux se montre en couches altematiTCS avec la houille et les psammites, c'est qu'à raison de sa anspension facile dans Teau il a pu se répandre au loin et former, en se précipitant, des bancs de calcaire alternant avec les houilles, qui continuoient d'être amenées de la terre ferme iur le sol de la mer.

L'expalmation des feuilles de végétaux, et notamment des fougères , ordinairement adhérentes à leurs tiges , fortement implantées dans le sol , s'accorde fort bien avec Timmersion du sol tourbeux sous les eaux marines ou l'invasion de ceUesci sur ce sol. Cette immersion , qui a dû être lente et près- * que tranquille , comme l'établissent la conservatioft et J'expalmation de ces végétaux , soit qu'elle ait eu lieu par glis*' sèment du sol dans la mer , ou par affaissement du sol sous la mer, ou par invasion de la mer sur le sol, s'accorde éga* lement bien avec l'observation que j'ai fai(e à Saint- Etienne' et avec celles qui ont été faites ailleurs, de la position verticale d'un grand nombre de tiges au-dessus des lits de houille et traversant les couches de psammites qui les recouvrent. On ne peut refuser d'admettre que l'eaii de la mer, agitée par les phénomènes qui se passoient sur son fond ou dans son sein , n'ait tenu en suspension les débris des roches composées de quarz, de felspath et de mica, et n'ait amené sur ce sol tourbeux les élémens qui composent ce sable. Celui-ci , en se déposant entre les tiges encore debout , les a dans quelques lieux garantis de l'effet du mouvement latéral des eaux qui tendoit à les coucher.

Aussi cette théorie qui , ainsi que je viens de le dire, n^est que le développement de celle du célèbre Deluc, lie assez bien les principales circonstances et dispositions des terrains anthraciques de l'époque abyssique.

1 Annal, dei mines, 1821 , loC' cit.

TEllR. YZéM. ABYSS* BOUIXXSJI* 983

L'aciion et riofleettee d'un^ fftanée c]ialeiir lànasant eu sein de la terre aree les roches foaéues ou ftâtotues qui sortoi en t par ses fissures, est iadifuée far Tétat de la houille dans le voisinage de ces masses de roches. On sait que la houille qui est en contact avec les filons ou murs ( dykes) de basanites ou de trappites qui la traversent , que celle qui s'approche des masses porphyriques est moins bitumineuse que les autres, que même elle ne l'est plus du tout, et qu'en perdant son bitume et en passant à l'état d^anthracite , elle a pris une texture comme vitreuse (les anthracites de Wilkesbarre en Amérique) ou une structure bacillaire (les anthracites du voisinage des dykes en Ecosse).

Cette chaleur du sol , agissant sur les parties inférieures du nt de houille , explique pourquoi on ne trouve pas ordinairement de bitume dans les couches calcaires inférieures à la houille, tandis aue les couches^ supérieures en sont souvent fortement imprégnées.

Les émanations minérales sont indiquées par la galène ou la blende qui pénétre la houille, et aussi, selon moi, par la silice, qui en lie et durcit quelquefois tellement certaines masses qu*elles acquièrent la dureté du quarz (à Utry).

La nature du liquide qui recouvroit la houille est égale<% ment indiquée par les lits pu nodules ellipsoïdes de fer carbonate compacte , remplis quelquefois de cristaux , et qui se trouvent presque constamment au milieu même du dépôt houiller. La présence constante de ce minéral , dont la quantité est très-variable , doit faire présumer que le liquide sous lequel la houille se déposoit étoit d'une nature propre à tenir en dissolution cette grande quantité de fer carbonate ; car la position de ce minéral de fer en couche horizontale ne peut pas être attribuée, comme celle de la galène, qui est en petits filons ou veines, à une sublimation ignée : il faut qu'il y ait eu ici dissolution liquide préalable et précipitation chimiquci

284 TBRB* rZiâM* ABYSS. C A RB ONIF IrES»

D'autres considérations générales peuvent être déduites de la nature des végétaux qui composent les terrains houillers, et de la position géographique propre à ces espèces; mais ces considérations sont plus intimement liées avec la botanique qu'avec la géologie , et ont été présentées avec les développemens nécessaires par M. Adolphe Brongniart , à l'article des VécéTAUx fossiles du Dictionnaire des sciences naturelles.*

9* Gr. TERRAINS ABYSSIQUES CARBONIFÈRES*

et GRÈS ROUGE ANCIEN. '

C'est uniquement d'après l'opinion , qui est d'un grand poids pour moi, dés géologues anglois et de M. d'Omalius d'Halloy, que je place les roches de ce petit sous-groupe dans les terrains abyssiqu es, et que je les sépare des terrains hémilysiens, avec lesquels elles ont tant de rapports.

J'avoue que je ne vois rien de décisif ni dans leur position géognostique ni dans leurs caractères géologii|ues, pour les en distinguer. Je ne puis donc que copier ce qu'en disent les géologues d'Angleterre et ce qui paroit être admis par plusieurs des géologues du continent qui ont visité les îles Britanniques. Je n'assure pas qu'il n'y ait pas ici double emploi entre le calcaire , qui , suivant Içs géologues anglois, alterne quelquefois avec la houille, mais qui lui est plus souvent inférieur, et le groupe calcareux des terrains hémilysiens, qui se trouve

aussi immédiatement au-dessous de la houille.

» I . ■■ I ■ Il

1 Et d'une manière plus générale et plus théorique dans le mémoire intitule : Considérations générales sur la végétation qui eouoroit la terré, etc. (Ann. des se. nat. , 1828, tom. i5, p. 225.)

2 Carhoniferous on mountain limestone , Phill. et Coutbemib , et Terrain de transition supérieur. — Terrains anthraiifères de M* d'Omalius d'Uat- LOT. La ressemblance trop complète de ce nom avec celui d'anthracite en a rendu la véritable acception si difficile à saisir par plusieurs personnes, que j'ai été engagé à le remplacer par l'expression équivalente de carhoniffres,

3 Old red sandstone , Cosyb.

TE11K« TzéM. ABYSS. C ARBO NlFitRfiS. 285^

La présence du charbon , des bitumes, des substances métalliques, ne peut être un caractère suffisant pour les distinguer , car tous ces corps se trouvent dans le groupe calca* reux du terrain suivant. Il n'y aura donc que Fobservation sûre et plusieurs fois répétée d'une stratification contrastante et une association différente ei constante de corps organisés dîfférens dans chacun de ces groupes , qui pourroit établir entre eux une différence réelle. Or, en examinant la liste des débris organiques que MM. Phillips et Conybeare attribuent à ce calcaire, on voit, comme ils l'observent trèsbien eux-mêmes , les mêmes genres et à peu près les mêmes espèces, sauf quelques ammonites qu'on neconnoitpas encore avec certitude, dans le vrai calcaire hémilysien : d'ailleurs ce sont, comme dans ce calcaire, des orthocères, des conulaires , des évomphales , des spîrifères , des productus , des encrinites , des caryophillitçs , etc. , et jusqu'à des trilobites , mais d'espèces incertaines et indéterminées.

Les exemples que je vais cites, d'après les géplogues angloîs et d'après les échuitillons €0s j'ai sous les yeux et que je tiens d'eux et de MM. de Beaumont et Dufresnoy , feront ressortir les différences qui peuvent être indiquées par ces moyens.

Le tableau fait connoitre la série la plus ordinaire des roches qui composent ce groupe incertain. Ce sont, commue on voit :

1 . L'Ampélite alumineux , et le Schiste argileux , iquî n'en est probablement qu'une modification ;

3. Le Calcaire carbonipére , avec ses couches ou amas de minerais de fer et d'' anthroÂiile, On assure qu'il est réellement interposé entre les lits de houille, à la Rochette, près Liège, où il renferme une coquille discoïde , semblable au nautilus centralis , Sow. , coquille bien différente de celles que renferme le clilcaire sublamellaire du terrain hémilysien.

a86 TE&B. YZéM« ABYSS. C AEB Nipè BE8«

3. Le PsAMMiTS ROUGEATRE. C'est le terrain que les géologues anglois nômmeot old red sandstone, et que nous ne pouvons désigner que par les noms ou de grès rouge ancien on de psammite rougeâtre^ suivant qu*ilest composé de l*une pu de l'autre de ces roches. Il vient, suivant eux, immédiatement au-dessous -du calcaire précédent, dans les comtés d'Héreford , de Brecon , dans les collines de Mendip et de Sommerset.

Exemples du groupe cjRBONiFàRE des terrains

JBVSSIQUES.

IsLEs Britanniques. Isie d'Arran : calcaire compacte, crii de fumée, avec entroques ; psammites scbistoïdes ponrpjés, avec prodi/o^uj scoticus et poudingue psammitique.—-Cliftpn, prés Bristol : calcaire compacte, fétide et sublamellaire 9 ajree spirifer pinguis et entroque; calcaire compacte marbré, avec caryophillie , dans le terram de grès rouge , sur le terrain de transition f dit M. Bakewell.^-D'AUenhead, dans le Northumberland : calcaire sublamellaire , avec caryophyllie , térébratuleP produelus; calcaire sublamellaire, taché de rouge, avec entroques; calcaire compacte , terne , fétide, etc. — De Foolowe, au nord d'Ashford en Derbyshire : calcaires compactes divers, avec phtanite en lits, renfermant des entroques et filons de galène , à Bakewell , etc.

De Kilpatrick , etc. , près Glasgow. Si ce calcaire et les précédens appartiennent aux terrains abyssiques , il n'est pas possible d'en séparer celui de Saint-Doolas, près Dublin , qui renferme les mêmes productus, les mêmes spirifer^ les mêmes évomphales , les mêmes entroques , et celui de Clontarf , que Kirwan a nqmmé ealp , et qui est traversé par des filons de calcaire spathique, remplis de galène et de blende. Alors o& sera la distinclion entre ce groupe et le premier de la classe suivante? L'absence des trilobites et des orthocératites est le

TBai. YlàU» ABYSS. CAmB OUflpMMtU 2$^

seul caractère négatif qui établisse qu^que diffiéreiaee entre les calcaires précédeos et ceux des terrttsa héarilysiens.

Nous présenterons , comme exemple pins particulier degrés rouge ancien , qui est aurdessoiis : le psamraite rougeâtre schistoïde d^Héreford , de Logge Bridge y dims le Glamorgan , au sud du pays deX^alks. -r- Uarkose commune grisâtre et rougeâtre, avec nodules de psammite sehistoïde , de la carrière de Tree- Elms, près Hérefofd. — Le pséphite rougeâtre, le psammite sehistoïde également rougeâtre , le poudingue psammitlque rougeàtire de Brecon , dans la même contrée.

Je ne pois m*empécher de répéter que je ne vois aucune différence entre ces roches , en général rougeâtres par Tétai particulier de Toxide de fer qu'elles renferment , et les roches chistique , quarzeuse et schisteuse du terrain de transition du Harz et des pays oh il est le mieux caractérisé.

Belgique* Dans les provinces du Uainaut et de Namur, et dans plusieurs autres parties des Ardennes, le terrain carbonifère est composé de calcaire sublamellaire noirâtre (les marbres de Namur, celui des carrières près Mons, qu'on appelle si improprement petit granité) ^ de schiste argileux, d'ampé* lite alumineux , de psammite et de poudingue.

Le calcaire est coloré en noir , non par du bitume , mab par du charbon, comme Ta fait remarquer M. Bouesnel, et c'est d'après cette particularité que M. d'Omalius le nommoit anthraxifère, 11 renferme du phtanite, du fluorite violet; des prodi/cifi5 , spirifères , évomphales; des lits, amas et veines de fer oxidé et de fer hydraté, etc.'

1 Les géologues anglois distinguent des terrains de transition leur terrain de calcaire carbonifère, ou par ce nom, ou par celui de transition supérieure. Ils admettent au-dessous un autre terrain calcaire, considéré comme de transition, nommé <fe transition moyen , et qui renferme des trilobites ; mais il ne paroît pas que M. d'Omalius établisse de différence réelle entre ton terrain anthraxifère et les terrains calcaires dita

288 TEBB. TZ]ilf«'ABY8S. C ARBON IFltaBfl.

La roche schisteuse est tantôt du schiste argileux bien caractérisé, tantôt de rampélite alumineux , pétri de coquilles discoïdes qui m*ont paru voisines des nautiles et d*autres débris organiques indéterminables (mines d'alun de Fltfne, etc., prés Liège). Ces schistes sont inférieurs à la houille; ils recouvrent le calcaire ou alternent avec .lui (Oyenhausbn).

de transition, car il place immédiatement au-dessous d'eux le terrain qu'il nomme ardoitier , et qui fait partie des terrains de transition de tous les géologues. Cette manière de voir me confirme encore dans Topinion qu'on ne peut distinguer ni séparer des terrains hémiljtiens, les terrains qui viennent au-dessous de la houille, quelle qve aoit leur nature, et que le groupe carbonifère sera à supprimer, conune un doable emploi du groupe caicaréeux des terrains hémiljsicns.

TBaaAiNS uàuiLJaiEtfié 289

VI/ CLASSE. TERRAINS HÉMILYSIENS ^ ou TERRAINS DE TRANSITION SEMI - COMPACTE. »

A mesure qu'on s'enfonce dans Técorce du globe, les strates qui la composent se montrent et plus variées et sur une plus grande étendue ; mais leur position relative est plus difficile à reconnoitre et même plus incertaine. Les ter* rains dont nous allons parler se mêlent avec les suivans d'une manière encore plus constante et plus complète que ceux dont on vient de présenter les caractères. Cette considération m'a engagé à caractériser les terrains hémilysiena par le mode général de leur structure. Leur nom ne doit pas être pris, plus qu'aucun nom , dans un sens absolu, précis , exclusif; il n'indique, non pas leur manière d'être constante, mais leur manière d'être la plus ordinaire , leur caractère dominant. On verra le développement et la preuve de cette influence des deux voies de formation , la mécanique et la chimique, dans rénumération des roches qui composent ces terrains et des nombreux minéraux qu'ils renferment.

Si on admet que ces terrains ne sont point distinctement séparés de ceux qui les précèdent et qui les recouvrent, on sera obligé de convenir également qu'on ne peut leur assigner des limites naturelles et précises ; et si on reconnoît qu'il ii*y a point d*ordre constant dans la succession de leurs roches , on pourra admettre que l'ordre le plus clair dans lequel on puisse présenter l'histoire de ces roches ou en généraliser les caractères par le classement , est celui de leur groupement par nature de l'espèce minérale dominanle. On v^rra

1 Formés en partie par voie de sétiment, en partie par roie de dissolution chimique.

2 Terrains de transition; terrains intermédiaires} terrains primordiaui^ Uebergangs • Gebirgê.

29^ TSaaAINf BÉMILYfllËNSi

que ce groupement, artificiel seulement parce qu'il n^est pas pris dans les rapports essentiels de la géognosie, qui 5;ont les circonstances et Tordre de formation; on verra, dis*je, que ce mode de groupement n'intervertit ces rapports qu'assez rarement: or, quel que fût Tordre qu'on eût choisi, il me semble qu'on n'eût pu aller par une série continue et constante des terrains yzémîens aux terrains agalysiens; limites entre lesquelles je place, avec presque tous les géologues, les terrains hémilysiens.

Les roches qui composent ces terrains ont donc une texture tantôt presque entièrement compacte, tantôt presque entièrement lamelleuse , mais plus souvent intermédiaire entre ces deux textures.

Elles sont encore clairement stratifiées; mais leur stratification est souvent trés-inclinée , très - dérangée ; tantôt à couches fort épaisses, et c'est alors qu'elle est claire; tantôt à parties minces, presque feuilletées, ondulées, contournées, et c'est alors aussi qu'elle devient obscure , et que ces terrains se rapprochent des agalysiens et même se confondent avec eux.

La limite inférieure de ces terrains est aussi la plus difficile à assigner. La limite supérieure ne le seroit pas moins, si on n'avoit un caractère assez tranché, et dont la netteté ne dérive pas d'une définition artificielle et arbitraire , mais au contraire d'un des moyens les plus naturels d'établir les époques géognostiques ; c'est celui qui est fourni par les gé> nératious d'êtres organisés, qui ont vécu pendant certaine* périodes et qui ont disparu à l'époque où un grand phénomène géologique eiit venu apporter dans le climat ou la nature des fluides où ils vivoient , des changemens tels que les milieux n'étoient plus appropriés à leur organisation.

Je donnerai dans le tableau la liste des corps organisés qui paroissent propres à cette sous-période géugnostique, et par. conséquent aux terrains qui s'y sont formés; mais je dois en extraire ceux qui me semblent pouvoir à eux seuls ^ par

TERRAINS BéMlITSlBNS. 29!

leur présence dans ces terrains et par leur absence dans les autres, caractériser les terrains hémilysiens.

Parmi les caractères négatifs, c'est l'absence des animaux vertébrés*. Les caractères positifs sont tirés de la présence de certains animaux des classes des crustacés, des mollusques et des zoophytes.

Ces êtres sont, en première ligne, les trilobites, et peutêtre sans exception toute cette grande famille r c'est la seule famille que nous puissions encore présenter comme appartenant exclusivement aux terrains hémilysiens.

Viennent ensuite les ortbocératites , au moins un grand nombre. d'espèces de ce genre , les bellerophes , les évomphales , les spirifères, des productus y etc., des espèces particulières d'encrines ou crinoïdes , en si grand nombre qu'on a donné le nom de calcaire à encrines à la roche calcaire qui fait partie de ce terrain. Il n'en est pas de même des végétaux : d'abord ils sont rares dans les terrains hémilyaieDS; ensuite ceux qu'on y trouve n'indiquent aucune espèce qui, étant particulière à ce terrain, soit essentiellement différente de celles qui se trouvent dans les terrains postérieurs : ce n'est guère que le groupe schisteux qui en présente , et ce sont en général des fucoïdes et des fougères , semblables à celles du terrain houiller; cependant on en a reconnu dernièrement dans un pétrosilex qui est la base d'un porphyre. ■ Les espèces minérales qui se trouvent dominantes dans un groupe, ne sont pas cependant particulières à ce groupe ; elles se retrouvent souvent dans la plupart des autres , mais sou« vent aussi en moindre quantité. Ainsi , l'anthracite et le graphite, qui appartiennent plus particulièrement au groupe

1 Les ardoises de Claris paroissent être une exception par les pois* sons qu'elles renferment ; nnais les dernières observations portent à troire que ces roches appartiennent à un terrain beaucoup plus nou- Teau que les terrains dits de transition.

^9^ TBRa. hAmil. galcarbux.

schisteux I se retrouvent, mais en plus petite quantité, dans le groupe calcareux. La galène appartient à presque tous les groupes, quoique plus fréquente et plus abondante dans les groupes calcareux et schisteux que dans les autres. -

!.•' Gr. TERRAINS HÉMILYSIENS CALCAREUX'