ESSAI DE CLASSIFICATION DES MOUVEMENTS DE L'ÉCORCE TERRESTRE

Types principaux de séismes. — Tremblements de terre par dislocation et tremblements volcaniques. — Tremblements de terre par décrochement; par chevaucliement ; par affaissement. — L'Etna en 1780 et de 1874 à 1883. — Diversité des secousses d'origine volcanique. — La série de dénudation.

Une enquête approfondie nous apprend qu'il n'a pas été possible, jusqu'à présent, de mettre en évidence d'une manière absolument démonstrative un déplacement mesurable d'un élément solide de l'écorce terrestre par rapport à un autre, qu'il s'agisse d'un soulèvement, d'un affaissement ou d'un décrochement des terrains en place. Deux cas saillants, la formation de l'Allah-Bound dans le Rann de Katch et le prétendu soulèvement intermittent de la côte occidentale de l'Amérique du Sud, qu'on cite fréquemment comme exemples de pareils déplacements, ont déjà été discutés; d'autres cas encore, dont il sera question plus loin, nous conduiront à des résultats analogues. Mais, si la réalité de mouvements s'effectuant sous nos yeux n'est pas prouvée, de nombreuses dislocations nous apprennent que, jadis, de pareils mouvements se sont produits souvent et sur une très grande échelle, et les secousses qui, fréquemment, agitent le sol montrent que ces phénomènes n'ont point cessé.

La diversité des commotions terrestres est très grande, le phénomène lui-même est très difficile à soumettre à une méthode rigoureuse d'observation et, jusqu'à présent, les travaux exécutés

fl. Traduit avec le concours de A. Michel-Lévy.]

sur ce sujet, d'après un plan bien déterminé, sont en nombre très restreint. Il convient donc d'être particulièrement prudent, quand on cherche à raisonner sur la nature des tremblements de terre.

Dans ces dernières années on a essayé, à plusieurs reprises^ de classer les tremblements de terre d'après leur origine. R. Hoernes distingue les tremblements de terre jpar effondrement, les tremblements de terre volcaniques et les tremblements de terre tectoniques^ Toula adopte cette classification et propose d'appeler ces derniers : tremblements de terre joar dislocation ou de structure^. Von Lasaulx distingue d'abord les tremblements volcaniques et non volcaniques, puis divise ceux-ci en tremblements de terre par effondrement et tremblements par fracture. Gomme phénomène accessoire, Lasaulx signale le groupe des tremblements de relais, c'est-à-dire les secousses secondaires, qui, en dehors de l'aire d'ébranlement proprement dite, correspondant à un séisme donné, sont provoquées par celui-ci sur les régions voisines ^

Ce sont là les premiers tâtonnements faits pour séparer la foule variée des phénomènes et mieux en préciser la nature. Le point important, dans ces divers essais, me semble être la tendance parfaitement justifiée à séparer de tous les autres les tremblements de terre qui accompagnent ou préparent des déplacements réels de certaines parties de la lithosphère, ceux qu'on appelle tremblements de terre tectoniques ou de dislocation.

En admettant, ce que l'on accordera volontiers, qu'il ne se produit pas de dislocation sans tremblement de terre, il faut qu'il y ait autant d'espèces de tremblements de terre tectoniques qu'il y a de groupes de dislocations, et les mêmes principes pourront servir à en établir les divisions. Dans ces conditions, nous aurions deux grands groupes à distinguer, du moins quand la décomposition des efl'orts telluriques est complète : les tremblements de terre qui résultent des pressions tangentielles, et ceux qui résultent d'un affaissement.

Tous les tremblements de terre qui ont été mentionnés dans la partie nord des Alpes Orientales, de même que celui de Sillein (15 janvier I808) dans la partie adjacente des Garpathes, ont un caractère commun : le grand axe de l'aire ébranlée est perpendi-

1. R. Hoernes, Erdbebenstudien (Jahrb. k. k. Geol. Reichsanst., XXVIII, 1S78, p. 387 et suiv.).

2. F. Toula, Ueber den gegenwurtigen Stand der Erdbebenfrage, in-8°, Wien, 1881, p. 54.

3. A. von Lasaulx, Die Erdbeben (dans K.KQmigoii^Handwôrterbuch der Minéralogie, Géologie u. Palûontologie, I, 1883, p. 358-36 i).

culaire à la direction des montagnes. Le séisme, qui dans un grand nombre de cas a son épicentre tout près du bord extérieur de la chaîne, se propage toujours en ligne droite jusque dans le massif de la Bohême, et bien souvent jusqu'à Prague ou Leitmeritz; il peut même atteindre Meissen en Saxe. Ceci est vrai pour tous les tremblements de terre qui ont eu lieu depuis lo90 sur la ligne de la Kamp, et aussi pour celui de Scheibbs du 11 juillet 1876. L'analogie des lignes séismiques avec le groupe de dislocations que nous nommons décrochements [Blàtter) et la remarque de Bittner sur le parallélisme complet entre ces accidents transversaux et la ligne de la Kamp ont déjà été signalées. D'après ce qui précède, nous considérerons tous ces tremblements comme des tremblements de t er 7' e par décrochement (Blattbeben).

Il sera question plus loin du tremblement de terre analogue de Bellune, du 29 juin 1873.

Si le tremblement de terre de la Belgique du 23 février 1828, qui se distingua par sa grande étendue, son peu d'intensité, et l'exactitude avec laquelle il suivit la direction des bassins houillers, est réellement parti, comme le suppose Lasaulx, de la faille du Midi (fig. 30, p. 183), on pourrait le considérer comme un exemple de tremblement de terre par chevauchement (Wechsel- oder Vorschubbeben) *.

En général, les régions ébranlées par ce dernier groupe se laisseront moins nettement délimiter à la surface que dans le cas d'un tremblement par décrochement, où la direction des secousses, normales aux chaînes, est caractéristique.

Il est probable que le plus grand nombre des tremblements de la moitié septentrionale des Alpes ont leur origine dans des mouvements tangentiels. De tels séismes ne paraissent être que très rarement, comme on l'a déjà dit, accompagnés d'éruptions volcaniques. —

En parlant du second groupe des dislocations, nous avons fait la remarque que la seconde composante due à la contraction du globe, celle qui est dirigée de haut en bas, ne se traduit pas dans l'allure des accidents qui traversent la croûte terrestre, mais que les dislocations rangées dans ce groupe sont uniquement des manifestations de la pesanteur : tout se passe comme si certaines parties de l'écorce terrestre, sous l'action de leur propre poids, tombaient dans de grands vides ouverts par-dessous, ou encore

1. Von Hoff a réuni les indications relatives à ce séisme remarquable [Geschichte der naturlichen Verilnderungen dcr Erdoberfldche, V, 1841, p. 236-293).

comme si la surface du globe s'enfonçait sur une base cédant sous sa poussée.

Dans cet ordre d'idées, la plupart des questions restent ouvertes, car cette série de phénomènes, et en particulier l'écroulement dans le vide de grands fragments de l'écorce, nous ramène à l'hypothèse, encore si mal définie, quoique appuyée par tant de faits, de la formation dans l'intérieur de la Terre de grandes cavités surbaissés, ce que Dutton nomme des maculœ. Et c'est là précisément, dans ces régions d'affaissement, qu'avec les tremblements déterre se produisent la plupart des éruptions volcaniques montant dans les fentes de dislocation. Une question se pose donc ici : Où faut-il tracer la limite entre les tremblements de dislocation et les tremblements volcaniques ? Cette question est très facile à résoudre dans un sens abstrait, en caractérisant les tremblements volcaniques par les phénomènes d'explosion. Mais, dans la nature, une limite ne se laisse pas tracer aussi aisément; la marche de l'éruption se divise en une suite d'étapes, pendant lesquelles les mouvements ne se ressemblent pas, et il se produit parfois des secousses, affectant une aire allongée, que l'on pourrait prendre facilement pour des tremblements de dislocation, mais qui ne caractérisent cependant qu'une phase du volcanisme.

Le grand tremblement de terre de la Calabre, en 1783, où les points de départ des secousses s'échelonnèrent le long d'une ligne de faille périphérique, est un tremblement de dislocation et peut être désigné sous le nom de tremblement périphérique de tassement, pour le distinguer des tremblements radiaux de la môme région. Là où les lignes radiales se croisent, comme sous l'emplacement des îles Lipari, on peut aussi parler de tremblements par tassement central. Les divers voussoirs d'un champ d'affaissement peuvent d'ailleurs éprouver, simultanément, des secousses dont l'origine est différente. Dans ces divers cas de tremblements par dislocation, l'éruption des volcans reste un phénomène accessoire.

11 est beaucoup plus difficile d'appliquer ces dénominations au continent de l'Amérique Centrale. En effet, quoique l'affaissement de la bordure du Pacifique soit évident et la présence d'une grande zone volcanique indéniable, cette région diffère par certains traits essentiels de l'Italie méridionale : elle s'en distingue par le déplacement constant et général de l'activité volcanique, abstraction faite de l'extrémité nord-ouest, vers la région affaissée, suivant des lignes perpendiculaires, tandis que, dans le champ d'affaissement moins vaste du Sud de l'Italie, qui affecte la forme d'une

cuvette, les phénomènes dont les lignes radiales sont le siège n'affectent pas la même régularité.

Pour serrer de plus près la différence entre les phénomènes volcaniques de l'Italie et ceux qui ont ces lignes radiales pour théâtre, jetons un coup d'œil sur la ligne qui va de Vulcano à Paterno et à ^lineo en traversant l'Etna, à peu près suivant la direction du N.N.E. au S.S.W.

Des troubles temporaires ont précédé sur cette ligne le tremblement de terre de la Calabre, en 1783.

Après être resté inactif pendant quatorze ans, l'Etna, dans la première moitié de l'année 1780, eut plusieurs éruptions; il se produisit le 18 mai, sur la côte entre Taormina et Messine, des secousses locales particulièrementviolentes, qui furent comparées à des explosions ; pendant le mois de juin, Vulcano éclata avec un bruit épouvantable; le 14 septembre Patti, sur la côte septentrionale, entre l'Etna et Vulcano, subit une violente secousse; le 13 février 1781 , il y eut un tremblement de terre à Messine ; le 4 mai, l'Etna étant encore en activité, on ressentit une nouvelle secousse dirigée du N. au S., et venant de Vulcano en passant par Patti, vers l'Etna. Plus tard, le 5 février 1783, commençait le grand tremblement de terre de la Calabre.

Cette même ligne est en activité depuis 1873. Nous possédons des rapports de Mercalli et de Picone sur les événements de Vulcano ; Orazio Silvestri a étudié dans le plus grand détail les phénomènes qui se sont produits en Sicile et à l'Etna ^

Depuis 1780, Vulcano était resté en repos; au mois de juillet 1873, il commença à rejeter des masses de vapeur de plus en plus abondantes. Le 7 septembre, il s'y élevait une forte colonne de fumée et, jusqu'au 20 octobre, il y eut une série d'explosions rythmiques à la façon de celles du Stromboli, et il se forma quatre grandes ouvertures dans la partie septentrionale du cratère. Vulcano est resté dans un état d'activité modérée jusqu'au milieu de l'année suivante (1874).

L'Etna fit éruption le 29 août 1874. Le sommet de la montagne s'était fendu sur une longueur de 5 kilomètres, du « Cratère ellip-

1. 0. Silvestri, Veber die Eruption des Aetna am 29. August 1874, trad. par G. vom Rath (Neues Jahrb. f. Min., 1875, p. 36); le même, Sulla doppia eruzioneei terremoti delV Etna nel 1879; 2» éd. ampliata del i° Rapporta presentato al R. Governo, in-8°, Catania, 1880, p. 9-12 et 82, 86; Sulla eruzione delC Etna scopp. il di 22 Marzo 1883, Rapporta al R. Governo, in-8°, Catania, 1883. Pour l'état de Vulcano à la même époque, voir G. Mercalli, Cantribuzioni alla geologia délie Isole Lipari (Atti Soc. Ital. di Se. Nat., XXII, MUano, 1879, p. 367-380).

tico » vers le N.N.E. Une puissante colonne de fumée s'en échappa, des cendres et des scories furent projetées; pendant sept heures, dit Silvestri, on entendit le mugissement particulier qui accompagne le soulèvement des laves. Alors, et d'une façon tout à fait inattendue, les signes précurseurs de l'éruption se mirent à diminuer, et le lendemain, 30 août, le paroxysme parut être à sa fm. Mais on continua à observer pendant longtemps, vers le pied septentrional de la montagne, de violentes commotions du sol.

Nous arrivons à la phase suivante. Elle commença le 4 octobre 1878 par un violent tremblement de terre à Mineo, à l'extrémité sud de la ligne radiale. D'autres secousses suivirent; dans les premiers jours du mois de décembre, il se produisit dans les volcans de boue de Paterno, situés en ligne droite entre Mineo et le sommet de l'Etna, des éruptions de gaz et de boue qui continuèrent longtemps. L'activité de Vulcano, qui n'était pas retombé au repos depuis 1873, augmenta à partir du 6 janvier 1879. Le 26 mai, des secousses répétées furent senties au pied sud de l'Etna et, vers le soir, on vit s'élever sur le haut de la montagne, aussi bien au S.S.W. qu'au N.N.E. , des colonnes noires de fumée, tandis que du cratère principal s'échappaient des vapeurs blanches. Toute la région supérieure du volcan s'était fendue dans la direction de la ligne radiale, du S.S.W. au N.N.E., sur une longueur de 10 kilomètres; la fente, légèrement recourbée en S, s'était rouverte sur l'emplacement de celle de 1874 et traversait par le milieu le cratère principal. Silvestri a suivi les détails de l'éruption avec un courage et ^une sagacité admirables.

Du 6 au 7 juin, cette éruption pouvait être considérée comme terminée; mais, tout à fait en dehors du théâtre de ces événements, au pied oriental de l'Etna, près du débouché du Val del Bove vers la mer, il y avait eu, le l*^"* juin, une légère secousse. Tandis que l'éruption était terminée, les secousses continuaient à se succéder ; et, le 17 juin, un ébranlement vertical, extrêmement violent, vint frapper cette région, qui ne paraissait pas menacée. Des personnes qui se trouvaient en rase campagne eurent l'impression d'avoir fait un saut. Plusieurs localités éprouvèrent des dommages sérieux. Le grand axe de la région ébranlée, long d'environ 7 kilomètres, était dirigé de FE.S.E. vers le sommet de l'Etna \

Les éruptions augmentèrentà Paterno, et, le 13 décembre 1879,

1. « Il movimento del suolo fu come una spinta cosi veementc, che la gente che era per le strade e per le campagne ebbe la coscienza di aver fatto in quel momento corne un salto da terra. » (Silvestri, Rapporto, etc., p. 39).

il y eut de nouveau un violent tremblement de terre au sud, près de Mineo.

Dès cette époque, Silvestri put conclure de ces faits qu'il devait exister dans les profondeurs du globe une crevasse traversant l'Etna du N.N.E. au S.S.W., et que le plus septentrional des cratères parasites de l'Etna, situé près du village de Mojo, puis le cratère principal, les volcans de boue de Paterno et Mineo jalonnaient le tracé de cette fente. Depuis sont survenues de nouvelles confirmations : le 22 mars 1883, plus au sud et plus bas que jusqu'alors, mais toujours dans la même direction du S.S.W. au N.N.E. , sous le Monte Concilio, la montagne s'ouvrit sur une longueur de 5 kilomètres ; cette fois encore, la quantité de lave sortie a été médiocre. L'activité de Vulcano et sa situation permettent de considérer cette fente comme le prolongement de la ligne radiale méridionale des Lipari. —

Ces détails font sentir la grande différence qui existe entre un tremblement de dislocation dû à un effort tangentiel, comme ceux qui se produisent le long des décrochements du Nord des Alpes, et les phénomènes ayant leur origine dans les fractures radiales d'un champ d'affaissement.

Dans les dernières éruptions du Vésuve, on a constamment observé une période préparatoire dont la durée est plus ou moins longue. Silvestri insiste sur le fait que les récentes éruptions de l'Etna ont toujours et? précédées d'une activité « strombolique », c'està-dire rythmique, plus ou moins prolongée, en guise de préface. Cette circonstance indique qu'il ne s'agit pas ici de mouvements relatifs des grands voussoirs terrestres, mais de la réouverture successive et temporaire des canaux, engorgés de scories, qui existent sur le parcours des fentes.

Mais, dans d'autres volcans, on a parfois observé la sortie et l'écoulement tranquille de grandes masses de lave; Dutton a décrit un remarquable exemple de ce genre au Mauna-Loa. Ici, les éruptions de lave se produisent brusquement sur les fentes radiales; le courant incandescent jaillit d'abord à une hauteur notable, puis s'écoule; l'une des trois coulées de 1881-1882 a atteint une longueur de 80 kilomètres , mais le phénomène ne fut accompagné ni de secousses, ni de violents ébranlements de la montagne, il ne se forma point de nuages de vapeur d'eau, ni même de cônes de cendres comme au Kilauea^ Donc, si nous devons persister dans

1. C. E. Dutton, Récent Exploration of the Volcanic Phenomena of the Hawaiian

ropinion que les dislocations sont toujours accompagnées de tremblements de terre, il n'en est pas de même des éruptions. Cependant, quand on compare attentivement la description de Silvestri, spécialement en ce qui concerne la manière d'être des volcans de boue de Paterno, avec les renseignements donnés par Dutton, il est bien difficile de ne pas admettre que le bruit de l'éruption, la projection des cendres et même certains ébranlements sont surtout attribuables à la présence de la vapeur d'eau.

Mais je trouve d'un intérêt capital ces tremblements qui ont lieu après Véruption, quelquefois dans des régions situées à l'écart, comme ceux qui, au pied oriental de l'Etna, ont succédé, en juin 1879, à une éruption interrompue.

Les troubles se propagent suivant une ligne très longue, de Vulcano jusqu'à Mineo ; en un point seulement, sur les flancs de l'Etna, bien au-dessus de Vulcano et du reste de la région ébranlée, sortent les laves et se produisent les explosions. Mais, en contre-bas du volcan, des secousses se font sentir également une fois que les explosions ont pris fin. Tous les ébranlements qui affectent la ligne radiale pourraient être considérés comme les préparatifs de l'éruption; mais une pareille interprétation n'est pas applicable à ces dernières secousses.

On connaît encore un autre groupe de tremblements, tantôt très violents et tantôt très circonscrits, ayant pour point de départ soit le voisinage de volcans en activité, comme celui d'Ali près de Taormina, en Sicile (18 mai 1780), ou celui de Gasa-Micciola à Ischia (4 mars 1881), soit des volcans éteints depuis peu, comme cela est arrivé souvent dans les monts Albains ou au Vulture ; soit enfin des massifs volcaniques depuis longtemps éteints, comme le Kaiserstuhl. dans le Brisgau* (tremblement de terre du 22 mai 1882). Ces manifestations présentent un certain nombre de caractères communs, et je ne sais vraiment pas dans quelle catégorie il convient de les ranger : secousses d'explosion, secousses de tassement, etc.

De nouvelles observations apporteront sans doute, ici encore, la lumière désirée. —

Nous avons essayé plus haut de déterminer une série de dénudation des volcans. Prenant pour point de départ les cônes de

Islands (Amer. Journ. Se, 3** ser., XXV', 1883, p. 222). Le puissant cône du Mauna-Loa

est entièrement formé, non de cendres, mais de lave vcsiculaire.

1. A. Knop, Bas Erdbehen im Kaiserstuhl im Dveisgmc am 21. Mai 1882. (Beitr. zur Naturwiss. Chronik des Grossh. Baden, 1881-1882; aus den Verhandl. Karlsruh. Naturwiss. Vereines, 1883, p. 1-6, pi.).

cendres les plus jeunes de l'époque actuelle, nous sommes arrivés à ceux dont la charpente est exposée (Venda, îles Ponza) et dont le soubassement présente peut-être déjà des traces d'intrusions latérales acides (Venda), nous invitant à une comparaison avec les grands laccolithes américains (Henry Mountains, etc.). Dans les centres éruptifs où l'érosion a été plus énergique nous ont apparu, sous le manteau des laves, des roches de type ancien (syénite, diorite quartzifère, granité), remplissant la cheminée profonde (Hébrides, Tyrol méridional) ; les restes des coulées disparaissant, nous voyons la section du foyer éruptif s'allonger, et la fente volcanique gagner de plus en plus en continuité (Banat).

C'est cette phase qu'il faut comparer avec les observations de Silvestri sur les phénomènes dont la grande fente qui traverse l'Etna a été le siège*.

Enfin la dégradation plus avancée encore de l'enveloppe exté»rieure de la planète découvre des cicatrices allongées, et de grands pains granitiques ou syénitiques qui ont pénétré dans les sédiments en modifiant leur toit : elle nous met ainsi sur les traces d'une série de grands phénomènes abyssaux. Ces phénomènes paraissent être en relation de cause à effet avec l'absence de composante radiale dans les dislocations de nos montagnes, avec la descente passive, dans d'énormes profondeurs, de grands voussoirs ou de tables très vastes.

Dans les chapitres qui vont suivre, je me propose de jeter un coup d'oeil rapide sur l'agencement des principales chaînes de montagnes de la Terre, dans la mesure oii le permet l'état actuel de la science, et d'examiner jusqu'à quel point la décomposition, dans l'espace, des forces qui résultent de la diminution du volume de la planète se traduit dans son aspect extérieur.

[1. « Il paraît inutile de rechercher les dykes de granité pour leur comparer les fentes radiales des régions volcaniques : le moindre faisceau de microgranulite ou de porphyrite du Plateau Central se présente aligné sur des kilomètres de longueur. C'est à des filons, souvent très minces, qu'il faut rapporter les sorties volcaniques ; les volcans démantelés du Plateau Central (Val d'Enfer, Mont-Dore, etc.) montrent les énormes coulées de trachyte issues d'un filon mince de la même roche, visible à cet état sur 800 m. de hauteur. » (A. Michel-Lévy).]