Le magma très fluide est par conséquent très mobile

3. Des masses éruptives assez importantes pour couvrir plusieurs centaines de mille kilomètres carrés d'une épaisseur de plus de 5,ooo mètres, peuvent provenir d'une seule éruption.

lOUHUl

FiG. 35. — Une partie du sol lunaire aux environs du cirque Walter.

FiG. 36. — Les cirques lunaires Schickard (diamètre = 1348 kil.), Wargentin (diamètre du disque comblé = 100 kil.), Phocylides, Inghirami/etc.

Les figures 54, 35 et 36 représentent trois types différents de cratères lunaires, et il est remarquable de voir que pour chaque région la majeure partie des cratères a la même configuration. Ceci permet de conclure avec certitude que les masses d'épanchement dont les cratères sont issus devaient dans les trois cas se trouver dans des stades différents d'activité (degré de fluidité, teneur en gaz, etc.) quand les bouches éruptives se formèrent, et qu'en outre chacune des trois masses d'épanchement avait cette constitution particulière sur toute son étendue.

Dans la figure 34, les centres éruptifs sont suffisamment espacés pour ne pas se toucher à la périphérie. Dans la figure 35, le rapport entre Técartement des centres éruptifs et le diamètre des cirques est tout différent: ces derniers non seulement se touchent, mais ils empiètent même souvent les uns sur les autres. Les deux types ont de commun la présence d'un cône éruptif central. La figure 36 fait surtout ressortir la faible hauteur des remparts annulaires par rapport à leur diamètre, tant pour les plus grands que pour les plus petits. Au lieu du cône central, on voit ici des cratères secondaires éparpillés sur divers points du plancher des cirques.

4. Il y a lieu de tenir compte, surtout pour la Lune, de la mise en liberté de Tënergie provenant de Texpansion et du déplacement du magma.

6. Cette mise en liberté de forces nouvelles peut provenir de la dilatation des gaz d'inclusion ou de la dilatation du magma lors de son passage à Tétat solide; on peut en outre supposer qu*il s'est produit une augmentation passagère du volume du 'magna au^moment où a commencé la cristallisation de celui-ci par suite du refroidissement lent du foyer.

6. La <c force volcanique » serait donc une production d'énergie provoquée par le refroidissement de l'asrre, et la Lune nous fournit la figure de ce refroidissement, qui se répéterait pour tous les astres ayant les mêmes dimensions.

7. Si nous appliquons ces données à IVtat de refroidissement actuel de la Terre, nous devons considérer le refroidissement d'une quantité déterminée de magma située à une certaine profondeur, et passant graduellement de l'état fluide à l'état solide, mais sous des conditions qui pour chaque foyer de magma ne peuvent se produii*e qu'une seule fois.

8. Les masses éruprives qui parviennent à la surface entraînent avec elles des parties du foyer qui n'ont pas encore atteint le stade de production d'énergie, ou qui du moins n'ont pas encore atteint leur degré maximum de dilatabilité.

9. L'extension de la masse éruptive sera d'autant plus grande que la proportion de magma à l'état fluide aura été plus importante. Les différents magma à l'état éruptif ne seront donc pas tous animés de la même quantité d'énergie, et présenteront par conséquent des dilatabilités et des augmentations de volume différentes.

10. Le magma des laves terrestres présente une augmentation de volume très faible en comparaison de celles de la Lune.

11. Beaucoup de districts de la surface lunaire sont entièrement occupés par des cratères présentant les mêmes dimensions, équivalentes aux ouvertures volcaniques les plus considérables de la Terre. Tous ces cratères sont contemporains d'une même phase de refroidissement de la masse interne (fig. 33). Par contre, dans les figures 34 (et 35, nous voyons que dans d'autres régions de la surface lunaire un nombre beaucoup plus petit d'ouvertures a suffi pour l'émission du magma. Dans les parties qui ont été perforées comme un tamis, nous pouvons admettre que le magma fluide n'était recouvert que par une couche de solidification très mince, et que les phénomènes éruptifs provenaient de nombreux centres à action très limitée. Cette disp sition nous montre en outre que le dégagement des masses éruplives d'abord limité à la périphérie, ne peut provenir que de l'augmentation brusque de volume de parties limitées de la masse totale. En regard du fait constaté, que chaque éruption n'émet qu'une quantité limitée de matière éruptive, il y a en outre lieu de ne pas oublier que nous rencontrons en plusieurs points de la surface terrestre des centres d éruption très rapprochés, et dont l'action parait cependant être complètement indépendante l'une de l'autre. Cette constatation est encore beaucoup plus évidente pour la surface lunaire. Nous en concluons que les foyers voisins ne sont séparés que par des parois résistantes très minces, et surtout qu'il faut

localiser la force ëruptive dans chaque ouverture, au lieu d'admettre l'action inlerne unique pour l'ensemble de la masse en fusion. Sur les îles Hawaï, nous rencontrons les centres d'éruption Kilauea et Mauna Loa à peu de distance l'un de l'autre. Et cependant on peut constater parfois des différences de 3,ooo mètres entre les niveaux des laves dans les deux cratères. Il n'y a donc pas lieu d'admettre entre elles des communications superficielles. On ne peut pas non plus supposer de communication profonde, puisque l'observation a montré qu'un seul des cratères se transforme en bassin de lave, alors que l'autre ne se modifie guère. Ceux qui admettent un foyer profond commun et unique oublient la longue série de siècles qui s'est écoulée depuis que la croûte de solidification a commencé à se former, et le temps nécessaire pour l'énorme accumulation à sa surlace des formations éruptives et sédimentaires qui la recouvrent.

FiG. 37. — Le débordemeat de la masse éruptive et son étalement.

12. De la quantité importante de matière éruptive apportée à la surface (fig. 37), une partie seule y persiste en se solidifiant; le reste, qui constitue parfois la masse la plus importante, retombe dans l'entonnoir du canal d'éruption (fig. 38). Ce n'est que de cette façon que l'on peut s'expliquer les montagnes en cirque plus ou moins complet, et dont la ceinture ne présente qu'une faible hauteur relativement à son diamètre. Ce sont ces cirques ou caldera qui donnent à la Lune son aspect caractéristique.

Fig. 38. — La masse éruptive après le retrait de la partie centrale dans le conduit cratérien.

13. Les cirques de la Lune correspondent aux montagnes-caldera de la Terre; ce sont des caldera de très grandes dimensions, et ils nous donnent la meilleure preuve de la constitution monogène de la plupart des formations volcaniques de la Lune. Chaque cirque correspond à une éruption unique, c'est un édifice monogène ('). La seule différence entre le mode de production des cirques et celui des

(') Nasmyth, loc, cit., p. 86. « Nous devons admettre que les cratères volcaniques de la Lune ont été formés par une éruption commune, et que la forme qui les caractérise tous provient d'un mode de formation qui fut partout le même. »

Caldera ne repose que sur la diRërence de volume des foyers dans chaque cas, mais le processus de Téruption n*a pas différé.

14. L'éruption présente donc deux phases, celle de soulèvement et celle de débordement du magna suivi de la rechute d'une partie de celle-ci le long du canal d'éruption.

15. Lorsque la montée et la descente du magma se répètent une deuxième et même une troisième fois, il se produit deux ou trois cirques concentriques. Si cependant la descente du magma en fusion subit un temps d'arrêt, on retrouvera sur la surface centrale du cirque des bords disposés en étages ou en terrasses.

16. La Lune nous fournit une preuve convaincante de ce mode de formation. On y constate que le fond des caldera est situé plus bas que le niveau de la périphérie et qu'il s'enfonce en entonnoir vers le eentre (fig. 38).

.17. On trouve à la surface de la Lune des caldera de toutes les dimensions; leurs parois peuvent se toucher extérieurement et même empiéter les unes sur les autres, d'où résultent des contours polygonaux, ce qui nous démontre que les cratères qui se réunissent en groupes distincts se sont formés en même temps.

18. La nature monogène de ces édifices volcaniques indique nettement que les foyers de magma sont localisés, et qu'ils s'épuisent rapidement, et en outre le rapprochement des cratères provient de ce que le gisement du foyer a été très superficiel.

19. Plus du tiers des grandes caldera de la Lune se distinguent par un cône d'éruption central, d'autres fois l'on a affaire à un sommet pourvu d'un cratère ou à un gi;oupe d'éminences coniques dont le volume n'est pas toujours en rapport avec les dimensions du cirque.

20. 11 est probable que ce cône s'est formé lorsque l'activité volcanique allait s'éteindre, tandis que le début de celle-ci se caractérise par la formation de la caldera.

21. La coïncidence des cônes relativement ])etits avec des cirques très vastes plaide également en faveur de la probabilité d'un foyer limité et peu profond.

22. La disposition des matériaux de la caldera dans le sens horizontal, indiquant une lave fluide qui s'est étalée sous l'effet de la pesanteur, contraste avec la disposition plutôt verticale du cône de l'éruption finale et peut s'expliquer en ce sens que le magma était devenu vers la fin moins fluide et par conséquent moins mobile, probablement chargé d'éléments solidifiés.

23 Le cirque ou caldera et le cône d'éruption correspondent donc à deux périodes nettement distinctes et successives de la même éruption.

24-25. Ce schéma peut s'appliquer à des milliers de cas et indique que tous ces foyers se sont rapidement épuisés, et toujours en deux actes.

26. Si l'activité avait persisté après la formation des cirques, même si elle avait été interrompue par des périodes fréquentes de repos, on retrouverait dans les différentes caldera des degrés successifs de l'accumulation des matériaux à l'intérieur de celle-ci, parce que le magma n'ayant pas eu le temps de se refroidir.

la lave serait restée fluide, tandis que Ton ne rencontre jamais que le cône central à pentes raides, qui se différencie nettement du reste de l'édifice. Une exception à cette règle nous est fournie par le Wargentin (fig. 36), dont le large bassin est rempli jusqu'au bord de magma solidifié.

27. Nous retrouvons dans l'espace de temps qui sépare les deux phases d'éruption des cirques lunaires la grande pause du premier épuisement, qui nous est apparue dans l'étude des volcans terrestres, et pendant laquelle le magma s'est solidifié avec mise [en liberté de l'énergie nécessaire pour provoquer la deuxième phase de l'éruption.

28. Cependant, à côté du grand nombre de foyers périphériques qui se rencontrent à la surface de la Lune, on observe quelques montagnes et des masses éruptives dont |les dimensionsj^sont si vastes, qu'il faut bien admettre que leur formation a été provoquée par l'action directe du grand foyer central.

Fig. 3q. — La double montagne éruptive — caldera et cône — avec l'aspect particulier sous lequel elle se présente le plus fréquemment parmi les créations du volcanisme sélénique.

29. Le fait que nous pouvons constater pour la Lune des iormations datant de cette période éruptive si intense qu'elle a mis fin définitivement à la mise en liberté des forces du foyer central,nous fournit un moyen de distinguer à la surface de la Terre entre les formations ignées datant du passé le plus lointain[de notre astre et les formations volcaniques, qui n'apparaissent que comme des îlots au milieu des autres formations géologiques.

30. Ce que nous voyons à la surface de la Lune, n'est pas la croûte de refroi-

dissement primitive, où apparaissent ça et là des éruptions plus ou moins considérables. Ce sont ces dernières qui, en se confondant, ont formé une couche très épaisse, qui constituent ce que l'on peut appeler « la cuirasse » de la Lune; et nous devons admettre une couche analogue pour la Terre, bien que nous ne puissions pas en constater Texistence.

31. Cette cuirasse date de la période des éruptions finales du foyer central, celle qu'en parlant du refroidissement du globe terrestre, nous avons appelée la période des catastrophes. D'un autre côté, il faut localiser à des profondeucs diverses dans la cuirasse les foyers qui ont produit la grande majorité des éruptions volcaniques.

FiG. 40. FiG. 41.

l'ormation des calderallunaircs suivant Nasmythjet Carpenter.

FiG. 43. — Ce croquis est destiné à montrer comment on pourrait se représenter les caldera lunaires et leurs relations avec laj^surface primitive de l'astre.

32. Les grands cirques de la Lune ne représentent donc pas, comme le croyait Nasmyth (fig. 40 et 41), des cratères creusés dans la surface, mais leurs parois sont constituées par la masse éruptive répandue à la surface de la cuirasse (fig. 42).

33. La rétraction par refroidissement du magma éruptif produit à la surface un réseau de fentes qui traversent aussi bien les plaines que les montagnes et les cratères profonds. Le développement considérable du réseau de fentes doit son existence à la consolidation rapide d'une épaisse couche de matière en fusion qui a recouvert toute la surface de la Lune.

34. Les fentes de refroidissement ne se produisent pas dans toutes les laves terrestres, et tous les volcans ne présentent pas de cônes parasitaires analogues à ceux des flancs de TËtna. On peut déterminer dans les figures 8, 9 et 10 les conditions qui favorisent leur formation.

35. Alors que l'élément volcanique a une importance secondaire à la surface de la Terre, il occupe à lui seul toute la surface de la Lune.

36. Les matières volcaniques terrestres se forment pendant la période finale de la lutte des forces volcaniques contre l'enveloppe de matières sédimentaires et métamorphiques accumulées au cours des siècles. Cette lulte ne s'est pas produite sur la Lune où, grâce à l'absence d'atmosphère, les gaz et les vapeurs aqueuses en se refroidissant n'ont pas donné naissance à des mers lunaires.

FiG. 43. — Rainures aux environs du cratère lunaire Triesenecker.

37. Pour autant que l'on puisse comparer morphologiquement les formations volcaniques de la Terre et celles de la Lune, on constate entre elles une analogie si marquée, que Ion peut admettre de part et d'autre l'identité du mode d'action des forces volcaniques; mais il résulte aussi de cette comparaison que l'étude de la surface de la Lune ne suffit pas à elle seule pour nous renseigner sur le volcanisme tellurique et ses productions.

38. Si cette comparaison pouvait se faire à l'aide des données d'une observation complète, on constaterait sans aucun doute que les formations volcaniques terrestres les plus considérables ne peuvent se mettre en parallèle avec les grandes Caldera de la Lune; tout au plus pourrait-on les comparer aux plus petits des cônes centraux de la Lune. La figure 44 nous montre le cirque Walter avec son groupe de cônes centraux; c'est là un mode de formation qui se répète souvent sur la surface de la Terre. On ne pourrait les attribuer à l'influence d'un réseau de fentes préexistantes qui aurait facilité la formation de ces nombreux cônes, puisque nulle part on ne peut en constater de traces; il faut donc, par analogie, aboutir à la même conclusion pour les volcans terrestres. On rencontre du reste à la surface de la Lune deux sortes de cônes d'éruption, selon que leur formation correspond à

la première phase ou à la deuxième de Téruplion, mais il n'est pas toujours possible de les distinguer dans la pratique. C'est entre ces deux phases que s'est produit à la surface de la Terre le dépôt des matières sédimentaires, de sorte que le cône d'ëruption, au lieu de se poser sur les parois de la caldera, se trouve placé sur des couches non volcaniques, constituées fréquemment par des couches sédimentaires très récentes.

FiG. 44. — Le cirque lunaire Walter (diamètre == 200 kil. environ).

Cette formation possède en son centre, au lieu d'un cône unique, tout un groupe de montagnes à caldera de divers types, dont l'ensemble marque probablement la deuxième période éruptive de longue durée du grand foyer sous-jacent.

39. En se basant sur le mode d'activité de quelques volcans terrestres, on pourrait concevoir des cratères raonogènes de grandes dimensions, résultats d'une longue série d'éruptions. Mais on ne les rencontre pas sur la Lune, et probablement n'exislent-ils pas sur la Terre. Ce que nous appelons ici des volcans en activité ne sont que des foyers périphériques en voie d'extinction graduelle, se prolongeant d'une façon exceptionnelle par suite d'une disposition spéciale du chenal d'éruption.

40. 11 est possible que même sur la Lune il y ait encore des foyers périphériques non complètement épuisés et pouvant donner lieu à de petites éruptions, mais il n'y a pas lieu de mettre en doute l'extinction totale de son foyer central.

41. On s'exposerait à l'insuccès si l'on voulait chercher à déduire des formes actuelles de la surface de la croûte terrestre, épaisse de plusieurs kilomètres et formée au cours d'une longue durée de siècles, l'évolution des processus dynamiques

qui ont accompagné la solidification de cette croûte planétaire et la constitution de sa cuirasse, même si on invoquait la comparaison de l'évolution lunaire.

42. En présence des immenses édifices (|ue l'on constate à la surface de notre satellite^ nous devons renoncer à l'idée de vouloir chercher la cause de la formation des édifices volcaniques récents relativement si peu importants, dans la production de fentes qui traverseraient toute l'épaisseur de la croûte solide, ou à la pénétration des eaux marines dans les profondeurs du foyer central, de même que nous ne pouvons attribuer la production des montagnes sédimentaires au ridement de l^ensemble de cette croûte si épaisse.

43. Le refroidissement du globe terrestre a été beaucoup plus lent que celui de la Lune, puisque le volume du premier est beaucoup plus considérable; il en résulte que sa cuirasse est plus épaisse. Mais il ne s'ensuit pas que les caldera terrestres doivent être les plus étendues, car l'activité éruptive qui parait se localiser dans un grand nombre de foj^ers périphériques limités, se manifeste sur les astres volumineux par un nombre relativement beaucoup plus considérable de.ces mêmes foyers éruptifs, et les édifices volcaniques de ces derniers ne doivent donc pas nécessairement présenter des dimensions plus considérables que ceux des astres moins volumineux.

44. La face actuelle de la Lune doit présenter une grande ressemblance avec celle que présentait autrefois la Terre après la période catastrophique, et avant que l'action de l'atmosphère et des agents fluvio-marins l'eût profondément transformée.

45. Les produits de l'action volcanique sur la Terre et sur la Lune se complètent à tel point qu'on ne peut entreprendre l'étude du volcanisme sans tenir compte de son effet sur chacun des deux astres.

Nous pouvons résumer ce qui précède par les conclusions suivantes : a) tous les cratères volcaniques présentent, à très peu d'exceptions près, le caractère monogène; b) parmi les formes éruptives actuelles, la forme caldera est prédominante; c) le type Somma- Vésuve se reproduit toujours; d) les centres éruptifs présentent le plus souvent deux phases d'activité; e) une durée de repos extrêmement longue suit la première phase, et l'on peut constater dans presque tous ces centres son antériorité à la deuxième phase; /) celle-ci se distingue de la première par la diminution de la quantité de matières éruptives et par leur fluidité beaucoup moins prononcée; g) l'épuisement des centres d'éruption se montre partout de façon manifeste.

Grâce à l'étude de la surface volcanique de la Lune, nous sommes amenés à conclure à la nécessité d'une cuirasse solidifiée pour la Terre et à considérer comme normale la formation raonogène des centres éruptifs, tandis qu'il faut admettre comme exceptionnelle la formation polygène, c'est-à-dire celle qui est le produit d'une activité se manifestant par intervalles avec de nombreuses pauses de durée relativement courte (pouvant toutefois dépasser l'espace de plusieurs siècles), et résultant de dispositions spéciales des couches externes. La conception géologique du volcanisme actuel doit reposer sur la théorie de foyers périphériques

nettement limites dans le temps et dans Tespace, dont Tactivitë se traduit par une éraption unique divisée en deux phases.

C*est donc la ceinture caldera et non le cône qui caractérise le phénomène ëruptit aussi bien sur la Terre que sur la Lune. D'un autre côté, le cratère n'est pas une forme essentielle pour la formation de la montagne monogène, elle ne fait qu'indiquer exceptionnellement le retrait d'une partie plus ou moins grande de matière éruptive vers l'intérieur, le long du chenal par lequel elle avait monté.

Il faut donc considérer comme le but principal des recherches vulcanologiques, la recherche dans les manifestations de l'activité éruptive, des modifications qui la différencient du processus normal, et des rapports entre l'édifice monogène de la première phase d'activité et les dimensions ainsi que la masse des produits plus récents du loyer éruptif.

Ce serait un réel danger pour le progrès des études vulcanologiques, que de vouloir continuer à guider les recherches dans le sens de la thèse que l'activité volcanique tend à maintenir une communication soit permanente soit intermittente entre le foyer intérieur du globe et sa surface. Nous ne pourrions nous joindre à ceux qui considèrent les volcans comme des soupapes de sûreté, que si l'observation méthodique venait à démontrer qu'il n'y a pas moyen de les considérer autrement.

Si donc nous nous voyons forcés d admettre la formation monogène des volcans terrestres aux dépens de foyers limités, nous devrons chercher à nou$ représenter la formation de ces foyers, sans cependant renoncer à l'idée de l'état primitif de fusion ignée du globe.

Nous avons déjà, dans des publications antérieures, exposé nos vues à ce sujet (^), de sorte que nous n'insistons pas ici sur la question.

Au point de départ de nos recherches nous nous sommes demandé si les centres d'éruption terrestres qui produisent les volcans ont toujours suivi la même évolution.

La réponse ne peut être affirmative que si les conditions de manifestation des forces éruptives sont toujours restées les mêmes. Il y eut une période pendant laquelle se produisaient à la surface de la Terre, durant un stade unique, des formations beaucoup plus gigantesques que celles de l'époque récente, et cela dans des régions où jusque-là l'activité volcanique ne s'était jamais manifestée, tandis qu'aujourd'hui celle-ci agit le plus souvent sur un sous-sol de matières éruptives plus anciennes. Cette période récente, qui nous parait s'étendre depuis le Crétacé jusqu'au Quaternaire, a produit toutes les couches volcaniques récentes, dont les centres d'éruption sont couronnés partiellement par des montagnes formées de roches éruptives.

Nous avons essayé de résumer les considérations qui précèdent, dans le schéma Muivant.

{*) Die Vutkanherge von Ecuador. Berlin, 1897. - Rin Wort ûbcr den Sitz der vulkanischen Kràjie in der iif^fnwart. Leipzig, 1901. — C/tàgr die Verbrettung der hauptsàchlichen Eruptionscentren und die sie kenn- ..tuhn0fiJen Vulkanherge in Sud-Amerika (Peterman's Mittkilungkn, 1902, Heft I.)

Classification des volcans d'après le point de vue génétique morpholeiifie.

A. Volcans dont le foyer s est épuisé par une seule période éruptive.