CHAPITRE XIII

Sommaire : Importance géologique des tremblements de terre. — Crevasses et fissures — Séries parallèles. — Effets au pied des hauteurs. — Failles. — Observation du mouvement des fractures et des failles. — Les dykes de grès, ou les tremblements de terre fossiles. — Glissements et éboulements de terrain. — Erratique séismique. — Affaissements du sol. — Perturbations dans le régime hydrographique superficiel et souterrain. — Sources thermales.

Prédiction des tremblements de terre. — Odeurs anormales et lueurs accompagnant soi-disant des tremblements de terre. — Éjections d'eau et de sables par des éventa, ou «craterlets». — Phénomènes observés dans la Sunken Country (Mississipi). — Théorie de Shepard. — Vagues séismiques visibles, ou semi-gravifiques. — Les tremblements de terre considérés comme mouvements d'ensemble des compartiments de l'écorce terrestre : observations et théorie de Hobbs.

La Géographie séismologiqtte a mis en pleine lumière Tintime rclalion des tremblements de terre avec les phénomènes géologiques qui ont, aux diverses époques, façonné la surface terrestre. Mais cet ouvrage n'avait point pour but d'étudier dans le détail la manière dont les ébranlements du sol, lorsqu'ils atteignent une certaine intensité, modifient cette même surface et en altèrent plus ou moins profondément la topographie, le relief en un mot, en perturbant la position des couches les unes par rapport aux autres. Ces effets ont été jusqu'à présent méconnus, ou du moins on ne les a point estimés à leur juste valeur, et l'observation de nombreux cas montre cependant que les tremblements de terre jouent le rôle -d'un facteur géologique de grande importance. Le plus souvent, il est impossible de décider, dans l'état de nos connaissances, si une faille ou un plissement résultent d'un tremblement de terre, ou si, au contraire, la surface terrestre a été ébranlée parce que les couches ont été rompues ou plissées par Teffort tectonique ; mais on peut affirmer que ces deux

genres de phénomènes s'accompagnent forcément de séismes, surtout les premiers. On ne conçoit guère, en efiFet, que les couches puissent se rompre et se déniveler sans la production d*ondes séismiques, tandis que, si elles sontassez plastiques, elles pourront se plisser graduellement, sans tremblement de terre. On peut donc dire que toute faille, ou fracture, est le témoin d'un tremblement de terre fossile, heureuse expression introduite par Pavlov à propos d un phénomène géologique tout différent, ou du moins plus complexe, celui des dykes de grès, dont il a reconnu l'origine séismique à Alatyr, à la suite, du reste, des recherches de géologues des États-Unis, comme on le verra plus loin.

Il est donc important de détailler les généralités qui caractérisent les effets des tremblements de terre sur le sol.

Les grands tremblements de terre produisent sur le sol qu'ils disloquent, crevassent et fissurent, de puissants effets, d'une extrême gravité pour les constructions et qui sont souvent, bien plus que le mouvement séismique lui-même, la cause des dégâts dont ils deviennent ainsi directement responsables. Intéressants à étudier à ce simple point de vue pratique, ils le sont encore plus parce que la plupart d'entre eux supposent des mouvements verticaux que les appareils séismographiques décèlent avec la plus grande difficulté, à tel point que certains savants en sont encore à douter de leur existence réelle. Les crevasses ou les fissures du sol, les glissements ef les éboulements de terrains, les perturbations dans le régime des eaux souterraines enfin, peuvent être l'œuvre de mouvevements séismiques seulement horizontaux ; mais les failles avec rejet, les éjections d'eau, de sables et de boues par des crevasses ou des évents cratériformes, le relèvement local du sol qui se manifeste au fond des puits, des rivières, des étangs, les dykes de grès quand ils ont été remplis par le bas et aussi les vagues séismiques visibles ou gravifiques, nécessitent presque impérieusement l'existence et l'intervention effective d'une composante verticale du mouvement séismique. Ces importants phénomènes caractérisent géologiquement les grands tremblements de terre ou les Mégaséismes. Les désastres de l'Inde du 10 janvier 1867 dans le Cachar et du 12 juin 1897 dans l'Assam ont donné lieu à des études détaillées* à cet égard, et on ne saurait suivre de meilleur guide.

* R. Mallet and T. Oldham. Notice on some secondary effects of the earthquake of january 10^ 1869, in Cachar [Quart, joum. geol. soc.^ XXVIII, p. 255. London, 1872).

T. Oldham. The Cachar earthquake of january lO**» 1869 [Mem, geoL Sut*vey of, India, XIX, pt I. Calcutta, 1882).

R. D. Oldham. Report on Ihe great earthquake of june 12t»» 1897 (/c/., XXIX, 1899).

EFFETS GÉOLOGIQUES DES TREMBLEMENTS DE TERRE tll

On peut, sans doute, distinguer les failles, perturbations géologiques s' étendant profondément, des simples crevasses ou fissures, qui vraisemblablement peuvent n'affecter que les couches superficielles meubles, et à la formation desquelles peut suffire le mouvement séismique horizontal; les failles, au contraire, avec ou sans rejet, ne se conçoivent que par l'effet des causes tectoniques et séismogéniques initiales. Parfois cette distinction n'est pas seulement théorique, et l'observation vient, dans certains cas, à l'appui de cette manière de voir : c'est ainsi qu'au tremblement de terre de Voztitza (Aigion, Achaïe) du 26 décembre 1861, une grande fracture se produisit au pied et le long des collines dominant le golfe de Gorinthe et sur une grande distance, pendant que la plaine littorale se couvrait d'innombrables et courtes crevasses*. On avait donc là, simultanément, un effet tectonique profond et un effet superficiel plus exclusivement et directement séismique.

Ce n'est pas une simple vue de l'esprit que la distinction entre les fissures ou les crevasses, effet superficiel et secondaire de propagation dans un milieu suffisamment meuble, et les failles ou les fractures profondes avec déplacement vertical, et qui sont intimement liées à la cause même du tremblement de terre. Elle parait avoir été réellement observée au désastre de Mendoza, le 20 mars 1861, où la plaine alluviale de 9 à 10 mètres de puissance fut seule crevassée, tandis que le sol sous-jacent ne l'était point, d'après une observation rapportée parLagrange*. Aussi les crevasses et les fissures se produisent- elles à de grandes distances, toute l'aire pléistoséiste, tandis que les failles et les fractures sont spéciales à la région d'origine même du séisme. Ce dernier critérium est souvent le plus facile à employer, car il est généralement malaisé de savoir si les bouleversements du sol dépassent ou non les couches superficielles.

On ne paraît pas, d'ailleurs, avoir jamais cherché à savoir par l'observation jusqu'à quelle profondeur s'étendent les crevasses, et même dans ce cas particulier, la longue fracture pouvait n'être qu'un décollement des alluvions superficielles de la plaine, violemment disjointes des couches solides des collines, sans que la dislocation ait atteint les couches sous-jacentes.

Les crevasses et les fissures ne semblent pas se former indiffé-

^ Géographie séismologique, Fig. 41, p. 271.

> Rapport relatif à la création de stations sismiques pour l'étude des conditions de dégagement du grisou (P. V. de la section petinanente d'étude du gnsou de la Soc, belge de Géol. Paléont, et HydroL, XV, p. 139. Bruxelles, 1901).

rcmment partout, et Texistence de conditions superficielles plus favorables permet justement dépenser que, dans bien des cas, elles ne sont que des accidents limités aux couches meubles delà surface, tandis qu'une faille résultant d'une cause profonde restera indépendante des circonstances extérieures du sol. En effet, les crevasses affectent tout particulièrement les bords des canaux, des rivières, des fossés, des talus et, en général, les escarpements petits ou grands. Leurs dimensions, largeur et profondeur, sont assez variables et dépendent beaucoup de la nature du terrain que le tremblement de terre a disloqué et bouleversé. Le cas le plus simple estceluioù le mouvement séismique se propage perpendiculairement à ces lignes de discontinuité du relief, en donnant à cette notion de direction le sens vague qui lui convient d'après ce qui a été exposé dans la première partie. En ne tenant compte que du mouvement horizontal ,

Fig. 140. — Formation d'une crevasse (d'après Oldham).

on peut considérer une onde séismique juste au moment où elle atteint un escarpement, le bord d'une rivière par exemple. Par suite du mouvement vibratoire, les molécules d'une demi-onde tendent à se mouvoir dans un sens et celles de l'autre, en sens inverse. Il y a donc motif à séparation, si l'effort séismique est assez intense pour vaincre la cohésion de la matière constituant le sol et l'on voit bien l'influence favorable de l'escarpement parce que sa présence exclut toute résistance de matière en avant. Aussi y aura-t-il beaucoup plus de facilité à disjonction, ou à décollement linéaire, 'pourrait-on dire, près des bords des accidents dont on a parlé, et c'est bien ce que confirme l'observation. Cet effet se trouve encore favorisé du fait que les fonds de vallées sont généralement formés de terrains de transport manquant de cohésion. Aussi, la distance de la crevasse au bord de la solution de continuité mesurera théoriquement la demi-amplitude de la composante horizontale.

C'est le manque de support qui augmente le danger au bord des plateaux et le long de tous les escarpements en général, sous l'action

(d'aprOî R. D. Olduam).

<le ce que Ton a appelé les vibrations marginales. En 1887, Sekiya* pour mesurer leur importance, a installé un séismographe au bord supérieur abrupt d'une éminence de 38 pieds de haut, à Tokyo, etun autre identique à son pied. Les mouvements observés y furent dans le rapport de 2 à 1.

En réalité, les choses ne se passent pas aussi simplement qu'on Ta exposé plus haut : les couches terrestres sont essentiellement hétérogènes ; elles présentent des lignes faibles ou de moindre résistance, et des parties plus solides et plus cohérentes, de sorte que le résultat final ne montrera pas la régularité géométrique supposée plus haut. Enfin la direction des secousses, dans le sens mal défini qu'on peut donner à cette expression, pourra n'avoir qu'une lointaine relation avec celle de l'escarpement naturel du terrain, puisque le cas simple examiné, celui d'un mouvement séismique perpendiculaire à l'accident n'aura d'existence réelle que pendant un court instant de la durée du tremblement de terre, tant le mouvement en est complexe. La direction de l'élongation maximum correspondra bien, sans doute, à une action plus puissante ; mais, en définitive, il ne restera qu'une influence prépondérante de la direction propre de l'accident, sans que cette dernière puisse forcément et dans tous les cas imposer celle des crevasses.

Les crevasses ou les fissures du sol ne sont pas exclusivement confinées à ces bords d'accidents, lignes de discontinuité et de moindre résistance ; elles se forment partout où le sol est suffisamment compressible et incohérent, circonstance surtout propre aux plaines et aux fonds de vallées, et il est bien probable que leur production est intimement liée aux vagues séismiques, ou gravifiques, dont il sera longuement parlé plus loin et où le mouvement vertical, tout à l'heure négligé, intervient alors comme facteur tellement prépondérant, qu'on a souvent vu les crevasses s'ouvrir au passage même de ces vagues pour se refermer ensuite aussitôt. Mais les fissures peuvent aussi se produire en l'absence de tout mouvement vertical, le mouvement horizontal en étant l'élément nécessaire et suffisant.

Ces accidents se produisent assez fréquemment en séries parallèles aux escarpements, dont on a vu la présence si favorable; d'une fissure à l'autre, la distance serait théoriquement égale à l'amplitude horizontale du mouvement séismique, mais comme il peut en manquer dans la série, il est impossible de chercher là un

* The severe earthquake of Ihe lo^*" of january 1887 (Trans. seismol. soc. of Japan, 1887, XI, p. 79).

élément de mesure de cette amplitude. Les crevasses diminuent de nombre et de dimensions à mesure qu'on s'éloigne de la ligne de moindre résistance.

Un bel exemple de fissures parallèles s'est montré ' sur la route de

FiR. Ul. - Cuupe de la roule de Trilj ft Vojnic. disloquée le 2 juillet 1878 par le Iremblemenl de terre de Sinj (d'aprèe Pctidiga).

Trilj à Vojnié, disloquée par le tremblement de terre de Sini (Dalmatie), le 2 juillet 1898.

Les crevasses ne sont pas toujours invariablement parallèles aux escarpements, et l'on en a vu traverser un accident perpendiculairement â sa direction, à Guevejar, lorsdu tremblement de terre de l'Andalousie du 25 décembre 1884.

On ne possède

qne peu de renseignements sur la manière, d'ailleurs assez variable, dont les crevasses se comportent après leur formation. SchUler ', après le grand tremblement de terre de l'Europe orientale du 11-23 janvier 1838, en a vu se refermer immédiatement, tandis que d'autres ne s'effaçaient que très progressivement. A Babeni, près de Slam-Rimnik, quelques-unes, primitivement larges de quelques centimètres seulement, atteignirent plus tard

A,T^. fnVS!:tv:^viy{m)'- '"" ""' '■"'""■ "■ ^''^*'*-«-"'- "■ '■

1 B<ncft( û« da, FUr^ll WalLachi^che Min. d. Inntrn Uber die Erdapallung.n und

aomligen Wirkungen des krdbebeni vont llliS. Januar 18SB (Bucarest, 1838J.

- Mo dis cations de profll à la jonction des hauec les plaines (d'après Otdham).

plusieurs mètres, et le phénomène s'accompagna de soulèvements et d'affaissements du sol environnant; et, à la suite de ces mouvements ultérieurs de reprise d'équilibre, des habitations furent crevassées et endommagées.

Le grand tremblement de terre de TAssam, du 12 juin 1897, a donné lieu à un certain nombre d'observations intéressantes de détail. On a souvent vu, par exemple, dans des terrains argilo-sablonneux, le sol déprimé d'un pied et plus, entre deux fissures parallèles. Ailleurs, le long des lignes de jonction entre les couches solides des collines et les molles alluvionsdes plaines, ces dernières, primitivement horizontales, s'étaient déprimées au contact et renflées plus en arrière, comme l'indique la figure. Tous ces effets résultent manifestement de l'action cumulée d'ondes séismiques de compression sur des matériaux de résistances inégales et de périodes différentes de vibration. Mais si cette cause générale est exacte, ce qui ne parait pas douteux, les explications mécaniques de détail données par Oldham ne sont rien moins que claires et concluantes. Il n'y a donc pas lieu de les reproduire ici.

A bien des reprises, les grands tremblements de terre ont suffisamment dérangé l'équilibre des couches terrestres, non seulement pour crevasser et fissurer les plus superficielles, mais encore pour les fendre jusqu'à une profondeur généralement inconnue, et souvent assez grande pour permettre le déplacement relatif en hauteur d'un ou des deux compartiments ainsi violemment séparés l'un de l'autre par la fracture. En un mot, il y a formation d'une faille, avec ou sans rejet, et la longueur de la dislocation peut atteindre des dizaines et des centaines de kilomètres. A vrai dire, il ne s'agit plus là d'effets des tremblements de terre sur le sol, du moins directs, mais bien plutôt, selon toute apparence, de phénomènes géologiques de grande ampleur, dont le séisme et la faille ne sont que des conséquences de même ordre et concomitantes. Il est probable que toutes les failles connues oii non à la surface du globe, et qui sont innombrables ont été accompagnées de tremblements de terre. Plusieurs se sont ainsi ouvertes sous les yeux de l'homme, et on a eu l'occasion de décrire ces événements géologiques dans la Géographie séismologique dans le cadre de laquelle elles rentrent tout naturellement.

Comme les fissures, les failles peuvent se présenter en séries parallèles, et le tremblement de terre de l'Alaska du 15 septembre 1899 en a présenté un bel exemple *.

1 Tarr and Martin. Récent changes of level in tiie Yakutat Bay région, Alaska [Bull, geol. soc. of AmeHcaj 1906, XVII, p. 29).

416 LA SCIENCE SÉISMOLOGIQL'E

On se contentera, ici, de s'occuper très succinctement des renseignements que l'on a tentt^ de demander aux appareils séismogntphiques, pour l'étude de ces importants phénomènes. Deux tentatives principales ont été faites dans ce sens, maïs ni l'une ni l'autre n'ont été couronnées de succès. En Angleterre ', on a choisi dans le Dorsetshirc la faille de Ftidgeway, et, en Allemagne S on a exécuté les mêmes recherches sur les crevasses qui coupent les grès de Heï-

Fîg. 14S. — Penle formée près de Dilma par la Taille <le Chedrang lors du Iremblement d« terre du 12 juïd 1S97 (d'après Oldham].

delherg et dont l'une passe précisément sous l'une des salles de l'Institut d'Astrophysique de cette ville. 11 s'agissait de savoir, <lans les deux cas, si ces accidents continuaient & être te siège de mouvements bradyséismiques, ou si, par des tremblements de terre d'origine plus ou moins éloignée et se propageant jusqu'aux lieux d'observation, ces accidents subissaient quelques changements dans la hauteur de leur rejet ou dans la valeur de leur degré d'ouver-

> Clément Reid. Sélection or a Tault auitable for observations on earth-movemenU {Brit. Ass. for Ike adv. ofic. Bradford meeting. 1900. Firih rep. on seiam. oba., p. lOS .

H. Darwin. Ao attempt lo detect aod measure any relative movement or the apway, that may now be taking place at the Ridgeway fault, near Strata, Dorselsliire (/</., Sixth Rep. Glasgow meeting, 1901 ; Sevenlh Rep. Belfast meeting, 1902}.

< M. Woir. BerichI Aber den Sland der seiamischen Station des astroptiysikalischen Insbtuts, KôniggtubI Heidelberg {Beilrâge lur Geophysik, 1905, Vil, p. SOS).

turc. Les appareils disposés dans ce but n'ont rien révélé, soit qu'ils fussent insuffisamment sensibles, soit qu'il ne se fût produit aucun mouvement pendant les périodes d'observation. D'ailleurs, à Heidelberg, ils n'étaient pas aptes à enregistrer les mouvements très lents. Il est possible également que la faille de Ridgeway ait été aussi mal choisie que possible, si l'on se range à l'opinion d'après laquelle les dislocations très inclinées sur Thorizon ne peuvent que rarement remplir un rôle séismogénique, si toutefois cela niême se présente. Ces études demandent donc à être reprises, et nul doute qu'elles ne réussissent dans les cas favorables. 11 est à croire, du reste, que beaucoup de ces accidents ont, depuis longtemps, acquis une stabilité et une fixité définitives ; on ne pouvait donc espérer être justement tombé sur deux d'entre eux qui n'auraient pas repris leur équilibre. Ces résultats négatifs ne détruisent donc pas l'espoir d'un succès iiltérieiir dans cette voie.

Il est encore un genre de phénomènes géologiques, en relation «lirecte avec les fractures, dont Torigine séismique, non douteuse, n'a été reconnue qu'en ces dernières années, à la suite principalement des études des géologues des Etats-Unis. Diller* avait porté ses investigations sur des dykes traversant les couches crélaciques de la Californie septentrionale, dans un district au N.W. de la vallée du Uio Sacramento, ii l'Est, par conséquent, de la Cordillère Côlière, qui s'avance vers le Nord jusqu'à la vallée de la Klamath. La nature gréseuse incontestable de ces dykes et la présence de fossiles avaient paru des faits absolument paradoxaux, l'expression de dykes n'étant employée, jusqu'à l'époque de cette découverle, que pour des roches d'origine exclusivement plutonique, et il fallait l'évidence des faits pour l'étendre à une roche sédimentaire. Aussi Diller revint-il dans la région, et il y rencontra tout un district où cette curieuse formation est tellement développée qu'elle le caractérise de la plus nette façon. Les dykes de grès s'y présentent en séries, dont le parallélisme approché, entre des limites assez resserrées, évoque invinciblement l'idée d'une origine tectonique commune.

Cette découverte très importante a été le point de départ de beaucoup d'autres observations analogues, de la part des géologues des Etats-Unis, sur de nombreux points de leur vaste territoire et dans les formations les plus variées. Pavlov a trouvé le dyke d'Alatyr, en Russie, dont il a été question dans la Géographie Séismologique (p. 105). Enfin, en interprétant dans ce sens d'anciennes observa-

Sandstonc dykes MvU. ffeol. soc. of America, I, p. 411. Washington, 1890).

Db MoxTEssis. — La Science sôisniologique. 27

lions qui avaient passé inaperçues, ou avaient été regardées comme mal faites et douteuses, on est arrivé à constater que le phénomène géologique des dykes de roches sédimentaires, le plus souvent de grès, a réellement une importance considérable.

Les tremblements de terre apparaissent clairement comme la cause et Torigine des dykes de grès, et cette explication est maintenant acceptée sans discussion. Les mouvements séismiques ouvrent les roches par des fractures, formant souvent des séries parallèles, et le remplissage s'en fait ultérieurement. Puis, si pour une raison

Fig. 150. — Dyke de grès subordonné à la faille de la passe d'Ute, Colorado

(d'après Crossby).

quelconque, la roche encaissante résiste moins bien àFattaque incessante des agents extérieurs de dénudation, le dyke de grès apparaît bientôt en relief, dans une position qui peut être très différente de la position initiale, l'ensemble restant ultérieurement soumis à tous les phénomènes de dérangement, fractures et plissements. On a donc là des bases pour une chronologie relative des différents mouvements tectoniques successifs. Parmi ces dislocations postérieures, on doit citer comme particulièrement intéressantes une de celles étudiées par Crossby' dans un système de dykes de grès subordonnés à la grande faille de la passe d'Ute dans le Colorado. Le plissement y est évident, et la relation avec l'accident principal non moins certaine. Dans cette région, les dykes atteignent une largeur considérable, jusqu'à 300 mètres et plus, ce qui est exceptionnel à vrai dire, les plus

> Sandstone dykes accompanying the great fault of Ute Pass, Colorado {BulL of the Essex Institute, 1895, XXVIl).

(d'aprè, 1(. L. Oi

Kai,au.\ki ut; X DËCEXUHis 1H>[ (d'a^jr^'ï J. ^eiimidij.

ordinaires mesurant quelques pouces ou quelques pieds, hes grandes largeurs peuvent introduire une certaine complication dans le détail de Texplication du phénomène, mais le fait fondamental de Torigine séismique reste hors de discussion, et l'expression de tremblement de ierre fossile, due à Pavlov, mérite d'être conservée.

La question du remplissage sédimentaire des fractures se pose ensuite ; il semble bien qu'il a pu se faire par le haut et par le bas. Dans le second cas, le processus est analogue à celui des éjections sableuses de la Sunken Country, qui sera exposé plus loin et, dès lors, les mouvements séismiques ont doublement agi, pour ouvrir la fracture puis pour la remplir de matériaux meubles. Dans chaque cas particulier, il s'agit d'un problème géologique délicat, mais la cause séismique du phénomène initial reste certaine.

On a donné comme preuve que le remplissage ne s'est point effectué par le haut ce fait que, dans plusieurs cas, les paillettes de mica, au lieu d'être horizontales comme elles devraient l'être dans cette supposition, sont disposées parallèlement aux parois du dyke.

Les fractures supposent, surtout lorsque leurs lèvres se séparent assez pour la formation de dykes de remplissage sédimentaire, des efforts tectoniques horizontaux, ou plus ou moins rapprochés de cette position. Des efforts horizontaux convergents, ou de compression au lieu de disjonction, se manifestent aussi par certains tremblements de terre. Cela s'est notamment présenté à Old Chaman (Béloutchistan), le 20 janvier 1892, et a été matériellement démontré par le raccourcissement de la voie ferrée, comme on Ta exposé dans la Géographie Séismologique (p. 208). Il est donc inutile d'insister sur un sujet qui doit vivement préoccuper les constructeurs des pays instables, cela est par trop évident. On croirait prendre ici sur le fait la diminution du rayon terrestre sous l'influence de son refroidissement séculaire.

Un effet évident de compression permanente du sol s'est encore manifesté au tretnblement de terre de Fort Tejon (Californie) du 9 janvier 1857. Une crevasse s'ouvrit sur 40 milles de long et, en se refermant, sa position resta indiquée en certains endroits par un bourrelet saillant, large de 10 pieds et haut de plusieurs *. C'est dans le même pays, mais non exactement dans la même région, que, le 18 avril 1906, le processus géologico-séismique a au contraire produit un déplacement relatif et de sens inverse des compartiments

* Holden. List of recorded earthquakes in California, Lower California^ Oregon and Washington territory (Sacramento, 1887).

420 I.A SCIENCE SÊISMOLOGIQLE

lerrestres, preuve qu'une seule et même cause tectonique ne peut suffire à expliquer tous les tremblements de terre d'un pays. Enfin Kôtô évalue au moins'à 6 mètres la quantité dont ta vall«5e de Néo se serait rétrécic par compression, lors du tremblement de terre du Japon central du 28 octobre 1891.

On a fréquemment aussi observé d'importants glissements ào terrain qui, pour être des phénomènes superficiels, n'en ont pas moins de graves conséquences, non seulement pour les constructions, mais aussi pour les cultures et les forêts. Aucun tremblement de terre ne les aprésentéssuruneaussi vaste échelle que celui dul2juin 1897 dans l'Assam, où on les a vus décaper véritablement les Qancs entiers de collines puissantes, dts lors lamentablement dénudées. Oldham s'est occupé d'établir l'explication mécanique de ce genre

Fig. 1j3. — .Mécanisme de la production d'ui (d'après It. D. Oldliam\

d'effet séismique. Considérons la masse rocbeuse solide d'une pente recouverte d'une couche relativement mince de terre végétale, ou d'autres matériaux san.s grande consistance et depuis longtemps corrodés, désagrégés par les agents extérieurs de dénudation. I.a masse étant mise en état de vibration, à une certaine période du choc séismique, la surface solide est poussée vers l'extérieur, mouvement qui est transmis au sol 00. Mais, tt la demi-phase suivante, le mouvement de la roche se fera en sens inverse, c'est-à-dire vers l'intérieur, en même temps que l'inertie du sol empêchera ce dernier de suivre immédiatement ce mouvement. 11 y aura donc diminution de la pression mutuelle, autrement dit de l'adhérence du sol, qui seule, en temps normal, l'empêche de glisser en bloc et le retient dans sa position sur un plan incliné. Si cette réduction momentanée est suffisante, il se produira un décollement entre les deux surfaces, puis un glissement que facilitera encore la désagrégation des matériaux superficiels meubles, aidée par les vibrations séismiques ellesmêmes. Si l'adhérence est grande et le sol peu épais, ou si le choc

n*cst pas assez intense, le glissement ne se produira pas, mais la pente sera toute balafrée de fissures.

La constitution des roches et du sol, ainsi que la raideur de la pente, interviennent également pour rendre plus ou moins faciles les glissements de terrains. La hauteur môme n^est pas indifférente non plus, vraisemblablement à cause de la plus grande amplitude des oscillations au sommet; car une colline oscille, pense-t-on du moins, comme une sorte de pendule renversé. Les vibrations marginales doivent aussi, sans doute, apporter leur effet et faciliter au sommet le décollement mutuel des roches et du sol, action qui, une fois commencée, se propagera jusque vers le bas. On a vu, dans TAssam, des talus abrupts, mais de faible hauteur, rester indemnes à côté de collines élevées, à pentes beaucoup plus douces, et cependant fort abimées par le tremblement de terre.

Les éboulements peuvent quelquefois prétendre au rôle de facteurs géologiques d'importance; on Ta bien vu au tremblement de terre du 13 août 1905, dans le massif du Mont Blanc. 11 s'est alors produit, dans les parties hautes, des éboulements et des avalanches considérables de roches et de boues qui ont duré pendant plus de douze heures après la secousse, d'ailleurs modérée, et les moraines des glaciers auraient été bouleversées. C'est là un mode de remaniement des dépôts glaciaires dont il faudra, désormais, tenir compte, et Rabot* pense qu'outre l'erratique glaciaire déjà si difficile à débrouiller, il y aurait maintenant à s'occuper de complications nouvelles, et jusqu*ici insoupçonnées, provenant de la présence de ce qu'il propose d'appeler Ven^atigue séismique dans les hautes chaînes.

L'intensité qu'un tremblement de terre présente aux grandes altitudes est-elle réellement exacerbée du fait qu'une montagne isolée oscille, dit-on, comme un pendule renversé? Cette assertion a été bien souvent énoncée, et il faut bien reconnaître que les observations de Sekyia, mentionnées plus haut, paraissent lui être favorables. Ce n'est cependant pas un fait général. Ainsi Ramond * dit avoir fait 18 fois l'ascension du Pic du Midi dans le but de savoir si cette montagne, d'une altitude de 1 000 mètres au-dessus de sa base, participe aux ébranlements séismiques de la région. Par deux fois il s'y trouva au moment d'un tremblement de terre observé dans les environs, mais qu'il n'y ressentit point. Il est donc prudent de ne

* Effets d'un tremblement de terre dans la chaîne du Mont Blanc ^La Géographie, Bull. soc. géoffi\, XIV, p. 215. Paris, 1906}.

2 Sur la structure des montagnes de l'Adour [Jounicd des Minet, XII, p. 95. Paris An \\

pas généraliser le résultat des expériences japonaises et une fois de plus, en tout cas, les circonstances locales ont une influence prépondérante.

A bien des reprises, des affaissements d une réelle importance ont été signalés à la suite de tremblements de terre. Parfois ce sont des phénomènes d'une grande ampleur, tels que ceux qui se sont produits le long de la vallée du Mississipi lors des tremblements de terre de 1811 et de 1812 dans la Sunken Country; on en reparlera plus loin. Mais, d'ordinaire, ce sont des effets locaux pour lesquels il est quelquefois assez difficile de dire s'ils ont produit le séisme, ou s'ils en sont la conséquence. Ainsi le tremblement de terre destructeur du 1®** mars 1870 à Klana (Istrie) a été accompagné près de Novakracina, de la formation d'un entonnoir qui atteignit graduellement 18 pieds de profondeur et 100 pieds carrés d'ouverture. C'était donc un effet consécutif* du mouvement séismique. Au contraire, Cancani^ pense que la série des secousses qui ont ébranlé la Sabine en mai et juin 1901, étaient dues à des affaissements causés par la lente dissolution des couches calcaires. Il est assez rare de pouvoir prouver l'origine réelle de ces tremblements de terre d'affaissement, d'écroulement ou d'éboulement, auxquels bien des séismologues ont donné une importance qu'ils n'ont certainement pas, comme on a eu souvent l'occasion de le faire observer dans la Géographie séismologique. Les Dolines qui accidentent si curieusement les pays Karstiques, pas plus que les Cenotes du Yukatan, les Gatavrothes de la Grèce et les Avens du Sud de la France, ne sont d'origine séismique, et ces régions ne sont instables que lorsqu'elles présentent en outre d'autres dislocations ou des plissements récents.

Les grands tremblements de terre causent de violentes perturbations dans le régime hydrographique superficiel ou protond, et leurs relations fourmillent d'observations de ce genre.

Après le désastre de l'Assam du 12 juin 1897, Oldham a constaté, dans la vallée du Brahmapoutre, de nombreux cas où des puits, des étangs, des canaux ou des rivières, avaient subi un manifeste relèvement de leur fond sous l'action d'une poussée verticale de bas en haut, de sorte que le réseau hydrographique si riche et si compliqué de la région avait été complètement bouleversé pour un temps. De grandes inondations s'étaient produites dans cette vaste région copieu-

* Tietze. Zur Géologie der KarsterscheLiiungen [Jahrb. d. k, k. geoL Reichsanstalt, 1880, XXX, p. 734. Wien).

s Sul periodo sismico iniziatosi il 24 Aprile 1901 nel territorio di Palombara Sabina {BolL soc. sism. ital., 1902, Vil, p. 169 j.

sèment arrosée, et les pertes agricoles avaient été considérables. Ces effets ne supposent pas la nécessité d'une composante verticale du mouvement séismique, et des actions de compression peuvent suffire à les expliquer. Il est inutile de s'appesantir sur les conséquences variées que peuvent amener dans le réseau hydrographique les éboulements, les crevasses et autres effets des tremblements de terre sur le sol ; on ne les imagine que trop.

Le régime des sources, thermales ou non, est fréquemment perturbé d'une manière plus ou moins temporaire par les grands tremblements de terre. Cela s'explique très simplement, par les dérangements que ces violents ébranlements ne peuvent manquer d'apporter au sein des diaclases par où cheminent les eaux souterraines, qui les agrandissent progressivement par dissolution et par un travail mécanique simultané : chutes de matériaux, rétrécissement ou élargissement des voies d'accès, ouverture de nouvelles crevasses ou fissures, etc. Il n'y a rien là que de très compréhensible, et ces variations de régime peuvent, suivant les circonstances particulières à chaque cas, se fixer définitivement, ou bien disparaître rapidement sous l'action même des eaux qui finissent par franchir, ou par emporter molécule à molécule l'obstacle momentanément opposé à leur cours habituel. On a vu aussi la température des sources changer à la suite du séisme, ce qui peut résulter du mélange déveines de températures différentes et jusqu'alors séparées. Enfin de nouvelles sources peuvent apparaître et persister plus ou moins longtemps après l'événement, d'autres aussi se tarir et ne reprendre que plus tard leur cours. Parmi bien des cas de ce genre, on peut citer celui qui suivit le désastre de l'Andalousie du 25 décembre 1884*: à trois kilomètres d'Alhama, le long du Rio Murchan, existaient des thermes anciens et fréquentés ; dans la nuit du 27 au 28 décembre et après de fortes détonations, s'ouvrit à 300 mètres de distance dans des terres alluviales, une nouvelle source plus chargée d'acide sulfhydrique et d'une température de 56® au lieu de 46 ; au mois de mai suivant, elle coexistait encore avec l'ancienne.

De Rossi * attribuait la plus grande importance aux variations de température des sources thermo-minérales après les tremblements de terre, et il trouvait qu'elles correspondaient, dans la péninsule

* Taramelli e Mercalli. 1 terremoti andalasi cominciati il 25 Dicexnbre 1884 (R. Ace. d. Lincei, CCLXXIIl, 1885-86).

* Variazioni di température délie acque termo-minerali (Bull. d. Vulcan. UaLy 1817, IV, p. 67).

42i LA SCIENCE SËISMOLOGIQLE

italienne, aux périodes d'agitation séismique dont elles précédaient généralement les maximums, croyait-il du moins. Il cite notamment des observations faites aux solfatares de Pouzzoles et du Bulicame. Le fameux séismologue italien était trop influencé par sa théorie des tremblements de terre considérés comme des tempêtes endogènes, — d'où le titre suggestif de son principal ouvrage : La meteorologia endogena, — et trop convaincu aussi de l'étroite liaison des phénomènes séismiques et volcaniques, pour qu'il y ait lieu de s'arrêter à quelques cas de coïncidences, peut-être réels, peut-être fortuits, entre les phénomènes séismiques et hydrothermaux, qui ne peuvent raisonnablement pas, comme il le pensait, conduire à la prévision des tremblements de terre. C'était là une voie très suivie autrefois, et même jusqu'à une époque récente, mais il suffit maintenant de la reléguer dans l'histoire de la séismologie, malgré la tentative qu'a faite Favaro* de rappeler l'attention sur ces phénomènes.

Les remarques d'ordre général sont plus intéressantes que ces faits divers delà séismologie, dont le nombre pourrait être indéfiniment multiplié. Après le tremblement de terre du Valais du 23 juillet 1855, Volger* note que les dérangements dans le régime des sources se firent surtout observer au plus proche voisinage de la région épicentrale, ce qui doit être a ;>nort et a été confirmé par Taramelli et Mercalli ' à propos du tremblement de terre de la Ligurie du 23 février 1887, où ces savants ont vu le nombre et l'importance de ces phénomènes présenter leur maximum dans la zone mésoséisle, et diminuer graduellement de proche en proche en s'en éloignant.

Issel* combat avec raison la relation qu'on a voulu établir entre ce même tremblement de terre et une augmentation de la température des eaux des sources de l'île d'Ischia et un trouble de celles du lac de naphte de Palagonia (Sicile), l'énormité de la distance étant largement suffisante pour permettre de n'y voir qu'une coïncidence toute fortuite. 11 était bon de signaler, à cette occasion, ce procédé arbitraire, qui a été bien souvent mis en avant dans des circonstances

* Intorno ai mezzi usati dayli anlichi per allenuai*€ le disaslrose conseguenze dei terremoti ^Venezia, 1874). — Suovi sludi inforno ai mezzi... (Venezia, 1875).

2 Untersuchungen ilber das Phànomen der Erdbeben in der Schweiz. III. Die Erdbeben im Waliis (Gotha, 1858, p. 462).

3 II terremoto ligure del 23 Febbraio 1887 [Ann. d. Vff. c. di mel. e di geodin., VIII, parte IV. Roma, 1888).

* II terremoto de! 1887 in Liguria ^Suppl. al. ïioll, del R. Cohi. geol. dtlalia. Uoma, 1888).

analogues et enlève toute valeur aux déductions que des séismologues faciles à contenter ont cherché à en tirer en faveur de leurs théories. Les prédictions hydro-séismiques rentrent dans ce genre d'observations. Depuis 175S, on a répété partout que le grand tremblement déterre de Lisbonne du 1®' novembre avait directement agi sur les sources thermales de Teplitz et de Karlsbad, et Knett * a fait bonne justice d'une croyance qui ne repose sur rien de réel. Au reste, c'est toujours le même procédé facile qui est employé : un tremblement de terre se produit-il quelque part, on trouve aisément après •coup une perturbation hydro-thermale qui dans un pays quelconque se sera produite à peu près à la même époque! Et de la même façon, une perturbation de ce genre permettra de prédire un tremblement de terre, puisqu'on ne se préoccupe point de savoir où il aura lieu ; il s'en présentera un quelque part, et l'on sera convaincu de la justesse de la prédiction.

C'est aussi aux dérangements produits au sein des couches terrestres par les ondes séismiques que l'on peut attribuer, si toutefois elles sont bien authentiques, ce qui n est probablement pas le cas, certaines manifestations étranges telles que lueurs, odeurs anormales, dégagements de gaz ou de vapeurs, souvent mentionnés dans les relations des grands tremblements de terre. Aucun de ces faits n'a encore jamais été soumis, sur les lieux et au moment même de leur soidisant production, à un examen assez sérieux et à une critique assez sévère pour que l'on puisse les accepter définitivement. Il suffira d en signaler quelques cas, pour montrer combien il y a lieu de se tenir à leur égard sur une prudente réserve.

D'après Scheuchzer^, les nombreuses secousses qui ont, pendant les premières années du xvni*^ siècle, ébranlé la vallée de la Linth, dans le canton de Glaris, auraient donné lieu à des vapeurs montant (les fonds de vallées. Mais Volger leur restitue une origine météorologique très normale. Dans l'automne de 1855, un semblable phénomène a été considéré, dans le Valais, comme une conséquence du tremblement de terre du 25 juillet de la même année. De la même manière, Favre^ pense qu'il faut assimiler ce fait à celui qui se produisit, en 1854, au voisinage d'Yvorne, à la suite d'unéboulement de terrain. Mieux étudiés, ces phénomènes pourront peut-être,

< Zur Kenntniss der Beeintlûssung der Teplitzer Urquelle durch das Lissaboner Erdbeben [Sitzungsb. d. deuisch. nalurtvisa. Ver. « Lotos », 1899) — Nicht Beeinflûssung der Karlsbader Thermen durch das Lissaboner Erdbeben (/</., 1903).

2 Beschreibung der Nalurgeschichte dei* Schweiz (Zurich, 1746).

3 Arch. 8C. ph, ef nat. de Genève, 1836, XXXIII, p. 335.

dans les cas les plus favorables, résulter de dégagements de gaz mis en liberté par Tébranlement séismique des couches terrestres, mais bien incapables de provoquer des épidémies, comme on Ta parfois prétendu. Des odeurs particulières et momentanées se feront alors sentir, sans qu'il y ait lieu de se préoccuper d un fait aussi insignifiant et dénué de toute portée, malgré l'importance que Malvasia * a cru devoir assigner à quelques coïncidences supposées entre la perception de ces odeurs et des périodes d'agitation tromom étriqué, ou séismique, dans la région de Ferrare et de Bologne en^l877.

Des dégagements gazeux, dûment observés, se sont parfois montrés comme conséquences immédiates de tremblements de terre. Dans les mines de plomb de Pontgibaud (Puy-de-Dôme), qui sont installées sur des cassures par lesquelles sont sorties plusieurs fois des laves, il y a eu, à diverses reprises, de véritables inondations d acide carbonique, à la suite de travaux ayant ouvert d'anciennes fractures par lesquelles se dégageait ce gaz. Le 16 juin 1857, un tremblement de terre amena la réouverture de ces fissures et la sortie de flots de gaz si rapidement que les ouvriers surpris faillirent être asphyxiés; et, pendant plusieurs jours, on put voir, au milieu de la Sioule, rivière qui traverse les filons, des bouillonnements considérables d'acide carbonique'.

Quant aux apparitions de lueurs, bien des relations en signalent aussi. Griesbach^ a prétendu, avec peu de vraisemblance, semble-t-il, les expliquer par un violent frottement de roches dures les unes contre les autres au moment d'un tremblement de terre *.

OnMoitsans doute compter parmi les plus curieux et intéressants efl'ets des tremblements de terre de grande intensité les éjections de boues, de sables et d'eau qui se produisent par des ouvertures plus ou moins circulaires du sol, ou des crevasses linéaires,

* Intomo all'odore disgustoso avvertito nel giugno, ottobre e novembre 1877 ne Ferrarese e Bolognese, unitamente a scosse del suolo (BoU, d. vulcan, UaL, 1868, \\ p. 30).

2 Glangeaud. La liquéfaction de l'acide carbonique naturel en Auvergne [La Nature^ 8 décembre 1906, p. 25).

3 Die Erdbeben in den Jahren 1867 und 1868 (Mitth, d. k. geogr, Ges. in Wien, 1869), *' 11 est très instructif de rappeler à ce propos l'erreur dont faillit être victime JuUus

Schmidt, à l'occasion d'un important éboulement de rochers qui, le 18 janvier 1862 avait mis à nu, près de Delphes, ime assez grande surface de roches d'une intense et toute fraîche coloration rouge. Par un soleil assez bas, il était alors trois heures et quart de l'après-midi, cette vive teinte se refléta dans l'atmosphère, soit sur les gouttes de pluie, soit sur les particules de poussière soulevées par l'accident, et tous les témoins, y compris le savant astronome et séismologue, eurent l'impression d'un violent et lointain embrasement. On voit combien il faut se mettre en garde contre les assertions de ce genre. On ne saurait s'attarder davantage sur un sujet aussi peu important, et sur lequel la critique scientifique n'a guère eu encore à s'exercer.

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au moment du passage des ondes séismiques. Ce remarquable phé- Bomène ne se présente, on le conçoit sans peine, que dans les terrains marécageux ou d alluvions, lorsqu'une couche aquifère oo repose au-dessus d'une couche imperméable. Il y faut un mouvement vertical, c'est Tévidence même. On a pris ici une disposition particulière du terrain simplement pour fixer les idées, plusieurs autres plus ou moins analogues étant compatibles avec le même résultat. La surface supérieure de la couche inférieure sera mise en mouvement vers le haut, mouvement qui sera transmis au sol gg par l'intermédiaire de la couche oo, mélange d'eau, de sable, de boue. Mais, en raison de son inertie, la couche supérieure ne se mettra pas immédiatement en mouvement, et la couche aquifère sera momentanément comprimée; s'il se trouve dans le sol quelque fissure, ou quelque point de moindre résistance, le mélange aqueux sera forcé et jaillira plus ou moins violemment à la surface. La masse semifluide, une fois mise en mou-

. . j Fiff. io3. — Mécanisme des éjections d'eau et

vement, ne retournera pas de J^ j^ formation de trous cratériformes suite au repos; elle continuera (d'après R. d. oïdham). à s'épancher avec force au

dehors et par poussées successives, en partie au moins, sous l'action du poids de la couche supérieure, qui tend à s'affaisser pour contrebalancer le vide produit en dessous d'elle. L'ouverture tendra à s'élargir par le haut, ses bords supérieurs présentant moins de résistance au choc de l'eau, et le mélange, en retombant, se répandra tout autour en abandonnant bien vite ses particules solides. Ainsi se formera une couronne conique surbaissée, autour d'une cavité cratériforme d'une forme souvent très régulière. Ce sont les cmterlets des géologues de langue anglaise, et ce vocable doit désormais entrer dans la nomenclature séismologique.

Les craterlets séismiques se produisent à presque tous les tremblements de terre violents dans les plaines alluviales, et leurs dimensions varient de quelques centimètres à plusieurs mètres. Ils peuvent s'entrecouper mutuellement, de façon à donner lieu à des cavités aux formes les plus irrégulières. Parfois aussi ils s'entourent de fissures circulaires concentriques.

Ils peuvent s'aligner, jalonnant ainsi une ligne de moindre résistance du sol, et le tremblement de terre des Balkans du 4 avril 1904

LA SCIENCE SRlSMOLOGiQlE

a fourni à Moraza (Serbie)' des exemples typiques deccttedisposïtlon int(^ressantc, avec et sans cônes de sable.

La hauteur à laquelle l'eau peut être tîjaculée des évenis a été diversement évaluée, et si 4 ou S mètres semblent exagérés, on a cependant observé de 1« boue attachée à des troncs d'arbres à des hauteurs de 15 à 20 pieds lors du tremblement de terre de Charleston du 31 août 1886.

D'après J. Schmidt, au désastre de Voztitza (Achaie) du 26 décembre 1861.

dos craterlets sont restés actifs pendant assez longtempSideux heures nu moins après la secousse, ce que R. D. Oldham explique très plausibtemcnt d'ailleurs, par l'éjection postérieure de gaz mis en liberté au sein de matières organiques en décomposition. Le même séisraologue croit aussi à l'exactitude des relations suivant lesquelles certains de ces évents auraient continué de fonctionner pendant 24 heures après le tremblement de terre de l'Assam du 12 juin 1897. Pour rendre compte de cette durée, dont la longueur n'est pas sans étonner, il admet que le séisme a découpé par fissuration la couche supérieure en blocs, ou dalles, qui, ainsi, ont continué d'exercerpar leur poids une pression sur la couche aquifèro à mesure qu'elle se vidait par les craterlets, ce qui peut nécessiter un temps trèsvariable(Fig.J55,pLVIII,p.il8-+19t.

Ces accidents peuvent permettre d'affirmer qu'un tremblement de terre a t^i lieu, si on les rencontre sans que le phénomène séismique ait été signalé ;

< Jclenko MictioUovltch. Les Iremblcmcnts de terre en Serbie en 190i {Ann. de l'Ac. deitoei-br, XLIM. Belpviile, 1909. En serbe).

EFFETS GÉOLOClyUES DES TREMBLEMENTS DE TERRE

c'est ce qui nous est arrivé, en 1882, pour ceux que nous avons vus dans une courlc vall(^e à fond de sable débouchant dans le lac aux bords abrupts d'ilopangodansle Salvador. Il ne pouvait s'agir laque d'un intense, mais très local tremblement de terre, que justifient les violentes éruptions dont ce lac a été le théâtre on 1879-80.

Ces çraterlels séîsiniques présentent un grand intérêt, mais ils n'ont pas attiré l'attention autant qu'ils le méritent, depuis que Pexidr' aconsacré une monographie à ceux formés dans la vallée de la Save apri-s le tremblement de terre d'Agram du 9 novembre 1880. Mais c'est à SShepard' que revient le mérite d'avoir montré que leur formation

Beilrag ;«,- Kenntniss der duidt daa Bi-dbeben ron 9. Nûvember iSSO herroriiebracktrn Erac/xiaungen de,- ■ Stindsehlamia-Autii-arfe ■■ tmf den Eidtpallen bei R,:inik und Drenje in der Nii/ie l'on Agram (Agratn, 1881)).

* The New Madrid earllii|Uake I Thejourn. ofiffoloau XIII, 1905, p. 45, ChicagoyV

430 LA SCIENCE SÉISMOLOGIQUB

joue un rôle de premier ordre dans le lent affaissement de la Sunken Country, région séismique de la vallée du Mississipi autour de New Madrid, Cairo, Memphis, dont Texistence est presque anormale puisqu'elle se trouve en dehors des géosynclinaux des époques secondaire et tertiaire. Il est donc très important d'exposer une théorie et des observations qui donnent la clef d*une des rares anomalies connues dans la répartition des tremblements de terre à la surface du globe. On ne saurait mieux faire que de reproduire tout d'abord les observations les plus explicites, faites en 1811 dans cette curieuse contrée marécageuse.

Tous les phénomènes connexes de vagues séismiques, éjections de sable, de boue et d'eau, et enfin ouvertures cratériformes datent scientifiquement, pourrait-on dire, du grand tremblement de terre de 1811, dans la vallée du Mississipi. Depuis, ils n'ont présenté nulle part une telle ampleur, et ils ont transformé la surface du pays sur une étendue considérable. Il s'agit donc là d'un véritable événement géologique, et comme les relations des contemporains et témoins oculaires sont à peu près inaccessibles, au moins en Europe, il faut savoir gré à Broadhead* d'avoir exhumé les plus importantes et les plus empreintes de véracité. Leur reproduction trouve naturellement sa place ici.

« Pendant tous les chocs violents, la terre sembla horriblement mise en pièces. La surface de centaines d*acres était çà et là couverte de sable, qui était sorti de nombreuses fissures. Quelques-unes de ces fissures se refermaient immédiatement après qu'elles avaient rejeté du sable et de Teau. Ce qui ressemblait à du charbon avait été rejeté avec le sable en quelques endroits. 11 était impossible de dire quelle était la profondeur des fissures. Le site de la cité [New Madrid] s'enfonça manifestement de 15 pieds, mais, à un demi-mille en amont de la ville, il ne semble pas y avoir eu d'altération dans les bords du fieuve, tandis qu'un peu en arrière, les nombreux et vastes étangs qui couvraient une grande partie de la contrée, étaient presque asséchés. Le lit de quelques-uns d'entre eux s'était élevé de plusieurs pieds au-dessus de leurs anciens bords, ce qui produisait un changement de 10 à 20 pieds par rapport à la surface horizontale [primitive]. De l'autre côté du Mississipi, un lac s'était formé sur 100 milles de long, 6 de large et 50 pieds de profondeur

« Des fissures avaient été formées sur 600 à 700 pieds de long, 20 et 30 de large, et il en avait été rejeté de l'eau et du sable à 40 pieds de hauteur. 11 n'en était pas sorti de flammes incandescentes, mais des éclairs comme ceux qui résultent d'une explosion de gaz ou du passage de l'électricité de nuage à nuage. Des troncs de chêne étaient, jusqu'au centre, fendus à 40 pieds de hauteur, chaque partie restant de part et d'autre de la fissure

* The New Madrid earthquake (The atnencan geologislf XXX, August 1902, p. 76. Mlnneapolis). «

•, Près de la Rivière Saint>Francis, il y a une grande région affaissée par suile du remblemeut de terre de 1811. De grands arbres sont submergés à 10 et 20 piedsau-dessous de l'eau. Avant le tremblement de terre, des bateaux à quille pouvaient remonter le Saint-Francis et passer le Mississipi à trois milles au-dessus de New Madrid. Maintenant le bayou est terre sèche. D*une des fissures fut rejeté le crâne d*un bœuf d'une espèce éteinte. Dans le lac Reelfoot, dans le comté d'Ohio (Tennessee), les pécheurs conduisent maintenant leurs barques au-dessus des branches des sommets des cyprès. Le lac a près de 20 milles de long et 7 de large; il doit son origine à TafTaissement du sol pendant cette période [des tremblements de terre de 1811 et de 1812]

« Flint dit qu'une étendue, près de Little Prairie, se couvrit d'eau sur une profondeur de 3 ou 4 pieds, puis disparut, et il resta une couche de sable. Des lacs de 20 milles de long furent formés en une heure, tandis que d'autres furent drainés. Le cimetière de New Madrid fut précipité dans le ûeuve et beaucoup de maisons renversées. Toute la contrée, entre la bouche de l'Ohio et le Saint-Francis, fut bouleversée sur un front de 300 milles, au point que des lacs et des îles s'y formèrent et qu'une étendue de plusieurs milles, près de Little Prairie, fut couverte de 3 ou 4 pieds d'eau; quand celle-ci disparut, il resta une couche de sable

« Peu de personnes tombèrent dans les fissures, et on les en retira. Des arbres furent coupés et tombèrent en travers des fissures, et des gens y voulaient séjourner

« On voyait la terre rouler en vagues de quelques pieds de hauteur, avec de visibles dépressions entre elles. De temps en temps, ces éminences crevaient, rejetant de grandes quantités d'eau, de sable et de charbon

<c Lorsque ces éminences crevaient, il restait des fissures courant vers le Nord et vers le Sud, parallèles pendant des milles. Le Sieur en a vu de cinq milles de long, de 4 pieds V* d® profondeur sur 10 de large

« De même que les fissures variaient de grandeur, de même l'eau, le sable et le charbon étaient expulsés à des hauteurs différentes, de 5 à 10 pieds. Outre es longues et étroites fissures, il y en avait d'antres d'une forme ovale ou circulaire, formant de longs et profonds bassins, quelques-uns de 100 yards de large et assez profonds pour retenir l'eau pendant la saison sèche. La contrée endommagée et bouleversée embrassait une aire de 150 milles de circonférence, renfermant comme centre la vieille ville de Little Prairie, appelée maintenant Cani herville, s'é tendant largement de chaque côté de Whitewater, appelée Liltle River, et aussi de part et d'autre du Saint-Francis, dans le Missouri et l'Arkansas. Le lac Reelfoot (Tennessee) s'affaissa de 10 pieds

« La terre, sur les rives, s'ouvrit en larges fissures, se refermant de nouveau; de l'eau, du sable et de la boue étaient lancés eu énormes jets plus haut que les sommets des arbres

u New Madrid, qui était à 15 ou 20 pieds au-dessus de Tétiage d'été, s'affaissa assez pour que la crue suivante la couvrît de 5 pieds,....

« La surface se tassa et un liquide noir s'éleva jusqu'au ventre des chevaux qui restèrent immobiles, frappés d'épouvante. Ensuite, toute la surface resta couverte de trous qui ressemblaient beaucoup à des cratères de volcans, entourés d'un cercle de bois caibonisé et de sable, montant à une hauteur denviron 7 pieds. Peu de mois après, on les sonda et on trouva qu'ils dépassaient 20 pieds de profondeur. Là, le pays était [antérieurement] de nouveau couvert de petites

prairies t'parsos. Maintenant, il est couvert d'étangs et de collines de sable, ou de monticules qui se rencontrent dans des endroits où le sol était auparavant le plus bas. II semblait qu'il y eût tendance à la carbonisation de toute végétation trempant dans les étangs prodoits par ces éruptions. Un lac s'ouvrit à 27 milles à Touest du Mississipi et les arbres y reposaient dans Teau, sur 30 pieds de profondeur

« l.e lac Kulalie, près de New Madrid, ù 300 ou 400 yards, fut drainé tout d'un coup..... •»

11 faul maintenant décrire sommairement la constitution géologique profonde de la Sunken Country, pour arriver à Texplicatiou des phénomènes séismiques qu'en a tirée Shepard et des phénomènes d'affaissement dont elle est le théâtre, en conséquence d*un processus commun et simultané.

De New Madrid au golfe du Mexique, le Mississipi est flanqué par des bancs d alluvions reposant sur une épaisse couche d*argile bleue compacte, souvent très faillée. La Sunken Country est un véritable labyrinthe de lacs, de marais et de bayous dont les déplacements verticaux, positifs ou négatifs, très manifestes, ont souvent dû se produire à la suite de mouvements séismiques antérieurs, outre ceux que l'on y connaît depuis un siècle. C'est par un tremblement de terre que Me Gee* explique, par exemple, qu'un bayou sec entre dans le lac de Reelfoot (Tennessee), sans qu'on puisse trouver trace d'un delta, ce qui semble démontrer la soudaineté de ce changement topographique.

La Sunken Country, outre les particularités hydrographiques de ses innombrables lacs d'eflFondrement ou d'affaissement, présente plusieurs traits spéciaux très caractéristiques. Un des plus frappants est l'existence de lignes parallèles d'escarpements de failles, dont l'état de fraîcheur et l'âge de la végétation arborescente qui les recouvre indiquent une formation relativement récente. Ces lignes sont surtout développées dans le district de la Big Bay, où elles sont orientées E.-\V. Toute la surface de la région de New Madrid est couverte d'un sable blanc siliceux, provenant de la désagrégation ancienne des grès cambriens et ordoviciens des hauteurs environnantes, mais qui, au lieu d'en venir directement par ruissellement, ont été et sont encore amenés verticalement de la profondeur par le processus tantôt continu, tantôt séismique et intermittent découvert par Shepard. Enfin, des Sand blows, petits monticules de sable blanc, mélangé de fragments de lignite, donnent au pays un aspect dès longtemps signalé, privés qu'ils sont de toute végétation. D'une

' A fossile earthquake {Bull. geol. soc, of America, 1893, IV, p. il\}.

hauteur de 3 à 4 pieds et d'un diamètre de 20 & 100, leur sommet est souvent creux ou déprimé. Ce sont donc des craterlets.

La vallée du Mississipi forme un grand bassin artésien entre |les monis Ozarks et les hauteurs du Tennessee. Une couche d'argile bleue, imperméable, de la formation dite de Lagrange, repose audessus de sables aquifères dont la puissance varie de 600 à 800 pieds, avec intercalation de minces couches lîgnitifères, au sein desquelles

Fig. 159. — Coupe E. W. de la

Mississipi par Memphis [d'uprds Shepard].

se rencontrent, sous une pression considérable, les eaux d'infiltration descendant des hauteurs précitées. Les eaux des puils, artésiens ou non, proviennent de cette couche de sables, ce que démontre péremptoirement la nature de ceux qu'amènent les eaux de ces puits et la présence des fragments de lignite remontés avec eux. Très limpide, sans vase, et déposant une notable quantité de ces matières, cette eau sourd constamment, mais lentement, à la surface de la Sunken Country, et y forme les monticules ou Sand blows signalés plus haut. Les puits sont franchement artésiens à la périphérie, tandis qu'ils ne le sont pas dans l'intérieur de la cuvette, sans doute par suite de l'épuisement de la couche aquifère par l'écoulement lent, mais continu, qui s'y produit à ses nombreuses sources. Dans les deux cas, c'est toujours la même couche aquifère qui fonctionne, puisque tes matériaux apportés à la surface sont absolument

De MOMBB8W. — Lb Scioace ■Aismologiqnc. ïB

identiques, sable blanc et lignite. Ce sont les mêmes aussi qui ont été éjectés par le tremblement de terre de 18H, et par ceux qui depuis se sont répétés si souvent dans la région. Ainsi, ces dépôts ont puissamment contribué à la formation du sol superficiel de la Sunken Country, par apport incessant des matières de la couche aquiffere qui, depuis un temps vraisemblablement reculé, se vide graduellement, sur une échelle considérable, par les fissures et, pense Shepard, par les failles de la couche imperméable d'argile bleue.

L'affaissement de la Sunken Country s'explique très bien maintenant, et Ton comprend aussi comment l'équilibre de la couche d'argile, progressivement minée par en dessous, peut, de temps à autre, se rompre brusquement, et c'est alors que se manifestent les tremblements de terfe, à la suite du moindre effort de réajustement des voussoirs failles des monts Ozarks et des hauteurs du Tennessee — plus probablement des premiers, tant l'état de fraîcheur de certains escarpements de failles implique une production récente. On sait, d'ailleurs, que le massif est lui-même assez sujet aux ébranlements séismiques.

La constitution de la région de Shreveport, dans la Louisiane, est tout-à-fait analogue à celle de la Sunken Country, et Shepard pense que les tremblements de terre ont contribué exactement de la même façon, à sa formation. Mais comme elle est actuellement aséismique, il faudrait en conclure que le processus y est épuisé et a dit son dernier mot. Shepard n'hésite point à étendre cette explication au tremblement de terre de Charleston, où des sables sont aussi ramenés de la profondeur par la pression artésienne ; mais ceci est plus sujet à discussion.

On aurait une éclatante confirmation de cette thèse s'il était prouvé que les craterlets s'ouvrent en lignes, décelant ainsi les fissures et les failles de la couche imperméable; mais la vérification de ce fait, d'ailleurs probable, n'a pas encore été faite pour la Sunken Country.

On notera que ce phénomène ramène au jour des matières dont l'origine géologique est plus ancienne que celles des couches traversées et sur lesquelles s'opère leur dépôt ultérieur. Ici ce sont des fragments de lignite, mais ce pourraient être de petits fossiles. Il y a donc là pour les stratigraphes une cause d'erreur qu'il était bon de signaler, et que seule la séismologie pouvait expliquer.

' De tout cela résulte aussi que les phénomènes séismiques ne sont pas toujours sans relation avec le régime des sources et des puits ar*

tésiens, et Shepard a eu le très grand mérite d'amorcer une question qui suscitera, il faut Tespérer, d'autres travaux dans une voie pour ainsi dire nouvelle, quoiqu'elle ait déjà donné lieu à des suggestions de même sens, mais sans même un commencement de preuve, par exemple en Algérie pour le bassin déprimé du Hodna. C'est la première fois que l'observation vient confirmer une théorie qui paraît ici très solidement établie. Hobbs * pense que, dans la région de la Pomperaug Valley (Connecticut), les sources se disposent aux intersections des lignes de failles. En est-il ainsi dans la Sunken Country, en ce qui concerne les sources d'eau chargée de sable et les craterlets, relativement aux dislocation s de la couche d'argile bleue ? Cela n'est pas improbable, et si le fait venait un jour à être démontré sur le terrain, la théorie de Shepard trouverait une confirmation dont l'importance séismique et géologique n'échappera certainement

pas .

Si les dykes de grès représentent des tremblements de terre fossiles, il n'est pas impossible qu'il en soit de même pour un curieux accident géologique étudié, il y a quelques années, par Greenly*, celui des Sandstone pipes rencontrés au cap Dwlban à l'angle occidental de la Red Wharf Bay, sur les côtes orientales d'Anglesey. Il s'agit de sortes de puits de 6 à 12 pieds de profondeur, creusés dans un calcaire carboniférien cristallin, et que remplit en continuité un grès surmontant la courbe du premier. Un autre grès plus puissant, et carboniférien aussi, recouvre le tout. Hobbs', a suggéré que ces puits ne sont pas autre chose que des craterlets ouverts par un tremblement de terre à l'époque où le calcaire inférieur au travers duquel ils sont percés était encore à l'état d'une boue parfaitement meuble. Cette supposition serait d'autant plus admissible que, pense Greenly, Talternance de calcaire et de grès suppose d'intenses mouvements tectoniques. Aussi la boue calcaire déposée à peu de profondeur a pu être émergée, puis secouée par un tremblement de terre violent qui l'a percée de craterlets. Le durcissement de la couche s'est" produit à l'air libre, et un affaissement ultérieur, d'ailleurs peu important, a permis le dépôt d'une couche de boue, qui a rempli les craterletjs et s'est ultérieurement durcie en se transformant en calcaire. Long-

» The New rk system of Pomperaug Valley, Connecticut [il »* Ann. Report U. S. Geol, Survey, 1901, part III, p. 7).

2 On sandstone pipes in the carboniferous limestone at Dwlban Point, East Anglesey {Geol. mag., VII, p. 20, January 1900).

3 Some topographie Features formed at the time of Earthquakes and the origin of Mounds in the Gulf-Plain (Am, Joum. of Se, April 1907, XXIII, p. 245).

temps après, les agents de destruction et d'érosion ont agi sur ces couches émergées. Le grès supérieur a été enlevé, mais par suite de circonstances locales de dureté relative, il est arrivé qu'en certains points il a été conservé juste au-dessus des sandstone pipes, de sorte que ceux-ci sont surmontés de blocs de grès hérissant la surface du cap. Ailleurs enfin, tout a été arasé au niveau de la surface supérieure du calcaire inférieur, et les sandstone pipes apparaissent seulement par la différence de matière. Une fois de plus, la séismologie donne la clef d'un phénomène difficile à éclaircir, et la suggestion de Hobbs doit être considérée comme très plausible.

Les éjections d'eau et de sable par les craterlets séismîques se produisent presque invariablement en même temps et aux mêmes lieux que les ondes ou vagues visibles, qui agitent les plaines alluvionnaires et se suivent, au moment des tremblements de terre destructeurs, exactement comme celles de Tocéan. En dehors dos descriptions de ces événements, ce remarquable phénomène n'a guère été cité que pour être mis en doute et attribué à l'affollement d'observateurs assez effrayés pour assigner au sol, par simple illusion des sens, le mouvement ondulatoire dont ils étaient animés eux-mêmes, tant il a paru paradoxal de voir le sol prendre momentanément les propriétés d'un liquide ou tout au moins d'une matière visqueuse. Il est cependant facile de réunir un certain nombre d'observations ayant tous les caractères de précision et de bonne foi d'une chose vue et, devant une question aussi controversée et qui n'a pour ainsi dire jamais été étudiée en détail, il ne sera pas inopportun de recueillir et de relater ici le^ faits les plus démonstratifs.

Les vagues séismiques visibles méritent aussi le nom de gravifiques, comme on le verra plus loin, parce que la gravité intervient dans leur production. Dutton* pense queSénèque^ les connaissait et les a définies avec précision à la fin du passage suivant, bien connu et souvent cité à propos des opinions des anciens sur les tremblements de terre : « Duo gênera sunl, ut Posidonio placet, quitus movetur terra. Utriusque nomen est proprium, altéra succussio est, cum terra quatitur et sursum ac deorsum movetur, altéra inclinatio, qua in latera, nutat navigii more, » Quoi qu'il en soit, voici la liste des tremblements de terre modernes, que nous avons pu réunir et pour lesquels l'observation de vagues séismiques visibles ne saurait être méconnue :

1 Eat'lhquakes in the light of the new Seismology (New York, 1904, p. 129). > Natur. quœst. (Lib. VI, Cap. 21).

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