DÉFINITION DE [A GÉOLOGIE

pour objet l'élude des roches, c'est-à-dire des associations minérales; et la Paléontologie ou l'étude des associations organiques du passe» (1).

Il est à "remarquer toutefois qu'en raison des aptitudes particulières auxquelles ces sciences font appel et du degré d'avancement où elles sont aujourd'hui parvenues, il y a un réel avantage à les distinguer de l'œuvre propre du géologue, telle que nous aurons bientôt à la définir et à en confier le soin à des spécialistes. Kn effet, les procédés de la lithologie sont exactement ceux de la minéralogie. De nos jours, ces deux sciences sont devenues inséparables; le microscope, le goniomètre, l'étude des plaques minces en lumière polarisée, l'analyse chimique conviennent à l'une aussi bien qu'à l'autre. De même, on comprendrait difficilement qu'on pût apprécier le caractère d'une flore ou d'une faune fossile sans avoir une connaissance approfondie de la botanique et de la zoologie. Or, s'il est déjà chimérique d'espérer qu'un même homme connaisse également bien le monde des plantes et celui des animaux, à plus forte raison cette double compétence ne saurait-elle, en général, marcher de pair avec le savoir du minéralogiste, de qui les méthodes de recherche appartiennent bien plutôt à la physique1qu'à l'histoire naturelle. C'est pourquoi, tout en admettant que le géologue ne saurait se dispenser d'être très exactement au courant des principaux résultats de la lithologie et de la paléontologie, nous croyons que, de nos jours, ces deux sciences suffisent largement pour alimenter l'activité de savants spéciaux, qui |ieuveiit, à la rigueur, accomplir toute leur tâche dans le calme du laboratoire, sans qu'il leur soit indispensable de recourir à l'observation direct»» du terrain.

Tel n'est pas le cas du géologue proprement dit. La mission qui lui incombe i»st de reconnaître, en place, les rapports mutuels de position des roches et des ensembles organiques. En effet, la composition des masses minérales qui supjH)rtent la parure végétale du globe varie d'un point à un autre et, sur un même point, elle varie aussi avec la profondeur à laquelle on l'observe. Tantôt les roches constituent de véritables massifs, dont tous les éléments sont cristallisés et qui, à la manière des laves modernes, envoient des ramifications dans les terrains encaissants; tantôt elles se partagent en assises, parfois même en feuillets régulièrement superposés cl laissant voir, dans leur composition aussi bien que dans l'arrangement de leurs éléments, les caractères d'un sédiment déposé ai* sein des eaux. 11 importe donc de définir les lois auxquelles obéissent la juxtajwtition et la superposition des roches.

11 en est exactement de même des faunes et des flores, (les groupes organiques se succèdent, dans l'espace horizontal comme dans l'espace vertical, suivant un ordre déterminé, que l'observation directe peut seule faire connaître et qui offre

il) Le mot de Paléontologie est habituellement employé dans une acception un peu différente et "'applique d'ordinaire à l'étude des espèces fossiles. Mais, d'après ce que nous avons dit plus haut* la science des êtres fossiles ne peut, à aucun titre, être séparée de celle des êtres vivants. Cela est m vrai qu'un Manuel de Paléontologie est toujours obligé d'adopter un cadre applicable à l'ensemble des organismes du présent et du passé, sauf à retrancher de la partie descriptive les familles qui n'ont pas de représentants à l'état fossile.

la plus haute importance au point de vue de l'histoire du globe. Or ces faits de juxtaposition et de superposition ne sont pas tellement simples que le premier Tenu suffise à en assurer la constatation. Le sous-sol proprement dit se laisse rarement entrevoir sous le manteau de végétation qui le recouvre. Les ravins et les falaises, dont les escarpements mettent à nu le terrain sur une profondeur appréciable, sont partout à l'état d'exception; enfin les travaux de carrières et de mines sont encore plus clairsemés. Ce n'est donc pas un médiocre travail que celui qui consiste, non seulement à bien observer, mais encore à relier avec sagacité des données éparses et discontinues. Il y faut consacrer de longues marches et souvent des ascensions pénibles, faisant un constant usage des cartes topographiques et se tenant prêt à les rectifier soi-même, partout où on en trouve l'occasion. Il faut encore de la patience et de l'habileté dans le choix des échantillons et dans la recherche des fossiles, enfin et par-dessus tout, du coup d'oeil, cette qualité maîtresse des naturalistes, si nécessaire pour deviner, à l'aide d'indices fugitifs, tout ce qui ne s'offre pas directement aux regards.

Ainsi la principale besogne du géologue est celle qui s'accomplit sur le terrain. Mais, à la suite de ses laborieuses campagnes, un autre genre de travail s'impose à lui. Tandis qu'avec le secours de la lithologie et de la paléontologie, il s'assure de l'identité des espèces qu'il a récoltées, il lui faut dresser les cartes et les coupes destinées à mettre en lumière les relations mutuelles des masses minérales observées ; œuvre essentiellement géométrique et qui, sans exiger, sous ce rapport, des connaissances très étendues, réclame du moins, avec beaucoup de précision, un sens très net du mode de représentation graphique des surfaces.

Le géologue, quand il se livre aux travaux qui viennent d'être énumérés. reçoit habituellement l'épithète de stratigrapke. Sans doute, le nom de stratigraphie devrait être restreint, par raison d'étymologie. à l'étude des terrains sédimentaires ou stratifiés. Mais l'usage s'est introduit d'y comprendre également la définition des rapports de position des roches massives ou éruptives.

L'ensemble de la lithologie, de la paléontologie et de la stratigraphie forme la Géologie descriptive ou Géognosie.

Ici vient s'ouvrir un nouveau chapitre de la science : c'est la Géogénie ou l'explication théorique des faits observés. Sous quelles influences se sont formées les diverses catégories de roches éruptives? Quelle part la chaleur et les dissolvants ont-ils eue a la cristallisation de leurs éléments? Quelles circonstances physiques ont présidé, durant chaque période, au développement des organismes? Quels changements ont affecté le relief du globe et quelle est la nature des forces qui ont produit les inégalités de sa surface? Telles sont, avec beaucoup d'autres, les questions qui se posent en face du géologue, dés qu'il cherche à s'élever au-dessus de la simple constatation des faits.

La solution de ces problèmes comporte de nombreuses difficultés. L'hypothèse y joue nécessairement un grand rôle, et la multiplicité des éléments qu'il convient de considérer à la fois rend particulièrement délicat l'accomplissement

d'une tache pour laquelle il faudrait pouvoir réunir toutes les compétences. Car une théorie géogénique n'est acceptable que si elle ne blesse aucune des lois connues de la mécanique, de la physique, de la chimie et même de la physiologie. Lors donc que tant d'obscurité règne encore sur la cause de bien des phénomènes qui s'accomplissent sous nos yeux, comment s'étonner que le passé, dont la connaissance ne peut s'acquérir que par voie d'induction et d'analogie, renferme pour nous de si nombreux mystères, et qu'à l'heure présente un même fait géologique puisse parfois recevoir plusieurs explications contradictoires?

Néanmoins l'établissement des théories géogéniques est le but final des efforts des géologues, et leurs patientes observations n'ont de raison d'être, au point de vue philosophique, que si elles doivent conduire à la découver te. des causes qui ont présidé aux transformations successives de la matière terrestre. De nos jours, d'ailleurs, l'expérimentation a pu être utilement appelée au secours des spéculations théoriques et, quelque disproportion qu'il y ait entre les procédés de la nature et ceux de nos laboratoires, ce mode de recherche a déjà réussi à éclairer d'une lumière inattendue plusieurs des problèmes de la géogénie.

On voit par cet exposé combien l'œuvre de la Géologie est complexe, et quelle variété de connaissances ou d'aptitudes il faut pouvoir mettre à son service. Aussi le principe salutaire de la division du travail s'y est-il depuis longtemps introduit. Si donc il est vrai que le nom de géologues convienne surtout aux savants qui se consacrent à l'étude directe du terrain et à l'interprétation géométrique et théorique des faits observés, il serait injuste de refuser la même qualification à ceux que leurs goûts entraînent plutôt vers la lithologie ou la paléontologie, toutes les fois du moins que, s'élevant au-dessus de ld définition des espèces, ils s'efforcent de dégager eux-mêmes les conséquences géologiques de leurs observations. La science du globe est d'ailleurs parvenue, dès aujourd'hui, A un degré de complication qui ne permet pas, même à l'intelligence la mieux douée, d'embrasser, d'un coup d'oeil également assuré, toutes les parties d'une seule des branches naturelles dans lesquelles elle se partage. Chacun s'attache donc, de préférence, à un chapitre déterminé, et ainsi la Géologie se développe par le concours d'une foule d'activités diverses qui, pour n'avoir pas toutes des titres égaux à la reconnaissance des amis de la science, n\m contribuent pas moins d'une façon très utile à ses progrès.

Mais il est un devoir commun qui s'impose à toutes : c'est celui de la prudence dans les affirmations. Qu'il s'figisse d'une superposition douteuse ou d'une explication théorique, l'expérience est là pour dire à quelles surprises on peut être exposé. Nulle science n'offre une complication comparable à celle de la Géologie. La variété des opérations naturelles est infinie, et souvent les causes les plus dissemblables donnent naissance à des produits dont un premier examen ne laisse pas soupçonner la différence. De même, l'état actuel de morcellement de lecorce terrestre admet les juxtapositions les plus inattendues. Une sage réserve

<i INTRODUCTION.

ù l'égard de tout ce qui n'est pas directement observable s'impose donc à ceux qui ont quelque souci de l'autorité de la science, et l'esprit d'exclusivisme, toujours dangereux, serait ici moins à sa place que partout ailleurs.

Si maintenant nous cherchons à résumer, dans une formule précise, ce qui Tient d'être dit sur le rôle de la Géologie, nous y parviendrons en faisant intervenir cette grande idée d'ordre, qui domine la science, quand elle veut rester •digne de sa haute mission, et dans laquelle tout esprit non prévenu se plait à reconnaître l'évidente manifestation de l'Intelligence suprême qui a présidé à la •disposition de toutes choses.

Dans cette vue, nous rappellerons que les constatations du géologue tendent à établir, avec V ordre de juxtaposition et de superposition des masses minérales, Tordre de succession des faunes et des flores. De plus, les spéculations de la géogénie aboutissent à la reconnaissance de Tordre suivant lequel les forces naturelles, toujours identiques dans leur essence, ont vu se modifier leur mode d'action à la surface du globe, en déterminant, dans chacune de leurs phases, •des associations minérales ou organiques eu rapport avec les combinaisons de forces mises en jeu. Par suite, la mission à la fois descriptive, historique et théorique de la Géologie sera convenablement exprimée, si nous disons que cette science a pour objet V étude de Tordre suivant lequel les matériaux du globe terrestre ont été disposés dans le temps et dans T espace.

Une telle définition offre l'avantage d'embrasser, dans une même formule, les

•divers aspects sous lesquels la Géologie peut être considérée. Veut-on ne voir,

•dans cette science, qu'un guide rationnel pour la recherche des substances

minérales, on accordera que le seul moyen de diriger cette recherche avec fruit

•est de connaître l'ordre qui a présidé à la répartition des matières utiles. Si

c'est l'histoire de la succession des événements terrestres qu'on a surtout en vue,

la formule s'y applique avec une égale rigueur. Enfin elle ne se justifie pas moins

si l'on envisage ce lointain avenir qu'il n'est pas défendu de rêver pour la science

du globe et qui consisterait à ne plus voir, dans les transformations de notre

planète, que des mouvements effectués, dans l'espace et dans le temps, par des

atomes soumis à des forces définies.

De toute manière, en donnant la place d'honneur à l'idée d'ordre, la formule que nous proposons affirme le caractère élevé et philosophique de la Géologie, -en laissant pressentir que c'est a elle surtout qu'il appartient de mettre en pleine lumière l'unité et la simplicité admirables du plan de la Création.

r^a Géologie, par la date de sa constitution définitive, est peut-être la plus jeune des sciences, ce qui ne surprendra personne si Ton réfléchit qu ayant besoin, pour construire sa synthèse, du secours de toutes les autres branches de nos connaissances, elle ne pouvait commencer à prendre son essor avant que ces dernières fussent en possession de leurs principaux résultats. Or, la minéralogie date seulement de la fin du dix-huitième siècle ; la chimie s'est constituée à la même époque, et c'est à peine si la connaissance méthodique du monde organique peut se prévaloir d'une origine plus ancienne. D'après cela, qui pourrait reprocher à la Géologie de n'avoir pris rang parmi les sciences que dans la première partie du siècle où nous sommes?

Mais si, à l'état de corps de doctrines reconnu, la science du globe ne compte <jue peu d'années d'existence, ses premiers bégaiements, si l'on peut s'exprimer ainsi, remontent aussi loin que l'histoire puisse nous conduire. La raison en est simple et, pour la découvrir, il suffit de considérer de quelle façon les sciences humaines prennent naissance.

A la différence de la Minerve antique, qui sortait tout armée du cerveau de Jupiter, il n'est aucune science qui soit le produit immédiat d'un effort réfléchi d prémédité de notre intelligence. Nos connaissances ont une origine plus modeste et, ajoutons-le, plus solide. Elles découlent spontanément et d'une manière en quelque sorte inconsciente du travail que l'homme est forcé de s'imposer pour subvenir aux diverses nécessités de sa nature.

En effet, le jour où, par suite du développement de la civilisation dans une société, les besoins de l'homme ne trouvent plus une satisfaction suffisante dans les industries qui peuvent s'exercer au sein de la famille, la division du travail apparaît et engendre les métiers. Ceux-ci deviennent des arU, quand la complication de leurs procédés a suffisamment grandi pour nécessiter tout un code de règles ou plutôt de recettes, que l'usage seul justifie et dont les générations se transmettent la tradition, sans chercher d'abord à en pénétrer la raison d'être. <h% ces règles empiriques ne sont, en réalité, rien autre chose que la traduction, plus ou moins voilée, des rapports qui unissent entre eux certains phénomènes «le même nature. Un jour arrive où quelque esprit supérieur entrevoit ces rapports et réussit à leur donner une expression philosophique, c'est-à-dire dégagée «le tout souci d'applications pratiques. A ce moment, une science est fondée et < harune des étapes de son développement sera désormais marquée par un nouveau progrés dans la voie des abstractions. Après avoir, au début, substitué à la notion des objets utiles celle de la matière concrète, l'esprit humain apprend à analvser cette matière, et à v découvrir des éléments abstraits dont il détermine

peu à peu les diverses propriétés. C'est ainsi que, de progrès en progrès, il peut arriver à tout réduire à des mouvements que des points matériels, de masse définie, exécutent sous l'empire de forces dont la loi est connue. Parvenue à ce point, la science a atteint son apogée: elle est devenue mathématique, c'est-à-dire qu'elle n'a plus affaire qu'à ces abstractions suprêmes qui s'appellent la masse, l'espace et le temps, dont les rapports peuvent se traduire dans le langage rigoureux de l'algèbre et de la géométrie.

Appliquons ces principes à la Géologie. À partir du jour où l'homme a connu l'usage des métaux, une impérieuse nécessité a dû diriger ses efforts vers la découverte de règles pratiques, propres à réduire les longs et coûteux tâtonnements qu'entraînait la recherche de ces précieuses substances. De ce besoin sont sortis deux arts : l'art de distinguer les minéraux utiles, qui, plus tard, devait engendrer la chimie et la minéralogie; et Y art des mines, duquel est issue la Géologie. Encore bien qu'aucune tradition ne nous ait fait connaître les règles, sans doute très précises, à en juger par les résultats, qui guidaient les anciens mineurs dans la poursuite des gîtes métallifères, on ne saurait hésiter à faire remonter à cette source l'origine des premières spéculations sur la formation du globe, dont nous retrouvons la trace chez la plupart des philosophes de l'antiquité. Partout où le sein de la terre était mis à découvert, soit par des mines, soit par des carrières, l'attention des observateurs devait être sollicitée par de nouveaux faits, susceptibles, pour les uns, de se traduire en règles pratiques et, pour les esprits curieux, d'éveiller l'idée des causes sous l'empire desquelles la croûte solide a pu se constituer.

Malheureusement les temps n'étaient pas mûrs pour une saine interprétation des choses et, si ingénieuses que pussent être les conceptions de certains philosophes, toutes se ressentaient du caractère, essentiellement local, des observations sur lesquelles elles avaient été fondées. Ce penchant à vouloir façonner tout le globe à l'image du coin de terre qu'on habite se retrouvera d'ailleurs longtemps encore dans l'histoire de la science, et ce n'est pas avant la fin du dix-huitième siècle que le progrés des voyages imposera aux observateurs une plus grande largeur de vues.

C'est ainsi que, dès le début, sous l'influence du spectacle des phénomènes qui se produisent dans le milieu environnant, on voit naître les deux écoles entre lesquelles se partageront désormais les théoriciens : dune part, les neptuniens et, au premier rang, Thaïes de Miiet et Xénophane de Colophon, qui considèrent l'eau comme le principe créateur par excellence, parce qu'ils ont puisé leurs inspirations en Egypte, où tout gravite autour du grandiose et bienfaisant phénomène des inondations du Nil; d'autre part, les plutoniens qui, avec Zenon, Empédocle et Heraclite, impressionnés surtout par les éruptions volcaniques de l'Archipel grec, attribuent au feu le rôle principal dans la formation du globe.

Comme d'ailleurs, entre deux affirmations contraires, les esprits modérés tendent naturellement à chercher un moyen ternie, l'école éclectique apparaît

déjà avec Pythagore, qui suppose que, par le jeu des phénomènes volcaniques, la terre ferme et la mer ont tour à tour changé de domaine.

Les coquilles et les ossements fossiles ne pouvaient manquer d'attirer de bonne heure l'attention des observateurs. Quand il s'agissait d'espèces assez semblables à celles qui peuplent aujourd'hui les mers, l'idée de changements dans le niveau relatif de la terre et de l'océan se présentait naturellement A l'esprit. Mais partout où ces restes d'organismes offraient, avec ceux de l'époque actuelle, des différences notables, leur présence dans le sein de la terre ferme faisait naître les interprétations les plus étranges. Ainsi la ressemblance des nummulites d'Egypte avec des lentilles accréditera l'idée que ce sont les restes pétrifiés des immenses provisions, accumulées par les Pharaons pour la nourriture des esclaves qu'ils employaient A la construction des Pyramides. Ailleurs, les mêmes fossiles, par suite de leur analogie avec des pièces de monnaie, deviendront les trésors, métamorphosés en pierres, de quelque personnage légendaire. Les ossements des grands mammifères seront attribués A la race éteinte des géants et les empreintes de poissons, si remarquables, de quelques gisements méditerranéens, serviront de prétexte A des divagations dont il est douloureux d'avoir A faire remonter la paternité jusqu'à Àristote. C'est en. effet sous l'autorité de ce grand philosophe que s'est abritée, durant tout le moyen à^c, la bizarre doctrine professée par les scolastiques, pour qui les fossiles n'étaient que des jeux de la nature, produits, sous l'influence variable des constellations, par une force plastique mystérieuse, inhérente au globe terrestre.

Laissons donc de côté tous ces premiers essais de construction de théories ^éogéniques, plus intéressants pour l'histoire de l'esprit humain que pour celle de la Géologie (I) et, cessant d'attendre quelque lumière d'écoles philosophiques auxquelles les vraies méthodes scientifiques sont si complètement étrangères, interrogeons les écrits de ceux qui, sans prétendre au titre de savants, ont puisé leur expérience dans un commerce en quelque sorte quotidien avec les profondeurs du globe terrestre.

Pour y trouver quelques aperçus dignes de remarque, il faut arriver jusqu'au seizième siècle. C'est l'époque où Léonard de Vinci, instruit par les fouilles que sa carrière d'ingénieur lui a fourni l'occasion d'exécuter A travers les sédiments pliocènes d'Italie, reconnaît la vraie nature des fossiles et soupçonne le mode de formation des dépôts détritiques. C'est aussi celle où Bernard Palissy, conduit par son industrie A exploiter en grand des argiles fossilifères, s'offre, lui « simple potier de terre », A prouver, contre tous les docteurs de Sorbonnc, que les fossiles sont les débris d'organismes, ayant vécu au lieu même où on les observe * pendant que les rochers n'esloyent que de l'eau et de la vase, lesquels depuis ont esté pétrifiés, après que l'eau a défailly (2). » Enfin c'est le temps où

(1) Consulter à ce sujet le livre de M. Ch. Sainte-Claire Deville, Coup d'œil historique sur la Géologie, etc., Paris, 1878.

(2) Palissy in Sainte-Claire Deville, op. cit., p. 110.

Agricola consigne, dans son grand ouvrage de Re metallica, les résultats de l'expérience acquise par lui dans les mines de la Saxe, et intercale, au milieu de détails exclusivement pratiques, quelques remarques intéressantes sur la relation ■des phénomènes des filons avec ceux des volcans.

Cependant il devait s'écouler encore près d'un siècle avant que de ces vues ^parses, suggérées à d'ingénieux esprits par l'examen des profondeurs terrestres, sortit un véritable corps de doctrine. L'honneur de cette transformation était réservé au danois Nicolas Sténon. Anatomiste distingué et préparé, par ses travaux favoris, au genre d'observations analytiques que réclamait l'étude de la croûte du globe, Sténon trouva en Toscane, où l'avait appelé le grand-duc, l'occasion de précieuses constatations, dont il fit connaître les résultats, en 1669, dans un opuscule intitulé : De solido intra solidum naturaliter contento Distertationis Prodromus. Le caractère détritique des éléments qui forment les couches du sol toscan, ainsi que leur disposition, conforme aux lois de la pesanteur agissant au ■sein d'une masse liquide, y sont nettement affirmés. Avec une rare sagacité, 'l'auteur en déduit l'horizontalité primitive des dépôts et arrive à cette conclusion remarquable, que l'inclinaison actuelle des couches doit résulter des changements survenus dans leur gisement originel, sous l'influence des feux souterrains.

Sténon n'en reste pas là ; après avoir distingué les roches volcaniques de celles qui sont stratifiées et, parmi ces dernières, les terrains primitifs, c'est-à-dire antérieurs à l'apparition des organismes, de ceux qui en contiennent les débris, il reconnaît plusieurs époques distinctes dans la formation du sous-sol de la Toscane, et établit avec une grande netteté la différence d'âge entre les terrains de la plaine subapennine et ceux qui forment le noyau du massif montagneux.

On a souvent pensé qim Sténon qui, de 1664 à 1666, s'était trouvé en relations suivies avec Descartes, avait pu puiser le germe de sa théorie dans les conversations de ce grand philosophe. Il est certain que, dès 1644, Descartes publiait à Amsterdam ses Principes de la philosophie où, par une intuition du génie, il représente la terre comme un astre éteint, conservant dans son intérieur un feu •central, cause des émanations métallifères et des dislocations de la croûte terrestre. Nous croyons néanmoins que, sans diminuer le mérite du philosophe français, on peut restituer à Sténon l'entière paternité des idées énoncées dans son Prodrome. Elles sont le fruit direct de l'étude du terrain; la spéculation théorique n'y a aucune part, et l'enchaînement qui rattache les faits signalés aux explications proposées est si parfaitement rigoureux qu'il n'est pas nécessaire d'y chercher d'autre influence que celle d'observations bien faites, discutées avec une remarquable vigueur de raisonnement. Au contraire, la trace des doctrines de Sténon est manifeste dans les idées émises dès 1695 par Leibnitz et qui peuvent passer pour une heureuse combinaison des principes posés par le savant danois avec la conception fondamentale de Descartes.

Et pourtant, sauf cette exception, l'œuvre de Sténon devait demeurer longtemps

COUP D'ŒIL SUR L'HISTOIRE DE LA SCIENCE GÉOLOGIQUE. Il

stérile. Pendant plus de cent années encore, les naturalistes, oublieux des saines méthodes que Fauteur du Prodrome avait inaugurées, perdront leur temps à édifier des théories géogéniques, où l'imagination aura une part prépondérante, sinon exclusive. À peine si, dans le nombre, il conviendra de distinguer les vues de Lazzaro Moro (1740) sur le foyer de chaleur interne, ainsi que- la théorie de la terre de Buffon, publiée en 1749 et plus remarquable par l'éclat du style que par la puissance des déductions. Aussi, durant cette période, la Géologie ne fera-t-elle aucun progrès sérieux jusqu'au jour où Werner, réunissant tous les faits observés dans les filons de la Saxe et demeurés avant lui sans connexion logique, fera sortir de l'art des mines une véritable science et fondera 1 école de Freyberg (1774 à 1791).

Doué d'un merveilleux talent d'observation et d'analyse, incomparable dans

l'art des classifications, Werner est le père de la nomenclature géologique. Son

influence, accrue par le charme de sa parole, a suscité de remarquables travaux,

et l'empreinte de son enseignement restera profondément gravée dans une science

demeurée fidèle à la plupart des dénominations créées par le grand mineur saxon.

Mais il ne subsistera presque rien de l'édifice théorique, si exclusivement nep-

tunien, qu'il avait élevé. C'est qu'en Géologie il ne suffit pas de bien observer

une région circonscrite. Il faut encore la comparer aux régions voisines et se

garder, par-dessus tout, de cet esprit de particularisme qui porte à étendre au

globe entier dès conclusions tout au plus applicables au coin de terre qu'on a

le mieux étudié. A quel point les conceptions de Werner étaient entachées de ce

défaut, c'est ce dont témoigne suffisamment son dédain pour les phénomènes

volcaniques, qu'il regardait, ne les ayant jamais observés par lui-même, comme

des accidents secondaires, causés par l'inflammation spontanée de gisements de

combustible! Et plus tard, pour détruire cette conviction dans l'esprit de ses

plus éminents disciples, il ne faudra rien moins que de longs voyages, entrepris

dans toutes les contrées du globe et prouvant, jusqu'à l'évidence, l'ampleur et

la généralité du rôle joué par les volcans.

Du reste, il serait injuste de faire aux contemporains de Werner un grief excessif du caractère exclusivement local de leurs observations. Avant la fin du du dix-huitième siècle, la difficulté des communications était trop grande pour qu'un voyage géologique de long cours fut chose réalisable. Ne suffit-il pas de rappeler qu'en 1741, quand Pocock et Windham vinrent planter leur lente au bord de la Mer de glace, ils crurent devoir prendre, contre les habitants de Chamonix, les mêmes précautions que s'ils avaient eu affaire à une tribu de sauvages?

Ine ère nouvelle s'ouvrit pour la Géologie le jour où les progrès de la sécurité publique, joints à l'amélioration des moyens de transport, permirent aux curieux de la nature d'entreprendre ces explorations fécondes où s'illustrèrent, parmi tant d'autres, les Pallas, les Dolomieu, les Desmarets, les Saussure. L'horizon, jusque-là si borné, des premiers géologues s'élargit singulièrement et l'on apprit

A soupçonner que les théories en apparence les plus opposées pourraient bien renfermer une égale part de vérités. C'est ainsi que les neptuniens les plus déclarés purent apprécier, grâce à un simple voyage d'Ecosse, tout ce qu'il y avait de fondé dans les doctrines, si diamétralement opposées à celles de Freyherg, qu'IIutton et ses continuateurs développaient avec tant de succès en Angleterre, pendant que le continent presque tout entier subissait aveuglément l'influence de Werner. De la même façon, quand, en 1771, Desmarets visita l'Auvergne, son expérience des volcans d'Italie lui fit reconnaître sans hésitation le véritable caractère de la chaîne des Puys, deviné, vingt ans auparavant, par Guettard et si complètement méconnu dans le pays qu'on s'obstinait à y voir des amas de scories, abandonnés par les métallurgistes de l'antiquité.

Mais ce n'était pas assez encore. Il ne suffisait pas d'avoir considérablement agrandi le champ des observations géologiques; il fallait leur procurer une continuité dont jusqu'alors elles avaient été dépourvues. Quelque profondes que pussent être les excavations des carrières et des mines, chacune d'elles, le plus souvent, ne permettait d'explorer qu'un terrain strictement limité, dont les relations avec les roches voisines demeuraient plus ou moins obscures. Les pays de montagnes, où ces relations étaient le moins masquées par la végétation, offraient, en raison de leur complication particulière, des difficultés insurmontables pour une science a ses débuts. Par suite la solution des principaux problèmes de la stratigraphie devait demeurer en suspens aussi longtemps que les géologues n'auraient pas a leur disposition, dans les pays à stratification régulière, des tranchées étendues, entamant les divers terrains sans égard à leurs qualités industrielles intrinsèques.

De grands travaux publics pouvaient seuls donner satisfaction a un tel besoin. La vive impulsion dont ces travaux furent l'objet dans le passage du dix-huitième siècle au dix-neuvième eut donc pour la Géologie une importance capitale. L'Angleterre, où les circonstances du sol étaient tout particulièrement favorables à l'observation, avait alors la bonne fortune de posséder, parmi les ingénieurs occupés à la construction de ses routes, un de ces hommes chez qui la netteté du coup d'œil et l'esprit de méthode produisent des résultats dignes du plus grand génie. William Smith, en dressant consciencieusement le catalogue des strates qu'il avait rencontrées, reconnut que chacune d'elles était caractérisée par des fossiles spéciaux. Dès ce jour, la science géologique était dotée de son plus puissant moyen d'information. Ces pétrifications, naguère si méconnues, qu'Agricola attribuait A la fermentation dune matière grasse mystérieuse et dans lesquelles, en 1670, un habile conchyliologiste, Martin Lister, voyait encore des jeux de la nature, étaient destinées à devenir l'instrument par excellence de la distinction des périodes et, grâce A ce secours, la Géologie allait désormais marcher A pas de géant dans la voie des découvertes.

C'est d'ailleurs le moment où toutes les sciences prennent définitivement leur essor. Grâce A Lavoisier, la chimie a trouvé sa voie et est en état de substituer,

pour la définition des éléments minéraux du globe, des formules précises aux vagues indications du passé. Rome de l'Isle et Haûy viennent de fonder la cristallographie et entre les mains de leurs continuateurs, le goniomètre permettra d'établir avec quelque rigueur la composition des roches cristallines. En même temps, le goût de la Géologie se répand en dehors des savants de profession. Une société libre se fonde en Angleterre pour en propager l'étude et, tandis qu'en France, Cuvier et Brongniart font paraître leur Description des environs de Paris, ce chef-d'œuvre d'exactitude et de méthode, de l'autre côté du détroit, la stratigraphie est assez avancée pour que, dès 1820, Greenougli puisse publier sa belle carte géologique. Les gouvernements commencent à comprendre l'importance de ce genre de travail et bientôt, chargés officiellement, sous la direction de Brochant de Villiers, de la reconnaissance du sous-sol français, Élie de Beaumont etDufrénoy vont préluder à l'entreprise qui doit illustrer leurs noms par une visite au pays où s'exerce déjà la féconde activité des de la Bêche, des Sedgwick et des Murchison.

Les environs de Tannée 1830 marquent le point culminant de cette première phase d'activité. Léopold de Buch et Alexandre de Humboldt, ces deux disciples de Werner, qui ont vu leurs préjugés d'école s'évanouir au contact direct de la nature, interrogée par eux sous les latitudes les plus diverses, ont fait connaître, le premier, ses vues si neuves et si hardies sur les dolomies du Tyrol et les systèmes de montagnes, le second, ses précieuses .observations sur les contrées èquatoriales. Cuvier a publié, avec ses magnifiques recherches sur les ossements fossiles, son mémorable Discours sur les Révolutions du Globe. Enfin Élie de Beaumont vient d'étonner le monde savant par sa théorie de l'âge relatif des montagnes. D'autre part, Lyell, réagissant, non sans excès, contre les exagérations de la doctrine des cataclysmes, publie au même instant son livre des Principes. qui fera de lui, non seulement le chef incontesté de l'école des causes actuelles, mais le plus puissant vulgarisateur d'une science jusqu'alors réservée aux initiés. C'est aussi l'heure où la Société Géologique de France s'organise et pose le principe de ses réunions extraordinaires annuelles, destinées à exercer une si heureuse influence sur la solution des problèmes que soulèvent notre sol et celui des territoires avoisinants.

Ici se termine ce qu'on peut appeler l'âge héroïque de la Géologie. Cette science est désormais fondée; elle n'a plus qu'à s'étendre en se consolidant et, de même qu'elle a dû ses premiers progrès aux consciencieuses observations de ceux que leur travail de chaque jour mettait en contact direct avec les profondeurs du globe, de même elle attendra la plupart de ses conquêtes du développement, de plus en plus accentué, des travaux publics. C'est ainsi que, peu d'années après 1850, l'activité déployée, dans toute l'Europe occidentale, pour la construction de* roules, devient, par les coupes naturelles qui en sont la conséquence, l'occasion de nouvelles et précieuses constatations. Mais cette source sera bien autrement féconde quand apparaîtront les chemins de fer qui, sur une foule de

points, mettront à découvert des sections décisives par leur ampleur en même temps que des gîtes fossilifères d'une richesse inespérée.

Cette phase nouvelle est celle où nous sommes. Elle est caractérisée par une telle activité scientifique qu'il y aurait trop c^ faire à vouloir énumérer seulement tous les travaux qui contribuent à son éclat. Partout l'œuvre des cartes géologiques est reprise sur une plus vaste échelle; les commissions d'exploration sont à l'œuvre jusque dans les contrées les plus reculées du globe et il est des pays où le travail du géologue, marchant de pair avec celui du topographe et du pionnier, marque la première prise de possession, par le monde civilisé, de régions où jusqu'alors quelques hardis sauvages avaient seuls porté leurs pas.

La Géologie n'est donc plus aujourd'hui cette science conjecturale qui, au début du siècle, prétait à rire aux esprits forts et dont il était permis de dire que, pour chaque fait observé, elle tenait en réserve deux explications absolument opposées. Longtemps discréditée par les incessantes controverses des neptuniens et des plutoniens, elle a vu peu à peu les doctrines exclusives des écoles rivales se fondre, en quelque sorte, les unes dans les autres, à mesure que les observations, en se multipliant, mettaient de mieux en mieux en évidence l'extrême variété des procédés de la nature. Dans le domaine des faits, le progrès accompli est immense. Tandis qu'en 1850 une très petite partie de notre vieille Europe avait été l'objet d'explorations encore bien sommaires, aujourd'hui le globe presque tout entier est connu dans ses traits principaux. 11 n'est pas jusqu'aux grandes profondeurs des mers qui n'aient été fouillées par la sonde, aussi bien dans le Pacifique que dans l'Atlantique. Les innombrables richesses paléontologiques que de telles recherches ont mises au jour ont apporté, sur les conditions physiques des diverses époques de l'histoire terrestre, des documents dont l'importance et la précision vont s'accroissant chaque jour. En môme temps, les roches compactes, si longtemps rebelles A l'analyse, ont fini par livrer au microscope polarisant le secret de leur constitution et même, parfois, jusqu'à des traces des liquides au milieu desquels la consolidation de ces roches

a eu lieu.

Il est superllu d'insister sur le secoure qu'un tel accroissement de nos connaissances positives apporte h l'établissement des théories géogéniques. Le moment n'est sans doute pas éloigné où l'accord se fera sur la plupart d'entre elles. En tout cas, il en est déjà qui ont pu recevoir, de l'expérimentation directe, une consécration précieuse et les études de M. Daubrée, reprenant avec éclat la voie autrefois ouveite par James Hall, nous ont appris récemment qu'il n'est pas absolument chimérique de vouloir imiter de loin les procédés du grand laboratoire de la nature.

En résumé, il ne serait plus juste aujourd'hui d'écrire, comme pouvait le faire Élie deBeaumont en 1845, que « la Géologie est une science en construction, dont on ne pourrait même encore indiquer le plan complet que d'une manière con-

jecturale (1). » Si quelques détails de 1 édifice demeurent incertains, les grandes lignes en sont nettement dessinées et nous ne croyons pas qu'on s'expose à encourir le reproche de témérité en essayant, comme nous allons le faire, d'en définir l'architecture générale. Il est bon d'ailleurs, au moment d'entreprendre une aussi longue étude, de connaître au moins l'orientation du chemin qu'on va parcourir. Si décidé qu'on soit à ne prendre pour guides que l'observa tion et l'expérience, encore nous semble-t-il salutaire de grouper tous les faits qu'on recueille autour de quelque idée directrice. Que ce soit notre justification si, au début de ce livre, nous croyons devoir placer un essai de synthèse que d'autres, plus rigoureux, n'accepteraient peut-être qu'A titre de résumé, venant conclure une analyse patiemment poursuivie.

Tout le monde connait la remarquable hypothèse par laquelle Laplace a tentéd'expliquer la formation du système solaire. Dans cette conception, le soleil, les planètes avec leurs satellites et les comètes seraient les produits successifs de la condensation d'une nébuleuse unique, primitivement animée d'un mouvement de rotation sur elle-même. Ce n'est pas ici le lieu d'insister sur les détails de cette hypothèse. Nous rappellerons seulement que M. Faye (2) en a modifié l'exposé d'une façon très heureuse, qui fait disparaître cerkiines objections graves, tirées de l'étude des planètes extérieures. L'analyse spectrale est d'ailleurs venue donner aux vues de Laplace une confirmation d'une haute valeur, en nous apprenant que l'atmosphère lumineuse du soleil contient, à l'état de vapeurs, la plupart des corps simples qui composent l'écorce terrestre. D'après les recherches de M. Cornu, les substances les plus répandues à la surface du soleil seraient le fer, le nickel et le magnésium. Or ce sont justement les principaux éléments des météorites, qui circulent dans le voisinage de la terre et, en même temps, ceux des roches lourdes qui paraissent dominer dans les profondeurs du globe.

De plus, si l'on considère que les planètes ont une densité d'autant plus grande quelles sont plus voisines de l'astre central, on reconnaîtra que cette disposition concorde à merveille avec l'hypothèse qui les fait dériver de parties de plus en plus profondes de la même nébuleuse.

11 ne nous parait donc guère possible de révoquer en doute l'identité générale de composition des astres du système solaire, ni de se refuser a admettre que tous, ayant la même origine, ont dû parcourir, dans leur développement, des phases analogues depuis le moment de leur individualisation. Si le soleil a seul conservé un état calorifique qui lui permet d'émettre une lumière propre, c'est

(\) Leçons de Géologie pratique, t. I, p. 33.

(î) Compte* rendu* des séances de V Académie des

sciences, tome XC, n" 11 et 12.

10 ÎNTRODCCTIO.N.

que, réunissant en lui-même les SJJ de la masse totale contenue dans la nébuleuse primitive, il a été à la fois plus lent dans sa concentration et mieux présents par ses dimensions, contre les causes de dissipation d'énergie. D'ailleurs la thermodynamique nous invite a considérer le mouvement centripète, incessamment poursuivi, des particules solaires, comme la cause à laquelle il convient d'attribuer la conservation de cette chaleur qui, faute de se renouveler à quelque source mécanique ou physique, cesserait bientôt de suffire à sa tâche.

Notre terre serait donc bien, comme l'a depuis longtemps soupçonné Descartes,

un astre éteint. Sa forme sphéroïdale, son aplatissement polaire, la distribution

i i des matières dans son intérieur, conforme à l'ordre croissant des densités, attestent

suffisamment la mobilité originelle des éléments du globe terrestre et leur aptitude à obéir aux sollicitations de la force centrifuge. D'un autre côté, il est naturel de chercher la cause» de cette mobilité dans un état calorifique dont les restes se révèlent à nous par l'augmentation, universellement constatée, de la température avec la profondeur et, mieux encore, par les manifestations, si puissantes et si répandues, de l'activité Volcanique. Puisque ces considérations s'accordent avec les déductions astronomiques que nous venons de rappeler, en voilà plus qu'il n'en faut, selon nous, pour justifier la croyance à la fluidité primitive du globe et pour nous autoriser à faire remonter son histoire jusqu'au jour où, lumineux par lui-même, il brillait dans le ciel d'un éclat qui n'avait rien d'emprunté.

Cette phase stellaire du globe n'a pas dû être de longue durée et le moment est vite arrivé, sans doute, où ce soleil en miniature, perdant sa chaleur par rayonnement dans l'immensité de l'espace, a vu la température s'abaisser à sa surface au point de n'y plus permettre l'existence de matériaux en fusion. Par suite, quels que soient les phénomènes qui se sont passés dans le voisinage du centre, sous l'empire de conditions physiques trop exceptionnelles pour que nous puissions même les analyser, l'extérieur, demeuré liquide, n'a pu manquer de se couvrir d'une croûte, peut-être discontinue au début, mais bientôt réunie en une seule enveloppe. 11 est vrai que les matériaux de la nature des pierres affectent généralement, en prenant l'état solide, une densité un peu supérieure à celle qui les distingue quand ils sont en fusion. Mais la partie de la masse liquide qui s'est refroidie la première étant celle de la surface et, par conséquent, formée des substances les plus légères, il suffisait aux plaques de roches nouvellement solidifiées de s'enfoncer à une faible profondeur, pour y rencontrer une zone liquide de même poids spécifique, au sein de laquelle elles devaient se tenir en équilibre sans pouvoir y être totalement refondues; ainsi la prise en masse de l'écorce terrestre a dû se faire au-dessus d'un bain retenant encore une notable partie de son ancienne provision de chaleur.

A dater de ce moment, l'activité du globe a subi un partage définitif. On sait combien est faible la conductibilité des matières pierreuses el comment une couche de scories solidifiées, épaisse de quelques décimètres, suffit pour rendre

insensible le rayonnement de la lave demeurée liquide par-dessous. Il est donc permis de penser que l'épaisseur de la croule a été bientôt assez grande pour que |S flux calorifique qui la traversait n'exerçAt, sur la température de la surface, qu'une action négligeable. Dès lors, cette température n'a plus dépendu que de la source extérieure qui l'alimente encore aujourd'hui, c'est-A-dire du soleil; et comme toutes les actions physiques qui se passent à la surface du globe ont la chaleur pour principe efficace, on peut dire que le soleil a été, à partir de la formation de l'écorce, Tunique moteur de l'activité extérieure de notre planète. C'est alors que la vapeur d'eau, primitivement répandue dans l'atmosphère, s'est condensée sur la croûte en formant la masse océanique et -tandis que, dans cette mer encore chaude et chargée de principes actifs, s'accomplissaient des phénomènes de cristallisation spéciaux, l'océan commençait à battre ses rivages encore incertains et A en remanier les éléments; les agents atmosphériques inauguraient, contre les parties émergées de l'écorce, leur œuvre de destruction quotidienne; enfin, la vie organique prenait peu à peu possession des terres et des mers, traduisant, par la série ordonnée de ses types, la variation régulière des conditions physiques du milieu.

Mais le jeu de cette activité extérieure ne pouvait se poursuivre indéfiniment sans rencontrer une matière de moins en moins accessible A son influence. En effet, on peut dire que tous les agents physiques placés sous la dépendance immédiate de la chaleur solaire ont ce caractère commun, de s'employer A procurer aux éléments minéraux de l'écorce une mobilité qui leur permette d'obéir à l'action de la pesanteur, en les dirigeant vers une situation d'équilibre plus stable. La chaleur et la gelée désagrègent les roches et les réduisent, soit » poussières, que le vent transporte et accumule dans les dépi essions du sol, soit en fragments que les rivières entraînent, pour les déposer dans les parties basses de leur lit, quand elles ne les conduisent pas jusqu'au grand réservoir de l'océan. Les pierres des hautes cimes, fendues sous l'action du froid, descendent avec les avalanches de neige A la surface des glaciers, qui deviennent pour elles un double instrument, de charriage vers les basses régions, et de trituration préparant leur transport par les torrents. La mer lance ses vagues A l'assaut des falaises qui la bordent et en arrache A tout instant des lambeaux, dont les matériaux les plus grossiers retombent près du rivage en formant des dépôts côtiers, tandis que les vases sont entraînées au loin, et qu'A des profondeurs encore plus grandes les éléments que l'eau était parvenue A dissoudre sont fixés au fond par l'action des organismes. Partout c'est une marche incessante des matières terrestres vers une meilleure situation d'équilibre, sous la double influence des agents atmosphériques et de la gravité.

Au premier abord, il semble que la puissance calorifique, qui gouverne les premiers, soit ici en antagonisme avec la pesanteur; car c'est elle qui élève dans les airs l'eau vaporisée des océans et qui soulève les mers en les associant aux agitations des masses aériennes. Mais on s'aperçoit bien vite qu'elle n'intervient

ainsi que pour permettre la chute, à la surface des continents, de ces masses de neige et d'eau, qui deviendront les principaux agents de leur dégradation et, par suite, les instruments les plus actifs du grand travail de la pesanteur.

Or h mesure que, par ce mouvement général de descente, les matériaux de l'éeoree émergée sont arrivés dans une zone inférieure au niveau général de l'océan, ils sont soustraits à tout déplacement ultérieur, et ainsi le nombre va diminuant sans cesse des éléments sur lesquels Faction dynamique du soleil est capable de s'exercer. Ce serait donc le repos complet de la nature, à une échéance plus ou moins lointaine, mais inévitable, si quelque autre cause ne survenait pour troubler périodiquement les états d'équilibre une fois établis.

C'est dans ce sens qu'intervient l'activité interne du globe, c'est-à-dire cette provision d'énergie accumulée, sous forme de chaleur, au-dessous de la croûte solide et préservée par cette même croûte d'une trop rapide déperdition. Les réactions qui s'accomplissent dans le bain liquide, la contraction de sa masse qui, bien que très lente, ne peut manquer de se faire sentir à la longue, se tradqisent à l'extérieur par des changements dans l'assiette de l'éeoree, dont certaines parties s'affaissent, taudis que d'autres sont refoulées latéralement. De là des ploiements, parfois même des fissures, par où s'épanche au dehors une partie de la nappe liquide. Ainsi, dune part, la croûte se consolide de plus en plus, à laide de ces emprunts faits au noyau interne, qui viennent, en quelque sorte, ressouder les fragments dans les intervalles desquels ils s'étaient fait jour; d'autre part, le relief des continents, atténué à la suite d'une longue période de calme> s'accentue de nouveau, offrant des surfaces fraîches à l'action des puissances extérieures, pendant que les modifications physiques concomitantes introduisent une cause de renouvellement des organismes.

Toute l'Iûstoire du globe est dans le jeu, alternatif ou simultané, de ces deux catégories d'agents, les uns extérieurs, ayant leur principe dans la combinaison de la chaleur solaire et de l'attraction universelle, les autres, intérieurs, produits de la même attraction, combinée avec l'énergie propre du globe, laquelle n'est autre chose qu'une fraction dérobée à l'énergie de la nébuleuse primitive et ayant,, par suite, la même origine que la chaleur du soleil.

4h% à toutes les époques, l'essence des forces en action a été la mémo. De plus> au moins à partir du moment où la terre est devenue une planète obscure, les mènies corps simples n'ont pas cessé d'exister à sa surface. Dés lors, entre les phénomènes du passé et ceux qui s'accomplissent encore aujourd'hui sous nos veux, il peut y avoir de notables différences d'tntnuite; il n'y a pas de différences de nmture. Les associations de forces ont pu être plus ou moins complexes t»t s'écarter, dans une large mesure, des combinaisons actuellement réalisées, de telle sorte que les produits de leur action n'offriront aucune ressemblance awc ceux à la formation desquels il nous est donné d'assister; il n'en est pas tins vrai que la mécanique, b physique, la chimie et au besoin la physiologie, en principe, suffire à leur explication.

Le fil des opérations de la nature n'est donc pas rompu, comme le croyait Cuvier. Des orces toujours soumises aux mômes lois, agissant sur des atomes demeurés identiques, ne peuvent admettre de variations que dans le mode de groupement quelles imposent aux éléments simples et, s'il est souvent difficile de reconstituer par la pensée tel ensemble de conditions dont le monde environnant ne nous offre plus d'exemples, du moins le problème est de ceux qu'un observateur sagace, en s'aidant au besoin de l'expérimentation, peut toujours espérer ou de résoudre lui-môme ou de voir résoudre par ses successeurs.

Telle est la raison pour laquelle nous pensons que le premier chapitre de la Géologie doit être l'étude des transformations actuelles de l'écorce du globe. Non que, suivant une doctrine trop aisément acceptée par quelques . écoles, cette étude puisse suffire à donner la clef du passé ; mais parce qu'en nous apprenant à formuler la relation par laquelle chaque combinaison de forces se relie à une catégorie déterminée de produits, en même temps qu'elle permet d'expliquer, avec une grande vraisemblance, la formation des produits similaires que nous ont légués les âges précédents, elle nous met sur la voie des sources auxquelles il faudra remonter pour découvrir l'origine de tous ceux qui n'ont plus aujourd'hui d'analogues.

Cette identité d'essence, mais non de modalité, entre les agents physiques du passé et ceux du présent, est le principe fondamental sur lequel doit reposer toute la science du globe. Rien n'est plus légitime que l'induction qui nous porte à l'admettre et nous ajouterons que rien n'est plus salutaire; car c'est l'observation directe et patiente, substituée aux trop faciles rêveries de l'imagination. Mais pour bien apprécier les transformations dont la surface du globe est actuellement le théâtre, il importe tout d'abord de définir avec exactitude le domaine sur lequel l'activité des puissances, tant intérieures qu'extérieures, est appelée à s'exercer. Cette définition est d'autant plus opportune, que la notion de l'incessante variabilité de la surface terrestre n'est pas de celles qui se présentent immédiatement â l'esprit. Le monde qui nous entoure s'offre bien plutôt i nos yeux avec les apparences d'une stabilité absolue, et les changements qu'on ne peut s'empêcher d'y apercevoir, tels que la succession des saisons et les alternatives du régime des cours d'eau, affectent un caractère de périodicité qui se concilie sans peine avec la permanence d'un état moyen d'équilibre. Les paysages qui nous entourent paraissent être, jusque dans leurs plus minimes détails, les mêmes que ceux au milieu desquels s'est déroulée l'existence des générations antérieures, et il faut regarder de très près pour découvrir, sur quelques points isolés, une différence entre les rivages de nos mers et ceux dont les premiers géographes nous sont transmis la description. Des mesures de précision sont donc nécessaires, pour permettre d'apprécier l'importance et la généralité de changements dont la constatation dépasse le plus souvent la sensibilité de nos organes. C'est pour cela que l'étude des agents dynamiques du présent doit être précédée de celle des formes actuelles du globe, en prenant ce mot de formes

dans son acception la plus étendue, c'est-à-dire en y comprenant tout ce qui, parmi les éléments généraux de notre planète, paraîtra susceptible d'une définition rigoureuse. De ce nombre sont la position de noire terre dans l'espace, les données relatives à la distribution des trois éléments, solide, liquide et gazeux, enfin le relief des continents et du fond des océans.

Une fois qu'on a satisfait à cette nécessité par des emprunts faits à Y astronomie, à la géodésie et à la géographie, il importe de se souvenir que la terre n'est point une masse inerte, mais que la vie organique s'épanouit avec abondance à sa surface. Cet épanouissement, dont la source réside dans les radiations solaires, est gouverné par un ensemble de conditions physiques où se retrouve, à chaque instant, l'influence des éléments qui viennent d'être analysés. Aussi la Géologie, parvenue au terme de cette première étape, doit-elle faire appel à la physique du globe pour savoir dans quelle mesure les formes actuelles de notre terre modifient la répartition que les causes astronomiques, si elles étaient seules en jeu, assigneraient à la lumière et à la chaleur.

Cela fait, la botanique et la zoologie seront, à leur tour, mises a contribution, non pour dresser l'inventaire des organismes qui peuplent les continents et les mers, mais pour faire connaître les lois générales de la répartition des êtres et signaler au besoin les particularités qui, n'ayant pas une suffisante raison d'être dans les conditions du milieu ambiant, ne peuvent s'expliquer que par l'influence du passé.

Ainsi armée d'une exacte connaissance des formes du présent, la Géologie peut aborder utilement l'étude des changements que les forces extérieures introduisent sans cesse dans l'ordre de choses établi. Ces changements dont l'ensemble constitue ce que nous appellerons la Dynamique externe du globe, et dont nous avons déjà indiqué la tendance générale, dirigée vers la conquête de l'équilibre stable, peuvent être résumés dans une formule très simple : ils sont la réaction exercée sur (écorce par les fluides qui l'environnent; d'abord l'atmosphère, agissant à la fois par sa masse, par sa température et par les précipitations dont elle est le siège; ensuite l'eau, à l'état liquide sous la forme des océans, des rivières et des eaux d'infiltration, ou à l'état solide, sous la forme des glaciers et des glaces flottantes. Enfin, pour couronner l'œuvre, apparaissent les organismes, si étroitement liés aux fluides terrestres, d'où ils tirent presque tous leurs éléments constituants. Leur fonction géologique parait être, d'une part, de fixer, à l'état de combustibles fossiles, une partie des substances atmosphériques; de l'autre de restituer à l'écorce solide, sous la forme de dépôts calcaires ou siliceux, ce que l'action dissolvante des cours d'eau avait soustrait au travail mécanique de la sédimentation.

Pour accomplir ce programme, c'est surtout auprès de la météorologie et de i hydrologie que la dynamique externe devra chercher des lumières.

Cette tâche étant remplie, la Dynamique interne vient, à son tour, solliciter l'attention du géologue. Tandis que, par l'expérience des excavations souterraines

et des sondages, il s'assure de l'augmentation constante de la température avec la profondeur, les sources thermales et surtout les phénomènes volcaniques lui apportent des preuves encore plus décisives de l'existence d'un foyer de chaleur intense au-dessous de l'écorce. Alors il étudie les diverses manifestations physiques et chimiques de ce nouveau mode d'énergie, et la part qu'il est juste de lui attribuer dans le remaniement de la surface terrestre.

Là devrait se terminer l'examen des phénomènes actuels si peut-être il ne convenait encore d'y rattacher, sous le nom de Dynamique extra-terrestre, ces curieux témoignages de l'activité planétaire qui parviennent jusqu'à nous sou* la forme des météorites.

Mais nous l'avons dit : toute cette longue suite d'études n'est que le préambule de la véritable Géologie, dont le principal objet est la recherche des traces laissées, dans le passé, par les diverses catégories d'agents que le spectacle du présent nous a appris à connaître. Ces traces nous apparaissent sous la double forme des dépôts sédimenlaires, avec les restes organiques qu'ils contiennent, et des roches éruptives, comprenant aussi les filons minéraux et métallifères.

Reconstituer ces deux séries par la comparaison des données stratigraphiques, lithologiques et paléontologiques, recueillies sur tout le globe ; enregistrer les variations des organismes, pour en conclure celles des conditions physiques extérieures ; enfin déduire de la composition des masses éruptives, comme aussi de leur allure et de celle des terrains encaissants, le caractère des diverses phases de l'activité interne, telle est la tâche à remplir. Tâche bien difficile, car le succès dépend du nombre et de la précision des observations; et si ces deux éléments s'accroissent sans cesse par le travail quotidien des géologues, l'inventaire du globe n'en offre pas moins encore de nombreuses lacunes, que l'avenir seul pourra combler.

Toutefois, s'il reste plus d'une question de détail à laquelle, pour ce motif, on ne peut donner qu'une solution provisoire, l'ensemble de la série éruptive et de la série sédimentaire commence à être connu avec une remarquable précision. Aussi est-ce déjà une des études les plus attrayantes auxquelles on puisse se livrer que celle des transformations subies par notre terre, depuis sa condition première, incompatible avec l'existence de l'organisme le plus rudimentaire, jusqu'à ce4, état final où la vie s'épanouit à sa surface dans toute la splendeur de son infinie wiété. Quel spectacle que celui de ce plan incessamment poursuivi, sans qu'aucun retour en arrière vienne jamais obscurcir l'idée d'ordre dont il est comme imprégné! Au début des périodes vitales, une mer sans limites laisse à peine émerger quelques îlots, dont la vie organique est lente à prendre possession. Bientôt la terre ferme se constitue et tandis que, dans les mers, une abondante population animale s'est déjà développée, la végétation s'installe, avec une puissance incomparable, sur les bords des lagunes continentales, purifiant l'atmosphère, jusqu'alors irrespirable, parle carbone qu'elle lui enlève et dont un mode particulier d'enfouissejiient va mettre en réserve, pour les âges futurs, toute la

puissance calorifique. Ensuite les continents se complètent par des adjonctions successives et leur relief s accentue peu à peu, pendant que l'uniformité d une température tropicale, d'abord commune à tout le globe, fait progressivement place à la variété des climats. Sous cette influence, le monde des animaux et des plantes terrestres se diversifie de plus en plus; les mammifères et les arbres à feuillage caduc font leur apparition, et quand la venue des plantes à fleurs atteste que les rayons solaires ne rencontrent plus rien qui arrête leur éclat bienfaisant, une série de phénomènes grandioses vient imprimer aux montagnes leur relief définitif. D'abondantes précipitations s'y condensent et, par le travail d'érosion et de transport qui en résulte, étalent, sur de larges surfaces, un limon fertile qui n'attend plus que la culture. Les grandes vallées fluviales sont creusées; les rivages des mers ont acquis ces formes profondément découpées qui conviennent au développement de la civilisation; les fentes de l'écorce ont vu leurs parois se tapisser de matières utiles. L'homme peut venir; la terre est mûre pour le recevoir ; c'est à lui désormais d'exploiter toutes ces richesses que la Providence a partout accumulées pour son usage !

Tel est, dans ses traits généraux, le tableau que l'histoire du passé est appelée h dérouler sous nos yeux. Est-il besoin d'en faire ressortir le puissant intérêt ? Mais l'intelligence n'est pas seule A trouver du profit dans cette contemplation. Le genre d'études à l'aide duquel on y parvient comporte d'autres jouissances, qui, réunies aux premières, assignent à la Géologie une place à part au milieu de toutes les sciences. N'oublions pas, en effet, que l'observation directe du terrain est Tunique moyen, non seulement de faire progresser la Géologie, mais encore d'en bien comprendre l'exposé doctrinal. Or, le contact prolongé de l'homme avec la nature exerce, à la fois sur le corps et sur l'âme, la plus salutaire de toutes les influences. Humboldt a dit des choses excellentes (1) sur cette action bienfaisante du grand air ou, mieux encore, de l'air libre et sur le pressentiment de l'ordre et de l'infini qui naît, en. quelque sorte, à notre insu, de l'ensemble des impressions éveillées en nous par le spectacle de la création. Nous sera-t-il permis d'ajouter que ces impressions revêtent un caractère encore plus bienfaisant quand il s'y mêle un sentiment personnel dirigé vers Celui de qui cet ordre est la manifestation ? En tout cas et à quelque degré qu'on veuille s'arrêter dans l'analyse de cette influence, il demeure incontestable que la Géologie "est, par excellence, une science saine. Le corps s'y endurcit aux fatigues et apprend à se rendre indépendant de ces besoins factices auxquels est assujettie la vie des citadins. De même que les poumons se dilatent plus librement, l'esprit aussi s'élargit, tant par l'action salutaire de la nature que par l'habitude acquise d'étudier les phénomènes les plus complexes. Quand l'hiver est venu interrompre les explorations, le travail manuel nécessité par la préparation des fossiles alterne, de la façon la plus heureuse, avec les recherches purement intellec-

(1) Co$mo$, I, 4.

tue lies. De la sorte, le géologue se repose d'une occupation par une autre, trouvant dans cette variété un remède suffisant contre la fatigue de l'esprit.

De plus, la Géologie est une science sociable. 11 n'en est aucune qui exige, au même degré, le concours simultané de plusieurs activités distinctes et la discussion sur place a élucidé nombre de problèmes que des études individuelles, isolément entreprises, eussent laissés sans solution. Aussi n'est-ce que justice de parler du charme qui vient, le plus souvent, s'ajouter à l'intérêt des travaux géologiques, et que nulle science naturelle ne saurait revendiquer avec autant de droits. Enfin, c'est un autre mérite de la Géologie que la facilité avec laquelle elle admet des ouvriers de toutes les catégories. Les plus humbles n'y sont pas toujours les moins utiles, et tel patient chercheur de fossiles a rendu, par ses trouvailles, des services dignes d'être mis en balance avec les résultats de bien des travaux d'un ordre plus relevé.

Tant d'avantages devraient suffire pour conquérir à la science géologique des adeptes de plus en plus nombreux, si déjà elle ne s'imposait à l'attention publique par les applications de toute sorte dont elle est susceptible.

Le temps n'est plus où même des mineurs expérimentés pouvaient se permettre d'affecter un certain scepticisme à l'égard de la Géologie, bien qu'il fût aisé de leur répondre que, sans en vouloir convenir, ils en faisaient tous les jours et de la meilleure. Les relations des filons métallifères entre eux et avec les roches encaissantes sont choses qu'un praticien ne parvient à bien définir qu'à la condition de pénétrer sur le terrain réservé à la science; sans doute, c'est à l'expérience seule des mineurs de profession qu'on doit ce qu'on sait aujourd'hui sur la distribution des parties riches dans certains districts miniers ; mais ces notions n'ont acquis une portée générale que le jour où on est parvenu à les formuler dans le langage scientifique, en rattachant, par une relation de cause à effet, des phénomènes que les hommes du métier s'étaient contentés d'enregistrer sans en pousser plus loin l'analyse. Pour décider de l'opportunité d'une recherche, pour la bien conduire une fois qu'elle est engagée, pour savoir l'abandonner à temps si elle doit demeurer infructueuse, c'est à la Géologie qu'il faut faire appel; car elle seule est en possession de règles qui, résumant l'expérience acquise dans tous les cas analogues, permettent d'appliquer à chaque espèce un diagnostic raisonné; et quand même, pour pouvoir formuler une opinion, l'homme de science devrait demander à s'éclairer par quelques travaux préparatoires, les frais de semblables recherches, toujours poursuivies sous l'empire d'une idée directrice, seront toujours bien peu de chose auprès des énormes dépenses qu'entraîneraient un puits ou une galerie, entrepris au hasard sur un emplacement mal choisi.

Cet intérêt est encore mieux marqué quand il s'agit d'aller chercher, dans la profondeur, des substances utiles qui, comme la houille et le sel, sont habituellement cantonnées dans des terrains déterminés. Qui donc, sinon le géologue, fera connaître au sondeur les terrains sur lesquels tout travail serait infructueux, parce qu'ils appartiennent à des systèmes inférieurs à ceux qui encaissent les substances désirées? Et à supposer qu'il y ail, comme dans la région du Pas-de- Calais, de ces renversements qui troublent la succession régulière des assises, à qui, si ce n'est au stratigraphe, ira-t-on demander d'en définir l'allure? De môme, quand une grande faille vient interrompre la continuité d'un gisement, n'est-ce pas à la Géologie qu'il appartient de dire de quel côté il y a des chances de retrouver les couches perdues?

Ce qui est vrai pour les mines l'est aussi pour les carrières. Sans doute, la science peut rarement dire avec certitude quelles seront, en un point donné, les qualités industrielles d'une roche. Du moins est-ce beaucoup de pouvoir marquer sur le terrain tous les affleurements des assises qui, dans certaines localités, ont fourni soit des pierres de construction, soit des matériaux d'empierrement* soit des minerais de fer, soit encore des argiles de qualités diverses et où, par conséquent, il y a quelque probabilité pour la rencontre de produits analogues.

L'aménagement des sources minérales est encore une des entreprises qui ont le plus de secours ïi attendre de la Géologie. Dans une matière aussi délicate, où des travaux mal conçus peuvent amener des résultats funestes, il n'y a qu'une seule manière de procéder rationnellement; c'est de se rendre compte de l'allure des fentes qui amènent les eaux et des causes auxquelles leur minéralisation peut être attribuée, étude qui rentre essentiellement dans la mission du géologue. Il en est de même de la recherche des nappes d'eau profondes. Ce n'est pas à la légère qu'un forage coûteux peut être entrepris ; or la probabilité de la rencontre d'une nappe, artésienne ou non, dépend de la nature des couches qui doivent exister en profondeur, de leur inclinaison, de l'altitude à laquelle elles affleurent au jour, en un mot d'un ensemble de circonstances que la Géologie seule est en mesure de préciser. Personne n'ignore que les encouragements donnés par les géologues ont été la raison déterminante des grands sondages artésiens de la région parisienne et le succès de cette initiative a rendu l'union de la science avec l'art du sondeur plus intime que jamais.

L'étude du régime des cours d'eau, si importante à divers points de vue, est intimement liée à celle de la composition du sous-sol, depuis que les travaux de M. Belgrand ont montré à quel point la perméabilité du terrain, conséquence de sa constitution géologique, influe sur le résultat final des précipitations atmosphériques. La connaissance de cette constitution précédera donc avec avantage toute tentative faite pour fixer les sols exposés au ruissellement, consolider les berges menacées par l'érosion et lutter contre le fléau des inondations.

Mais c'est surtout aux travaux publics proprement dits que la Géologie est appelée à rendre des services. Sans doute, il ne serait que juste de reconnaître

que pendant longtemps c'est l'inverse qui a eu lieu et que la science a dû de nos jours ses principales conquêtes à ces tranchées qui, sur tant de points, mettaient à découvert un sol jusqu'alors masqué par la végétation ou par les dépôts superficiels. Toutefois l'expérience ainsi conquise n'a pas tardé a rejaillir avec profit sur l'art qui l'avait si puissamment aidée à se développer. Après tant de déboires causés aux ingénieurs par la rencontre de terrains ébouleux, on a généralement reconnu la convenance de faire appel à la Géologie dans l'étude des tracés de chemins de fer et de routes. Une telle pratique devrait être partout suivie et bien des frais de construction ou d'entretien seraient épargnés si, à côté des considérations purement topographiques, on se préoccupait toujours à un degré suffisant de la nature des terrains traversés. Ici c'est une tranchée de chemin vicinal, ouverte dans une nappe d'argile, où l'inclinaison des talus a été déterminée a priori par un règlement administratif et dont les berges iront sVffondrant chaque hiver, tandis qu'on eût évité cet inconvénient en adoptant, dés le début, l'inclinaison que réclamait un terrain dont les géologues étaient en mesure de signaler le peu de consistance. Ailleurs c'est une grande tranchée de chemin de fer, dont le projet, dressé sur un simple profil du terrain, n'a tenu aucun compte de la nature des roches et par laquelle on se trouve conduit a entamer une assise d'argile à flanc de coteau, tentative condamnée à l'insuccès ou susceptible, tout au moins, d'entraîner des frais considérables. Sur un autre point, le calcul, fait à l'avance, de la compensation des déblais par les remblais, amène l'ingénieur à utiliser, pour la traversée d'un vallon, des masses de marne argileuse extraites d'une tranchée voisine; et pendant de longues années, le remblai s'étalera à droite et à gauche, obligeant à recharger sans cesse une voie qui s'effondre en y engloutissant une quantité de matériaux coûteux. D'autres lois enfin, trompé par les apparences extérieures du sol, on n'aura pas su deviner la rencontre probable de veines de quartz ou de granité, contre lesquelles s'épuiseront les efforts des ouvriers. Dans tous ces divers cas, l'opportunité d'un appel aux géologues est évidente et nous ne pensons pas qu'aujourd'hui personne songe à la contester.

Du reste, ce genre d'études préalables ne s'applique pas uniquement aux travaux à exécuter sur la terre ferme. Une récente expérience a prouvé que, *»us une profondeur d'eau appréciable, il n'était pas impossible de reconnaître l'allure des couches que la mer dérobe à nos regards, sans employer à cette recherche autre chose que les outils de sondage les plus élémentaires. C'est ainsi que le projet de tumiel sous-marin entre la France et l'Angleterre a pu être débarrassé à peu de frais de quelques incertitudes que l'exécution définitive du travail semblait être seule en mesure de lever.

Enfin l'art qui importe le plus à la prospérité des nations, l'agriculture, ne saurait demeurer étranger à la Géologie, depuis qu'on a compris la nécessité de de restituer méthodiquement au sol les éléments que les récoltes lui enlèvent sans retour. L'expérience acquise dans les essais de cartes agronomiques a

démontré que le meilleur travail de ce genre était encore une carte géologique à grande échelle, tant la concordance est parfaite entre la nature du sous-sol et les divisions stratigraphiques qu on y peut établir. D'ailleurs la Géologie seule a qualité pour faire connaître aux agriculteurs les gisements d'amendements minéraux, et elle s'est trop bien acquittée de cette tâche, en ce qui concerne les marnes et les phosphates de chaux, pour que l'utilité de son intervention puisse être désormais méconnue.

Nous n'avons voulu rappeler ici que les principales applications de la Géologie. Mais combien d'autres mériteraient encore une mention ! L'art militaire, par exemple, peut tirer un parti considérable, non seulement du relief, mais de la nature du sol et, entre les mains d'un tacticien instruit, une carte géologique viendra fort à propos compléter les indications de la topographie. On sait quel rôle important jouent, dans la défense du sol français, les diverses zones concentriques qui, de l'Ardenne à la Bourgogne, d'une part et de la Champagne aux Vosges, d'autre part, entourent si régulièrement l'Ile de France. Ces zones, dont chacune est limitée à l'est par une falaise où ne s'ouvrent qu'un petit nombre d'étroits passages, correspondent à autant de systèmes stratigraphiques bien distincts et nulle part leur importance et leur homogénéité ne s'accusent mieux que sur une carte géologique. S'agit-il de choisir d'avance un campement, de déterminer l'emplacement qui convient le mieux à un corps de cavalerie, ou le terrain sur lequel des manœuvres d'artillerie seront le plus faciles, une carte de ce genre offrira, même en pays inconnu, sinon le moyen de trouver la meilleure solution, du moins celui d'éviter de grosses fautes, impossibles à prévoir avec les seules ressources de la carte topographique, même la mieux faite. L'avantage de telles indications sera encore plus sensible s'il faut proposer l'ouverture de tranchées d'attaque ou la construction d'ouvrages de fortification passagère ; car on pourra éviter d'en fixer la place sur des affleurements de roches dures, connaissant à l'avance, rien que par la légende de la carte, ceux des terrains où tout travail de sape rapide serait impossible.

La peinture elle même n'est-elle pas intéressée à ne point méconnaître les traits principaux de la structure du sol, traduits en caractères si fidèles, mais parfois si difficiles à définir, dans la physionomie extérieure du paysage? Certes, le grand art s'accommode mal des menus détails et de même qu'on saurait mauvais gré à un paysagiste de vouloir reproduire avec exactitude les caractères distinctifs des espèces végétales, de même il serait difficile d'applaudir aux efforts qu'il ferait pour accentuer la nature minéralogique des roches formant le fond de son tableau. Mais sans tomber dans un tel excès, quel avantage n'y a-t-il pas à savoir mettre en évidence, par quelques coups, largement donnés, de crayon ou de pinceau, soit l'allure de la stratification, soit celle des grandes surfaces de division des roches? N'est-il pas facile d'apprécier, du premier coup d'œil, la supériorité d'un paysage où l'on a su faire une juste part aux différences intrinsèques des masses minérales?

En résumé, il n'est guère de domaine où la Géologie n'ait entrée et s'il est excessif d'en conclure que la connaissance de celte science s'impose indistinctement à tout le monde, du moins n'est-ce pas trop exiger dé ceux qui, dans une mesure quelconque, ont affaire au globe terrestre, que d'attendre d'eux de fréquents appels aux spécialistes à qui la st inclure de ce globe est familière. Sans doute il y a des sciences, comme la mécanique, la physique et la chimie, dont nous sommes amenés chaque jour à réclamer l'intervention dans les choses de la pratique. Mais aucune ne jouit de ce privilège au môme degré que la Géologie, parce qu'aucune ne répond à un aussi grand nombre de besoins primordiaux. C'est dans le sein de la terre que l'homme est contraint d'aller chercher, à la sueur de son front, tout ce qui importe au développement de la civilisation matérielle et si le soleil fournit, par ses radiations, l'impulsion nécessaire aux réactions de la vie organique, c'est encore de la terre que dérivent toutes les substances sur lesquelles cette énergie est appelée à se dépenser. La science qui s'applique à définir l'ordre suivant lequel les matériaux du globe ont été disposés est donc associée, plus intimement qu'une autre, à ce qui fait le fond même de notre existence mortelle ; on peut dire d'elle qu'à toute heure elle intervient utilement pour faciliter à l'homme l'accomplissement de sa tâche quotidienne. De là découlent à la fois l'ampleur du rôle qu'elle joue dans l'ensemble de nos connaissances et le caractère particulier des jouissances qu'elle procure, lorsqu'elle nous conduit, par degrés successifs, jusqu'à ces sommets d'où le regard découvre les grandes lignes du plan de la Création. Chacune de ces satisfactions est le fruit, plus ou moins immédiat, d'un labeur imposé par les besoins mêmes auxquels l'homme est assujetti. La source en est saine autant que l'expression dernière en est élevée et au même titre que les résultats matériels dont les doctrines de la science ne font que traduire la signification philosophique, elles méritent d'être regardées comme la juste récompense de notre fidélité à la grande loi du travail.

-i» DIVISIONS DE L'OUVRAGE.