répandues, quoiqu'à des distances très inégales, le long des rivages
des grands continents, comme si elles étaient, jusqu'à un certain
point, en rapport avec eux. Pour l'île de Juan Fernandez, située à 330
milles de la côte du Chili, il existait indubitablement un rapport
entre les forces volcaniques agissant sous cette île et celles
qui agissaient sous le continent, comme cela a été montré par le
tremblement de terre de 1835. En outre, les îles de quelques-uns des
petits groupes volcaniques bordant des continents, comme nous venons
de le dire, sont situées sur des lignes qui présentent une relation
avec la direction que suivent les rivages voisins. Je citerai comme
exemples les lignes d'intersection aux archipels des Galapagos et du
Cap Vert, et la ligne la mieux définie des îles Canaries. Si ces faits
ne sont pas purement fortuits, nous voyons qu'un grand nombre d'îles
volcaniques éparpillées et de petits groupes sont mis en rapport avec
les continents voisins, non seulement par leur proximité, mais
encore par la direction des fentes d'éruption, relation que Von Buch
considère comme caractéristique pour ses grandes chaînes volcaniques.
Dans les archipels volcaniques il est rare que les cratères soient en
activité à la fois dans plus d'une île, et les grandes éruptions ne
se produisent d'habitude qu'à de longs intervalles. En considérant
le grand nombre de cratères que chaque île d'un groupe porte
habituellement et la quantité énorme de matières qu'ils ont émises, on
est porté à attribuer une très grande ancienneté à ces groupes, même à
ceux dont l'origine paraît relativement récente, comme l'archipel des
Galapagos. Cette conclusion concorde avec l'érosion prodigieuse
que l'action lente de la mer doit avoir fait subir à leurs côtes,
primitivement inclinées en pente douce et qui ont dû, si souvent,
reculer en se transformant en hautes falaises. Nous ne devons pas
croire, cependant, que la masse entière des matières qui forment
une île volcanique ait été toujours émise au niveau qu'elle occupe
actuellement; le grand nombre de dikes qui semblent invariablement
sillonner l'intérieur de tout volcan prouve, d'après les principes
exposés par M. Élie de Beaumont, que la masse entière a été soulevée
et fissurée. En outre, je crois avoir démontré dans mon travail sur
les récifs coralliens, qu'il existe un rapport entre les éruptions
volcaniques et les soulèvements contemporains s'opérant en masse[16]
et qui est attesté tant par la présence fréquente de débris organiques
soulevés que par la structure des récifs coralliens établis sur les
roches volcaniques. Je dois faire observer enfin que des éruptions se
sont produites dans un même archipel, depuis le commencement des temps
historiques, sur plus d'une des lignes de fissure parallèles; ainsi
dans l'archipel des Galapagos on a signalé les éruptions d'un cratère
de l'île Narborough et d'un cratère de l'île Albemarle, qui ne se
trouvent pas sur la même ligne; aux îles Canaries des éruptions se
sont produites à Ténériffe et à Lanzarote; et aux Açores sur les trois
lignes parallèles de Pico, de Saint-Georges et de Terceira. Ce fait me
paraît intéressant si nous admettons qu'il n'existe d'autre différence
essentielle entre une chaîne de montagnes et un volcan que celle qui
distingue une injection de roches plutoniques d'une éjaculation de
matières volcaniques, car il nous permet d'admettre comme probable que
lors du soulèvement des chaînes de montagnes deux ou plusieurs des
lignes parallèles d'une chaîne puissent avoir été soulevées et
injectées pendant une même période géologique.
Notes:
[1] _Description des îles Canaries_, pp. 190 et 191.
[2] On a trouvé que dans une masse de fer en fusion (_Edinburgh
New Philosophical Journal_, vol. XXIV, p. 66) les substances dont
l'affinité pour l'oxygène est plus grande que celle du fer pour ce
même gaz s'élèvent de l'intérieur de la masse vers la surface. Mais
il est difficile d'attribuer une cause analogue à la séparation des
cristaux de ces coulées de lave. Le refroidissement parait avoir
modifié dans certains cas la composition de la surface des laves, car
Dufrenoy (_Mém. pour servir_, etc., t. IV, p. 271) a constaté que les
parties internes d'une coulée située aux environs de Naples étaient
formées pour les deux tiers par un minéral attaquable aux acides,
tandis que la surface était composée principalement d'un minéral
inattaquable par ces réactifs.
[3] J'ai donné les poids spécifiques des minéraux d'après Von Kobell,
une des autorités les plus récentes et les meilleures, et celui des
roches d'après divers auteurs. Suivant Phillips, le poids spécifique
de l'obsidienne est 2.35, et Jameson affirme qu'il ne dépasse jamais
2.4; mais j'ai reconnu qu'il était de 2.42 pour un spécimen de
l'Ascension.
[4] Une notice détaillée et intéressante sur cette découverte, par M.
Pattinson, a été lue devant l'Association britannique en septembre
1838. Suivant Turner (_Chemistry_, p. 210), le métal le plus lourd
de certains alliages descend au fond du creuset, et il paraît que
ce phénomène se produit lorsque les métaux sont tous deux à l'état
liquide. Lorsque la différence de densité est considérable, comme
celle qui existe entre le fer et le laitier qui se forme pendant la
fusion du minerai, il n'est pas étonnant que les atomes se séparent
sans qu'aucune des deux substances soit à l'état grenu.
[5] Von Buch a trouvé 2,47 pour le trachyte de Java; De la Bèche 2,42
pour celui d'Auvergne, et moi-même 2,42 pour celui de l'Ascension.
Jameson et d'autres auteurs attribuent au basalte un poids spécifique
de 3,0, mais De la Bèche a trouvé qu'elle n'était que de 2,78 pour
certains spécimens d'Auvergne, et de 2.91 pour des spécimens de la
Chaussée des Géants.
[6] Consulter l'admirable _Description physique_ si connue de cette
île par Von Buch, qui peut être considérée comme un modèle de géologie
descriptive.
[7] La pâte cristalline de la phonolite est souvent traversée de
longues aiguilles de hornblende, ce qui prouve que ce minéral, quoique
l'élément le plus fusible de la phonolite, a cristallisé avant ou en
même temps qu'une substance plus réfractaire. Si mes observations sont
exactes, la phonolite se présente toujours à l'état de roche injectée
comme celles de la série plutonique; elle s'est donc probablement
solidifiée comme ces dernières sans subir de dérangements violents ni
répétés. Les géologues qui ont douté que le granite ait pu se former
par liquéfaction ignée parce que des minéraux de fusibilité différente
s'y moulent les uns sur les autres, doivent avoir ignoré le fait que
la hornblende cristallisée pénètre la phonolite, roche dont l'origine
ignée est incontestable. L'état visqueux que le quartz et le feldspath
conservent tous deux à une température bien inférieure à leur point de
fusion, comme on le sait aujourd'hui, explique facilement leur moulage
mutuel. Voir à ce sujet le travail de M. Horner sur Bonn. _Geolog.
Transact_., vol. IV, p. 439; et pour le quartz, l'_Institut_, 1839, p.
161.
[8] Des fragments de ces dikes ont été brisés et sont entourés
maintenant par les roches primitives dont les feuillets les
environnent en restant parallèles à eux-mêmes. Le Dr Hubbard a décrit
aussi (_Silliman's Journal_, vol. XXXIV, p. 119) un entrecroisement de
veines de trapp dans le granite des White Mountains, qui doit avoir
été formé, selon lui, lorsque les deux roches étaient à l'état pâteux.
[9] M. Phillips (_Lardner's Encyclop_., vol. II, p. 115) cite
l'opinion de Von Buch suivant laquelle le porphyre augitique s'étend
parallèlement aux grandes chaînes de montagnes et se rencontre
toujours à leur base. De Humboldt a constaté également l'existence
fréquente de roches trappéennes dans une position géologique analogue;
et moi-même j'ai observé plusieurs exemples de ce fait au pied de la
Cordillère chilienne. L'existence du granite dans l'axe des grandes
chaînes de montagnes est toujours probable, et je suis tenté de
croire que les masses de porphyre augitique et de trapp injectées
latéralement ont à peu près la même relation avec l'axe granitique que
les laves basaltiques avec les masses trachytiques centrales, autour
des flancs desquelles elles ont si souvent fait éruption.
[10] A en juger d'après les recherches incomplètes de Forster, il est
possible que l'île Saint-Georges ne soit pas volcanique. En ce qui
concerne les Seychelles je me base sur les affirmations du Dr Allan.
J'ignore de quel genre de roches est formée l'île Rodriguez dans
l'océan Indien.
[11] Ceci s'appuie sur l'autorité du comte V. de Bedemar pour Flores
et Graciosa (_Charlsworth Magazine of Nat. Hist_., vol. I, p. 557).
Suivant le capitaine Boyd, l'île Sainte-Marie n'a pas de roches
volcaniques (_Description de Von Buch_, p. 365). L'île Chatham a été
décrite par le Dr Dieffenbach dans le _Geographical Journal_, année
1841, p. 201. Jusqu'à présent l'expédition antarctique ne nous a
fourni que des renseignements incomplets sur l'île Kerguelen.
[12] Dans un mémoire présenté récemment à l'_American Association_,
les professeurs William et Henry Darwin Rogers ont insisté d'une
manière spéciale sur les directions de soulèvement qui affectent une
courbe régulière dans certaines parties de la chaîne des Appalaches.
[13] _Bulletin de la Société Géologique_, t. III, p. 110.
[14] _Description des Isles Canaries_, p. 324.
[15] _Description des Iles Canaries_, p. 393.
[16] Cette conclusion s'impose à la suite des phénomènes qui ont
accompagné le tremblement de terre de 1835 à Conception, et qui sont
décrits en détail dans la notice que j'ai publiée dans les _Geological
Transactions_ (vol. V, p. 601).
CHAPITRE VII
NOUVELLE-GALLES DU SUD, TERRE VAN DIEMEN, KING GEORGE'S SOUND,
CAP DE BONNE-ESPÉRANCE
Nouvelle-Galles du Sud.--Formation de grès.--Pseudo-fragments de schiste
empâtés.--Stratification.--Stratification entrecroisée.--Grandes
vallées.--Terre Van Diemen.--Formation paléozoïque.--Formations plus
récentes avec roches volcaniques.--Travertin avec feuilles de végétaux
éteints.--Soulèvement de la contrée.--Nouvelle-Zélande.--King George's
Sound.--Bancs ferrugineux superficiels.--Dépôts calcaires superficiels
avec moules de branches.--Leur origine due à des particules de coquilles
et de coraux amoncelées par le vent.--Leur extension.--Cap de Bonne-
Espérance.--Contact du granite et du phyllade argileux.--Formation de
grès.
Durant la seconde partie de son voyage, le _Beagle_ toucha à la
Nouvelle-Zélande, en Australie, à la Terre Van Diemen, et au cap de
Bonne-Espérance. Désireux de consacrer la troisième partie de ces
Observations Géologiques à l'Amérique méridionale seule, je décrirai
brièvement ici tous les faits dignes de fixer l'attention des
géologues, que j'ai observés dans les contrées que je viens de citer.
_Nouvelle-Galles du Sud_.--Mon champ d'observations se bornait au
trajet de 90 milles géographiques que j'ai fait pour me rendre à
Bathurst, à l'W.-N.-W. de Sidney. A partir de la côte, les trente
premiers milles traversent une région de grès, coupée en plusieurs
endroits par des rochers de trapp, et séparée du grand plateau de grès
des Blue Mountains par un escarpement très élevé qui surplombe la
rivière Nepean. Ce plateau supérieur mesure 1.000 pieds d'altitude au
bord de l'escarpement, et à une distance de 26 milles de ce bord il
s'élève jusqu'à 3.000 à 4.000 pieds au-dessus du niveau de la mer.
De ce point la route descend vers une contrée moins élevée, et
principalement formée de roches primitives. On y rencontre beaucoup
de granite qui passe en un endroit à du porphyre rouge avec cristaux
octogonaux de quartz, et qui est coupé ailleurs par des dikes de
trapp. Près des Downs de Bathurst je traversai une grande étendue de
pays constituée par des phyllades argileux luisants et d'un brun pâle,
dont les feuillets altérés couraient du nord au sud. Je mentionne ce
fait parce que le capitaine King m'a rapporté qu'aux environs du lac
Georges, à une centaine de milles au sud, les micaschistes s'étendent
du nord au sud d'une manière si constante que les habitants utilisent
cette particularité pour se guider dans les forêts.
Le grès des Blue Mountains offre une puissance d'au moins 1.200 pieds,
qui semble plus forte encore en certains endroits; il est formé de
petits grains de quartz cimentés par une matière terreuse blanche,
et traversé d'un grand nombre de veines ferrugineuses. Les couches
inférieures alternent quelquefois avec des schistes et de la houille;
à Wolgan j'ai trouvé dans le schiste des feuilles de _Glossopteris
Brownii_, fougère qui est très abondante dans la houille d'Australie.
Le grès contient des cailloux de quartz dont le nombre et la dimension
s'accroissent généralement dans les couches supérieures (ils ont
rarement, cependant, plus d'un ou deux pouces de diamètre); j'ai
observé un fait semblable dans la grande formation de grès du Cap
de Bonne-Espérance. Sur la côte de l'Amérique du Sud où des couches
tertiaires ont été soulevées sur une grande étendue, j'ai remarqué
à plusieurs reprises que les couches supérieures étaient formées
d'éléments plus grossiers que les couches inférieures; cela semble
indiquer que la puissance des vagues ou des courants augmentait
à mesure que la mer devenait moins profonde. Pourtant, sur la
plate-forme inférieure, entre les Blue Mountains et la côte, j'ai
observé que les couches supérieures de grès passaient souvent au
schiste, ce qui provient probablement de ce que cette région
moins élevée a été protégée contre les forts courants pendant son
soulèvement. Le grès de Blue Mountains étant évidemment d'origine
élastique et n'ayant subi aucune action métamorphique, j'ai observé
avec surprise que dans certains spécimens presque tous les grains
de quartz offraient des facettes brillantes et qu'ils étaient
cristallisés d'une manière si parfaite qu'ils n'avaient certainement
pu être empâtés sous leur forme _présente_ dans une roche
préexistante[1]. Il est difficile d'imaginer comment ces cristaux
ont pu se former; on peut à peine croire qu'ils aient cristallisé
isolément au fond de la mer dans leur état actuel de cristallisation.
Est-il possible que des grains de quartz arrondis aient pu être
attaqués par un liquide qui a corrodé leur surface et y a déposé de
la silice fraîche? Je dois faire observer que pour le grès du cap
de Bonne-Espérance il est évident que de la silice a été déposée en
abondance d'une solution aqueuse.
En plusieurs points du grès j'ai observé des enclaves de schiste qu'on
aurait pu prendre, à première vue, pour des fragments étrangers;
cependant leurs feuillets horizontaux parallèles à ceux du grès
montraient que ces enclaves étaient les restes de lits minces
continus. L'un de ces fragments (constitué probablement par la coupe
transversale d'une bande longue et étroite) et qui se montrait sur la
paroi d'un rocher, présentait une épaisseur verticale plus grande que
sa largeur, ce qui prouve que ce lit de schiste doit s'être légèrement
consolidé après son dépôt et avant d'avoir été entamé par les
courants. Chaque enclave de schiste montre ainsi avec quelle
lenteur un grand nombre des couches de grès se sont déposées. Ces
pseudo-fragments de schiste expliqueront peut-être, dans certains cas,
l'origine de fragments étrangers en apparence, empâtés dans des roches
cristallines métamorphiques. Je mentionne ce fait parce que j'ai
trouvé près de Rio-de-Janeiro un fragment anguleux nettement terminé,
long de 7 yards et large de 2, constitué par du gneiss contenant des
grenats et du mica disposés en couches, et empâté dans le gneiss
porphyrique stratifié commun dans cette contrée. Les feuillets de ce
fragment et ceux de la masse englobante suivaient exactement la même
direction, mais ils plongeaient sous des angles différents. Je ne
veux pas affirmer que ce fragment (constituant un cas isolé, à ma
connaissance au moins) ait été originairement déposé à l'état de
couche, comme le schiste des Blue Mountains, entre les strates du
gneiss porphyrique, avant qu'elles aient subi le métamorphisme; mais
il existe entre les deux cas une analogie suffisante pour rendre cette
explication plausible.
_Stratification de l'escarpement_.--Les couches des Blue Mountains
paraissent horizontales à première vue, mais elles ont probablement un
plongement semblable à celui de la surface du plateau qui s'incline de
l'ouest vers l'escarpement bordant la rivière Nepean, sous un angle de
1° ou de 100 pieds par mille[2]. Les strates de l'escarpement plongent
presque exactement comme sa surface inclinée en pente rapide, et
avec tant de régularité qu'elles semblent n'avoir jamais eu d'autre
position; mais on voit, à un examen plus attentif, qu'elles
s'épaississent d'un côté, et s'amincissent de l'autre au point de
disparaître, et qu'à leur partie supérieure elles sont surmontées et
pour ainsi dire coiffées par des bancs horizontaux. Il est probable,
d'après cela, que nous sommes ici en présence d'un escarpement
original qui n'est pas formé par l'érosion marine, mais par le fait
qu'à l'origine les strates ne se sont pas étendues au-delà de ce
point. Ceux qui ont l'habitude de consulter des cartes détaillées de
côtes sur lesquelles s'accumulent des sédiments sauront que la surface
des bancs ainsi formés s'incline, en général, fort lentement de
la côte vers une certaine ligne du large au-delà de laquelle la
profondeur devient brusquement très grande dans la plupart des cas. Je
puis citer comme exemple les grands bancs de sédiments de l'archipel
des Antilles[3] qui se terminent en pentes sous-marines inclinées de
30 à 40° et parfois même de plus de 40°; chacun sait combien une pente
semblable paraîtrait escarpée sur terre. Si des bancs de ce genre
étaient soulevés, ils auraient probablement la même forme extérieure,
à peu près, que le plateau des Blue Mountains à l'endroit où il se
termine brusquement au bord de la rivière Nepean.
_Stratification entrecroisée_.--Dans la région côtière basse et dans
les Blue Mountains, les couches de grès sont souvent coupées par de
petits lits obliques à leur direction, qui s'inclinent en divers sens
souvent sous un angle de 45°. La plupart des auteurs ont attribué ces
couches entrecroisées à de petites accumulations successives sur une
surface inclinée; mais à la suite d'un examen minutieux que j'ai fait
de quelques points du nouveau grès rouge d'Angleterre, je crois que
les couches de ce genre font généralement partie d'une série de
courbes, semblables à des vagues gigantesques, dont les sommets ont
été arasés ultérieurement et remplacés, soit par des couches à peu
près horizontales, soit par une autre série de grandes rides dont les
plis ne coïncident pas exactement avec ceux des premières. Il est bien
connu de ceux qui s'occupent du service hydrographique que, pendant
les tempêtes, la vase et le sable sont bouleversés, au fond de la
mer, à des profondeurs considérables, atteignant au moins 300 à
450 pieds[4], de sorte que la nature du sol y est même modifiée
temporairement; on a observé aussi qu'à une profondeur de 60 à 70
pieds le fond de la mer est couvert de larges rides[5]. D'après les
observations que j'ai faites relativement à la structure du nouveau
grès rouge, et que je viens de mentionner, il est donc permis de
croire qu'à des profondeurs plus considérables le fond de l'océan se
recouvre pendant les tempêtes de crêtes et de dépressions semblables à
de grandes rides, qui sont nivelées ensuite par les courants pendant
les périodes plus tranquilles, et qui se reforment pendant les
tempêtes.
_Vallées dans les plateaux de grès_.--Les grandes vallées qui coupent
les Blue Mountains et les autres plateaux de grès de cette partie de
l'Australie, et qui ont offert longtemps un obstacle insurmontable aux
tentatives des colons les plus hardis pour atteindre l'intérieur de
la contrée, constituent le trait principal de la géologie de la
Nouvelle-Galles du Sud. Ces vallées sont très vastes et bordées
par des lignes ininterrompues de hautes falaises. Il est difficile
d'imaginer un spectacle plus majestueux que celui qui s'offre aux
regards lorsqu'en s'avançant sur le plateau on arrive tout à coup au
bord d'une de ces falaises dont la verticalité est telle qu'on peut
atteindre d'un coup de pierre les arbres croissant à 1.000 et 1.500
pieds au-dessous de soi, comme j'en ai fait l'expérience. A droite et
à gauche on aperçoit des promontoires se succédant à perte de vue sur
la ligne fuyante de la falaise; et sur le versant opposé de la vallée,
souvent éloigné de plusieurs milles, on voit une autre ligne s'élevant
à la même hauteur que celle sur laquelle on se trouve, et formée des
mêmes couches horizontales de grès pâle. Le fond de ces vallées est
peu incliné, et, d'après sir T. Mitchell, la pente des rivières qui
les parcourent est faible. Souvent les vallées principales envoient
vers l'intérieur du plateau de grandes ramifications en forme de
golfes, qui s'élargissent à leur extrémité supérieure; et, d'autre
part, le plateau projette souvent des promontoires dans la vallée et
y abandonne même de grandes masses presque entièrement détachées.
Les lignes de falaises qui bordent les vallées sont si parfaitement
continues que, pour descendre dans certaines d'entre elles, il est
nécessaire de faire des détours de 20 milles, et ce n'est même que
dernièrement que les officiers du service topographique ont pénétré
dans quelques-unes de ces vallées, où les colons ne sont pas encore
parvenus à faire entrer leur bétail. Mais le trait le plus remarquable
de la structure de ces vallées, c'est que, malgré la largeur de
plusieurs milles qu'elles présentent dans leur région supérieure,
elles se rétrécissent ordinairement vers leur extrémité inférieure, à
tel point qu'elles deviennent impraticables. Le _Surveyor-general_,
Sir T. Mitchell[6], a tenté vainement de remonter la gorge par
laquelle la rivière Grose rejoint le Nepean, en marchant d'abord, et
en rampant ensuite entre les grands blocs de grès écroulés; la vallée
de la Grose forme cependant vers sa partie supérieure, ainsi que je
l'ai constaté _de visu_, un bassin magnifique large de plusieurs
milles, et elle est entourée de tous côtés par des falaises dont les
sommets atteignent, à ce que l'on croit, une altitude qui n'est pas
inférieure à 3.000 pieds au-dessus du niveau de la mer. Lorsqu'on
conduit des bestiaux dans la vallée de la Wolgan, par un sentier que
j'ai descendu et qui a été, en partie, entaillé dans le roc par les
colons, ils ne peuvent pas s'échapper, car cette vallée est entourée
complètement par des falaises verticales, et à 8 milles plus bas
elle se resserre au point que sa largeur, qui est d'un demi-mille en
moyenne, se réduit à celle d'une simple fente dans laquelle ni homme
ni bête ne saurait passer. Sir T. Mitchell[7] rapporte que la grande
vallée où coule la rivière Cox avec toutes ses ramifications se
resserre à son confluent avec le Nepean en une gorge large de 2.200
yards et profonde de 1.000 pieds environ. On pourrait citer encore
d'autres exemples semblables.