IE PLÉISTOCÈNE

rdiga-

Helvélien.

Torto-

Sarma-

Pou-

Plaisan-

Sili-

Age de

Age de

Age du

len.

nien.

tien.

tien.

cien.

cen

l'Elephas

antiquus

(climat

chaud).

l'Elephas priinigenius (faune

de toundras).

Renne (Cervus

tarandus)

( faune de step-

pes).

Ces trois périodes se fondent

l'une dans l'autre

et se pénètrent mutuellement.

22 L. DE LAUNAY. — LE sol,. ÉTUDE GÉOLOGIQUE.

notre cas spécial, on peut négliger une telle hypothèse ei admettre la superposition des terrains dans l'ordre normal, du plus ancien au plus récent.

L'hygiéniste n'aura jamais besoin de faire lui-même une carte géologique; mais il devra être en état délire les cartes existantes ; il faut doue qu'il connaisse tout au moins le principe adopté pour les établir ; il faut qu'il ail quelque idée sur la façon de transformer une carte en une coupe verticale : c'est ce que nous allons essayer de montrer. Dans les explications suivantes, je prendrai toujours comme exemple le cas de nos cartes françaises; les différences légères qui peuvent exister entre les cartes d'un pays et d'un autre ne sauraient empêcher d'appliquer aisément la même méthode à des documents géologiques étrangers.

En France, la carte pratique dont on peut avoir à se servir, est la carte au 1/80 000, à l'échelle de la carte de l'État-major, dont elle n'est que le coloriage conventionnel, chaque teinte employée représentant un étage géologique. Cette carte monumentale est, dès aujourd'hui, sauf dans les Pyrénées, presque complètement terminée et à la disposition du public. Il serait, pour la plupart des applications, fort utile de lui adjoindre une carte plus détaillée au 1/40000 ou au 1/50 000, comme en ont déjà divers pays étrangers : carte que des raisons budgétaires ont seules empêché d'attaquer jusqu'ici. Cette carte au 1/40000 n'a encore été publiée que pour quelques points très spéciaux et c'est presque uniquement les cartes au 1/80 000 que l'on pourra se trouver appelé à consulter.

Une telle carte (Planches I et II) comprend : 1° au centre, une feuille de l'État-major, coloriée et notée suivant un principe sur lequel nous aurons à revenir, avec, des deux côtés, une légende donnant la signification géologique des couleurs et des notations employées (par exemple : J4, jaune : séquanien, ou y, rouge : granité) ; 2° une notice explicative en deux colonnes, décrivant sommairement chacun des terrains représentés : 3° enfin, au bas de la feuille, une légende technique indiquant les principaux gisements de substances utiles, les mines, les carrières, les tuileries, fours à chaux, etc. (1).

Ces cartes sont souvent accompagnées, dans le Bulletin du service de la carte géologique, de mémoires descriptifs beaucoup plus développés qui forment alors un ouvrage distinct.

Quelques points, et notamment le système de notations adopté, demandent un mot de commentaire.

Ce système de notations s'est trouvé en effet compliqué, soit par son principe même, soit par des intercalai ions successives qu'a nécessitées l'obligation de l'unifier pour toute la France et, quand on

(1) Les planches en couleurs que nous reproduisons (Planches I et II) donnent les parties essentielles d'une telle carte dans les deux cas les plus typiques et vont permettre de suivre nos explications.

ne connaît pas le système adopté, il peut en résulter de rembarras.

Prenons, par exemple, les divers étages du crétacé, tous désignés parla lettre c ; ces terrains considérés de bas en haut, dans Tordre normal de leur superposition et de leur dépôt, portent des numéros croissants c1, c2, c3... c4 (parfois réunis de la façon suivante : c3-1, si, dans la région considérée, on s'est trouvé dans l'impossibilité de distinguer les étages c1, c2,c3). Mais, au-dessous de c1, on retrouve de haut en bas, toujours dans le crétacé, avec des indices croissants par conséquent en sens inverse, ç, , cn , cm, etc. (c prime, c seconde, c tierce).

« D'après les auteurs primitifs de la légende, on a pris pour origine commune un horizon choisi en raison de sa constance et de sa netteté, et Ton a attribué des exposants 1, 2, 3, 4 aux étages supérieurs, des indices i, n, m, iv aux étages inférieurs. »

Ailleurs, on s'est trouvé dans la nécessité locale de distinguer plusieurs niveaux dans un même étage mm ', on aura alors mma tongrien, calcaire lacustre, mnU) tongrien, sidérolithique : ces subdivisions, parfois noyées dans la même couleur, n'ayant alors qu'un caractère purement local et ne se répétant pas d'une carte à Tautre.

Dans le cas le plus ordinaire, celui qui consulte une carte pour un usage pratique désire savoir l'âge et surtout la nature des terrains qui se trouvent en un point donné, soit à la surface, soit à une profondeur quelconque.

Je rappelle ici la remarque déjà faite sur le sol et le sous-sol. Le sol, dont nous ferons bientôt une étude plus détaillée, est laissé de côté et c'est le sous-sol que figure la carte géologique.

Ceci étant bien admis, supposons, par exemple, que le point intéressant pour nous soit noté J1. Nous nous reportons à la notice et nous trouvons, j'imagine, sur la feuille en question, que J1 signifie l'étage séquanien ; ou bien encore un rapport géologique sur quelque captage d'eau potable nous signale, en un point, la présence du séquanien.

Qu'allons-nous en conclure? Faudra-t-il donc que l'hygiéniste, qui n'est pas géologue, se reporte à un traité de géologie pour chercher le sens du mot séquanien? Si la curiosité lui venait de le faire, il apprendrait que le séquanien s'intercale dans le suprajurassique, entre l'oxfordien et le kiméridgien, que lui-même se subdivise en rauracien et astartien, que le rauracien comprend la zone à Peltoceras bimammalum et celle à Perisphinctes Achilles, etc.... S'il poussait plus loin, on lui apprendrait que ce séquanien inférieur ou rauracien est représenté par le calcaire à polypiers de Trouville, par l'oolithe de Saint-Mihiel, par des marnes en Souabe, par des argiles en Russie. Au besoin, avec un peu de patience, le lecteur soigneux cpie je suppose découvrirait la coupe du séquanien dans une dizaine <lc pays avec les fossiles caractéristiques de chaque niveau; mais,

24 L. DE LAUNAY. — LE SOL. ÉTUDE GEOLOGÏQl I..

cela fait, il ne sérail pas sans doute beaucoup plus avancé qu'auparavant. Et il faut bien dire que lé résultat pratique serait à peu près le même si, au lieu de fouiller son traité de géologie comme un dictionnaire, il avail tenté de l'apprendre par cœur avec persévérance afin de satisfaire à quelque examen élémentaire. La géologie est une de ces sciences qu'il est fort inutile el souvenl dangereux de savoir à moitié ; une demi-science risque de conduire aux plus grossières erreurs et la science complète est longue à acquérir, elle exige surtout beaucoup de travaux sur le terrain, en même temps que renseignement verbal d'un maître expérimenté. Le lecteur auquel nous nous adressons ici, et qui, par hypothèse, est ignorant de la géologie, fera donc beaucoup mieux de ne pas se perdre en de telles recherches bibliographiques ; il devra se résigner à ignorer ce que c'est exactement que le séquanien et se contenter d apprendre, par la légende de sa carte ou par le texte de son rapport, que cet étage comprend, dans la région considérée, de haut en bas : 1° 10 à 20 mètres de marnes et calcaires noduleux : 2° 8 mètres de calcaires lithographiques compacts : 3° 30 mètres de calcaires blancs crayeux avec calcaires schisteux à la base. Cette science purement empirique est, dans son cas particulier, la plus importante et la seule d'ailleurs qu'il puisse espérer acquérir.

La connaissance du sous-sol immédiat ou du premier terrain géologique affleurant sous la terre végétale est très souvent insuffisante quand on veut apprécier la circulation des eaux souterraines et découvrir par exemple leur zone d'infiltration, d'où résultent leurs chances de contamination possible. Il faut alors, en outre de ce premier étage géologique représenté à la superficie, savoir deviner les étages géologiques qui peuvent exister au-dessous, c'est-à-dire faire une coupe géologique. Sur ce point encore, nous ne pouvons avoir la prétention de donner en quelques lignes un enseignement complet et, quand nous parlons ici d'une coupe, il doit être entendu que nous laissons de côté tous les cas un peu compliqués, qui sont ceux des chaînes de montagnes, ou, plus simplement, des régions disloquées et plissées, pour nous borner aux cas les plus ordinaires et les plus faciles. Les explications qui vont suivre auront bien moins pour but d'apprendre précisément à faire une coupe géologique que d'enseigner comment celles que l'on rencontre dans un livre ou un rapport ont été établies et comment on peut les utiliser.

Si l'on veut bien se reporter aux planches en couleurs ci-jointes (Planches I et II), on y trouvera deux types bien caractéristiques de cartes géologiques correspondant aux deux cas les plus essentiels que l'on peut être appelé à rencontrer : 1° le cas de terrains sédimentaires horizontaux, ou à peu près horizontaux, comme ceux qui forment, par exemple, ce qu'on appelle en géologie le bassin de Paris, c'est-à-dire la région naturelle limitée par l'Ardenne, le Plateau central et la Bretagne;

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Spécimen de Carte géologique

en terrains sédimentaire"s horizontaux Région de PoC/gues (J^euille e^eJ^evers)

Topographie- aZe la. Corée aie. l'JEtat-Si

Fié,.l - Coupe verticale transversale BC

100 ^n a'. tf

ri r .je B

Fi§.2 -Coupe verticale transversale EAD.

Lib J.-B.BailHère etFils,Pans

PLI.- Spécimen de Carte géologique

Région de Pougues (Feuille deJVeuers )

Art/îles et accoles

CaZcazres

V„ c Grès et aj-gz,les oariolées aie Houtr-oon.

Tui Schistes bibzm S3 cfe J3iuc

Micasc?iz\rtes .

Spécimen de Carte géologique p<*5 j '"' \ ",

roches cristallines etterrains primaires redressés/ * ^vQ1 • -.-*. 6*v!"^

Région de Noyan t < Fewdle de Moulins j [^yf^"^ jD

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Topographie de la. Carte de. l'JH ta±-Majo

Jvurniérv

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Çtzariz ■saccTi.aroi-ae.

CourULlë

Fig.3 - Coupe AB, Est -Ouest par Noyan

Fi{5.4 - Coupe CD, Nord -Sud par Cressanges

Jj<u?pùna/je , dol. . Paru?

PI. II. Spécimen de Carte géologique

Région de Noyant (Feuille de Moulins)

"2° le cas de roches cristallines et de terrains primaires redressés comme on en trouve dans tout le centre de la France, la Bretagne, etc.. Pour être complet, il aurait fallu encore donner un exemple de carte en région de roches éruptives comme le mont Dore; mais, pour l'hygiéniste, les divers types de roches éruptives, que le pétrographe distingue sur sa carie avec un soin minutieux, sont assez analogues dans leurs applications et il aurait été compliqué d'apprendre à raisonner sur des variétés de roches dont les noms mômes échappent aussi complètement aux non-spécialistes. Nous aurions pu également nous proposer de montrer comment les choses se passent dans une région de terrains violemment refoulés, plissés, renversés sur euxmêmes comme les Alpes : mais, comme je viens de le remarquer, la complication des phénomènes qui constituent ce qu'on appelle la tectonique est alors telle qu'à moins d'être un homme du métier on ne peut songer à se hasarder dans un tel domaine, où les hommes du métier eux-mêmes ne s'avancent qu'avec hésitation. Les deux cas choisis sont, au contraire, les plus ordinaires, ceux que l'on rencontre dans la plus grande partie de la France et ceux sur lesquels il est possible de donner en quelques mots une explication compréhensible.

Rappelons d'abord en deux mots comment on fait une coupe, une section verticale topographique ; c'est une notion élémentaire dont on ne saurait se passer quand on prétend appliquer le moins du monde les observations de la géologie.

Je prends, par exemple, le cas de notre première carte, feuille de Nevers (Planche I), et je suppose que nous ayons besoin de savoir ce qui se passe en profondeur en un point A ou, plus exactement, dans un plan vertical BAC. Nous devrons d'abord tracer suivant cette ligne BAC le profil de la superficie : chose facile quand on possède une carte par courbes de niveau, beaucoup plus difficile et plus aléatoire quand on ne dispose que d'une carte par hachures, comme celle de l'État-major français. Dans les deux cas, nous commençons par reporter sur une horizontale BC (fig. 4) les points a1 b' c' d' ë relevés sur la carte avec leurs distances mesurées directement et, en chacun de ces points, nous élevons une verticale, sur laquelle nous portons une hauteur proportionnelle à l'altitude relevée ou appréciée au point correspondant. Il en résulte un profil abede, sur lequel nous pouvons aussitôt marquer les limites de terrains géologiques constatées sur la carte. Jusqu'ici la méthode est absolument indépendante de toute notion géologique: mais pour aller plus loin, il faut avoir recours à ces connaissances fondamentales, sur lesquelles toute hypothèse, si simple soit-elle, repose nécessairement. Il faut donc distinguer maintenant entre les deux cas représentés sur nos planches, et je supposerai d'abord qu'il s'agisse des terrains sédimentaires horizontaux: (région de Pougues).

La région choisie présente deux parties distinctes, séparées par

une grande ligne de dislocation, par une faille XY, c'est-à-dire par un plan à peu près vertical, suivant lequel s'est fail le déplacement relatif de deux compartiments juxtaposés dans l'écorce terrestre.

A droite de cette faille, nous avons la superposition normale d'une série de terrains presque horizontaux (malgré une légère pente du nord au sud et de Test à l'ouest que les coupes mettent aussitôt en évidence). Ces terrains superposés ont, dès lors, des limites qui dessinent approximativement des courbes de niveau, sur le pourtour du mamelon allongé, dont la partie haute est occupée par le terrain J1. A gauche de la faille, on voit, en contact anormal avec des terrains supérieurs, c'est-à-dire remonté (relativement) jusqu'à eux, le terrain inférieur J,v.

La notice explicative consultée apporte souvent des renseignements complémentaires sur l'épaisseur moyenne totale de chacun des étages géologiques représentés sur la carte. Mais supposons que ces renseignements fassent défaut et que nous voulions, comme il a été dit déjà, prévoir les résultats du forage d'un puits au point A.

Il faut, pour cela, mener sur la carte des coupes transversales, telles que BAC ou DAE, et, à cet effet, commencer par tracer, suivant ces deux directions, et d'après la méthode que j'ai sommairement rappelée, les deux profils extérieurs du terrain, avec le relevé des indications géologiques prises sur la carte : par exemple d'à en b le terrain JIV ; puis le terrain Jj de b enc; J1 de c en a?, de nouveau Jï de d en e, etc..

Les deux points c et d se correspondent : ils représentent, des deux côtés du mamelon, la base du terrain J1 ; comme il s'agit, par hypothèse, d'un terrain sédimentaire horizontal, en les joignant, la ligne cd du profil représentera cette base. La limite inférieure du terrain J, manque à l'ouest, mais nous l'avons en e à l'est. Si les deux étages 5i et J1 sont« en stratification concordante », c'est-à-dire s'il ne s'est pas produit de mouvements du sol entre leurs dépôts (ce dont la notice jointe à la carte avertirait), il suffit de mener par e, une parallèle à cd pour avoir la base du terrain J1, etc..

Cette première coupe se vérifiera et parfois se complétera par la coupe DAE, qui lui est à peu près perpendiculaire. Les deux verticales du point A devant naturellement sur les deux coupes donner, pour les divers terrains, des épaisseurs semblables, on a là un moyen de vérification et une méthode pour combler les premières lacunes. Plusieurs coupes parallèles pourront également s'éclairer rime l'autre et, finalement, on obtiendra une coupe exacte, qu'il suffira d'interpréter en cherchant, dans la notice de la carte, le sens exact, la composition et l'épaisseur des divers terrains J1, J, , Ji,.m, J,v, qu'un puits foré en A serait appelé à traverser. Dans une foule de cas, on pourra ainsi prévoir, à quelques mètres près, les profondeurs auxquelles un sondage rencontrerait les terrains divers, dont la nature

peut être connue d'autre part en explorant un peu la superficie, où on les rencontrera presque toujours à une distance plus ou moins grande, en utilisant les indications de la carte géologique (feuille de Moulins).

Le cas de la seconde carie géologique reproduite sur notre figure diffère entièrement de celui de la première et il suffit d'une comparaison rapide entre les deux caries pour s'apercevoir à quel point on se tromperait si Ton voulait appliquer à une région de roches cristallines ou à des terrains redressés violemment, comme cela arrive généralement pour le houiller dans tout le plateau central, les méthodes qui conviennent à des terrains horizontaux.

Ici nous avons, en effet, comme précédemment, tracé notre profil et, sur ce profil, marqué les limites «, 6, c, d, e des terrains (fig. 3): mais allons-nous par exemple joindre par une horizontale les deux limites a et e du granité, comme nous avons joint celles d'un étage jurassique, puis faire de môme pour les limites a et c du gneiss ou pour celles de la granulite? Ce serait la plus grossière des erreurs. Tandis que, sous l'étage J1 nous avions (parce qu'il s'agissait de sédiments non déplacés) les étages successifs J! , JIMU et J1V, ici, quand nous trouvons à la surface une roche cristalline comme le granité (y, ) ou la granulite (y1), un filon éruptif comme la microgranulite (y3) ou la porphyrite (v2), nous pouvons admettre en pratique, et tout au moins dans la limite des applications, qu'au-dessous de leurs affleurements ces roches se prolongent indéfiniment en profondeur. De même, l'observation montre que les couches de gneiss et de micaschistes sont à peu près verticales, que celles de houille remplissent un bassin aux parois redressées. Il faut partir de ces faits d'observation pour tracer une coupe, comme la coupe AB.

La coupe CD, un peu plus compliquée, représente une sorte de combinaison des deux phénomènes : à la base, granité, gneiss et terrains houillers avec leurs contacts presque verticaux; au-dessus, un terrain peu incliné ayant ce qu'on appelle une allure transgressive sur les premiers, le permien (r) et, sur le permien, un autre terrain qui, lui, est4out à fait horizontal, qui par conséquent est, suivant l'expression consacrée, discordant sur le permien un peu incliné : le miocène horizontal (m, a).

Cet exemple, qui est pourtant pris dans une région assez simple, suffit à montrer les difficultés que présente toute interprétation d'une carte géologique pour qui n'est pas un peu familiarisé avec la science géologique et avec ses principes. Parce que l'on connaît la méthode à appliquer dans un ou deux cas, il ne faut pas s'imaginer que l'on puisse sans conseil éclairé en traiter un autre qui paraît d'abord tout semblable. Des médecins me comprendront aussitôt si j'ajoute qu'il est à peu près aussi dangereux, sinon aussi grave dans les conséquences, de faire de la géologie sans l'avoir apprise que de vouloir soigner une maladie sur un diagnostic d'amateur.

Je n'ai donc pas, je le répète, voulu donner ici une connaissance réelle < j 1 1 i serait illusoire, mais simplement faire comprendre comment les géologues opèrent. A moins de tomber dans d'inutiles redites, il était indispensable d'exposer ces données préliminaires, avant de passer aux applications de la géologie en hygiène.

Ayant maintenant la possibilité de lire une carte et une coupe géologiques, possédant de plus un lexique qui nous donne le sens des diverses expressions techniques de la géologie et qui nous permet, si nous le voulons, de chercher dans un ouvrage plus détaillé l'explication d'un cas embarrassant, nous sommes suffisamment armés pour aborder enfin d'une façon plus précise cette application à l'hygiène qui a été le but de notre exposé, et nous pouvons chercher comment la nature du sol, celle du sous-sol immédiat et celle des divers terrains géologiques représentés plus ou moins profondément peuvent influer sur l'hygiène des villes ou des simples habitations. Ainsi qu'il a déjà été dit à diverses reprises, cette influence se traduit surtout par le mode de pénétration ou de circulation des eaux. C'est donc là le premier point que nous devons examiner.

INFLUENCE DU SOL ET DU SOUS-SOL SUR LA PÉNÉTRA- TION ET LA CIRCULATION DES EAUX. ROLE DE LA CONSTI- TUTION GÉOLOGIQUE ET INFLUENCE DE LA DISPOSITION TOPOGRAPHIQUE. — Pour qu'une habitation soit établie dans des conditions hygiéniques, il est, en ce qui concerne la géologie, deux conditions essentielles à remplir : d'abord éviter les influences directement nuisibles à la santé qui peuvent résulter de la stagnation des eaux, de l'empoisonnement de l'air par des gaz délétères, etc.; ensuite assurer l'alimentation en eau potable.

Le mode de circulation des eaux à la surface dépend en grande partie de la disposition topographique et de l'écoulement plus ou moins rapide, qui se trouve assuré sur la surface même aux précipitations pluviales ou aux afflux des eaux courantes : il dépend aussi de la facilité plus ou moins grande avec laquelle le terrain absorbe Feau et transforme une circulation superficielle en une circulation souterraine. La disparition des eaux, qui, en séjournant, finissent toujours par devenir un danger, peut, en effet, être obtenue par trois modes principaux : évaporation, écoulement suivant la pente, absorption en profondeur. Et cette remarque s'applique naturellement non seulement aux eaux relativement pures venant de la pluie ou des cours d'eau, mais aussi aux eaux contaminées par une cause quelconque, pour lesquelles elle prend une importance spéciale.

De ces trois modes d'évacuation, le premier est, on le conçoit, le plus lent et le plus défectueux: il laisse dans le bassin d'évaporation tous les principes minéraux et organiques que feau pouvait contenir et qui, en s'accumulanl, deviennent de plus en plus un péril. La circulation superficielle, tout en amenant peu à peu l'évaporation