Chapitre IV

Relativement à l'influence que le froid, ou la diminution de la chaleur, peut exercer sur les phénomènes de l'époque actuelle, il y a lieu d'étudier ces effets du froid : 1° , en dehors de la croûte terrestre ; 2^, dans la croûte terrestre ellemême.

Art. 1. — A la surface du globe

Nous avons déjà fait, dans le chapitre précédent, l'étude complète de l'influence exercée par le froid sur la surface de la croûte terrestre. En effet, comme cela est évident, le froid ne peut avoir d'action sur la surface du globe que par l'eau à l'état solide, c'est-à-dire par la neige et par la glace : et nous avons assez longuement exposé cette action. Si donc l'on veut étudier spécialement et au complet cette question du froid à la surface de la croûte terrestre, il faut se reporter à ce qui a été dit, dans le chapitre précédent, sur le rôle de l'eau à l'état de neige et de glace.

Il suffit, par conséquent, — pour l'intérêt de la régulière ordonnance de ca traité, — de rappeler ici, dans les grandes lignes, les développements que nous avons déjà donnés sur l'eau solide.

1 ° Neige, — A une certaine altitude des terrains, Teau ne tombe plus en pluie, mais en neige. Cette neige, retenue par les aspérités des rocs sur les hauts sommets, est l'agent de démolition des montagnes. En effet, ces petits amas de neige fondent sous les rayons du soleil; l'eau qui en résulte pénètre dans toutes les fissures de la pierre : et, lorsque la température s'abaisse ensuite, cette eau se congèle en augmentant de volume, et avec une force si grande que les roches se séparent les unes des autres. Quand ces phénomènes se produisent sur les montagnes de granit, les sommets sont comme déchiquetés et prennent la forme de pointes aiguës, dites " aiguilles " ; dans les montagnes de

calcaire, les rocs se séparent, sous l'effet de la congélation de l'eau, en niasses qui ont l'aspect de murailles et de tours. — D'autre part, comme il y a dans les montagnes des endroits où la neige peut s'accumuler, il s'y forme des amas tellement considérables que parfois ils ne peuvent plus s'y soutenir ; et parfois tout un champ de neige se détache d'un coup et tombe dans les vallées en " avalanche ", qui même arrache les blocs de rochers et les transporte jusque dans les plaines situées au-dessous.

2° Glace. — Sous la pression des neiges qui s'accumulent dans les bassins des montagnes, celles qui sont au fond se transforment en une substance grumeleuse, qui est le " névé ", et ensuite en glace véritable, compacte et claire. C'est le "glacier" qui, sous l'action de son propre poids comme du poids des neiges qui s'entassent à sa partie supérieure, descend comme un fleuve sur le flanc des montagnes, polit les fonds où il glisse, arrache les aspérités, se charge aussi des débris divers qui tombent à sa surface, et va fondre en des régions plus chaudes, en y laissant tomber les dépôts rocheux qui s'étaient incorporés à sa masse, et en donnant naissance à des cours d'eau qui sont l'origine de rivières et de fleuves.

Art. 2. — Dans la partie solide du globe terrestre

Si l'on peut parler des effets du froid sur la surface du globe, il ne peut être question que de ''refroidissement" à l'intérieur même de la Terre. La science admet généralement que la Terre a été, à une certaine époque, un globe incandescent auquel le rayonnement a fait perdre graduellement une partie de sa chaleur. La croûte solide qui s'est, par suite, formée à l'extérieur a rendu ce refroidissement très lent. Mais à mesure que l'intérieur du globe se refroidit de la sorte, il diminue naturellement de volume ; et comme la croûte solide extérieure doit continuer à s'appuyer sur le bloc intérieur, il faut pour cela que cette écorce terrestre subisse des mouvements de contraction, dont nous avons ici à étudier les principaux effets, qui sont les

suivants : soulèvements et affaissements des terrains, formation des montagnes^ tremblements de terre,

''Soulèvements" et ''Affaissements". — Ces mouvements lent^ du sol ne peuvent être constatés qu'à la longue, et principalement sur les rivages, c'est-à-dire aux lignes de démarcation entre la mer et la terre ferme. Il a donc été observé en maints endroits tantôt que la mer a semblé se retirer, laissant à découvert des espaces plus ou moins étendus, où la végétation s'est établie; tantôt que l'océan a envahi des portions de terrain couvertes de forêts ou même de cultures. Comme le niveau de la mer ne peut être que constant, il faut reconnaître que ces variations du relief ont eu pour cause des soulèvements ou des affaissements du sol. Les exemples de ces variations ne sont pas rares dans les divers pays. — C'est ainsi que la presqu'île de la Scandinavie est l'objet d'une sorte de mouvement de bascule qui fait qu'elle s'élève, dans le nord, d'environ trois pieds par siècle, et que, dans le sud, elle s'enfonce graduellement dans la mer. — Le nord de l'Europe (Ecosse, Spitzberg, Russie) se soulève peu à peu au-dessus de la mer. — Les rivages de la Méditerranée (Corse et Sardaigne, golfe de Gênes, Archipel, Afrique occidentale, etc.) se sont élevés. — Le désert de Sahara, où l'on trouve des preuves d'un ancien état océanique, s'est exhaussé. — Le Japon, les Philippines, les Antilles, la Cordillère des Andes, le Labrador, Terre-Neuve, les rivages de la baie d'Hudson, sont encore, présentement, entre autres régions, Tobjet d'exhaussement du sol. — D'autre part, il se produit aussi des affaissements de terrain, comme en témoignent le sud de la Suède et du Groenland, les rives de l'embouchure de l'Amazone, les rivages de la Prusse et des Pays-Bas, etc. — Il existe même un exemple fameux d'un sol qui, sans secousse violente, a subi successivement une double et lente oscillation, Il s'agit des trois colonnes de marbre, seuls vestiges du Temple de Sérapis (près de Pouzzoles, dans la région de Naples), hautes de 40 pieds, dont une zone large d'une dizaine de pieds, et qui commence à une douzaine de pieds au-dessus du pavé, est criblée des perforations exécutées par un mollusque marin.

Ces détails divers démontrent que le terrain où s'élevait ce temple était d'abord situé en dehors de la mer, qu'il s'est affaissé de plus de vingt pieds, à une certaine époque, puis qu'il s'est relevé à une autre époque.

'* Formation de chaînes de montagnes ". — Nous venons de voir des régions entières de la croûte terrestre se soulever ou s'abaisser en même temps, suivant que la contraction et la diminution de volume du noyau intérieur occasionnent ces mouvements ; la croûte terrestre, en effet, doit toujours s'appuyer, de façon générale, sur le bloc central.

Mais il arrive nécessairement, parfois, que des sortes de plis se forment dans l'écorce solide, qui devient trop grande pour s'adapter au noyau qu'elle enveloppe et qui diminue de volume en se refroidissant. Ces plissements de la croûte terrestre, ce sont les chaînes de montagnes, qui, on le com> prend bien, sont de dimensions et de formes diverses, que l'érosion vient ensuite modifier encore dans le cours du temps. Il arrive même parfois que l'érosion, en creusant des dépressions à travers des terrains peu résistants, produit aussi des montagnes.

** Tremblements de terre ". — Les mouvements qui font soulever ou s'abaisser le sol, ou qui causent le plissement des lits composant les terrains, sont en général des mouvements lents.

Mais, il y a aussi dans le sol des mouvements brusques,. qui sont les " tremblements de terre ". En effet, les couches terrestres ne sont pas toujours assez élastiques pour ''se plisser" indéfiniment sous l'action de la contraction qui se fait en dessous ; et alors surviennent des cassures soudaines et violentes, des glissements, des relèvements de couches rompues : il en résulte des vibrations du sol, qui s'étendent au loin, et qui sont les ''tremblements de terre". Ces brusques cassures se produisent surtout dans les endroits où la croûte terrestre offre le moins de résistance : par exemple, sur les bords des continents où s'élèvent de hautes montagnes, et le long desquels se trouvent des sortes de fosses océaniques de grande profondeur. Et, en effet, c'est sur les côtes de l'océan Pacifique, du Grand

GEOLOGIE

Océan, de la Méditerranée, de la mer des Antilles, etc., qu'ont lieu les séismes (ou tremblements de terre) les plus fréquents et les plus violents. — Une autre cause des tremblements de terre, ce sont des effondrements soudains de cavernes, des explosions de gaz accumulés dans certaines cavités, qui peuvent se produire, pour des causes diverses, dans la croûte terrestre. — Les violentes éruptions volcaniques sont encore la cause, au moins dans leur voisi- , nage, d'ébranlements du sol.

Fig. 36. — Les ondes produites dans la croûte terrestre par un tremblement de terre.

L'ébranlement, qui constitue le tremblement de terre, se propage à la surface du sol comme autour d'un point (Fig. 36, A) nommé épicentre, à la façon des ''ondes circulaires" que produit la chute d'une pierre à la surface des eaux. Mais le centre (E) de l'ébranlement se trouve dans l'épaisseur même de la croûte terrestre, à une profondeur d'un ou de quelques milles ; et de ce point partent, et se dirigent de tous les côtés, des " ondes sphériques ". Les points situés à l'épicentre (en A) reçoivent une secousse verticale, et c'est la plus violente, par laquelle les objets peuvent être projetés en l'air ; en B, en C, et sur la mer (M) en V, les secousses sont obliques et plus ou moins faibles selon que ces points sont plus ou moins éloignés : les objets placés en B peuvent être projetés suivant une ligne oblique, et ceux placés en C simplement renversés.

Il peut sembler étrange qu'un tremblement de terre renverse ou démolisse les objets qui se trouvent à la surface du sol, mais n'exerce aucune action sur l'intérieur du sol

ébranlé. Cela s'explique bien pourtant, par le principe de la communication de mouvement entre des corps solides juxtaposés. Soit, par exemple, trois billes, 1, 2, 3, suspendues à la suite les unes des autres et qui se touchent : si l'on donne un coup sur la bille 1, c'est la bille 3 qui s'écarte Vivement ; la bille intermédiaire 2 ne fait que transmettre le choc reçu et reste elle-même immobile.

Quand la secousse sismique atteint une côte, la mer M (î'ig. 36) s'éloigne d'abord sous l'action du choc qui lui est transmis ; puis elle revient en une vague puissante V, qui est le ''raz de marée" et s'abat comme un mur sur les rivages. On peut citer le raz de marée qui, le 1er novembre 1755, s'abattit, en une vague haute de plus de 50 pieds, sur Lisbonne et acheva sa destruction commencée par le tremblement de terre : en cette double catastrophe, 60,000 personnes périrent en quelques minutes.

Des commotions violentes comme sont parfois les tremblements de terre peuvent produire des modifications géologiques très considérables. C'est ainsi que, d'abord, en certaines occasions, on a vu le sol se soulever ou s'affaisser brusquement. Par exemple, l'an 1855, en Nouvelle-Zélande, un tremblement de terre exhaussa le sol jusqu'à une dizaine de pieds en certaines régions. D'autres fois, il se fait des crevasses profondes et d'une largeur assez grande pour que des maisons y disparaissent ; le tremblement de terre des Calabres, en 1783, a fait ouvrir de ces crevasses. Au Chili, en 1822, le sol fut ébranlé par une commotion souterraine sur une étendue de 13,000 lieues carrées, et fut exhaussé de trois pieds en moyenne.

Très souvent, des bruits souterrains, comme ceux de roulements sourds, de grondements, d'écroulements, précèdent les tremblements de terre. Comme le sol conduit mieux le son que l'air, ces bruits peuvent se propager jusqu'à des distances très considérables.

Les secousses elles-mêmes, quand elles sont violentes, peuvent traverser en moins de 20 minutes toute l'épaisseur du globe terrestre. Ce sont les roches compactes qui transmettent les secousses sismiques le plus rapidement. A la

^surface même de la terre, les secousses sont trois fois plus lentes à se propager que dans Tintérieur du globe ; mais ce sont elles qui sont les plus puissantes et les plus dangereuses.— Des instruments, nommés sismographes, permettent d'enregistrer, même à de longues distances, le moment, la durée, la direction et l'intensité des secousses produites par les tremblements de terre. — Comme il y a des milliers de tremblements de terre chaque année, et toujours dans la croûte superficielle, dans les terrains récemment formés et qui n'ont pas encore atteint une stabilité parfaite, on peut dire que la surface de la terre vibre toujours en quelque endroit.

De tous les phénomènes naturels, ajouterons-nous en terminant ce chapitre, le tremblement de terre est le plus terrifiant, à cause de sa soudaineté, de l'ignorance où l'on est des effets qu'il produira, de la connaissance que l'on a des catastrophes causées ailleurs par ces commotions terrestres ; mais surtout, semble-t-il, parce que l'on sent qu'il n'existe pas de moyen assuré de se protéger contre les résultats possibles de l'action des forces formidables qui entrent en jeu au cours de ces événements.