Chapter 17

On a découvert des preuves plus ou moins nettes d'un changement respectif de niveau entre les continents et la mer dans presque tous les pays situés dans cet hémisphère. Le capitaine Gray et d'autres voyageurs ont trouvé dans l'Australie méridionale des amas de coquilles soulevés appartenant à une époque géologique récente, ou à une des dernières périodes de l'ère tertiaire. Les naturalistes français de l'expédition de Baudin ont observé le même fait sur la côte sud-ouest de l'Australie. Le Rév. W.B. Clarke[3] trouve au cap de Bonne-Espérance des preuves du soulèvement de la région à une hauteur de 400 pieds. Dans les environs de Bay of Islands à la Nouvelle-Zélande[4] j'ai observé que, comme à la Terre Van Diemen, les rivages étaient parsemés, jusqu'à une certaine hauteur, de coquilles marines dont les colons attribuent la présence aux indigènes. Quelle que puisse être l'origine de ces coquilles, je ne puis douter, après avoir vu une coupe de la vallée de la Thames (37° S) dessinée par le Rév. W. Williams, que la contrée ait été soulevée en cet endroit. Trois terrasses disposées en gradins et formées d'une accumulation énorme de cailloux arrondis, se correspondent exactement sur les versants opposés de cette grande vallée; chaque terrasse a environ 50 pieds de hauteur. Quand on a étudié les terrasses que présentent les vallées des côtes occidentales de l'Amérique du Sud, parsemées de coquilles marines et formées pendant les intervalles de repos qu'a présentés le soulèvement lent de la contrée, on ne saurait douter que les terrasses de la Nouvelle-Zélande aient été formées de la même manière. J'ajoute que le Dr Diffenbach rapporte dans sa description des îles Chatham[5] (au sud-ouest de la Nouvelle-Zélande) qu'il est manifeste «que la mer a laissé à découvert bien des contrées, autrefois submergées».

Notes:

[1] La chlorophaeïte décrite par le Dr Mac Culloch (_Western Islands_, vol. 1, p. 504) comme se présentant dans une roche basaltique amygdaloïde, se distingue de cette substance parce qu'elle est inaltérable au chalumeau, et parce qu'elle noircit par l'exposition à l'air. Pouvons-nous supposer que l'olivine passe par différentes phases en subissant la transformation remarquable que nous avons décrite à San Thiago?

[2] Il semble que certains changements s'opèrent actuellement à Ralph Bay, car un fermier des environs, homme fort intelligent, m'a affirmé que les huîtres y abondaient autrefois, mais qu'elles ont disparu vers l'année 1884 sans cause apparente. Dans les _Transactions of the Maryland Academic_ (vol. I, 1re part., p. 28) se trouve une note de M. Ducatel sur la destruction de vastes bancs d'huîtres et de cames par le comblement graduel des lagunes à faible profondeur et des canaux sur les côtes des États-Unis méridionaux. A Chiloe, dans l'Amérique du Sud, j'ai entendu parler d'une perte semblable subie par les habitants par la disparition d'une espèce comestible d'ascidie sur une partie de la côte.

[3] _Proceedings of the Geological Society_, vol. III, p. 420.

[4] Voici la liste des roches que j'ai rencontrées dans la Bay of Islands à la Nouvelle-Zélande: 1. Une grande quantité de lave basaltique et de roches scoriacées, formant des cratères distincts;--2. une colline crénelée formée de couches horizontales de calcaire couleur de chair, offrant dans la cassure des facettes cristallines nettes; la pluie a exercé une action remarquable sur cette roche, et a raviné sa surface de manière à la transformer en un modèle réduit d'une région alpestre. J'ai observé en cet endroit des bancs de chert et de limonite argileuse, et dans le lit d'un ruisseau des galets de phyllade argileux;--3. les rivages de Bay of Islands sont formés d'une roche feldspathique gris bleuâtre, souvent fort altérée, à cassure anguleuse, et sillonnée de nombreuses veines ferrugineuses, mais sans stratification ou clivage distincts. Certaines variétés sont très cristallines et pourraient être rapportées sans hésitation au trapp; d'autres variétés ressemblent d'une manière frappante à un schiste ardoisier faiblement modifié par la chaleur, je n'ai pu m'arrêter à une opinion définitive sur cette formation.

[5] _Geographical Journal_, vol. XI, pp. 202, 205.

KING GEORGE'S SOUND

Cet établissement colonial est situé à l'angle sud-ouest du continent australien: la contrée entière est granitique et les minéraux constitutifs de la roche sont parfois irrégulièrement disposés en zones droites ou courbes. De Humboldt aurait donné le nom de granite gneissique à la roche présentant cette particularité. Il est intéressant de constater que les collines dénudées et coniques, qui paraissent être formées par des couches à grands plis, ressemblent en petit d'une manière frappante aux collines de granite gneissique de Rio-de-Janeiro, et à celles du Venezuela qui ont été décrites par de Humboldt. Ces roches plutoniques sont coupées, en un grand nombre d'endroits, par des dikes de trapp, j'ai trouvé en un même point dix dikes parallèles s'étendant de l'est à l'ouest, et non loin de là un système de huit dikes, formés d'une autre variété de trapp et disposés dans une direction perpendiculaire à celle des premiers. J'ai observé en plusieurs régions formées de roches primaires des systèmes de dikes parallèles et rapprochés les uns des autres.

_Bancs ferrugineux superficiels_.--Les parties basses de la contrée sont uniformément recouvertes d'un banc de grès qui suit les inégalités de la surface, à structure cloisonnée comme un rayon de miel, et où abondent les oxydes de fer. Je crois que des bancs d'une composition à peu près semblable se rencontrent communément le long de toute la côte ouest de l'Australie et dans plusieurs des îles des Indes Orientales. Au cap de Bonne-Espérance, à la base des montagnes de granite surmontées de grès, le sol est recouvert partout soit d'une masse ocreuse formée de petits fragments à grain fin comme celle de King George's Sound, soit d'un grès plus grossier avec fragments de quartz, qu'une forte proportion d'hydrate de fer rend dur et lourd, et dont la cassure fraîche présente un éclat métallique. Dans ces deux variétés la roche possède une texture fort irrégulière et renferme des cavités arrondies ou anguleuses remplies de sable, de sorte que la surface est toujours cloisonnée. L'oxyde de fer est surtout abondant sur les parois des cavités, et c'est là seulement qu'il offre une cassure métallique. Il est évident que dans cette formation, comme dans un grand nombre de dépôts sédimentaires véritables le fer tend à se concrétionner, soit en affectant une structure géodique, soit en prenant une disposition rétiforme. Bien qu'elle soit fort obscure, l'origine de ces bancs superficiels paraît due à une action alluviale s'exerçant sur des détritus riches en fer.

_Dépôt calcareux superficiel_.--Un dépôt calcaire qui se trouve au sommet de Bald-Head et qui contient des corps ramifiés considérés par certains auteurs comme des coraux, est devenu célèbre par les descriptions de plusieurs explorateurs distingués[1]. Ce dépôt entoure et recouvre de petites éminences irrégulières de granite, à l'altitude de 600 pieds au-dessus du niveau de la mer. Son épaisseur est fort variable; là où il est stratifié, les bancs sont souvent fortement inclinés, et leur angle atteint parfois 30°; ils plongent dans toutes les directions. Ces bancs sont coupés quelquefois par des feuillets obliques à faces planes. Le dépôt consiste soit en une poudre calcareuse blanche et fine où l'on ne discerne aucune trace de structure, soit en grains arrondis excessivement petits, de couleur brune, jaunâtre ou pourprée; les deux variétés sont généralement, sinon toujours, mêlées de petites particules de quartz, et cimentées de manière à constituer une pierre plus ou moins compacte. Les grains calcareux arrondis perdent instantanément leurs couleurs quand on les chauffe légèrement; sous ce rapport comme sous tous les autres ils ressemblent beaucoup aux petits fragments réguliers de coquilles et de coraux qui ont été transportés sur les flancs des montagnes à Sainte-Hélène, et ont été ainsi débarrassés par vannage de tout fragment plus grossier. Je ne doute pas que les particules calcaires colorées aient eu ici une origine semblable. La poussière impalpable provient probablement de la destruction des particules arrondies, et cette interprétation est plausible, car sur la côte du Pérou j'ai suivi le passage graduel de _grandes_ coquilles _non brisées_ à une substance aussi fine que de la craie réduite en poudre. Les deux variétés de grès calcareux mentionnées plus haut alternent fréquemment avec des couches minces d'une roche substalagmitique[2] et se fondent avec elle; cette substance est entièrement dépourvue de quartz, même lorsque la roche qui se trouve en contact avec chacune de ses faces contient des particules de ce minéral; nous devons en conclure que ces couches, comme certaines masses en forme de veines, sont dues à l'action de la pluie qui a dissous la matière calcaire et l'a déposée ensuite, ainsi que cela s'est produit à Sainte-Hélène. Chaque couche marque probablement une surface fraîchement mise à nu à l'époque où les particules aujourd'hui solidement cimentées étaient à l'état de sable incohérent. La roche de ces couches est parfois bréchiforme avec fragments recimentés, comme si elle avait été brisée par suite de la disparition du sable à un moment où elle était encore tendre. Je n'ai pas trouvé un seul fragment de coquille marine, mais les coquilles blanchies d'_Hélix mélo_, espèce terrestre vivante, abondent dans toutes les couches, et j'ai trouvé aussi un autre Hélix et un Oniscus.

La forme des branches est absolument semblable à celle des tiges brisées et droites d'un buisson; leurs racines sont souvent à découvert et l'on voit qu'elles divergent dans tous les sens; ça et là une branche gît abattue. Les branches sont généralement formées de grès plus dur que la matière environnante, et leur partie centrale est remplie de matière calcaire friable ou d'une variété substalagmitique de cette roche; cette partie centrale est souvent aussi pénétrée de crevasses linéaires contenant parfois, mais rarement, une trace de matière ligneuse. Ces corps calcareux ramifiés paraissent avoir été formés par une matière calcaire fine entraînée par l'eau dans les moules ou cavités produits par la destruction de branches et de racines de buissons qui ont été ensevelis sous le sable accumulé par le vent. La surface entière de la colline se désagrège aujourd'hui, et il en résulte que les moules, qui sont durs et compacts, résistent mieux et font saillie au dehors. Au cap de Bonne-Espérance j'ai trouvé dans le sable calcareux les moules décrits par Abel entièrement semblables à ceux de Bald-Head; mais leur partie centrale est souvent remplie d'une matière charbonneuse noire non encore éliminée. Il n'est pas étonnant que la matière ligneuse ait été presque entièrement éliminée des moules de Bald-Head, car plusieurs siècles doivent certainement s'être écoulés depuis l'époque où les buissons ont été ensevelis. Par suite de la forme et de la hauteur de cet étroit promontoire il ne s'y accumule pas de sable actuellement, et la surface entière subit une érosion active comme je l'ai fait observer. Nous devons donc rapporter à une époque où l'altitude de la contrée était plus faible, l'amoncellement des sables calcareux et quartzeux au sommet de Bald-Head et l'ensevelissement des débris végétaux qui en a été la suite. Les naturalistes français[3] ont établi la réalité de ce fait par des coquilles soulevées appartenant à des espèces récentes. Une seule circonstance m'avait d'abord inspiré des doutes sur l'origine des moules, c'est que les racines les plus fines appartenant à des souches différentes s'unissaient parfois pour former des feuillets ou des veines verticales; mais cette circonstance ne constitue pas une objection sérieuse, si l'on se rappelle la manière dont ces radicelles remplissent souvent les crevasses formées dans une terre dure, et si l'on considère que ces racines se détruiront et laisseront des cavités aux endroits qu'elles occupaient, tout comme les souches. Outre les branches calcareuses du cap de Bonne-Espérance, j'ai vu des moules présentant des formes identiques et provenant de Madère[4] et des Bermudes; dans ces dernières îles, à en juger d'après les spécimens rassemblés par le lieutenant Nelson, les roches calcaires environnantes sont analogues à celles du Cap et d'origine subaérienne. Si l'on tient compte de la stratification des dépôts de Bald-Head,--des couches de roche substalagmitique qui alternent irrégulièrement,--des particules arrondies et de dimension uniforme provenant probablement de coquilles marines et de coraux,--de l'abondance des coquilles terrestres dans toute la masse,--et enfin de la ressemblance absolue des moules calcaires avec les souches, les racines et les branches des végétaux qui peuvent croître sur des collines de sable, je crois, malgré l'opinion différente de certains auteurs, que l'on ne peut mettre raisonnablement en doute la vérité de la théorie que je viens d'exposer sur leur origine.

Des dépôts calcaires semblables à ceux de King George's Sound occupent une vaste surface sur les côtes de l'Australie. Le Dr Fitton fait remarquer que «pendant le voyage de Baudin on a trouvé une brèche calcaire récente (terme par lequel il désigne tous ces dépôts) sur un espace qui ne mesure pas moins de 25° en latitude et une largeur égale en longitude, sur les côtes sud, ouest et nord-ouest»[5]. Suivant M. Péron, dont les observations et les opinions sur l'origine de la matière calcaire et des moules ramifiés concordent parfaitement avec les miennes, il paraît que le dépôt est généralement beaucoup plus continu qu'aux environs de King George's Sound. L'archidiacre Scott[6] rapporte qu'à Swan River le dépôt s'étend, en un point, à 10 milles dans l'intérieur des terres. En outre, le capitaine Winckham m'a raconté que, pendant sa dernière inspection de la côte occidentale, il a observé qu'en tous les points où le navire jetait l'ancre le fond de la mer était formé d'une matière calcaire blanche, ainsi qu'il s'en est assuré en faisant descendre au fond des pinces en fer. Il semble donc que le long de cette côte, comme aux Bermudes et à l'Atoll Keeling, il se forme simultanément des dépôts sous-marins et subaériens qui se produisent par la désintégration d'organismes marins. L'étendue de ces dépôts est très remarquable en égard à leur origine, et on ne peut les comparer sous ce rapport qu'aux grands récifs coralliens de l'océan Indien et du Pacifique. Dans d'autres parties du monde, dans l'Amérique du Sud par exemple, il existe des dépôts calcareux _superficiels_ d'une grande étendue, dans lesquels on ne peut découvrir aucune trace de structure organique. Ces observations stimuleront peut-être les recherches quant à savoir si les dépôts de cette nature ne pourraient pas être formés aussi par des débris de coquilles et de coraux.

Notes:

[1] J'ai visité cette colline avec le capitaine Fitz-Roy, et nous sommes arrivés tous les deux à la même conclusion au sujet de ces corps ramifiés.

[2] J'adopte ce terme d'après l'excellent travail du lieutenant Nelson sur les îles Bermudes (_Geolog. Transactions_, vol. V, p. 106) pour la pierre dure, compacte, de couleur crème ou brune, sans aucune structure cristalline, qui accompagne si souvent les accumulations calcaires superficielles. J'ai observé des bancs superficiels semblables recouverts de roche substalagmitique au cap de Bonne-Espérance, dans plusieurs parties du Chili et sur de grandes étendues à la Plata et en Patagonie. Quelques-uns de ces bancs ont été formés par la destruction de coquilles, mais l'origine du plus grand nombre d'entre eux est fort obscure. Je pense que l'on ne connaît pas les causes pour lesquelles l'eau dissout du calcaire et le redépose peu après. La surface des couches substalagmitiques parait être toujours érodée par l'eau des pluies. Comme toutes les contrées mentionnées plus haut jouissent d'une saison sèche fort longue en comparaison de la saison pluvieuse, j'aurais cru que la présence des calcaires substalagmitiques était en rapport avec le climat si le lieutenant Nelson n'avait pas découvert cette substance en voie de formation sous la mer. Les coquilles décomposées paraissent extrêmement solubles; j'en ai trouvé une excellente preuve en observant une roche curieuse de Coquimbo au Chili qui était formée de petites carapaces vides et translucides cimentées. L'examen d'une série d'échantillons montrait clairement que ces carapaces avaient contenu primitivement de petits fragments arrondis de coquilles, cimentés et enveloppés par une matière calcaire (comme cela se produit fréquemment sur le rivage de la mer) et ensuite décomposés et dissous dans l'eau qui doit avoir traversé les enveloppes calcaires sans les attaquer.--On pouvait observer toutes les phases de ce phénomène.

[3] Voir Péron, _Voyage_, t. I, p. 204.

[4] Le Dr J. Macaulay a donné une description complète des moules de Madère (_Edinb. New Phil. Jour._, vol. XXIX, p. 350). Il considère ces corps comme des coraux (s'écartant ainsi de l'opinion de M. Smith de Jordan Hill) et le dépôt calcaire comme d'origine sous-marine. Les remarques qu'il fait relativement à la structure de ces corps sont peu précises. Ses arguments s'appuient principalement sur l'abondance de la matière calcareuse et sur le fait que les moules renferment une matière d'origine animale dont la présence est démontrée par l'ammoniaque qu'ils dégagent. Si le Dr Macaulay avait vu les masses énormes de fragments de coquilles roulés qui se trouvent sur le rivage de l'île de l'Ascension et surtout sur les récifs coralliens, et s'il avait songé aux effets que l'action longtemps prolongée de vents modérés peut produire par l'amoncellement de particules fines, il aurait hésité à produire l'argument relatif à la quantité de matière, qui est rarement admissible en géologie. Si la matière calcaire provient de la décomposition de coquilles et de coraux, il fallait s'attendre à la présence de matière organique. M. Anderson a analysé un fragment de moule pour le Dr Macaulay et il a trouvé qu'il était composé comme suit:

Carbonate de chaux 73,15 Silice 11,90 Phosphate de chaux 8,81 Matière organique 4,25 Sulfate de chaux trace. ------- 98,11

[5] Pour des détails plus complets sur cette formation, voir _Appendix to the Voyage of capitain King_ par le Dr Fitton. Le Dr Fitton est porté à attribuer une origine concrétionnaire aux corps ramifiés; je ferai observer que j'ai vu à la Plata, dans des lits de sable, des tiges cylindriques qui avaient incontestablement cette origine, mais elles différaient beaucoup par leur aspect des tiges de Bald-Head et des autres localités citées plus haut.

[6] Proceedings of the Geological Society, vol. I, p. 320.

CAP DE BONNE-ESPÉRANCE

Après les descriptions géologiques de cette région données par Barrow, Carmichael, Basile Hall et W.-B. Clarke, je puis me borner á quelques observations sur le contact des trois formations principales. La roche fondamentale est le granite[1]; il est surmonté de phyllade argileux, généralement dur et luisant par suite de la présence de petites paillettes de mica; le phyllade alterne avec des couches d'une roche feldspathique à structure phylladeuse, faiblement cristalline, et passe à cette roche. Ce phyllade argileux est remarquable parce qu'à certains endroits (comme à Lion's Rump) il est décomposé jusqu'à une profondeur de vingt pieds, et transformé en une roche grésiforme de couleur pâle, que certains observateurs ont prise erronément, je crois, pour une formation distincte. Le Dr Andrew Smith m'a conduit à Green-Point où l'on voit un beau contact entre le granite et le phyllade argileux; ce dernier devient un peu plus dur et plus cristallin à un quart de mille du point où le granite apparaît sur la plage (mais le granite est probablement beaucoup plus rapproché en sous-sol). A une distance plus faible quelques-uns des bancs de phyllade argileux présentent une texture homogène et sont striés de zones peu distinctes de couleurs différentes, tandis que d'autres bancs offrent des taches mal définies. A 100 yards environ de la première veine de granite, le phyllade argileux commence à présenter différentes variétés, les unes sont compactes et d'une teinte pourpre, d'autres brillantes avec de nombreuses petites paillettes de mica et du feldspath imparfaitement cristallisé; quelques-unes sont vaguement grenues, d'autres porphyriques avec de petites taches allongées d'un minéral blanc, tendre et facilement attaquable, ce qui donne à cette variété un aspect vésiculaire. Tout près du granite le phyllade argileux est transformé en une roche feuilletée de couleur sombre dont la cassure est rendue grenue par la présence de cristaux imparfaits de feldspath recouverts de petites paillettes brillantes de mica.

La ligne de contact actuelle entre la région granitique et la région du phyllade argileux s'étend sur une longueur d'environ 200 yards, et consiste en masses irrégulières et en nombreux dikes de granite enchevêtrés dans le phyllade argileux et entourés par cette dernière roche; la plupart des dikes sont dirigés du N.-W. au S.-E. suivant une ligne parallèle à la schistosité des phyllades. Lorsqu'on s'éloigne du point de contact, on ne voit plus que de minces lits et plus loin que de simples pellicules de phyllade argileux altéré, entièrement isolées, comme si elles flottaient dans le granite grossièrement cristallisé; mais, quoique complètement isolées, elles conservent toutes des traces de la schistosité dirigée N.-W.-S.-E. Ce fait a été observé dans d'autres cas du même genre et a été cité par des géologues éminents[2], comme constituant une grave objection à la théorie, généralement admise, suivant laquelle le granite a été injecté à l'état liquide; mais, si nous songeons à l'état que doit vraisemblablement présenter la surface inférieure d'une masse feuilletée comme le phyllade argileux, après qu'elle a été violemment ployée en arche par un amas de granite fondu, nous pouvons admettre qu'elle doit être pleine de fissures parallèles aux plans de la schistosité, et que ces fissures doivent s'être remplies de granite, de sorte que, partout où les fissures étaient rapprochées les unes des autres, de simples couches en forme de cloison ou des coins de phyllade resteront comme suspendus dans le granite. Par conséquent, si, plus tard, la masse rocheuse entière se désagrège et est enlevée par dénudation, les extrémités inférieures de ces masses subordonnées ou de ces coins de phyllade demeureront entièrement isolées dans le granite, elles conserveront cependant leurs plans de schistosité propres parce qu'elles ont fait partie d'un revêtement continu de phyllade argileux à l'époque où le granite était liquide.

En suivant avec le Dr A. Smith la ligne de contact entre le granite et le phyllade qui s'étend vers l'intérieur du pays dans la direction du S.-E., nous arrivâmes à un endroit où le phyllade était transformé en un gneiss à grain fin parfaitement caractérisé, composé de feldspath grenu brun jaunâtre, d'une grande quantité de mica noir brillant, et de quelques couches minces de quartz. Nous devons conclure de l'abondance du mica dans ce gneiss comparée à la faible proportion qui s'en trouve dans le phyllade luisant, et de l'extrême petitesse de ses paillettes, qu'il a été formé ici par action métamorphique,--fait qui a été mis en doute par certains auteurs, dans des circonstances à peu près identiques. Les feuillets du phyllade argileux sont droits, et il était intéressant d'observer que, quand ils prenaient le caractère gneissique, ils devenaient onduleux et quelques-uns des plus petits plis étaient anguleux, comme c'est le cas pour les feuillets d'un grand nombre de schistes métamorphiques.