CHAPITRE XXVII

De Tactlon des eanx minérale» snr les rockes qii*ellc8 traversent.

Oatre les dépôts nombreux abandonnés par les eaui minérales, elles exercent encore une action bien marquée sur les parois des roches qu'elles traversent. Nous avons la conviction que la plupart des actions métamorphiques sont dues à des eaux thermales et non à des actions de fusion qui résulteraient de la chaleur seule.

On conçoit en eflet que ces eaux, partant des profondeurs du globe , se faisant jour à travers de nombreuses fractures pour surgir à la surface, il doive se former, pendant ce long trajet , des réactions très-différentes , selon la nature des terrains traversés. Gomme la composition chimique des eaux a dû changer avec les époques géologiques , la nature des dépôts a dû varier aussi , et donner lieu à des couches successives, lesquelles ont pu cependant se reproduire avec une certaine périodicité.

On ne peut douter de ces changements dans les eaux thermales, quand on considère attentivement la nature des dépôts produits à des périodes distinctes ; on reconnaît bientôt que ces dépôts ont été modifiés, et l'on doit supposer qu'à une époque antérieure à la nôtre , au lieu de calcaire et de silice , les eaux ont pu charrier des matières métalliques, que des réactions ou des phénomènes électriques ont

forcé de se déposer lentement sur les parois des fentes qui leur servaient d*issue. Quand on voit de nos jours Teau (herinale former des minerais de fer, enduire des corps de silice, abandonner, comme à Chaudesaigues, des masses de fer sulfuré qui se dispose en filons , tandis que les eaui n'en contiennent plus une trace à leur sortie, on est forcé d'admettre que la surface d'action chimique de la terre gagnant toujours en profondeur^ est maintenant arrivée à un point qui ne permet plus la formation de ces mêmes matières.

Il serait impossible, en considérant les filons comme résultant d'injections de bas en haut , d'expliquer d'abord une structure par zones parallèles , et surtout de rendre raison de ces alternances ou inégalités de puissance et de richesse produites par certaines roches. H faut nécessairement, dctns ces circonstances, qui sont à la vérité exceptionnelles, supposer un liquide qui serait resté longtemps en contact avec les roches. M. Lyell admet que, dans ce cas, à la suite de nombreuses secousses de tremblement de terre , les fentes prin^itivement formées se sont rapprochées , mais inégalement , c'est-à-dire que les roches les plus tendres se sont resserrées plus que les autres, et que le filon s'est trouvé de cette manière étranglé et dilaté tour à tour. M. Fournet donne une explication qui semble plus naturelle, en faisant remarquer que ce sont principalement les roches calcaires qui contiennent le plus de métaux , et il admet que la solution étant acide, elle a corrodé les roches solubles, de manière à élargir les endroits où elles se trouvaient en contact avec elle, ou bien la dissolution renfermant les métaux à l'état salin, laissait précipiter le minerai à mesure qu'elle se saturait de calcaire. Ce qui prouve encore cette action du liquide sur le calcaire, c'est que , dans quelques gttes on

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a trouvé de gros fragments de carbonate de chaux, dont les angles émoussés et arrondis démontraient l'action d'un acide, d*une manière d'autant plus évidente que les parties schisteuses incluses étaient en relief sur la surface lisse des blocs. Peut-être aussi, comme le dit lui-même M. Fournet, ne doit-on voir , dans ces inégalités de richesse , autre chose que ces attractions de cristallisations produites par des forces électro-chimiques, vers la détermination desquelles les travaux de M. Becquerel nous mènent à grands pas.

Il est vrai de dire que depuis répo<|ue où M. Fournet attribuait cette importance aux eaux minérales dans la création des Glons métallifères, son opinion a complélement changé et que le plutonisme le plus absolu a pris dans ses idées la place des réactions thermales des eaux , mais ce changement dans l'opinion d'un savant géologue, ne peut en apporter aucun dans le grand travail de la nature.

En dehors même des filons métallifères, l'action des eaux minérales se montre partout. Une très-ancienne expérience prouve que le sel marin , quand il est en contact avec une roche calcaire humide , donne lieu à des efDorescences de carbonate de soude. Nous avons rencontré plusieurs fois ces cristaux aciculaires de Natron sur les calcaires lacustres, lesquels , selon nous , doivent leur existence à des sources minérales. A Saint-Nectaire, nous avons vu le granité fortement altéré par le passage des eaux. Le feldspath était mou, complètement altéré.

M. Razoumowski dit que le granité de Carisbad est altéré par les eaux minérales, qu'il devient stéatiteux et que l'eau attaque des rochers entiers qui ont alors l'air d'être pourris. C'est encore à l'action de ces eaux qu'il faut attribuer une brèche siliceuse à fragments de granité , de silex » de

pétrosilex et de jaspe. Cette roche renferme des pyrites , elle est recouverte de pisolithes. On la trouve en fragments détachés au nord du château de Garisbad.

Nous citerons encore les sources décrites par M. Shephered {Americ journal ofsci.^ 1851 , t. 12, p. 153). Elles sont situées en Californie, ce pays des merveilles de loute espèce , et nous donnent à la fois un exemple de la puissance des eaux minérales , de leur abondance , et de leur action sur les roches environnantes. Ce sont les véritables geysers de la vallée Pluton et de la vallée de Napa. Dans une partie de cette dernière vallée, plus de vingt sources sont réunies sur une espèce de quelques centaines de mètres. Leur température est comprise entre 33^ et 65^ , et celle de chaque source varie souvent. Ailleurs , au pied du mont Sainte-Hélène , les sources ont disparu , mais le sol est encore chaud. Plus au nord-ouest, au bord de la rivière Pluton, on voit deux ou trois cents sources chaudes dons un espace d'environ deux kilomètres carrés, lesquelles envoient dans l'atmosphère une épaisse colonne de vapeur. Autour des orifices des sources, il se forme des cônes de matières terreuses, de sel et de soufre produit par la décomposition de rhydrogène sulfuré. Ce gaz est en quantité telle, que lorsque les sources sortent dans la rivière , les eaux sont colorées en blanc par le dépôt du soufre. Quelques-uns de ces cônes sont de grandes chaudières, à l'intérieur desquelles s'agitent des matières en ébuUitîon. Plusieurs de ces sources singulières sont désignées sous des noms tels que Agassiz'$ maelslrom^ ou SilUman*s fountain. »

<f Ces sources ont une grande action sur les roches environnantes : elles désagrègent les porphyres et les granités, elles changent les jaspes en matières terreuses , et le feld-

spath en alun. Elles paraissent siliciGer le bois ou le changer en lignite. » M. Shephered dit avoir trouvé des gouttes d'un liquide fortement réfringent qui lui fait croire que sous les influences exercées par ces sources , le charbon peut se changer en diamant. »

L'auteur a reconnu la présence de cette action thermale le long de la côte de l'océan Pacifique , sur une longueur de deux à trois cents kilomètres. Nous n'oserions pas, comme M. Shephered, attribuer aux sources thermales la formation du diamant, nous n'avons aucune donnée sur Torigine de cette brillante espèce minérale, mais il est tout aussi raisonnable de Tattribuer à des sources que de le considérer comme un produit entièrement plutonique.

Les geysers de la Californie, comme ceux de l'Islande, sont les restes des grands phénomènes produits autrefois par les sources thermales.

M. Magnus a prouvé par de nombreuses expériences que la vapeur qui s'échappe des dissolutions salines possède une température plus élevée que la vapeur d'eau ordinaire. Il est donc probable que les eaux minérales chargées de différents sels ont produit autrefois des vapeurs très-chiudes dont la pression augmentait encore la température. Ces vapeurs ont dû exercer des actions marquées sur les roches qu'elles traversaient.

L'acide carbonique que les premières eaux minérales ont dégagé , s'est certainement répandu dans une atmosphère plus dense et plu? étendue que celle qui enveloppe aujourd'hui notre globe. Dès lors , sous celte pression plus forte, les eaux courantes et celles de la mer ont dû en dissoudre de plus grandes proportions. Or cet acide est un des agents de destruction les plus énergiques. Les roches primitives

ont dû céder bien vite à des eaux qui en étaient chargt'^es; en sorte que les eaux niinérales, tout en constituant d ^immenses terrains de sédiments chimiques, ont dû aussi contribuer largement aux dépôts sédimentaires des terrains de transition.

Il est quelquefois très- difficile de concevoir comment la silice et quelques autres principes auraient pu pénétrer après coup dans les cavités des roches. Comment supposer que le carbonate de chaux , que Tarragonite , que les zéolithés et surtout ces nombreux nodules de silice ordinairement désignés sous le nom d'agathes, ont pu venir remplir des cavités préexistantes depuis longtemps. Si ces cavités remplies se trouvaient à la surface des roches, si Ton pouvait découvrir quelques fissures, ou enfin la possibilité d'infiltrations, on serait en droit d'établir cette succession ; mais souvent ces nodules existent au centre de grosses masses, au milieu même de massifs évidemment éruptifs , et alors comment concevoir l'arrivée ultérieure des minéraux qui constituent ces nodules! Autant vaudrait dire que ces m('uilites en rognons que l'on trouve dans les marnes tertiaires et qui se clivent suivant les feuillets de la marne , n'y ont pénétré qu'après la consolidation de cette dernière.

Toutes les observations que nous avons faites sur les roches évidemment éruplives , nous ont prouvé que ces roches ne sont presque jamais sorties sans frayer des issues à des sources minérales. Des eaux chargées de principes divers ont accompagné toutes ces émissions , de granité , de porphyre, de trachyte , de basalte ; la silice, Talumine , le carbonate de chaux , le fer et plusieurs autres matières minérales ont dû se mélanger dans la matière de l'éruption , subir toutes les modifications de la pression et de la tempe-

rature, et donner naissance parées actions combinées à ces nodules variés qui , si fréquemment , ont jeté la discorde dans le camp des anciens géologues et dans celui des géologues actuels.

La présence du quartz, de la baryte sulfatée, des chant fluatée et carbonatée dans les grès ou arkoses qui touchent le granité, la liaison intime de ce grèsè fragments cristallins d*orlhose avec le granité sous-jacent, l'apparition fréquente de rhydroxyde de fer, sont autant de motifs qui font croire à la coopération des eaux minérales dans la création de cette roche.

L'acide sulfhydrique qui se dégage des sources minérales et des solfatares produit des effets très-remarquables sur les roches voisines , et contribue puissamment à leur métamorphisme.

M. Coquand, dans son beau travail sur la géologie de la Toscane , a cité la source de Montdragon dans le royaume de Naples , comme ayant la propriété de couvrir d'elllorescences gypseuses , alumineuses et ferrugineuses , parsemées de poussière de soufre , les pierres calcaires et les tufs qui les avoisinent. Et pourtant, dit M. Coquand , le seul principe volatil qui se dégage de ces eaux est Thydrogène sulfuré, et celui-ci suffit pour donner naissance aux sulfates de chaux, d'alumine et de fer, ainsi qu'au soufre en nature.

M. Coquand décrit avec détail dans ce Mémoire la transformation lente et continue du calcaire en gypse; il en suit les progrès et conclut de ces actions hydro-thermales contemporaines, au mode de formation des gypses des Alpes et d'autres contrées.

L'origine des alunites est la même que celle des gypses. <c Le secret de cette origine, dit M. Coquand , est trahi par

llnduction et par la comparaison des eiïets qui se reproduisent aujourd'hui dans les solfatares , bien que les laboratoires d'activité incessante que l'on remarque dans ces dernières aient à peu près disparu dans les alunières ; car leur influence expirante consiste en quelques sources thermales qui sourdent dans le voisinage et qui semblent exister là tout exprès pour soulever le voile qui couvre les mystères d'une transformation opérée sous des conditions que nous n'avons pas le pouvoir de reproduire ; mais leur position au milieu de couches sédimentaires dont les caractères normaux n'ont été changés que sur les points mêmes où on observe la pierre d'alun, indique suffisamment que cette substance minérale n'est qu'un produit épigénique dû è la réaction de l'acide sulfurique sur des roches qui contenaient déjà les deux autres principes constituants de Valunile , c'est-à-dire l'alumine et la potasse. » {Bull, de la Soc. géol.^ 2^ série, t. 6, p. 130.)

La réaction des eaux minérales sur les roches de contact a lieu aujourd'hui d'une manière très-énergique dans les lagonis de la Toscane ; il se forme du gypse, du quartz résinite , des borates , etc., par la réaction des vapeurs sur les roches qu'elles traversent , et ces soffioni ne sont plus que les restes de ceux qui existaient autrefois dans la contrée.

Les dégagements d'hydrogène sulfuré fréquents dans cette partie métallifère de la Toscane où se trouvent les lagonis réagissent aussi sur les roches pour donner naissance à des gypses et à d'autres minéraux.

Une des grandes didérences qui existent entre les laves modernes et les basaltes consiste , comme l'a très-bien fait remarquer M. Delesse , en ce que cette dernière roche contient de l'eau. Cette difTérence de composition se poursuit

SG

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jusque dans les réactions métamorphiques occasionnées par ces deux produits volcaniques. Nous avons toujours vu la lave quand elle recouvre un terrain, ou mieux encore si elle le traverse , réagir pjir sa chaleur, peroxyder le fer, cuire Targile , modifier le calcaire. Le basalte au contraire n'a eu d'action que par IVau minérale qu'il a amenée avec lui des profondeurs de la terre ; il n'a pas calciné, il a réagi par les principes de l'eau, en donnant naissance à de la silice» à de l'arragonite, à de l'hydrate de fer, à des zéolithes, en un mot, à des minéraux que la température seule, quelque active qu'elle soit, ne peut jamais produire sans le concours de l'eau. Nous pourrions rapporter de bien nombreux exemples qui grossiraient inutilement ce volume , nous préférons renvoyer le lecteur à l'important travail de M. Delesse sur le métamorphisme des roches.