Crevasses et failles. Eboulements de mon- | tagnes

262. Propagation des séismes et rigidité du globe terrestre. — Nous avons vu que les secousses sismiques se propageaient autour du centre d’ébranlement, par la surface du sol, avec une vitesse variant entre 150 et S00 mètres à la seconde.

Mais il est une autre maniere qu'ont les ondes sismiques de se propager : c'est par l'intermédiaire du globe terrestre entier, agissant par toute Sa masse, comme le ferait une sphère de métal élastique massive ébranlée en un de ses points.

Ainsi, quand un fort séisme se produit, les observatoires sismographiques les plus éloignés, ceux, par exemple, qui sont situés à 8000 ou 9000 kilomètres du centre d'ébranlement, en sont avertis quelques minules après par l'agitation des sismographes. Quand ensuite on compare l'heure de l'inscription de la secousse à celle de sa production réelle, on constate que les ondes sismiques se sont propagées à une vitesse moyenne d'environ dix kilomètres à la seconde.

Quelques minutes après cette premiere inscription, les sis mographes recommencent à s'agiter; et si l’on compare de nouveau les heures de réception avec l'heure de la secousse originelle, on constate que, dans cette seconde propagation, les ondes sismiques ont cheminé avec une vitesse moitié moindre que la première fois, soit de cing kilometres à la seconde seulement, au lieu de dix.

ci intervient victorieusement la théorie mathématique de l'élasticité des corps solides.

On à appliqué cette théorie à l'étude de la propagation des ondes dans une sphère élastique, à la suite d’un choc reçu en un de ses points, et on est arrivé à ce résultat remarquable, que le choc donnait naissance à deux systèmes d'ondes dont les premières ont une vitesse de propagation double de celle des secondes : c'est précisément ce que constate l'enregistrement du phénomène par les sismographes,.

Si l’on compare la formidable vitesse de propagation des s réalisées de cette manière avec la vitesse beaucoup plus 500 mètres au maximum) constatée dans la propagation par la surface du sol, on peut être justementétonné; mais il suffit de réfléchir à ceci, c'est que, dans le cas des deux ondes, celles-ci se propagent par la masse entière de la Terre agissant comme une sphère massive. Et les calculs montrent que, pour que les ondes sismiques aient les vitesses de propagation que nous avons dites, til faut que le globe terrestre, pris dans son ensemble, ait une rigidilé au moins deux fois nlus considérable que celle de l'acier.

Mais alors une question se pose naturellement : Comment concilier cette «rigidité » du globe terrestre, pris dans son ensemble, avec l'état de son noyau central que la théorie de Laplace, d’une part, que la constatation du degré géothermique, d'autre part, nous montrent formé d'un magma de matières métalliques « fondues », donc « liquides » ?

Bien des objections ont été faites, en effet, à la théorie du noyau central igné; mais ces objections, venant surtout des physiciens, reposaient sur des résuliats d'expériences de laboratoire, faites sur des petites quantités de liquides homogènes. On ne peut donc pas en appliquer légitimement les déductions à une masse comme celle du noyau central, portée à des pressions et à des températures colossales.

Il y a une manière bien simple de concevoir le noyau central, de façon à mettre ses propriétés en accord avec les faits : c'est de réfléchir à ce que doit être l'énormité de la pression au voisinage du centre; cette pression atteint et dépasse certainement des millions a'atmosphères. Dès lors, sous l'influence de cette pression, les masses qui constituent le magma central, bien que fondues, prennent cependant un état « pratiquement équivalent à l’état solide », et ainsi s'explique la rigidité dont le globe fait preuve dans son ensemble en transmettant les deux systèmes d'ondes vibratoires, conformément aux lois qui régissent l'élasticité des corps solides.

ondes sismique

petite

263. Répartition des volcans et des séismes à la surface du globe. — La théorie tétraédrique. — Et maintenant, posons-nous une dernière question, et demandons-nous si les quelques centaines de cratères actifs que l'on connait sur la Terre y sont répartis au hasard ou si. au contraire, une loi géométrique a présidé à leur ordonnance à la surface du globe.

Tout d'abord, on peut remarquer quilest des régions de la Terre qui semblent toutes désignées pour être le siège des cassures de l'écorce indispensables à la production d'une éruption volcanique: ces régions sont les bords des océans, surtout ceux où une rive élevée plonge brusquement dans une mer profonde. Les mers, en effet, figurent les compartiments déprimés de cette sorte de « marqueterie » que constitue l'écorce terrestre, suivant l'heureuse expression d'Albert de Lapparent, alors que les continents en figurent les parties surélevées. Les rivages maritimes sont donc des régions privilégiées pour l’activité volcanique : l'inspection d'une mappemonde suffit à s'en convaincre.

Ainsi le Pacifique est bordé par une ceinture de volcans constituant autour de lui un véritable « cercle de feu ». Une ligne de volcans s'étend autour de la Terre sur les côtes de la Méditerranée, le golfe Persique, les îles de la Sonde; une autre s'allonge au milieu de l'Atlantique, qu'elle suit du nord au sud, jalonnée par l'Hécla et Jan Mayen, les Açores, Madère, les Canaries, jusqu'aux volcans du continent antarctique.

L'ingénicur Ch. Lallemand, membre de l'Institut et du Bureau des longitudes, s'est demandé si l’on ne pourrait pas rapprocher les phénomènes sismiques et volcaniques de l'élégante « théorie tétraédrique » de la Terre, dont nous avons déjà dit un mot. Nous avons déjà vu que cette théorie expliquait la répartition des continents et des mers ainsi que la loi de l'opposition diamétrale entre celles-ci et ceux-là. Mais on

Schéma de la CASSURE de l'écorce terrestre.

LA THÉORIE TÉTRAÉËÉDRIQUE

peut aller plus loin. Dans la théorie de la tendance qu'avait eue l'écorce à prendre la forme tétraédrique et à marquer ainsi, par les plissements de ses grandes arêtes continentales, la direction des arêtes du tétraèdre, nous n'avons considéré que la Terre « immobile ». Mais nous savons qu'il n'en est pas ainsi et que la Terre est animée d'une série de mouvements complexes dont l’un des plus importants est sa rotation autour de la ligne qui joint ses deux pôles.

Quand, au moment de la solidification de son écorce, celle-ci a manifesté, par ses plissements, une « tendance » vers la forme tétraédrique, la Terre n’en continuaitpasmoins detourner sur elle-même : les parties saillantes du tétraèdre, c’est-à-dire les masses continentales de l'hémisphère nord, éloignées de l'axe de rotation, ont dü, en vertu de leur inertie, marquer une prédisposition à être en retard sur le mouvement de rotation. Elles ont donc dû rester en arrière de celui-ci, tandis que les pointes australes des continents, plus rapprochées de l'axe, en suivaient plus docilement le mouvement de rotation; ces

DÉVIATION des continents vers l’'EST, DÉPRESSION intercontinentale et répartition des VOLCANS.

pointes doivent donc paraître «en avance » sur les sommets, c'est-à-dire sur les continents de l'hémisphère nord. Par conséquent, les pointes terminales, qui marquent la fin des masses continentales dans l'hémisphère sud, doivent étre déviées dans le sens du mouvement de la Terre, c’est-à-dire vers l'Est.

C’est ce que confirme l'inspection d'une mappemonde, où l'on voit nettement apparaitre cette déviation.

Mais cette «torsion » des arêtes du tétraëdre a eu encore un autre résultat : elle les a affaiblies en leur milieu et y a diminué leur résistance, comme seraient brisés les contreforts des baleines d'un parapluie ouvert, au manche duquel on voudrait imprimer un mouvement de rotation par trop rapide.

Cette série de points faibles sur les arêtes du tétraèdre terrestre existe réellement : elle est jalonnée sur les mappemondes par la dépression inlercontinentale, sorte d'immense fosse qui entoure la Terre à peu près le long de l'équateur. L'Europe n'est-elle pas, en effet, séparée de l'Afrique par la Méditerranée! l'Asie n'est-elle pas séparée de l'Australie par toute une série de mers quasi fermées, fermées par des chaines d'iles, qui sont autant de montagnes sous-marines dont seuls émergent les sommets élevés? et les deux Amériques ne sont-elles pas reliées l’une à l'autre par la bien frele jonction constituée par l'isthme de Panama?

Gräce à cette conception du tétraèdre et de la dépression intercontinentale, il est possible d'expliquer simplement la répartition générale des volcans ainsi que celle des centres d'ébranlements sismiques à la surface de la Terre.

Lorsque l'écorce, extérieurement formée sur le globe terrestre, s’est plissée pour demeurer en contact avec le noyau central contracté par refroidissement, elle a manifesté par ses plissements, ainsi que nous l'avons déjà dit, la « tendance » à prendre la forme tétraédique. Ces plissements, se produisant sur l'écorce devenue rigide, y ont causé de véritables fractures. Les régions à plissements sont donc par excellence des régions de moindre résistance, comme sont régions de moindre résistance, dans les parois d'une chaudière, les portions de ses tôles qui auraient été plissées avant sa construction. Ce sera donc sur ces plissements que l'écorce cédera plus facilement à la poussée de l'activité interne.

Ainsi les grandes arêtes continentales, comme k série des

Les PLISSEMENTS de l'écorce terrestre. Roches sédimentaires redressées et plissées (Sisteron, Basses-Alpes).

EES, MOUVEMENTS, LENTS

COQUIMBO Chili) : Vue des ruines de la ville basse apres le raz de marée du

Cordillères américaines, comme la suite des chaines d'iles qui bordent le Pacifique, doivent étre des lieux d'élection pour les phénomènes sismiques et pour les éruptions volcaniques. Il doit en être de méme de la dépression méditerranéenne : à plus forte raison, aux points d'intersection de cette dépression avec les arêtes continentales. 11 suffit de jeter les veux sur une mappemonde pour avoir la preuve de ce que nous venons d'avancer. Le Pacifique, en particulier, est bordé d'une véritable « ceinture de feu ». Mais, en revanche, on ne rencontre pas de volcans sur les côtes plates dont l'inclinaison uniforme ne comporte pas de plissements brusques de l'écorce terrestre.

264. Les vagues de translation sismique et les raz de marée. — À côté des grands phénomènes sismiques, et ayant la même cause, se placent les redoutables manifestations appelées, bien à tort, raz de marée.

Le phénomène des marées, en eflet, n'a rien à y voir. Les raz de marée sont constitués par une incursion subite des eaux de la mer sur une par suite d'une élévation inattendue de son niveau. Ce phénomène est de courte durée, mais sa violence est telle que, souvent, tout est détruit sur le passage de la masse des eaux, qui monte, ainsi, à l'assaut de la terre ferme.

Le raz de marée a pour origine un phénomeéne sismique, un tremblement de terre produit en un point du fond de l'Océan, et un tel séisme se traduit, soit par un soulèvement, soit par un affaissement du sol sous-océanique.

Supposons, pour fixer les idées, que ce soit un soulèvement; au-dessus des points soulevés se forme, à la surface de la mer, une extumescence liquide, forcément bordée de « creux » qui l'entourent. Elle va donner naissance à formidable qui va se propager à la surface de l'Océan, reproduisant, à une échelle immense, l'expérience des « ronds » qui se propagent à la surface d'un bassin tranquille dans l'eau duquel on a laissé tomber un caillou.

Une vague gigantesque, précédée d'un importance, va donc se propager à la surface de la mer. Quand elle arrive à la côte, le creux qui la précède commence par produire un retrait des eaux; les navires sont alors brusquement jetés sur le fond, subitement mis à sec, des rades où ils sont au mouillage. Mais un instant après arrive la haute vague, qui succède au « creux »; les vaisseaux sont alors, où submergés, ou repris par la vague qui les transporte jusque dans lin térieur des terres. Quant à l'eau, elle envahit les parties basses du rivage, noyant les hommes et les animaux, recouvrant et détruisant tout : les édifices et les cultures.

C'est ce qui se produisit en 1755, à Lisbonne; table raz de marée y succéda à un tremblement de terre, et fit 30 000 victimes.

basse, comme les îles à coraux des archipels polynésiens, ils y ravagent absolument tout.

Les « vagues sismiques » qui causent ces redoutables phénomènes se propagent avec une vitesse énorme à la surface de l'Océan; on a pu constater qu'elles y marchaient à raison de 750 à 800 kilomètres à l'heure.

Ainsi, en 1883, lors de l'éruption du Krakatoa, dans les iles de l'archipel Malais, un phénomène sismique accompagna

cote,

une onde

creux » de même

un cpouvan-

Quand ces raz de marée accostent une terre

10 novembre 1922

DE LECORCE TERRESTRE

l’éruption et fit naître une énorme vague de translation sismique; cette vague a été accusée, deux jours après, par le marégraphe du port français de Rochefort! Et quand des séismes accompagnent des éruptions volcaniques, soit au Japon, soit au Pérou ou au Chili, on peut chaque fois constater, par l'heure à laquelle les marégraphes enregistrent les phénomènes sur la rive opposée de l'Océan, que toute la largeur du Pacilique a été parcourue en douze heures par la vague de translation.

Ce sont surtout les phénomènes sismiques qui produisent ces lames de fond, si justement redoutées de nos pêcheurs.

265. Les mouvements lents de l'écorce terrestre. — A côté de ces mouvements brusques, quelquefois même « brutaux » de

ï l'écorce terrestre, il y en a d’autres qu'elle supar l'Jllus n bit lentement et de façon, pour ainsi dire. continue et insensible.

Par leur lenteur mème, ces mouvemt

its ne sont constatables que par une progression ou une régression ceux-ci paraissent, suivant les cas.

avancer vers la haute mer ou reculer vers l’intérieur des terres.

Nombreux sont les exemples de ce genre de phénoménes; en Scandinavie, par exemple, moubascule

des rivages océaniques:

une sorte de vement de se produit, qui parait relever le fond du golfe de Bothnie, alors que les côtes méridionales de la péninsule nave semblent, au contraire, par un s'enfoncer Déjà, en 1730, le physicien suédois, Celsius, avait déc

SISMOGRAMME de la catastrophe de Coquimbo,

scandi- enregistré par le sismographe du Parc Saint-Maur

abaissement, sous les eaux.

ivert ce fait, et, pour le mettre en évidence, il avait tracé sur un rocher de l'ile Loeffgrund un point de repère au niveau de la mer. Treize ans plus tard, il constatait que cette marque était relevée de 18 centimétres. Quant à la partie méridionale de la Scandinavie, elle s'est enfoncée dans la mer d’environ 1,50 depuis deux siècles. Lesiles du Spitzberg sont animées d'un mouvement d'exhausse ment, ainsi que les falaises de l'Ecosse.

Ce mouvement générald’ascension at teint les cotes atlantiques de la France:

Guérande avait sa butte, jadis, baignée par la mer. A Rochelort, les cales des vaisseaux sous Louis XIV sont exhaussées de plus d'un mètre, Fréjus était un port de mer au temps mains et se trouve maintenant à l’intérieur des terres, Inversement, il x a en Bretagne des phénomencs d'affaissement bien

creuseecs

des Ro-

Colonnes du temple de SERAPIS