LES INONDATIONS DKS TORRENTS

la hauteur de i",6o dans les rues les plus reculées. Un quartier, peuplé axant l'événement par plus de quarante mille personnes, devint un vaste désert. Quelques relations particulières portent à huit ou dix mille le nombre des individus dont cette catastrophe a occasionné la mort. D après le rapport du Ministère de l'Intérieur, il ne se serait noyé que cinq cents personnes. »

Dans la berge des rivières, il y a rencontre d*eau limoneuse contenue dans le lit et d eau filtrée contenue dans le sable. Pas plusque le sel desdunes, le limon, même très fin, ne pénètre dans le sable ; il enduit le gravier dans leau courante, mais il ne vient jamais salir ]a nappe souterraine.

D'ailleurs, tout le monde a constaté que Teau de la nappe s'écoule parallèlement à la rfvièrc, quoique avec une vitesse bien moindre, causée par Tétroitesse des pertuis qui lui livrent passage. Tout cela revient à dire, nous le répétons, que la rivière est comme un élément linéaire de la nappe qui tapisse toute la vallée: son élément linéaire le plus rapide, et où la rapidité de l'eau ne permettant pas la persistance des limons, les matériaux lourds (sables et graviers) sont concentrés.

Nous emprunterons encore à Daubrée la mention d'un fait qui montre nettement l'écoulement de la nappe vers la rivière ; une infiltration d'eau chaude à partir d'un puits où aflluait de l'eau provenant d'une machine à vapeur, permit de reconnaître à Haguenau un courant souterrain partant de la filature et qu'on a suivi, à l'aide du thermomètre, dans une direction oblique vers le bord de la Modder.

Les inondations des torrents. — Il ne peut maintenant subsister aucun doute sur l'allure générale de la circulation de la nappe. La signification de celle-ci va résulter, de la manière la plus complète, du résumé qu'il convient de faire du mécanisme des crues.

Il est bien vraisemblable qu'elles ne résultent pas exactement des mêmes réactions dans tous les cas ; les diverses catégories de circonstances énuinérées plus haut, peuvent intervenir de façons très diverses. Par exemple, il est certains cours d'eau pour lesquels l'inondation fréquente, et même désastreuse, est un caractère essentiel et normal : on les qualifie de torrents et ils

112 LKS EAl'X COUHANTES

se rencontrent dans les pays fortement accidentés, dont le sol est étanche ou peu perméable.

Leur lit est ordinairement à sec, rempli de grosses roches arrondies, associées, sans aucun classement, avec des galets de toutes les tailles, des graviers et des sables de tous calibres et même avec des limons accumulés ça et là. Tout à coup, à la suite d'une pluie d'orage ou d'un adoucissement très notable de la température, ils se précipitent des sommets avec un bruit de tonnerre, brisant, sur leur passage, les arbres et les constructions, et viennent étaler à leur embouchure un vrai delta très large et très surbaissé de matériaux charriés. Ces cours d*eau sont un détail obligé de la physiologie de la montagne et, malgré les catastrophes dont ils sont prodigues, leurs points d'épanchement sont habités bien souvent par des cultivateurs, attirés par l'extraordinaire fertilité de leur sol.

Parmi les explications proposées des crues subites des torrents et de la violence de leur allure, il en est de bien ingénieuses et* (jui frappent par leur caractère imprévu. Du nombre est certainement celle qui a été émise, il y a une quarantaine d'années, <omme conséquence de ses travaux de physique moléculaire. par M. Van der Mensbrugghe, professeur à l'Université de Louvain.

Tout le. mond<» sait que la couche superlicielle des liquides jouit de propriétés tivs dillrrentes de celles des portions interne:*. l ne tension spéciale > règne. (|ui se manifeste avec son maxiuni 111 dans les lames dont les bulles de savon nous offrent le spectacle le plus répandu.

Selon le physicien belge. clia(|ue fois qu'une masse liquide change de forme de faron à diiuinuer de surface, une quantité correspon<lanle irénergit» potentielle est transformée en énergie cinéli(|ue.

Par (»xemple. la disparition île i mètre carré de surface libre amende (lr\elop[)em(Mit dune éiieririe ciiu'ticjue capable dedonner a unecouchrde i :>0()Onde millimètre dépaisseur. une vitesse dri').'4'",'j!0 par seconde. Si la couche <1 eau considérée avait i millimètre seulement d'épaisseur, elle contiendrait aoooo tranches semblables h la pn'cédente. capables dVll'ectuer ensemble par mètre carré, un travail total de iTx) kilogrammèlres.

LES INONDATIONS DES TORRENTS Il3

Appliquant ces résultats du calcal à rinterprétalion des faits -naturels, l'auteur conclut que, lorsque plusieurs cours d'eau se déversent dans un seul et même bassin, il se perd un nombre •extrêmement considérable de mètres carrés de surface libre, et à chaque annulation de i mètre carré de surface libre correspond une quantité notable d'énergie de mouvement. De là, naissance du régime torrentiel des cours d*eau. « Le torrent, dit-il, se pré- •cipite vers la vallée : mais, dans cette course furieuse, les couches superficielles sont culbutées les unes au-dessus des autres et, -chose étonnante, elles acquièrent plus de force à mesure qu'elles perdent leurs armes, c'est-à-dire leur énergie virtuelle. Rencontrent-elles un obstacle sur leur passage, aussitôt les couches se superposent avec une edrayante rapidité ; elles écument de fureur devant la barrière, et bien souvent elles finissent par emporter celle-ci dans Tabîme.

« La transformation de Ténergle virtuelle en énergie cinétique dans les grandes masses d'eau qui descendent subitement des montagnes ne serait-elle pas Tune des causes des ravages qu'elles exercent et qui semblent devenir d'autant plus désastreux qu'elles ont à vaincre plus d'obstacles durant leur trajet ? »

Après avoir décrit d'une manière si énergique les effets des torrents, M. Van der Mensbrugghe assure pouvoir en conjurer les périls. Il suffit, suivant lui, de disposer à demeure, dans le voisinage des sources et en amont des confluents, de grands sacs en toile goudronnée contenant de l'étoupe imprégnée de pétrole ou -d'une autre matière huileuse: celle-ci s'étendant sur l'eau, la prive de sa surface libre, cause de tout le mal, et c'est, en définitive, une forme à\x filage de Vhuile, si préconisé contre les dangers de la tempête en mer.

Les dispositions qui déterminent les vraies inondations cataclysmiques des torrents sont simplement atténuées dans le cas de •certaines rivières qui, comme l'Yonne, dans une partie de son cours, se meuvent sur un fond imperméable. Il ne lui manque -qu'une pente suffisamment forte pour avoir un régime nettement torrentiel; mais si elle n'a pas la vitesse, elle a la rapidité de réplique vis-à-vis de la pluie. C'est pour cela que les crues de TYonne sont annoncées par les variations des petits cours d'eau

Sta!!. Meunier. — La Pluie. 8

ll/i LES KAIX CiK'HANTKS

torrentiels aflluents de cette rivière, la Haute- Yonne à Clamecy, le Cousin à Avallon etTArmançon à Aisy.

Les inondations des rivières en pays plats. — Mais quand il s*agit des cours d'eau des pays perméables, comme TAube ou la Marne, les choses se présentent tout autrement et l'on peut assister à des manières d'être extrêmement différentes en apparence, qu'une étude attentive vient toutefois éclaircir. On constate, en effet, que le plus ordinairement, et contrairement aux faits auxquels nous venons d'assister, les pluies, même très fortes, n'ont pas de contre-coup, au moins immédiat, quant au volume des rivières. On a môme noté la persistance de la baisse pendant des périodes de pluie. Les faits résumés plus haut nous donnent directement la raison de vicissitudes de ce genre. En effet, par leur nature, les terrains perméables sont appelés à absorber non seulement l'eau sauvage qui tombe à leur surface sous forme de pluie, mais encore celle qui peut leur être amenée par le ruissellement des régions étanches situées en contrehaut. Nous avons vu ces contributions,, même volumineuses, donner lieu à une zone mouillée qui, descendant lentement au travers du terrain, s'achemine vers le niveau d'eau sousjacenl avec lequel elle se conjugue plus ou moins vile. Les sources alimentées par ce niveau pourront subir, après un laps de temps parfois très long, un accroissement qui ne prendra point le caractère désastreux de l'inondation proprement dite.

Si les chutes d'eau se succèdent en assez grand nombre pour apporter à la nappe, même par petits paquets, des contributions suffisantes pour lui donner à la longue toute l'épaisseur de la couche perméable à laquelle elle est subordonnée, celle-ci se trouve u saturée » selon l'expression admise, et alors toutes les conditions précédentes sont absolument modifiées. A partir de ce moment, Ir terrain considéré change de caractère : de perméable (ju'il était, il devient étaiiche par excès d'humidité. Ses pores ou ses fissures étant gorgées d'eau, il oppose à la pluie un obstacle aussi insurmontable que le ferait un lit continu de l'argile la plus serrée. Dès lors, tout ce qui tombera des nuages à sa surface y ruissellera et, pendant que le sol aura subi la

LKS INONDATIONS DKS UIVIKKES IK)

transformation que Ton vient de dire, le régime de la rivière, de son côté, se métamorphosera et deviendra torrentiel.

Naturellement une fonte subite de neige sur ce terrain saturé d'eau déterminera exactement les mêmes effets que la pluie. Il est presque inutile d'ajouter que des travaux inconsidérés peuvent, en changeant Tétat de la surface du sol, provoquer le déchaînement d'inondations qui n'avaient point lieu auparavant.

Sur les flancs des montagnes, le déboisement a, maintes fois, déterminé l'installation du régime torrentiel, en supprimant les obstacles matériels que les arbres opposaient à l'écoulement trop rapide des eaux. Le désastre est souvent d'autant plus grave qu'il se complique de l'entraînement de la terre végétale et de la mise à nu de rochers nécessairement stériles. Cette remarque, que tout* le monde a pu faire, suffit pour montrer que l'on est allé un peu loin, — parce qu'on ne voyait qu'un côté d'une question qui est très complexe, — en affirmant que le déboisement ou le boisement des terrains imperméables n'a pas une grande importance, parce que, pendant le ruissellement, les végétaux n'ont pas le temps d'absorber l'eau qui tombe. On a oublié que, dans ce cas, ils agissent simplement comme le feraient des piquets enfoncés daiis la terre végétale et la clouant pour ainsi dire au sous-sol.

La Haute-Seine, c'est-à-dire en amont de Méry-sur-Seine et de Mesgrigny, n'est pas navigable et coule dans une vallée très large et très plate. Les coteaux qui l'encadrent, à pentes très douces, sont formés de craie sénonienne recouverte de terre végétale. Le lit étant à 82 mètres au-dessus du niveau de la mer, ses reliefs mesurent de 120 à i3o mètres au-dessus du même repère. Les flancs sont constitués surtout par l'argile à silex, ce qui montre que le courant n'est jamais très rapide dans le sens de la vallée, ce qui ne l'empêche pas d'être par places, bien plus sensible dans le sens transversal. L'argile à silex est, au voisinage de la rivière, recouverte d'alluvions modernes et elle se prête au développement de tourbières parfois puissantes.

L'imprégnation du sol par l'eau d'origine pluviaire est telle qu'en un point quelconque de la vallée, un trou de quelques décimètres est immédiatement rempli d'eau. Il va sans dire que l'épaisseur de cette nappe à écoulement très lent varie comme

Il6 LKS KAl'X COUHANTKS

les conditions météorologiques et spécialement avec Tintensîté des pluies.

En résumé, les inondations peuvent afTecterdans un pays plat deux formes principales :

1** Clelle d'écoulement, dans le lit même, d'un excès d eau provenant de Tamont ; il y a alors débordement latéral de l'eau du lit qui tend à rendre stagnante la nappe d'imprégnation descendant des coteaux et Tnême à la refouler vers le pied des versants. Pour conjurer ce genre d'inondation, il faut faciliter autant que possible l'écoulement de la rivière vers Taval.

2" Celle d'un gonflement venant d'un sous-sol local et dérivé des pluies tombées sur les lieux mornes. Alors, on voit, de part et d'autre du lit, une enflure de la nappe souterraine et l'on ne voit plus rien qui ressemble au débordement de la rivière ; et, au contraire, une surface plus ou moins large de la vallée se recouvre d'une nappe liquide, s'élevant verticalement à travers le sol. Tous les trous préexistants se mouillent en même temps : des canaux d' imitation peuvent alors se transformer spontané* ment en rigoles de drainage.

Il va sans dire que dans une semblable région, il y a association en proportion variée des deux modes d'action qui précèdent. Il ne faut donc pas s'étonner du nombre des variantes possibles en chaque point, selon le caractère et l'accentuation relative des traits météorologiques, et s'attendre à des inégalités très consilérables d'un point à un autre.

Lu complément intéressant de ces remarques concerne le node de terminaison <les inondations des rivières comparables i la Haute-Seine, l ne fois que le sol inondé et très peu incliné est bien saturé par l'une ou par l'autre des conditions indiquées tout à l'heure, les eaux en excès peuvent disparaître, soit par écoulement superficiel vers la rivière, soit par l'absorption dans le sol.

Le premier de ces procédés est le plus fré(|uent, pour la raison toute simple que les inondations par écoulement de Tamont vers l'aval étant en général de courte durée, la rivière reprend rapidement après le passage du flot son régime normal ; tandis <|ue. quand on a alTaire au gonflement de bas en haut de la nappe adjacente aux rives, par l'alimentation longitudinale provenant

TRAVAIL GÉOLOOrQUE DES TORRENTS 117

de la contribution des flancs et même des sommets des coteaux, il faut la pénétration d'un volume plus grand d'eau dans le lit de décharge et aussi que la vitesse de Técoulement soit moins rapide, retardé qu'il sera par le passage de la rivière elle-même. Il peut, au cours d'une même saison, se succéder dans le même lieu plusieurs crues de débordement, séparées par des intervalles de retour au volume normal, tandis qu'il est rare que l'inondation de gonflement ne dure pas beaucoup plus de temps qu'il n'en a fallu pour la déterminer.

Travail géologique des torrents. — Quant aux torrents, on peut reconnaître leurs crues les plus hautes à l'empreinte qu'ils laissent sur le sol, c'est-à-dire sur le fond de la gorge, qu'à l'inverse des rivières pour leurs vallées, ils ont creusée par le charroi de leurs galets.

Le fait est d'autant plus intéressant à signaler ici qu'il nous conduit à reconnaître avec quelle inexactitude a été interprété en général le rôle géologique des torrents.

Dans la plupart des traités classiques, les torrents sont présentés comme ayant rempli des fentes préexistantes du sol. C'est par suite de leur déversement qu'ils ont perdu successivement de leur volume et que la plupart d'entre eux sont pris entre des parois verticales pouvant atteindre des centaines de mètres de hauteur. C'est, comme on voit, exprimer une nouvelle fois, quoique par une voie presque opposée, que tous les courants d'eau actuels ne sont que des résidus de masses aqueuses beaucoup plus volumineuses.

Il suffit cependant d'observations dans les pays montagneux, pour reconnaître que la paroi verticale des gorges de torrents a conservé des vestiges de fonds provisoires. On y voit, avec une grande netteté, des restes de corniches qui, sur leur face supérieure, plus ou moins horizontale, montrent une roche polie, avec cavités de la catégorie des marmites de géants et conservation fréquente des galets ou meules, qui sont les artisans de ces excavations. Le. polissage et l'aflbuillement des roches, aujourd'hui si au-dessus du fond de la gorge, n'ont pas pu être réalisés à des profondeurs diverses dans une masse d'eau courante et il faut bien arriver à cette conclusion, que nous avons déjà

ii8 I.KS KA1\ COIHAXTKS

développée dans notre Géologie <jénérak{') que l'on peut comparer le creusement des gorges de torrents ù la section d'une pierre de taille par la scie. Lne figure synthétique, en rapprochant des tvpes pins ou moins avnncés de ce travail, rend la supposition très claire et lui fournit une entière confirmation. Si nous supposions les trois localités du Staubach, près d'Interlaken, du Mûiilhocli, qui descend du Brienzer Gratz.

sur la rive droite du lac de Rrienz et du Trient, près de Veriiaya/, établies au voisinage l'une de l'autre, sur un même escarpement rocheux, nous serions frappés des liei|s intimes qui en font comipe trois termes dans une m^me évolution (fig, i5). Avec la chute [.il d Je i.~car|H-i.«iii. du Staubacli, nous

avons le commencement du pliénomcne : nous voyons un cours d'eau très rapide. charriant bi-aucoup de sables et de f^alcts et devant lequel le sol manque tout à coup. Il déverse les nialcriaux qu'il cliaiTiait sous la forme d'un cône de déjection et son eau se pulvérise dans la traversée des ,'ioo tnètros d'air ([ui le séparent du fond de la vallée de la LutKchine. Déjà, on voit très nettement l'œuvre des pierrailles <lc toutes grosseurs charriées par l'eau torrentielle à la surface du sol calcaire. Celui-ci est scié littéralement et on ne jH'ut s'empéchcr de trouver dans la disposition de ces choses naturelles {le torrent, les pierrailles et la masse calcaire) une

U Uuhlharh, Bolablrni

HÉGRESSION DES TORRENTS IIQ

identité avec la disposition des choses artificielles qui constituent un atelier de lapidaire (le fil de métal mou q\i même de fibre végétale sans plus de dureté que Teau et le bloc de pierre qui se coupe en deux sous Tinfluencc du passage de Témeri entraîné par le fil). Sans compter que cet émeri vient se collecter sous rétabli avec la poussière de la pierre travaillée en un vrai cône de déjection, comme les pierrailles au pied de l'escarpement naturel.

A la cascade du Mùhlbach, on voit Toutil d'usure qui a pénétré la masse rocheuse sur plus d'un tiers de §a hauteur verticale. Le cône de débris est encore là et plus volumineux, mais modifié dans sa forme par le choc de Teau, qui, n'étant plus pulvérisée, à cause de la hauteur moins grande, tombe sur lui plus lourdement.

Enfin, dans les gorges du Trient, la section est complète, et le cône de déjection a été balayé par l'eau courante, qui l'a emporté dans le -Rhône tout voisin, où il est mélangé aux autres sédiments. Les parois montrent avec une netteté complète les étapes successives dans les progrès du sciage vertical. On y reconnaît que toutes les parties de la roche n'ont pas opposé au travail les mêmes résistances ; certaines places moins dures ont même iine esquisse de méandres, et alors il reste au-dessous ces traces de corniche que nous mentionnions plus haut.

C'est au môme ordre de phénomènes qu'il faut rattacher les faits de régression des cascades et des chutes, depuis celles de beaucoup de moulins qu'on est obligé de ramener au^contact des roues qu'elles actionnaient, jusqu'au gigantesque saut du Niagara (fig. 16), devant lequel persiste un long couloir qui a gardé les traces de tous les déplacements de la cataracte vers l'amont.

Régression dés torrents. — Si Térosion fluviaire est éminemment transgressive dans son travail en surface, ce qui se traduit par la descente progressive de ses méandres, au contraire, elle est avant tout régressive dans tout son travail en profondeur. C'est ainsi que la capture des rivières, dont on afaittant de bruit, est une condition inévitable du déplacement des cours d'eau, réalisant une fonction érosive, si bien que nous la retrouverions chez les glaciers comme chez les fleuves.

I20 LKS EAUX COIKANTES

La régression des torrents joue un rôle de première importance dans la production des cols qui séparent les cimes montagneuses et on en retrouve toutes les étapes dans toutes .les chaînes.

La forme la plus simple est réalisée, par exemple, dans le sillon ouvert sur le flanc de la montagne des Pléiades, aux Chevaleyres, au-dessus de Vevey. Malgré son allure intermittente et violente, le torrent qui suit ce sillon a conservé certains traits du régime tluviaire, et sa source subit les efl*ets énergiques de la régression. Il en résulte la certitude d une future division de la montagne, jusqu*ici unie, en deux sommets voisins, et il est légitime de se demander si les Pléiades elles-mêmes ne sont pas séparées de la môme façon du Cubly, montagne toute proche, par le travail du torrent désigné sous le nom de baie de Clarens, qui coule entre les deux, sous le pont de firent, pour se jeter dans le F^éman.

On remarquera que lallure générale du ravin des Chevaleyres^ est une reproduction à grande échelle de la circonstance qui nous a servi de point de départ dans Tétude des ruissellements^ de pluie, même les plus minuscules. Outre qu'il importe de bien faire ressortir l'unité de tous ces travaux d'érosion, nous recevons de ce rapprochement des lumières quant à des manifestations qui ont demandé un temps dépassant celui de toutes les observations possibles.

Malgré la différence qui nous a paru évidente entre les rivières à méandres et les torrents plus ou moins rectilignes, nous constatons l'importance, pour les uns comme pour les autres, des phénomènes de régression, et par conséquent des piiénomènes de capture.

Tout d'abord, le fait de la capture chez les torrents est complètement passé inaperçu, alors qu'on était arrivé pour les rivières à la notion du rôle capital qu'elle remplit. Je crois l'avoir le premier signalée sur la rive droite du Hhône supérieur, sur les flancs du mont d'Arvel, comme pouvant se présente!* à un très grand nombre d'exemplaires dans une même localité, c'està-dire comme procédant à une modification géologique d'une* surface considérable.

Le mont d'Arvel, entre Villeneuve (Vaud) et Bex (Valais)»

KEC.RESSIOX DES TORRENTS lai

constitue comme une falaise le long du Rhône. Son flanc est sillonné d'un très grand nombre de ravins très étroits, de rainures plutôt, par où s'écoulent les filets d'eau ruisselant sur les montagnes et, à certains moments, les torrents de boue et les avalanches de pierres.

Or, on reconnaît bien vite dans l'espèce de réseau constitué par ces sillons, toutes sortes d'accidents qui coïncident avec ceux que présentent les vallées de ruisseaux de pays peu accidentés, mais avec le grand et double avantage d'un nombre bien plus considérable sur la même surface et d'une rapidité d'évolution incomparablement plus accentuée.

A chaque pas, on a des preuves tangibles de la régression de ces sillons, qui débutent toujours par le pied de l'escarpement et gagnent successivement des niveaux de plus en plus élevés. A chaque pas aussi, on assiste pour ainsi dire à la capture des parties hautes de certains sillons par les portions basses de certains autres qui sont plus rapides dans leur ascension, se mouvant sur une pente plus inclinée et débitant un plus grand volume d'eau.

Ces phénomènes sont si frappants et leur étude est si captivante que je me suis préoccupé de les reproduire par la méthode expérimentale. Je crois avoir obtenu l'imitation exacte de toutes les particularités en voie d'accomplissement sur les flancs du mont d'Arvel.

Dans une cuvette quadrangulaire en porcelaine, on verse du plâtre à mouler, gâché dans une certaine quantité d'eau. Quand la consistance est celle du fromage blanc, on redresse la cuvette sur l'un de ses côtés comme charnière, de façon à lui faire faire un angle de 4o, 5o, 60" avec l'horizon — plus ou moins suivant qu'on désire un résultat plus ou moins rapide ou plus ou moins accentué. Ces pentes sont celles des flancs de la vallée du Rhône.

On voit alors, sur le bord Inférieur de la cuvette, se dessiner, à des distances peu diflerentes les unes des autres, de petits fdets de dégorgement, et l'on voit ces filets s'allonger très vite par la partie supérieure, de façon à prendre bientôt l'apparence d'une arborescence.

Comme ils se compliquent successivement d'affluents nou-

123 1,KS KAIX OHH.WTRS

veaux, c'esl comme une arborisation au développement de laquelle on assiste el qui est des plus remarquables.

En d'innombrables points du réseau ainsi obtenu, il se fait des captures qui dépendent du débit inégal dans les dilTérenls

- CoupB (jrlon le I ■mmi Al l'MU <'! le i. Gilbtrt: Raie ol

eanalioutes. Une figure qu'on trouverait à la page a 16 de la seconde éditiou de notre (ii'oloyie ijénéralc (1 vol. in-8", Paris, 190^) el qui reproduit l'expérience en question ressemble extrêmement à la photographie des lianes du mont d'Arvel. prise à une heure favorable.

Il va sans dire que la ré^'rcssîon des chutes (Niagara, etc.). est exactement dans le même cas (fig, 16^.

CAVERNKS 12,)

OÙ les roches sont calcaires, ou plus généralement solubles et compactes, ou bien dans les localités qui ont été soumises à des puissantes actions mécaniques qui les ont réduites en blocs déplacés les uns sur les autres et séparés par des fissures favorables à la circulation liquide.

Parmi les cavernes les plus récemment signalées par des observations nouvelles, celles de Bellamar près de Malanzas, sur la côte septentrionale de Tîle de Cuba, dont M. Paul Serre, alors consul de France à La Havane, nous a révélé Texistence, sont ù mentionner.

En les explorant scientifiquement, ce qui n'avait pas encore été fait avant lui, cet habile observateur a enrichi à la fois la spéléologie et la chimie géologique, car elle apporte un complément de faits à Thistoire de la calcite.

D'après son récit, on descend dans les cavernes de Bellamar par un puits ouvert à la surface d'un plateau qui^ à l'altitude de oo mètres, s'étend à proximité de la mer. En 1862, un Chinois y découvrit tout un système de cavités souterraines qui débute par une très grande salle, d'où irradient, dans toutes les directions, des couloirs formant un véritable réseau s'étendant à des profondeurs qui varient, suivant les points, de 3o à 100 mètres. On a ainsi reconnu Tenlrée d'une centaine de ces passages ; le Chinois en a suivi durant vingt-quatre heures, sans en trouver \a fin. La plupart sont encore vierges. De la visite qu'il fit, M. Paul Serre, qui, pour le dire en passant, est associé au Muséum de Paris, a rapporté d'intéressants échantillons.

Sa promenade fut fort pénible à cause du manque d'air, des ruissellements aqueux et de l'extrême étroitesse des perluis ; il fallut souvent progresser à genoux et, à maintes reprises, s'insinuer dans des trous de seulement ^o centimètres de largeur. Ce sont là les misères bien connues des explorateurs. M. Serre gagna ainsi (( différents salons qui se succèdent en chapelet et où les stalactites, parfois longues de plusieurs mètres, sont éblouissantes de blancheur ».

Les échantillons qui nous sont parvenus (*) de ces stalactites diflîîrent par leur structure de leurs analogues ordinaires : on

(*) Stanislas Meunier, DuUetindu Maséum, 1910, t. XVI, p. 4o.

12^ INFILTRATION DKS EAUX DK PLUIE

% Saint-Nectaire. Rocher des Célestins. Pisolithe^ï de CarUbad, confettis de San-Philippo.

Travertins de Tivoli et de Toscane. Dépôts du Sprudcl. de Hamman-Meskouline, de Hammam»

Hou-lladjar, de Parubouk-kalesM. Dé{:^ts siliceux des geysers. Sources silicetuea de»

Açores.

Les galets striés . — Leur étude dans les Alpes vaudoises. Fausseté de l'opinion qai leur attnboe une origine glaciaire. Action de l'intempérisme sur les pentes des montagnes. Placage» boueux. Accumulation de débris au pied des montagnes. Infiltration pluvtaire. \jt aable quart/eux des roches désagrégées raye le» blocs calcaire». Sources incrustantes qui aortent des placages boueux : soustraction énorme de substance au terrain et tassement de c«lai-ct. Conditions de la striation par les glaciers, très diiïérentcs de celles réalisées dans les Préalpea. Processus de la striation par dénudation. démontrée par la méthode expérimentale. Discus» sion de l'ancienne hy{K»thèHe de la |>ériode glaciaire. I^norgie de la dénudation aqueuse dans. les Préalpes vaudoises. Les Pléiades et le ravin des Chevaleyres. Conséquences à tirer d« ces observations.

Sédimentation souterraine. — Les bone-beds. Reproduction expérimentale de ce mode de formations. *

Génération, par la pluie infiltrée, d'une espèce minérale spéciale, la zoésiU. — Boue à globigjériiMS. Rognons siliceux empâtant des Ananchytes. La zoésite, variété de silice, dont le nom rappelle le milieu vivant initial.

Cavernes. — A propos du creusement des vallées, nous avons dû déjà faire intervenir les cavernes. Ce paragraphe achèvera d'en faire connaître les traits essentiels.

Toutes ne sont pas dues à Teau courante, comme le groupe d'Arcis-sur-Cure que nous avons cité. Il en est qui résultent d'éboulements de blocs rocheux irrégulièrement entassés les uns sur les autres. On en trouve de ce genre dans les montagnes, au bas des pentes, à la tôte des glaciers, où elles sont comprises dans les moraines. On en rencontre de fossiles daps les régions les moins accidentées, et sur lesquelles nous reviendrons, en temps et en place voulus.

Les eaux circulent de toutes parts dans l'épaisseur des assises rocheuses : nous en avons la preuve dans les sources, qui ne sont autre chose que l'embouchure superficielle de vraies rivières souterraines. Or, de mt^me que les rivières proprement dites démolissent sans cesse leurs berges, de même, les cours d*eau souterrains usent les parois des conduits dans lesquels ils coulent. La désagrégation de ces parois est inégale, et c'est la cause des étranglements qui réunissent par d'étroits couloirs des salles successives. Celles-ci résultent aussi bien fréquemment des irrégularités des rassures souterraines que les eaux d'infiltration polissent et adoucissent : et elles sont souvent ornées de concrétions, qui sont les stalactites et les stalagmites.

On peut dire qu'il existe des cavernes dans tous les pays« là

CAVERXKS 12.1

Parmi les cavernes les plus récemment signalées par des observations nouvelles, celles de Bellamar près de Malanzas, sur la côte septentrionale de l'île de Cuba, dont M. Paul Serre, alors consul de France à La Havane, nous a révélé l'existence, sont à mentionner.

En les explorant scientifiquement, ce qui n'avait pas encore été fait avant lui, cet habile observateur a enrichi à la fois la «péléologie et la chimie géologique, car elle apporte un complément de faits à l'histoire de la calcite.

D'après son récit, on descend dans les cavernes de Bellamar par un puits ouvert à la surface d'un plateau qui> à l'altitude de 5o mètres, s'étend à proximité de la mer. En 1862, un Chinois y découvrit tout un système de cavités souterraines qui débute par une très grande salle, d'où irradient, dans toutes les directions, des couloirs formant un véritable réseau s'étendant à des profondeurs qui varient, suivant les points, de 3o à 100 mètres. On a ainsi reconnu l'entrée d'une centaine de ces passages ; le Chinois en a suivi durant vingt-quatre heures, sans en trouver la fin. La plupart sont encore vierges. De la visite qu'il fit, M. Paul Serre, qui, pour le dire en passant, est associé au Muséum de Paris, a rapporté d'intéressants échantillons.

Sa promenade fut fort pénible à cause du manque d'air, des ruissellements aqueux et de l'extrême étroitesse des pertuis ; il fallut souvent progresser à genoux et, à maintes reprises, s'insinuer dans des trous de seulement 4o centimètres de largeur. Ce sont là les misères bien connues des explorateurs. M. Serre gagna ainsi « différents salons qui se succèdent en chapelet et où les stalactites, parfois longues de plusieurs mètres, sont éblouissantes de blancheur ».

Les échantillons qui nous sont parvenus (*) de ces stalactites diffèrent par leur structure de leurs analogues ordinaires : on

(*) Stanislas Meunier, DuUelinda Muséum, 1910, t. XVI, p. 4o.

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n'y voit point la structure rayonnée qui est si essentiellement classique et, le plus souvent, ce sont des cylindres de calcite de diamètre sensiblement uniforme d'un bout à l'autre, perforés dans toute la longueur en forme de tubulure relativement très large. Cette particularité se rencontre dans des stalactites de la grotte de la Cave (Lot), mais elles sont loin d'y être aussi pures que celles provenant de Bellamar.

La surface de ces stalactites lubifornies envoyées par M. Serre est remarquablement lisse, sans aucun poinlement cristallin : elle a même une apparence grasse et vernissée toute particulière, qu'il n'est peut-être pas très facile d'expliquer et qui se retrouve chez divers échantillons non stalactiformes et très différents que nous mentionnerons plus loin.

La substance des stalactites tubiformes est très uniformément cristallisée, au point que leur cassure transversale se présente parfois sous U forme d'un demi-rliomboèdro de clivage parfaitement régulier. Ni le contour cylindrique extérieur, ni la perforation également cylindri(|ue n'apportent la moindre perturbation à cette» stru<*turc. Parfois, un seul clivage, aussi net qu'au travers d'un spath d'Islande, traverse toute la stalactite ; parfois, deux stalactites fines et cylindriques sont géminées, c'est-à-dire soudées dans toute leur longueur et enveloppées ensemble de la couche vernissée ; il arrive (|ue, ni(^me dans ce cas, les plans de clivage se continuent à travers tout l'ensemble, comme ils le feraient dans la substiince d'un cristal uni(pie. D'autres fois, les deux stalactites ainsi accouplées ne sont pas orientées de la même façon et l(»s plans de clivage, nets pour chacune, ne se continuent pas de l'une à l'autre.

Certaines stalactites translucides et parfaitement clivables, présentent des apophyses plus ou moins compliquées ; ce sont des rameaux à peu près à angle droit avec la lige principale, parfois courbes et diversement associés les uns avec les autres.

Les cavernes de Bellamar ont fourni des échantillons dont on n'a pas trouvé les analogues dans d'autres cavernes : des cristaux parfaitement déllnis. parfois volumineux et très variés d'apparence. Citons d'abonl d<' gros rhonifioèdres sans modifications. associés les uns à roté dr< autres et devant sans doute constituer des pla(pies [)lus ou moins larges. \ iennent ensuite de longs

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prismes* hexagonaux à base large limitée par trois clivages rhomboédriques et s'amincissant progressivement jusqu'à l'autre extrémité» terminée ainsi en pyramide à trois faces. Nombre de cristaux, d'ailleurs volumineux, et dont la surface est un peu corrodée et peut-être incrustée, ont une allure générale qui rappelle la variété que Hauy appelait imitalive et demanderaient une étude spéciale. C'est au voisinage de ces échantillons qu'il faut mentionner des individus polysynthétiques et des cristaux creux et disposés intérieurement en manière de trémies triangulaires qui contrastent avec leur contour hexagonal extérieur.

Il y a lieu de remarquer que la surface de ces diverses catégories de cristaux varie beaucoup d'un casa l'autre. Souvent, elle est très lisse, mais rappelle celle des stalactites précédemment mentionnées, étant comme vernissée et jouissant d'un éclat gras ; d'autres fois, très fréquentes, les cristaux sont comme pralinés d'un enduit cristallin, du plus agréable effet. Certaines portions des grottes doivent avoir leurs parois revêtues de la même croûte neigeuse, car M. Serre en a rempli tout un carton.

Dans ces derniers temps, et grâce surtout à M. E. A. Martel, qui se consacra à l'exploration des gouffres souterrains et qui a fait dans cette voie, assez négligée avant lui, de si belles trouvailles, l'étude des cavernes est devenue pour quelques personnes une branche nouvelle des sciences naturelles, sous le nom de Spéléologie,

Cependant, il y a longtemps que les cavernes étaient célèbres par leur mystère et leur beauté.

Telles sontvcelles du Han, en Belgique(*), dans la province de Namur, à peu de distance du duché de Luxembourg. C'est là, au pied d'une montagne, que se perd la Lesse, avec un grand fracas. Elle reparaît 200 mètres plus loin, de l'autre côté de la montagne, aussi calme qu'elle était frémissante avant sa disparition. Lorsque les eaux, à l'entrée, sont troublées par un orage, il faut un jour entier pour que leur transparence soit

(*) Stanislas Meunier, Excursions géologiques à travers la France, p. 276. Un vol. iii-8, Paris, 188 a.

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altérée à la sortie. La visite des grottes du Han est une des plus intéressantes que puissent faire les amateurs de ce genre de tourisrn(*.

I^ renommée du Karst pour les souterrains que les eaux y ont creusés est également universelle. « Plusieurs montagnes y sont p(»rrées, dans tous les sens, de cavernes et d'allées, comme si la masse rociieuse tout entière n'était qu'un amas de cellules. Sur telle abrupte paroi, on aperçoit à diverses hauteurs, ici des portes cintrées, là des ogives de formes bizarres où s*engoufiVaient autrefois des ruisseaux ; ailleurs, on voit d'abondantes sources bleues jaillir de grottes ou de rochers entassés u la base des collines et former des ruisseaux qui disparaissent plus loin dans les fissures du sol, comme dans les trous d'un crible; partout, sur la surface des plateaux, nus ou couverts de forôts, s'ouvrent des puits ou des entonnoirs communi(|uant avec les réser\'oirs souterrains (*). ))

Nous y reviendrons plus loin, parce que ces cavernes sont en pleine étude.

La Cave du Mammouth, aux Etats-Unis, dans Tétat de Kenlucky, est, paraît-il, la plus vaste des cavernes connues. On y compte 9.2G avenues, 11 lacs, 7 rivières. 8 cataractes, 3*A puits. Les replis de ce labyrinthe forment une longueur de 2/10 kilomètres. Les eaux, noires, portent les noms significatifs de Styx, de Cocyte, de mer Morte ; elles nourrissent des poissons aveugles. Quand il y a de grandes pluies, elles montent et emplissent leurs couloirs, quelquefois jusqu'à la voûte. Elles vont grossir (irrrn Uiver, dont le bassin contourne la montagne qui renferme les grottes. Un gouffre immense, le Maëlslrom défia les explorateurs durant bien longtemps.

On raconte même qu'un savant distingué, professeur au Yale Collège, voulut un jour tenter l'eiTroyablc descente et qu'ayant à peine franchi quelques pieds de ces profondeurs, le courage lui man(|ua. 11 demanda à grands cris qu'on le ramenât à la surface. C'était en iSfx). Sa défection excita le zèle d*un jeune homme de Louishourg, qui déclara sa résolution de visiter le Maëlstrom. 11 s'attacha autour du corps une corde enroulée à

(») KIIm'i* lloclu*, La Tt-rrr, l. I, p. a58. Deux vol. in-S. Paris, 1868.