CHAPITRE QUATEIÈME

La chaleur.

Article I.

Distribution de la chaleur à la surface de la terre.

La chaleur est un agent si puissant, qu'un simplo changement dans les climats peut amener des modifications géologiques très étendues. Voilà pourquoi nous dirons un mot de la distribution actuelle de la «.haleur à la surface de la terre.

Le refroidissement de l'atmosphère à la surface de, notre globe,qui devrai fse faire régulièrement de l'équateur aux pôles, est loin^de présenter l'uniformité qu'on pourrait attendre. L'inégale distribution des masses continentales, le^ courants océaniques : voilà les prin-

ci paies causes qui détruisent cette régularité. Le Courant du Golfe, à lui seul, verse tous les ans dans les mers arctiques autant de chaleur qu'une surface de 1,560,000 milles carrés, placée à l'équateur, en reçoit annuellement du soleil. Cette quantité de chaleur, changée en travail, produirait 77,479,650,000,000,000,000 pieds-livres par jour. C'est plus que ne peuvent faire tous les courants aériens qui soufflent de l'équateur vers les pôles. La chaleur transportée ainsi parce courant, serait suffisante pour faire couler un fleuve de plomb fondu dont le débit égalerait celui du Miseissipi. Les lignes isothermes sont donc très irrégulières, surtout dans l'hémisphère nord, où elles s'infléchissent vers le pôle en approchant des côtes occidentales des continents, pour revenir vers le sud sur les côtes orientales.

Variations dans les climats. — Le soleil, en réchauffant plus ou moins les différentes parties du globe, est un des principaux facteurs de la température d'un pays. Les quatre saisons n'ont pas toutes la même longueur. Actuellement la moitié de l'année qui correspond à l'été pour l'hémisphère nord est de huit jours plus longue que l'autre. Mais, grâce à la précession des équinoxes, au déplacement du grand axe de l'orbite terrestre, cette différence de longueur, maintenant en faveur de l'été de l'hémisphère nord, se trouve transportée à l'hiver tous les 10,500 ans. Les variations d'excentricité de l'orbite terrestre causent aussi des variations dans la longueur des saisons. Nous donnons ces différents détails pour faire entendre qu'il n'est pas impossible que, grâce à l'accumulation (h- ces effets, faibles en eux-mêmes, durant une

iongue suite de siècles, il se soit rencontré dans l'histoire géologique du globe, certaines circonstances astronomiques, qui aient amené une distribution de la température à la surface du globe bien différente de celle qui existe aujourd'hui.

Les changements qui pourraient arriver dans la distribution relative des continents et des mers, auraient une influence considérable sur les climals des différents pays. Si l'on supposait, par exemple, que le'plateau qui réunit l'Is4ande à l'Angleterre, et qui est à une faible profondeur sous les eaux, s'élevât d'une manière sensible, ce mouvement aurait pour effet d'arrêter le Courant du Golfe dans sa marche vers les mers polaires. Celles-ci ne recevant plus de chaleur du dehors, deviendraient de plus en plus froides. La quantité de glace augmenterait à leur surface, la barrière de banquises, qui limite la mer libre au nord, se déplacerait vers le sud, et il n'est pas impossible que le climat de toute l'Europe septentrionale fût notablement refroidi.

Or, si un mouvement aussi faible que celui-là esl capable de produire de tels eft'ets, que serait-ce donc si quelques masses continentales disparaissaient à l'équateur pendant que d'autres émergeraient au pôle nord ? Supposons un instant que le Brésil, le nord de l'Afrique, les Monts Himalayas, disparaissent sous l'océan et que des surfaces équivalentes surgissent au pôle. Immédiatement ces continents polaires, cons« tamment couverts de neige et de glaciers, refroidissent l'air qui les recouvre. Les vents du nord deviennent glacés; les banquises qui -'échappent des glaciers couvrent l'océan ; toute la masso de l'atmos

phère est refroidie ; le ciel des tropiques habituellement limpide est chargé de nuages, résultat nécessaire du refroidissement général ; le soleil ne peut plus éclairer et réchauffer de ses rayons les quelques îles placées sous l'équateur.

Dans ces conditions le climat des régions équatoriales ressemblerait à celui de notre latitude, et le géologue d'alors s'étonnerait de trouver, parmi les débris transportés par les banquises, des restes d'animaux, arrachés à nos contrées, indiquant une vie très développée là où il n'y aurait plus alors que d'immenses champs glacés.

Enfin, si l'on transportait au pôle sud le reste des continents tropicaux; le climat de la terre serait tellement refroidi que Lyell doute qu'elle fût encore habitable.

Les changements se feraient en sens inverses, si les oscillations de la surface terrestre avaient pour effet

Fig. 118.

de faire surgir des continonts à l'équateur et de placer aux polos de- mers libres d'une grande étendue.

De tout cela nous concluons qu'il est facile de se figurer que, dans le cours des époques géologiques, les oscillations superficielles ont fort bien pu détet» miner des périodes froides ou chaudes, sans qu'il faille pour les expliquer, recourir à des causes extraordinaires.

La figure 118, que nous empruntons à Lyell, nous fait voir la disposition des continents qui amènerait un maximum de froid, et la figure 11!», celle qui causerait un maximum de chaleur.

Fig. L19.

Pour finir l'énuraération des causes capables d'amener des variations dans les climats terrestres, mentionnons les périodes de minimum et de maximum dans les taches du soleil, un changement possible dans l'état du la surface de cet astre, une modification dans la composition de l'atmosphère terrestre, etc. D'après les recherches des physiciens, la présence d'une proportion, même relativement faible, de vapeur d'eau et d'acide carbonique dans l'air, aurait pour effet de mo-

difier considérablement sa diathermanéité et par suite sa température

Article II.

Chaleur interne du globe.

Son existence. — Quelle que soit la variation de la température à la surface du globe, il est certain qu'elle s'élève lorsqu'on s'enfonce vers le centre. L'existence d'une température très élevée dans les parties centrales de la terre est prouvée par plusieurs fait> incontestables.

En premier lieu notre planète est aplatie aux pôles, précisément comme l'aurait été un globe primitivement liquide, ayant même densité que notre terre et tournant autour de l'axe des pôles avec la même vitesse.

Les puits artésiens donnent une eau d'autant plus chaude qu'ils jaillissent de couches plus profondes. Dans les mines, on constate encore une élévation de température proportionnelle à la profondeur. On croit qu'en moyenne la température s'élève de 1°C. par 100 pieds. Cette proportion varie nécessairement avec la conductibilité des roches que l'on traverse.

Les couches les plus anciennes, celles qui ont été par conséquent enfouies à une grande profondeur grâce aux dépots plus récents, sont toutes cristallisées, phénomène qui est encore une conséquence de la chaleur à laquelle elles ont été soumises.

Les sources thermales prouvent encore qu'il existe sous la croûte superficielle, des couches plus chaudes

qui chauffent les eaux de ces sources à de hautes températures, quelquefois au delà de 100°C.

Enfin les volcans sont sans contredit des preuves évidentes de l'existence de masses en ignitiôn dans l'intérieur du globe.

Etat probable de l'intérieur du globe. — Dire si l'intérieur de notre globe est ou n'est pas liquide est un problème très compliqué, très difficile ; la géologie, dit M. Le Conte, n'est pas encore en mesure de le résoudre d'une mauière complète.

Deux théories sont ici en présence. L'une supp'js<l'intérieur liquide, l'autre le croit solide. Xous donnerons le pour et le contre de chacune de ces théories.

La première s'appuie surtout sur le fait de l'augmentation de la température avec la profondeur. Elle suppose de plus que la température de fusion reste à peu près la même à n'importe quelle profondeur. Alors, en suivant cette progression croissante de 1°C. par 100 pieds, on a à 25 ou 30 milles une température capable de fondre toutes les substances connues. 11 faut donc conclure que notre globe est une masse do lave, enveloppée par une croûte mince, très mince, épaisse tout au plus d'une dizaine de lieues. Les volcans, les tremblements de terre ne sont que les effets des commotions de cette masse ignée. L'écorce de notre globe s'agite sous la pression intérieure comme les pai*ois d'une bouilloire frémissent sous la pression interne de la vapeur ; elle cède et se brise, si la près sion devient trop grande.

Voilà la première tbéorie, avec ses preuves et ses corollaires. La réfuter sera établir l'opinion d'un

centre solide. Yoiei donc quelques- unes des objections qu'on peut lui opposer.

Cette élévation de température de 1°C. par 100 pieds est loin d'être régulière ; d'ailleurs les forages les plus profonds ne dépassent pas quelques milles, or le rayon terrestre est d'à peu près 3,960 milles, comment donc affirmer que cette progression croissante de la chaleur ne varie aucunement de l'extérieur au centre ?

La terre est plus dense au centre qu'à la surface, or cette augmentation de densité a pour effet d'accroître la conductibilité et par suite de diminuer la rapidité d'élévation de température. Alors à mesure qu'on gagne l'intérieur, la température doit s'élever de moins en moins pour un même espace parcouru.

La température de fusion de la plupart des roches est élevée par la pression. On conçoit donc que les assises de l'intérieur, bien que chauffées à une haute température, puissent rester solides à cause de la pression qu'elles supportent.

Suivant la théorie du centre liquide, notre terre serait en réalité un globe liquide. Or, d'après les affirmations de M. Hopkins, de Sir W. Thomson, etc., la terre se comporte, dans ses rapports avec les autres astres, comme un globe rigoureusement solide, plus solide que du verre. En 1876, Sir W. Thomson affirmait encore hautement les mêmes conclusions.

Les volcans, qu'on amène comme preuve de l'existence d'un centre liquide, prouvent plutôt le contraire. En effet, s'ils communiquaient avec une même mer de feu, ils devraient être tous en activité en mémo temps. Les moins élevés devraient déborder quand

les plus hauts lancent des laves par leur cratère. Or, dans les îles Sandwich, une même montagne, fig. 120,

Fig. 120.

renferme deux volcans, élevés, l'un de 4000 pieds, l'autre de 1-1,000, et qui sont parfaitement indépendants l'un de l'autre. Il arrive souvent que le Mauna-Loa, le plus élevé, lance des laves, pendant que le Kilaua, le plus bas, reste parfaitement tranquille. C'est précisément ce qu'on a constaté- en novembre

Dans la théorie du centre liquide, on ne pourrait expliquer les élévations continentales et les enfoncements des abîmes océaniques, qu'en supposant que la croûte terrestre se plie en voûtes gigantesques, fig. 121 a, avant presque une demi circonférence terrestre,

Fig. 121.

et par conséquent, incapables de se soutenir un instant par elles-mêmes ; ou en supposant que les reliefs extérieurs sont dus à des reliefs absolument semblables

existant à l'intérieur de la croûte solide, fig. 121 b, et qui, s'enfonçant davantage dans le liquide centrale, feraient, grâce à la poussée de ce dernier, émerger les masses continentales. Or ceci est bien difficile à admettre, pour ne pas dire impossible. Comment affirmer, en effet, que la croûte terrestre soit plus minca sous les océans, lorsque là, grâce à la présence de l'eau, le pouvoir conducteur des lits doit accélérer leur refroidissement, et par suite, la solidification se faire plus vite.

Enfin, on pourrait ajouter qu'en supposant un globe primitivement liquide, les solides, formés d'abord à la surface et plus denses que le liquide sous-jacent, ont dû se rendre au centre et s'y accumuler, de sorte que la solidification a commencé en réalité par le centre.

De tout ceci nous concluons que notre globe est très probablement solide, à l'exception des lacs de laves, placés à la racine des volcans, et qui sont des phénomènes locaux et superficiels, comme nous le verrons plus tard.

Article III.

Volcans.

Leur structure, les produits qu'ils rejettent. — Les volcans sont des montagnes dont le sommet est occupé par une immense ouverture en forme d'entonnoir, par laquelle s'échappent diverses matières gazeuses, liquides ou solides. L'activité des volcans est quelquefois continue, comme le Stromboli, mais le plus souvent il y a des périodes d'éruption, séparées par des époques de calme relatif. Cependant un vol-

can, même dans ces époques de calme, émet toujours des gaz et des vapeurs, tant qu'il- n'est pas complètement éteint.

La dimension du cratère est quelquefois très grande. Le cratère du Mauna-Loa a 2J milles de large, et celui du Kilaua 3 milles. Ce dernier est un immense lac de lave fondue, dont la surface est de plusieurs centaines de pieds au-dessous des bords du cratère.

La pente des cônes volcaniques varie suivant que la lave rejetée par le volcan est très fluide ou que le cratère lance surtout des matières solides. Comme la montagne est presque toujours le résultat des accumulations de ces débris, une lave fluide, coulant même sur une pente douce, ne peut produire qu'une montagne à flancs très peu inclinés, v. g., Kilaua fig. 120. Au contraire un cône de scorie ou de cendres sera beaucoup plus raide, v. g., le Cotopaxi.

L'origine des volcans peut être déterminée par l'étude de leur structure. Quelquefois les couches de la montagne ont été comme redressées, fig. 122. Mais

Fig. 122.

Je plus souvent toute la masse volcanique est uniquement composée d'une suite de lits plus ou moine réguliers, résultat de l'accumulation des matières liquides ou solides rejetéos par les volcans, fig. 123. Ce sont des cônes de scories.

Quant aux éjections volcaniques, elles sont gazeuses, liquides et solides. Les gaz sont surtout

Fig. 123.

de la vapeur d'eau en immense quantité, des gaz sulfureux, soit vapeur de soufre, 6oit acide sulfureux, de l'acide chlorhydrique et de l'acide carbonique, etc. La vapeur d'eau prédomine d'une manière très marquée. Il est curieux que ces gaz sont ceux-là mêmes qui se formeraient par la réaction des eaux de la mer sur le calcairo impur chauffé à une haute température. La fumée et les flammes qu'on dit se produire durant les éruptions, ne sont que la vapeur d'eau et les cendres volcaniques en suspension dans l'atmosphère et éclairées fortement par la lave fondue qui remplit le cratère. Il n'y a pas de flamme proprement dite dans les éruptions volcaniques.

Les matières liquides sont, surtout les lares, substances minérales fondues, qui s'échappent par les cratères volcaniques. Cette lave peut avoir deux états physiques différents. Elle peut être pâteuse, emprisonnant de nombreuses bulles de vapeur d'eau et autres gaz, ce qui la rend poreuse et cellulaire une fois qu'elle est refroidie. Telle est la lave du Vésuve. Ello est aussi quelquefois très fluide, absolument comme du verre fondu, '•. g . la lave du Kilaua.

Considérée au point de vue de la composition chimique, la lave est essentiellement une pâte de Feldspath et d'Augite. Suivant que le premier ou le second do ces minéraux prédomine, la lave est acide ou basique. Les Trachytes, les Obsidiennes sont des exemples de laves acides; les Basaltes, les Dolérites, des exemples «le laves basiques.

Outre ces matières liquides et gazeuses, les volcans rejettent encore beaucoup de corps solides. Cela se voit surtout dans les volcans à lave pâteuse, dont la la lave ne sort que péniblement à la suite d'explosions qui ont pour effet de lancer en dehors du cratère, des quartiers de roches, des fragments de matière à demi fondue, et surtout une poussière minérale assez ténue, arrachée aux parois de la cheminée volcanique et désignée généralement sous le nom de cendre volcani- >, vu . Pompéi a été ensevelie sous une couche épaisse <ie cette cendre, lors de l'éruption du Vésuve, en fan 79 de notre ère. A la même éruption, Herculanum disparaissait sous une couche de lave. Cette éruptioD est encore restée célèbre parce qu'elle coûta La vie â Pline l'ancien, qui, s'étant approché trop près de la montagne, fut étouffé par les vapeurs -ulfureuses qui s'échappaient à flot du cratère.

Souvent la vapeur d'eau, qui sort du cratère en volume énorme pendant l'éruption, se condense et v 'inbe en pluie torrentielle sur les flancs de la montagne. Cette pluie délaye les cendres volcaniques, et la bouillie grise qui en résulte forme en se desséchant, une pierre poreuse qu'on appelle tuf volcanique.

Les éruptions des volcans à lave pâteuse, comme le 1D

Vésuve, s'annoncent longtemps d'avance, et sont souvent accompagnées de tremblements de terre. Celles des volcans à lave liquide le sont rarement. Ce sont des éruptions qu'on pourrait appeler silencieuses. Au Kilaua, il est arrivé plus d'une fois qu'on a été averti d'une éruption en voyant flamber les forêts du sommet de la montagne, incendiées par le passage du courant de lave. Dans les volcans très élevés, il est assez rare que la lave sorte par le sommet. Elle remplit peu à peu la cheminée volcanique. Une fois qu'elle a atteint un certain niveau, la pression hydrostatique exercée sur les parois de la cheminée est tellement forte que très souvent la montagne éclate, et le cratère se vide par une ouverture latérale. En 1852. un jet latéral se produisit ainsi sur le Kilaua. Il avait plus de mille pieds de large, et s'élevait à 200 ou 300 pieds de hauteur. 11 dura trois jours. Ces ouverture? latérales constituent comme de petits volcans parasites sur les flancs de la montagne ; on les désigne sous le nom de cônes adventifs.

Théories des volcans. — On regardait autrefois les volcans comme les events, les soupapes de sûreté, par où s'échappait le trop plein du centre liquide. Ce que nous avons dit plus haut sur l'état probable de l'intérieur du globe, est suffisant pour faire voir le peu de consistance de cette théorie.

Plus tard,vint la théorie chimique, qui supposait au centre de la terre des substances oxydables, mais non oxydées. L'eau, en pénétrant jusqu'à elles, éprouvait une décomposition plus ou moins complète. De là, dégagement de gaz, développement de chaleur, et par mite tous les phénomènes volcaniques. L'existence

de ces substances non oxydées à l'intérieur du sol, n'est pas prouvée, bien que cependant la découverte du fer natif dans certaines Dolérites du Groenland indique la présence de métaux à l'état métallique à l'intérieur du globe. L'absence de flammes dans les éruptions volcaniques, est une objection beaucoup plus sérieuse. L'eau par sa décomposition devrait donner de l'hydrogène qui produirait beaucoup de flammes à chaque éruption.

Parmi les théories les plus récentes, nous citerons la théorie do John Herschel. L'accumulation d'une masse considérable de sédiments au même endroit, a pour effet de faire monter'peu à peu, dans ces couches, la ligne de température invariable. Avec un dépôt de 40,000 pieds (et cette épaisseur se rencontre souvent dans les formations géologiques), les couches intérieures seraient chauffées à 460° C. Grâce à la présence de l'eau, cette température est plus que suffisante pour produire la fusion aqueuse-ignée, et causer probablement l'éruption. Remarquons de plus que 4un- cette théorie, ce n'est pas l'eau qui descend pour être soumise à la chaleur, c'est la chaleur qui monte et envahit peu à peu les sédiments humides.

Cette théorie a sans aucun doute une très grande valeur et explique parfaitement les éruptions dos volcans à lave pâteuse ou à demi fondue. Pans tous les eas il existe une relation qu'on ne peut nier entre les phénomènes volcaniques et l'eau des océans. Les volcans sont toujours placés sur le bord de la mer, les laves sont quelquefois imprégnées de chlorure de sodium : dans certaines éruptions do boue des volcans

de Java, des débris de poissons om été lancés par le

cratère .

Ajoutons encore que la force qui l'ait monter la lave dans la cheminée volcanique, est la force élastique de la vapeur d'eau, du moins pour les volcans à lave pâteuse. Il faut donc qu'il arrive à la racine du volcan une certaine quantité d'eau qui se réduit en vapeur surchauffée et ayant une énorme tension. Bien plus, cette eau peut se décomposer et amener des réactions chimiques d'une extrême violence, dont la chaleur contribue encore à tondre les roches de la montagne.

La chaleur des volcans peut donc avoir une double origine: la chaleur primitive du globe qui existe encore dans les couches profondes, et celle qui se développe par les réactions chimiques que nous venons d'énumérer. Ajoutons-en une troisième, les actions mécanique?, causées par le refroidissement du globe et la contraction générale qui en résulte. On admet généralement que le centre du globe se contracte plus vite que l'extérieur, il en résulte dans la croûte terrestre une tension très forte qui se manifeste par des pressions horizontales presque irrésistibles. D'après M. Mallet, l'écrasement des roches sous l'effet de ces pressions, développerait assez de chaleur pour expliquer les éruptions volcaniques.

Eruptions ignées non volcaniques. — On doit rapporter aux phénomènes volcaniques, ces masses, souvent considérables, rejetées sans éruption violente à travers les fissures du globe terrestre. Tels sont les dykes, et les nappes trappéennes on basaltiques, qui se trouvent en différents endroits.

Article IV

Phénomènes volcaniques sè&dridàir j.

Solfatares et fumarolles. — Dans le voisinage des volcans, et quelquefois là où il n'y a pas de volcans, le sol laisse échapper des jets de vapeur d'eau et de soufre, ainsi que quelques autres gaz. Ces endroits sont appelés solfatares. Le soufre se dépose en cristaux autour des ouvertures par où sort la vapeur et qu'on appelle fumarolles. L'alun, le plâtre se forment souvent dans les solfatares.

Sources thermales, geysers. — Les sources thermales se rencontrent fréquemment. Leur température est loin d'être toujours la même. Les plus remarquables sont les sources jaillissantes appelées Geysers. Ces geysers ont des périodes de calme et d'éruption, se succédant à des intervalles merveilleusement réguliers. On prenait autrefois comme types de ces sources jaillissantes le Grand Geyser d'Islande, mais les plus beaux geysers du monde se trouvent dans le National Park, vallée de la rivière Yellowstone, \Vyoming.

Parmi ces geysers américains, les plus remarquables sont le " Créant," qui lance une colonne d'eau de 6 pieds de diamètre à une hauteur de 200 pieds, l'éruption dure vingt minutes. La " Ruche," dont le cratère a la forme d'une ruche d'abeille, lance une colonne d'eau de o pieds de diamètre à 219 pieds de hauteur. La "Géante," colonne d'eau de 20 pieds de diamètre lancée à GO pieds de hauteur. I>e cette masse liquide s'échappent cinq ou six jets qui montent ù 250 pied.s.

Vis. 124.

Voici l'explication la plus probable des éruptions dos geysers.

Les conduits des geysers sont des tubes assez étroits où la circulation de l'eau doit se taire difficilement, fig. 124. Il est donc possible que l'eau des parties

inférieures soit plus chaude que celle qui avoisine la surface. Lu température des couches inférieuresde l'eau augmente peu à peu.

ei elle atteint bien lut le point d'ébullition.

l)n moment que L'ébullition commence, l'eau placée au-dessus do eelle qui est au fond, est jetée en dehors du cratère du geyser. La pression dans le tube du geyser devenant plus faible, l'ébullition ou revanche, est de plus en plus violente, bientôl toute la masse d'eau et de vapeur est projeté»» au dehors. Après cette éruption, tout rentre en repos; le tube se remplit lentement des eaux d'infiltration ou à l'aide de sources souterraines, et, après un temps plus ou moins long, une autre éruption vide encore une fois le tube, et ainsi de suite.

Les eaux de ces geysers renferment souvent beaucoup de silice ou de carbonate de chaud en dissol tion. Ces minéraux se déposent autour des ouvertures et forment des incrustations de la plus grande beauté.

Article V.

Métamorphisme.

Sa nature et ses effets. — Le mot métamorphisme veut dire changement. Appliqué aux lits géologiques, il désigne un durcissement très prononcé ou un changement dans la composition chimique. C'est ainsi qu'une ardoise argileuse sera changée en micaschiste ou en gneiss, un grès argileux en gneiss ou en granité, le calcaire amorphe en marbre, les grés ordinaires en quartzite. Assez souvent le métamorphisme «l'une roche esl accompagné d'un changement de couleur. Il \ a aussi expulsion presque complète de l'eau, des lutinnc-, destruction des tossiles, etc. Quelquefois de nouveaux minéraux cristallisés prennent naissance durant le métamorphisme : v. g , un calcaire renfermant de l'argile, des sables, de-* phosphates et fluorures, donnera un marbre riche en Mica, Feldspath, Scapolite, Pyroxèno, et»-. La plupart des pierres pré cieuses, Topaze, Saphir, Emeraude, etc., son! des pro duits métamorphiques.

Théorie du métamorphisme. — Trois agents ont concouru à produire le métamorphisme : la chaleur, l'eau et la pression. La chaleur a été nécessaire, car autrement on ne se rendrait pas compte des cristallisations qui caractérisenl cet état, non plus que du durcissement des lits et de leur déshydration. Ce pendant cette chaleur n'a pas été suffisante pour faire suhir aux roches la fusion ignée. En effet, l'apparence dei= roches métamorphiques esl bien d (féronto

de celle des laves ou dea autres roches platoniques, comme nous l'avons vu plus haut.

Par l'examen des enclaves liquides que renferme le quartz de certains granités et gneiss, le P. Eenard concluait;. d'une manière extrêmement ingénieuse, que la température qui a produit le métamorphisme de ces roches n'a pas dépassé 400C'C. Il est probable que, grâce à l'action simultanée de la chaleur et de l'eau, surtout de l'eau alcaline, la température du métamorphisme est restée bien inférieure à cette limite.

L'eau pure en effet, d'après les expériences de MM. Daubréc, Sénarmont, etc., chauffée à 400°C, ramollit toutes les roches ordinaires et favorise singulièrement la production de divers minéraux, v. g., Mica, Quartz, Feldspath, Augite, etc. L'eau alcaline donne les m-1, mes résultats à une température qui ne dépasse pas 150°C.

La pression a été nécessaire dans certains cas; '■. g., dans1 le métamorphisme du calcaire. Ce dernier en effet, chauffé à l'air libre, se change, non pas en marbre, mais on chaux. De même l'eau, à l'air libre, ne pourrait jamais dépasser ÎOO^C, et sei'ait incapable d'avoir l'action minéralisatrice qui lui est attribuée.

La chaleur nécessaire pour la production du métamorphisme a pu avoir plusieurs causes. En premier lieu, l'accumulation de 30,000 ou 40,000 pieds de sédiments a exposé les couches inférieures, eucore pénétrées d'humidité, à une température plus que suffisante pour produire le métamorphisme. Plus tard, grâce a divers plissements, l'érosion a emporté les couches superficielles, laissanl a nu les couches inférieures métamorphi9ées.

On remarque encore que le métamorphisme est surtout prononcé dans les roches qui ont été beaucoup bouleversées par des plissements, failles, etc. Ces bouleversements, ayant eu pour effet d'exposer les lits aux températures élevées do l'intérieur du globe, en ont produit le métamorphisme. 11 est très probable que les écrasements multiples qui ont nécessairement accompagné ces mouvements de la croûte terrestre, ont été accompagnés du dégagement de beaucoup de chaleur, se développant dans les lits eux mêmes, par la transformation de l'énergie mécanique.

Cette théorie explique pourquoi le métamorphisme a une relation constante avec L'épaisseur des formations; pourquoi les roches les plus anciennes, ayant été couvertes de dépôts très épais, sont toutes métamorphiques ; pourquoi certains lits métamorphisés sont intercalés entre d'autres qtii ne le sont pas, ces derniers étant moins affectés par les eaux surchauffées : enfin pourquoi les plissements, les cassures de la croûte terrestre, sonl toujours accompagnés de métamorphisme.