CHAPITRE XXX

Bès rapports qui existent entre les émanations Toleaniqnc et les sources thennales.

M. E« de Beaumont a .très^judicîeaseroent observé qae les éruptions volcaniques amenaient à U surface du sol » d'une part , des roches en fusion , den laves et tous leurs accessoires ; ce sont des produite volcaniques à la manière des laves , et de J*autre , des matières volatilisées ou entraînées à Tétat moléculaire , deJa vapeur d'eau , des gaz, des sels , etc. ; ce sont des produits volcaniques à la ma-nière du soufre.

a On voit, dit le savant géologue que nous venons de citer 9 en remontant le cours des périodes géologiques , que les matières volcaniques à la manière des laves deviennent de plus enf)lu3 riches on silice, et que les matières volcaniques à la manière du soufre deviennent de plus en plus variées. Ces dernières sont des produits de la voie humide , de même que les produits ^les sources thermales sont ceui de la chaleur. La plupart des filons métalliques paraissent s'y rapporter. »

Dans ce même travail, M. E. de Beaamont a fait remarquer la connexion qni existe entre les émanations volcaniques à la manière du soufre , les sources minérales ei les filons métallifères. Ce sont les mêmes corps simples qui entrent dans les combinaisons minérales que Ton y rencontre , car dans la liste des éléments qui font partie des

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émanations et non des injections volcaniques , lesquels sont au nombre de dix-neuf, trois seulement , le cobalt, le plomb et le sélénium (1) , manquent à la liste des corps simples connus dans les eaux minérales. Ces trois corps, du reste , ne figurent que pour de faibles proportions dans les produits volcaniques.

a Les produits volcaniques à la manière du soufre , et ceux des eaux minérales, ne diffèrent que par la forme extérieure des phénomènes qui les amènent h la surface du globe. Ils ont au fond la même origine et ne constituent pas deux classes nettement distinctes. »

« Les vapeurs qui se dégagent , soit des laves qui se refroidissent, soit des fissures des cratères, produisent quelquefois , en se condensant, des filets d'eau chaude chargée de différents sels qui sont de véritables sources thermales. Un grand nombre de sources thermales ont probablement une origine de ce genre. Elles proviennent, comme les émanations volcaniques, d'une distillation et d'une sublimation naturelles. Ce serait une supposition gratuite que d'admettre en géologie la sublimation isolée f la sublimalion sèche de telle ou telle substance qui parait avoir joué ttn rôle dans un phénomène particulier. La nature ne nous offre pas d'exemple de phénomènes de ce genre. Mais une sublimation , une distillation , un entraînement moléculaire, ayant la vapeur d'eau ou Teau condensée pour auxiliaire et pour véhicule , sont des phénomènes dont les exemples abondent sous nos yeux et qui peuvent même

(1) Depuis répoque où M. Élîe de Beaumont écrivait ces lignes, des traces de coball ei de plomb ont élé signalées dans quelques eanx minérales.

avoir été plus fréquents et plus variés encore pendant les périodes géologiques qu'ils ne le sont de nos jours. »

Cette analogie des sources minérales et des émanations volcaniques devient plus frappante encore quand on en considère les produits. Le soufre qui ne cristallise pas sous la même forme par la voie sèche ou par la voie humide , offre le même système cristallin quand il est abandonné par les eaux minérales ou produit par les émanations des volcans; le gypse qui cristallise dans les fissures de certains cratères et celui que nous avons trouvé en Auvergne , dans les fissures des basaltes , est hydraté comme celui des eaux minérales.

L'opinion qu'une grande partie des filons métallifères ne sont autre chose que la trace des conduits par lesquels les eaux minérales arrivaient et arrivent encore à la surCire da globe, a été émise par nous, dès Tannée 1836, par suite de nos études sur les filons et les eaux minérales de l'Auvergne. Cette opinion , qui , peut-être, n'était pas nouvelle^ a été consacrée, depuis lors, par un grand nombre de savants et surtout par un éminent géologue dont nous rapporterons ici les propres expressions.

<x Le plus souvent, dit M. E. de Beaumont, nous ne voyons , dans les produits des eaux minérales , que la partie des dépôts qui se forme à l'extérieur. Cependant nous pouvons observer aussi les stalactites et les stalagmites auxquelles certaines sources donnent naissance dans différentes grottes et les incrustations que certaines eaux produisent dans les tuyaux de conduite. Il est indubitable que si nous pouvions pénétrer dans les conduits suivis par les sources minérales et par les émanations volcaniques , nous les verrions fréquemment incrustés de dépôts analogues. Or, ces

incrb^tatioDS auraient nécessairement la plus grande ressemblance 9 tant pour la composition que pour la forme, avec les filons métalliques ordinaires , tels que ceux où le soufre» Tarsenic , le quartz, la baryte sulfatée, la chaux carbonatée, jouent un rôle important. La liste des corps simples trouvés dans les émanations volcaniques et dans les sources thermales et celles des corps simples trouvés dans les filons ordinaires , et la ressemblance des combinaisons dans lesquelles les mêmes corps y sont engagés , conduisent naturellement à cette conclusion qui vient corroborer l'analogie signalée depuis longtemps dans les relations qui existent d'une part entre les sources minérales et certaines roches éruptives , et de l'autre entre les filons métalliques ordinaires et des roches du même genre. »

a Une des circonstances qui portent à penser que beaucoup de filons ne sont que des dépôts opérés par les eaux minérales dans les fissures qu'elles parcouraient , c'est le gisement même de ces filons qui , à prendre la chose dans son ensemble , est tout à fait analogue à celui des eaux minérales. Les eaux minérales, en général , se trouvent plus particulièrement dans les contrées oiî il y a eu des éruptions volcaniques, ou du moins dans les contrées dont le sol est bouleversé. Or c'est là précisément le gisement général des filons ; ils se trouvent principalement dans les contrées dont le sol est disloqué, et ils y sont groupés dans le voisinage des roches éruptives. La différence principale consiste en ce que les sources thermales sont coordonnées à des roches éruptives modernes, tandis que les filons sont coordonnés à des roches éruptives plus anciennes. »

» Les filons dont la nature et la structure rappellent les dépôts des eaux minérales sont plus visibles que les dépôts

formés par les eaai minérales actuelles , à cause des bouleversements qn*a éprouvés dans beaucoup de cas le sol qui les renferme, da la destruction partielle de l'ancienne surface de ce sol qui rend visible des parties situées originairement dans la profondeur et des secours offerts à l'observateur par les travaux des mines qui pénètrent dans leur intérieur. A la vérité, Tanalogie de ces Glons avec les dépôts d'eaux minérales ne peut se conclure que de leur étude minéraloj^ique. Les eaux qui les ont formés n'y circulent plus aujourd'hui, et si des eaux y circulent encore elles ne sont plus thermales. Les anciens foyers se sont refroidis, et l'activité intérieure a été reportée ailleurs. »

Chaque époque volcanique a déterminé l'émission de sources minérales plus ou moins abondantes. L'époque des volcans modernes en Auvergne a certainement contribué à ranimer des sources depuis longtem; s taries. On en a surtout des ex^emples sur le bord occidental de la Limagne.

En Italie, dans la Campanie surtout, les grandes masses de travertins sont postérieures aux éruptions des volcans. Ces travertins sont évidemment modernes, puisqu'ils reposent sur des tufs volcaniques, et sir Murchison conclut de ce qu'ils ne renferment que des restes d'animaux et de plantes terrestres, qu'ils se sont formés peu après Texhausseraent partiel ctTémersion de la Campanie, daus des lacs ou dans des marais qui avaient une grande étendue. « Tel est , dit le savant géologue que nous venons de citer, le travertin qui autour du lago dei Tarlari et de la solfatare, occupe un grand espace dans lequel ont été pris presque tous tes matériaux qui ont servi aux constructions de l'ancienne Rome ; tel est encore le travertin de certaines collines situées entre Ferentino et Vel Montone sur la route de Naples. »

On remarque dans cette circonstance comme dans beaucoup d'autres 9 la conneiion intime qui existe entre les volcans et les eauï thermales, entre les eflets plutoniens et les actions neptuniennes , qui , à toutes les époques géologiques, ont associé leurs efforts pour modifier la surface du globe.

« La plus grande partie des substances que les eaux mî* nérales et thermales contiennent « dit Cordier, étant analogue à celles qui s'exhalent soit des cratères pendant et après les éruptions, soit des courants de lave lorsqu'ils cristallisent, soit des solfatares, on doit croire qu'ils proviennent d'un réservoir commun. »

En effet, quand on songe à la masse de vapeur d*eau qui sort pendant les éruptions des volcans, quand d'un autre côté on réfléchit à la thermalité de certaines sources minérales, on ne peut s'empêcher de recoimattre la plus grande analogie entre ces deux phénomènes. La seule différence, c'est que les actions plutoniennes l'emportent dans le premier cas, tandis que dans le second ce sont les émissions neptuniennes qui apparaissent par suite de l'affaiblissement des premières.

Les rapports qui existent entre les émanations volcaniques et les eaux minérales sont surtout remarquables dans les solfatares. Celle de Vuloano a présenté à M. Deville da soufre sous trois états différents. « Au niveau de la mer, c'est de l'acide sulfhydrique à 88 degrés ; dans le cratère inférieur, c'est de la vapeur de soufre avec une très-faible quantité d'acide sulfureux, et la température y est de 95® & 96** ; enfin dans l'intérieur du grand cratère , le soufre brûle en arrivant à l'air et en produisant de l'acide sulfureux à une haute température. On y trouve du sulfure d'arsenic et de l'acide borique. »

Plusieurs fois on a transformé des solfatares en sources. DolomieUydans son Voyage aux Iles Ltj^ari «décrit un ruisseau àe Vile Pantellaria , formé par des vapeurs qui , à leur sortie de terre, passent sous une galerie, et à mesure qu'elles se refroidissent (lOrle contact de l'air, se condensent en gouttes <]ui coulant le long de ses parois, donnent naissance à ce petit ruisseau.

Breislak a décrit une source chaude artificielle établie sur la solfatare de Pouzzole. Les vapeurs condensées dans des tubes de roseaux réunissent leurs produits pour former une fontaine qui contient divers principes en solution.

«t Ayant examiné cette eau, dit Breislak, je la trouvai chargée d'hydrogène sulfuré , et contenant le muriale d'ammoniaque et les sulfates d'alumine et de fer. Ces vapeurs cependant ne se chargent de ces deux derniers sels qu*eQ circulant dans la tour et léchant la surface des murs revêtus de ces effloresceoces salines. La quantité d'eau fournie chaque jour par cette fontaine n*était jamais moindre de6 à 7 tonneaux de 480 bouteillf^s chacun (trois mètres cubes). »

Nulle part peut-être les relations des volcans , des salses, des solfatares et des eaux minérales, n*) sont plus apparentes qu'à la Nouvelle Zélande. L'isthme d'Aucland est le théâtre de tous ces phénomènes réunis. « On y rencontre, dît M. Hochstetter, un nombre vraiment extraordinaire de cônes d'éruption de 3 à 600 pieds, le plus souvent avec des cratères distincts, entourés de coulées de lave et rc^posant sur des couches de grès et de marnes tertiaires. L'action volcanique produit encore maintenant dans ces ties, des effets très-remarqnables. Un lac d'eau chaude nommé le Roto-Mahana est situé au milieu d'un sol rempli de sources chaudes, de solfatares , de volcans de boue, etc. Un tra-

?ail soaterrain incessant, envoie continuellement dans les airs des nuages de vapeurs. La température de l'eau du lac varie selon les endroits de 26 à 40®. Aucun animal ne peut y vivre ; ses bords seulement sont fréquentés par des légions d'oiseaux qui aiment à nicher sur ce sol toujours tiède. Au nord , à 80 pieds au-dessus du niveau du lac, est un \as(e bassin de 80 pieds de long et de 60 de large, rempli d'une eau limpide en état d'ébullition continuelle; sa température an bord est de Si""; des nuages de vapeurs tourbillonnent continuellement au-dessus de sa surface. Cette eau est souvent violemment projetée par-dessus les bords du bassin , et comme elle est fortement chargée de silice , elle en a formé des dépôts considérables qui s'étendent jusqu'au lac en gradins d'une éclatante blancheur. Il parait fort probable que bien des dépôts sidérolitiques dont l'origine estt encore douteuse ont été formés d'une manière analogue. Au sud du lac est un autre bassin plus petit, dont l'eau bouillante est projetée par intervalles à 30 et 40 pieds de hauteur. Sur ce seul point , on ne compte pas moins de 25 grandes sources d eau bouillante et beaucoup de plus petites. » [Allas géologique delà Nouvelle Zélande, 1863.)

La présence des filons de quartz résinite dans la plupart des pépérites de l'Auvergne, de l'Islande et de plusieurs autres contrées , le gisement des opales dans les terrains trachy tiques de la Hongrie, le ciment de mésotype qui relie les grains de wakite sur les bords de la rivière d'Allier, tout près des sources minérales qui existent encore , tous ces faits témoignent des relations qui existent entre les phénomènes volcaniques et l'émission des sources thermales.

Souvent les déjections des volcans sont les mêmes que celles des sources , avec cette différence cependant que dans

les volcans Teau s'échappe en vapeur sans pouvoir se condenser à sa sortie, tandis qu'elle sort liquide dans les sources minérales.

Les volcans produisent aussi des boues plus ou moins minérales, des éruptions boueuses combustibles comme le moya des Cordillères et des principes organiques et bitumineux qu'ils puisent très-certainement au-dessous des roches primitives.

La connexion des phénomènes volcaniques et des sources thermales est si intime , que des éruptions volcaniques d'une date très-ancienne peuvent encore exercer à l'époque actuelle une influence marquée sur la thermalité des sources. M. Uaubrée en a cité un exemple dans son mémoire sur la température des sources dans la vallée du Rhin, dans la chaîne des Vosges et au KaisersthuI {Soc. d'hisi. naivrelle de Strasbourg^ séance du 13 novembre 1848.) Après avoir recherché les relations qui existent entre la température movenne de l'air et celle des sources, M. Daubrée reconfiait que les sources du massif de KaisersthuI, lequel est, comme on le sait, composé de basalte et de dolérite, piésentent une anomalie remarquable. « En faisant la moyenne de leur température (sauf deux qui sont thermales) on trouve qu'il y a une différence de 2^ 6 en leur faveur sur la température moyenne de l'air, ce qui peut s'expliquer par un état thermométrique du basalte semblable à celui de Neuffen en Wurtemberg où la température croit de 1^ par 10"°, 5 d'enfoncement. »

« En résumé , ajoute M. Daubrée , la température en dehors du massif basaltique du KaisersthuI , est assez uniforme pour que la source dont la température dépasse seulement de 2^ la température moyenne des sources de même

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latitude, décèle avec certitude une dislocation locale dans la structure du sol ; ces^ourcea participent donc déjà au gisement des sources thermales dans la catégorie desquelles on doit les ranger. »

Enfin on retrouve partout les relations de l'eau avec les roches plotoniques et Aeolcaniques. En effet, ce n*eat guère que dans les laves modernes que l'eau de combinaison disparaît. Les basaltes, les granités en contiennent; certaines serpentines en contiennent jusqu'à 10 pour cent. Or si leaa confinée dans l'écorce du globe ou plu« souvent Teaii minérale provenant de ses profondeurs^ pu encore jouer un r6le important pendanties éruptions basaltiques , à plus forte raison lorsque la croûte solide de la terre était moins épaisse, •Peau thermale a-t^elle dû intervenir, il est certain puur nous que les laves actuelles sortent de profondeurs plus grandes que les roches éruptives qui leur sont antérieures , et pourtant la présence de Teau pendant les éruptions se -manifeste encore d'une manière très-énergique.

>l]ne remarque des plus importantes a été faite «par M. Delesse k la suite de très-nombreuses observations : c'est que a la lave seule porte avec elle et dans son m^'ta- 4iiorphisme le cachet d'une origine ignée bien évidente. »

» Le trapp et les roches ayant pour base un feldspath hydraté du sixième système peuvent présenter à la fois des traces d'une action aqueuse et d'une action ignée, mais si Ton fait exception pour le basalte, le rôle principal appartient généralement à l'action aqueuse. En effet , ces roches n'ont jamais fait subir aucune altération à des substances qui se trouvent à leur contact et qui sont cependant trèsfaciles à décomposer par la chaleur ; comme d'un autre c6të elles ont été très-Quides, non-seulement à de grandes pro-

ÉHANATlOIfS TOLCANIdCES. KH

fondeurs « mais même à* la surface de la terre sur laquelle elles se sont épanchées en nappes immenses, il faut adaietlre^ qu Viles peuvent devenir entièrement plastiques sans être amenée» à I*élat de Tusion ignée» Je sui» porté à* croire, qii'elles sont sasceptibles- de former avec Teaa , aidée par la pression et par une cbalenr même modérée , une pâte boueuse très-fluide ; cette p&te pourrait se comparer à un mortier ; c'est seulement en devenant cristalline et en perdant une partie de son eau qu'elle aurait pris sa dureté et sa granle cohésion. »

« D*un autre côté, nous avons vu que le granité, quand bien même il a fait éruption à Tétat fluide, n'a pas toujours fait subir d'altération aux roches par-dessus lesquelles il s'est déversé , ni à celles qu'il traverse sous forme de filons. Le métamorphisme à son contact est, en tous cas, très-différent de celui des laves. Par conséquent il faut nécessairement admettre que le granité peut, comme le trapp , devenir plastique sans passer parla fusion ignée, telle qu'on la connaît dans les laves. »

« Ces conclusions théoriques s'écartent beaucoup, il est vrai , des idées qui sont généralement adoptées sur l'origine des roches éruptives; elles paraissent cependant se déduire immédiatement des études qui viennent d'être faites sur le métamorphisme. » (Delesse, Etudes sur le métamorphisme des roches^ p. 403 et 404. )

Nous devons ajouter a» conclusions du savant géologue que nous venons de citer , que nos études spéciales sur le rôle que les eaui thermo-minérales ont rempli en géologie, viennent appuyer cette manière de voir en introduisant dans les diverses périodes de la formation des terrains , l'action

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incessante des eaax minéralisées et de la yapenr souvent comprimée.

La différence de réaction sar les roches encaissantes exercée par les laves d'ane part et par les basaltes de Taotre est aussi pleinement confirmée par tontes les observations que nous avons pu faire sur le massif central de la France.