CHAPITRE LE

Constitution géologique de la chaîne du Donetz.

En exposant dans ce chapitre les faits et les idées qui doivent compléter la description physique de la chaîne du Donetz, je me conformerai à plusieurs règles qu'il semble convenable d'observer dans tout ouvrage de géologie descriptive.

La règle la plus essentielle, à mon avis, est de séparer autant que possible de la description des faits toutes les considérations théoriques qui s’y rattachent ou qui s'en déduisent d’une manière plus où moins immédiate. Il est sans doute fort difficile d'étudier la nature, sans être préoccupé de quelques hypothèses qui s’intercalent, comme pour les lier ensemble, aux faits qu'on a sous les yeux ; souvent même cette disposition d'esprit est favorable à l'observation, surtout pendant de lointains voyages ; elle est alors un stimulant presque indispensable pour soutenir l’attention du géologue au milieu de difficultés sans cesse renaissantes ; elle met ainsi en saillie beaucoup de faits qui seraient restés inaperçus et auxquels une découverte postérieure peut donner beaucoup d’in— lérêt; cette disposition est d’ailleurs sans inconvé-

nient, si l'observateur n’accorde à ses préoccupations hypothétiques que l'importance qu'elles méritent, et s'il est toujours disposé à les modifier à mesure que la convenance lui en est démontrée par l’observalion.

Ce que je viens de dire de l'étude des faits naturels, n’est pas applicable à leur description : placé au milieu d'eux, l'observateur est toujours ramené par l'évidence des choses au sentiment de la vérité ; mais il n'en est pas de mème du lecteur, si une fois exacte exposition des faits a été faussée par l'émission intempestive d’une théorie erronée où incomplète. Tout auteur qui traite un sujet, même très-spécial, d'histoire naturelle, doit être assez modeste pour penser que ses {ravaux ne sont pas le Hérer mot de la science : 1l peuttoutau plus prétendre à signaler des vérités nouvelles, et ne doit jamais oublier que cellesei ne seront entièrement dévoilées que par une 1ongu succession de travaux: Préoccupé de la Pa ae lité et de progrès, beaucoup plus que du désir e :

nr incénieux, l'écrivain des sCIences vaturelles Rio: 7, Li: réer des matériaux que ses doit surtout s'attacher à CreE

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et de les immobiliser en quelque

dés choses décrites, ant tout d'abord dans le cadre

sorte, en les emprisonn d’une idée systématique, que peut-être dans le cas de rejeter. de Ces considérations me paraissent CONVENIr à la geo- Jogie beaucoup plus encore qu'à la plupart des autres sciences d'observation. Si, grâce à d'illustres travaux, lagéologie peut déjà indiquer les principales lois qui ont présidé à la distribution des grandes masses minérales composant la surface du globe, il s'en faut de beaucoup cependant qu’elle soit en mesure de fournir l'explication complète d'un seul fait considéré sous toutes ses faces. Si l'on essaye, en effet, de rechercher comment l’action des forces géologiques, telles qu’on les conçoit aujourd’hui, peutexpliquer tous les faits observés dans la localité la plus circonscrite, on se trouve bientôt conduit à reconnaître limpuis-

la science sera bientôt

sance de ces théories. Cette imperfection de la science üent à des causes sur lesquelles je n’ai point à insister ici : Je me contente de la constater et d'en conclure que nous sommes loin de connaître tous les rapports qui existent en géologie, entre les causes et les faits de détail ; que par conséquent, un ouvrage, spécialement consacré à l’étude de beaucoup de faits de cette espèce, doit être autant que possible soustrait à l’influence exclusive de théories nécessairement incomplètes.

Je ne concevrais pas d’un autre côté qu'après avoir coordonné un grand nombre d'observations, on ne cherchät pas à en déduire des conséquences. Quelc

que 4 :

ni VOYAGE

exacte qu'elle puisse être, une description ne peut Jamais suppléer complétement à la vue des faits; sous beaucoup de rapports, l'observateur est plus à même que qui que ce soit, d'établir ces conséquences : et lors même que celles-ci sont imparfaites en quelque point, elles ont encore ordinairement un certain reflet, dû à l'évidence des choses, qui peut mettre le lecteur sur la voie d'une vérité plus complète. Je satisferai aux deux convenances que Je viens d'indiquer en exposant les faits géologiques observés dans la chaîne du Donetz, dans un paragraphe distinct de celui qui sera consacré aux déductions théoriques que ces faits m'ont suggérées. Chacun sera ainsi dans le cas d’apprécier l’exactitude de ces conséquences et de rectifier au besoin celles qui paraîtraient erronées.

Quant aux règles qui doivent présider à la description des faits géologiques, la plus importante, selon moi, est de distinguer soigneusement CEUX qu'il convient d'exprimer à l’aide du dessin, de ceux qui ne peuvent s'exprimer qu'au moyen du discours. La carte la plus médiocre indique, beaucoup mieux que ne le pourrait faire un gros volume, tout ce qui Se rattache à la distribution géographique des DAAURE à Ja direction et à l’inclinaison des roches. J'ai toujours pensé en conséquence qu il était inuule Se se pliquer, par des énumérations de se natu do texte d’un ouvrage géologique : il suffit d'y cu dre les détails moins nombreux qu' se rappot se à la nature minéralogique des roches, à la compo:

tion des terrains, et en général aux faits que la gravure ne saurait exprimer. | j Telle est la direction d'idées qui a présidé à la rédaction de la carte, pl. ["° jointe à cet ouvrage sous le titre de : Carte géologique de la chaine carbonifere du Donetz el de ses huit groupes de houillères. Je me suis appliqué à | figurer, de la manière qui m'a semblé la plus claire, tous les faits essentiels concernant la constitution physique de cette contrée. J’ose espérer que les personnes qui auront à décider les questions que soulèvera l'exploitation des richesses minérales du Donetz, trouveront sans fatigue, à la simple vue de la carte géologique, la plupart des faits qu’il importera de prendre en considération ; j'espère également que, sans recourir aux détails que j'ai dû présenter dans les deux paragraphes de ce chapitre, dans un but plus particulièrement scientifique, on pourra apprécier avec le secours de cette carte la convenance des solu-

lions que je propose dans le chapitre IV, touchant plusieurs de ces questions.

S I. —Exposé pes rarTs GÉOLOGIQUES.

La chaîne du Donetz est composée de huit forma tions principales ; Je les décrir vant l’or d'articles

al SuCCessivement, sui-

dre d'ancienneté, dans un pareil nombre ? RO , , .

, dont l’objet est énoncé CI-après :

Art.

- Formation cristalline du Dniéper.

T— Carbonifère.

). — des marnes de Bakhmouth.

er Ze

4et 5. Formations crétacées.

— à Formation tertiaire de la steppe pontique. l —— d'eau douce de Taganrog.

. Terrains de transport récents.

La mission qui m’appelait dans la Russie méridionale m'a naturellement conduit à diriger spécialement mes observations sur la formation carbonifère ; celle-ci constitue d’ailleurs la plus grande partie de l chaîne du Donetz : j'aurai donc à insister particulière. ment sur la description de cet étage caractéristique.

Re : me fe Arr. 4%. — Formation cristalline du Duiéper.

La formation cristalline que signale la carte géologique, pl. l”, au sud-ouest de la chaîne du Donetz, est l'extrémité d’une puissante arête constamment composée de roches de mème nature, el dont nous avons suivi les 1races depuis Brody, à la frontière commune de la Gallicie et de la Wolhynie, jusqu'au Kalmious, petite rivière qui débouche dans la mer d'Azovy à Marioupol. La longueur totale de la formation est de 950 kilomètres : sa largeur moyenne dans s où elle est complétement à découvert, ndiquent ailleurs les points isolés qu'on

à au-dessous de formations plus MmOe 130 kilomètres:

jte, celte direcns contredit ce

les localité ou celle qui aperçoit a etl dernes, est presque constamment d Ces vastes proportions; celte régular tion absolument rectiligne placent 54 :

massif de roches anciennes aû premier rang parmi

at en Si grand

les formations analogues qui existe

nombre dans la grande presqu'île, que forme l'Europe à l'ouest de la Baltique et de la mer Noire. |

Le Kalmious dessine exactement la limite ortentale de la formation cristalline : c'est à peine si l’on retrouve celle-ci à découvert lorsqu'on remonte jusqu à 2 ou 3 kilomètres, les petits ravins qui débouchent dans la rive gauche de cette rivière. Au nord et au sud au contraire, les bornes de la formation ne sont jamais apparentes; il est mème fort rare que les mouvements du sol signalent les limites où les roches cristallines sont recouvertes par les terrains plus modernes. La partie de cette formation comprise entre le Dniéper et le Kalmious est presque toujours cachée sous des détritus pulvérulents et sous une épaisse végétation : c'est une véritable steppe qui se trouve à peine distinguée de Join en loim, par quelques ondulations et plus rarement par quelques affleurements de roches, de la région tertiaire située au sud, sur le littoral de la mer d’Azov. Les cours d’eau, qui y prennent naissance et qui portent leur tribut en sens opposés vers la mer d’Azov et le Dniéper, prouvent à la vérité que les roches cristallines forment partie d’une arête culminante ; mais les mouyements de terrain sont si peu prononcés, que je n'ai jamais rencontré une localité où la simple vue des lieux püt faire soupçonner l'existence de ce relief : Ces cours d’eau, qui ont ordinairement creusé leur: hi dans le massif cristallin, permettent encore au géologue d'en étudier de loin en loin |

A )gu à COMPO- SItIOn 7 ique Nn minét alogique.

La formation cristalline, dans les divers points où nous avons pu l’observer, notamment pres du Dniéper et du Kalmious, et le long de la route qui conduit de Marioupol en Crimée, semble essentiellement caractérisée par la présence d’une très-grande variété de roches, résultant de l'association d’un petit nombre de minéraux simples. Il est fort rare que ces roches conservent, sur une longueur de 100 mètres seulement, une composition identique; souvent, au Con taire, on peut observer dans un rayon de quelques mètres des types très-différents.

Les minéraux simples qui dominent dans cette formation me paraissent être, suivant l’ordre de leur abondance : le feldspath orthose, lamellaire , saccharoïde ou compacte, ordinairementrose pâle, moins communément blanc, verdâtre, rouge foncé, etc... ; le quartz hyalin, demi-diaphane ou fortement translucide, à éclat gras , incolore ; lamphibole verte ou noire, lamellaire ou en petits cristaux. A ces minéraux sont associés assez fréquemment le mica , presque toujours verdatre ; et, de loin en loin, l’albite, d'un blanc nacré : on n’y rencontre que rarement des espèces bien caractérisées de pyroxène, de diallage, d'hypersthène, de grenals , de tale, de chlorite, de serpentines, elc.

Ces minéraux, par leur association en diverses proportions ou à divers états, constituent Îles roches suivantes, que je vais décrire à peu près dans l’ordre de leur abondance relative.

La pegmatite est sans contredit la roche dominante de cette formation : son type le plus ordinaire est composé de feldspath rose à petites lamelles, formant une masse dominante dans laquelle le quartz se trouve disséminé assez régulièrement en petits fragments; çà et là on y rencontre accidentellement quelques mouches d’amphibole où de mica. Parmi les nuances en nombre infini que présente cette même roche, jesignalerai les suivantes, comme les plus habituelles. — Pegmatite graphique, dans laquelle le quartz est aligné d'une manière régulière en fragments de grosseur à peu près égale. — Pegmatite très-quartzeuse, où le feldspath est si rare, qu’on ne peut l’apercevoir dans les cassures fraiches : dans les cassures anciennes, au contraire, le feldspath, qui empâte les fragments de quartz hyalin, se distingue aisément de ce dernier par la couleur mate que lui donne un commencement de décomposition; les échantillons très-quartzeux à grains fins se distinguent fort difficilement de certaines variétés de grès : cette erreur toutefois n’est possible que dans les collections, car sur le terrain de nombreux passages rappellent suffisamment la nature cristalline de cette roche. — Pegmatile à très-gros éléments, à feldspath lamellaire is : a à quartz hyalin translucide, contenant Ça el à de beaux eri À :

quartzeuse RE Re =: D

rs FL TO nn 7 lOIUSIREIN colorée “à “1 es 2 ee en particules disSoutes dans toute la masse.

64 VOYAGE — Enfin d'innombrables passages des variétés précédentes aux autres roches cristallines.

La pegmatite se présente ordinairement en grandes masses amorphes, irrégulièrement sillonnées par de larges fissures ; cependant on la rencontre aussi trèssouvent en masses décidément stratifiées, où l’existence des strates est rendue évidente à la fois par des fissures analogues à celles qui caractérisent les dépôts de sédiment et beaucoup de roches métamorphiques, et par des différences de composition ou de structure parfois très-prononcées dans deux strates contiguës.

J'ai souvent observé dans d’autres parties de l'Europe ces mêmes symptômes de siratification dans les roches éminemment cristallines ; et ils m'ont toujours semblé plus tranchés que ne l’indiquent ordinairement les descriptions classiques.

Le diorite se rencontre avec des nuances encore plus variées, el pour ainsi dire à chaque pas, àu mMilieu des pegmatites. On trouve çà et là des Lypes parfaitement prononcés présentant, à peu près en égales proportions, Le feldspath et l'amphibole lamellaires ; mais la variété la plus commune Se compose de feld-

amellaire, cristallin ou mème compacte, Impre-

spath | mpré cé fermant çà et là

né de matière amphibolique, et ren us

de l'amphibole distincte: Parmi les nuances les pu

SU 8. — Diorite communes Je signaleraiencoreles suivantes: De

"oi sant en grand une couleu

orenu gubsaccharoïde, ayant en 8 “

se erdâtre, et présentant en petit une multitude ce

OT 1S- j ar ,

DANS LA RUSSIE MÉRIDIONALE. 65 cristaux parfaitement soudés, en sorte 1 l'hétérogenéité ne se manifeste plus que par la différence Le couleurs : cette roche ainsi mouchetée offre, lorsqu on la considère à la loupe, de la ressemblance Lis POP grauwakes. — Diorite DAC pt a | chars la nature de cette dernière roche, qu'il est si facile de confondre avec plusieurs autres roches compactes, est . indiquée sur le terrain par des passages au diorite cristallin, et dans les collections par: la propriété de fondre facilement en verre noirâtre. Quelques diorites compactes sont encore signalés par une grande quantité de mouches pyriteuses brillantes que je n’ai jamais remarquées dans les pegmatites, — Diorite très-chargé d’amphibole lamellaire, miroitante, noire, où le feldspath est à peine visible. — Diorites passant au leptynite, composés essentiellement de feldspath: grenu subsaccharoïde, dans lequel sont disséminées des particules aciculaires et miroitantes d’amphibole verte.

Parmi les minéraux subordonnés que présentent les diorites, je signalerai : des masses assez considérables d'amphibole cristalline rayonnée, fibreuse, d’un beau vert, où les interstices des fibres sont souvent remplis par de la chaux carbonatée blanche lamellaire ; de peutes veines de chaux carbonatée fibreuse dont les fibres sont perpendiculaires aux surfaces des veines.

Le diorite se décompose fréquemment, et donne lieu à des masses friables, rougeâtres, dont les principales fissures sont imprégnées d'hydroxyde de fer.

Les porphvyres sont. apres les espèces que je viens

66 ANVOYAGE

de décrire, les roches les plus abondantes de la formation cristalline ; les variétés en sont tellement nombreuses, qu'il serait impossible d'indiquer dans cette descripuon celles que nous avons recueillies. Rarement on rencontre les types les plus prononcés de cette classe de roches; on trouve cependant sur les deux rives du Kalmious d'assez belles variétés de porphyres veris et rouges, à pates compactes ou subcristallines de feldspath, contenant çà et là de larges cristaux de feldspath ou d’amphibole ; quelquefois ces mêmes cristaux se reproduisent dans des diorites à grains fins, et forment ainsi des diorites porphyriques. Certaines variétés sont, pour ainsi dire, doublement porphyriques : la pâte dominante est un feldspath compacte, Lerreux, rougeätre, fusible en un verre bulleux parfaitement blanc; elle renferme en premier lieu une multitude de petits cristaux de feldspath blanc aciculaire qui se fondent dans la masse rougeâtre, puis de gros cristaux de feldspath blanc lamellaire, tranchant fortement avec le reste de la masse. Certains porphyres ne présentent plus qu'une masse rougeatre, violacée, homogène; denorbDeness cavités indiquent la place de petits cristaux qui ÿ étaient originairement disséminés.

De même que les diorites, les porphyres RER assez fréquemment à l’aphanite; comme eux ils se décomposent fréquemment, ï dans ce . ne jours plus où moins chargés d'oxyde de fer. On y

contre accidentellement des noyaux d amphibole et

I e mulchaux carbonatée ; enfin ils se fondent, par UP

DANS LA RUSSIE MÉRIDIONALE. 67 litude de transitions différentes, avec les autres roches, et particulièrement avec les diorites.

Les porphyres paraissent abonder particulièrement vers la limite commune du terrain cristallin et du terrain carbonifère, le long de la rivière Volnovakba ; on en voit surtout des masses abondantes sur le Kal- -mious, aux environs de Sicoe : rapprochés en cel endroit des calcaires carbonifères, les porphyres contiennent souvent des veines de chaux carbonatée qui se fondent insensiblement dans la masse. On en suit constamment les traces sur les deux rives du Kalmious. au milieu des pegmatites et des diorites, notamment près de Laspi, de Nikolaevski et de Tchermalik où se présentent les plus belles variétés de celte roche doublement porphyrique que J'ai décrite précédemment. Les porphyres se montrent plus rarement au centre de la formation cristalline.

La syénite, beaucoup moins commune que les roches précédentes, forme cependant quelquefois au milieu de ces dernières des masses assez considérables. On trouve, par exemple, à Karane sur le Kalmious, une fort belle syénite à éléments de grosseur moyenne, composée de feldspath rose, lamellaire, dominant; d’amphibole noir-verdâtre, cristallisée, lort abondante ;etsouventdequartzhyalin. Des masses importantes de la même roche se voient encore à Laspi sur le Kalmious ; vers la source de la rivière

Aroyatoi , à la limite septentrionale de la chaîne granitique : e{c.

Lis VOYAGE

Abe granite se présente assez souvent dans toute l'étendue de la formation; mais il ne me parait pas qu'on puisse le classer au nombre des roches doininantes : plus fréquent peut-être que ne Fest la syénite, il ne semble pas former des masses aussi importantes que celte dernière roche. La plupart des granites que l'on rencontre ne sont que des exceptions dues à la présence accidentelle du mica dans les pegmatites; J'ai rarement observé près du Dniéper, non plus que daus la contrée du Donetz, ces roches riches en mica de diverses nuances, el qui apparaissent sur de si grandes étendues, avec des caractères constants, dans les chaînes granitiques proprement dites. Le mica est presque toujours vert et à très-petites lamelles ; les types les plus prononcés, mais assez rares, sont très-feuilletés, d’un vert pâle et ont l'éclat nacré; les variétés ordinaires sont vert foncé, peu feuilletées, et ressemblent tellement à l’amphibole de certaines syénites, qu'il devient très-difficile d’en faire la distinction. En résumé, la pegmatite se charge assez souvent de mica, et passe ainsi au vrai granite ; mais de fréquents retours au LYpe principal prouvent qu'entre le Dniéper et le Kalmious le granite ne peul être considéré comme la base essentielle du massif cristallin.

On trouve des granites bien caractérisés et d'un assez bel aspect, vu la couleur rose habituelle du feldspath, à Philonov sur le Kalmious; à Sara sur la même rivière, près du point où la formaion cristalline est recouverte par la formation ter-

iaire pontique; vers la source de la riviere Lozo-

vatoiï; etc.

Le gneiss parait êlre moins abondant SCORE que le granite dans le massif cristallin du Kalmious. Li trouve plusieurs variétés de cette roche dans la partie sud-ouest de ce massif, entre Marioupol et la Crimée: quelques-unes sont assez riches en grenats. Dans la branche orientale de la Kalichik, au-dessus de Tcherdakli, on voit affleurer en abondance des leptynites dioritiques où le mica remplace accidentellement lamphibole, et qui forment ainsi un véritable gneiss. Mais dans toutes ces localités, de nombreux passages vers les types dominants de la formation rappellent suffisamment [a profonde différence qui existe entre ces accidents locaux et ces puissantes formations de gneiss qui constituent ailleurs des montagnes enuères, ainsi que je l’ai observé, par exemple. en Espagne. dans la Sierra-Nevada.

Les nids de kaolin et les masses subordonnées de quartz hyalin et de feldspath lamellaire se présentent assez fréquemment dans la formation cristalline du Kalmious et du Dniéper ; mais les gites métallifères paraissent y être peu abondants : il résulterait des informations que j'ai prises qu'on n’en exploite pas un seul aujourd'hui dans toute l'étendue de la for-mation. J'ai eu cependant Occasion d'étudier chimiquement les produits d’un traitement mélallurgique

lort inc )pére sur | l i oiMplet opéré sur des minerais de cuivre ex-

70 VOYAGE traits à proxinute du Dniéper; ces produits paraissent provenir en partie d’un minerai carbonaté très-pur, et en partie d’une espèce antimoniale et arsenicale très-pauvre en argent. Au reste, ce manque apparent des gîtes utiles et des minéraux cristallisés qui accompagnent ordinairement les formations cristallines doit être attribué en grande partie à l’extrême rareté des localités dans lesquelles on peut observer cette formation, en même temps qu’à l'absence de l'homme dans plusieurs vallées où elle apparaît à découvert. Rien ne peut suppléer en effet, pour l'invention des mines, à ces explorations de chaque jour qui résultent des travaux d’une population agricole; recherches involontaires, peu actives sans doute, mais continues, patientes, et par cela même productives. En vain compterait-on sur les études scientifiques les plus consciencieuses : les ingénieurs et les savants ne découvrent que les mines qui leur sont d'abord signalées par les agriculteurs ; c’est la charrué et non le marteau du géologue qui précède partout la pioche du mineur.

J'aurais cependant ici d'assez nombreuses citations à faire si je tenais Compte de toutes les indications qui ne manquent jamais aux géologues et qui ne nous ont pas fait faute, mais dont il ne nous à pas été donne de vérifier l'exactitude. Le seul fait de ce genre que j'aie à signaler est un gite fort intéressant de Zir cons dans la branche orientale de la Kaltchik, à 15 kilomètres environ au-dessus de Tcherdakli. Ce minéral se présente sous forme d’octaèdres surbaissés, tres

nets. sans aucune indication de la forme prismatique : les dimensions ordinaires de ces cristaux sont COm— prises entre celles d’un grain de millet et d’une grosse lentille ; la couleur constante du minéral est le jaune rougeñtre. Ce zircon est toujours opaque, et se fait remarquer en général par la constance de ses caractères. Il est disséminé abondamment dans un leptynite très-compacle, à cassure grenue-esquilleuse, translucide sur le bord des esquilles, légèrement coloré en vert, et ordinairement parsemé d’une mulutude daiguilles capillaires d’amphibole verte. Dans les cassures fraîches, les zircons tranchent nettement par leur couleur avec la masse où ils sont empâtés : ordmairement ils sont en saillie sur cette dernière, et débarrassés par plusieurs de leurs faces. On les détache aisément, au moyen d’un instrument d'acier, sans que le leptynite y reste aucunement adhérent : la Séparation est si nette, que la roche conserve exactement le moule des cristaux détachés.

J'aurai occasion de présenter dans le paragraphe Suivant, relativement à cette même formation, plu- SIeurs vues générales qui me paraissent jeter quelque lumière sur la géographie et la géologie de la Russie méridionale : je prouverai, par exemple, qu'elle joue par Tapport au Dniéper un rôle exactement analogue — que jouent par rapport au Donetz et au Don eux aulr mali ’origi ne. es formations d origine plus récente. J'ai

conclu de c OC | ces rapprochements que, dans une classifi-

caüon géographique des formations qui constituent Je

4 ? L « LU f, 2 Ë

sol de l'Europe, la grande arête de pegimatites et de diorites qui traverse toute la Russie méridionale mérite à tous égards la dénomination que je propose dans cet ouvrage, celle de formation cristalline du Dniéper.

ART. 2. — [Formation carbonifere.

Le terrain carbonifère qui constitue essentiellement la chaîne du Donetz se montre au jour au moins sur les Lois quarts de la surface comprise dans le périmètre que j'ai assigné COMME limites à cette chaîne. IL s'étend en outre dans le même périmètre sous les formations plus modernes : on le voit, en effet, affleurer au-dessous de ces formations au nord-est, où il compose le promontoire de Privolnoé saillant au milieu d’une bande crétacée; à l'ouest, dans la vallée du Krivoi-Toretz, el même au delà près de Slavianka ; au nord, près de Pétrovskaïa, où quatre couches de houille sont aujourd’hui exploitées au milieu de collines crétacées, dans un relèvement du terrain carbonifère. Enfin il y a lieu de penser que celte même formation se relie aux puissants massifs carbonifères de même âge dont la présence à été récemment Signalée dans le centre et le nord de l'empire par MM. Murchison, de Verneuil, de Meyendort, Keyserling et Blasius. Une étude attentive des contrées comprises

entre la formation cristalline du Dniéper et la bande

carbonifère qui traverse les gouvernements de Ka-

DANS LA RUSSIE MÉRIDIONALE, louga et de Toula y ferait peut-être découvrir, au mi 2 = 3 U , k + na & À 1C A U CA É= lieu de formations plus récentes, plusieurs ilots | bonifères analogues à ceux que jai signalés sur la carte, pl FE, près de Slavianka et de Pétrovskaïa.

Tous les éléments de la formation que Je vais decrire appartiennent à cet ensemble de dépôts que les classifications géologiques les plus récentes s’accordent à maintenir dans le groupe carbonifère proprement dit. Les recherches persévérantes que j'ai faites pendant l’année 1837 et que M. Malinvaud a continuées sous ma direction pendant les deux années suivantes, n'ont pu nous faire découvrir dans la chaîne da Donetz la présence des dépôts de transilion : nous n'avons même pu retrouver la moindre trace du groupe silurien, qui s’est cependant déposé en masses puissantes sur le versant opposé de la chaîne cristalline du Dniéper, dans le golfe ouvert au sud-est, compris entre celte chaîne et celle des Carpathes. Tous les géologues, qui, à ma Connaissance, ont décrit la chaîne du Donetz, me semblent donc avoir Commis une erreur en signalant la présence des dépôts de transition entre les masses cristallines que J'ai décrites ci-dessus et. les roches qui recèlent les couches de combustibles minéraux exploités depuis longtemps dans cette contrée, Je crois inutile d'ail-

QC ? À © leurs de relever l'erreur plus évidente que l'on

L [2 Ç commise récemment en rattachant aux périodes de

transition la totalité des roches

inclinces de la contrée du Donetz.

anciennes à strates

M. Murchison a dernièrement établi que les dépôts de vieux grès rouge de la Grande-Bretagne et du nord de la Russie différaient essentiellement, par l’ensemble deleurs caractères zoologiques, des dépôts appartenant au calcaire carbonifère proprement dit: qu’en conséquence il convenait de détacher ces premiers dépôts du groupe carbonifère tel qu'il avait été établi par M. de la Bèche, et de Île considérer dorénavant comme un terrain spécial, caractérisant une période qu’il a nommée Dévonienne, el qui serail COM— prise dans la chronologie géologique entre les grandes périodes silurienne et carbonifère. Si cette distinction est en effet aussi tranchée que l’admet M. Murchison, il faudrait admettre, ainsi que je le démontrerai plus loin, que la période dévonienne n’est pas représentée dans la chaine du Donetz ; conclusion qui rendrait encore plus prononcée l'erreur qui à fait rapporter aux périodes de transition tout ou partie des terrains de cette contrée.

Je renvoie le lecteur à la carte géologique, pl. [”; pour toutes Îles considérations relatives à la distribution géographique et aux limites de la formation carbonifère, et je vais m'attacher d’abord à en décrire les caractères minéralogiques -

Les roches de la formation carbonifere appartiennent à trois grandes classes principales : 1° une série de roches extrèmement variées dont l'élément domiin et qui contiennent En outre,

nant est le quartz hyal le feldspath plus où

en proportions très-variables ,

DANS LA RUSSIE MÉRIDIONALE. 79 l’'amphibole

moins décomposé, le kaolin, le mica, s élé-

plus ou moins décomposée; en un mot, {ous le

: fs LS , Le —+ ments simples qui existent, avec un autre mode d’a

grégation, dans la formation cristalline du Dniéper ; 90 des schistes formés essentiellement d’une pâte terreuse peu consistante; 3° des calcaires compactes ou subsaccharoïdes. Ces diverses roches sont distribuées d’ailleurs en proportion fort inégale : ainsi les roches quartzeuses forment au moins les dix-sept vinglièmes du massif carbonifère ; les roches calcaires y entrent à peu près pour deux vingtièmes et les schistes proprement dits, pour un vingtième au plus. On trouve en outre, dans la même formation un petit nombre de roches de nature assez exceptionnelle que je signalerai après avoir décrit les trois types principaux.

Les espèces de la première classe sont des psammites, des grès, des poudingues, des arkoses, et de nombreux passages des psammites aux schistes et même aux calcaires.

Les psammites sont de beaucoup la roche domipante el conslituent au moins la moitié de la formaüon carbonifère. La variété la plus commune est essentiellement formée de grains de quartz hyalin, translucide où opaque, jaunâtre, ayant à peu près la grosseur d’un grain de millet ; ces grains sont presque toujours usés sur leurs arêtes, au point de devenir quelquefois complétement arrondis ; ils sont réunis par

un ciment de kaoli de kaolin dont la nature n’est pas douteuse

dans les variétés où les grains de quartz sontdegrosseur appréciable : le kaolin, blanc-jaunâtre, souvent friable, parfois assez endurei, remplit tous les interstices que laissent entre eux les fragments de quartz. I paraît cependant que la forte agrégation qui caractérise ordinairement ces psammites est due aussi à un ciment quartzeux : on remarque en effet que plusieurs variétés à grains moyens, qui n'ont conservé que peu de kaolin et qui sont criblées de cavités dues à la disparition de cette substance, présentent encore une très-grande dureté; les grains quartzeux y paraissent soudés directement les uns aux autres Sans aucune interposition de matière étrangère. Parmi les substances qui se trouvent disséminées dans les psammi- tes, il faut citer au premier rang le mica dont les plus fines paillettes, observées à la loupe, présentent encore l'éclat nacré. Le mica forme quelquefois partie essentielle de la roche : souvent il est accumulé dans les lits parallèles aux plans de stratification, suivant lesquels la roche tend à se diviser ; en sorte que tel psammile où abonde Île mica suivant ces plans naturels de division, paraît en être complétement dépourvu dans la cassure transversale. On trouve encore, dans la pâte des psammites, des fragments arrondis de jaspe noir, compacte et infusible au chalumeau, entièrement identiques avec Ceux que Je signalerai plus loin comme associés en grandes masses au terrain cristallin sur les rives de la Volnovakha: jamais je n'ai rencontré d'aphanite parmi ces grains noirs ; Je n'ai jamais non plus observé

DANS LA RUSSIE MÉRIDIONALE. 7 dans les psammites de fragments cristallins d'anphibole.

Les grains de quartz deviennent quelquefois beaucoup plus volumineux que je ne l'ai indiqué ; et, en prenant cette forme, les psammnites offrent tous les passages possibles entre le type que je viens de déecrire et les poudingues : toutefois ces variétés sont comparativement fort rares. Les variallons du type principal se manifestent surtout dans le sens opposé. Plusieurs vallées, et particulièrement la grande Kamenka, qui débouche dans la rive gauche du Donetz, au-dessous de Goundorovskaïa, sont presque constamment creusées dans des psammites très-micacés dont les grains ne sont distinctement visibles qu'à l’aide d’une forte loupe. Quelquefois enfin les éléments de la roche deviennent tellement ténus et sont tellement soudés lesuns aux autres que celle-ci parait complétement Compacte : ces variétés de psammites sont souvent tres-dures, à cassure esquilleuse ; ce n’est que sur les esquilles très-minces et translucides, et avec le secours d'une forte loupe, que l’on peut apercevoir la nature hétérogène des parties constituantes. Ces esquilles exposées à la plus forte chaleur du chalumeau ne Subissent pas de ramollissement, même sur leurs plus fines dentelures : elles perdent seulement leur couleur jaunâtre et leur translucidité et deviennent d'un blanc plus mat.

La variété que je viens de décrire, et qui est commune dans la chaîne du Donetz, par Passage du psammite ordinaire

assez ait être le a UN EYpE eXtréme que

j'ai rencontré çà et là affleurant au milieu des plateaux herbacés où son extrême dureté l’a maintenu en saillie au dessous des autres roches cachées à une faible profondeur par une couche de détritus et de terre végétale. Ce dernier est un grès exclusivement quartzeux, non micacé, d'une couleur grise uniforme, à grains excessivement fins qui ne se distinguent pas du ciment. J'ai trouvé ce grès en un petit nombre de localités fort éloignées les unes des autres, el Lou jours dans la situation que je viens d'indiquer ; il est également digne de remarque que ces grès m'ont toujours offert des empreintes identiques de végétaux, empreintes qui sont au contraire fort rares dans les psammites.

IL existe d’autres variétés de psammites à grains fins, fort différentes des variétés quartzeuses compactes que je-viens de décrire : elles sont en général très-chargées de mica : Îles grains quartzeux, d'une Lénuité extrème, sont en outre noyés dans un ciment argileux d’un noir bleuâtre. Cette variété de psammite, fort commune dans les parties de la formation où abondent les combustibles minéraux, se montre, Par exemple, très-fréquemment sur les rives du Donelz et de ses principaux affluents, entre Kamenskaïa el Diadine, et plus bas entre Ekaterinenskaïa et Oust- Bouistrianskaïa., Les beaux escarpements qui se voient dans les ravins d'Ekaterinenskaïa, de Nijni-Cébriakov sur la Bouistraïa, et de Roubejnoï, en sont presque exclusivement composés. Cette roche présente ordinairement une texture très-schisteuse el des couleurs

qui varient entre le brun-jaunâtre et le gris-nOIr foncé ; elle forme un véritable passage entre le psammile el le schiste argileux. Les auteurs qui ont signalé de grandes masses de schiste argileux dans la chaîne du Donetz, ont sans doute compris dans cette indication les psammites schisteux que je viens de. décrire. car le véritable schiste argileux avec les caractères que j'indiquerai plus loin n'a semblé être comparativement fort rare. Les psammites schisteux sont souvent infusibles au chalumeau : ils sont dans tous les cas beaucoup moins fusibles que les schistes argileux proprement dits.

Je signalerai encore une variété de psammite où abonde un ciment vert qui donne à l’ensemble de la roche une nuance verdâtre prononcée. Du feldspath non décomposé parait être associé aux grains de quartz que le ciment rend à peine perceptibles : la présence du feldspath semble indiquée par la fusibilité de la roche qui donne à un feu de chalumeau bien soutenu un verre presque noir. Cette roche forme le passage du psammite à une variété d’arkose que je . décrirai ci-après.

Les grès à ciment quartzeux pur se rencontrent peu dans la formation carbonifère : J'ai décrit précédemment le seul type bien prononcé que j'ai été dans le cas d'observer.

a ns dans la chaîne du | S roches qu'en deux localités, situées loutes deux à l’ouest de la formation carbonifère,

Savoir : sur le Kalmious, un peu au-dessus du village LS

de Béchev, eLaux environs de Slavianka, sur la route de poste d'Ékaterinoslay à Bakhmoutb. Ces poudingues sont formés de noyaux arrondis de quartz hyalin el de jaspe noir qui atteignent rarement la grosseur FE ee la masse dans laquelle ces noyaux sont suce est une sorte de psammite à très-gros grains, à ciment de kaolin et de silice.

L’arkose, moins rare que les deux roches précédentes, ne se montre qu’en un petit nombre de localités; elle présente plusieurs variétés ayant des caractères fort tranchés.On en trouvedes affleurements considérables sur toute la ligne de la Volnovakha, à la limite de la formation cristalline et de la formation carbonifère. Elle repose souvent sur les pegmatites, qui composent en beaucoup d’endroits la base des collines bordant la rive gauche de cette rivière, et elle alterne aussi avec plusieurs roches d'une nature particulière que je décrirai plus lom. Dans cette région, l'arkose se compose ordinairement de quartz hyalin et de feldspath plus ou moins décomposé empâLés dans du kaolin; le départ du kaolin donne lieu à des roches criblées de cavités, qui conservent néanmoins une grande dureté, et qui dans plusieurs localités sont exploitées comme pierre à meule. A Nikolaevski,

+ L 0 L 4 © L à hameau non marqué Sul Ja carte, situe environ «

mi-chemin de Volnovakha à Suilia, le quartz, presque diaphane, à fragments anguleux à peine on L associé à du feldspath lamelleux HOT HÉROTPON® forme une masse dont l'origine sédimentaire es pas douteuse lorsqu'on l'étudie dans toutes ses parles,

DANS LA RUSSIE MÉRIDIONALE. 81 mais qui, dans certains échantillons isolés, . distinguerail très - difficilement d'une pegmatite CHERE = és .

Ve autre variété qui se rencontre çà el là Join de la formation cristalline, au milieu des psamiles, est composée de très-petits grains de “au hyalin et de feldspath d’un blanc mat empâtés dans un ciment verdâtre, argileux, très-abondant, où l’on distingue quelques aiguilles d’amphibole. Cette roche est fusible au chalumeau en émail noirâtre, au nulieu duquel on : distingue très-bien les grains de quartz non altérés par le feu, et les grains de feldspath qui se sont fondus en pettes boules blanches. Elle est entièrement identique avec cerlames grauwackes des géologues allemands.

Enfin j'ai rencontré une troisième variété non moins remarquable au nord de Novo-Tcherkask, dans la vallée de la Grouchevka, à 3 kilomètres au-dessous des mines de houille qu’on exploite dans cette vallée. Cette roche a une structure tellement cristalline, que je lui ai tout d’abord attribué une origine ignée, et que plusieurs savants, fort experts dans la connaissance des roches, que j'ai consultés à dessein, en ont méconnu la véritable nature, Elle se compose de quartz et de feldspath colorés par de l’amphibole noir-verdâtre disséminée dans la masse en particules

trés-fines. L’analogie qu'elle présente avec certains diorites se trouve confirmée par |

‘apparence extérieure des inasses

qui s'élèvent au-dessus du sol en srosses boules décomposées à leur sur concentriques et souillées de

face par couches achesderouille. Laroche 1}

n'offre aucune stratification distincte, mais bien une série de fissures courant en diverses directions, et dont quelques-unes sont remplies de quartz gras compacte ou de quartz diaphane en gros cristaux. En eXaminant attentivement celte localité, où une carrière a été ouverte, on y découvre bientôt un passage insensible du Lype que je viens de décrire à un psamimite stratifié, dont la nature sédimentaire ne peul être douteuse et qui lui-même est pénétré par des filons de quartz.

Les faits que je viens de rappeler, et plusieurs autres encore sur lesquels il serait superflu d’insister ici, me paraissent confirmer en tous points la justesse des idées qui ont conduit M. D'Omalius d'Halloy à établir son espèce arkose CL}

Les schistes argileux proprement dits sont, comme je l'ai déjà indiqué, assez rares dans la formation carbonifère. Le type le mieux prononcé de cette roche est composé d’une pâte noir-bleuàtre, qui semble homogène même lorsqu'on la regarde à la loupe. Ces schistes ne sont jamais sonores comme l’'ardoise ; ils mont qu’une médiocre consistance, et peuvent presque tour jours être brisés par la seule pression de la main. Quelquefois la structure est très-feuilletée ; plus ordinairement les feuillets naturels ont une assez grande épaisseur, el ceux-ci, dans leur cassure transversale,

(4) Voir, l'ouvrage intitulé : des Roches considérées minéralogiquement, par J.-J. D'Omalius d'Halloy. Nouvelle édition ; Paris, 1841. —

Consulter la page 17 pour la définition de l'espèce arkose.

r'offrent plus que de faibles indices de structure schisteuse. Les joints naturels sont souvent recouverts d’un enduit brun-rouge ou jaunâtre qui porte le nombreuses empreintes de végétaux fossiles.

Quelquefois, et notamment au contact des couches de charbon de terre, le schiste devient plus terreux etmoins consistant, perd sa fissilité, et se convertit en une masse de couleur cendrée, Cette variété de schiste est beaucoup moins fusible que la précédente ; exposée à la plus forte chaleur du chalumeau ordinaire, elle donne un émail blanchâtre à peime ramolli.

Certaines régions de la chaîne du Donetz paraissent complétement dépourvues de schistes ; dans d’autres localités, et notamment dans celles où abondent les combustibles minéraux, on en rencontre des affleurements assez nombreux : ils ne forment Jamais cependant de grandes masses continues, comme Îles psammites ni même comme les calcaires.

Le calcaire, troisième type principal des roches du Donetz, se trouve ordinairement, mais moins souvent que le schiste, en couches subordonnées aux psammites ; il forme en outre, dans des localités peu nombreuses à la vérité, des masses continues extrêmement puissantes. La variété la plus commune est un calcaire compacte gris foncé, bitumineux , développant par le choc une odeur fétide; elle est quelquefois traversée en {ous sens par des veines de chaux carbonatée saccharoïde, blanche ou jaunâtre, qui la rendent propre à être employée comme marbre. Le calcaire

est parfois d’un noir très-foncé; plus rarement il est blanc, à peine jaunâtre, et entièrement identique aux variétés les plus compactes de la chaîne du Jura. Ces types prononcés se présentent partout où le calcaire existe en grandes masses ; ils se retrouvent aussi dans les localités où les couches sont très-minces et subordonnées aux autres roches de la formation. Toutefois, dans ce dernier cas, le calcaire montre souvent une tendance prononcée à passer par toutes Îles nuances imaginables, et souvent dans des points fort rapprochés, aux autres roches de la formation carbonifère, et notamment aux psammites schisteux.

Les masses les plus considérables de calcaire que j'aie observées dans la chaîne du Donetz sont situées à l'extrémité orientale de la formation carbonifère, dans la vallée de la Bouistraïa, entre Girnov et Obrouivskoï. Elles y forment de magnifiques escarpements verticaux qu'on ne s'attend pas à trouver dans une vallée peu profonde et au milieu de steppes à peine ondulées. Ces escarpements, qui se présentent ‘comme une exception très-singulière pour eelte con. trée, ont été probablement formés, à une période géologique fort reculée, par des causes particulières que je signalerai dans le paragraphe suivant. On rencontre aussi de puissantes masses calcaires dans le bassin de la haute Biélinka, qui débouche dans le Donetz, au-dessous de Licitchia-Balka, et surtout sur les bords des deux Volnovakha, près des limites de Ja formation cristalline du Kalmious.

Le calcaire est en outre, comme je l'ai déjà dit,

disséminé en couches minces, moyennement use ses de 2 à 10 décimètres, dans toutes les parties de la formation carbonifère : il affleure souvent avec les psammites proprement dits, mais 1l accompagne plus ordinairement les psammites argileux et schisteux ; très-souvent aussi il forme le toit ou le mur des couches de combustible minéral. C’est à peu près la seule roche que l'on voie de loin en loin affleurer dans les vastes plateaux herbacés qui composent en grande partie la surface de la chaîne; elle se présente, dans ce cas, sous la forme d’une crête saillante, dont on peut suivre quelquefois la trace rectiligne sur une longueur de plus de 100 mètres. Cette présence habituelle du calcaire sur les plateaux ne motive d’ailleurs aucune conclusion touchant la position ou l’abondance relative de cette roche dans les masses cachées par la terre végétale. Il faut se rappeler en effet que les strates du terrain carbonifère, étant ordinairement très-inclinées, présentent successivement leurs crêtes à la surface des plateaux ; et que les agents atmosphériques ont dû exercer pendant une longue série de siècles une action fort inégale, d’une part, sur les couches calcaires, de l’autre, sur les masses de psammites feldspathiques et de schistes au mnilieu desquelles les calcaires sont intercalés. On comprend aisément que les couches calcaires, qui sont les plus résistantes ont dû s'élever à la longue par rapport aux autres, et se dessiner en relief au-dessus d'elles.

Indépendamment de ces roches qu'on pourrait ap-

peler les éléments normaux de la formation carbonifère, on rencontre en un petit nombre de localités situées à l’ouest de la chaîne quelques gisements de roches exceptionnelles. L'une des plus remarquables que J'aie à citer est la dolomie, qui forme un massif isolé sur la rive gauche du Krivoï-Toretz, à quelques centaines de mètres au-dessus de la station de poste de Toretzkaïa : les rochers qu'on voit affleurer sur le bord du plateau sont en partie formés de calcaire compacte, grenu, jaunâtre, contenant des traces évidentes de corps organisés, dont l’espèce est indéterminable. Ce calcaire passe insensiblement à une dolomie complétement saccharoïde, de couleur jaunâtre ; celle-ci est criblée de petites cavilés Intérieurement tapissées de cristaux rhomboédriques , comme les dolomies métamorphiques les mieux caractérisées que j'aie observées soit dans les calcaires Siluriens au contact des laves volcaniques de l'Eiflel, soit dans les calcaires d’eau douce de Badajoz (Estramadure) au contact de roches dioritiques. Une analyse très-exacte de la dolomie de Toretzkaïa, faite par mon ami, M. H. Seybert (1), a donné :

Oxygvue Rapporl.

Chaux DOS RS 0,084; — Û Magnésie SE LEE 0,244 . .: 0,085 1 1 das œe . k : k Acide carbonique, trace do 040. 0,340 2% Résidu insoluble. 0,015

OA ESS rer 0,997

| | Jucine dans la cymo- (4) On doit à M.H. Seybert la découverte de la glucine dans Ja €}

) oO Doc DL DS niner au à AVAUX intéressants sur les nl € x de ÿ

Etats-Unis d'Amérique-

La dolomie de Toretzkaïa s'approche done plus que toute autre dolomie que j'aie eu occasion d'étudier, ou même que toute autre variété qui, à Ma COnNaIssance, ait été analysée, du type théorique représenté par la formule : CaC+MgC”. Ce massif calcaire semble être en connexion avec des psammites et des poudingues qu'on voit affleurer à peu de distance; malgré d’attentives recherches, je n’ai pu trouver à proximité de la dolomie aucune indication de roches cristallines. Au reste, pour le dire en passant, un des caractères distinctifs de cette formation carbonifère est précisément l'absence de toute infiliraion de roches ignées : bien que mon attention ait été souvent dirigée vers la découverte de cette classe de roches, je n’en ai jamais trouvé un affleurement en dehors des limites que j'ai assignées, sur la carte, pl. F, à la formation cristalline du Kalinious.

On retrouve encore des dolomies saccharoïdes parfaitement caractérisées sur la rive gauche de la rivière Volnovakha, où abondent, ainsi que je l'ai déjà annoncé, de puissantes masses de calcaire compacte. La AE de couleur grise, en masses irrégulière ment fendillées, et dénué stratificati start à 3 lomères environ ane Sulia : mais ici les roches cristallines pare ;

| allines se montrent à peu de distance des dolomies.

Cest au reste Sur la rive gauche de cette même que que les roches carbonifères, en se superpo- Sant aux roches cristallines qui sont à dé M posée s'écarte 1 A découvert sur see, $ écartent le plus des types ordinaires

précédemment décrits. Outre les arkoses demi-cristallines que J'ai déjà indiquées dans cette situation, on y observe des masses puissantes de jaspe noir, dont les unes sans stratification distincte, paraissent être en connexion avec les roches cristallines ; tandis que les autres, plus rares à la vérité, assez distinctement stratifiées, paraissent être une dépendance de la formation carbonifère. On trouve encore fréquemment dans cette même vallée, en strates alternant évidemment avecles arkoses d’agrégation, des quartz schisteux de diverses nuances, ordinairement d'un beau vert, très-compactes . à cassure conchoïde et très-esquilleuse : cette roche est absolument infusible au chalumeau : elle se décolore par l’action du feu et devient d’un blanc mat. Elle renferme des traces de végétaux ; on y à mème rencontré, entre Slilja et Karakouba, à 2 kilomètres au-dessus de ce dernier village, un gros fragment d'arbre fossile formé de quartz xiloïde blanc laiteux, plus jaspé que la roche elle-même. La colline où affleure cette roche présente la coupe suivante que je rapporte ici avec détail, parce qu’elle rappelle assez bien les caractères habituels du terrain carbonifere , au conact des roches cristallines , sur la limite de la Volnovakha.

4. Calcaire noir-bleu, dur, compacte, à Cassure unie, formant

commet déliicolline. 124102" me NE 4 m. OÙ

9. Calcaire de même texture, mais de couleur grise. : +: : 4 00

5. Quartz schisteux, vert, compacte, très-dur, infusible, . + 00

Les strates dece &.

£ : 9 DANS LA RUSSIE MÉRIDIONADI eo) Report. 11 mm. O0 Arkose ayant une apparence demi-cristalline , composee de quartz hyalin en fragments et de feldspath rouge, laminaire ou compacte, soudés par une pâte quartzeuse, verle, infusible comme la roche précédente. 0 30 à “ . . j La Quartz schisteux, vert, compacte, très-dur, infusible. ; 1 50 . Arkose demi-cristalline, nuancée de vert et de rouge comme D roche fes: 0h ut SCENE Re ete 4 00 Quartz schisteux vert, très-fissile, contenant un tronc d'arbre fossile, en quartz blanc laiteux ayant, dans sa section transversale, 0 m. 50 sur O0 m. 21: - . + . - - 1 350 . Argile rouge assez compacte. . + + + + + + + 1 20 . Quartz schisteux vert, compacte, dur... . . . 1 50 Arkose blanche, à grains moyens, très-dure. ri 00 Arkose blanche ou jaunâtre, à grains de grosseur variable, passant à un poudingue contenant des rognons arrondis de quartz compacte, sé décomposant à l'air. . . . . 3 00 . Arkose blanche, à grains parfois assez gros, devenant caverneuse en perdant le kaolin, exploitée comme pierre à MURS MEN SAS PRIS TE ALES 4 6 00 . Arkose à gros grains, blanche et rose, assez dure. . . . 8 00 Arkose blanche, à gros grains, dure, exploitée comme pierre de construction. SA LIL ES 00 Psammite schisteux, micacé, jaune-verdâtre, à grains fins, à ciment argileux, avec empreintes de végétaux, exploité comme pierre de construction. . MERE 2, 00 Porphyre rouge avec cristaux empâtés de feldspath blancjaunâtre : il paraît former toute la partie inférieuve de la colline où il se montre en gros blocs au-dessus de la végétation. A la base de la colline, on voit très-distinctement HD porphyre qui paraît y former deux couches bien réglées, épaisses de 2 mètres , en Stratification concordante ayec les Couches précédentes. L’épaisseur totale est environ, , :

lie belle coupe affectent Ia direction

moyenne N. 75° 0. (1) : elles sont fort peu tourmentées, de même, au reste, que la plupart des roches carbonifères qui recouvrent cette limite septentrionale de la formation cristalline : elles plongent vers le nord, sous un angle qui varie de 2 à 10 degrés.

Les roches qui constituent la formation carbonifere du Donetz, et particulièrement les calcaires, renferment une prodigieuse quantité de débris organiques qui ne laissent aucun doute sur la période géologique à laquelle il convient de rapporter cette formation. Les nombreux fossiles que nous y avons recueillis caractérisent, pour la plupart, exclusivement Îles couches de sédiment comprises dans l'échelle géologique, au-dessus du vieux grès rouge ou Lerrain dévonien (que M. Murchison lui-même n’a pas trouvé représenté dans nos collections du Donetz, par un seul de ses fossiles caractéristiques), et, au-dessous du terrain houiller proprement dit; il sera prouvé plus loin, en effet, que ce dernier terrain, ou plutôt celte série de dépôts, n'existe pas dans la chaîne du Donetz, du moins avec les caractères Spéciaux qu'on lui a reconnus en Grande-Bretagne, en France, en

Belgique et en Allemagne.

(4) J'indiquerai toujours, dans le cours de cet ouvrage, la ur d roches stratifiées par l'angle que forme avec le nord vrai une ligne sure lan des couches. Cet angle est toujours compté vers à 480°. Cette notation, Où toute autre analogue, pourrait encore être simplifiée, puis-

zontale tirée dans le p l'ouest.et peut varier de 0° si elle était généralement adoptée, qu'elle pourrait se réduire. à l'indication de l'angle.

Placée entre ces deux limites, la formation du Donetz correspond par conséquent , dans la série zoologique, aux dépôts qui ont été définis et rendus classiques par les corps organisés fossiles découverts à Visé (Belgique), Ratingen (Westphalie), Dublin (Irlande), Bristol (Angleterre), et autres localités analogues du Yorkshire, du Derbyshire , d'Écosse , etc. C'est pour moi un devoir de citer, à cette occasion, les savants d’après l'autorité desquels je puis faire ce rapprochement, et de leur exprimer ici toute ma reconnaissance pour les lumières qu’ils ont bien voulu me fournir, en examinant nos collections de roches du Donetz. J'espère d’ailleurs que le public savant accueillera avec confiance cette assertion, qui a pour garanties les connaissances spéciales de MM. Élie de Beaumont, Deshayes, de Verneuil, Bayrish et Murchi- Son. J'ai dû tenir d'autant plus à appuyer ces conclusions sur les noms que Je viens de citer, qu’elles sont contraires en plusieurs points aux opinions qui ont déjà été émises, et qu’elles ajoutent à la série des districts carbonifères une localité qui l'emporte, par son étendue et par sa continuité, sur toutes celles de l’Europe occidentale.

Le fossile que nous avons rencontré le plus communément dans la formation carbonifère du Donetz, est le Producta antiquata (Sow.). Parmi les localités où il abonde, je citerai surtout les houillères d'Ouspenskoé; celles de Licitchia-Balka : ; plusieurs ravins creusés dans la steppe à l’est d’ Hiterinentéi la vallée de la Bouistraia ; celle de la Kamenka; les

92 VOYAGE houillères de Pétrovskaïa, etc... Des milliers d'empreintes de cette espèce avec leur têt nacré, se trouvent souvent accumulés dans des fragments de calcaire très-argileux ayant moins d’un décimètre cube, Les Producta forment, sans contredit, legenre le plus commun dans celte formation : on y a rencontré fréquemment, outre l'espèce indiquée précédemment, Producta concinna (SoW.), Producta lobata (Sow.), Producta latissima (Sow.), Producta hemisphærica (Sow.), Producta giganeta (SOW.), Producta scabricula (Sow.), Producta fimbriata (Sow.). On trouve assez communément, dans les masses pétries de ces diverses espèces, des épines nacrées bien conservées, dont quelquesunes atteignent 3 centimètres de longueur.

Parmi les espèces appartenant à d’autres genres. et dont la détermination n'a point offert de doutes , je citerai encore : Spérifer mosquensis (Fischer, Orychtographie de Moscou), Spirifer rotundalus (Sow.), Spirèfer glaber (Sow.), Spirifer striatus (Sow.), Nerila spirata (SOW...

Indépendamment de ces especes qu'il suffit de citer pour caractériser le groupe carbonifère, notre collection de roches du Donetz comprend un très-grand nombre d'espèces bien connues pour la-plupart des personnes qui ont étudié spécialement les sales de ce groupe; mais Qui n'ayant point encore nd ne peuvent étre désignées par un nom spécifique. : citerai, par exemple, des Encrinites absolument identiques, pour leur forme et pour leur disposition dans la roche qui les renferme, avec celles qu'on trouve dans

La mème situation géologique à Mauock (Derbysbire), et à Halloy, près de Namur (Belgique). I est Les digne de remarque que cette identité d'objets si élotgnés se retrouve Jusque dans les plus petites RUGRESS de la roche qui porte l'empreinte de ces fossiles ; en sorte qu'aucun caractère ne permettrait de distinguer l'un de l’autre certains échantillons pris dans les trois localités. Ces encrinites présentent toutes les dimensions possibles, depuis le diamètre de 2 ou 3 millhimètres , jusqu'à celui de 3 centimètres ; elles se trouvent dans un quartz jaspé jaunâtre où d'un blanc laiteux. Ces quartz eux-mêmes forment des nids et de petites couches discontinues dans une puissante masse de calcaires compactes, qu'on trouve sur la rive gauche de la rivière Volnovakha, 4 kilomètres au-dessus de Suülia. Les encrinites se voient dans Îles . nids siliceux situés à la partie supérieure de l'escarpement ; les masses siliceuses situées à un niveau moins élevé paraissent ne plus en contenir.

Nos collections renferment encore un Producta bien caractérisé, que je n'ai pas vu figuré dans les ouvrages de Sowerby et de Phillips : il offre une certaine analogie de formes avec le Producta Martini (Sow.) ; mais il en diffère par ses moindres dimensions, et surtout par ses stries plus fines et plus régulières. Ce fos- sile, et la roche à laquelle il est adhérent, présentent une complète identité avec un échantillon provenant des environs de Bristol, classé sous le n° 720 dans A collection de l'École royale des Mines de Paris. Ce fait offre donc un nouveau motif de rapproche-

94 VOYAGE ment entre les formations carboniferes du Donetz et de la Grande-Bretagne.

Les schistes argileux friables, gris-cendrés, à pâte très-fine, qui accompagnent fréquemment les couches de charbon de terre dans la chaîne du Donetz, présentent parfois une multitude de coquilles pyritisées : tantôt ce sont de grandes coquilles, qui paraissent devoir être rapportées aux genres Unio et Mytilus; tantôt au contraire la roche est complétement imprégnée de très-petites coquilles appartenant probablement au genre Cypris. Tel est le cas, par exemple, du schiste charbonneux, friable, efflorescent. qui se trouve au contact de la couche de houille exploitée près du village de Biéloé, sur la rivière Biélaïa, l'un des affluents de la Lougane. M. de Verneuil, en voyant cette roche

dans nos collections, à été frappé de la complète identité qu’elle présente avec des schistes à fossiles pyriteux qu'il a eu occasion d'observer à Sain t-Servais près de Namur, et dans le Fifeshire en Écosse, sur la rive gauche du Forth, à 20 kilomètres environ au nord d'Édimbourg.

Parmi les espèces non décrites, je citerai encore un Spirifer, assez voisin du Spirifer strialus (Sow.), IAIS qui en diffère principalement en ce qu'il est plus bombé * M. de Verneuil le regarde comme absolument identique avec une des espèces qu’il a observées à Visé (Belgique).

Nos collections comprennent en outre environ trente espèces qui n’ont pu étre nommées par u personnes que j'ai consultées, et dont Je n'ai pu re

trouver les analogues dans les collections ou tEUE ouvrages auxquels J'ai eu recours. Les espèces es plus communes appartiennent aux House ce : al déjà cités, de même qu'aux genres Pulie Bel à 0p ut Asaphus, Calymene, Terebratula, Ammonites, ne Pecten, Nerita, Unio, etc... Les bellerophes Jen particulièrement dans la vallée de la Bouistraïa : on les voit quelquefois par milliers, formant saillie à la surface des calcaires exposés à l’action des agents atmosphériques. J'ai trouvé une assez grande quantité de petits trilobites, appartenant au genre Asaphus, dans des calcaires ferrifères subordonnés à des psammites schisteux, près du village de Vlaçov dans la vallée de la grande Kamenka ; ces mêmes calcaires, dont les analogues se retrouvent en plusieurs points de la formation, sont tellement pétris de coquilles, qu'on en Complerall parfois cent empreintes dans un échanüllon de dimension ordinaire ; ils présentent, entre autres genres, beaucoup d'empreintes d'Unio, d'Orthis très-finement striés, etc. Les mêmes trilobites abondent également, avec beaucoup d’autres espèces, dans les calcaires qui accompagnent les couches de houille de Licitchia-Balka. Trois ou quatre espèces d'Unio et un Pecten, assez semblable au Pecten papyraceus (SOW.), se rencontrent surtout dans les psammites schisteux et les schistes à empreintes qui accompagnent souvent les couches de combustible minéral. Enfin M. L. seau, qui à bien voulu étudier les espèces que renferme notre collection, a décrit sième volume de cet ouvrage, page 78

Rousnouvelles , dans le troi- 3, sous le nom

de Nautilus Leplayi (pl. XU, fig. 2, et 22.), l'une des espèces que distinguent les caractères les plus tranchés : ce beau fossile à été trouvé dans les psammites schisteux de Roubejnoï.

Les végétaux fossiles abondent dans la formation carbonifère du Donetz, mais ne paraissent pas y être représentés, comme les animaux, par un grand nombre d'espèces. M. Ad. Brongniart, qui a bien voulu étudier attentivement nos collections, a constaté que sous ce rapport elles présentent encore une analogie complète avec les formations carbonifères de l’ouest de l'Europe. On trouve parfois des empreintes végétales dans les psanunites, et particulièrement dans les variétés argileuses, à grains fins; mais ce sont les schistes argileux, notamment ceux qui accompagnent les couches de combustible, qu'on doit considérer comme le véritable dépôt de ces corps organisés. L’un des plus riches gisements de végélaux que j'aie eu occasion d'observer est l'excavation qui à été pratiquée à Ni] ni-Cébriakov, près de l'embouchure de la Bouistraïa, pour l'exploitation d'une des couches d'anthracite qui affleurent à quelques mètres du lit de cette rivière. (Voy. pl. IX, fig. 1).

En terminant cette énuméralion sommaire des Corps organisés fossiles de la formation carbonifère, je dois faire observer qu'il s'en faut Ale beaucoup qu'on trouve en celle contrée les facilités que presentent aux collecteurs d'especes fossiles les localités

DANS LA RUSSIE MÉRIDIONALE. on

classiques de l'Europe occidentale. Les calcaires où se rencontrent surtout les restes d'animaux ne SsonL Jamais exploités comme matériaux de construction, el on les recherche rarement comme pierre à chaux. Personne n’a pu nous indiquer la situation des principaux gisements; les découvertes que nous avons faites en ce genre ont été le résultat du hasard, et encore l'obligation où nous étions de consacrer spécialement notre temps à des recherches d’une autre nature nous imposait-elle la loi de n’explorer qu'avec une certaine réserve ces gîtes fossiliferes. Si, dans de telles circonstances, nous sommes parvenus à réunir beaucoup de débris organiques provenant de toutes les parties de la formation, je crois pouvoir en conclure que la chaîne du Donetz renferme sous ce rapport de très-grandes richesses. Je suis même convaincu qu'elle se trouvera placée au premier rang soit pour l'abondance, soit pour la variété des tes lorsque l'administration des mines, qui se montre en FA si zélée pour le progrès des sciences, aura a M are ne. , pendant longtemps , ule pourra disposer.

Pour compléter cette description de la format carbonifère, il me reste à indiquer les rapport “ gisement, de stratification et de se ; existent entre les roches dont je viens de décrire ne caractères minéralogiques et zoologiques. .

La pence qu'il importe avant tout de signa

ler est l'inclinaison considérable, ou plutôt la disposition tourmentée qu'affectent en général les roches de la formation carbonifère. Sous ce rapport, les variations les plus brusques et les plus répétées, depuis l’horizontalité jusqu'à la situation verticale, frappent à chaque instant l’œil de l'observateur; mais les localités dans lesquelles linclinaison est très-prononcée sont plus nombreuses et plus étendues que celles où les roches affectent une disposition peu inclinée ou horizontale, IT nest pas rare d'observer, dans l'intervalle d’une centaine de mètres, la mème couche se repliant plusieurs fois sur elle-même et présentant des pentes vers des directions opposées, avec des passages par l'horizontale ou par la verticale. Quant aux localités en petit nombre, où les escarpements semblent indiquer une disposition régulièrement horizontale , nous avons eu plusieurs occasions de constater que cette régularité n’était qu'apparente : les sondages et les études topographiques qui ont été plus particulierement dirigés dans les districts carbonifères où les couches semblaient affecter cette disposition, y onl' ordinairement démontré l'existence de failles et d’accidents compliqués qu'un examen purement géologique n’aurait pu faire soupçonner. Je pense donc être en droit de conclure de l’ensemble de nos observations que les couches de la formation du Donetz sont encore plus tourmentées et moins régulièrement ridées que la plupart des formations contemporaines de l'Europe occidentale.

Les couches carbonifères plus ou moins inclinées sont orientées suivant une multitude de directions : et à cet égard j'ai parfois constalé dans une localité wès-circonscrite les dispositions les plus opposées. Il faut reconnaître toutefois que les variations de direction sont incomparablement moins fréquentes et moins brusques que celles que je viens de signaler dans l'inclinaison. Il existe même plusieurs districts fort étendus dans lesquels les couches présentent, même avec une faible inclinaison, une direction absolument constante. À cet égard, la chaîne du Donetz rentre donc dans la loi générale, qui, au milieu de beaucoup d’exceptions locales, peut toujours être observée dans les formations de sédiment à couches redressées.

L'étude attentive de la stratification est toujours d'une haute importance, sous le rapport géologique ; mais cette étude acquiert un nouveau degré d’intérèt dans une formation qui, comme celle du Donetz, renferme de nombreuses couches exploitables : j'ai pensé en conséquence qu’il convenait de consigner sur la carte géologique (pl. 1°) un résumé des milliers d’observations que nous avons été dans le cas de faire dans toutes les parues de la formation carbonifère. A cet effet, Je me suis servi d’une notation simple dont j'ai déjà fait usage 1l y a quelques années, en publiant la carte géologique de l’Estramadure espagnole. pûr chaque point où la stratification a été étudiée, Ja üré un trail qui représente exactement la directon des roches en cette localité ; une petite flèche,

tracée au milieu ct sur l’un des côtés de cette ligne, sert à la fois à préciser le point où l’observation à élé faite, et à indiquer le sens suivant lequel la couche observée plonge au-dessous de la surface du sol. Il n'aurait pas été possible de figurer sur la carte tous les détails que nous avons été dans le cas de constater : J'ai en général extrait de mes notes de voyage, et de celles de M. Malinvaud, les observations où la direction était le mieux caractérisée ; quant aux localités assez nombreuses où la direction et Pinclinaison varient d’une manière prononcée dans des points fort rapprochés, et souvent dans le même escarpement, j'ai reproduit, suivant les circonstances, tantôt la direction et l’inclinaison moyennes, tantôt la direction et l’inclinaison dominantes. Les soins que j'ai donnés à cette partie de la carte me dispensent d'entrer ici dans des détails qui auraient absorbé, au détriment des autres sujets que j'ai à trailer, une grande partie de ce volume : j'espère que Île lecteur y trouvera tous les renseignements désirables touchant cet élément essentiel de la constitution géologique de la chaine carbonifère. Je puis donc me borner ici à indiquer les principa'es conclusions qui se déduisent de l’ensemble des faits observés.

On peut dire, dans une vue générale de la contrée, que les roches de la formation carbonifère sont dirigées de l’ouest-nord-ouest à l’est-sud-est : les trois quarts au moins des observations que nous avons faites indiquent des directions comprises entre N. 60° O. et N. 80° O; il existe même, ainsi que Je

DANS LA RUSSIE MÉRIDIONALE. 401 l’ai déjà indiqué, des districts fort étendus sn É. quels l’une des directions comprises entre ces se reproduit avec une constance remarquable. ers la limite septentrionale de la formation cristalline du Kalmious, sur les rives des deux CRT.

masses puissantes de calcaires compactes el d'arkoses que j ai précédemment décrites, affectent aie nairement la direction N. 65° O., et ne dévient guere que de quelques degrés au delà ou en deçà de ce terme moyen. Cette constance de direction est d’autant plus remarquable que les roches n’ont qu'une très-faible pente vers le nord : ordinairement 4 à 6°; très-rarement 12°.

Une régularité analogue, avec une direction à peu près semblable, se retrouve à l’angle opposé de la formation carbonifère, c’est-à-dire à l’est, dans la vallée de la Bouistraïa, près des limites suivant lesquelles la formation carbonifère plonge sous les couches crétacées. Les puissantes masses de calcaires etles psammites subordonnés qui abondent dans cette vallée, y affectent très-constamment la direction N. 75 à 80° O. avec une inclinaison vers le nord de 2 à 6°. Ces strates calcaires, qui forment dans le haut de la vallée des escarpements verticaux ayant jus— qu'à 40 mètres de hauteur, présentent en outre dans les points nombreux où elles affleurent, soit près de Ja rivière, soit au milieu des plateaux, une parücularILé qui pourrait induire en erreur si or

à n'y apportait une attention suflisante. Les plans de Stralfication ne sont ordin

airement indiqués que par des fissures peu

| prononcées : on y remarqueau contraire de nombreuses el larges fissures qui, pour la plupart, sont perpendiculaires aux plans de stratification, et qui coupent presque toujours ces plans suivant des lignes horizontales.

Si on n'était averti de celte circonstance, on pourrait souvent se tromper de 90°, sur l'inclinaison des masses calcaires qu'on voit cà et là affleurer en peutes masses au milieu des plateaux : on pourrait regarder comme plongeant au sud, dans une posion presque verticale, des roches qui, suivant le cas le plus général dans ce district, sont presque horizontales et plongent seulement de quelques degrés vers le nord.

Dans la partie de la formation comprise entre ces deux points extrêmes, et particulièrement dans les bassins hydrographiques du Mious et de la Krinka , on voit encore se reproduire, sur de très-grandes étendues, une direction intermédiaire entre celles que je viens d'indiquer, et qui ne varie guère que de N. 68° à N. 75’ O. Mais, dans toute cette partie de la chaîne, l'inclinaison est ordinairement très-considérable et présente, mème pour des points très-rapproches, les variations les plus prononcées. Ce qu'il y a de remarquable, c'esi que ces variations peur

vent être observées non-seulement lorsqu'on (raverse la succession des couches perpendiculairement à leur direction, mais encore lorsqu'on ue dans le sens de cette direction, l’aflleurement d'une mème couche. Ainsi On ne donnerait pas une idée exacte de la disposition habituelle des couches en les

comparant à de longs cylindres qui seraient engen— . drés par une ligne horizontale glissant sur es be directrice, ayant la forme la plus compliquée et présentant des points nombreux de rebroussement; il faudrait admettre encore que ces cylindres sont, pour ainsi dire, coupés en petits tronçons par des failles perpendiculaires à leurs arêtes; de telle sorte qu’en cheminant suivant la direction constante de ces arétes, on ne trouve souvent, entre deux éléments cylindriques contigus, aucune analogie, ni dans la nature minéralogique, ni dans l’inclinaison des roches. La constance de direction que je viens de signaler dans la partie méridionale de la formation ne semble pas se manifester au même degré à mesure qu’on s’avance vers le nord-ouest : on remarque aussi que dans cette dernière région les roches tendent à se rapprocher davantage de la direction nord-sud. Ainsi, la longue bande d’affleurements houillers qui accompagne, avec une régularité si remarquable, le cours du Krivoï-Toretz, depuis le ravin de Gélieznoé Jusqu'à l'embouchure du ravin Kalinovoï, offre déjà pour direction moyenne N. 59° O. En descendant la même vallée, on observe plusieurs fois, par exemple près de Toretzkaïa et de Droujkovka, la direction N. 45° O.; enfin, aux houillères de Pétrovskaïa, à l’ouest d’I- Zioum, point le plus septentrional où nous servé la formation carbonifère, les couches nées de cette formation pr direction N.

ayons obtrès-incliésentent moyennement la 5° O. Le promontoire de Privolnoé, qui forme un des points extrèmes de la limite nord de la

chaîne, présente aussi, au milieu de nombreuses variations, des directions très-rapprochées de la ligne . nord-sud.

La contréé adjacente à la rive droite du Donetz, comprenant les bassins hydrographiques de la Lougane et de la Kamenka, et les nombreux ravins débouchant dans le Donetz entre Podgornoiï et Diadine, offre, dans toute son étendue, les traces de dislocations très-compliquées ; on remarque néanmoins que lescouches, dans tous les points où elles sont fortement inclinées, affectent ordinairement des directions assez rapprochées de la ligne est et ouest, et que celles deces couches qui s'écartent beaucoup de cette direction moyenne n’ont en général qu'une légère inclinaison, et par conséquent une direction peu prononcée. On aperçoit clairement que la faible inclinaison observée dans ces localités exceptionnelles n’est pas, comme dans la parte méridionale de la formation, le résullat d’une cause qui a agi régulièrement sur une grande étendue : ce n’est qu’un accident produit par des forces complexes qui se sont mutuellement neulralisées, et dont la résultante, si l’on peut s'exprimer ainsi, 6sl d'autant moins accusée que les roches ont CONSer ve. une moindre inclinaison.

L'un des problèmes que je me proposais surloul de résoudre en étudiant d’une manière aussi spéciale les caractères minéralogiques, et ceux de la stratification des roches, était de tracer sur la carte diverses qe correspondant aux divers dépôts successifs quon.