CAHACTÈHES GÉNÉRAUX DU SOL
rochers granitiques et leurs crénelures quarzo-schisteuses ; les calcaires compactes des côtes arides et dénudées de la Provence ; les cimes découpées des Alpes et les magnifiques amphithéâtres formés par les granités ou les serpentines de l'Italie et par les roches calcaires et argileuses soulevées sur leurs flancs, n'ofFrent-ils pas une variété d'aspect qui se lie aussi bien à la nature des roches qu'à leurs contours. Lorsqu'on a longtemps habité ces falaises crétacées , ces collines ou plaines sablonneuses , ces montagnes granitiques ou calcaires , ces versants composés de couches diverses , n'a-t-on pas dans le souvenir mille remarques faites sur toutes ces roches , distinctes les unes des autres par leur coloration, leur dureté , et par les usages auxquels on les applique.
La composition du sol réagit autant que la forme sur les conditions de l'agriculture et de l'industrie.
Le sol fournit les pierres de construction et donne à chaque ville un caractère particulier ; n'y puise-t-on pas en outre les argiles céramiques, les marbres, les granités, les minerais, les combustibles minéraux? De telle sorte .que la composition du terrain se reflète à la fois dans l'aspect des constructions, et dans les fabrications manufacturières.
Celui qui veut étudier la composition minéralogique du sol , doit rechercher les dénudations que les terres végétales n'ont pas recouvertes, et les excavations naturelles ou artificielles qui ont mis au jour les roches vives. Sur les versants très-élevés, ces dénudations naturelles sont nombreuses ; les rochers y forment de fréquentes saillies; les eaux des ravins ont presque toujours atteint les roches en place , et leur mouvement en avive continuellement les surfaces. Dans les pays de plaine, au contraire, la terre végétale couvre souvent des superficies très-étendues , et pour constater la nature des roches sous-jacentes , on est obligé d'interroger les berges des cours d'eau , et surtout les puits et les excavations artificielles pratiquées pour exploiter les marnes , les argiles , les pierres à chaux ou à plâtre et les pierres de construction.
PHÉNOMÈNES SUPERFICIELS
En présence des roches vives, l'observateur examine tout d'abord leurs caractères de coloration et de dureté. La coloration est très-variable ; les teintes les plus ordinaires sont blanches , noires, jaunes, grisâtres, brunes et rouges; les tons verdâtres et violacés sont assez rares ; les bleuâtres le sont plus encore. Quant à la dureté , elle se reconnaît à la vivacité des angles et des arêtes des blocs détachés, vivacité qui, dans les substances dures , contraste avec les contours arrondis des blocs composés de substances tendres. La première inspection permet d'ailleurs de distinguer les roches scintillantes, c'està-dire qui font feu au choc de l'acier, telles que les roches quartzeuses ou feldspathiques ; les roches de dureté moyenne que l'acier raye, telles que les calcaires, les schistes ardoisiers, les gypses ; les roches molles et délitables, telles que les marnes et les argiles ; enfin , les roches incohérentes et désagrégées , telles que les sables, les cailloux roulés et les limons qui forment le fond de beaucoup de vallées.
Un examen plus attentif conduit bientôt à de nouvelles observations.
Parmi les roches, il en est un grand nombre qui sont simples, c'est-à-dire dont la composition se rapporte à un seul élément minéralogique.
Les roches calcaires et argileuses, siliceuses , sont généralement simples ; elles peuvent bien varier dans leur degré de pureté et se mélanger entre elles ou avec d'autres substances, par exemple avec des oxydes de fer, mais elles ne perdent pas, pour cela, le tissu homogène qui les caractérise. On donne ordinairement à ces roches la dénomination de lithoides, qui indique leur état compacte et sans apparence cristalline.
Il est , au contraire , d'autres roches dont le tissu est complexe et formé par l'enchevêtrement de plusieurs substances bien distinctes. Tels sont les gi unité», formés de feldspath lamelleux, de quartz vitreux et de mica. Tels sont les porphyres formés d'une pâte compacte dans laquelle s'isolent des cristaux de feldspath clivable et de quartz vitreux ; les
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basaltes, ruches noires et homogènes, qui contiennent des cristaux de feldspath grisâtre , de pyroxène noir et de péridot verdâtre et vitreux. Il en est de même de beaucoup d'autres roches formées d'éléments cristallins ou de pâtes minérales contenant des cristaux. On a appelé ces roches cristallines, pour les distinguer des roches lithoïdes.
Il existe une troisième classe de roches que l'on appelle roches d'agrégation. Elles sont composées de débris appartenant à toutes les autres , débris enlevés par l'action érosive des eaux, qui forment encore, dans les plaines et dans les vallées, des dépôts que l'on appelle souvent allumons, limons, sables et cailloux roulés. Leur origine se reconnaît non-seulement à leur disposition stratifiée en couches, mais encore à leur composition en débris de toutes sortes , roulés par les eaux sous forme de sables et de galets. Ces débris sont tantôt libres et incohérents , tantôt soudés par un ciment quelconque de manière à former des roches solides , que l'on nomme brèches lorsque les fragments empâtés sont anguleux , ou poudingues lorsqu'ils sont roulés en galets ovoïdes.
L'origine évidente de ces roches d'agrégation conduit à se demander quelle peut être celle des autres roches, lithoides ou cristallines.
L'étude des phénomènes qui modifient encore aujourd'hui les surfaces terrestres nous permettra d'apprécier les détails relatifs à la formation de ces diverses masses minérales, et même, en jetant un coup d'œil sur leur composition et leur structure, nous pourrons déjà reconnaître les traits les plus essentiels de leur origine.
Terrains sédiment aires. — Les ruches lithoïdes présentent une structure généralement slralifèe , c'est-à-dire en couches successives et superposées.
Quelques-unes de ces couches reproduisent les caractères des roches d'agrégation et sont évidemment le résultat d'un sédiment; elles alternent avec les roches calcaires, argileuses ou siliceuses, de manière à faire penser que celles-ci pourraient
TERRAINS SEDIMKNTAIRKS.
bien avoir la même origine. Si l'on examine, en effet, les détails de la composition des roches calcaires, argileuses et siliceuses, on y trouve une multitude d'indices de concrétions et d'actions sédimentaires.
Parmi ces indices, il n'en est pas de plus frappant que l'existence des débris organiques.
Les calcaires , ainsi que les roches siliceuses et argileuses , présentent fréquemment des empreintes et des débris organiques, parmi lesquels dominent les coquilles et les polypiers. Ces fossiles , analogues aux espèces qui peuplent aujourd'hui les mers, indiquent que les roches qui les contiennent ont été formées par des dépôts effectués dans la masse des eaux. Leur abondance est telle , sur certains points , et leur conservation si parfaite, qu'ils représentent évidemment de véritables bancs de coquilles fossilisées sur place et englobées dans les concrétions sédimentaires qui se sont accumulées sur elles.
Les polypiers forment, de nos jours et dans certaines mers, des agglomérations considérables qui constituent des bancs, des récifs et des îles entières. Nous retrouvons dans certains calcaires des agglomérations madréporiques analogues.
Ainsi , la réunion de ces trois grands faits : la stratification, l'alternance des roches lithoïdes avec des roches évidemment arénacées, l'existence dans certaines couches, de fossiles analogues aux mollusques et aux zoophites de l'époque actuelle , prouve que l'ensemble des roches lithoïdes a été déposé dans les eaux.
La stratification des roches se manifeste dans tous les détails de leur structure ; les délits qui déterminent les clivages dominants, les changements de coloration , les variations de pureté, de texture, etc., forment des lignes parallèles au plan de dépôt. En détaillant une couche , on peut ainsi la diviser en une série de lits successivement déposés , qui représentent autant de périodes et de phénomènes sédimentaires distincts.
On reconnaît parmi ces roches celles qui résultent d'actions
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mécaniques sur des roches préexistantes, actions qui ont dosagrégé et entraîné des débris et les ont stratifiés au fond des eaux ; les roches d'agrégation et les argiles se rapportent à ce mode de formation. D'autres paraissent résulter de véritables précipitations chimiques , telles sont les concrétions calcaires ou siliceuses, statifiées en couches plus ou moins épaisses. Ces concrétions forment en général des dépôts distincts , et quelquefois se mêlent aux roches d'agrégation auxquelles elles servent de ciment et dont elles ont consolidé les débris.
Toutes ces roches constituent les terrains sédimentaires , terrains qui couvrent aujourd'hui la plus grande partie du sol émergé au-dessus du niveau des mers , et dont la formation semble se continuer dans les mers actuelles, par l'accumulation des sédiments qu'y charrient continuellement les eaux courantes des surfaces continentales.
Terrains émptlfft. — Les roches cristallines ne sont pas stratifiées ; leur structure est généralement massive , et les délits qui les divisent sont disposés de manière à les séparer le plus souvent en blocs irréguliers, quelquefois en solides prisma-
Leurs formes se rapportent tantôt à celles de massifs montagneux et arrondis , tantôt à celles de masses aplaties , filons ou dykes, qui coupent et traversent le plan des roches stratifiées ; quelquefois à celles de couches peu étendues qui semblent avoir coulé à la surface du sol .
Les substances cristallines qui composent ces roches sont principalement des feldspaths (c'est-à-dire des silicates doubles d'alumine et de potasse, soude ou chaux) , des pyroxènes et des amphiboles (silicates doubles de chaux, magnésie et fer) . des serpentines (silicates magnésiens) , toutes substances fusi- Mes et analogues à celles que produisent les phénomènes volcaniques de l'époque actuelle ; elles sont cristallines , comme les roches qui , après avoir été fondues , ont été soumises à un refroidissement très -lent.
Ces caractères de composition , joints à œux de la forme
TERRAINS ÊIIUPTIFS.
et do la structure, conduisent à considérer les roches cristallines comme résultant d'actions éruptives ; origine complètement justifiée par les altérations minéralogiques que l'on observe souvent à leur contact avec les roches lithoïdes, et surtout par les perturbations qu'elles ont apportées dans leur stratification.
Ces dispositions des masses minérales cristallines, qui semblent être sorties à travers les couches stratifiées qu'elles ont altérées et bouleversées ; les analogies qui existent entre ces phénomènes et les phénomènes volcaniques de l'époque actuelle , démontrent qu'il existe et qu'il a existé de tout temps, en dessous de l'écorce terrestre, des roches à l'état de fluidité ignée, dont la réaction vers la surface se manifeste par des éruptions et des soulèvements. On a donc donné à ces roches cristallines les dénominations de terrains ignés ou èruplijs.
Les terrains éruptifs se rencontrent généralement dans les pays de montagne ; leur abondance est , en quelque sorte , en raison de l'étendue et de l'élévation de ces montagnes, c'est-àdire proportionnée aux bouleversements que l'écorce minérale du globe semble avoir subis.
C'est ainsi qu'un premier examen de la composition des roches, de leur structure, des formes qu'elles affectent, conduit à l'étude des théories géologiques. Ces plaines , ces plateaux , ces versants inclinés, seraient composés de roches sédimentaires formées par l'action des mers; ces montagnes, ces pics escarpés auraient été violemment soulevés par les roches éruptives qui les composent en grande partie , et telle contrée où l'on ne voit plus qu'une végétation luxuriante devrait son relief aux bouleversements et aux feux volcaniques.
Ces théories sur l'origine des masses minérales ont de tout temps séduit les esprits naturellement portés vers les études géologiques, mais on doit ne s'y laisser entraîner qu'après les avoir déduites de l'observation. La géologie a pour but plus spécial d'étudier le gisement des roches et des minéraux qui
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dérivent des actions ignées ou aédimentaires , de constater les relations qui unissent la série des masses minérales , et de classer ces masses, de telle sorte qu'en étudiant une surface on puisse indiquer à l'avance les roches qui peuvent se trouver audessous de celles qui sont visibles. Cette science doit être avant tout , le guide de ceux qui sont appelés à exploiter le sol . à y rechercher les matières utiles , depuis les matériaux de construction les plus vulgaires, jusqu'aux métaux les plus précieux et aux gemmes les plus rares.
Mais, pour atteindre ce but tout pratique, il faut connaître les conditions de formation de ces minéraux afin de pouvoir apprécier les détails de leur gisement. Nous commencerons donc l'étude de cette partie de la géologie par l'examen des phénomènes actuels de la surface du globe . phénomènes qui ont les plus grandes analogies avec ceux des temps passés.
Relief du SOI. Action des faux.
Les terres émergées au-dessus du niveau des mers forment environ le quart de la surface totale du globe.
Elles présentent des conditions très-variées , non-seulement d'après leur latitude et leur climat, mais encore d'après leur relief et ce que l'on appelle leur altitude, c'est-à-dire leur élévation au-dessus du niveau des mers.
Une grande altitude influe tout à la fois sur la température d'un pays et sur toutes les conditions de la surface. C'est , en effet, dans les parties les plus élevées des massifs continentaux que prennent naissance les ruisseaux et les rivières formés par les eaux atmosphériques ; ils y coulent en filets plus divisés et plus rapides , tandis que les parties les plus basses reçoivent ces eaux rassemblées en fleuves larges et tranquilles et les rendent à la mer.
Les cartes géographiques indiquent les tracés complexes des réseaux formés par les eaux courantes ; on y reconnaît facilement une des conditions principales du relief du sol, qui
