Venons-en à l’autre grande discipline, dont les a priori ont eu autant d’implications : la Géologie.
Son fondateur, Nicolas Stenon, qui entendait “marcher de façon très exacte et ordonnée, selon la méthode de Descartes”, en définit les fondements en 1667 dans son ouvrage “Canis Calchariae”, en interprétant la superposition des strates comme une succession de dépôts sédimentaires [1],faute d’observations sousmarines.
Il en déduisit en 1669, dans “Prodromus”, les principes de stratigraphie, à savoir, de superposition, de continuité, d’horizontalité originelle des strates, qui sont à la base de l’échelle relative des temps géologiques.
Charles Lyell en définit la chronologie absolue. En 1828, il parcourut l’Auvergne, et s’intéressa à des dépôts feuilletés d’eau douce. Remarquant des feuillets de moins d’un millimètre qu’il attribua à un dépôt annuel, il s’aperçut que l’ensemble (230 mètres), a nécessité des centaines de milliers d’années pour se former. Dans ses “Principes de Géologie” (1832), il constate que la faune s’est renouvelée de 5% pendant “l’ère glaciaire”. En admettant une vitesse constante de renouvellement (hypothèse uniformitarienne), il faudra vingt fois plus de temps pour que se produise une “révolution” de la faune. Or Lyell compte quatre révolutions depuis la fin de l’ère secondaire, et huit autres pour les temps antérieurs depuis le début de l’ère primaire. Et comme son contemporain James Croll évalue, pour des raisons astronomiques, que les temps glaciaires ont duré un million d’années, Lyell fixe à 240 millions d’années la base du primaire. Durée portée à 560 millions d’années par la datation radiométrique au 20ème siècle.
C’est cette succession des espèces dans un temps très long qui conduisit Darwin à exprimer, en 1859, sa théorie dans son ouvrage, “L’origine des espèces”. C’est celle de la sélection naturelle des espèces par la lutte pour la vie, induisant leur évolution dans le temps.
Deux ans plus tard, Marx écrivait à Lassalle : “Très significative est l’œuvre de Darwin, qui me convient comme fondement en sciences naturelles de la lutte des classes dans l’histoire”. Engels de son côté, dans “Ludwig Feuerbach et la fin de la philosophie allemande” reconnaissait “la démonstration d’ensemble faite pour la première fois par Darwin selon laquelle tous les produits de la nature qui nous environnent actuellement, y compris les hommes, sont le produit d’un long processus de développement à partir d’un petit nombre de germes unicellulaires à l’origine, et que ces derniers sont, à leur tour, issus d’un protoplasme ou d’un corps albuminoïdal constitué par voie chimique”. Et il déduisit aussitôt de cette “découverte” de Darwin une loi d’évolution des sociétés : “Mais ce qui est vrai de la nature, reconnue également de ce fait comme un processus de développement historique, l’est aussi de l’histoire de la société dans toutes ses branches et de l’ensemble de toutes les sciences qui traitent des choses humaines et divines”.
Le socialisme scientifique procède donc de Darwin, de même que le national-socialisme qui prônait la suprématie de la race aryenne. D’où le Goulag, et la Shoah, qui ont fait plus de 60 millions de morts.
Quant à la Géologie historique, fondée sur l’interprétation de Stenon, celle-ci n’est pas prouvée, car nul n’a été témoin de la stratification.
C’est pourquoi j’ai entrepris un programme expérimental d’étude de la stratification en 1970. Il existe dans les roches sédimentaires, des strates de faible épaisseur, millimétrique, ou “laminae”, qui sont semblables aux “feuillets” observés par Lyell, dont j’ai parlé précédemment. J’ai prélevé un échantillon de “sable de Fontainebleau”, présentant ces “laminae”, faiblement cimenté. J’en ai rompu le ciment et obtenu du sable hétérogranulaire, c’est-à-dire composé de particules de tailles différentes.
J’ai laissé tomber le sable dans un tube de verre, et vu se constituer dans le dépôt, la même lamination que celle de l’échantillon, et ce, à quelque vitesse de sédimentation que j’opère. Comme le montre les photos cijointes. Je compris alors que ce phénomène pouvait résulter de ce que le sable est une poudre dont la mécanique est intermédiaire entre celle des liquides et celle des solides. Si, dans un tube, on laisse tomber successivement trois corps solides, ces corps se disposent dans l’ordre de leur succession. Tandis que si on laisse tomber trois liquides de densités différentes, du mercure, de l’huile, de l’eau, ils vont se superposer dans l’ordre des densités décroissantes, sous l’effet de la gravité. On pouvait donc s’attendre à ce que la gravité provoque un granoclassement répétitif des particules de sable selon leur taille. La lamination est un phénomène mécanique, et non chronologique. En conséquence de quoi, les milliers de “feuillets” observés par Lyell, ne correspondent pas à des centaines de milliers d’années.
Le compte-rendu de mes expériences fut présenté à l’Académie des Sciences de Paris par le Professeur Georges Millot, directeur de l’Institut de Géologie de Strasbourg, doyen de l’Université, membre de l’Institut, alors Président de la Société Géologique de France, qui le publia dans ses comptes-rendus en 1986 [2].
A la suite de quoi, le Professeur me fit admettre à la Société Géologique de France, en qualité de sédimentologue.
Je fis ensuite la même expérience avec un échantillon laminé contenant des fossiles. Le résultat fut le même, et fit également l’objet d’une publication par l’Académie des Sciences en 1988, présentée par Georges Millot [3].
Qu’en était-il de la stratification épaisse ?
Un compte-rendu intitulé “Bijou Creek Flood” [4], publié aux U.S.A., ayant pour auteur un géologue américain, Edwin Mac Kee, rendit compte des dépôts stratifiés sur les berges de la rivière “Bijou Creek”, résultant d’une crue de la rivière à partir des montagnes Rocheuses, consécutive à la fonte des neiges, accrue par des pluies.
Ce phénomène n’a pas duré plus de 48 heures. Vu la continuité du flot, il n’était pas question de supposer qu’une première strate était devenue roche, avant que la seconde la recouvrît, comme l’eût affirmé le principe de superposition. Les strates avaient environ 10 cm d’épaisseur (voir figure 3).
Pour expliquer le phénomène, il faut tenir compte de ce que la rivière en crue a atteint une vitesse de 7 m/s en régime turbulent, et où, en chaque lieu de la rivière, la vitesse du courant varie alternativement de la surface en profondeur. Or, des sédimentologues tels que Hjulstrom et Lichstvan-Lebedev [5], ont expérimentalement déterminé les vitesses critiques de dépôt de particules de tailles distinctes. En situation de crue, la capacité de transport sédimentaire du courant est très élevée, et la variation de vitesse en chaque lieu, lorsqu’elle devient critique, provoque la sédimentation de quantités de particules de tailles distinctes, de sorte que le granoclassement observé en eau calme devient des “strates” de plusieurs centimètres d’épaisseur.
De la même manière, en 2008, la revue “Sedimentology” a publié un article sur le tsunami qui a frappé l’Asie du sud-est en 2004, qui présente des photos du dépôt laissé par le tsunami en quelques heures, montrant des strates superposées de 20 cm d’épaisseur.
Il me parut nécessaire d’étudier la stratification en laboratoire.
Un compte-rendu expérimental d’un groupe de sédimentologues américains opérant au laboratoire d’hydraulique de l’Université du Colorado, dans un canal circulant, montra la présence de strates dans le dépôt.
Je leur proposai donc d’en étudier les causes, et me rendis sur place à cette occasion. Je conclus un contrat avec l’Université, et ce fut l’assistant du groupe, Pierre Yves Julien, jeune hydraulicien et sédimentologue canadien, qui réalisa les expériences du contrat. Dans un canal où l’eau, mélangée à du sable dont les grosses particules sont noires et les petites blanches, est envoyée par une pompe et y revient, le circuit étant circulant. Le contraste de couleur des particules permet l’observation de la stratification dans le dépôt sédimentaire qui se développe à la fois latéralement, dans le sens du courant, et verticalement puisqu’il s’épaissit. Le dépôt est laminé et stratifié. Une coupe latérale du dépôt montre une superposition de strates de plusieurs centimètres d’épaisseur, comme le montrent les photos ci-dessous.
Le compte-rendu de cette expérience a été publié en 1993 dans le Bulletin de la Société Géologique de France [6].
Pour élaborer une chronologie issue de la sédimentation, il faut se référer, comme cause, aux mouvements marins, montants ou descendants, qui ont déposé des ensembles stratifiés appelés “séquences”.
L’ouvrage “Base de Sédimentologie” de l’Association des Sédimentologistes Français, dit : “La sédimentologie étudie la manière dont se constituent les enveloppes solides de la Terre et des planètes, soumises à l’action de l’eau, du vent, de la gravité”. L’a priori de Stenon n’en est plus la base.
Au début des années 2000, le temps m’est apparu venu d’appliquer les enseignements tirés de mes expériences, complétées par d’autres sources sur le terrain. Ayant 75 ans alors, il n’était pas question que je puisse y participer. Mais j’eus la chance, en me rendant à Moscou à cette époque, de faire la connaissance d’un jeune géologue et sédimentologue, Alexandre Lalomov, qui prit un grand intérêt à mes travaux publiés. Grâce à lui, je pus faire publier en 2002, sous le titre “Analysis of the main principles of stratigraphy on the basis of experimental data”, dans “Lithology and mineral resources”, journal de l’Académie des Sciences et de l’Institut de Géologie de Russie, un compte-rendu de nos travaux aux U.S.A [7].
En 2004, le même journal publiait de moi, “Sedimentological Interpretation of the Tonto Group”, expliquant le fait que les faciès d’une série géologique soient à la fois superposés et juxtaposés sur l’aire de dépôt, ce qui est dû au courant d’apport des sédiments [8]. Mes travaux firent aussi l’objet d’une publication en Chine [9].
Alexandre Lalomov détermina, dans plusieurs régions de Russie, la genèse hydraulique et sédimentaire des formations rocheuses, en Crimée, dans l’Oural et la région de Saint Petersburg [10].
Le plus décisif de ses travaux fut la détermination du temps de sédimentation de formations rocheuses, telles les formations de grès cambriens-ordoviciens de la région de Saint Petersbourg. La mécanique sédimentaire évalue la capacité de transport sédimentaire des courants à partir des vitesses critiques des paléo-courants, en fonction de la taille des particules. Le quotient du volume de la formation rocheuse étudiée par cette capacité, par unité de temps et de volume, indique les temps de sédimentation correspondants.
Cette méthode est appliquée par nombre de sédimentologues, aux noms desquels je citerais H.A.Einstein. Le temps déterminé par cette méthode, appliquée aux grès cambriens-ordoviciens précités, représente 0,05% du temps de l’échelle géologique. Le compte-rendu de cette étude a été publié en 2011 dans “Lithology and Mineral Resources”, journal de l’Académie des Sciences et de l’Institut de Géologie de Russie [11].
Les conditions paléo-hydrauliques, selon Alexandre Lalomov, apparaissent souvent comme catastrophiques. Golovkinskii (Kazan-1868), sur les roches, et Walther (1894), sur les sédiments marins, ont établi que : “Seuls les faciès et aires de faciès juxtaposés en surface, ont pu être superposés originellement” [12]. Comme il est montré, dans ma publication de 2002, les faciès, à la fois superposés et juxtaposés, constituent une séquence résultant d’une transgression ou régression marine. Une succession de séquences incluses entre une transgression suivie d’une régression finale est une “série”. Les données de la stratigraphie séquentielle et les expériences ci-dessus mentionnées, montrent qu’une série correspond à une période. Par conséquent, la séquence doit être considérée comme la référence de base de la chronologie relative, au lieu de l’étage.
Aujourd’hui, les sédimentologues, selon les résultats de leurs observations sous-marines et de leurs expériences de laboratoire, ont établi des relations entre conditions hydrauliques, profondeur et taille des particules. Cela permet de déterminer les vitesses critiques de transport en dessous desquelles une particule de taille donnée se sédimente.
L’Institut d’Hydraulique de Saint Petersbourg a exécuté à ma demande un programme expérimental d’érosion de roches sédimentaires par des courants puissants (v 27 <m/s) pour compléter ces relations [13]. D’autres devront suivre.
Pour information, toutes nos publications et expériences figurent sur mon site www.sedimentology.fr. En cliquant sur “Video”, on peut y voir mes expériences. Il en résulte que l’échelle des temps géologiques ne doit plus être fondée relativement sur la superposition des strates. Elle doit être fondée antérieurement sur la genèse sédimentaire, impliquant d’une part la gravitation, pour la formation de la lamination, et d’autre part de la vitesse du courant turbulent, pour la formation des faciès stratifiés superposés et juxtaposés, constituant les séquences.
Quant au temps absolu, les feuillets que Lyell a observés, et pris pour des dépôts annuels, sont principalement des laminae qui, comme je l’ai montré expérimentalement, ne caractérisent aucun temps absolu.
Il en est de même de sa chronologie de 240 millions d’année, fondée sur les “révolutions” biologiques, que le professeur Gohau a qualifié de “hypothèse uniformitarienne”, non prouvée. Le Professeur Gohau dans son ouvrage “Une histoire de la Géologie” [14] dit “Ce qui mesure le temps, ce sont les durées de sédimentation et non celles des orogénèses et des “révolutions biologiques””. J’ajouterai que la datation radiométrique des roches n’est pas non plus fondée, car, la radioactivité existant dans le magma, on ne peut, dans un échantillon de roche, déterminer les quantités respectives d’éléments radioactifs produites à l’état de magma et de roche. A preuve, les datations au potassium/argon radioactifs de roches résultant d’éruptions volcaniques de dates historiques connues, indiquent parfois des millions d’années. Cela résulte d’un excès d’argon provenant en grande partie de la lave qui a donné naissance à la roche [15].
Christian Marchal, de l’ONERA, polytechnicien également, a fait paraître en 1996 dans le “Bulletin du Muséum d’Histoire Naturelle de Paris” (complété par un erratum publié dans “Geodiversitas” – 1997), une étude intitulée “Une cause probable de grands déplacements des pôles terrestres” [16], montrant que la surrection d’un grand massif montagneux comme l’Himalaya modifie de plusieurs millionièmes les moments d’inertie de la Terre, ce qui suffit à déplacer de quelques dizaines de degrés la position d’équilibre stable des pôles. Cette étude précise qu’il résulte de ces déplacements des pôles, combinés avec la rotation de la Terre, de larges transgressions et régressions des océans, leur amplitude étant beaucoup plus grande que les variations du niveau des océans dues à la fonte des glaciers consécutive à des variations cycliques des paramètres orbitaux de la Terre. Cela peut expliquer, en plus des données de l’analyse paléo-hydraulique, l’existence de conditions diluviennes dans le passé géologique, engendrées par l’orogénèse des chaînes de montagne, outre celles attribuées à la chute de météorites.
Comme il est dit dans le Bulletin, à l’Eocène, le pôle nord, avant l’orogénèse himalayenne, se trouvait à l’embouchure du fleuve sibérien Ienisseï, par 72 degrés de latitude nord. Après l’orogénèse, il se trouvait dans une position voisine de l’actuelle, après un déplacement de 18 degrés.
La direction des transgressions et régressions suivant chacune des 19 orogénèses intervenues depuis le début de l’ère Primaire, correspond à la succession des faciès de séquence résultants, tels que grès, argile, calcaire. Un exemple est celui du Tonto Group, au Cambrien. Il procède de l’orogénèse cadomienne, au commencement du Cambrien, et résulte d’une transgression de l’Océan Pacifique jusqu’au Nouveau Mexique. D’autres directions peuvent être déterminées par d’autres orogénèses qui se produisirent ailleurs sur la Terre.
La faune marine contemporaine varie selon la profondeur, la latitude et la longitude, et une telle diversification existe dans l’échelle des temps géologiques. L’apparent changement d’organismes marins fossilisés d’une série à une autre suivant une orogénèse, peut résulter de faunes différentes, transportées par des courants provenant de différents lieux résultant d’orogénèses successives. Ce qui a été attribué à un changement biologique peut être de nature écologique, expliqué par une faune venant de différentes orogénèses, prenant en compte le temps court de sédimentation.Ajoutons que, de nos jours, on date par radiocarbone (C 14) le collagène d’os de dinosaures fossiles, ce qui ramène leur âge calculé de 65 millions d’années à moins de 40.000 ans. Mais cette datation C 14 repose sur l’hypothèse que la concentration en C 14 de l’atmosphère est restée constante dans le temps, ce qui n’a pu être vérifié. Au global les datations radiométriques ne sont pas probantes.
En conclusion du chapitre géologique, une relation peut être établie entre cause et effet. L’orogénèse, c’est-àdire le soulèvement des montagnes, qui est contingente des éruptions volcaniques [17], est la cause des déplacements de l’axe de rotation des pôles, ce qui provoque des séries marines et crée des dépôts, donc des roches sédimentaires. La durée de ces dépôts étant beaucoup plus rapide que le temps indiqué par l’échelle des temps géologiques, cela conduit à une révision de celle-ci.
J’ai exprimé cette relation causale dans “Towards a refoundation of historical geology” [18], publiée dans “Georesources”, journal de l’Université de Kazan (12/2012), et dans “Orogenesis, cause of sedimentary formations” [19], publiée dans “Open Journal of Geology” lors de la Conférence Internationale de Géologie et de Géophysique tenue à Pékin (06/2013) [19]. Je l’ai présentée à la conférence de géologie de Kazan, en octobre 2014.
Dans son rapport, “Orogenèses de l’ère tertiaire du système de la montagne de l’Oural”, Alexandre Lalomov tire les conclusions suivantes :
1) Fondé sur la géomorphologie et les vitesses engendrées des mouvements des surfaces actuelles, le temps nécessaire pour le soulèvement du système de la montagne de l’Oural est bien moindre (0,5 à 0,7%) que l’intervalle de temps correspondant de l’échelle stratigraphique.
2) Fondé sur la lithologie des sédiments et la géomorphologie des vallées typiques de l’Oural, le temps nécessaire pour l’érosion des vallées de la plupart des rivières de l’Oural et bien moindre (0,02 à 0,7%) que l’intervalle de temps correspondant de l’échelle stratigraphique.
3) La distribution des fossiles dans les dépôts des orogénèses de l’Oural peut être expliquée sur la base de zonages écologiques et faciaux de l’environnement préorogéniques.
Le compte-rendu de “Reconstruction of Paleohydraulic conditions of deposition of the upper permian strata of the Kazan region” de A.Lalomov, G.Berthault, V.G.Izotov, L.M.Sitdikova, M.A.Tugarova a été publié dans “Georesources” en 2017 [21] et présenté par Lalomov et moi-même le 7 novembre 2017 à l’institut de géologie de Kazan.