CHAP. IV. — MKTHODES PHYSIQUES. — VARIATIONS DE LA GRAVITÉ

D autre part, connaissant la densité moyenne de la Terre, on peut, par diverses méthodes, calculer approximativement la masse d'une montagne, ou d'une portion limitée du sol, au voisinage de laquelle on se trouve. Ces méthodes, qui avaient été imaginées pour déduire inversement la densité terrestre d'une hypothèse sur les conditions spéciales dune région déterminée, étaient alors tout à fait défectueuses. En les retournant, après détermination préalable de la densité terrestre, on peut en déduire des résultats fort curieux, relatifs aux variations locales de la gravité ou de l'attraction terrestre.

Nous verrons, dans le paragraphe suivant, en quoi consistent ces observations.

m. ^Variations locales de la gravité.

A) Mesure par les observations pendulaires. — La méthode la plus habituelle pour déterminer la gravité consiste à observer, dans des conditions et à des altitudes diverses, les oscillations d'un pendule à secondes primitivement bien réglé, en opérant avec des précautions spéciales, auxquelles on n'est arrivé que récemment. Plus l'attraction excrcéepar la Terre sur le pendule est forte, plus le mouvement est rapide '. Par exemple, si l'on se rapproche du centre de la Terre, la pesanteur doit augmenter et les oscillations se précipiter; elles devraient, au contraire, se ralentir, si l'on s'élève verticalement. Par contre, si, comme cela a lieu presque nécessairement, c'est dans un puits de mine que l'on descend, il y a lieu de faire entrer en ligne de compte, comme correction, une couche terrestre, située maintenant audessus du pendule, qui n'agit plus sur lui pour l'attirer et diminue donc l'accélération attendue ; ou, si c'est sur une montagne que l'on s'élève, il faut faire intervenir l'attraction propre de la montagne, qui tend à diminuer le ralentissement. On peut donc déduire des observations la

laplatissement terrestre que les -j^ du globe étaient formés par un noyau solide de densité 7,6. sur lequel reposait une couche e.\terne de densité 3,06, fluide à sa base. LEGB.NDRE avait trouvé 8,5 au milieu du rayon, 11,3 au centre. Ces calculs ne reposent encore sur aucun fondement sérieux.

1. La loi, que je résume ainsi sous cette forme simplifiée pour la faire comprendre, «st, en . éalité, beaucoup plus compliquée. En dehors de l'attraction terrestre, l'oscillation pendulaire est influencée par la composante verticale de la force centrifuge {fonction du rayon terrestre), qui agit en sens contraire. Une formule due à Glairaut, (Théorie de la figure de la Terre, 1743) exprime la relation entre les intensités de la pesanteur en deux points et leurs distances au centre de la Terre. C'est par rapport aux résultats de cette formule que l'on peut apprécier les anomalies, dont il sera question plus loin. Mais, comme l'a montré M. DEFFcacss [C. R. 1888J. les observations pendulaires sont entachées d'erreurs systématiques, qui ne permettent de leur attribuer, en général, qu'une confiance très médiocre.

D« Lui's&T. — Science géologique. 7

masse moyenne, soit de cette couche supérieure dans la mine, soit de celte montagne*. On peut surtout faire des observations pendulaires en divers points de la superficie terrestre et constater des anomalies, qui, par les variations de la gravité, mettent sur la trace de phénomènes géologiques invisibles : soit l'existence profonde d'une masse plus dense =*; soit un vide; soit une dislocation.

Ainsi, diverses expériences de précision, concordantes entre elles, ont paru montrer que la pesanteur est souvent inférieure aux évaluations théoriques sur les continents et au voisinage des montagnes, supérieure au contraire sur les mers qui résultent de dislocations géologiques, ou à leur voisinage, comme si l'écorce terrestre présentait: sous les merS, un excès de matière et, sous les montagnes, un déficit '. Mais, lorsqu'on examine de près le phénomène, on observe de nombreuses anomalies, qui, d'après M. de Lapparent, tendent à faire attribuer un rôle prépondérant aux accidents tectoniques. C'est probablement comme zones de dislocation intermédiaires entre deux voussoirs inégalement déplacés que les rivages interviennent : par exemple, la côte Ouest de l'Italie au-dessus de la dépression tyrrhénienne; la côte Est de la Sicile au-dessus de la dépression ionienne. Sur une mer à allure régulière, comme l'Atlantique, entre le Portugal et le Brésil, la valeur de la gravité reste, au contraire, normale.

De même, les vides, que l'on avait pu d'abord supposer sous les montagnes*, ne sont, eux aussi, nullement prouvés comme un fait général par l'ensemble des expériences. Le déficit est, il est vrai, très sensible pour l'Himalaya, le plus saillant de tous les bourrelets de dislocation de notre globe; il se manifeste également pour le Caucase; mais on constate, d'après M. Ricco, que l'anomalie de la pesanteur est nulle au sommet de l'Etna ou sur la chaîne des Apennins, au nord de Naples, et

1. Tout autre procédé, par lequel on mesure la gravité, permet de même d'en constater les anomalies locales. Ainsi une méthode usitée consiste â combiner les indications du baromètre avec celles de Thypsomètre, ou appareil pour mesurer la température d'ébullition de l'eau, en comparant les deux valeurs de la pression atmosphérique ainsi obtenues. C'est de cette manière que M. le D'Heckerh pu faire des séries de mesures en mer.

2. On a pu songer à utiliser un système de ce genre pour la découverte de masses métalliques cachées.

3. M. Paye avait, en effet, supposé d'abord que la partie sous-marine de l'écorce avait réellement pris un excès de densité par le contact prolongé des eaux froides; M. DE L\ppARENT a combattu cette conclusion.

4. On avait attribué à des tassements produits par ces vides certaines dislocations marginales, telles que les fosses profondes des lacs de la haute Italie, qui descendent souvent au-dessous du niveau de la mer. Cette théorie, qui a eu son moment de vogue, tend aujourd'hui à être abandonnée et l'on rattache plus volontiers à une érosion glaciaire les dépressions du fond des lacs subalpins.