CHAPITRE

Avant que la chaleur propre du globe fut constatée au thermomèlre, on a rattaché les éruptions des volcans à des actions chimiques locales, telles que des combustions de houille, de pétrole ou de pyrite. Mais dès 1798, la situation sur le granité même, des petits volcans de la France centrale conduisit Dolomieu à reconnaître que le siège de l'action volcanique réside au-dessous du granité et par conséquent, dans des régions plus profondes que tous les gisements connus de combustibles minéraux. Ainsi étaient mises décote des suppositions depuis longtemps accréditées, même encore dans la doctrine de Werner, qui rattachait les phénomènes des volcans à des incendies souterrains, analogues à ceux dont beaucoup de houillères sont le théâtre.

Cordier, préoccupé surtout des changements que le globe terrestre doit subir, par suite de son refroidissement spontané^ voyait dans cette contraction même la cause d'une pression qui, de temps à l'autre, refoulerait jusqu'à la surface les matières fondues de l'intérieur. D'après Alexis Pcrrcy, les éruptions seraient déterminées par des sortes de

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marées, que le liquide igné interne éprouverait, par l'effet des attractions luno-solaires. M. W. L. Green*, qui a fait des études si approfondies sur les volcans hawaïens, estime aussi que dans les éruptions de cet archipel la vapeur d'eau ne jouerait qu'un rôle secondaire.

A la suite de son immortelle découverte, Davy attribua la cause des volcans à l'oxydation, par une infiltra tion d'eau, de métaux alcalins et alcalino-terreux qui se trouveraient au-dessous de Tenvcloppe du globe et dont les oxydes constituent les principales bases des laves.

L'accroissement de température ayant été constaté jusqu'aux plus grandes profondeurs que le thermomètre ait pu atteindre, il est impossible de ne pas tenir grand compte de la température propre du globe. Loin d'être particulier aux régions volcaniques, cet accroissement est tout à fait général. C'est là un fait positif, d'une importance capitale, pour l'explication de tous les phénomènes internes du globe.

Tout tend à faire admettre que cet accroissement s'étend bien au delà des limites de nos observations directes. Lors même qu'il ne se poursuivrait que jusqu'à une profondeur relativement faible, à 40 ou 50 kilomètres seulement, elle suffirait pour maintenir à l'état de fusion les principales roches silicatées que nous connaissons, notamment les basaltes et les trachytes.

Notre globe, suivant les grandes conceptions de Descartes, de Kant et de Laplace, parait avoir passé, de même que le soleil, par une température très élevée, et la chaleur propre qu'il possède aujourd'hui parait être la conséquence de cette haute température initiale.

On a supposé que la masse intérieure, jusqu'au centre, est encore très chaude, peut-être à l'état de fusion ou même de

*■ The volcanic pyobleniM, 1834.

gaz. Lors même qu'il en serait ainsi, la nature peu conductrice de l'écorce empêcherait de s'en apercevoir, en conlribuant, avec la grosseur de la masse, à l'extrême lenteur du refroidissement. Au contraire, certains calculs astronomiques, dont la base, il est vrai, n'est pas indiscutable, ont porté à supposer que l'intérieur du globe devait être refroidi et solidifié a peu prés en totalité. Quand il s'agit de régions absolument inaccessibles, on est malheureusement réduit à de simples hypothèses. Quoiqu'il en soit, et lors même que les régions intérieures seraient solidifiées, les éruptions volcaniques prouvent qu'il reste encore à l'état de fusion, des parties formant une couche continue ou discontinue, à la manière de lacs intérieurs.

Quant à l'eau qui se dégage si abondamment comme on l'a vu plus haut, tome I, pages 409 et suivantes, une idée simple est qu'elle est emprisonnée sous le granité depuis la formation de celui-ci. Cette eau originaire s'échapperait des masses graduellement refroidies et consolidées, par un phénomène de rochage, comme il arrive pour des métaux qui, comme l'argent, rejettent brusquement, en se solidifiant, l'oxygène qu'ils tenaient en dissolution. On a de même reconnu l'absorption de matières gazeuses par les silicates fondus à haute température, qui les retiennent par occlusion \ C'était notamment l'opinion de Humboldt, qui fut adoptée par Élie de Beaumont, d'Omalius et d'autres géologues, à la suite de ces maîtres.

Mais on peut admettre, avec plus de probabilité, que cette eau est alimentée par des infiltrations partant de la surface.

Cette idée, émise dès l'antiquité, a été adoptée par l'abbé

* Le savant mélallurgiste Lothian Bell a insisté récemment sur la connexion de ces faits avec l'activité volcanique, Journal of Iron and Sleet Itutituie. 1881 , p. 532.

Nollel*, par Buffon', parBergiTiann',el par d'autres*. Elle est motivée d'abord par la grande quantité d'eau qui se dégage des bouches volcaniques.

La distribution des volcans sur le globe est tout a fait d'accord avec cette manière de voir, que l'Océan est un facteur de leurs éruptions. Au milieu de la répartition des volcans, depuis les régions polaires boréales et australes jusque dans les latitudes tempérées et sous Téquateur, il est un fait général qui a depuis longtemps frappé les observateurs, c'est leur voisinage de la mer, qu'ils soient dans des îles ou sur le littoral comme on l'a vu plus haut*. Le cercle volcanique du Pacifique forme l'un des traits les plus remarquables de la géographie générale.

Le fait même de ces alignements s'accorde avec l'idée que les volcans sont des sources, d'eaux, jaillissant de grandes cassures de l'écorce du globe.

La nature chimique des émanations volcaniques confirme pleinement l'idée d'une collaboration profonde de l'eau de la mer, au moins dans la plupart des cas. C'est ce que montre, outre la prépondérance de l'eau qui compose plus des 999 millièmes des émanations des volcans, celle des chlorures, particulièrement du chlorure de sodium, ainsi que celle de combinaisons sulfurées. Les gaz combustibles et hydrogénés, tels que ceux que M. Fouqué a étudiés à Santorin en 1867*, paraissent provenir de la dissociation de l'eau et leur présence vient à l'appui de cette supposition.

Dans les éruptions aqueuses qui eurent lieu à Nisyros,

* Rappelé par Gordier.

* Quatrième époque de la nature.

s Opuicules, t. III, p. 184.

^ Voir aussi le mémoire de H. Angelot, Bulletin de la Société géologique de France, t. XIII, p. 179.

^ T. I, p. 407 et suivantes.

^ Comptes rendus, t. LXII, p. 00.

près Tile de Cos, en 1875, un ruisseau d*eau salée accompagné de projections de pierres, fut suivi, d'après M. Gorceix, pendant trois jours, de fréquentes éruptions de boue fluide, dont la quantité rejetée dépassa 50000 mètres cubes. Sa principale différence avec l'eau de la Méditerranée consistait en une proportion beaucoup plus grande de chlorure de calcium. Dans ce cas, le rôle de l'eau de mer parait évident.

Quant au mécanisme de l'infiltration, Gay-Lussac a fait observer qu'il ne pouvait se produire par des fissures ouvertes, dans lesquelles l'eau serait au contraire refoulée par les pressions intérieures.

Mais des expériences qui ont été données avec détails dans un autre ouvrage* ont prouvé que, sous l'influence de la capillarité, Teau peut s'infiltrer au travers des matières poreuses, telles que les roches, malgré une forte contrepression de vapeur.

D'ailleurs des explosions, telles que celles du Tambora en 1815 et du Kraka tau en 1883% paraissent bien correspondre à la vaporisation, subite et à haute température, de grandes quantités d'eau.

Comme M. Stanislas Meunier l'a signalé, on les comprendrait en supposant la chute subite, dans des réservoirs très chauds, de roches déjà imprégnées de l'eau de carrière, qui ne manque même pas dans les roches cristallines'.

Cordier mentionnait la découverte de volcans que venait de faire Abel de Rémusat dans l'Asie centrale, comme le dernier coup porté à l'hypothèse de l'infiltration*. Or il résulte d'explorations récentes que ces prétendus volcans ne sont autres que des houillères embrasées, comme l'a

* Géologie expérimentale, p. 235 & 246.

* Voir le 1. 1 du présent ouvrage, p. 412.

5 Comptes rendus t. XCVII, 1820. p. 1230.

* Annales des Mines l'" série, t. V, p. 140.

établi M. Mouchketoff \ Les localités signalées par Humboldt comme centre de l'activité volcanique, c'est-à-dire les environs des villes Ouroundschi, Tourfan, Koutcha et Kouldja, sont situées sur des couches jurassiques et en partie liasiques, où abonde un combustible voisin de la houille, qui alimente ici, comme dans bien d'autres pays, de vastes incendies souterrains.

Il faut toutefois faire une réserve à l'égard du volcan situé au nord-est de la Mandchourie, et dont une éruption de 1721 est décrite dans un manuscrit chinois*.

Outre qu'il est bien diffîcile de concevoir comment un corps aussi volatil que l'eau aurait été retenu, en telle abondance, par les masses centrales à leur haute température originelle, bien d'autres objections se présentent à l'esprit.

Ainsi, comment comprendre la localisation presque exceptionnelle d'un phénomène qui, dans l'idée d'un rochage, devrait se manifester partout? Comment rendre compte d'un écoulement, tel que celui du Stromboli, qui depuis plus de vingt siècles paraît se poursuivre, sans autres variations que celles qui correspondent aux oscillations de la pression atmosphérique?

La sortie maintes fois constatée, dans certaines salses, de torrents de boues chaudes et sulfurées, nous fait assister en quelque sorte à une étape intermédiaire de l'eau revenant des régions profondes.

Si l'état d'activité est exceptionnel dans l'histoire des volcans, cela peut résulter des obstacles que les infiltrations rencontrent dans les régions souterraines, surtout pour les volcans très élevés. Ce n'est sans doute pas fortuitement que

* Bulletin de V Académie des Sciences de Saint- Pélerêbourg, 1877, t..XXin, p. 70. ' Bulletin de la Société géologique de France^ S* série, t. XIII, p. 574. 1856.

le plus petit de tous, le Stromboli, jouit du privilège d'une activité continue.

On peut former une série unique, par des transitions nombreuses, depuis les sources chaudes, les geysers et les soffioni, jusqu'aux solfatares et aux volcans proprement dits. Si les premières sont des produits d'infiltrations journalières, il n'est guère possible de douter qu'il n'en soit de même des volcans. De même que les sources ordinaires, les volcans peuvent donc être alimentés par les eaux de la surface du sol, marines et quelquefois continentales. Du cas assez exceptionnel de volcans a éruption continue, comme le Stromboli, on peut rapprocher l'état de demi-activité qui caractérise les solfatares. Leur régime, devenant uniforme et permanent pendant une série de siècles, les rapproche d'une manière frappante des sources thermales proprement dites. Cette liaison intime conduit à reconnaître une cause unique pour ces manifestations, malgré les différences qu'elles présentent à première vue. Ce sont comme des stades successifs d'un même phénomène, comme du reste le montre leur association fréquente, par exemple aux environs de Naples, aux Açores et ailleurs.

Déjà, il y a un demi-siècle, M. Boussingault a montré les liaisons qui, également au point de vue chimique, établissent une connexion entre les volcans de l'Equateur et les sources thermales des mêmes régions.

Quand on reconnaît que les volcans sont alimentés par les eaux de la surface, il n'est pas nécessaire d'admettre exclusivement l'intervention des mers. Il est des cas où l'on peut attribuer l'infiltration à des pluies, à des neiges ou à des lacs.

Pour revenir au mécanisme de la circulation souterraine des eaux, nous voyons qu'elle se produit sur une forte épaisseur de l'écorce terrestre, et sur de vastes proportions.

Ce n'est pas seulement la simple pression hydrostatique ou le mécanisme du siphon qui la provoque, comme dans les sources ordinaires. SousTinfluence delà chaleur intérieure du globe, Teau, se réduisant parfois à Tétat de vapeur et acquérant des tensions bien supérieures à la pression atmosphérique, sert de moteur aux divers matériaux fluides, sur lesquels elle peut exercer sa puissance. C'est, comme on le voit, un autre mode de circulation souterraine de l'eau.

Descartes l'avait parfaitement pressenti lorsque, dès 1644, il expliquait l'origine des fontaines dans les termes sui-* vants :

« Il faut considérer qu'il y a de grandes concavitez pleines d'eau sous les montagnes, d'où la chaleur élève continuellement plusieurs vapeurs; lesquelles n'estant autre chose que des petites parties d'eau séparées l'une de l'autre, et fort agitées, se glissent en tous les pores de la Terre extérieure, et ainsi parviennent jusques aux plus hautes superficies des plaines et des montagnes. Car puisque nous voyons quelques-unes de ces vapeurs passer bien loin au delà jusques dans l'air, où elles composent les nues, nous ne pouvons douter qu'il n'y en ait davantage qui montent jusques aux sommets des montagnes; à cause qu'il leur est plus aisé de s'élever en coulant entre les parties de la Terre qui aide à les soutenir, qu'en passant par l'air qui estant fluide ne les peut soutenir en mesme façon. De plus, il faut considérer que lorsque ces vapeurs sont parvenues vers le haut des montagnes, et qu'elles ne se peuvent élever davantage, à cause que leur agitation diminue, leurs petites parties se joignent plusieurs ensemble ; et que reprenant par ce moyen la forme de l'eau, elles ne peuvent descendre par les pores par où elles sont montées, à cause qu'ils sont trop étroits ; mais qu'elles rencontrent d'autres passages un peu plus larges, entre les diverses croustes, ou écorces, dont j'ay dit

ÎI8 VOLCANS.

que la Terre extérieure est composée, par lesquels elles se vont rendre dans les fentes que j'ay dit aussi se trouver en cette Terre extérieure; en les emplissant, elles font des sources, qui demeurent cachées sous Terre jusques à ce qu'elles rencontrent quelques ouvertures en sa superficie; et sortant par ces ouvertures elles composent des fontaines, dont les eaux coulant par le penchant des valées, s'assem* blent en rivières et descendent enfin jusques à la mer....

c Et bien que la Mer soit salée, toutefois la plupart des fontaines ne le sont point : Dont la raison est, que les parties de Teau de la Mer qui sont douces, estant molles et pliantes, se changent aisément en vapeurs, et passent par les chemins détournez qui sont entre les petits grains de sable, et les autres telles parties de la Terre extérieure, au lieu que celles qui composent le sel estant dures et roides sont plus difficilement élevées par la chaleur, et ne peuvent passer par les pores de la Terre, si ce n'est qu'ils soient plus larges qu'ils n'ont coutume d'estre. Et les eaux de ces fontaines en s'écoulant dans la Mer ne la rendent point douce, à cause que le sel qu'elles y ont laissé en s'élevant en vapeurs dans les montagnes, se mêle derechef avec elles*. »

* Descartes : Principe» de la phiiatophie, 4* partip, § 64, p. 340, et g 6G, p. 543. Édition de H. D€LXVni.