CHAPITRE I

de$ observations rdatives a||x eaux minérales chaqdes : Les eaux des tem|tiis primordiaux sont presqpie toujours thermales, ^t possèdent en général une tem« pérature ëlevë^. Le^ e^ux des terrains de sédiments , tapt inférièurs que moyens, participent des proprii*tés des eaux inférieures; rien ne prouve néanm'oins qu'elles ne proviennent pas, co^nme celles-ci, ()es terrains primordiaux; il peut se faire (jue leur long Ir^je^ ait contnl)iu' a abaissiT Icui* ItMiipéralure.

Les giandrs vai iatioiis do température à la surface lerrcsti'o, ainsi que lt\s longues sécheresses et les pluies abondantes , ([ui influent notahlcinenl sur les sources ordinaires, font peu varier les sources thermales; les trcu)l)leinents de terre y apportent (pichjiiefois des changements. On a vu des sources tlicruialcs disparaître; d'autres, devenir j)Iiis froides ou plus chaudes: changements (pii n'ont été souvent (pie ujomenlani's. Des sources de Carlshad perdiient, il y a un certain nombre d'années, une partie de leur chaleur à la suite d'un tremblement de terre, tandis que la source de la Reiqe, à Baguères de f.uchon , acquit par la même cause une augmentatioi) de température.

Nous avons dit qu'il existait des sources thermales, 'dont les eaux arrivaie nt à la surface avec des températures voisines de i'ébullition; niais comme les ei|ux qui siennent d'une certaine profondeur supportent , quand elles sont jaillissautes , la pression d'une atpiosphère par i o mètres d'eau à peu près, ou i oo atmosplières par 1060 mètreS| il en résulte qu'au-dessous ^u sol Ipur température peut être supérieure à loo**; aiisst, en aiTÎvant à la surface peuvent-eljes émettre immédiatement de la vapeur. Il y à alors bouillonnement et même

{projection de liquide. On doit rapporter à cette cause es Geysers de 1 IslandiB^ immenses jets d'eau qui peuvent avoir jusqu'à 6 mètres de largeur et 5o mètres de hauteur. Près de la ville de Skalholt, le nombre de ces jets d'eau s'élève à plus de 1 00 dans une circonféi*jence de deux tiers de lieue. Leurs éruptions sont soumises

•^6 PHlhrOlI. D^P. DR I*A CHA.L. CBIfTRALC.

à des intermittences, et l'on peut les considérer comme celles de petits volcans d'eau. Suivant M. Lotiio, la température du grand Geyser serait de 124" à ao mètres de profondeur; celle du Strok de 1 1 1** à i3 mètres, et celle d'uD autre petit orifice à fleur de terre, de 101''. La silice qui se rencontre dans beaucoup de sources thernudes n*est nulle part aussi abondante que dans les Geysers.

11 faut rapporter probablement h la même cause que ces immenses jets d'eau « les lagon is de Toscane, espèces de petites mares dans lesquelles l'eau bouillonne par la sortie de vapeurs à travers les fissures des roches. Ces vapeurs, dont la température est trèa-élevëe, sont chargées ordinairement d'acide borique qu'elles déposent en se liquéGant. La température des vapeurs des lagonis ne dépasse pas 70^

Dans des eaux minérales ordinaires, on apei çoit quelquefois un bouillonnement en temps d'orage, qui est attribué à la diminution de pression de latmosplière; il y a alors dégagement de vapeur, d'acide carbonique ou d'autre ^az.

Le volume fourni par une source est très-variable. Les unes, semblables aux sources de ("baudes-Ait^ues, qui versent uSo litres à pou près par minute, ne floiuieut pas un volume d'eau très-considerable ; d'autif^s sont tellement aboridantes qu'elles forment à leur sortie de terre de véii labiés rivières, comme MM. de TTuiidniUlt et Boussingault l'ont observé eu Amérique. Pres(|uc toutes sont nilermitlentes, et donnent lieu à de violiMifs dégagemenls dt; ^a/, au\(piels on attribue les roulements souterrains qui pi'ecèdent quelquefois la soi tie de l'eau.

Quoiqu'il existe des eaux thermales tiès-pures^ néanmoins leur composition est en général fort complexe.

Voici les principales substances qu'elles renferment :

1° L'oxygène, l'azote et l'hydrogène;

tè" Le fer, le cuivre et \q manganèse à l'état de sels; le soufre, l'iode et le brome à l'état de combinaison ;

3° ï t's acides carboni(pie , sulfureux, .sulfurique, chlorhydrique, azotique, suif-hydrique, borique, phos-

Digitizea

CSAFITKfi I. $7

phoriqiie, (luorique; il faut encore y joiadre l'acide silicique;

4" I^a soude, la potasse, rarement;

5° Des sulfates, des sulfures, des hypo-sulfites , des chlorures, des azotates et des carbonates.

Quelques eau\ therniales, comme celles de Barëges, renferment des matières organiques, ce c^m prouve que la matière peut s'organiser à une temperatui'e élevée. Ce point est important à considérer en ce qui concerne . lapparition des corps organisés sur la terre.

Il existe quelquefois dans certaines localités de sim* pies émanations gazeuses formées de gaz hydrogène carboné y ou de gaz acide carbonique. Les premières donnent naissance aux fontaines ardentes ou aux feux, naturels: en France, il coexiste une dans llsère; dans l'État de Modène on en compte onze; on eu trouve dans presque toutes les parties du monde, particulièrement en Chine, oh on les utilise pour l'éclairage et le chauf« ' fage. La température de ces courants gazeux, dont la vitesse est en général peu considérable, est sensiblémeat plus élevée que celle de l'atmosphère.

Nous citerons comme exemple d'émanation d'acide carbonique, la grotte du Chien, près de PouzoHe , dans le rovaunK" de Napies. On a clierché à explKjucr la production de ce gn/ par la r(''a( ti(m du piDto-sulfate de fer résultant de la décoiliposilion des pyrites, sur le carljonale de chaux; mais ce n'est là encore qu'une conjecture(|ne desubservatious ultérieures pourront eclaircir.

Il s'échappe encore (juelquefois de la terre d'autres substances, (elles que du pétrole, de l'acide borique, du soufre, etc., et même de l'air atinosplu'rique provenant de masses gazeuses entraînées par les courants d'eau souterrains.

Tels sont les phénomènes généiaux que présentent les eaux thermales. 11 n'a pas été fait mention des eaux minérales proprement dites et des eaux de sources, attendu qu'elles proviennent de localités dont la température participe de celle de la surface de la terre.

50 * DEâ PIi£N0J4ij(£j» YQLCAlfIQUES.

$ n. Des phénomènes Twlcanif/ues,

Les signes avant*coureurs d'une éruption volcanique sont en général un bruit souterrain semblable à celui du caifon ou ^ un fracs» de voitures roulant sur le pavé;

fjçs tremblenients de terre, et assez fréqueinment des cbangeitients clans l'ctal de la teinpéi'ature. L'éruption commence ordinan'cment par une colonne épaisse de fumée qui s'élève h une hauteur prodigieuse, et qui finit, lorsqu'elle n'a plus de vitesse de projection, parse refouler sur elle-uiTiue, de manière à former une si'i'ie de sj)lières (le vapeurs aijueuses; ces espèces i\v cumulus, en se condensant par le froid des régions snpt'rieures , tcloinbent en pluies abondaiit(^s accompagnées de violentes décharges électri(pies. Bientctt après, il sort du eralère avec une vitesse ex( e^sive des pierres incandescentes et une énorme (piantité de cendres dune telle ténuité, (juVlles peuvent être transportées à des distances conr sidéra bieij par les vents. I^es cendres ne retombent pas toujours sèches sur le sol; elles sont fréquê|i)ment pénétrées de vapeurs aqueuses. Des laves en îgnition ^rrl» vei)t ensuite. Ces laves proviennent de substances liquéfiées dans les foyers volcaniques, et sont lancées en de* hors par la force expansive des fluides élastiques qui se dégagent dans les mêmes foyers. Leur surface est agitée par de forts bouillonnements d'où s'échappent des gaz

et de 1^ f^^f^tJi^f^^^T^ ^'"^ ^ volatilisai tion du sel mfirin et ^^Bppl éubstànces. Les laves , en sortant par l^s Ixifui^ ç^ cratère, suivent les directions les plus favorables que \ft terrain leur présente. Au contact de l'air^ leur surface, en se refroidissant^se solidifie, et la matière continue à couler en dessous, jusqu'à ce qu'un obstacle ^e présente; alors e)le s y artête, s'amoncelle et finit par monter sur la partie solidifiée , puis continue son cours comfpe auparavant, jusqu'^ ce qu'elle soit arrêtée par un nouvel obstacle. U arrive souvent que la matière s'accumulant jlans çer^ajns ^fidroit8| conserva de la cbaleur pen-

d9nt si lo^gtenips, ei\ raison de sa msiuvaise conducti|)î- Tiiitj que Poloi^icu assure Tiivoir trouvée sensible au Yésuve, flans un amas formé depuis dis ans. La surface des laves est ordinairement scorifîée et criblée de petites ouvertures par lesquelles se sont échappés les gaz reafermés dans l'intérieur.

Outre les pluMomèiies [)récéclcnts , il existe encore, dans certains volcans, des éi'uptions boueuses anïioji- <jant l'existence de vastes lacs souter rains et auxquelles sont dus les courants de même natuie (jul suivent diverses dii'ections sur les flancs des montagnes, connue les laves incandescentes. L'existence de ces éruptions a ét(' constatée par M. de Humboldt dans les volcans eu activilc' du nouveau monde. T^a présence d'une (juautité innond^rable de petits poissons rejetés dans I'im uption d'un volcan du Mexique ne laisse aucun doute à cet égard ^ car si la li^ve eut ('té primitivement à l'état il'ineandespence, il ne serait resté aucun vestige de lj| matière 4|niinale. Ces poissons étaient en si grand nomr^ bre, que ]e^r pptréfaction repandit dans lair une odeur infecte qui produisit des maladies épidémiques. La lave qiy renfermait les déti-itns de poissons s'est changée en une espèce de porphyre que les naturels du p9ys exploitent pour s'en servir comme de combus* tible.

11 existfi ifne différence bien marquée entre les terrains volciipîques de Pancien continent et ceux du nouveau : les premiers ORt la forme d'un pain de sucre, et la matière est continuellement rejetée de manière à l'augmenter en hauteur; dans les terrains volcaniques du nouveau monde^ il y a queUptefois soulèvemeqt de terrain, et les éruptions se font par des cheminées dains Taxe du çpne soulevé. En outre, les volcans de notre continent iont toujours situés dans des pays de montagnes, à peu • de distance de la mer, tandis que ceux de TAmérique se trouvent assez loin des cotes et sur des plateaux suffisamment élevés poui' ipie les laves, s'échappant par les (lanc^l ne puisi>ent s'épancher ù leur surfac^.

6o DBS PHilfOMiirES TOLCAfflQUSS.

Les éruptions d'un niîine volcan ont souvent lien à (les éj)u(|U(.'s cloigni»es; on a iTinar(|ué qu'elles sont crantant plus rares que les montagnes volcaniques sont plus élevées.

Les volcans qui s'éteignent se changent en soufrières, comme la solfatare de Pouzzole en est un evemple. Vers la fin (les éruptions, il s'élève de la terre des miasmes infects qui nuisent à la santé des hommes et des animaux.

Les phénomènes volcaniques déterminent fréquemmeatdes changements dans la forme du sol ; des parties de la surface s'élèvent subitement. Souvent il se produit sur cette même surface des fentes et des crevasses par lesquelles les forces volcaniques manifestent leuractivité. Des sources d'eaux acidulées paraissent quelquefois; d'autres sources, déjà existantes, éprouvent des chan* gements remarquables.

Les pierres que lancent les volcans sont des masses de rochers, des ponces, des scories, des fragments de laves, des masses vitrifiées, des cristaux amoncelés, des brèches, etc. Ces masses sont projetées quelquefois à des hauteurs considérables. Le Cotopaxi a lancé en i533 des rochers de 3 à 4 mètres de diamètre.

Le V^uve lance parfois du granité, du miraseliiste et d'antres substances qui, n'ayant pas été altérées par le feu, font connaître la natuie des tei rains que tiaveiscnt les matières volcani(|iies. Le^ ga/. qui se dégagent de ce volcan sont les acides sulfureux et ehlorhydrique, quelquefois Pacicle carbonique et rarement Tazote. Le sel marin, le sel ammoniac, les chlorures de cuivre, de fer, l'acide borique, le soufre, le sulfui*e d'arsenic, se subliment dans les fissures des roches cl sur les parois du cratère.

Les volcans de rAméri(juo nedc-gagent pas les mêmes gaz que le Vésuve. M. Boussingnult , (jui a examiné la nature des fluides (^lasticjues sortant des volcans situés entre le 5' degré de latitude nord et la ligne équinoxiale, a reconnu que le volcan du Tolinia fournit de la vapeur d'eau, du gaz acide carbonique et du gaz

CHilPITBB I* 6l

acide sulf-hydrique , ainsi que les volcans de Puracë, de Pasto et de Tuquères. Le volcan de Combat, situé trèsprès de la ligne équiaoïLiaie , lui. a donné en outre de la vapeur de soufre, et, comme produits accidentels, de 1 acide sulfureux et de Tazotc. On voit, d*après cela, que Tacide chlorhydrique, Thydrogène et l'azote ne font pas partie des gaz qui se dégagent des volcans de Téquateur américain.

Les cratères ne sont pis disséminés au hasard sur la surface du globe, attendu que les gaz et les laves ont dû sortir par les points qui offraient le moins de résbtance, et placés sur des lignes dont nous indiquerons dans un instant la direction. On compte 3oo volcans environ, en plus ou moins grande activité è Tépoque actuelle, et un bien plus grand nombre qui sont éteints. Voici, d'après M. Girarilin, le relevé des volcans actifs et des solfatares, sans y corapreudre, bien enlcudu, les volcans sous* marins.

Parties Sur les Dao«

éa moùée. contlnoitt. Ici ilci.

Total.

Europe..... 4 ••••• a4

Afrique a 9 it

Asie 17 . . . . 1 4^

Amérique... 86 aB 114

Océanie » 108 ..... 108

Total 109 194 3o3

11 y a donc environ deux fois plus de volcans dans les îles que dans les continents; en Amérique, dont la formation paraît plus récente que celle de lancien continent, le nombre est plus considérable que dans celui-ci.

M. de Buch établit deux classes de volcans : volcans centraux et chaînes volcaniques. Les premier sont groupés autour de centres d action; les seconds, peu éloignés les uns des autres, sont alignés dans une même direction.

I^n Europe et en Asie, il a*existe pas de volcans ali* g nés, tandis qu'en Amérique ils font tous partie des

DES PHléirOMfelfÉi VOLCANIQUES.

Ëoi<dIllères. Au Mld etau ttord du Pérou , de la NouVellb- Gi^uade et des proTÎneeS de Quito et de PôHOf lës i^olcand sbnt groupés par réhgéek ët semblent contifiUër les chaîné de môiitagucs pl^imitives. Le) vol(râns ëtéidU dé l'tlitërieur de la France sont alîgbés cbtnnië les vol* bans des Cordillères:

Suivant M. de Buch, les volcan! alignés provîcnnëttt de grandes failles pouvant appartenir à une chaîne de ttioiitagiiessous^ariiiesy ou à unecliaine de montagnes terrestres : dattd le premier cas, ils constitiiënt des tlès régulièrement disposées; dans le second, ils forment lës sommets les pins élevés.

M. de Bucli classe cornnic il suil les volcans :

I* bÔuGBES VOLCiLMiQUES CIlfTBâLBS.

Volcans près de la mer.

L'Etna. — Ce volcan semble placé à l*extrémitc d'une immense fiiille ou crevasse qui parcourt la Sicile du sud-où&st au nord-est.

Iles Lipari. — Elles paraisâent dépendre die deux centres d'actions volcaniques, Yolcaho et StrOmbou. Suivant M. Hofmann, il se produit dans l'intérieur du Stromboli une grande quantité dë gaz qui s'accilmulent jus({u'à ce qu'ils puissent vaincre la pression de l'air, à la suite duquel arrivent des blocs incandescents et des masses fluides de laves.

Vésuve. — Volcan central autour duquel se groupent ceux (les champs plilégrcens, quoiqu'ils usaient aucun rapport entre eux.

Volcans de l'Islande. — 'Islande renferme un grand nombre de bouches volcaiiupies. Les éruptions de ces volcans sont remarquables par leur intensité et l'immense volume de lave qu'ils produisent. Dans l'intervalle des éruptions, il s'établit de nombreuses sources (haudes et des solfatares laissant échapper des matières inflanunables.

VoLCAKs des îles Açores.

VoLGAirs des iles Ganariet f oéMivs par le pie de TéuérifFe.

Volcans des iles Gallapagot.

Volcans des îles du Cap- Vert.

VbtASAirs des tles Sandwich,

Volcans des iles Marquises et de la Soeiélé.

VoU;Atls dei tles des Ailiis.

VôLCàitb de nie Bourbon.

Volcans dans rinHérieur des coiUl(r^nUhsl-:-'

Nous citerons en Cliine le Î^é-Chan ou teoir¥^î&|^ d*Ammoniac, entre Koutche et Korgos, au centré dé TAsie, à 3oo lieues géographiques (i5 lieues au degri^ de la mer Caspienne à l'ouest, à 2^5 de la nièr 6la« ciale au nord, a 4o5 du gi*an<l Océan.

I>B DlsBEL-KoLOAGHi f daus le Kordcfon, à 1 1 a lieues de la mer Rouge.

M. de Buch considère comme étant prohablement volcaniques :

Le Demavhnd, entre la iher Caspienne et la plaine de Perse; le Moivt Ararat; le Seiban-Daciï , à l'extrémité nord du lac Van, en PerSe; enfin les montagnes de la Tai tnrie à l'ouest de la Chine et celles (|ul dégagent du sel anuiioiiiac dans la Sibérie, àCliatau^^ dans la partie septeatriooale du cours du Jeuizey^

a* chaînes volcaniques.

Ilfs de la Grèce.

Chaîne située à l'ouest de l'Australie, comprenant la Nouvelle-Zélande, la Nouvelle-Calédonie, les Nouvelles- Hébrides , les iles Salomon et de la Louisiade, jusqu'à la Nouvelle-Guinée.

Chaîne des îles de la Sonde. Parmi les points actifs les plus remarquables, nous citerons le Wawani^ dans l'île d'Amhoine.

C^HAÎNE des îles Moluques et des îles Pliilipptnea.

Ghauii^ des Ues du Japon et des iles Kurillas.

64 DBS minoMkm yolcaitiques.

Chaîne du Kamtschatka.

Chaîne des îles Aleutiennes.

Chaîitk des îles Marianoes.

YoLCâlCS du Chili.

Volcans de Bolivia et du haut Pérou; cette série se compose d'environ lo volcans.

Volcans de Quito, dont lo Cotopaxi fait partie, ainsi que TAutisana, le Pichincha et le Tunguragua, ie Puracéy Pasto , le pic de Tolima.

Volcans des Antilles. -—Nous citerons comme volcaniques : les îles delà Grenade, de Saint-Vincent , de Sainte-Lucie y de la Martinique, delà Dominique, de la Guadeloupe, etc.

VoLCAirs deGuatimala.

VoLCAHS du Mexique, au nombre de cinq en activité : Tuxtla au S.-Ë. de la Vera-Cniz; le pic d'Orizaba ; Popocatepcil, ou volcan de la Puebla; Jorullo; Colima, le plus oriental de tous.

Si l'on conijjare les volcans des premiers âges du monde aux volcans actuels, suivant les effets produits, on ne larde pas à reconnaître que les premiers avaient une puissance d'ac tion (|ue n'ont pas les seconds, en raison inr-nic de la différence dans l'épaisseur de la croûte du globe, qui est plus grande aujourd'hui que jatlis. En étudiant tous les produits qui ont une origine ignée bien constatée , ou distingue quatre époques volcaniques distinctes.

I>a picmièrc éruption de roclies était graniticpic; elle a soulevé les terrains de sédiment jus(|u';i la craie, comme on fe voit sur la carte de M. Webster, qui se trouve annexée à la géologie et à la minéralogie de W. Buckland, t. II.

La deuxième éruption est celle des syénîtes, des por» phyrcs, des serpentines, qui, à Tétat de fusion, ont traversé les terrains primitifs stratifiés et les couches inférieures des terrains secondaires. Les serpentines ont été jusque dans les terrains tertiaires.

Les basaltes anciens et les trapps forment la troisième

CHAPITRB I. 65

éruption. Ces roches sont venues s'épancher a la surface du soly et setrouvcnt dans les terrains de tous les âges. Cet épanchement s'est fait souvent par de larges ouvertures.

La quatrième éruption comprend les trach \ tes et les laves actuelles ; Tactîon volcanique a produit des jets de ces matières à travers des ouvertures faites dans le granité, et qui sont venus former des cônes qu'on ne trouve pas dans les éruptions des premiers temps.

Il est à remarquer, comme nous l'avons déjà dit , que dans les premières éruptions, les matières rejetées étaient à l'état pâteux, tandis que celles qui sont venues ensuite se trouvaient plus liquides: mais au fur et à mesure que la liquéfaction a augmenté, les éruptions sont devenues moins fréquentes.

Théorie des pMnomènes volcaniques.

Pour remonter aux causes des phénomènes volcaniques, il faut se rappeler tout ce qui a été dit préccdeniuKMit concernant la formation de la terre.

(.os pliénoniènes ont été envisageas sous divers points de vue par les j)!ivsiciens et les géologues : les uns n'admettent pas le feu central; les autres, au contraire, eu fout une condition indispensable.

Davy, aussitôt après sa di'couverte du potassium, du sodium , etc. , avanea que ces métaux existaient dans la terre à de grandes profondeurs, et que leur contact avec les eaux infiltrées produisait tous les effets volcaniques connus. Ces réactions avaient lieu, suivant lui, dans d'immenses cavités souterraines, où l'eau pénétrait jusqu'aux substances actives, longtemps avant que celles-ci atteignissent la surface extérieure.

JjC tonnerre souterrain entendu à de si grandes dis* tances sous le Vésuve, était presque une démonstration de grandes cavités souterraines et du déplacement des substances aériformes qu'elles renfermaient. Quand le volcan était tranquille, ces cavités se remplissaient d'air atmosphérique et d'eau, et les réactions cnimiques commençaient aussitôt; l'eau était alors décomposée,

66 DES PHâsrOUZHES VOLCAVIQUES.

il y avait oxydation du potassium, du sodium, du silicium, etc., dégagement degaii hydrogène et d une quantité énorme de chaleur.

Ën admettant cette sup|H)sitiou , les laves seraient formées par les actions combinées de Teau de mer et de Fair sur i(vs métaux. Le voisinage des grands volcans des côtes de la mer viendrait à Tappui de cette expUra* tion , ainsi que la présence de Tacide clilorhydrique et du sel marin dans les produits volcan i(pu*$ de nos con-t trées. Dans les volcans de TAmérique du Sud, Teau . étant fournie par des lacs souterrains , l'acide chlorhydrique et le sel marin ne seraient plus au nombre des déjections.

M. Gay-Lussac a fait plusieurs objections à cette ingénieuse théorie : comment l'air pourrait-il pénétrer dans les foyers volcaniques , quand il y exista du dedans au dehors une pression de 3oo atmosphères environ , capable d'élever la lave, trois fois plus pesante que l'eau, à une hauteur de looo mètres? Si l'air pouvait s'y introduire, les tremblements de terre résultaiil de la précipitation des masses gazeust-s dans les grandes cavités deviendraient imjjo.ssihles. D'un autre côté, si les actions vulcanicjues étaient le résultat de la dtu 'OMij)o>ition de l'eau par les mélauv des alcalib et des terres, il devrait y avoir un degagenient énornie de gaz livdrdgène ; or, ou n'aperçoit jamais aucune niflammaliou de ce gaz audessus du cratère. Il pourrait se faire, à la vérité, (jue ce gaz, en i>e combinant avec le chlore, produisît de l'acide chlorhydrique; mais dans ce cas la ((iiantilt' de cet acide devrait être plus considérable qu'elle n'est réellement.

M. Gay-Lussac attribue les phénomènes volcaniques à l'action des eaux de la mer sur les chlorures des métaux des terres et des alcalis, laquelle dégage probablement asseK de chaleur pour vaporiser l'eau, décûmposier le sel marin, liquéfier les roches et produire tous les autres eflf'et« volcaniques. Pour expliquer la formalioo de l'ittide sulfureux» il admet au milieu des chlo-