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L'histoire et la théorie des catastrophes successives qui ont peuplé et dépeuplé alternativement d'animaux marins et terrestres les diverses parties de notre globe, constituent ce qu'on appelle les époques géologiques et quelquefois les époques de la nature, quand on ne considère celle-ci que dans l'enceinte de notre terre. Pour porter le flambeau dans la nuit des siècles antérieurs, on s'aide de toutes les lumières des sciences.
Les lois de la mécanique, de la physique, de la chimie, sont consultées et donnent l'exclusion ou la confirmation aux hypothèses proposées par l'imagination, qui à l'ordinaire marche toujours en avant, négligeant un pénible contrôle qui cependant lui est indispensable. Puis on note toutes les indications relatives à la forme des terrains, à leur nature, à leur stratification, aux débris organiques qu'ils contiennent tant pour les productions de la mer que pour celles de la terre.
Le nombre des alternances et des retours de la mer est un élément important de la question, ainsi que la nature du sol que roulaient à chaque époque les générations vivantes qui pullulaient dans certaines localités. Enfin l'atmosphère d'alors, sa composition, son action sur le climat, sur la vie, sur les éléments de la terre, avec sa chaleur présumée, tout est mis en ligne de compte. C'est avec ces données, empruntées à l'observation aidée des lois physiques de la nature, que le géologue ressuscite pour ainsi dire le monde à chacune des époques du passé, à peu près comme les géographes, aidés de l'histoire, nous donnent des cartes de l'empire grec, de l'empire romain ou de l'empire de Charlemagne...