PHÉNOMÈNES GÉOLOGIQUES PROPREMENT DITS

Parmi les actions géologiques, la plus manifeste sur les astres est due à un foyer de chaleur situé dans les profondeurs de ces astres. Cette chaleur interne a produit des éruptions, des soulèvements, des actions métamorphiques qu'on peut étudier en divers points de l'espace céleste ; et comme on observe en ces localités différentes des effets inégalement avancés de son action, la comparaison entre ces effets permettra sans doute de déterminer plus tard , avec beaucoup de précision, les lois qui en régissent la cause.

§ 1. — Phénomènes trop 11 Ta dans loisir».

Phénomènes éruptifs dans le soleil. — Les phénomènes éruptifs s'observent de toutes parts; mais c'est sur le soleil qu'ils ont le plus de développement, et tout le monde connaît les belles études dont ils ont récemment été l'objet de la part de MM. Jans-

rilÊNOMÈNES GEOLOGIQUES. 77

sen 1 , Lockyer 3 , Respighi 3 , Secchi Zôllner", etc. Le résultat capital de ces recherches est que les protubérances, c'est-à-dire ces singuliers appendices lumineux, observés pendant les dernières éclipses totales, et sur la nature desquelles on ne savait absolument rien, sont de tumultueuses éruptions de substances, violemment expulsées par les régions profondes de l'astre. On dirait une matière gazeuse, lancée verticalement dans un espace rempli par une atmosphère très-peu dense, s'y épanouissant et retombant ensuite lentement en affectant les formes les plus capricieuses.

Les perfectionnements apportés aux procédés de l'analyse spectrale ont permis de reconnaître, lors de la formation des protubérances, l'injection decertaines vapeurs telles que celles du magnésium et du fer. Suivant MM. Frankland et Lockyer ces vapeurs n'atteignent d'habitude qu'une très-faible hauteur dans la chromosphère ; cependant, dans de rares occasions ces observateurs ont constaté que la vapeur de magnésium peut former des nuages flottants au-

1 Compta mului, l. LXVII1, p. 1(3, 181, 11!, 114, 118 M 715. 1 Id., i. LX1X, p. 152.

1 Alli M Atndimta dd Itiurl ljacci, 5 iiilTml>n: I8G0. 1 Compin rt»Ja, I. LXVIII, p. lîtl.

1 Id. t. LX1X, p. 080.

■ Id., t. LXlX.p. ÏOI.

dessus ite la photosphère et complètement séparés de celle-ci.

Le fait de l'injection gazeuse dont les protubérances sont le siège est encore mis en évidence par les mesures de précision que les mémos savants sont parvenus à prendre à l'aide du spcelroscope, et dont ils ont contrôlé l'exactitude par des essais faits dans le laboratoire sur dos gaz comprimés artificiellement à un degré rigoureusement connu 1 .

Il parait démontré que le phénomène protubérantiel est étroitement uni à celui des tacites. Les faits les plus saillants à cet égard sont dus à SI. Respiglii, qui a montré par la comparaison de photographies prises tous les jours pendant deux mois, qu'on ne voit jamais do protubérances dans le voisinage immédiat des pôles. Elles commencent plus près de ces points que les taches, mais, do mémo que les taches, elles n'y atteignent pas. De plus, et contrairement ;'i l'apparence, M. llespiglii a constaté que les protubérances ne sont pas toujours des phénomènes aussi changeants qu'on l'a cru : il en a vu persister sur le même point pendant plusieurs jours, d'où il résulte jusqu'à l'évidence qu'elles sont liées à des actions internes du. globe solaire. A ces faits on doit ajou-

1 Complu rtndai, tic, t. LXVIH, p. «0,et I. L3UX, p. 153.

PHÉNOMÈNES C EoLOGl 0 L ES. 79

ter ceux qu'annonce le P. Secchi. L'astronome romain a trouvé dans le voisinage des taches, quelle que soit leur situation sur le disque solaire, les raies caractéristiques des protubérances

De son coté, M. J. Cliacornac n'hésite pas à comparer les taches solaires à nos dislocations géologiques. Suivant lui, à l'origine, les taches d'un môme groupe se montrent séparément, puis, lorsque la puissance des forces éruptives a acquis un certain degré, des lignes de dislocation apparaissent, indiquant la relation qui existe entre tous les cratères d'un

que ces orifices d'éruption soient situés aux extrémités des lignes de grandes dislocations, ainsi quo les vallées circulaires d'élévation aux extrémités d'une brisure de l'écorce terrestre 1 . »

l'hénomlnes érupttfs dans les étoiles, — Bien que leur distance les dérobe à une observation complète, les étoiles montrent dans certains cas dos phénomènes éruptifs analogues à ceux du soleil : au moins ne peut-on pas expliquer autrement les apparences qu'elles nous offrent.

C'est ce qui a lieu tout spécialement pour les étoiles temporaires. 1,'cxistence d'un gaz chaud qui

1 Compta radia, «c., I. LXVIlt, p. 237.

■ M., t. lxii, p. îoas.

les enveloppe, la soudainelé île l'explosion de leur lumière, la diminution rapide de leur éclat, ont conduit M.' Huggins à penser que l'astre s'est trouvé subitement enveloppé des flammes de l'hydrogène incandescent, « II pourrait se faire que cet astre, dit le savant anglais parlant de l'étoile r de la Couronne, ait été le siège de quelque grande convulsion avec dégagement énorme de gaz mis en liberté. Une grande portion de ce gaz était de l'hydrogène, qui brûlait à la surface de la planète en se combinant avec quelque autre élément. Ce gaz enflammé émettait la lumière caractérisée par le spectre à raies brillantes ; le spectre de l'autre portion de la lumière stellaire pouvait indiquer que cette terrible déflagration gazeuse avait surchauffé et rendu plus vivement incandescente la matière solide de la photosphère. Lorsque l'hydrogène libre eut été épuisé, la flamme s'abattit graduellement, la photosphère devint moins lumineuse et l'étoile revint à son premier, éclat V»

Phénomènes éruptifs dans les comètes. — On admet généralement que des phénomènes éruptifs se produisent dans les comètes. L'observation de ces astres parait montrer en effet que la chevelure et la

' Aaalrtt sputiaU Je corps t?h-hh<.

' I ].Ii:l'"J !:,■ O

queue sont formées de matières issues du noyau. D'après M. Huggins, l'ordre ordinaire des phénomènes qui accompagnent la formation d'une queue semble être celui-ci : d'intervalle en intervalle delà matière serait projetée par le noyau dans le direction du soleil ; elle ne se dispose pas tout aussitôt en queue, mais forme d'ordinaire, en avant du noyau, un nuage lumineux intense, au sein duquel, pendant un certain temps , la substance du noyau continuerait à pénétrer sous forme de courant. On voit naître de la sorte une succession d'enveloppes dont la matière se dispose plus tard dans une direction opposée au soleil et finit par former la queue. Habituellement on observe entre ces enveloppes, des espaces de couleur plus sombre et, d'après M. Faye, les queues multiples s'expliqueraient par la présence dans les atmosphères cométaires de substances de densités très -diverses \

Toutefois, un des physiciens les plus illustres de l'Angleterre, M. J. Tyndall, voit dans les queues des comètes le résultat d'actions toutes différentes qui lui ont été révélées par des expériences de laboratoire 3 . Dans le cours de recherches bien connues sur la décomposition des vapeurs parla lumière, l'au-

1 Compta rtixùu, I. LUI, p. 284.

1 JrMta <lci setrners pliyuqun, ducemlire 18G8 cl lïiricr 1869.

83 GEOLOGIE COMPAREE.

leur a été conduit à constater qu'une quantité de substance à peine appréciable, quand elle est diffusée sous forme de nuage, peut émeitre, par réflexion une masse de lumière considérable, et qu'en particulier une matière d'une ténuité presque infinie, et qu'il faudrait probablement multiplier par des millions pour qu'elle pesât autant que l'air qui la renferme, est apte à émettre une lumière bien plus intense que celle des queues des comètes. Parlant de là, M. Tyndall pense qu'une comète est formée de vapeurssusceplililes d'être décomposéespar les rayons solaires ; la lèic visible et la queue seraient un nuage résultant de cette décomposition. Dans celte théorie, et c'est le fait importanl pour nous, la queue no consisterait pas en une matière projetée par la comète, mais bien m une matière précipitée par le faisceau des rayons solaires qui traversent l'atmosphère comélairc. On prouve expérimentalement que cette précipitation peut avoir lieu lentement le long du faisceau ou instantanément sur toute sa longueur, de façon que la rapidité prodigieuse avec laquelle la queue se développe s'expliquerait Bans qu'on fût forcé de recourir aux mouvements inconcevables de translation admis jusqu'à présent.

Phénomènes êruptifs dans les planâtes. — Nul doute que les phénomènes êruptifs ne s'exercent sur les

planètes, au moins sur les plus voisines de la notre. On sait en quoi ils consistent sur la terre : la croûte solide se crevassant par places, sous l'influence des réactions mécaniques auxquelles elle est soumise, par ces crevasses ou failles s'élèvent des matériaux sous-jaeents, uui, à cause de cette origine, prennent le nom spécial de roches éruptives. Les espèces de murs souterrains que ces roclies forment ainsi, se présentent sous des formes peu variées dont les principales sont désignées sous les appellations de /ilons, de dijkes, de culols ou de typhons.

Phénomènes éruplift dans les météorites. — Les météorites fournissent des preuves extrêmement nettes et par conséquent très précieuses, des phénomènes éraptifs qui se sont produits sur le glohe dont elles faisaient partie. Nous avons déjà, d'une manière incidente, annoncé l'existence de météorites éruptives; tl convient do revenir un moment sur ce sujet.

Le fer de Dccsa, qui a été décrit plus haut, représente, dans toute la force du terme, une brèche do filon éruptif. Il serait impossible autrement de comprendre comment il a acquis la structure remarquable qu'il présente. On se rappelle qu'il offre une pâte métallique dans laquelle sont disséminés des fragments anguleux de nature pierreuse. Le fer,

S4 ' GEOLOGIE COMPARÉE,

avons-nous dit, est identique pour la composition à celui qui constitue la masse trouvée à Caille, mais il s'en distingue par sa structure bien moins cristalline reconnaissais aux ligures brouillées qu'il donne par l'expérience de Wid ma mis ta? tien ; quant à la pierre, elle ne peut être différenciée, à quelque égard que ce soit, de la météorite tombée à Sétif en 1867.

Or, on reconnaît expérimentalement que le fer de Caille peut, par l'effet de la fusion, prendre les caractères de cristallisation confuse que présente la pute du bloc chilien, et que c'est à l'influence d'une température analogue à celle qui fond le fer que les fragments pierreux doivent leur coloration noire caractéristique. Il est donc évident que le fer de Deesa n'est autre chose que du fer de Caille qui, à l'état de fusion plus ou moins visqueuse, a empâté des fragments de pierre, et pour cela il faut qu'il ait été injecté au travers d'assises de nature litlioïde.

C'est donc, comme nous l'annoncions, un véritable filou cosmique, et son étude permet d'établir pour la première fois une chronologie géogénique entre les roches météoriliques, puisqu'elle montre que le fer de Caille, ayant été encore fluide quand la pierre de Sétif était déjà solidifiée, est géologiquemcnt plus récent que celle-ci.

Du reste, le fer de Deesa n'est pas le seul exem-

pie que l'on puisse citer de roches météoritiques éruptivos; on doit en rapprocher les fers de Toula et d'Hemalga, qui ont une structure bréchiforme plus ou moins analogue, et aussi, d'après SI. deHaidinger, le fer de Copiapo '. Il est permis do supposer en outre que les fers qui, touL on offrant la composition ordinaire, ne donnent pas les figures de Widmannstietten, ou qui les donnent mal, sont eux-mêmes des fragments de masses éruplives.

Enfin, à coté des filons métalliques il convient de placer des filons essentiellement pierreux et qui dés lors se rapprochent beaucoup plus de ceux que nous offre l'ecorce terrestre. C'est ainsi que cous avons démontré que la roche qui constitue les météorites de Chantonnay, d'Agen, de Pullusk, etc., n'est autre chose que la forme éruptive d'une autre roche dont les chutes de New-Concord, de Tourinnela-G rosse, d'Aumale, etc., ont fourni des échantillons.

Phénomènes volcaniques dans la lune. — Abordons plus spécialement les phénomènes volcaniques. Nous

1 Sitlttitgiiericklr d'r ktùurlidte Aloirm'it dtr ll'isie/iclinflen ta Wua, I. XL1X.12 mai 1801, a i. LXI, SB avril 1870.

4M GEOLOGIE COMPAREE.

n'avons pas à rappeler en quoi ils consistent. Tout porte à penser qu'ils so manifestent sur les planètes les plus voisines de la terre. Ils se montrent sur la lune avec une netteté admirable : a C'est sur la lune, a dit M. Fayc, que les géologues pourraient Étudier les actions plutoniques dans toute leur pureté. »

Les cirques volcaniques y sont plus profonds que sur la terre, et cela lient sans doute à la faible valeur de la pesanteur sur notre satellite et à l'expansion, dès lors très-puissanlc des corps gazeux qui ont déterminé ces explosions. Les mêmes causes ont déterminé sur la lune le nombre considérable et l'étendue des cavités cratériformes dont elle est couverte. On a compté jusqu'à 30,000 de ces cratères, et il doit en exister certainement une grande quantité dont le diamètre est trop petit pour que nous puissions les apercevoir.

Parmi ces cirques, nous devons citer d'une manière toute particulière, à cause de ses dimensions , la montagne de Copernic, qui atteint 3,400 mètres, c'est-à-dire environ la hauteur de l'Etna, et qui a été étudiée avec soin par le P. Secclii. Elle offre une double enceinteannulairedc montagnes; l'extérieure, qui est la phis basse, se présente avec un diamètre de 87 kilomètres, et l'intérieure, abords plus élevés,

PHÉNOMÈKES GEOLOGIQUES. H7

a mi diamètre de G9 kilomètres; c'est sur cette enceinte que se trouve le pic élevé de 3, 100 mètres. Le fond ou l'intérieur du cratère a 36 kilomètres; il présente lui-même une triple enceinte de roches brisées, et un grand nombre de gros fragments amoncelés au pied de l'escarpement semblent avoir été détachés des montagnes environnantes. Le cratère présente deux, grandes échancrures on plutôt deux crevasses ans extrémités du diamètre nord-sud.

Les cirques de la lune ont une grande analogie avec les cirques et les montagnes volcaniques de l'Auvergne et d'autres régions du globe terrestre. Ainsi, la montagne de Copernic, que nous venons de décrire, a pu être comparée par lo P. Sccehi aux. cratères volcaniques des environs de Rome, et M. Henri' Lecoq 1 y voit l'analogue des montagnes trachy tiques du Puy-de-Dôme. De même, suivant la remarque de ce géologue, le grand cratère d'Aristiilus est entouré, dans toute sa partie sud extérieure, de plusieurs séries d'obélisques plus êlevésque les roches Tuillière et Sanadoire du Mont-Dore, dont les masses énormes ont do la ressemblance avec les pics démantelés du volcan lunaire. Une montagne qui peut être de la même nature lithologique que lesbordsdu cirque,

1 La Ijine rl CAurergne.

8» G£OLOGI£ COMPAREE.

puis une autre plus petite à coté occupent la plaine unie du fond du cratère. La hauteur de ces deux montagnes est à peu prés celle dont les deux Puys-de- Dôme, le grand et le petit, s'élèvent au-dessus de la plaine environnante. L'aspect de ces grandes roches du cirque d'Aristillus rappelle la bellevallée de Cliaudefour au Mont-Dore.

Certains cirques de l'Auvergne peuvent, pour la dimension, rivaliser avec les petits cratères de la lune; ainsi, le cirque du Cantal a 10 kilomètres, et plusieurs de ceux qui existent sur la lune ne sont pas plus grands. Enlin quelques-unes des montagnes de la même province peuvent également donner une idée, réduite il est vrai, descratères conjoints si nombreux sur la lune. C'est ainsi que le Puy-de-Montchié, situé au sud du Puy-de-Dùme, offre quatre cratères réunis mais non confondus : les cirques de Riccius, BabbLévi, Linilemann et Zagut sont également rapprochés et conQuents parleur base. Les cratères de Cyrille et deCatharina, sur la lune, sont accouplés comme ceux de Juntes et de Coquille en Auvergne. Les deux cratères Azophi et Abenezra, situés à l'extrémité des rayons nord-est de Tyclio, sont complètement accolés et semblent eux-mêmes avoir déformé un troisième cratère ; disposition que rappelle celle du Puy-de-Verrièrc, vers l'extrémité

PHÉNOMÈNES GEOLOGIQUES. SB

nord de la chaîne des Monts-Dore. Ces faits sont très-fréquents autour de Tycho, où les cavités sont en outre entremêlées de saillies et de crêtes que l'on pourrait considérer comme le produit d'éruptions : un grand nombre des affleurements de porphyres quartzifères et pinilileres de l'Auvergne ressemblent à ces saillies, et quelquefois se bifurquent comme elles.

En terminant l'intéressante notice à laquelle sont empruntés les faits qui précèdent, M. I.ecoq signale encore d'autres rapprochements remarquables entre la surface de la lune et diverses régions de la terre '. « M. Charles Sumte-Clairc-Devillc, dit-il, trouverait certainement de l'analogie entre les cirques et les pitons de la lune et ceux qu'il a si nettement tracés sur sa belle carte de la Guadeloupe. Quand on examine l'admirable plan de l'Etna dessiné par M. P. de Waltersbansen, et gravé avec une rare perfection par Cavallari, on se croit transporté aux environs du grand cratère Tycho, sur la lune. Une foule de détails et de petits accidents lunaires se retrouvent sur la fidèle image du grand volcan de Sicile. Les volcans de L'Olivia, en Amérique, et les restes de l'ancien lac qui occupaient le cirque allongé autour duquel ils ont surgi, ont

90 GEOLOGIE COMPAREE.

aussi leurs analogues sur la lune. L'Islande peut être comparée à plusieurs groupes de ses petits cratères. Santorin et les îles voisines ont encore la forme d'un de ses grands soulèvements. Le cirque des lies Barren, avec leur piton en activité, semble avoir été copié sur notre satellite. L'Ile de Palma, aux Canaries, est un véritable cratère lunaire. La Grande Caldera do Ténériffe, son pic gigantesque et les pustules volcaniques qui l'entourent semblent aussi appartenir aux régions les plus bouleversées de la lune. » a Ces ressemblances des volcans lunaires avec ceux de la terre, continue le savant géologue, ont été plusieurs fois le sujet do nos entreliens avec le célèbre Léopold de Huch, en face de nos lacs et de nos cratères d'Auvergne. C'est avec raison que le P. Seechi, le savant astronome du collège romain, comparait quelques cirques volcaniques de la lune à ceux de l'Italie : on ne peut rien voir de plus frappant et de plus magnifique que ce vaste cirque d'Albano et Rocca di Papa, dans la campagne de Rome. Son diamètre est d'environ 12 kilomètres; au milieu se trouve un autre cirque, dont le diamètre est d'environ 3 kilomètres, et sur le bord duquel est bâtie la ville de Rocca di Papa. Lca pics de Monte-Cal vo et do Neviera gisent dans ce cratère intérieur, tandis que les lacs d'Arno et de Nervi, et l'ancien lac desséché

d'Aricia sont autant de dépressions à bords escarpés et placées dans les dépendances du grand cirque de 12 kilomètres. C'est, en quelque sorte, la photographie d'une région lunaire. »

Phénomènes volcaniques dans les météorites. — On n'a rien observé, chez les météorites qui permette d'affirmer d'une manière absolue {pie les actions volcaniques se développaient dans l'astre dont elles sont des fragments. Cependant, comme nous l'avons déjà indiqué, plusieurs d'entre elles, par exemple celles de J minas et de Jonzae, sont absolument identiques aux laves de certains volcans terrestres, comme celui de la Thjorza, en Islande. S'il est possible d'admettre l'existence de pareilles roches sans en conclure forcément à l'exercice des phénomènes volcaniques, il faut remarquer cependant que le gros échantillon de la cbute de Juvinas conservé au Muséum porto des caractères qu'une éruption a pu seule lui donner. Nous voulons parler des fragments anguleux de nature peu différente, et visibles surtout par l'état différent de finesse do leur grain, qu'il renferme comme dans'une pi te, et dont on ne peutexpliquer autrement la présence. D'un autre coté, il résulte de l'analyse publiée par M. Grcwinck 1 en même temps que de l'exa-

' DU Hrlmr'aai in Sammlung™, par le D' Olio Buchiin- (deuiïènie

JlIpplïIDfllI).

SI GEOLOGIE COMPARÉE.

men, même superficiel de ses caractères extérieurs, que ia météorite tombée à Igast, en Livonie, le 17 mai 1855, ne peut sous aucun rapport être distinguée de nos pierres ponces, dont nulle part on ne constate la formation loin des foyers volcaniques.

§ 3. — Pkénowéne* de aealèïcuenl dm» Ira aalrn.

Phénomènes de soulèvement dans la lerre. — Les phénomènes de soulèvement sont très- fréquents dans presque toutes les régions de notre globe, et c'est à eux que doivent leur constitution la plupart des chaînes de montagnes caractérisées. On sait que les deux versants de ces chaînes consistent chacun en une série identique de terrains d'âges différents, superposés et relevés de part et d'autre de la crête, et que l'axe de la chaîne est formé par des roches cristallines. Cette disposition ne peut s'expliquer qu'en admettant que les couches contemporaines, actuellement séparées sur les deux versants opposés, se rejoignaient autrefois de. manière à ne former qu'un dépit horizontal produit sur un fond de mer, et que leur séparation et leur redressement en sens inverse, sont dus à une fracture suivie d'un soulèvement. Quant à la cause de celui-ci et des ruptures qui ont dû nécessairement le précéder, on l'attribue généra-

PHENOMENES GEOLOGIQUES. 83

lement à l'inégale contraction que le refroidissement a fait subir, dans les temps géologiques, à la masse fluide intérieure et à la croûte solide, qui ne formait à sa surface qu'une mince enveloppe. On suppose que cette croûte se contractait moins que la masse fluide et que, à diverses reprises, il a dû se faire entre ces deux parties du globe terrestre des vides qui ont amené la fracture et le plissement de la croûte; celle-ci, venant alorsà s'appuyer sur la masse intérieure , il en est résulté une pression qui , jointe à la force d'expansion des gaz, a déterminé une partie des matières en fusion à monter et à remplir les fentes où elles se sont ensuite consolidées, et souvent ont cristallisé, servant ainsi de base et d'appui aux terrains stratifiés, inclinés de part etd'autrc en sens inverse.

Dans un travail qui fait époque, un de nos plus grands géologues, M. Élie de Beaumont 1 , a montré que les soulèvements affectent à la surface de la terre une symétrie très-régulière : ils se sont effectués suivant des arcs de grands cercles de la sphère, et dessinent à sa surface, pour employer le terme consacré, un réseau penlagonal. On observe d'ailleurs que généralement les chaînes de montagnes du

1 Syilimri di mantogna et Compta m»lia, t. XXXV, p. SUS.

91 GEOLOGIE COMPABÊE.

même âge géologique sont parallèles et que celles qui offrent des directions différentes appartiennent à des époques distinctes.

Phénomènes Je soulèvement dans la lune. — En dehors de notre globe, c'est sur la lune qu'on observe les faits les plus nets quant aux soulèvements et aux chaînes de montagnes'. Souvent celles-ci sont gigantesques ; les pics de Dacrfels et de Leibnitz atteignent 7821 mètres, c'est-à-dire la mémo hauteur que le Jawahir dans l'Himalaya. Dans cette chaîne terrestre, trois pics seulement dépassent la hauteur des montagnes lunaires qu'on vient de nommer, et le plus élevé de tous, le pic Everest, arrive ù 8837 mètres. Or, il suffit de rappeler que cette dernière montagne n'est que la 1 410" partie du diamètre de la terre, tandis que le pic de Leibnitz est la -170' partie du diamètre de la lune, pour montrer la différence dans l'intensité des actions houle versantes. On se rappelle à cette occasion que les montagnes de Mercure et de Vénus sont, de même, beaucoup plus élevées que les montagnes terrestres.

M. Élic de Beaumont a présenté dans le temps à l'Académie des sciences deux notes de M. Mon-

■ V. une noie de St. Élie de Beaumont ciani la Comptes renJiu, t. XVI, p. !l)33.

Digili;M B/C

PHÉNOMÈNES GEOLOGIQUES. fis

tani, ayant pour but d'établir que les lois de distribution, des chaînes montagneuses, suivant la symétrie pentagonalc, s'étendraient ans montagnes de la Lune et à celle do Mars 1 . Sans aller des à présent jusqu'à affirmer cette symétrie spéciale, très-vraisemblable, dans les chaînes lunaires, il faut remarquer avec M. Lecoq la tendance que présentent les accidents de notre satellite à affecter la direction nordsud, a (Jette orientation , ajoute le géologue de Clermont, est d'autant plus curieuse que sur la terre de nombreuses chaînes de montagnes suivent aussi, à très-peu de chose près, la direction des méridiens. C'est ce que l'on voit sur une grande partie du plateau central pour les lignes de fractures, les grandes vallées et les séries de cratères. » Une remarque analogue s'applique aux coulées qui parlent du pied des cratères. La grande majorité suit principalement la direction nord-sud , comme les crêtes porpliyrîques de l'Auvergne.

Il faut ajouter, pour compléter l'énuméralion des phénomènes observées sur la lune, que d'après Schrœlter on y distingue les traces de plusieurs couches horizontales analogues à nos nappes basaltiques; .couches qui son! superposées dans les grands

90 GEOLOGIE COMPARÉE.

creux comme Clavius, Agrippa, Schciner, Arzachel et surtout Copernic. De môme, John Herschel, est parvenu à apercevoir ça et là des divisions semblables à celles qui sur la terre marquent les dépôts successifs et superposés de matières volcaniques.

Résumant les faits jusqu'ici connus, M. Chacornac a tenté de restaurer l'histoire géologique de la lune. Pour bien comprendre le tableau qu'il en a tracé, il faut rappeler la distinction à établir entre les deux sortes de sol qui caractérisent la surface de notre satellite. La première sorte constitue ce qu'on a nommé dès le début des études lunaires le Sot continental : c'est le sol des régions montagneuses qui recouvrent presque toute la partie australe de l'hémisphère visible. La seconde sorte conslitue les Mers, dont la couleur sombre et la surface nivelée leur donnent, suivant l'expression de John Herschel, toutes les apparences des plaines d'alluvion.

Ceci posé, voici comment, suivant M. Chacornac, les phénomènes se sont succédé à la surface de la lune'. A l'origine, l'écorce solide du satellite était peu résistante; et comme elle n'avait pas encore élé bouleversée par des secousses, elle devait présenter dans tous ses points à peu près la môme liomogé-

1 Xotcjar la apparences de la surface lunairt.

Dl^:liZ':a L 1 : Go

PHÉNOMÈNES GEOLOGIQUES. 97

néitê et la même épaisseur. La force expansive des gaz, agissant alors perpendiculairement aux couches superficielles et suivant les lignes de moindre résistance, dut briser l'enveloppe et produire des soulèvements de forme circulaire. C'est sans doute à cetle période qu'il faut rapporter la formation des immenses circonvallationsdont l'intérieur est aujourd'hui occupé par les plaines appelées mers. Succédant à cette période primitive, une sorte de diluviijm général ou d'épanchement boueux aurait enseveli sous une masse brune plus des deux tiers de la surface visible do la lune, rempli le fond de tous les grands cratères, et, d'une extrémité à l'autre se serait étalé sensiblement sur un même niveau.

D'autres soulèvements se produisirent ensuite ; mais, survenus à une époque où la croûte du globe lunaire avait acquis une plus grande épaisseur, ou encore provenant de forces élastiques moins considérables, ils donnèrent lieu aux plus grands cirques, déjà bien inférieurs aux formations primitives : telle paraît être l'origine des cirques de Shickardt, de Grimaldi, de Clavins. A leur suite apparurent une foule de cirques de dimensions moyennes, dopt les enceintes couvrirent le soi tout entier de la lune, et qui se produisirent au sein même des circonvallations primitives.

GEOLOGIE COMPARÉE.

§ i. — l'h.'-iioui.''nï* uÉlanarpblqn» Jnu* In Mira.

l'hénomhies métamorphiques dans l'ècorce terres- Ire. — On sait que dans l'écorco terrestre les roches d'éruption et les divers agents souterrains qui ont produit les phénomènes mécaniques dont nous nous sommes occupés précédemment ont en outre agi parfois sur les roclies d'une manière qu'on pourrait appeler moléculaire, en modifiant leur texture et leur composition. Ces modifications, considérées dans leur ensemble, constituent un phénomène général auquel on a donné le nom de métamorphisme.

Un des faits les plus saillants en ce genre, et qui est devenu classique , a été décrit depuis longtemps par le docteur Berger, qui l'a observé dans le comté d'Anlrim, en Irlande. Il consiste dans la transformation de la craie en calcaire cristallin, par l'intermédiaire de liions troppéens, qui traversent fréquemment le sol de cette contrée.

l'kènoim'iies métamorphiques dans les météorites. — Contre toute attente, les météorites nous ont fourni tout récemment des preuves des actions métamorphiques qui se sont exercées sur le globe d'où ces météorites dérivent. Des expériences extrêmement

PHÉNOMÈNES GEOLOGIQUES. M

simples conduisent en effet à reconnaître que la roche noire qui constitue les fragments pierreux empâtés, comme on Ta vu, dans le fer de Deesa, et qui est identique à la pierre de Sétif, peut Être reproduite artificiellement en faisant subir un véritable métamorphisme à certaines roches météoritiques toutesdifférentes. Les pierres appartenant aux. types que représentent, entre autres , les chutes de Chantonnay et d'Aumale se prêtent parfaitement bien à l'expérience.

Que l'on chauffe ces roches, qui sont d'un grisclair, et qu'on les maintienne pendant un quart d'heure dans un creuset à la température rouge : on les trouvera, après refroidissement, complètement transformées. Leur couleur sera devenue noire, leur dureté et leur ténacité auront augmenté, et leur densité elle-même aura subi un léger accroissement. Enfin , déjà semblables avant l'expérience à la roche de Sétif pour la composition chimique, elles en aurontpris tous les caractères extérieurs et no sauront plus en aucune façon en être distinguées.

On remarquera en passant que c'était la première fois que l'on parvenait à reproduire artificiellement une météorite, reproduite d'ailleurs avec tant de perfection qu'il est impossible au plus habile de distinguer la roche naturelle de son imitation. Cette

circonstance, que la matière première do la transformation est elle-même une météorite, ne saurait diminuer l'intérêt de l'expérience.

Mais ce fait n'est déjà plus aujourd'hui isolé dans la science. Lit continuation de nos expériences ne tarda pas en effet à nous prouver que la météorite noire et à structure globulaire tombée à Stawropol , dans le Caucase, en 1857, résulte du métamorphisme do la roche oolithique grise qui constitue les météorites dont celle do Montrejeau peut fournir le type'. En chauffant ces dernières dans un creuset, on réalise la reproduction artificielle do la météorite russe.

Entin , élargissant encore le cercle du métamorphisme météoritupic, nous avons reconnu que deux roches cosmiques représentées , l'une par la météorite île Belaja-Zerkwa en Pologne (1797), l'antre par la météorite de Bu tsura, Indes anglaises 1 dérivent de la roche de Montrejeau , comme la pierre de Stawropol elle-même. La différence qui les sépare de cette dernière consiste dans ce que, par suite sans doute d'une action moins prolongée des influences métamorphiques, les globules seuls ont été transformés et que le ciment qui les relie a été respecté. Ces roches présentent en effet la structure des pierres de Stawropol et de Montrejeau ; mais, tandis que leurs globules sont noirs, comme dans la première de ces

pierres, leur ciment est blanc comme dans la seconde. Par une application convenablement modérée, de la chaleur, on transforme la pierre de Montréjeau en une masse qu'il est impossible de distinguer des pierres de Belaja-Zerkwa etdc Butsura.

Pour en revenir à la masse de Deesa, si i'on suppose que , lors de, son éruption à l'état de fusion plus ou moins visqueuse, le fer de Caille a empâté des fragments de la roche grise qui constitue la pierre d'Aumale, il n'a pu le faire sans les métamorpliiser en roche noire de Sétîf. Dès lors la présence dans le fer chilien de fragments de cette dernière roche est une preuve de plus que ce fer constitue réellement un filon. Quant à la masse de Sétif, qui ne se présente pas en contact avec des masses de fer auxquelles on puisse attribuer son métamorphisme, on est nécessairement porté à voiren elle un échantillon do la parai, primitivement grise, contre laquelle a eu lieu l'éruption métallique. Pareille origine appartient sans doute à la masse de Stavvropol, et il faut supposer que les pierres de Belaja- Zerkwa et de Butsura constituent des échantillons des mêmes assises situées moins près de la masse éruptive.

A coté des phénomènes de géologie proprement dite doivent se placer les phénomènes rapportés plus spécialement à la météorologie.

Phénomènes météorologiques sur la terre. — Réduite â ses traits les plus généraux, la météorologie terrestre consiste surtout dans la circulation des ■océans et de l'atmosphère.

A l'équateur, l'ûvaporation des mers est plus abondante que partout ailleurs; il en résulte que les eaux polaires doivent se précipiter dans cette direction pour réparer les pertes subies par la région moyenne. Mais, en vertu de la vitesse acquise, il vient plus d'eau qu'il n'est nécessaire, et un contre-courant s'établit. Le mouvement <lc rotation de la terre modifie d'ailleurs la forme de ces courants, qui se présentent comme des cercles tangentsà l'équateur et aux pùlcs. Deux courants de ce genre existent dans l'océan Atlantique et deux dans l'océan Pacifique; il y en a un dans la mer des Indes. Le plus connu de tous est celui de l'hémisphère nord do l'océan Atlantique, •on lui donne le nom de Gulf stream,- il transporte

jusque sous nos latitudes la chaleur prise aux tropiques, et sert de véhicule aux bois des Antilles qui vont écliouer en Islande, et aux graines américaines qui poussent aux Açores '.

Il se passe dans l'atmosphère des mouvements tout aussi réguliers que ceux dont l'océan est le théâtre, et ils reconnaissent les mêmes causes; car ils sont dus, comme ces derniers, à réchauffement inégal de l'équateur et du pôle et au mouvement de rotation du globe. A l'équateur, l'air raréfié s'élève , et, pour combler le vide relatif ainsi produit, des courants s'établissent dont le point de départ réside aux deux pôles. Là aussi il se fait un vide : des afflux descendants tendent à le combler, et un double courant supérieur, dirigé de l'équateur vers les pôles, complète deux cercles symétriques. La rotation s'oppose à ce que ces cercles soient dirigés suivant les méridiens ; ilsfontavec eux un angle aigu. Ces courants réguliers sont bien connus sous les noms d'alizés et de contre alizés.

Telle est, en peu de mots, la nature de cette grande circulation terrestre qu'on a retrouvée à des degrés divers dans plusieurs astres de notre système, tels que

1 V. Il Grogrnplùt pliyiiijut delà mer, du communiant Maurr, cl La Trrrr, de SI. E. Hechll.

les planètes les pins proches et le soleil lui-même.

Phénomènes météorologiques sur Jupiter. — Grâce à ["existence de nuases suspendus dans l'atmosphère de certaines planètes, des vents ont pu y être observés. C'est ainsi que Jupiter offre des nuages disposés en lunules régulières, qui indiquent évidemment des ulizc.-s. Parfois un y ubserve aussi la formation de remous circulaires comparables à nos ouragans.

Phénomènes météorologiques sur Mars. — Les observations sont encore plus précises pour Mars , où l'on trouve une météorologie identique du tous points à !a météorologie terrestre, et, par exemple, des tourbillons bien contournes en spirale comme nos bourrasques.

On peut môme s'étonner de ce que dans une planète tellement plus éloignée que nous du soleil il puisse exister une si complète ressemblance sous le rapport des conditions climatériques; mais, si nous considérons les résultats de M. J. Tyndall relativement au rayonnement de la chaleur, et si nous nous rappelons qu'une très-faible augmentation dans la quantité tic certaines va peur? présentes dans notre atmosphère suffirait pour rendre le climat de la terre intolérable, à cause de l'excès de chaleur (exactement comme Fait une lame de verre qui retient dans l'espace qu'elle ferme la radiation solaire), nous

DigilizM by Ci

PHÉNOMÈNES G ÉOLOG I QV ES. iOi

no pouvons nous refuser de penser que sur Mars un arrangement convenable peut fort bien compenser la distance plus grande de cette planète par rapport au centre vivifiant de notre système.

Quoi qu'il en soit, on observe à sa surface, comme sur la terre, la succession des saisons : ainsi on voit vers les pilles apparaître, croître puis disparaître, deux taches blanchâtres dont l'éclat est plus que double de celui dus autres parties de l'astre. La tache nord diminue d'amplitude pendant le printemps et l'été de l'hémisphère auquel elle appartient; elle augmente pendant les saisons suivantes. Le contraire a lieu au pôle sud, et on en a conclu légitimement qu'il se forme successivement autour des pôles de Mars des calottes étendues d'une matière blanchâtre semblable aux neiges qui se précipitent de notre atmosphère et dont la quantité est réglée par la température, o Herschel, dit Arago ', étudia les deux taches neigeuses avec un soin infini. Le centre d'aucune de ces deux lâches ne lui parut exactement placé aux pèles de rotation. La déviation semblait néanmoins plus grande pour la tache boréale que pour celle du pèle sud. Les changements observés dans les grandeurs absolues s'accordèrent à merveille avec l'idée

' Astronomie populaire, 1. IV, p. 133

jûO GÉOLOGIE COMPARÉE.

que ces taches sont des amas de glaces et de neiges. Sien 1781, par exemple, la tache parut extrêmement Étendue, ce fut après un long hiver de cet hémisphère; ce fut après une période de douze mois pendant laquelle le pôle correspondant avait été entièrement privé de la vue du soleil. Si, au contraire, en 1783, la même tache se montra très-petite, c'était à une époque où, depuis -plus de huit mois, le soleil dardait ses rayons d'une manière continue sur le pôle sud de Mars. La tache boréale offrit aussi dos variations de grandeur absolues , étroitement liées avec la position du soleil relativement à l'équateur de la planète. »

Phénomènes météorologiques sur Vénus. — Vénus montre des nuages irrégulièrement entraînés par des courants atmosphériques. On a cru y reconnaître des aurores polaires '.

Phénomènes météorologiques sur le soleil. — Passant au soleil, on pourrait s'attendre à ne pas y rencontrer de phénomènes comparables à ceux qui viennent de nous occuper; car le soleil n'ost pas, comme la terre et les autres planètes, soumis à l'action d'une force extérieure capable d'y déterminer des mouvements en échauffant de préférence les

1 u soi»!, P . sts.

régions équatoriales. Mais, suivant la remarque du P. Secchi, il n'est pas impossible que le même résultat soit produit par une cause tout intérieure, et de fait on a constaté que la température est plus élevée à l'équateur du soleil qu'à ses pôles.

M. Fayo, dans un très- important mémoire a étudié les mouvements intestins du soleil au point de vue de la formation et de l'entretien de la photosphère; nous croyons devoir emprunter à ce travail de véritable météorologie quelques-uns de ses passages les plus caractéristiques.

Comme le fait remarquer l'auteur, une masse gazeuse, portée primitivement à une température supérieure à toutes les affinités chimiques, ne peutètre incandescente, à cause du peu de lumière qu'émettent les vapeurs ou les gaz, même très- fortement chauffés. Le refroidissement marclie donc avec lenteur, mais il doit arriver un moment où la température des couches superficielles tombe au point où les actions chimiques commencent à se produire. Aussitôt apparaissent certaines combinaisons : les unes produisant des gaz ou des vapeurs nouvelles tout aussi peu lumineuses que les vapeurs élémentaires, les autres donnant lieu à des nuages de particules liquides ou

1 Compta rtndm, I. LX11I, p. IS6 et 2ÎB.

même solides dont l'incandescence sera, au contraire, très-vive. Ces particules, après avoir abondamment rayonné la chaleur et la lumière, doivent retomber, en vertu de leur densité plus forte, dans leseouclics inférieures, où elles finissent par retrouver une température capable de les réduire de nouveau dans leurs éléments primitifs. Celte décomposition absorbe une grande quantité de chaleur, et propage le refroidissement superficiel jusqu'aux couches profondes. Les gaz ainsi refroidis dans l'intérieur de la niasse rompent l'équilibre des couches, et provoquent, à leur tour, l'ascension d'une nouvelle quantité de vapeurs élémentaires. Celles-ci remontent jusqu'à la surface, où elles subissent de nouveau les phénomènes qu'on vient de décrire.

« De celle manière, dit M. Faye, le refroidissement intérieur ne s'opère pas seulement, comme dans

ductibiltté d'une couche à l'autre, ce qui rendrait incompréhensible l'immense durée et l'éclat persistant du soleil; c'est la masse entière qui coopère à la radiation superficielle par un échange permanent de courants ascendants de vapeurs très-cbaudes mais peu brillantes, et de courants descendants dont les particules incan descentes ont dégagé beaucoup du chaleur et de lumière. »

Parmi les travaux entrepris sur les mouvements dont l'atmosphère solaire est le siège, et qui confirment la théorie précédente, nous devons citer d'une manière spéciale, à cause de leur caractère de précision, ceux dont on est redevable à M. Soorel *. Ce patient observateur a constaté directement, dans l'atmosphère de l'astre central, d'énormes différences de température, des condensations de vapeur retournant ensuite à l'étal gazeux , des mouvements horizontaux et verticaux plus ou moins réguliers des diverses parties de la masse; c'est-à-dire un grand nombre des phénomènes qui se passent dans notre atmosphère; et il assimile les taches à des cyclones qui offrent avec les nôtres les plus grandes analogies.

C'est ici qu'il faut mentionner les résultats prismatiques obtenus en Amérique pendant une des dernières éclipses de soleil, et d'où l'on a conclu que la couronne offre île Irès-grandes ressemblances avec les aurores polaires. Ce fait, toutefois, demande à être confirmé, et son importance engagera certainement les astronomes à l'étudier lors des prochaines éclipses.

i Compta nadui, I. LXB, p. 527 cl iôD.

BÉSraË DE CE CHAPITRE.

On voit, en résumé, que les phénomènes géologiques et météorologiques que nous arrivons dès à présenta constater dans les astres, sont tous comparables à ceux qui se développent sur la terre, et qu'ils n'en diffèrent guère que par l'échelle sur laquelle ils se manifestent ou pur lu phase plus ou moins avancée à laquelle ils sont parvenus. Suivant l'expression de M. Sonrcl, les conditions différentes des divers astres impriment à ces phénomènes des cachets particulière, mais leurs caractères généraux sont les mûmes, au point que l'étude d'un de ces phénomènes sur un astre, facilite l'étude du môme phénomène sur un autre astre. Éclatante confirmation apportée ù la conclusion du précédent chapitre, savoir que les corps célestes de notre système présentent un même plan d'organisation; d'où suit qu'ils doivent avoir une origine commune.