HYPOTHÈSE DES VULCANI3TES

ttans les cavités naturelles ou artificielles , et elles ont été poussées jusqu'à des profondeurs de 4 a 5oo mètres. Ce géologue établit avec un grand soin les causes de perturbations qui peuvent affecter les observations de ce genre, détermine le degré d'influence que peuvent avoir les causes particulières à certaines localités , et conclut que les observations publiées jusqu'à ce jour ont un mérite réel, une valeur effective et incontestable , quoiqu'elles laissent beaucoup à désirer à certains égards.

Afin d'éviter les causes d'inexactitude que Ton peut reprocher à ces observations , M. Cordier a entrepris une ' série d'expériences nouvelles et directes , faites avec toutes les précautions imaginables, dans plusieurs houillères de France fort éloignées les unes des autres, telles que celles de Carmeaux (Tarn), de litry (Calvados) et de Decise (Nièvre). Voici les conclusions que ces expériences lui ont permis de tirer :

i° Elles confirment pleinement l'existence d'une chaleur interne qui est propre au globe terrestre , qui ne tient pas à l'influence des rayons solaires , et qui croît rapidement avec les profondeurs.

2° L'augmentation de la chaleur souterraine ne suit pas là même loi par toute la terre ; elle peut être double , Ou même triple, d'un pays à un autre.

3° Oes différences ne sont en rapport constant , ni avec les latitudes , ni avec les longitudes.

4° Enfin l'accroissement est certainement plus rapide qu'on ne l'avait supposé ; il peut aller à un degré par 1 5 et même 1 3 mètres , en certaines contrées : provisoirement le terme moyen ne peut pas être fixé à moins de a5 mètres (i).

(i) M. Kupffer, membre de l'Académie de Saint-Pétersbourg , ▼ient de faire , dans ces derniers temps , un certain nombre d'obaervations sur la température de l'intérieur de la terre, dans un

l4G COîfttDÉRATlOJS SUR LBS VOLCANS.

De ce* faits, sur l'exactitude desquels on ne saurai* élever aucun doute, puisqu'ils sont dûs à un homme aussi habile et aussi consciencieux , M. Cordier en tire des applications nombreuses et importantes à la théorie de la terre. Forcé de me restreindre , je me bornerai à présenter un résumé des inductions principales qu'il émet. *

i° Tous les phénomènes observés , d'accord avec la théorie mathématique de la chaleur, annoncent que i'inr térieur de la terre est pourvu d une température très élevée qui lui est particulière et qui lui appartient de-

voyage aux monts Ourals, En constatant la température de source* sortant de profondeurs variables , et comparant cette température à celle de l'air des mêmes contrées, ce naturaliste a trouvé un accroissement de chaleur plus rapide que celui indiqué par M. m Cordier, puisqu'il évalue le terme moyen de cet accroissement à i degré centi&émal par 20 m 20 e . (Mémoire sur la température moyenne de l'air et du sol dans quelques points de la Russie orientale , lu à l'Acad. des Sciences de Saint-Pétersbourg , le 18 février 1829 ; Ann. de Chimie et de Physique , t. 4a , p. 367. )

M Fleuriau de Bellevue , en surveillant le percement d'.un puits artésien, à la Rochelle, a fait plus récemment encore quelques expériences sur la température de l'eau provenant de ce puits comparée à la température moyenne du pays. Le puits creusé dans la partie moyenne de la formation jurassique , avait io5«n 33 , et plus tard ia3 m 16 de profondeur , lorsqu'il entreprit ses expériences. Le thermomètre marqua 180 la à la dernière profondeur indiquée ; la température moyenne de l'air, à 6 mètres au-dessus du sol , étant de 1 1<> 87. 11 résulte de ces observations que l'eau du puits ayant, à ia3« 16 de profondeur, une chaleur supérieure de 6» a5 à la température moyenne de la contrée , l'accroissement de cette chaleur est d'un degré centigrade au moins par 19» 71 de profondeur , terme plus faible encore que celui indique par M. Kupffer. (Notice sur la température d'un Puits artésien entrepris, en i8ao, près des Bains de mer de la Rochelle, lue à la Société philomatique , le to avril i83o , par M. Fleuriau de Bellevue , correspondant de l'Acad. des Sciences} Bulletin des Sciences naturelles et de GiolQgic, t. 21, N° d'avril i«3o, p. 20.)

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puis l'origine des choses j et, d'un autre côté, le volume de la masse terrestre étant infiniment plus considérable que celui de la masse des eaux ( environ dix mille fois plus grand ) , il est extrêmement vraisemblable que la fluidité dont le globe a incontestablement joui Irant de prendre sa forme sphéroïdale , était due à la chaleur.

a° Cette chaleur était excessive , car celle qui actuellement pourrait exister au centre de la terre , en supposant un accroissement continu de i dégré pour a5 mètres de profondeur, excéderait 3,5oo° du pyromètre de Wedgwood (plus de 25o,ooo° centigrades ).

3° On doit admettre que la température de ioo° du pyromètre de Wedgwood , température qui serait capable de fondre toutes les laves et une grande partie des roches connues , existe à une profondeur très petite , eu égard au diamètre de la terre , et par exemple que cette profondeur est de moins de 55 lieues de 5 mille mètres à Carmeaux 9 de 3o lieues à Lit/y, et de a 3 lieues à Decise, nombres qui correspondent à i/a3, à 1/42 et i/55 du moyen rayon terrestre.

4° Tout porte donc à croire que la masse intérieure du globe est encore douée maintenant de sa fluidité originaire, et que la terre est un astre refroidi , qui n'est éteint qu'à sa surface , ce que Descartes et Leibnitz avaient pensé.

5° Si on considère , d'une part , la généralité que les observations de Dolomieu sur le gisement des foyers d'éruption (rapport sur ses voyages en 1797, Journal des Mines, 7, p. 385), et nos expériences sur la composition des laves , ont donnée aux phénomènes volcaniques ( Recherches sur différents produits volcaniques; Journal des Mines, t. 21, p. 249, et t. 23, p. 55. — Mémoire sur la composition des laves de tous les dges , Journ, de physique, t. 83, p. i35), et de l'autre la grande fusibilité des matières que tous les volcans de la terre rejettent actuellement et même depuis long-temps , on devra penser que

l48 CONSIDÉRATIONS SUR LES VOLCANS.

la fluidité intérieure commence , du moins sur beaucoup de points, à une profondeur notablement moindre que celle où réside la température de ioo° du pyromètre de Wedgwood.

6° LMkîorcedela terre, abstraction faite de cette pellicule superficielle et incomplète qu'on nomme sol secondaire , s étant formée par refroidissement , il s'ensuit que la consolidation a L*eu de V extérieur à l'intérieur, et par conséquent que les couches du sol primitif les plus voisines de la surface sont les plus anciennes. En d'autres termes, les terrains primordiaux sont d'autant plus récents qu ils appartiennent à un niveau plus profond, ce qui est l'opposé de ce que l'on a admis jusqu'à présent en géologie.

7° L'écorce du globe continue journellement de s'accroître, à l'intérieur, par de nouvelles couches solides. Ainsi, la formation des terrains primordiaux n'a pas cessé ; elle ne cessera qu'après un temps immense, c'est-à-dire lorsque le refroidissement aura atteint ses limites.

8° Si l'écorce de la terre a été formée comme nous le supposons , les couches' primordiales que nous connaissons doivent être disposées à çeu près dans l'ordre des fusibilités j or les couches magnésiennes, calcaires et quarzeuses sont en effet les plus voisines de la surface.

9° Suivant ce qui précède , l'épaisseur moyenne de l'écorce de la terre n'excède probablement pas 20 lieues de 5,ooo mètres. Je dirai même que, d'après plusieurs données géologiques non encore interprétées , il est à croire que cette épaisseur est beaucoup moindre. A s'en tenir au résultat ci-dessus , cette épaisseur moyenne n'équivau- • draitpas à la 63 e partie du moyen rayon terrestre. Elle ne serait que la quatre-centième partie de la longueur développée d'un méridien.

io° L'épaisseur de l'écorce de la terre est probablement très inégale : cette grande inégalité nous paraît annoncée par'celle de l'accroissement de la température souterraine

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d'une contrée à une autre : la différence des conductibilités ne peut seule rendre raison des phénomènes. Plusieurs données géologiques nous portent également à présumer que la puissance de I écorce de la terre est très variable.

1 3° L'on doit admettre que cette écorce jouit d'une certaine flexibilité.

19° L'excessive température de F intérieur maintenant la matière première à l'état gazeux, malgré l'influence de l'excessive pression qu'elle éprouve aux grandes profondeurs dont il s'agit, cela explique très naturellement les phénomènes des tremblements de terre , dont les irrégularités tiennent à l'extrême inégalité de la surface intérieure de F écorce du globe.

2o° Les phénomènes volcaniques paraissent être à M. Cor- ^ dier un résultat simple et naturel du refroidissement exté- 4 rieur du globe, un effet purement thermométrique. La masse fluide interne est soumise à une pression croissante qui est I occasionnée par deux forces dont la puissance est immense , quoique les effets soient lents et peu sensibles : d'une part, l' écorce solide se contracte de plus en plus à mesure que la température diminue , et cette contraction est nécessairement plus grande que celle que la masse centrale éprouve dans le même temps : de l'autre , cette même enveloppe , par suite de l'accélération insensible du mouvement de rotation , perd de sa capacité intérieure à mesure qu'elle s'éloigne davantage de la forme sphérique. Les matières fluides intérieures sont forcées de s'épancher au dehors, sous forme de laves, par les évents habituels qu'on a nommés volcans, et avec les circonstances que l'accumulation préalable des matières gazeuses, qui sont natureller ment produites a l'intérieur, donne aux éruptions. M. Cordier établit cette hypothèse sur le calcul* suivant :

Il a cubé à Ténêriffe (en 180 3 ) , aussi approximativement que cela était possible , les matières rejetées par les éruptions de 1705 et de 1798. Il a fait la même opéra-

l5o COtfSIDÉBATIOITS SUR JLES VOLCÀH3.

tion à Tcgard des produits de deux éruptions encore plus parfaitement isolées , qui existent dans les volcans éteint» de l intérieur de la France ; savoir : en 1806, ceux du ▼oican de Murol en Auvergne , et en 1809 ceux du volcan de Chervhemus, auprès d'Issa/lès, au Merin. Il a trouvé le volume des matières de chaque éruption fort inférieur à celui du kilomètre cube. D'après ces données et celles du même genre qu'il a recueillies sur d'autres points , il se croit fondé à prendre le volume d'un kilomètre cube comme le terme extrême du produit des éruptions considérées en général. Or , une telle masse est bien peu de choses relativement à celle du globe ; répartie à la surface , elle formerait une couche qui n pas i/5oo de milli-

mètre d'épaisseur. En termes exacts , si l'on suppose à Técorce de la terre une épaisseur moyenne de 20 lieues de 5ooo mètres, il suffirait, dans cette enveloppe* d'une contraction capable de raccourcir le rayon moyen de la masse centrale de 1/494 de millimètre, pour produire la matière d'une éruption.

« Il ne faut rien moins que l'énorme puissance que je viens d'indiquer , dit M. Cordier , pour élever les laves. Dans le cas particulier où elles arriveraient précisément d'une profondeur de 20 lieues, il est aisé de prouver, d'après leur pesanteur spécifique moyenne , qu'elles seraient pressées par une force équivalente à celle d'environ 28,000 atmosphères. On sait d ailleurs qu'elles s'épanchent presque toujours après la sortie des matières gazeuses , ce qui se conçoit très aisément dans mon système.

« Ce n'est point ici le lieu de développer l'hypothèse purement thermométrique que je propose pour expliquer les phénomènes volcaniques , et de montrer avec quel succès elle s'applique a tous les détails de ces phénomènes. Je me contente de faire remarquer qu elle rend raison de l'identité des circonstances qui caractérisent le travail de la volcanicité .dans toutes les parties de la terre, de

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ht prodigieuse réduction que le nombre des volcans a éprouvée depuis l'origine des choses , de la diminution qui s'est opérée dans la quantité des matières rejetées à chaque éruption , de la composition presque semblable des produits de chaque époque géologique , et des petites différences qui existent entre les laves qui appartiennent à dés époques diverses. Enfin , dans cette hypothèse , les directions les plus habituelles des tremblements de terre annoncent les zônes de moindre épaisseur de l'e-, corce de la terre , et les centres volcaniques, tant anciens que modernes , constituent tout à la fois les points de moindre épaisseur et de moindre résistance de cette écorce.

« Dans ce qui précède , j'ai fait abstraction des matières galeuses que produit chaque éruption , parce que, les supposant réduites à l'état de liquidité qu elles avaient primitivement dans le mélange dont elles ont été dégagées , elles auraient peu de volume , et que la moyenne de un kilomètre cube , que j'ai adoptée , excède de beaucoup la moyenne réelle. »

22 0 , 23°, 24°.» M. Cordier pense que l'on peut admettre au centre de la terre des matières ayant , par leur nature , une certaine densité, et que dès-lors l'hypothèse de HaHey, qui attribuait les «actions magnétiques à l'existence d'une masse composée en grande partie de fer métallique , irrégulière et jouissant d'un mouvement de révolution particulier an centre de la terre , n est pas dépourvue de vraisemblance. Si cette hypothèse est admissible, elle fournit la limite de la température intérieure de la terre : c'est celle de la résistance que le fer forgé , chargé d'une pression énorme, peut opposer à la fusion.

( Essai sur la température de l'intérieur de la Terre , par L. Cordier , lu à l'Académie des Sciences, dans les séances des 4 juin, 9 et a3 juillet 1827. — Mémoires

l5l CONSIDÊBATtOtfS STJR LES VOLCAtfS.

du Muséum d histoire naturelle ; 8 e année , 3 e cahier, 161, i5 e vol. )

Telles sont , en abrégé , les inductions que M. Cordier croit pouvoir avancer et déduire des faits qu'il a rapportes. Mais c'est avec cette prudente réserve, 'si ordinaire aux esprits élevés et positifs , qu il présente ce fruit de ses méditations. « La fécondité , dit-il , des applications de la chaleur et de la fluidité centrales , est remarquable , et cette fécondité ajoute à la probabilité du principe. Il n'en a pas été de même du système neptunien , qui a dominé pendant si long-temps , et qui nous représentait le globe comme une masse solide jusqu'au centre , froide , inerte et formée de bas en haut par des dépôts aqueux. Ce système a été stérile , et aucune de ses applications ne soutient maintenant un examen sérieux. H va se réduire à d'étroites limites , à l'explication de ces couches superficielles formées de sédiments consolidés , de débris agglomérés et de dépouilles organiques, qui constituent presque en entier l'enveloppe excessivement mince qu'on nomme sol secondaire. Si l'autorité des savants qui ont émis ce système en crédit , n'eût pas fait illusion , il est à croire qu'on lui eût , dès l'origine , fait subir une épreuve bien simple et à laquelle il n'eût point résisté , celle de la comparaison des masses d'eau et de matières terreuses et métalliques qui entrent dans la composition du globe. Il est aisé d'établir que le poids de la masse des eaux n'excède pas la cinquante millième partie du poids du globe entier. Or, de quelque dissolvant que l'on veuille aiguiser cette masse , if est inadmissible qu'un kilogramme d eau ait jamais pu dissoudre 5o,ooo kilogrammes de matières terreuses et métalliques. » (Loc. citât. ).

Si je me suis étendu un peu longuement sur les idées de M. Cordier, c'est quelles sont maintenant professées par les plus illustres géologues de notre époque. Elles