Observations géologiques sur les îles volcaniques
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Nouvelle-Galles du Sud, Terre Van Diemen, King George’s Sound, Cap de Bonne-Espérance Retour à la table des matières Nouvelle-Galles du Sud. — Formation de grés. — 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 moulés 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 gres. 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.
Le grés des Blue Mountains offre une puissance d’au moins 1 200 pieds, qui semble plus forte encore en certains endroits ; il est forme de petits grains de quartz cimentes par une matière terreuse blanche, et traverse 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 grés 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 grés 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 a mesure que la mer devenait moins profonde. Pourtant, sur la plate-forme inférieure, entre les Blue Mountains et la côte, j’ai observe que les couches supérieures de grés 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 grés 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 121. Il est difficile d’imaginer comment ces cristaux ont pu se former ; on peut à peine croire qu’ils aient cristallisé isolement 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 grés 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 grés 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 grés montraient que ces enclaves étaient les restes de lits minces continus. L’un de ces fragments (constitue 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 grés 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, constitue 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 deg. ou de 100 pieds par mille 122. 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 côtés 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 123 qui se terminent en pentes sous-marines inclinées de 30 a 40 deg. et parfois même de plus de 40 deg. ; 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 ou 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 grés sont souvent coupées par de petits lits obliques à leur direction, qui s’inclinent en divers sens souvent sous un angle de 45 deg. La plupart des auteurs ont attribue 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 grés 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 a 450 pieds 124, 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 125. D’après les observations que j’ai faites relativement à la structure du nouveau grés 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 gres. — Les grandes vallées qui coupent les Blue Mountains et les autres plateaux de grés 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. À 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 grés 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 pénètre dans quelques-unes de ces vallées, ou 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-général, Sir T. Mitchell 126, 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 grés 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 127 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. La première impression qu’on éprouve en constatant la correspondance des couches horizontales sur les deux côtés de ces vallées et de ces grandes dépressions en amphithéâtre, c’est qu’elles ont été creusées principalement, comme les autres vallées, par l’action érosive des eaux ; mais, quand on songe à la quantité énorme de roches qui, dans cette théorie, devraient avoir été transportées au travers de simples gorges, ou même de fentes, lors du creusement de la plupart des vallées dont nous venons de parler, on est porté à se demander si ces dépressions n’ont pas été formées par affaissement ; pourtant, si nous considérons la forme des vallées avec leurs ramifications irrégulières et celle des promontoires étroits qui, partant des plateaux, s’avancent dans les vallées, nous sommes obligés d’abandonner cette manière de voir. Il serait absurde d’attribuer la formation de ces dépressions a l’action alluviale, et les eaux qui ruissellent du plateau ne descendent pas toujours dans la vallée au niveau le plus élevé, mais sur un des côtés de ses flancs en forme de golfe, comme je l’ai observe près de Weatherboard. Des habitants m’ont dit qu’ils ne voient jamais une de ces falaises dont l’allure rappelle celle d’une baie, avec leurs promontoires fuyant à droite et à gauche, sans être frappés de leur ressemblance avec une côte marine élevée. Il en est incontestablement ainsi ; en outre, les beaux et nombreux ports de la côte actuelle de la Nouvelle-Galles du Sud avec leurs bras largement ramifiés, et qui sont ordinairement reliés à la mer par un étroit goulet large de 1 mille à un quart de mille traversant des falaises de grés, ressemblent aux grandes vallées de l’intérieur, en miniature il est vrai. Mais alors se présente immédiatement une grave difficulté : pourquoi la mer a-t-elle creusé ces dépressions si étendues quoique circonscrites, dans un vaste plateau et a-t-elle laisse intactes de simples gorges au travers desquelles l’énorme masse des matériaux broyés doit avoir été transportée tout entière ? La seule lumière que je puisse apporter à la solution de cette énigme, c’est de faire observer que dans certaines mers, il s’édifie des bancs affectant les formes les plus irrégulières, et que leurs bords sont si escarpés (comme nous l’avons vu plus haut) qu’il suffirait d’une érosion relativement faible pour les transformer en falaises. J’ai observé en plusieurs points de l’Amérique méridionale que les vagues peuvent former des falaises à pic, même dans les ports entourés de tous côtés par les terres. Dans la mer Rouge des bancs d’un contour extrêmement irrégulier, et formes de sédiments sont coupés par des criques aux formes les plus singulières et à embouchure étroite ; le même cas se présente, mais sur une plus grande échelle, pour les bancs de Bahama. J’ai été amené à croire 128 que ces bancs ont été formés par des courants qui accumulaient des sédiments sur un fond de mer inégal. Quand on a étudié les cartes marines des Antilles, on est forcé de reconnaître que la mer accumule parfois des sédiments autour de rochers sous-marins et de certaines îles, au lieu de les étendre en une nappe uniforme. Appliquant ces théories aux plateaux de grés de la Nouvelle-Galles du Sud, je suppose que les strates peuvent avoir été accumulées sur un fond marin inégal par l’action de courants puissants et des vagues d’une mer largement ouverte, et que les flancs escarpés des espaces en forme de vallées demeurés vides peuvent avoir été transformées en falaises par l’érosion produite durant le soulèvement lent de la contrée ; le grés enlevé par les flots a été emporté, soit au moment où la mer a creusé les gorges étroites en se retirant, soit plus tard par action alluviale. TERRE VAN DIEMEN Retour à la table des matières La partie méridionale de cette île est constituée principalement par des montagnes de greenstone, qui prend un caractère syénitique et contient beaucoup d’hypersthène. Ces montagnes sont généralement enchâssées jusqu’à la moitié de leur hauteur dans des couches qui renferment une grande quantité de petits coraux et quelques coquilles. Ces coquilles ont été étudiees par M. G.-B. Sowerby et sont décrites dans l’appendice ; elles consistent en deux espèces de productus et six de spirifères. Pour autant que l’état imparfait de leur conservation permette de les comparer, deux de ces coquilles, notamment P. Rugata et S. Rotundata, ressemblent à des coquilles du calcaire carbonifère d’Angleterre. M. Lonsdale a bien voulu étudier les coraux, ils consistent en six espèces non décrites appartenant à trois genres. Des espèces se rapportant à ces genres se trouvent dans les couches siluriennes, dévoniennes et carbonifères d’Europe. M. Lonsdale fait observer que tous ces fossiles ont incontestablement un caractère paléozoïque, et qu’ils correspondent, sous le rapport de l’âge, à une division du système, supérieure aux formations siluriennes. Les couches qui renferment ces fossiles sont intéressantes par l’extrême variabilité de leur composition minéralogique. On y rencontre toutes les variétés intermédiaires entre le schiste siliceux, le schiste ardoisier passant à la grauwacke, le calcaire pur, le grés et une roche porcellanique ; et l’on ne saurait décrire certains bancs qu’en disant qu’ils sont formés d’un schiste argileux calcaréo-siliceux. Pour autant que j’aie pu en juger, la puissance de cette formation est de 1 000 pieds au moins ; la partie supérieure consiste ordinairement, sur une épaisseur de quelques centaines de pieds, en grés siliceux contenant des cailloux et sans fossiles. Les couches inférieures sont les plus variables ; elles sont formées généralement d’un schiste siliceux de couleur pâle, et ce sont elles qui renferment le plus grand nombre de fossiles. Près de Newtown on exploite une couche d’une masse calcareuse blanche et tendre, qui se trouve comprise entre deux bancs de calcaire cristallin dur, et qu’on utilise pour badigeonner les maisons. Suivant les renseignements qui m’ont été donnés par le Surveyor Général, M. Frankland, on rencontre cette formation paléozoique en divers endroits dans l’île entière ; je puis ajouter suivant la même autorité qu’il existe des dépôts primaires fort étendus sur la côte nord-est et dans le détroit de Bass. Les rivages de Storm Bay sont bordes, jusqu’à la hauteur de quelques centaines de pieds, par des couches de grés contenant des galets appartenant à la formation que je viens de décrire, avec ses fossiles caractéristiques, et qui sont pour cette raison plus récentes que cette formation. Ces couches de grés passent souvent au schiste et alternent avec des couches de houille impure ; elles ont été énergiquement bouleversées en certains endroits. J’ai observé près de Hobart-Town un dyke large d’environ 100 yards, sur l’un des côtés duquel les couches étaient redressées sous un angle de 60 deg., tandis que de l’autre côté elles étaient verticales en certains endroits et modifiées par l’action de la chaleur. Sur la côte ouest de Storm Bay j’ai constaté que ces strates étaient surmontées par des coulées de lave basaltique contenant de l’olivine ; et tout près de la on voyait une masse de scories bréchiformes renfermant des galets de lave, et indiquant probablement la place d’un ancien cratère sous-marin. Deux de ces coulées de basalte étaient séparées l’une de l’autre par une couche de wacke argileuse, dont on pouvait suivre le passage à des scories partiellement altérées. La wacke contenait un grand nombre de grains arrondis d’un minéral tendre, vert d’herbe, à éclat cireux et translucide sur les bords. Au chalumeau ce minéral devenait immédiatement noir, et ses arêtes aigues se fondaient en un émail noir fortement magnétique ; il ressemble par ces caractères aux masses d’olivine décomposée que j’ai décrites à San Thiago dans l’archipel du Cap Vert, et j’aurais cru qu’il avait la même origine, si je n’avais pas trouvé dans les vacuoles du basalte une substance 129 semblable en filaments cylindriques, état sous lequel l’olivine ne se présente jamais ; je crois que cette substance serait rangée avec le bol par les minéralogistes. Travertin avec plantes fossiles. — Il existe en arrière de Hobart-Town une petite carrière où l’on exploite un travertin dur, dont les bancs inférieurs offrent de nombreuses empreintes de feuilles bien nettes. M. Robert Brown a bien voulu étudier les échantillons que j’y ai recueillis ; et il m’informe qu’il y a parmi eux quatre ou cinq variétés dont il n’en reconnaît aucune comme appartenant à des espèces actuelles. La feuille la plus remarquable est palmée comme celle d’un palmier-éventail, et jusqu’à présent on n’a découvert sur la Terre Van Diemen aucune plante dont les feuilles présentent cette structure. Les autres feuilles ne ressemblent ni à la forme la plus ordinaire de l’Eucalyptus (dont le genre compose, pour la plus grande partie, les forêts qui existent dans l’île), ni aux espèces faisant exception à la forme commune des feuilles de l’Eucalyptus et qui se rencontrent dans cette île. Le travertin contenant ces restes d’une flore éteinte est d’une couleur jaune pâle, dur, et même cristallin en certaines parties ; mais il n’est pas compact, et il est pénètre dans toutes ses parties par des vacuoles étroites, cylindriques et tortueuses. Il contient quelques rares cailloux de quartz, et accidentellement des couches de nodules de calcédoine, comme les nodules de chert dans notre greensand. On a recherche cette roche calcaire en d’autres endroits, à cause de sa pureté, mais on ne l’a jamais trouvée. D’après ce fait et d’après la nature du dépôt, il est probable qu’il a été formé par une source calcareuse se répandant dans un petit étang ou dans une crique étroite. Plus tard les couches ont été redressées et fissurées, et la surface a été recouverte d’une masse de nature singulière qui a comblé aussi une grande crevasse voisine, et qui est formée de boules de trapp empâtées dans un mélange de wacke et d’une substance alumino-calcaire blanche et terreuse. Ceci ferait supposer que sur les bords de l’étang ou se déposait la matière calcaire, il s’est produit une éruption volcanique qui l’a bouleversé et drainé. Soulèvement de la contrée. — Aux environs de Hobart-Town les rives orientale et occidentale de la baie sont recouvertes toutes deux, en grande partie, de coquilles brisées mélangées de cailloux qui s’élèvent jusqu’à la hauteur de 30 pieds au-dessus de la laisse de haute mer. Les colons croient que ces coquilles ont été apportées là par les aborigènes pour s’en nourrir ; il est incontestable que plusieurs grands monticules ont été formés de cette manière, comme M. Frankland me l’a fait remarquer ; mais, d’après le nombre des coquilles, d’après l’abondance des espèces de petite taille, d’après la manière dont elles sont clairsemées, et d’après certains traits de la forme du pays, je crois que nous devons attribuer la présence du plus grand nombre de ces monticules à un léger soulèvement de la contrée. Sur le rivage de Ralph Bay (qui débouche dans Storm Bay) j’ai observé un banc continu, s’étendant à 15 pieds environ au-dessus de la laisse de haute mer, et qui était recouvert de végétation ; en y fouillant, je trouvai des cailloux incrustés de serpules ; j’ai trouvé aussi le long des bords de la rivière Derwent un lit de coquilles brisées au-dessus du niveau de la rivière, et à un endroit où l’eau est aujourd’hui beaucoup trop peu salée pour que des mollusques marins puissent y vivre ; mais dans ces deux cas il est possible qu’avant la formation de certaines pointes de sable et de certains bancs de vase qui existent actuellement dans Storm Bay, les marées se soient élevées à la hauteur où nous trouvons les coquilles aujourd’hui 130. 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 trouve dans l’Australie méridionale des amas de coquilles soulevés appartenant à une époque géologique récente, ou a 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 Rev. W.B. Clarke 131 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 132 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 deg. S) dessinée par le Rev. 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 étudie 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 133 (au sud-ouest de la Nouvelle-Zélande) qu’il est manifeste « que la mer a laissé à découvert bien des contrées, autrefois submergées ». 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 Vénézuéla qui ont été décrites par de Humboldt. Ces roches plutoniques sont coupées, en un grand nombre d’endroits, par des dykes de trapp, j’ai trouve en un même point dix dykes parallèles s’étendant de l’est à l’ouest, et non loin de là un système de huit dykes, 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 dykes parallèles et rapprochés les uns des autres. Bancs ferrugineux superficiels. — Les parties basses de la contrée sont uniformément recouvertes d’un banc de grés qui suit les inégalités de la surface, à structure cloisonnée comme un rayon de miel, et ou 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 grés, 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 grés 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 la 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’exercant 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 134. 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 deg. ; 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 grés calcareux mentionnées plus haut alternent fréquemment avec des couches minces d’une roche substalagmitique 135 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’Helix melo, espèce terrestre vivante, abondent dans toutes les couches, et j’ai trouvé aussi un autre Helix et un Oniscus. La forme des branches est absolument semblable à celle des tiges brisées et droites d’un buisson ; leurs racines sont souvent a découvert et l’on voit qu’elles divergent dans tous les sens ; çà et là une branche git abattue. Les branches sont généralement formées de grés 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 entrainée 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 136 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 137 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 a ceux de King George’s Sound occupent une vaste surface sur les cotes de l’Australie. Le Dr Fitton fait remarquer que « pendant le voyage de Baudin on a trouve une brèche calcaire récente (terme par lequel il désigne tous ces dépôts) sur un espace qui ne mesure pas moins de 25 deg. en latitude et une largeur égale en longitude, sur les côtes sud, ouest et nord-ouest » 138. Suivant M. Peron, 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 139 rapporte qu’à Swan River le dépôt s’étend, en un point, a 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. CAP DE BONNE-ESPERANCE
Apres les descriptions géologiques de cette région données par Barrow, Carmichael, Basile Hall et W.-B. Clarke, je puis me borner à quelques observations sur le contact des trois formations principales. La roche fondamentale est le granite 140 ; 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 rapproche 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 dykes de granite enchevêtrés dans le phyllade argileux et entoures par cette dernière roche ; la plupart des dykes sont diriges du N.-W. au S.-E. suivant une ligne parallèle à la schistosite 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 schistosite 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 141, 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 schistosite, 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 où 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 schistosite 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, compose 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. Formation de grés. — Cette formation constitue le trait le plus saillant de la géologie de l’Afrique australe. Les couches sont horizontales en un grand nombre de localités, et atteignent une puissance de 2 000 pieds environ. Le caractère du grés varie ; la roche contient peu de matière terreuse, mais elle est souvent tachetée par du fer ; certains bancs ont le grain très fin et sont tout à fait blancs ; d’autres sont aussi compacts et aussi homogènes que du quartzite. En certains endroits j’ai observé une brèche de quartz dont les fragments étaient presque entièrement fondus dans une pâte siliceuse. Il existe des veines de quartz larges et très nombreuses qui renferment souvent de grands cristaux parfaitement développés, et il est évident que dans presque toutes les couches une quantité importante de silice s’est déposée par solution. Parmi ces variétés de quartzite, la plupart offrent exactement l’aspect de roches métamorphiques ; mais, comme les couches supérieures sont aussi siliceuses que celles de la base et que les contacts avec le granite sont tout à fait normaux dans tous les points que j’ai pu observer, il me semble difficile de croire que ces couches de grés aient été exposées à l’action de la chaleur 142. J’ai constaté en plusieurs points, sur les lignes de contact entre ces deux grandes formations, que le granite était décomposé à la profondeur de quelques pouces et qu’il était remplacé soit par une mince couche d’un schiste ferrugineux, soit par une couche, épaisse de 4 ou 5 pouces, constituée par les cristaux du granite recimentés et sur laquelle reposait immédiatement la grande masse de grés. M. Schomburgh a décrit 143 une grande formation de grés du Brésil septentrional qui repose sur le granite et ressemble d’une manière remarquable, sous le rapport de la composition et sous celui de la forme extérieure de la contrée, à cette formation du cap de Bonne-Espérance. Les grés des grands plateaux de l’Australie orientale, qui reposent aussi sur le granite, différent de ceux dont nous venons de parler parce qu’ils sont moins siliceux. On n’a pas découvert de fossiles dans ces trois vastes dépôts. J’ajoute enfin que je n’ai vu aucun caillou roulé provenant de roches amenées d’une grande distance au cap de Bonne-Espérance, sur les côtes orientales et occidentales de l’Australie, ni à la Terre Van Diemen. Dans l’île septentrionale de la Nouvelle-Zélande j’ai observé de grands blocs de greenstone, mais je n’ai pas eu l’occasion de déterminer si la roche dont ils avaient été détaches se trouvait à une grande distance de ce point. Observations géologiques sur les îles volcaniques (1844) |