VIII. — La structure des Astres

La spectroscopie nous a renseignés sur la composition chimique des Astres, et nous a montré ceux-ci contenant, dans leur zone périphérique, des éléments chimiques semblables à ceux de la Terre, avec une certaine tendance des atomes les plus légers, tels que l'hydrogène et l'hélium, à dominer dans les parties hautes. Nous aurons à nous en souvenir quand nous chercherons, au chapitre xv, à reconstituer, pour la Terre, la distribution primitive des atomes. Mais on peut, dautre part, demander à l'astronomie des indications synthétiques sur la succession des structures qu'un astre semblable à la Terre est amené à adopter dans les diverses phases de son évolution. 11 est, en effet, logique de penser que, dans le nombre infini des astres partis d'une même origine et obéissant à une loi d'évolution analogue, toutes ces phases doivent être représentées à la fois en quelque endroit de l'espace, telles qu'elles se sont succédé sur un même point dans le temps.

Or, si nous envisageons d'abord l'état d'ignition, tel que nous le représente le Soleil, nous pouvons y remarquer deux faits importants : 1" les jaillissements verticaux suivis de tourbillons extérieurs, les éruptions de vapeurs par lesquelles s'établissent des communications locales entre les parties internes et la photosphère ou la chromosphère ; 2° la distribution des taches solaires suivant des bandes très limitées des deux côtés de l'équateur. Le Soleil accuse déjà une disposition zonéc par bandes équatoriales, résultat logique de la rotation, que nous retrouverons sur Saturne et qui parait avoir été marquée, de bonne heure.

CHAP. rV. — MÉTHODES ASTRONOMIQUES. — TEMPÉRATURE DU SOLEIL i"A l,is

par les premiers plissements terrestres. Supposons que le Soleil se solidifie extérieurement ; sa croûte apparaîtra vraisemblablement zonée de dépressions parallèles à l'équateur. Cette écorce ferro-magnésienne et calcaire supportera des vapeurs plus ou moins condensées d'hydrogène, d'hélium et des combinaisons diverses entre les métaux alcalins, le calcium, le magnésium et les mélalloïdes. 11 s'y créera tôt ou tard des zones de sédimentations synclinales, et les métaux rares des zones centrales y seront groupés à la surface par taches correspondant aux primitives bouffées des protubérances, ou à la continuation des phénomènes analogues, devenus internes. :

Au lieu du Soleil, envisageons la Lune. Dans l'examen de notre satellite, ce qui frappe aussitôt, c'est la grande quantité de cirques à arêtes plus ou moins vives et, d'une façon plus générale, c'est la forme circulaire de la plupart des contours, où, cependant, des accidents rectiligiies sont à noter, comme le a mur droit » (Straight Wall) *, qui constitue une dénivellation brusque, une sorte de faille de 100 km. de long sur 300 m. de haut. Il est impossible, en voyant cette surface criblée de pustules, de ne pas songer à la solidification d'une croûte de scorie traversée par des sortes d immenses bulles gazeuses qui viennent éclater au dehors et, si cette idée n'a pas !été plus généralement admise du prehiier coup, c'est qu'on est longtemps parti de l'idée préconçue qu'il n'avait jamais existé ni air ni eau à la Lune. On arrive, au contraire, à s'imaginer : une croûte mince.se solidifiant par la juxtaposition de compartiments polygonaux, puis se plissant par l'effet de la contraction interne de manière à former des montagnes de 2.000 m.; des intumescences volcaniques suivies d'affaissements; des projections de cendres et des épanchemenls ; l'augmentation progressive d'épaisseur de la croûte amenant, comme nous le retrouverons sur la Terre, la localisation de plus en plus grande des dislocations; enfin l'atténuation de la pesanteur permettant la disparition complète des principes légers dans l'espace *. Des cassures rectilignes, reliant entre elles des cratères, sont 1 indice du phénomène profond, source des épanctiements volcaniques superficiels, qui nous échappe sur la Terre. L'absence de condensation aqueuse abondante au-dessus de

1. J'ai reproduit, dans LaSalure du 11 novembre 1911 (La géologie comparée des corps célestes', quelques photographies très typiques à cet égard.— Voir également: 1908 PcisEUi. La Terre et la Lune (l vol. chez Gauthier-Villars). — 1909 P. Lowell. Mars et ses canaux (Mercure de France). — 1909 Ch. André. Les planètes et leur origine (ibid.). — 1911 SiEOMUND GcNTHER. VergUichende Moncl und Erdkunde.

2. On a, pour reproduire l'aspect de la Lune, répété une vieille expérience de Cbancnurtois, qui laissait se dégonfler un ballon recouvert de cire et déterminait ainsi un premier réseau de rides dessinées grossièrement, des polygones à quatre, cinq, six côtés.

sa (ormation, mais dans les modifications ultérieures qu'elle a subies : que ces modifications aient été d'ordre mécanique {tectonique, à laquelle se rattache une partie de la pétrographie), ou qu'elles aient été û ordre chimique {élude du métamo7^phisme chù?iiqiie). Chacune de ces sciences, en se constituant, s'est posé un certain nombre de problèmes et a imaginé des méthodes pour les résoudre ; au cours des recherches nécessaires pour arriver à cette solution, d'autres problèmes se sont posés, dans la suite, à leur tour : problèmes, dont on ne concevait même pas l'existence au début et la méthode a subi, de son côté, pour s'adaptera ces conditions nouvelles, une évolution nécessaire, qu'il nous reste à examiner à l'occasion de chaque science spéciale en particulier.

Nous commencerons, dans ce chapitre, par apprendre à étudier, en eux-mêmes, les éléments matériels, que nous avons déjà distingués en deux grandes catégories (roches éruplives et sédiments), sans nous occuper de la disposition de ces éléments en couches, en massifs ou en filons, ni des relations réciproques, que peuvent présenter ces diverses parties du globe. Ces relations réciproques, qui forment l'objet de la stratigraphie et de la tectonique, nous occuperont ensuite pendant plusieurs chapitres, où il sera question également des restes organisés, des anciennes traces de vie parfois conservées au milieu d'eux.

Chacun des éléments matériels plus ou moins compliqués, minéraux, roches, terrains, qui constituent l'écorce terrestre, iorme un sujet d'étude pour le géologue.

Minéraux, terrains ou roches peuvent, en effet, soit par leur consti tution même, soit par leur association avec d'autres et par la structure de cette association, nous raconter leur histoire, nous dire comment ils se sont formés, quelles modifications ils ont subies, comment ils se sont groupés, et nous éclairer, par là, sur le milieu où on les rencontre, c'est-à-dire sur la formation des roches par action ignée, des terrains par sédimentation (suivie quelquefois de métamorphisme).

Cette étude des éléments matériels inorganisés est le but de deux sciences distinctes : la minéralogie, qui considère les éléments isolés ; la pétrographie, qui étudie leurs groupements, soit dans les roches éruptives, soit, plus accessoirement, dans les sédiments.

La minéralogie est, en outre, par suite de la symétrie cristalline que tendent toujours à prendre les molécules, un de nos meilleurs moyens pour pénétrer jusqu'à la constitution de la matière. Mais, si nous laissons un instant de côté (pour y revenir bientôt) ce point de vue, qui rattache la minéralogie aux sciences physiques plutôt qu'aux sciences naturelles, nous voyons que les deux sciences, groupées dans ce chapitre, se proposent également de déterminer les conditions chimiques

CHAP. V. — HISTOIRE DE LA MINÉRALOGIb 127

et physiques, dans lesquelles se sont formés les minéraux, plus ou moins intimement associés, des roches éruplivos, des fiions, des sédiments, c'est-à-dire de reconnaître les principes chimiques mis en jeu dans leur constitution, les dissolvants intervenus, la température, la pression, etc., puis les altérations métamorphiques (dynamiques ou chimiques), par lesquelles ces groupes de minéraux ont pu être modifiés, et, quand il s agit de sédiments, les remaniements, les déplacements qu ils ont subis.

Une telle étude, qu'il s'agisse de roches, de filons ou de sédiments, demande à être complétée par la tectonique et la stratigraphie. L'usage, un peu illogique peut-être en apparence, mais cependant motivé par l'unité du sujet, est, lorsqu'il s'agit de roches éruptives, de faire rentrer la tectonique spéciale de leurs gisements dans la pétrographie. C'est donc dès ce chapitre que nous rechercherons sommairement les rapports des roches éruptives avec les terrains encaissants et avec les dislocations, que ceux-ci ont subies.