SUR LES DIFFÉRENTS AGES DES ROCHES VOLCANIQUES

Caractères pour établir lage relatif des roches volcaniques. — Caractère de la superposition et de l'intrusion. — Caractère de l'altération des roches au contact d'autres roches. — Caractère fourni par les débris organiques. — Caractère minéralogique. — Caractère des fragments enclavés — Roches volcaniques de la période Post-Pliocène. — Basalte de la baie de Trezza en Sicile, — Roches volcaniques Post-Pliocènes des environs de Naples. — Dykes de la Somma.

J'ai rapporté les couches sédimentaires à une longue succession de périodes géologiques; je dois maintenant chercher jusqu'à quel point les formations volcaniques peuvent être classées dans un ordre chronologique semblable. Les caractères de l'âge relatif de cette classe de roches sont au nombre de quatre : 1° la composition et l'intrusion, avec ou sans altération des roches au contact ; 2° les débris organiques; 3° la nature minéralogique ; 4° les fragments enclavés de roches plus anciennes.

Caractère de la superposition, etc. — Lorsqu'une roche volcanique repose sur un dépôt aqueux, on doit en conclure qu'elle est plus nouvelle que ce dépôt; mais la règle ne saurait être applicable, si c'est la formation aqueuse qui surmonte la formation volcanique, car une matière en fu-

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Fig. 710.

sien, arrivant de bas en haut, a pu pénétrer au sein d'une masse sédimentaire sans en atteindre la surface, ou bien se forcer un passage entre deux couches, telles que b et D (fig. 710), ensuite se refroidir et se consolider, sans pro-

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(luire aucune discordance de stratification. La superposition n'a donc pas autant de valeur, comme caractère d'âge, pour les roches volcaniques non stratifiées que pour les formations fossilifères. On ne doit avoir recours à ce caractère que lorsque les premières de ces roches sont contemporaines, et non lorsqu'elles sont des produits d'intrusion. Or on les appelle contemporaines quand elles ont été engendrées par l'action volcanique simultanément avec les couches aqueuses qui leur sont associées. Par exemple, dans la coupe en D (fig. 710), on peut à peu près affirmer que le trapp b a coulé sur le lit fossilifère c, et que, après sa consolidation, a s'est déposé à son tour sur le trapp, a et c appartenant tous deux à la même période géologique. Mais si la couche a était altérée par b au point de contact, nous devrions en conclure que le trapp s'est introduit après coup ; il en serait de même si, en poursuivant b à quelque distance, on découvrait à la fin qu'il coupe la couche a et la recouvre ensuite comme en E. On risque néanmoins beaucoup de confondre une roche volcanique d'intrusion avec une roche réellement contemporaine ; car une coulée de lave qui se répand sur le fond de la mer ne recouvre pas partout la même couche, soit parce que celle-ci a été dénudée par places, soit parce que nouvellement formée, elle s'amincit sur certains points, ce qui permet à la lave de se croiser sur ses bords. De plus, le fluide igné, en coulant sur la surface, ne manque pas de se creuser, par l'effet de sa pesanteur, un lit au travers du limon mou et du sable. Supposons que la lave sous-marine F (fig. 711) soit arrivée de cette manière au contact des couches a, b, c, et qu'après sa consolidation, les lits d, e, s'y soient déposés dans un sens presque horizontal, de manière toutefois à être discordants avec F, l'apparence d'une intrusion subséquente sera complète, bien que le trapp soit en réalité contemporain. Il ne faut donc point se hâter de conclure que la

Fig. 711.

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roche F est d'intrusion, à moins que l'on ne découvre que les couches d, e ou c ont été altérées, par la chaleur par exemple, au point de jonction.

Le caractère de l'âge, fourni par la superposition, s'applique essentiellement à tout tuf volcanique stratifié, suivant la règle que nous avons déjà posée pour les dépôts sédimentaires (voy. t. I, p. 155).

Caractère de l'âge, fourni par les débris organiques. — Nous avons vu comment, dans le voisinage de volcans en activité, des scories, des cendres, du sable fin et des fragments de roches lancés dans l'atmosphère, retombaient en pluie sur le, sol, dans les lacs, ou bien dans les mers voisines. Au sein des tufs ainsi formés on rencontre des coraux, des coquilles ou tous autres corps organiques durables que l'événement a surpris soit sur le fond d'un lac, soit sur celui d'une mer; et ces corps nous servent de témoignages permanents pour rappeler la période à laquelle appartient l'éruption volcanique. Des couches tufacées, formées de cette manière aux environs du Yésuve, de l'Etna, de Stromboli et d'autres volcans en activité, dans les îles ou près des côtes, fourniront des indications sur leur âge relatif à l'époque plus ou moins éloignée où les feux de ces monts volcaniques seront éteints. C'est par des faits de ce genre que le géologue établit des coïncidences d'âge entre les roches volcaniques et les différentes couches fossilifères primaires, secondaires et tertiaires.

Les tufs dont il est ici question peuvent ne pas être toujours marins ; ils renferment, sur tel point, des coquilles d'eau douce, et sur tel autre, des ossements de quadrupèdes terrestres. La diversité des débris organiques distribués à travers ces formations se comprend facilement, si l'on réfléchit à la large dispersion de la matière vomie lors des dernières éruptions, par exemple, à celle du volcan de Coseguina dans la province de Nicaragua (19 janvier 1835). Des cendres chaudes et des scories fines furent lancées à une immense hauteur; elles recouvrirent le sol environnant sur une épaisseur de

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plus de 3 mètres, et sur un rayon de 32 kilomètres à partir du cratère, dans une direction sud. Des oiseaux, des animaux domestiques et des bêtes sauvages, en grand nombre, furent frappés de mort et ensevelis dans la cendre. Quelques débris volcaniques tombèrent même jusqu'à Chiapa, à plus de 1,700 kilomètres, et cela, non point dans la direction du vent, comme on aurait pu l'imaginer, mais à l'opposé de cette direction, preuve évidente qu'un contre-courant exista alors dans la région supérieure de l'atmosphère; il tomba également une certaine quantité de cendres à la Jamaïque, à une distance de plus de 1,000 kilomètres au nord-est. En pleine mer aussi, à plus de 1,600 kilomètres du point d'éruption, le capitaine Eden, du Conway, rapporte qu'il navigua, sur une longueur dépassant 60 kilomètres, à travers de la ponce flottante dont quelques morceaux étaient d'une grosseur considérable (1).

Caractère de l'âge, fourni par la composition minérale. — De même qu'un sédiment de composition homogène peut, en se déchargeant à l'embouchure d'une large rivière, se déposer simultanément sur une surface considérable, de même aussi telle variété particulière de lave coulant d'un cratère pendant une éruption s'étalera parfois sur une vaste étendue. L'Islande en a fourni un exemple en 1783 : la matière fondue vomie par le Skaptar Jokul se précipita par flots dans des directions opposées, et donna naissance à une masse continue dont les points extrêmes étaient éloignés de 135 kilomètres l'un de l'autre. Cet énorme courant de lave se consolida sur une épaisseur de 30 à 180 mètres ; sa largeur variait de quelques centaines de mètres à 24 kilomètres (2). Or, si, par la suite des temps, une pareille masse fût venue à se morceler, nous serions peut-être encore aujourd'hui à même de reconnaître l'identité des portions détachées, par leur ressemblance de composition minérale. Néanmoins ce caractère ne peut pas tou-

(1) Caldeleugh, Phil. Tram., 183G, p. 27.

(2) Principes, etc., Index : Skaptar Jokil.

36 4 CARACTÈRES SERVAN A ÉTABLIR [Ch. XXX.

jours servir au géologue; car, men que la lave produite pendant une même éruption, et même pendant les coulées successives d'un seul volcan, offre habituellement un caractère dominant, quelquefois cependant différentes portions d'un seul courant de lave ou d'une masse continue de Irapp varient sensiblement par la composition et par la structure minérales.

En Auvergne, dans l'Eifel et autres pays où se rencontrent à la fois le trachyte et le basalte, la première de ces roches est presque toujours plus ancienne que la dernière ; mais les deux alternent quelquefois partiellement dans le volcan du mont Dore en Auvergne, et nous avons vu, d'autre part, qu'à Madère, les roches trachytiques recouvraient une série basaltique plus ancienne (t. II, p. 357). Cependant, la majeure partie des trachytes occupe une position inférieure et se trouve coupée et recouverte par le basalte. Il ne faut pas néanmoins conclure de cette circonstance que le trachyte a prédominé à une certaine époque de l'histoire de la terre, et le basalte à une autre époque, car nous savons que les laves trachytiques appartiennent à plusieurs périodes successives, et que même il en sort encore aujourd'hui de plusieurs cratères en activité ; mais dans toute localité où sont survenues de longues séries d'éruptions, les laves plus feldspathiques paraissent avoir été vomies les premières, et les plus augitiques ne sont venues qu'ensuite. L'hypothèse imaginée par M. Scrope fournit peut-être une solution satisfaisante de ce problème. Suivant l'habile observateur, les minéraux qui abondent dans le basalte ont une pesanteur spécifique plus considérable que ceux qui composent les laves feldspathiques : ainsi, le hornblende, l'augite et l'olivine ont chacun trois fois le poids de l'eau, tandis que le feldspath commun, l'albite et le labrador ont à peine deux fois et demie ce poids ; la différence est plus considérable encore lorsque ces minéraux sont en roche, car le basalte et le greenstone contiennent beaucoup plus de fer à l'état métallique que le trachyte et les autres laves feldspathiques, eu

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les roches trappéennes. Si, par conséquent, une masse considérable de roches vient à fondre dans les entrailles de la terre, sous l'influence de la chaleur volcanique, les éléments les plus denses du fluide bouillant descendront au fond, et les plus légers viendront à la surface, pour être les premiers lancés dans l'atmosphère par la force d'expansion des gaz ; par suite, les matières qui occuperont le niveau le plus inférieur dans le bain souterrain en sortiront les dernières, pour venir occuper la place supérieure à l'extérieur de la croûte terrestre.

Caractère fourni par les fragments enclavés. — On peut quelquefois déterminer l'âge relatif de deux roches trappéennes, ou celui d'un dépôt aqueux et d'un trapp sur lequel il repose, par la rencontre de fragments de l'une de ces roches dans' l'autre, et cela dans les cas surtout où la superposition serait insuffisante. Il n'est pas rare non plus d'observer un conglomérat composé presque exclusivement de cailloux roulés de trapp, associés à quelque formation stratifiée fossilifère dans le voisinage de la masse trappéenne. Si les cailloux se rapportent en général pour le caractère minéral à cette dernière roche, on peut établir son âge relatif par la connaissance de l'époque où ont été formées les couches fossilifères associées au conglomérat. Des identifications de ce genre ont été faites par l'observation directe de berges composées de cailloux de trapp au pied d'îles volcaniques modernes, par exemple à la base de TEtna.

Périodes tertiaires du nouveau Pliocène. — Choisissons maintenant des exemples de roches volcaniques appartenant à des périodes géologiques successives, pour démontrer que les causes ignées n'ont cessé à aucune des époques ancienes du globe, et qu'elles ont disloqué les masses partout où elles ont vomi des produits.

Une partie des laves, tufs et dykes trappéens de l'Etna, du Yésuve et d'Ischia, date de l'ère historique; une autre partie, de beaucoup la plus considérable, est sortie des abîmes de la terre à une époque immédiatement antérieure,