CHAPITRE I

rures la pnîseiicc de sulfures, qui sont également décomposés à une Icmpéi ature élevée. Le soufre s'élevant en vapeur avec les autres matières rejelées, se tliange en acide sulfureux aussitôt qu'il a le contact de l'air. M. Gay-Lussac regarde comuie probable que Terju de la mer pénètre dans les foyers volcaniques par les fissures des roches; mais alors pourquoi la lave ne sortirait-elle pas aussi par les mêmes fissures, les mêmes canaux conducteurs, puisqu'elle y trouverait une résistance moins grande ([ue partout ailleurs? M. Gay-Lussac répond à cette objection en disant que les longues iutermitlences des volcans font présumer que l'eau ne pénètre que peu à peu par sa propre pression à travei's des fissures et s'accumule alors insensiblement dans les vastes cavités de la terre; après quoi les feux volcaniques se rallument peu à peu, et la lave, après avoir obstrué les canaux par lesquels l'eau était arrivée, s'élève par sou soupirail habituel. ■ ■ "

Davy et M. Gay-Lussac ne font jouer aucun rôle à la chaleur centrale; cependant il n'est plus possible de douter qu'elle n'intervienne dans la production des phénomènes volcaniques. Davy, en admettant le concours de l'eau , de l'air et des métaux des terres et des alcalis, n'atteint pas le but qu'd s'était proposé, comme M. Gay-Lussac l'a démontré; d'un autre côté , M. Gay-Lussac lui-même, en substituant les chlorures anhydres aux métaux de Davy, sans faire intervenir le feu central, n'a point avancé davantage la question. Ampère a donné une autre explication des phénomènes: il a pris pour point de départ le feu central, et a admis en outre l'existence des ' métaux alcalins et terreux, et des chlorures anhydres. Il n'adopte pas, toutefois, la liquéfaction des matières placées au-dessous de la croûte solide, attendu qu'elle produirait, suivant lui, sous l'influence lunaire, des Diarées analogues à celles de nos mers, et (]ui seraient terribles en raison de l'étendue et de la densité du liquide. IVaprès la manière de voir d'Ampère, un volcan oe serait donc , en réalité , qu'une fissure pcrmauentc

6d DES PHiiiroiràim votcâinQtrBs

servant à établir une communication directe entre la couche non oxydée, possédant une température trèsëlevëe, et les liquides qui se trouvent à la surface du globe; aussitôt que le contact a lieu, il se produit de violentes réactions cliimiques, d où résultent des exhatttsements de terrain , des déjections et tous les efiets pro** près aux phénomènes volcaniques.

M. Cordier fait jouer à la chaleur centrale, dans la production des phénomènes volcaniques, un rdie plus direct; il les considère comme une conséquence du refroidissement du globe, et les rattache aux tremblements de terre, dont il sera question dans le paragraphe suivant. M. G>rdier pense que la surface inférieure de la croûte solide étant couverte d'inégalités, de même que la sur&ce extérieure , il y a entre la première et la masse centrale de vastes cavité remplies de gaz divers provenant du refroidissement , dont les solfatares et les émis* sions gazeuses démontrent IVxistence. 11 résulterait de là que le déplacement plus ou moins rapide de ces gaz produirait des oscillations, et par suite des li emblements de terre; que les craquements seraient le résultat du froissement les uns sur les autres des terrains déplacés; et enfin que les gaz, en sortant pai- les ouvertures ou les fissures des loclies, pourraient projeter au dehors des matières solides et li(jui(ies. Pour expliquer cette projection de gaz et de matières, M. Cordier admet que le globe étant dans nu état continuel de refroidissenient, son volume devient plus petit, et d'autant plus cjue le mouvement de rotation augmentant par suite du refroidissement, les pôles tendent à se rapprocher; les matières intérieures sont alors plus pressées , et tendent à ^ sortir par toutes les issues qui se présentent à elles, puis à s'épanebâr à la surface. I^es soulèvements des chaînes de montagnes seraient donc la conséquence immédiate des éruptions diverses qui auraient eu lieu à des époques diderentes, en fracturant la croûte, r - Uoe diminution excessivement petite dans le diamètre poomit produire, en effet, un épanchement de matières

CRAPITHS I. 09

assez considérable. Une diminution de TTr^^ millimètre, par exemple, dans le rayon terrestre, donnerait lieu à une massa solide de 1 kilomètre cube, cjui est à peu près la masse moyenne émise dans chaque éruption. La diminution de I millimètre dans le rayon terrestre fournirait donc de quoi alimenter les éruptions irolcaniques pen* dant plusieurs siècles.

Pour montrer la possibilité de cette hypothèse, nous examinerons l'effet produit en supposant que la terre se contractât en moyenne de la même quantité que le verre. Cette substance se dilate en longueur denvt« ron 0,000008 par chaque degré de température. Or, en admettant ce nombre pour la terre , le rayon terrestre, qui est en moyenne de 63664 fo mètres, diminuerait, pour un degré de refroidissement, de 5o",()3o; niais comme la dliîiinution de la tempciaturc à la siu*face de la terre nvst pas de de degré eu 100 ans,

il en résulterait au niaxiimini , dans le même temps, une diminution de o'"'",<) dans le ravon , et par an, à peu près 7^ de millimèti e; en pi enant le \ de ce nombre, la diminution de V(jlume qui en résulterait serait encore de i kilomètre cube par an , quantité capable d'alimenter pendant ce temps les éruptions volcaniques.

M. Elie de Beaumont ne pense pas que la croûte extérieure, en se contractant par l'effet du relroidissement, comprime la masse intérieure encore liquide ou à l'état pâteux; suivant lui, Ton doit attribuer les soulèvements, les tremblements de terre ainsi que les phénomènes volcaniques au plissement de Técorce, conséquence immédiate du retrait et du mouvement de fluctuation de la masse liquide. Les éruptions ne seraient pas la cause, mais le résultat des grandes disloi ations; ainsi, la matière en fusion n^aurait pas déterminé les fractures des couches, mais elle aurait ^issé dans les interstices de ces fractures. Les volcans n'auraient donc pas contribué aux diflerents soulèvements, ils en seraient seulement la conséquence; étant tous placés sur la ligne de fiiite d'une chaîne volca- . nique, ou au pied de cette même chaîne, cette droons-

70 DES THBirBtKMBVTS DE TERRE.

tancr seiTihlc indKjiKM* que 1rs effets ont r\v produits dans les pailles où la résistance était la moindre, préeistMneut SUrla ligne tcnninaledcs plissements ou des soulèvements.

Il pourrait bien se fan e qu'indépend;uimicnt du refroidissement de la terre et des déguisements de gaz qui peuvent eu résulter, les réactions î>i^nalécs par Davy, Ampère et M. Gay-Lussac, intervinssent dans la production des phénomènes volcaniques ; Déaninoiiift rien ne le prouve.

^ ill. Des iremblemenU de ierre,

La croûte du globe éprouve quelquefois^ dans certaines localités, des secousses plus ou moins violentes, qui bouleversent un pays, i*enversent les cités , et se font sentir à de grandes distances. Les îles sont plus exposées à ces mouvements oscillatoires que les continents, les rivages plus que Tintérieur, et les régions équatoriales plus que les régions polaires.

phénomène est circonscrit souvent autour des cen« très volcaniques, il se manifeste le plus habituellement dans les régions volcaniques et dans celles où il euste des volcans éteints , et on prétend qu*il est en rapport avec les saisons et les grandes pluies ; mais on ne sait encore rien de bien certain à cet égard. M. Schouw a même avancé, comme l'ayant observé, que ce phénomène est plus fréquent en hiver et après les pluies qui suivent une grande sécheresse qu'a toute autre époque. On a un exemple du contraire dans le tremblement de terre qui vient de bouleverser récemment une partie de la Toscane, lequel a eu lieu à lu suite d'une très-grande sécheresse.

I^i durée de la secousse est très-variable: quehpielois elle est inappréciable; d'aiihiN fois elle est de plusieurs secondes; dans le dermei- trend)lemenL di; terre de toscane, elle a ele de u5 secondes. Souvent elle se répèle plusieurs fois cbaqtie jour, pendant plusieurs aunées. A la Jamaïque, on en éprouve tous les ans.

oakpmm t. 71.

Quand une grande contrée est ébranlée, d arrive - (juebjuefois (jue des points intci inédiaii'es wv le sont pas. ï^)is du tremblement de terre de I^isbonno, en l'J^^y les bàlinienls (!<' la plaine s'éeroulèrent, tandis cpie ceux (pii ( lairnt situés sur la pcnfe escarpée tles monlagnes furent épargnés. Fréquennmiil aprcs un ireniblenient de terre, il y a une eruj)h(in volcauKjue.

Le pluMionicne se manifeste soit par des mouvetneiits ondulatoires dans le sens lioi izoïUal , soit par des mouvements dans le sens vertical plus ou moins violents; et ce sont les plus dangereux, soit enfin par une simple trépidation, comme si la terre était fortement frappée eo uo point. Ces di[ïéi*ent8 inouvements se transmettent souvent à plusieurs centaines de lieues du foyer principal, ou du moins du point le plus fortement ébranlé. Le tremblement de terre de Lisbonne, paf exemple^ s^est fait sentir instantanément sur les côtes occidentales de Tfiurope, en Danemark, et sur les côtes de 1* Afrique.

lies tremblements de terre sont fréquemment accompagnés de dégagements de gaz tellement considérables, que la mer bouillonne et que d'énormes masses gaxeuses s'échappent dans Tatmosplière. On cite un tremblement de teri*e dans les Pyrénées, à la suite duquel le cirque de Gavami fut enveloppé d'une colonne d'air chaud foitement chargée' de vapeurs sulfureuses. On a remarqué encore qu'il se dégage des gaz du fond du lac de Génère, quand on éprouve des tremblements de terre dans les Alpes. Les matières gazeuses sont souvent accompagnées d'une odeur sulfureuse qui aflectc les animaux et les bonunes , mais plus sensiblement les [)r('mi€rî> que les seconds. On prétend même que les plantes qui eu sont imprégnées causent des épizooties.

On rapporte au mouvement d(\s masses gazeuses dans les vastes caviU's terrestres le roulement de tonnerre souterrain qui aeconipagne les l reiiiijleuuMits de tcri'e et les éruptions volcanicjues ii vee les(pielles ils sont liés. Ctî roulement ne se manifeste pas aux mêmes pbases du pbénomèae : à Cumana, il précède les secousses } à Quito, à

Digitizoa by Li(.)0^le

7a DES TRBMBr.fvilBWTS DE TE&RB.

Caraocas et am Antilles ^ il ne se fiiit entendre que longtemps après. U dure ciuelquefois plusieurs mois sans que le sol soit ébrânië. Dun autre côte, on cite des tremblements de terre, comme celui de Lisbonne^ qui u ont été accompagnés d'aucun hruit.

I^s nonibreuses observations recueillies jusqu'ici sur les tremblements de terre prouvent ((ue les causes qui les produisent sont les mêmes (jue celles <jui donnent naissance aux pbénomènes volcaniques et aux eaux thermales, et sont relatives par conséqueutà la chaleur d'origine de la terie.

Envisagés sous ce point de vue, les tremblements de teire peuvent être rapportés à trois causes : i" au refroidissement inégal de la croûte et de l'intérieur de la terre; 2" à l'action de l'eau et de l'air sur la masse en incandescence de la partie non oxydée de la terre; d>^ à Faction des gaz qui tendent à se frayer une issue. Voici comment elles agissent.

La terre 9 en se refroidissant inégalement , éprouve nécessairement des plissements, des craquements aocompagnes de fissures de peu de largeur, mais d*une grande étendue. Ces fissures se dirigent à peu près suivant les méridiens ; cette direction est précisément celle qu*afrectent généralement les tremblements de terre. Pour expliquer l'apparition des matières gazeuses, le bruit de tonnerre souteirain et le roulement, il suffit d'invoqoer la seconde et la troisième causes signalées.

Dans la réaction de l'eau et de l'air, sur la masse en incandescence non oxydée, il s'opère un dégagement énorme de gaz et de vapeurs qui, en se dilatant et se condensant successivement dans les vastes cavités de la terre dont on ne saurait nier l'existence, v |)roduisent des détonations analogues aux coups de toniiei re, et par suite des oscillations dans Técorce du globe, qui doivent se propager à de grandes dislances.

Les tremblements de terre ne peuvent être séparés, comme on le voit, des pliénoniènes volcaniques, et doiveut être considérés, ainsi que ces derniers, comme des

CRAFlVftX I. 73

conséquencps do la chaleui' (rorigine de la terre. Jfous nous bornerons, en terminant, à faire les deux remarques suivantes :

I® Les attractions solaire et lunaire doivent faire sentir leur influence sur la masse liquide située au-dessous de la croûte solide, comme sur la mer, et il doit en résulter des actions dont onne peut calculer la puissance, ne connaissant ni la viscosité, ni Tétat dans lequel se trouvent les corps qui composent la masse centrale; mais ces actions doivent cire à leur maximum vers Péquateur. Peut^ être est-ce là la cause de la fréquence des éruptions volcaniques et des tremblements de terre dans les régions tropicales , et de leur diminution k mesure que i*on approche des pôles.

a** Dans le cas où Ton admettrait que le refroidisse* ment de la ferre est la cause des grands phénomènes terrestres dont nous venons de parler, on pourrait se demandei* comment il se fait qu'nn refroidissement continuel puisse donner lieu h des effets intermittents et qui se succèdent à des intervalles plus ou moins longs. La réponse est ftdle : la croûte terrestre, composée d'éléments hétérogènes,- se trouverait dans le même cas cjue les substances dont on étudie r('lasticilé, et qui présentent des allongements par soubresauts, alors ([ue l'on fait varier régulièrement la force qui agit sur elles; ainsi les étals d'écjuilibre de la terre pendant le retroiclissement graduel ne passeraient de l'un à l'autre que par des soubresauts brusques donnant lieu à des plissements latérau.v de la surface et à des cra(juenients.

Peut-être faut-il encore rapporter à la déperdition de la cbaleur centrale, les inegalilés dans l'élévation des continents, tpii ne seraient, par rapport aux phénomènes précédents, que des variations séculaires très-lentes dans l'état de la surface du globe. Ce sujet étant du ressort de la géologie et de la géographie physique , ne comporte pas ici de plus grands développements, et nous entraînerait trop loin.

74 BEMPUSaAOI DMB FILONS.

§ IV. Du remplissage des filons.

Les filons sont dos frutes produites par le rerr(»idissenieui dans l'écoree solide du globe, et remplies postérieurement. Les géologues varient dOpiniofi sur leur mode tic I cmplissage. J^es uns leur altrib; eut une ori- . gine atpieuse, les autres une origine ignée. Werner admet (pie la masse de eliatjue filon est le résultat de précipités ([ui ont rempli les fentes, en totalité ou en partie, par en haut, à l'aide d'uue dissolution • aqueuse qui couvrait la contrée.

S'il existe des liions qui paraissent avoir eu cette origine, il en est d'autres pour lesquels cette supposition est inadmissible; tout tend à prouver que^ dans la plu* part des cas, le remplÎHage a eu Heu par aublima-

*tion.

Ilutton, partisan de Torigine iguëe^ pensait que la chaleur intérieure de la terre était assez considérable pour fondre et réduire en Tàpeurs les métaux et les terres, lesquelles vapeurs se sont fait jour à travers les fissures, et ont donné naissance, en se liquéfiant et se solidifiant, aux matièi*es qui remplissent les filons et aux différentes roches cristallisées. Il explique ainsi la formation des grands filons de basalte qui traversent les terrains de toutes les époques. Suivant cette manière . de voir, les filons auraient été remplis de bas eu haut par sublimation, et de haut en bas par des matières détruites ou enlevées de la surface du globe par dei causes quelconques. Ce mode de remplissage s'appliquerait à plusieurs filons pierreux ou métalliques qui , en raison de leur compositiou, n'ont pu être remplis entièrement par en bas.

Les géologues pensent néanmoins que l'on ne peut admettre Toris^ine ignée à l'exclusion de l'origine aqueuse, attendu que, suivaîit les circonstances, le feu et l'eau ont concouru successivement au remplissage de quelques (lions. Ils regai tienl comme certaui, par exemple, que les liions qui i eufermeut des débris de roche , pro-

CRAPITIOt ié ^5

venant dos assises supérieures des terrains qu'ils traversent ainsi que des corps oi*ganis('s, ont été remplis par leur ouverture supérieure; mais il n'(Mi est pas de même à l'égard des filons dont les salbandes et les épontes sont intimeuKMiL liées ensendjie. Dans e(' eas, on est obligé de supposer que la formation de la roche, celle du filon et son renipiissage ont été presque contemporains. D'un autre côté, quand on voit des amas cristallises de diverses substances au milieu de roches également cristallisées, enveloppés de toutes parts par elles, de manière h ce qu*on ne puisse dire qu'ils aient été introduits dans les cavités qu'ils remplissent, ni par en haut, ni par en bas, on est porté à considérer ce filon comme une fente ouverte au milieu d'un magma cristallin, pénétré encore de la dissolution en état de précipitation , et déposant dans cet espace , moins saturé oq moins épais, des parties d'uue structure et d'une na-^ turc un peu différentes de celles du reste de la roche.

Lorsque les épontes des filons sont tapissées de matières siliceuses-, calcaires ou métalliques, disposées par lits onduleux et parallèles entre eux et aux salbandes | • • on ne peut admettn.^ que le remplissage se soit opéré au moyen d'une dissolution arrivant par en haut, et dépo* sant des couches épaisses d'une matière aussi peu atta« quahie par les agents que nous connaissons, à moins de supposer que le filon ne se soit ouvert graduellement.

Il y a encore un autre mode de remplissage dont on n'a pu donner une explication satisfaisante : c'est celui (|ui a constitué les filons renfermant des sulfures, des arséniures mélallitjues , déposés en houppes cristallines sur toutes les parties du filon en saillie, corps décomposables dans toute dissolution jKjueuse, et qui ne peuvent supporter une tenipéialure élevée sans voir leurs parties constituantes séparées; il faudrait, pour s'en rendre compte, admettre iaciiou d'uue pression cousi* dérahle.

11 résulte de cet exposé que les filons n'ont pas été produits par uue cause unique et générale , et <|ue, si

j6 DB tA. TS1IP« BB XmL TEEBE) XTC.

la chaleur centrale a concouru h leur formation , d'autres causes sont encore intervenues.

S£GTION IV.

TBaVÉBATVBB l»B LA tlTftVACB DU «I4IBB.

^ L De la température de la terre aurdesswt de la couche inuforiable jimju'au soL

Après avoir exposé tout ce qui concenie la chaleur d'origine de la terre, ainsi que les phénomènes qui paraissent en dépendre, nous avons à nous occuper de la température de la croûte terrestre depuis la couche invariable jns(|u'au sol, température qui provient de l'inégale répartition de la clialeur solaire sur le globe, et qui varie par conséquent avec les saisons.

La coudie invariable, i\\x\ nous sert de point de départ , est située à une profondeur d'autant plus grande au-dessous du sol, que Ton s'éloigne davantage de Téquateur, attendu que cette profondeur dépend de l'amplitude des variations de U iiipératnre dans le cours de l'année, et du pouvoir cundiirlenr des nialiiTcs composant la croûte. Entre les lropi([U(^s, coninu' Ta constate M. Boussingault ( innalvs de. p/rysifiuc et de clil' mie, t. un, p. 9.28 elle se trouve à environ o'",3ji. I^a température moyenne de cette couche, suivant M, de Humboldt, est de 27",5o, et, d'après M. Boussuigault, de 26» à 2 8", 5.

Dans les latitudes moyennes, comme on va le voir, la profondeur de la couche invariable va jusqu'à 'jt4 uièlres.

On évalue la température au^iessous du sol au moyen de thermomètres à tubes plus ou moins longs, enfoncés dans la terre à diverses profondeurs. Sans entrer dans le détail des observations £iites à ce sujet , nous rapporterons les conséquences auxquelles ont conduit les rechci'ches exécutées dans nos climats, c'est-à-dire, sons des latitudes moyennes.

CHAPITIE I. 77

I** Au delà de de profondeur, les variations diurnes cessent d'être sensibles.

1^ I^s températures moyennes annuelles des différentes eouelies présentent peu de difTéreuce avec la température moyenne annuelle de Pair.

3** Les différences entre le maximum et le mlninujm de chaque couche décroissent en progression géométrique pour des profondeurs croissant en progression arithmétique.

4" A la profondeur de 8 ou 9 mètres , la variation annuelle n'est plus que de i"; à i5 ou 16 mètres ^ elle est de o",i ; au delà elle n'est plus sensible.

Suivant M. Quetclet, auquel est dû ce résumé, il paraît qu'à Paris, Strasbourg , Zurich et Bruxelles , les variations sont nulles à a4 mètres.

5** A 8 mètres au-dessous du sol, c'est-à-dire, vers les points où la variation est de i%«^les changements de température sont inverses de ceux qui ont lieu à la sui^ fiice; ainsi le maximum se manifeste vers le 1^ janvier, et le minimum vers la fin de juin. Cette inversion doit être attribuée à la difficulté avec laquelle s'opère la transmission de la chaleur solaire dans la terre; au mois de janvier, la chaleur qu'elle a acquise dans le mois de juin ne fiiit que de parvenir dans les parties inférieures, tandis qu'au mois de juin ces couches se ressentent des froids de l'hiver.

Ces effets, bien entendu, varient, quant à l'intensitc', avec la nature des terrains. Les observations suivantes, laites par M. l'orbes,près d'Edimbourg (1), montrent comment la nature du sol influe sur l'amplitude maximum de la variation annuelle. Les nombres inscrits dans le tableau indicpient l'amplitude des changements annuels de température.

(1) Comptes rendus, tome VIII, page 86.

78 ' 1» Là TBV»* hu hk mus, KIC.