CONSTITUTION PHYSIQUE DE LA TERRE

autres, et chaque degré est de 25 lieues sur toute la terre. Cependant, la terre étant un sphéroïde aplati aux pôles, les degrés de latitude qui avoisinent ces derniers sont un peu plus longs qu’à l’équateur, mais celte différence insignifiante ne saurait se marquer sur nos représentations de la terre.

Si au contraire on considère les méridiens, dont les intervalles forment la longitude, on voit que cet intervalle n’est pas partout le même, qu’il diminue à mesure qu’il approche des pôles auxquels toutes ces lignes aboutissent, tandis qu’il augmente à mesure qu’il approche de l’équateur. Ainsi à l’équateur tout degré de longitude vaut 25 lieues; au 15e parallèle 24 lieues; au 25e 25; au 50" 22; au 55e 21 ; au 40e 20; au-delà du 408 de latitude il faut diminuer de deux lieues tous les cinq degrés, en s’avançant vers le pôle.

Géologie ou constitution physique de la terre.

La figure de la terre a la forme d’une sphère légèrement renflée à l’équateur et plate vers les pôles. Or cette forme, que les géomètres nomment ellipsoïde de révolution, est précisément celle que prendrait, sous l’influence delà force centrifuge, une sphère parfaite, mais constituée par une masse liquide, ou tout au moins pâteuse, si on lui imprimait un mouvement de rotation autour de son axe, tandis qu’une sphère solide conserverait malgré le mouvement, sa forme primitive. D’où la certitude matérielle que la terre a été primitivement en fusion. Cet effet opéré, la solidification de la masse de surface a eu lieu graduellement, mais le noyau central incandescent faisant effort, par l’expansion des matières en fusion ignée, liquides et gazeuses, a produit, par les tremblements de terre et l’éruption d’innombrables volcans, les premières chaînes de montagnes, tant par soulèvements que par projections et infiltrations de matières volcaniques.

L’épaisseur de la croûte terrestre, qui est allée croissant avec le refroidissement progressif du globe, serait actuellement de 20 à 40 kilomètres, soit de 5 à 10 lieues de profondeur, limite au-delà de laquelle on trouverait le feu central de la terre qui vomit, de nos jours encore, des volcans sur divers points des continents, et parfois aussi dans la profondeur des Océans, (îles et volcans sous-marins). Cette croûte solide est bien peu de chose, relativement au rayon terrestre qui est de près de 6400 kilomètres. Il en est de même de la profondeur de l’océan qui ne serait, en moyenne que de 4800 mètres, c'est-à-dire égale à la hauteur du mont Blanc. Ajoutons que la masse d’eau, qui recouvre les trois quarts de la surface du globe terrestre, ne dépasse pas deux millions de myriamêtres cubes, volume infiniment petit par rapport à celui de la terre, mais qui la recouvrirait entièrement, si sa surface était, uniformément sphéroïdalc et unie. Ce n’est que par le fait des excavations profondes, des saillies des masses et chaînes de montagnes et terres émergées au-dessus du niveau des

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fïKOl.OUIE.

mers, quj3 les végétaux et les animaux terrestres doivent et leur éclosion et leur habitat.

Chaleur centrale. Les mines les plus profondes ne s’enfoncent guère qu’à 400 mètres dans l’intérieur du sol. A Paris à 50 mètres de profondeur le thermomètre marque invariablement 10’b (1). La température augmente au-delà d’environ, 1 degré par 30 mètres. Si cette progression est toujours la même, il en résulte qu’à 5 kilomètres on trouverait la température de l’eau bouillante, c’est-à-dire 100 degrés. A 20 kilomètres la plupart des corps que nous connaissons seraient en pleine fusion. Enfin vers le centre du globe ou 6507 kilomètres, la chaleur serait tellement intense que nous ne pouvons nous en faire une idée, car elle dépasserait 200,000 degrés.

La force expansive de la masse en fusion de l’intérieur du globe a produit et produit encore les tremblements de terre, les soulèvements, les volcans; ce sont là les causes internes des modifications de la surface du sol et.de sa constitution géologique. Les causes externes sont les phénomènes météorologiques et les eaux. On comprend que les premières sont celles qui ont déterminé les modifications les plus considérables, notamment le soulèvement des grandes chaines de montagnes, dont quelques pics atteignent 8000 mètres d’élévation, comme l’Hymalaya en Asie. Cependant ces déchirements et soulèvements de la croûte terrestre sont à peine à la masse de notre globe ce que sont les aspérités de la surface d’une orange par rapport au volume de ce fruit.

Fourier a déduit, de la valeur expérimentale de l’accroissement de la température dans le sens de la profondeur, une détermination numérique de l’effet thermométrique produit à la surface par la chaleur centrale, et cet effet serait réduit à la trentième partie d'un degré centigrade. Cette hypothèse de ce savant physicien nous parait une exagération de calcul. Fourier a trouvé encore que la température des espaces célestes, sillonnés tous les ans par la terre, ne doit pas descendre au-delà de bO à 60 degrés au-dessous de zéro. Ici le champ de l’hypothèse est bien plus vague encore.

On a voulu s’arrêter à cette idée, de nos jours, que le climat du globe terrestre n’aurait pas changé depuis une longue série de siècles. C’est là une contradiction avec ce que nous révèlent les faits historiques. La datte des palmiers de Palestine ne mûrit plus comme autrefois. La vigne a quitté l’Angleterre. Strabon fixait la limite septentrionale de l’olivier à la ligne des Cevennes; or l’olivier n’y arrive plus. Le nord du département delà Drôme, Montelimart notamment (2), avait beaucoup d’oliviers il y a moins de cent ans, et l’olivier ne fructifie plus qu’au sud de ce département. Au xvi° siècle, le raisin mûrissait dans le Vivarais, à 500 toises au-dessus du niveau de la mer, où maintenant il ne mûrit plus. 11 n’y a plus de vin dans le département de la Somme, il y en avait de bon du temps de Philippe-Auguste.

(1) A Iakoutsk, eu Sibérie, la température d’un puits à 116 mètres de profondeur est à zéro.

(2) D’anciennes fermes ont encore des pressoirs à huile.

CROUTE TERRESTRE.

On peut conclure de ces faits que plusieurs contrées de l’Europe, notamment l’Angleterre et la France, ont perdu une partie de leur ancienne chaleur. Le retrait des esquimaux des régions circumpolaires a la même signification, pour le nord de notre hémisphère, dans les glaces duquel on retrouve des mammouths et éléphants dont les descendants n’existent plus que dans la zone équatoriale. Donc nier le refroidissement progressif et continu du globe, c’est une hérésie de physique qui se trouve en opposition avec tous les fails d’observation, à moins de chercher les causes de ce refroidissement dans un changement astronomique delà terre, par rapport au soleil. — Car de deux choses l’une : ou c’est la terre qui se refroidit encore, ou c’est la chaleur solaire qui faiblit, ce qui pourrait bien être!

Soulèvements et affaissements du sol. — Quand on étudie les différents terrains qui constituent l’enveloppe du globe., on estétonné de rencontrer, à des hauteurs considérables, des dépôts caractérisés par la présence d’êtres marins fossiles, qui n’ont évidemment pu se former que dans les eaux de la mer. Cependant rien de ce que nous pouvons observer dans les phénomènes de l’époque actuelle, ne nous autorise à penser que les mers aient pu autrefois se trouver à une pareille élévation, pendant un temps suffisant pour y former les dépôts, souvent considérables, dont nous parlons. Il faut donc admettre que ces dépôts ont pris naissance au-dessous du niveau actuel, et qu’ensuite ils ont été soulevés du fond des mers, jusqu’à la hauteur où nous les trouvons actuellement.

D’autre part, en France, en Angleterre, sur plusieurs points des côtes, on aperçoit, dans les marées très basses, des amas étendus d’arbres semblables à ceux qui croissent dans nos forêts; ils reposent sur le sol qui les a vu naître, et même grand nombre d’entre eux sont encore debout fixés en terre par leurs racines. Ces forêts sous-marines sont constituées par des chênes, des bouleaux, des sapins, et l’on y remarque même des débris de différentes espèces de cerfs qui les habitaient jadis.

Composition de la croûte terrestre. — Les divers phénomènes produits par les volcans, les tremblements de terre, les eaux, les glaces, les affaissements et les soulèvements, nous expliquent, en partie, la manièredont ont dû s’effectuer la formation et la disposition des différents terrains disséminés à la surface du globe. Les uns ont été produits par les eaux et consistent principalement en cailloux roulés, ensables, en argiles, en calcaires qui offrent un grand nombre de variétés; les autres formés par fusion à l’intérieur du globe ont été expulsés au dehors : ce sont principalement les silicates de toute espèce, rarement seuls mais le plus souvent mélangés de toutes les manières. En conséquence les géologues ont distingué deux sortes de produits, dans là constitution de l’écorce du globe accessible à nos moyens d’investigation : les uns, déposés par les eaux, ont été nommés terrains neptuniens, dépôts de sédiments, terrains stratifiés; les autres, dus à l’action du feu, ont reçu les noms de terrains plutoniens, terrains de cristallisation, terrains massifs ou ignés.

Terrains de sédiments . — Les eaux ont dû pendant longtemps rester à

GÉOLOGIE

l’étal de vapeurs autour de la masse incandescente de notre planète, néanmoins elles ont pu sans doute, sous l’influence de l’énorme pression exercée par l’atmosphère des vapeurs pesantes, qui devaient alors envelopper la terre, passer à l’état liquide bien avant que la température de la croûte terrestre fut descendue à 100 degrés. Ces eaux, portées à une haute température, chargées de divers gaz et vapeurs qui se dégageaient de la pellicule solidifiée, ont dû attaquer énergiquement les roches formées à cette époque, telle est l’origine des premiers dépôts. Leur formation remonte à une époque excessivement reculée et antérieure à celle où les corps organisés ont pu vivre dans les eaux.

Plus tard la partie solide de la planète est descendue, insensiblement, à des températures assez modérées pour que des êtres organisés pussent s’y développer. Les dépouilles de ces êtres primitifs ont été entraînées dans les sédiments. Mais ceux-ci, sous l’influence des dislocations nombreuses que devait alors produire l’état tumultueux de la planète, ont de nouveau subi l’action de la chaleur, de telle sorte que les amas de plantes qu’ils avaient englobés ont pu passer à l’état d’anthracite, de graphite même, tandis que les dépôts de coquilles et de madrépores, fondus sous une forte pression, furent convertis en marbres de différentes espèces.

Il est encore vraisemblable que les dépôts arenacés ont pris alors, en certains points, des caractères tout différents, qu’ils se sont durcis et transformés en roches, semblables à celles qu’aurait pu produire la fusion. Avant le refroidissement complet du globe, il fut probablement un temps où sa température propre était capable de produire des différences complètes des climats primitifs, par rapport aux climats actuels. Les plantes et les animaux confinés aujourd’hui dans les régions tropicales pouvaient vivre vers les pôles où les glaces ne se formaient pas alors. Ces considérations expliquent la présence, dans des contrées qui sont devenues les plus froides du globe, des dépouilles d’êtres qui seraient incapables d’y vivre à l’époque actuelle, mais qui probablement n’auraient pu vivre alors sous la bouillante température de l’équateur où l’influence solaire s’ajoutait à la température propre du globe. En un mot il y a tout lieu de croire que les premières conditions d’éclosion et d’habitat pour les êtres organisés, ont dù se trouver d’abord dans les régions polaires, bien avant de se produire dans les régions tropicales.

Revenons aux stratifications : elles sont horizontales, inclinées jusqu’à la verticale, concordantes ou discordantes etc., selon le soulèvement, affaissement ou dislocation du sol, à diverses périodes géologiques.

Les divers dépôts de sédiments qui forment la partie la plus extérieure de l’écorce solide du globe diffèrent entre eux, non seulement par la nature et la disposition de leurs éléments, mais encore. par les restes des êtres organisés qui se trouvent renfermés dans leur masse. Les débris d’êtres qui ont autrefois vécu a la surface de la terre, et sont aujourd’hui enfouis dans les divers étages de son écorce solide, sont désignés sous le nom général de fossiles. Mais par extension on applique également celte

TERRAINS l)E CRISTALLISATION.

dénomination à certaines traces, à certaines impressions qui attestent la présence des êtres vivants pendant les diverses périodes géologiques. Ceux d’entre eux qui appartiennent aux formations actuelles ont généralement conservé leur composition primitive, il n’en est pas de même des plus anciens; leurs parties capables de résister à la décomposition subsistent seules, mais altérées, plus ou moins remplacées par des particules pierreuses. De ces êtres primitifs il ne reste pour ainsi dire que la forme. Les fossiles, soit végétaux, soit animaux, que l’on découvre dans des couches de formation récente, c’est-à-dire les plus superficielles du globe appartiennent en partie à des espèces encore vivantes aujourd’hui, mais la plupart des autres proviennent d’animaux dont l’espèce est complètement perdue, et diffèrent d’autant plus des êtres aujourd’hui vivants qu’ils se rencontrent dans des couches plus anciennes. Il est des fossiles qui sont particuliers à certains dépôts, et qui ne se sont jamais montrés ailleurs. C’est en comparant les fossiles entre eux, et en combinant cette étudeavec celle de l’ordre de superposition dans lequel on rencontre les divers terrains,aussi bien qu’avec celle de leur mode de formation, que l’on est parvenu à connaître l’état du globe à des époques bien antérieures à l’apparition de l’homme, et à tracer l’histoire des grandes révolutions qui ont successivement bouleversé la surface que nous habitons. Quand on est parvenu à caractériser les divers dépôts, on ne tarde pas à remarquer, comme on pouvait du reste le prévoir, d’après leur mode de formation, qu’ils se trouvent partout dans le même ordre de superposition. Le terrain qui dans une localité en recouvre un autre ne pourra jamais ailleurs en être recouvert, il pourra bien manquer complètement, de façon à laisser ce dernier à nu ou en contact avec une couche supérieure, mais partout où il existera il recouvrira nécessairement des terrains dont la formation remonte à une période plus reculée.

Terrains de cristallisation. — Les terrains d’origine ignée, tels que les roches vomies par les volcans, sont essentiellement constituées par le groupe des silicates. Les matières d’une texture dense et cristalline qui les composent ne sont pas disposées en couches régulièrement superposées, mais réunies en masses compactes, d’où la dénomination de terrains massifs sous laquelle on désigne fréquemment cette classe de terrains. Ils se distinguent en outre des autres en ce qu’on n’y rencontre jamais de débris de corps organisés. Les roches d’origine ignée sont sorties,à diverses époques, des profondeurs de la terre où elles constituent la sphère solide qui supporte tous les terrains de sédiment. Dans ces éruptions elles ont traversé dés terrains sédimentaires en les soulevant et en les fracturant, et les ont fréquemment recouverts de leurs épanchements. Ces roches sont divisées en roches simples et roches composées. Les roches simples sont le quartz, les feldspalhs, les obsidiennes, les rétinites, les amphibolithes, les serpentines etc.

Les roches composées sont plus nombreuses, les principales sont le granit et ses variétés, les syenites, les gneiss, le diorite, le basalte, les

GÉOLOGIE

trachytes, le Irap, les diverses roches porphyriquos, les varioliles, les micachist.es, les schistes talqueux etc.

Métamorphisme. — Tou les les roches cristallines ne reconnaissent pas une origine ignée, il en est qui ne doivent cet état qu’au phénomène connu sous le nom de métamorphisme. Ce mot sert à désigner les modifications particulières que les roches, d’origine sédimentaire, éprouvent dans leur contexture et leur composition, sous l’influence de la chaleur et de certaines actions chimiques, au voisinage des roches plutoniques. C’est ainsi que par l’action du basalte, les calcaires terreux se sont transformés en calcaire compacte approchant quelquefois de l’éclat saccharoïde, que les argiles ont été calcinées, que les végétaux enfouis ont été carbonisés, que les calcaires se sont changés en dolomies ou en gypse, que les matières arenacées se sont chargées de mica, d’amphibole et ont pris les caractères du gneiss, des schistes micacés et talqueux.En résumé les roches ignées agissent sur les couches sédimentaires, physiquement par la chaleur qu’elles possèdent, ou bien encore chimiquement en modifiant leur composition, et enfin mécaniquement en s’agitant avec force dans les différents dépôts, en leur faisant subir des compressions qui les contournent, les inclinent et les bouleversent. Comme les terrains plutoniens ne sont pas soumis à la stratification, il est difficile d’établir leur âge relatif. En effet, dès qu’une roche ignée se rencontre dans un étage plus élevé qu’une autre roche de même origine, il ne s’en suit pas que la première soit postérieure à la seconde, le dépôt moins élevé pouvant s’être arrêté, soit parce que les couches sédimentaires supérieures n’étaient pas encore formées, soit parce que la force qui les poussait s’est épuisée avant qu’elle ait atteint à la hauteur où devait parvenir la projection d’un dépôt postérieur. Cependant il est clair que tout dépôt cristallisé ou sédimentaire, traversé par un dépôt igné, est antérieur à celui-ci, tout dépôt sédimentaire recouvert par un dépôt igné est antérieur à celui-ci, tout dépôt sédimentaire recouvert par un dépôt igné, précéderait ce dernier dans le temps.

Alluviom modernes. — • Le globe est aujourd’hui dans un état de repos presque parfait, car il n’est troublé que par un bien petit nombre de phénomènes géologiques, dont les effets sont bien faibles en comparaison de ceux qui ont produit des continents, les sublimations des filons métalliques, les grands dépôts de houille.

Les dépôts de l’époque actuelle comprennent les produits qui se forment, sous nos yeux, par l’action mécanique des eaux et ceux qui résultent de leur action chimique. Les produits formés mécaniquement sont la terre végétale, la tourbe, les éboulements, les alluvions, les atterrissements, le comblement des lagunes, la formation des dunes et leurs envahissements successifs, les récifs madréporiques etc. Les produits de l’action chimique des eaux sont les stalactites, les stalagmites, les tufs calcaires et siliceux etc. Les matières des dépôts mécaniques sont des cailloux roulés, des sables et des limons plus ou moins mélangés; des calcaires plus ou moins marneux, le fond vaseux, limoneux de nos marais. Les débris organiques des