fc . N.E

Kig. 30.— Coups trantvcrsBic Ue la vallée Uo Sainl-Tlmrin, iiiuDlraiil un grand lUon de quarli Q Ctisant *uillio à la limilc Jii granilo y et du ïdiisic carbonirtrc ti, IcquoI est silloimû de voinei de quartz cakédonieui QQ. K, por< phjro.— D'après Criiner,

galeries d'exploitation le font parfaitement rccon- 3nle constate, même Ma surface du sol, quand les quartzeuses, ayant mieux résisté aux agents de dénuapparaissent sous forme de saillies escarpées (fig. ÙQ),

LEUR nOLE MINÉRALISATEUR AUX ÉPOQUES GÉOLOGIQUES 73 d'uDc hauteur imposante, que l'œil peut suivre au loin ; tantôt elles s'étendent comme un gigantesque mur bizarrement dentelé, tantôt elles se dressent en aiguilles. En profondeur, les filons se prolongent indéfiniment, et les travaux d'csploilation ne peuvent en atteindre la limite inférieure, 'quoique poussés parfois jusqu'à la distance d'un kilomètre de la surface du sol.

Fi^'. 37. — Coupe au Itaver» du fIJon de Drei IViozenepiik, prêt FrejberK, moniraat la (ymûtrie obsertée par ecs iubstance« constitua nle«. a, hienile b, quarti; c, Duorinc ; d, bar]rtiae;f, pjr'ile; f, calcile. — D'après von Wcis- Hnbacb.

Au premier aspect, les filons métallifères contrastent par leur composition minéralogique avec les roches encaissantes ù quelque catégorie qu'elles, appartiennent, et lors même qu'ils s'y sont soudés. Ils sont formés de minéraux très divers; il faut y distinguer les substances utiles ou minerais, et les matières pierreuses ou gangues. Ces dernières se présentent souvent en proportion tout  fait prédominante, et de leurs variations en quantité résulte beaucoup d'imprévu dans les bénéfices d'une exploitation.

Les substances diverses qui constituent les filons affectent quelquefois, par rapport à leurs deux parois, une disposition

symétrique (fi|j. 37), annonçant qu'elles résultent de dépôts successivement appliqués les uns sur les autres, à la manière de ce qui arrive dans un cristallisoir ou à Tintérieur des tuyaux de fontaine qui se sont incrustés de matières pierreuses.

Rarement les liions métallifères sont isolés; unis par un lien de parallélisme et par une ressemblance de composition, ils forment en général des systèmes ou groupes. Ils se rencontrent exclusivement dans les régions ayant subi des dislocations, dont ils apparaissent comme une conséquence. La constitution du sol de la France fait bien ressortir cette corrélation; tandis que les filons font défaut dans les parties dont les couches ont à peu près conservé leur horizontalité première, ils se trouvent par milliers, quoique avec une faible richesse, dans le Plateau central, les Vosges, les Pyrénées, les Alpes et la presqu'île de Bretagne. Souvent ils avoisinent des roches éruptives, auxquelles ils se rattachent visiblement aussi par un lien de parenté. Bien des pays classiques pour leurs richesses métalliques, comme le Cornouailles, la Hongrie et Tétat de Nevada, fournissent des exemples frappants de cette dernière alliance.

C'est par leurs formes et la manière indépendante dont ils coupent les roches de toute sorte que les filons métallifères trahissent leur origine. Leur formation est due à de grandes cassures verticales, nommées failles ou paraclases, qui ont donné issue à des substances et en ont été ultérieurement remplies. La concomitance des filons et des grandes dislocations témoigne suffisamment que c'est de bas en haut, c'està-dire des régions profondes du globe vers la surface, que les matières métalliques et leurs gangues ont été apportées. De ce fait, on avait d'abord induit que l'ascension des minéraux filoniens s'était produite par volatilisation ou au moins par fusion. Plusieurs circonstances montrèrent bientôt

LEUR nOLE MINÉRALISATELIRAUX ÉPOQUES GÉOLOGIQUES 75

rinexactitude de celte manière de voir. Les échantillons des collections apprennent, à eux seuls, que leurs divers minéraux se sont précipites tes uns à la suite des autres, en se superposant dans un ordre tout à fait différent de leur degré de fusibilité et de volatilité. 11 est d'ailleurs à noter que la plupart d'entre eux se rencontrent en dehors des filons et dans des circonstances ou ils ne peuvent avoir été déposés que par l'intermédiaire de l'eau.

Ces vues, que l'observation directe de la nature avait suggérées à Élie de Beaumont, ont été vériliées expérimentalement par de Sénarmont. En opérant dans des tubes fermés, sous pression et à une température bien supérieure à celle de l'eau bouillante, cet homme éminent était parvenu, au moyen des substances les plus communes, à reproduire les espèces minérales caractéristiques des filons : le quartz, la baryte sulfatée, la fluorine, les pyrites de fer et de cuivre, la blende, l'antimoine sulfuré, l'argent rouge, le ferspathique, le zinc carbonate; tous ces minéraux de laboratoire, à l'état cristallisé, ressemblent complètement à leurs analogues naturels. La formation contemporaine de la plupart d'entre eux constatée dans le bassin des sources actuelles, comme à Bourbonne-les-Bains, vint plus tard confirmer et compléter cette démonstration.

Les fractures profondes ou failles, qui sillonnent en si grand nombre l'écorce terrestre, ont donc subi des destinées différentes dans la série des siècles. Les unes sont demeurées vides ou ont été seulement remplies par des fragments détachés de leurs parois. D'autres ont fourni une voie de sortie à des roches éruptives pâteuses, par exemple à des basaltes et à des porphyres, il en est enfin, ce sont celles qui nous occupent en ce moment, qui ont servi de canaux aux émanations métallifères, par l'intervention de l'eau.

Ce n'est pas toujours dans les failles que ces exhalaisons

76 LES. EAUX SOUTKRRAINES

se sont portées. Souvent elles ont comblé des interstices de formes irrégulières et très variées, en constituant alors des amas filoniens, tantôt juxtaposés à des roches d'éruption, comme s'ils étaient venus à leur suite, tantôt enchâssés dans les terrains stratifiés. Quelles que soient leurs formes, ces divers amas sont souvent en rapport avec des failles qui ont ser> i d'évcnts à des émanations, en partie aqueuses, de Tintérieur de la terre.

Parmi les dépôts métallifères de celte dernière catégorie,

Monîs Ccmicûlârd r ,ry^^ d» MpntifftJJi

Fig. 38.— Source Acque Albule S, entre Rome et Tivoli. C, calcaire secondaire \ V, tufs volcaniques; i, travertin. — Diaprés M. Giordano.

quelques-uns, mieux encore que les filons, démontrent Tintei-vention d'eaux minérales ou thermales. Les travertins de beaucoup de régions (fig. 38) et les amas de peroxyde de fer hydraté, fréquents en Berry, où les Romains les ont exploités, en Périgord, en Lorraine (fig. 39), en Franche-Comté, en Alsace (fig. 40) et ailleurs, ont été attribués avec beaucoup de vraisemblance à l'arrivée de sources gazeuses, où le fer était dissous à l'état de bicarbonate. La forme de globules à couches concentriques ou pisolithes qu'ils affectent rappelle, d'une manière frappante, les petits sphéroïdes de chaux carbonalée déposés chaque jour dans le bassin où jaillissent et tourbillonnent les sources thermales de Carlsbad. Parfois on reconnaît clairement que les dissolutions de

LEUR ROLE MiNÉRALISATEUR AUX ÉPOQUES GÉOLOGIQUES 77

peroxyde de fer ont agi sur le calcaire qu'elles baignaient; car elles l'ont graduellement corrodé. Leur action chimique s'est exercée aussi sur les matières organiques, animales et végétales. En plusieurs points de l'Alsace, le minerai contient

^ 7l CuB«îgity

^'Xellancourt

.VUlers-la-CbiBvre .

Wera-la-CheTre^

la Butta

Plan et Coupe des ndidères de S^Paucre d'après UT Jacquot.

w^te)"^. CeuiJté* rrmpUe» par Ia

£cbelle de eojDoa.' JiivLxS.

Fi^. 33. — D*aprcs M. Jacquot.

des fragments menus et fibreux consistant en débris ligneux, où le bois, sans perdre sa texture, a été complètement remplacé par du peroxyde de fer et du quartz.

Rien de plus clair que l'intervention d'eaux souterraines dans l'origine de beaucoup d'amas de calamine, dont le zinc

19 LES EAn SQCIEE&àDES

se tro'jv^ à l'état de rart-oaate et de silicate hydrate, par

Fig. 40. — Coupe moD Ira Dl Ic9 fitrsde minerais de f«r nperpOMS MiiTaj qui conlourncul le promonloirt du LitbfraiMDberg (B«ue-JUMce).

■ Coupe de la concession de U Vieille-MoalagDe. pris d'Aix-U- , monlraol la disposition de* principaux ^(es niélillilires qu'elle fforls Irails noirs). Ii, Icrrain dévonien; He, calcaire carbooitlre; le houiller; G, terrain crflocc. — D'après Haï Braun.

à la Yielllc-Monlagne, non loin d'Aix-la-Chapelle . Les travaux d'exploitation ont permis de recOD-

LEIR ROLE M[>ÉR.\LISATEUR Al'X ÉPOQLES GÉOLOCIQtES Ï!>

naitrc el de suivre dans ■"

tous leurs détails les ca- |

naux d'ascension des g |

sources généralrices. ■= ~

Les parois calcaires Z S

entre lesquelles elles -S aï

cneminaient ont ele at- t -t

laquées, et, de même £^

que nous venons de le ■^ [

voir.pourleperoxydede s |.

Ter, le minerai de zinc ""V^»! | |

s'est substitué peu à peu g :i

au carbonate de chaux. h à

Les sources qui tenaient . ^

le métal en dissolution ^ f^

sortaientderailles;elles x ^

se sont insinuées dans . -3

les couches perméables, .£■ 3^

en coulant à la surface 5 '?.

des couches iraperméa- s .1

blés. Des vestiges de I o

coquilles fossiles que J J

renferment parfois les | s

minerais de zinc et de "''^

plomb, en Westphalie, ^ L'

par exemple, altestent ^^

également la substitu- E -E

tion des combinaisons â -=

métalliques au calcaire. % g

Les mines de plomb et « «

d'argent du Laurium, S 1

l'une des principales ri- I g

chesses des Athéniens, 2f I"

et qui, dès l'an 5^0 avant c

notre ère, figurent dans ^^

80 lES EAUX SOUTERRAINES

leur budget, ont révélé, par leurs vastes excavations, peutêtre avec plus d'évidence encore, les mêmes procédés de la nature (fig. 42).

Des faits semblables se retrouvent dans beaucoup d'autres contrées (fig. 43). Citons en France divers gîtes calaminaires sur le pourtour du Plateau central, particulièrement dans le Gard et l'Hérault; et aux États-Unis, dans les montagnes Rocheuses, les gisements importants qui ont donné naissance aux deux villes d'Eiireka et de Leadville. Malgré des difié-

Fig. m. — Coupe montrant la diiposîtion des àèfHi plombcux dans le cal-' cairr cBrbonilïrc du Deibyshirc, tixu, nappa do trapp (tondalone) injectée par.lllèlcmenl à la ilratidcation ; ff. H', If, diversci liUioclase» qui ont lirrË passngc niix substances nxitnlIirËrcs; aa, anina niétnllïfïres irréguliers cnlro les cnucliea calcaires que rnprésenlent nuisi les trailii noirs. — D'aprûs De la Uèchc.

renccs locales, tous ces amas de calamine présentent des analogies frappantes et tout à fait indépendantes de l'âge des couches dans lesquelles ils se sont épanchés. Toujours les nappes métalliques sont en rapport de situation avec la perméabilité et la nature chimique des roches, exactement comme elles le seraient encore aujourd'hui, si les eaux mélaUifères continuaient à alTluer. Il devient ainsi possible de préciser toutes les circonstances du régime de ces anciennes sources zincifères.

C'est à l'état de phosphate de chaux, ou phosphorite, que

le phosphore se rencontre le plus ordinairement dans l'écorce

•"-restre. L'agriculture rextrait pour ses besoins de certains

'S des terrains stralifiés el, dans le groupe crétacé, parti-

culièrement des couches désignées sous le nom de gault, celles mêmes qui fournissent Teau du puits de Grenelle. Depuis 1855, l'exploitation de ce minéral est surtout active dans les Ardennes, la Meuse, la Marne et la Drôme. Cependant il est connu dans beaucoup d'autres départements, depuis le Pas-de-Calais jusqu'à la Savoie et le Var. Le môme terrain contient abondamment ce phosphate en Angleterre, en Bavière, dans l'Allemagne du Nord, en Russie, ainsi qu'en Espagne et en Portugal. 11 n'a pas seul ce privilège, et nos

Fig. 4i. — Coupe d*une grande tranchée à la Villeder, montrant dans le granité décomposé y des filons et des réseaux de veines de quartz Q. — D'après Kenouf, 18ô8.

couches jurassiques renferment aussi, en Bourgogne et en Berry, le phosphate de chaux en quantité exploitable. Dans ces divers gisements, le phosphate affecte souvent des formes animales, d'ossements, par exemple, annonçant qu'il a passé par la vie. Mais, lorsqu'il se présente dans les roches éruptives et dans les filons métallifères, son apparition est tout à fait indépendante de l'action des êtres organisés. De même que les métaux, le phosphore aujourd'hui contenu dans les terrains sédimentaires provient principalement des réservoirs intérieurs du globe, d'où il a été apporté également par le véhicule des sources thermales. Mieux encore que nos amas du Quercy (Lot et Tarn-et-Garonne), les importants

Â. Daubrée. 6

LEUR ROLE HINÉRALISATEI'R AUX ÉPOQUES GÉOLOGIQUES 83 gites de l'Estraniadure le démontrent ; la ptiosphorite associée au quartz y constitue, en eflet, de nombreux filons verticaux, qui ont été remplis de bas en haut. Accidentellement, la substance a pénétré dans des couches calcaires et en a moulé les fossiles, apportant ainsi une nouvelle preuve de précipitation humide.

Bien plus fréquemment encore que toute autre substance, le quartz s'est épanché dans de puissants filons. Le plateau granitique de la France, ta Bretagne {fig. M), les Vosges

Fig. K. — La plaine d'Etaulei au-deïsus d'Àvallan, monlranl la manière doDl le quartz q esl arrivé par des Qiiurei traversanl la granulile if, 1 l.i lurface de ceUe rocbe, où il a été recouvert par l'iorra-liai r. Ii, liai iotérieur It, U«imoïen;I>, liu iupérieur;/i, oolitbe îatérieure.— D'aprèi HH. Hicbel LéTj et Cil. Vêlai n.

(fîg. 'i5) et les Pyrénées en offrent d^ innombrables exemples. Ces filons de quartz, nous l'avons déjà dit, se décèlent sou- vent de loin. Outre le quartz cristallisé, ils contiennent parfois des parcelles de minerais métalliques et présentent ainsi des transitions avec les filons métallifères proprement dits. La texture rubanéc de la calcédoine et de l'agate, qui abondent dans ces filons, et mieux encore la manière dont ils se rattachent à des dépôts exactement de même nature, enclavés dans les couches voisines, viennent confirmer leur origine aqueuse et permettre d'en préciser l'âge. Ainsi, dans le département de la Loire et lieux voisins, ces sorties de quartz sont survenues à la suite d'éruptions de porphyre, autour des-

8i LES EAUX SOUTERRAINES

quelles elles forment un encadrement et d'où elles se sont abondamment extravasées dans les strates, empâtant et siliciFiant leurs coquilles : Tépaisseur de 25 mètres qu'elles atteignent dans la butte de Saint-Priest, près de Saint-Etienne^ paraît correspondre à un long laps de temps. La pointe septentrionale du Morvan, particulièrement aux abords d'Avallon et de Semur, est devenue classique par les faits de ce genre (tig. 46). Signalons, comme remarquables filons quartzeux, ceux de la Sierra-Nevada de Californie, qui, en quelques points, sont aurifères. Compris dans une zone de 12 i

f • s ê » * 5 RU.

Fig. 4^7. — Ëpanchement de baryto sulfatée, sous forme do veines ff, & travers le grain vosgien V, des environs du Kronthal près Vusselonne, en Alsace. tt, grès bigarré; ts, muschelkalk ; U, marnes irisées; nit, niveau de la mer.

15 kilomètres de large, ils se prolongent du nord au sud, dans toute la chaîne, sur plus de 250 kilomètres. L'un des plus considérables, le Great quartz vein, peut être suivi sur plus de 50 kilomètres.

En somme, tous ces épanchements de quartz et de minéraux connexes (fig. 4-7), quelle que soit la diversité de leurs formes, filons, amas ou couches, attestent, non moins authentiquement que les gîtes métallifères, l'intervention et la puissance génératrice d'eaux souterraines depuis longtemps taries. On verra bientôt que les eaux convenablement surchauffées déposent, à l'état de quartz cristallisé, la silice qu'elles tiennent si souvent en dissolution. On s'explique dès lors comment ce minéral est devenu, en quelque sorte, le cicatrisant des Iractures de l'écorce terrestre.

LEUR ROLE MINÉRALISATEUR AUX ÉPOQUES CÉOLOGIQIES 85

Des actions sensiblement difTérentes de celles qui ont engendré les dépôts métallîrëres se sont propagées à travers des massifs considérables, et leur ont imprimé un cachet tout particulier. Les roches qui en sont marquées présentent alors

Fi|;. 48. — Vue du Honte-Baja ilani le val Bondul, maolraDt le roi^taniorphiime produit dam le calcaire du muichclkalk h par la roche éruptivA dile lonalilo d. f'i, coucbea en grande partie changea en marbre; f"t, calcaire légalement ebangé en martire et imprégné de ailicatet. — D'aprta M. LcpiiUB.

et 1 la fois, les caractères des roches sédimentaires et quelques-uns de ceux des roches éruptlves. Tout eu gardant la disposition stratifiée qu'elles doivent à leur origine sédimenlaire, elles sont souvent parsemées de silicates cristallins et anhydres, qu'elles ne contiendraient pas si etlesélaientdemeurées dans leur étal normal. Ces roches, de nature en quelque sorte mixte, sont nommées métamorphiques, parallusionaux changements qu'elles ont éprouvés depuis leur dépôt et auxquels elles doivent leur faciès actuel.

Les roches stratifiées ont souvent acquis ces caractères dans le voisinage des roches éruptives. Dans plusieurs localités du Tyroly au contact des mélaphyres (fig. 48), le calcaire triasique s'est transformé en marbre blanc, sur une épaisseur de plus de 500 mètres, et en même temps se sont développés du pyroxène, du spinelle, de la tourmaline et d'autres miné* raux cristallisés.

Les schistes argileux ont subi des transformations mineralogiques à proximité des éruptions granitiques. Déjà, il y a un demi-siècle, Texcellent géologue de Boblaye signalait, en Bretagne, la présence de coquilles fossiles au milieu de roches schisteuses, contenant en même temps, comme témoignage de la chaleur qu'elles ont subie, de grands cristaux de minéraux silicates, andalousite ou macle et staurotide. Les groupements en forme de croix avaient fait remarquer depuis longtemps et appeler crotse^te cette dernière espèce, qui figure dans les armoiries de Tantique famille des Rohan.

Ces modifications remarquables des schistes, qui constituent une sorte de rayonnement autour des épanchements granitiques, se sont propagées à des distances variant de quelques centaines de mètres à 3 kilomètres. La chaleur à laquelle les strates ont été soumises, par suite de l'intrusion de la masse éruptive, en est sans doute une des causes. Mais les émanations aquifères qui accompagnaient la sortie du granité, et qui nous sont décelées par les inclusions que renferme encore la pâte de cette roche, attestent que Teau y a joué un rôle non moins important.

Mais pourtant il est quelque chose de plus remarquable encore dans le phénomène du métamorphisme. Des roches sédimentaires, occupant des pays entiers, montrent des modifications profondes, sans qu'il nous soit possible d'y découvrir le moindre affleurement éruptif ; et pour citer un exem^ ommuns, les roches argileuses sont deve-

nues des phyllades. Les roches ainsi nommées, bien que consistant essentiellement, comme les argiles, en silicates d'alumine, en diffèrent par leur cohésion ; elles se refusent à se délayer dans l'eau, ainsi que chacun peut le constater sur les variétés employées comme ardoises. Les terrains stratifiés des Ardennes, du Taunus et d'autres régions de l'Europe occidentale, où l'on a constaté pour la première fois cet état minéralogique, appartiennent aux époques géologiques les plus anciennes ; ce qui a fait pendant longtemps regarder cette texture cristalline comme exclusivement propre aux dépôts sédimentaires d'un âge très reculé. De là, le nom de terrains de transition qui leur fut donné; on pensait que dans la mer où ces matériaux s'étaient déposés, à la suite des terrains primitifs ou cristallins, continuait à s'opérer une précipitation chimique de silicates qui se mêlait à des dépôts arénacés et calcaires. Il fut reconnu plus tard que cet état demi-cristallin résulte d'une transformation postérieure à la sédimentation.

L'opinion que l'état minéralogique de ces terrains n'est pas une conséquence nécessaire de leur ancienneté parait d'autant mieux fondée que, dans d'autres pays, des couches appartenant aussi aux systèmes les plus anciens ne participent pas à ces mômes caractères cristallins : leurs roches argileuses sont telles qu'elles se présentent dans les terrains récents. Il en est ainsi en Suède, en Russie, aux États-Unis, au Canada. Mais on observe alors que les couches, au lieu d'être fortement disloquées, comme dans les régions que nous avons précédemment citées, ont conservé leur horizontalité originelle, circonstance à laquelle elles doivent sans doute leur conservation. Ce contraste minéralogique, entre des terrains de même âge, correspond donc à une différence essentielle de gisement.

Il existe des contrées où des terrains peu anciens ont subi

M LES EAL1 SOITCRUCIES

égalemeat des tnosfomaliotti profoadeâ. Les Alpes, r^ion clasaqae par «xceUeac« pour la géolc^ne, tant i cause des actions dynamiques qui oat doouè naissance à cette chaîne que des proCondes et impoâaales déchinires où elle exhibe et démontre avec une éloquence saisissante sa constitution interne, ronnûssent à ce sujet des données fondamentales. En présence des roches des diverses périodes qui eotreal dans sa coostitution, carbonilères, trîasiques, jurassiques et

Fig. 49. — Cospe InasTcrule, de la banJe ardoisière de Fum.-ij (Arileiiaei), relefée iTiprà lei traiau i^Mlerraio*. Elle monlre l'iDdépendance du leuilleté, par rapport i la itialificalioD el U coastance de la directioD, ea préKDce d'infleiioQi di<er>ei. La straliflcation est auuj décelée aicc cerlilude par la préteate de binei puissaati de quartiîte entre iBiqueli la couche de phjllade eat euclaTéd el dani leupicli le feailleté le pounuil BTec iDoiiu de neUelé. Ëcbelle de l/*100.— D'aprèi M. NÎToit.

tertiaires, on est surpris de la physionomie spéciale que présente chacune d'elles, comparée à celle que nous observons dans les terrains du même &^ de l'intérieur de la France et d'autres pays, où elles sont restées horizontales. Une influence générale a donc agi sur une partie de la vaste région des Alpes : elle a affeclé des roches de toutes les époques, même celles de l'époque tertiaire inférieure, c'està-dire une série de couches épaisses de plusieurs milliers de mètres, et cela, quoique les roches éruplives y soient très rares.

Aux changiemenls minéralogiqucs dont nous venons do donner un aperçu, est associée une modification de texture

LECR ROLE MINÉR.AUSATEIIR AUX ÉPOQUES GÉOLOGIQUES 89 qui se rattache à la même cause. Désignée sous le nom de schisteuse ou de feuilletée, elle est bien connue dans les ardoises. Les roches fissiles qu'elle caractérise ont la propriété de se détacher par plaques minces, c'est-à-dire de se cliver dans certaines directions. Des observations faites dans les contrées les plus diverses ont démontré ce fait important que les plans de clivage sont bien distincts des plans de stratification. En effet, au lieu d'être parallèles aux couches, ils

Fig. 50. — Bûtemnilc it'iréù et tronçonnée, des cooches juraisiquei du moD Lâchât (contrefort du Honl-Bline). E, E, E, inlervallc» coinprU entre Ica IroDtoni et incruEléi Je ïnlcile et <ie qiiarlt. — Grandeur naturelle.

leur sont fréquemment obliques, comme c'est le cas pour les ardoisières de Fumay (fig. 49), et, ce qui est plus concluant encore, tandis que les plans de stratification ont été ployés et présentent des inclinaisons varices, les plans dû clivage se poursuivent avec régularité, en dépit des inflexions les plus prononcées, et restent toujours parallèles entre eux. Cette indépendance montre, en outre, que les plans de clivage se sont produits, non seulement après que les terrains où ils se manifestent s'étaient déposés, mais encore après qu'ils avaient perdu leur horizonlalité première. La dispO' sition schisteuse, très fréquente dans les roches fossilifères les plus anciennes, persiste parfois dans des terrains beaucoup plus récents, lorsque ceux-ci ont été soumis à des dis-

locations énergiques. En maintes localités des Alpes, des ardoises sont exploitées jusque dans le terrain tertiaire, en Dauphiné, par exemple, et dans les Basses-Alpes.

Un caractère important des roches schisteuses consiste dans les déformations considérables des fossiles qu'on y rencontre; tels sont les crustacés fossiles appelés trilobiles des ardoises d'Angers. Ailleurs, et non moins fréquemment, ce sont des débris de mollusques désignés sous le nom de

Fig. SI. — ProductEon de la itruclure schitleute dans une argile de VJIlj-en- Trode (Aube), laumiae ù l'action de la machine à emboutir. Grandeur naturelle.

bélemnites, qui ont été tronçonnés (fig. 50) et dont les segments sont plus ou moins écartés, comme on l'a observé dans les Alpes et particulièrement dans le massif du Mont-Blanc. Depuis que la schistosité a été reconnue indépendante de la stratirication, la cause d'une disposition géométrique aussi remarquable et aussi générale est devenue l'objet de diverses hypothèses. On l'a successivement attribuée à des effets électriques, au magnétisme terrestre, à la chaleur du globe et à un commencement de cristallisation. Mais des observations exactes ont appris que la production du clivage dans les terrains stratifiés se montre en rapport, d'une part, avec les

actions qui ont déformé les fossiles dans les mêmes couches ; d'autre part, avec les axes de redressement et les grandes lignes de dislocation. Selon toute probabilité, ce phénomène devait donc être attribué à des actions mécaniques.

Des expériences fort simples ont confirmé la démonstration. L'argile soumise & une compression se lamine en prenant une texture feuilletée (fig. 51); mais il faut qu'elle possède un degré particulier de plasticité :

trop sèche, elle se brise ; trop molle, elle se lamine, sans que les feuillets puissent s'isoler. J'ai obtenu des résultats plus décisifs encore en contraignant l'argile à s'écouler, sous la forme d'un jet, à l'aide de la presse hydraulique (fig. 52). Dans ce cas, des feuillets très nets se produisent, et cela, sur des bandes de plusieurs mètres, dans le sens même de la pression et du mouvement.

Toutes ces pûtes feuilletées artificielles rappellent complètement, par l'aspect de leur cassure, les roches schisteuses naturelles.

Dans ces divers écoulements de la masse fîjç. 52.*'— Jct

d'argile devenue schisteuse, sous Taction de la presse hydraulique; une bélemnite en craie a été réduite par récoulement de Targile en nombreux tronçons fortement écartés les uns des autres. £ch. de 1/6.

plastique, les particules voisines ne marchent pas uniformément; les différences de vitesse qu'elles acquièrent les font glisser les unes sur les autres, et lîJ texture schisteuse, conséquence directe de ce glissement, est, on le conçoit sans peine, nécessairement ordonnée par rapport à la direction de l'écoulement.

Les déformations des fossiles et les étirements des bélemnites ont été aussi repro-

n LES E.V13 SOlTERR.VI.'tES

duitâ et expliqués par des espérienceâ, 5oit par écoulement

d'arçile Oi).'. -Vît. soit par laminaire Uîg. M).

Voyooi maiotenant comment les faits rondameolaux du métamorphisme impliquent l'actioa nécessaire des eaux souterraines.

Les modiûcations mioéralogiqnes propres au phénomène

Fig- r>3. — Imilalioa de bi'leiuniie B en Fi(. à^. — Fragmenl de craio

«raie, placée dam une muse d'ai^ile AA, cjlindro-CD nique, ioiilmnt une

qoe l'on Turce i l'ëcouler snui le piilon b^temnile naturelle, Irontunnâ

P de ta prcMe h)drauli<iue, el dcslinéc par le laminage de rirgile où

A fuhir un élircmcnl et un Ironçonncroenl. il était empMi^. Echelle de 1/3. Kehellede 1/3.

ont incontestablement eu lieu à une température plus élevée que celle qui règne maintenant à la surface du globe. On peut le conclure du seul fait des analogies de ces terrains avec les roches éruptives, et notamment de la présence do nombreux silicates anhydres qui forment un de leurs traits les plus remarquables.

La chaleur pr" ' ' décroissant des profondeurs vers

la surface, les sédiments déposés dans Tocéan, à la température relativement basse qui y règne généralement, ont dû, quand ils ont été recouverts ensuite par d'autres couches, acquérir une température plus élevée, à raison de leur plus grande distance de la surface de rayonnement. La superposition de remblais puissants, comme le sont certains terr.ains stratifiés, a pu souvent suffire pour déterminer, postérieurement à leur dépôt, le réchauffement notable des masses inlérieures, surtout aux époques où Taccroissement de la chaleur suivant la verticale obéissait à une loi beaucoup plus rapide qu'aujourd'hui. Ainsi la propagation régulière de la chaleur du globe a pu agir sur des terrains entiers.

Toutefois il est une autre source de chaleur, à la fois plus immédiate et plus énergique, des transformations qui nous occupent, bien qu'elle ait été longtemps méconnue. C'est la chaleur engendrée par les actions giécaniques qui ont marqué leurs traces en une foule de parties de l'écorce terrestre. En effet, au lieu d'avoir conservé l'horizontalité qu'elles présentaient à l'époque de leur dépôt, ces couches ont souvent été redressées, ployées et contournées de diverses manières, comme nous venons de le voir; ces dislocations s'observent sur des épaisseurs énormes, atteignant plusieurs milliers de mètres. A chaque pas, dans les Alpes, par exemple, en face des escarpements où la roche se montre au vif, Tœil le moins observateur est rendu attentif par la hardiesse des inflexions, et l'esprit reste stupéfait devant la grandeur des forces qui ont produit de tels effets. Tout le travail mis en jeu dans ces poussées colossales n'a pas été employé en actions purement mécaniques. Il a été, en partie, transformé en chaleur; c'est cette chaleur même dont nous venons d'étudier les effets.

L'expérience est venue aussi confirmer cette dernière induction. De l'argile a été forcée de s'écouler, soit entre des

Oi LES EAUX SOUTERRAINES

cylindres semblables à ceux des laminoirs à fer, soit sous la trituration des tonneaux malaxeurs, tels qu'ils sont en usage dans certaines briqueteries. Dans l'un et l'autre cas, la roche s'est très notablement échauffée, après un temps très court, et sans que les pressions auxquelles elle était soumise fussent considérables. Dans des conditions égales, réchauffement est d'autant plus élevé que la pâte argileuse est plus dure et plus résistante. Nous sommes donc autorisés à penser que, dans la nature, quand des roches plus cohérentes et moins plastiques que l'argile ordinaire ont été soumises à des actions mécaniques, assez puissantes pour y déterminer un mouvement intérieur, fùt-il de faible amplitude, elles se sont trouvées dans des conditions encore plus favorables pour s'échauffer. Il a donc suffi que des masses argileuses subissent un laminage, par l'effet des dislocations de l'écorce terrestre, et soient devenues schisteuses, pour que leur température se soit élevée d'une manière notable.

Mais la chaleur seule, quelque intense qu'on la suppose, ne peut expliquer les effets les plus caractérisés du métamorphisme, non plus que l'uniformité avec laquelle ils se sont introduits sur des étendues considérables ; car les roches ont une conductibilité extrêmement faible. D'ailleurs, à l'inverse de ce que donnerait une simple action calorifique, ce n'est pas toujours dans les parties en contact avec les roches éruptives que les effets ont été les plus énergiques. L'eau que toutes les roches renferment, soit dans leurs pores, soit en combinaison, est nécessairement intervenue comme auxiliaire de la chaleur. La nature des minéraux produits, par exemple celle des silicates hydratés, comme la chlorite, non moins que l'uniformité de leur disposition dans de vastes massifs, dénotent l'intervention de cette eau intérieure. Ainsi, dans cet ordre de phénomènes géologiques, où l'on avait pu croire que la chaleur, accompagnée de quelques actions chi-

LEUR ROLE MINÉRALISATEUR AUX ÉPOQUES GÉOLOGIQUES 95 iniques, avait étc le seul agent, Teau souterraine a encore eu son rôle.

Il fallait, à une telle conclusion touchant les causes fondamentales du métamorphisme, bien qu'elle fût justiliée par l'observation, une sanction expérimentale. Pour cela, on

Fig. 55. — Tube ea fer, employé aux expériences dans l'eau surchauffée. Section longitudinale montrant le bouchon à vis V, au moyen duquel la fermeture hermétique peut être obtenue, quand on n'emploie pas le soudage ù la forge. G, rondelle de cuivre. Échelle de 1/5.

devait se placer dans des circonstances aussi voisines que possible de celles dans lesquelles la nature parait avoir agi, et obtenir la reproduction des minéraux caractéristiques. C'est ce que j'ai autrefois esssayé de réaliser.

Pour opérer sous l'énorme pression acquise par la vapeur d'eau, dès que la température s'élève vers le rouge sombre, la difficulté principale consiste à trouver des parois capables de résister. De l'eau ayant été placée dans un tube de verre, qui fut ensuite fermé à la lampe, on introduisit le tube dans un second tube en fer (fig. 55), à parois très épaisses, qui fut lui-même, non sans peine, clos à la forge. Afin de contrebalancer dans l'intérieur du tube de verre la tension de la vapeur d'eau qui pouvait le faire éclater, on avait eu soin de

96 LES EAl'X SOUTERRAINES

verser de l'eau extérieurement à ce tube, entre ses parois et celles du tube de fer. Les appareils furent placés sur te dôme d'un four d'usine â gaz, en conlact avec une maçonnerie au rouge sombre, dans une couche épaisse de sable où ils séjournèrent pendant plusieurs semaines. Dans ces condi-

tions, les explosions peuvent être d'une violence extrême : les tubes les plus résistants sont projetés en l'air, en se déchirant (fig. 56) avec un bruit comparable h. celui d'un coup de canon. 11 n'a donc pas été possible de multiplier les

Fig, 57. — RiÏBuUat de l'action de l'eau surchaufluc lur un lubo de voira qui l'cit divisé en feuilleta cuncentriques e, tf, &', c'", dont les plut mincM c"' se sont enroulda à la manjbre d'une feuille de papier. Grandeur natu-

épreuves, comme il eût été désirable. Cependant, celles qui ont été faites ont suHi pour dévoiler des faits bien différents de ceux que nous avaient appris les laboratoires, dans les conditions ordinaires.

En effet, l'eau réagit alors très cnergiquement sur le verre, qui bientôt subit une transformation complète, dans son as-

LEUR ROLE MlNÉRALISATEUn AIJX ÉPOQUES GÉOLOGIQUES 97 pect aussi bien que dans sa composition. It se trouva rem-

- Verre Irnnarurmc ; plai|iie mince oliervée i la lumiùre polarisée une série de pclJU cristaux <Ie quarU incolores (microlilbes), la plupart avec une diiposition rayonnéc, quelquea-uni itoUi q i* dea cristaux verdïlrea de pjroxËne pi/. On j voit en outre des globulei qui correspondent pcul-jlrc à teax qu'isole l'acide, pp, j/p^, plana de polarisaUon principaux dci nicola. Grossissement. 180 diamètres,

placé par une masse blanche, tout à fait opaque, ressemblant

A. Dadbsëe. 7

à de la terre à porcelaine, avec des gonflements et des ampoules, dus à un ramollissement; quelquefois aussi cette masse transformée est divisée en feuillets (iig. 57).

Aux dépens d'une partie de la substance, se développèrent d'innombrables cristaux (fig. 58), très petits, incolores, d'une limpidité parfaite comme le cristal de roche, auquel ils sont identiques, puisqu'ils en possèdent exactement les formes (fig. 59 et 60), jusqu'aux petites facettes dites plagièdrcs.

4fK

Fi(.59.— Criilaldequarlioblenudana Fig. GO. — Criitiil de quarU obtenu

I* décomposilion du verre par Veau dam la décompaïîlian du Terra par

■urchaulTéG. Le rhomboèdre primi- rcau lurchauffée. 11 se distingue

(if J prddomîno conaiilcrahleniRnI ; du précédent par la lituation â

do plua, il prtientc une face pta- gauche de la Tace* plagiitdrc ; il prë-

gitdre droite, ace ompapiée d'une 5é- aentc une i£rie de itries apporlc-

rie de llrics appartenant à la mfimu nnnt i la niAnie lone. Grussiisemenl

ïone. Croisiiicm, de 13U diamùtrei. da 130 Ji:imèLrea.

bien connues dans certains gisements des Alpes et du Brésil. Ces cristaux de quartz artificiel apparaissent tantôt isolés, lantât groupés en géodes qu'il serait impossible de distinguer, à la dimension près, de celles de la nature.

Un autre produit des mêmes expériences ne mérite pas moins d'attention ; c'est le pyroxène (fig. 6i) qui s'offre en petits cristaux verts, brillants et transparents, véritables facsimilié de ceux des Alpes. Pour la première fois, on voyait un silicate anhydre se produire par l'action de l'eau (1).

(1) Plu) récemment, A l'aide de procédcg analogues, le feldspath a iU imité par MM. Friedel el Sarrasin,

LELR ROLE MINEJIALISATEHI AIX El'OOl'ES GEOLOGLOUES 99 MentionnoDS encore un témoignage d'un autre genre de la puissance qu'acquiert l'eau dans de telles conditions : du bois de sapin a été converti en une substance d'un noir très éclatant et dure comme l'antliracite, dont elle a l'aspect, ne consistant plus qu'en charbon associé à de Taibles quaniltés

Kig. Gl. — Cristal de pjroiciic, i la surfaco duquel est venu se dùposcr (lu quorli criilallité f, q, q. GrossiMemcnt de 3 rais.

de matières volatiles. Sa granulation en petits globules (fig. 62) prouve qu'au milieu de l'eau elle a passé par une sorte de fusion.

Les réactions auxquelles sont dus ces produits ofTrent

Ftg. Ci. — Aiithrncilc oblcnue dans lu duc om position du bois, cl itrinuléu pur ÏCiUt aurchaulTée ; lu forme de ces globules annonce que la substance a iicccsaatrcmcnl passé par un état de ramollissement. Grandeur iiulurelle.

d'autant plus d'intérSt qu'elles ont été obtenues avec une très faible quantité d'eau, à peine égale au Uersdu poidsdu verre métamorphosé. De plus, les nouvelles combinaisons ont cristallisé h une température de beaucoup inférieure ù leur point de fusion. On a ainsi la preuve que l'eau acquiert, lorsqu'elle est fortement surchauffée, une énergie inatten-

due; elle détruit des combinaisons réputées stables, en présence desquelles elle passait pour inerte; puis, elle en compose d'autres, notamment des silicates anhydres.

La réalisation de ces silicates dans Técorce terrestre échappe à notre observation ; car elle exige une température bien supérieure à celle de Teau bouillante. Mais elle doit s'opérer dans les» profondeurs des roches, où ne font défaut ni Tcau emprisonnée, ni des températures et des pressions incomparablement plus élevées que celles de nos expériences les plus puissantes.

Il est superflu de faire ressortir davantage les conséquences de ces résultats synthétiques, en ce qui louche la transformation métamorphique de régions entières.

D'autres faits de la nature trouvent dans ces expériences une explication. Tout d'abord, elles nous montrent l'origine du quartz dans Técorce terrestre, où il apparaît de toutes parts et dans des gisements fort divers. Par exemple, les veinules de ce minéral, qui traversent en tout sens les quartzites et les phylladcs, n'ont-elles pas dû se séparer aux dépens de la roche encaissante, en présence de l'eau et de la chaleur, tout à fait comme le quarlz qui a été extrait du verre? Une action du môme genre se reconnaît dans les filons métallifères. Quelquefois la température y a été assez haute pour que des silicates aient aussi pris naissance : les filons dont proviennent les éraeraudes vertes du Pérou, si avidement recherchées depuis trois siècles, et associées à du quarlz cristallisé, à de la calcite et à de la pyrite, sont évidemment de formation aqueuse.

LEUR ROLE MINER ALISATEIJR AUXlÈTOQÛèS-^^^OLOGIQUES 101

Nous venons de voir, en remontant aux anciennes périodes, la production de nombreuses espèces minérales que l'observation des faits actuels ne pouvait nous apprendre. Ces minéraux divers, métalliques ou pierreux, affectant des gisements très variés, sont le résultat final du travail de l'eau, qui s'y trouve en quelque sorte stéréotypé. Nous arrivons ainsi à surprendre les opérations intimes de ce liquide dans les laboratoires qu'il a abandonnés depuis longtemps, fissures plus ou moins grandes, boursouflures ou simples pores des roches. Pour ce qui est de son mode do circulation, nous sommes exactement renseignés, comme il a été dit, par des vestiges de divers ordres, qui nous permetteiit de reconstituer les différentes circonstances du trajet.

Les caractères extérieurs d'un être organisé ne font connaître sa constitution que d'une manière bien incomplète; l'étude anatomique doit pénétrer dans ses organes intérieurs et ses tissus. Ainsi, les sources thermales actuelles, môme si l'on prend soin de scruter de la manière la plus attentive la

constitution de la contrée et les conditions ou elles jaillissent, sont loin de suflffre à révéler avec précision leur économie ; leurs colonnes d'eau jaillissante, lors même qu'elles ne sont pas accompagnées de gaz irrespirables, nous empêchent, en effet, de parvenir jusqu*à leurs canaux d'ascension. Dans les cas très exceptionnels où il est possible de pénétrer au-dessous de leurs orifices d'émergence, comme dans les captages de Bourbonne et de Plombières, les faits curieux que l'on obscr>'e donnent à regretter de ne pouvoir descendre encore

plus bas\ Lâ.âalilre semble avoir voulu soustraire h nos

•• • • * re^ffhs Us actions actuelles des eaux souterraines, surtout

••Jôi^qu'elles engendrent des minéraux.

Pas plus que la chaleur, Teau ne fait défaut dans les masses de l'intérieur du globe. Lors mêmequ'elle ne circule pas dans des canaux naturels, elle y est au moins présente, imbibant les roches les plus compactes; dans les argiles, bien que combinée, elle n'est pas moins susceptible de réagir chimiquement qu'à l'état de liberté.

Ainsi, ce que nous n'obtenons qu'avec beaucoup de difficultés dans nos expériences, l'action de Tcau surchauffée se trouve forcément réalisée de toutes paris dans l'intérieur des roches, capables de résister aux nombreuses pressions qu'elle peut mettre en œuvre bien plus puissamment que nos appareils les plus habilement disposés, toujours prêts à éclater ou à éprouver des fuites.

Dans des masses aussi peu conductrices que les substances pierreuses, la chaleur emmagasinée se conserve très longtemps, circonstance éminemment favorable aux combinaisons chimiques et & la cristallisation. La nature possède, comme nous l'avons déjà remarqué, une autre supériorité sur l'homme : elle a le privilège de disposer de très longs laps de temps; l'importance de cet avantage, au point de vue qui nous occupe, ressort clairement de ce qui s'est produit dans les maçonneries romaines de Plombières. En outre, des réactions qui peuvent se développer avec lenteur ne requièrent pas une température aussi élevée que celles dont la durée est beaucoup plus courte.

L'étude des eaux, dans leurs parcours et leurs effets aux époques anciennes, vient donc compléter l'histoire et agrandir cons idérablement le tableau de leurs œuvres souterraines. Là se produit un véritable échange de lumière : le passé éclaire autant le présent que le présent éclaire le passé.

Rien, du reste, ne prouve que les phénomènes de cette nature ne persévèrent pas de nos jours. Il est à croire que présentement des actions semblables se produisent encore, mais dans des régions intérieures inaccessibles à nos observations. L'eau surchciuffée qui trahit son existence par des sources thermales et des exhalaisons volcaniques, engendre, selon toute apparence, lentement et silencieusement, dans rintérieur du globe, des effets considérables et permanents et donne naissance, comme autrefois, à des minéraux variés.

De même que, dans notre organisme, toutes les parties du corps doivent leur développement aux apports qu'elle reçoivent de la circulation du sang, dans l'écorce du globe terrestre, l'eau, par son incessante circulation souterraine et par un travail surtout chimique, accomplit une sorte d'action vitale qui s'est perpétuée à travers les âges. Ne peut-on pas appliquer justement à ces effets minéralogiques et géologiques, si dignes de notre curiosité et dérivant d'une cause unique, l'épigraphe choisie par Leibniz : In vaiietate unitasf

Le globe terrestre, dans ses parties internes, est loin d'être en repos; de même que sa surface, ses régions profondes sont soumises à des actions incessantes. On ne saurait en douter quand on considère les volcans, qui projettent leurs éruptions dans de nombreuses régions et aux latitudes les plus diverses. Ce qui le prouve avec non moins d'évidence et pour de plus grandes étendues encore, ce sont ces agitations soudaines qui mettent en mouvement le sol, que nous sommes portés à prendre pour un type de stabilité et de fixité. Loin d'être rares, comme on serait tenté de le croire quand on habite une des contrées de l'Europe septentrionale d'ordinaire tranquilles, les tremblements de terre sont un des phénomènes les plus fréquents. Il est permis de dire qu'ils sont tout à fait journaliers ; car il ne se passe pas un jour, bien plus, pas une heure, sans que d'une manière sensible, sur un point ou sur un autre, l'écorce terrestre ne se trouve ébranlée; c'est une continuelle agitation.

Depuis que les communications d'une extrémité à l'autre de la terre sont devenues aussi faciles que rapides, nos idées sur bien des sujets se modifient et deviennent plus précises. Des faits qui autrefois paraissaient singuliers et extraordi-

naires, sont reconnus fréquents et habituels. Tel est le cas des tremblements de terre. Récemment, de nombreux télégrammes apprenaient, presque heure par heure, à tous les points du monde civilisé, les ébranlements du sol de l'Andalousie. A rétonnement et à la vive curiosité qu'excitent ces phénomènes se joint une profonde émotion, que causent des désastres d'un caractère dramatique et douloureux. L'intérêt d'une telle étude est d'ailleurs rehaussé par les connaissances qu'elle nous apporte sur la constitution de l'écorce terrestre, connaissances qui, s'accroissant sans cesse, nous mettent à même de mieux saisir certaines parties du mécanisme de ces perturbations souterraines.

Depuis deux mille ans et plus, l'homme s'inquiète de Tinstabilité du sol qui le porte. L'imagination des poètes a voulu voir dans cet ébranlement le résultai d'une lutte des Titans et d'un dieu supérieur. De leur côté, les philosophes ont cherche h les expliquer pour le jeu des forces naturelles. Un de ceux qui résument les tentatives qu'a faites la raison savante des anciens pour expliquer un sujet si obscur, Sénèque, dans ses Qiiestions nalurelleSy a magistralement résumé les connaissances de son temps : c Les causes de ces agitations, dit-il, méritent d'être approfondies. Mais, dîrez-vous, que m'en reviendra- t-il? Un avantage au-dessus duquel il n'est rien : la connaissance de la nature. » Puis, après avoir discuté les opinions d'Aristote, de Théophraste, de Thaïes de Milet, de Démocrite, d'Épicure, d'Anaximène, d'Anaxagore et d'autres philosophes grecs, Sénèque conclut que t la cause des tremblements de terre n'est ni le feu ni l'eau, mais l'air qui est naturellement rapide et mobile; qui, si tout moyen de fuir lui est enlevé, ébranle les montagnes au point de les briser, d'autant plus terrible que la lutte a été plus longue. Rien ne peut contenir une telle force. >

Il est intéressant de mesurer la distance qui nous sépare

de tels essais, souvent et vainement renouvelés jusqu'à notre siècle, faute d'observations exactes et méthodiques comme celles qui servent aujourd'hui à nous guider.

Parmi les tremblements de terre les plus récents et les plus voisins de nous, on se rappelle celui qui a bouleversé la plus grande partie de l'île de Chio. Le 3 avriM88i, vers une heure quarante minutes de l'après-midi, une violente trépidation vint secouer la ville de Chio, ainsi que trente ou quarante bourgs et villages du sud de l'ile. Les maisons ébranlées et lézardées se soutenaient encore lorsque, quelques minutes après, il survint une seconde secousse, aussi violente que la première, qui acheva l'œuvre de destruction. C'est alors que cinq mille victimes furent enfouies sous les décombres ; un peu plus tard, quatre mille personnes devaient y trouver aussi la mort. En effet, à peine commençait-on à se rassurer, que d'autres chocs, aussi violents que les premiers, mirent le comble à la terreur qui s'était emparée de toute la population. Cette terreur augmentait à la vue des blessés et des mourants, qui parvenaient à se dégager des décombres partout accumulés. II ne se passait pas un quart d'heure sans qu'une nouvelle trépidation du sol fit tomber quelque mur resté debout. C'est ainsi qu'un grand nombre de blessés, après avoir pu se dégager au milieu des débris qui les avaient surpris d'abord, furent de nouveau ensevelis. € La mort, dit un témoin oculaire, semblait poursuivre les victimes avec acharnement. En moins d'une heure, la ruine de Chio était

absolue. » Pendant un an, les agitations du sol continuèrent avec des interruptions de courte durée.

Depuis une haute antiquité les tremblements de terre sont fréquents en Asie Mineure et particulièrement à Smyrne, ainsi que dans TArchipel, dont Chio, Metelin et Rhodes font partie. Pendant les années 4879 et 1880, Tîle de Chio avait ressenti des trépidations fréquentes, jusqu'à dix dans une même journée. Il en était de même à Metelin et à Smyrne, mais aucune n'était assez forte pour causer beaucoup d'inquiétudes. C'était comme la préparation souterraine de la catastrophe qui éclata quelques mois plus tard.

Le désastre qui, l'année suivante, a désolé l'ile d'Ischia, n'a pas excité moins d'émotion. Le volcan qui domine cette lie, l'Epomeo, a éprouvé plusieurs éruptions depuis les temps historiques. La dernière, survenue en 1301, est repré sentée par une imposante coulée de lave. Malgré cette inaction de près de six siècles, rien ne prouve que le volcan soit arrivé au repos, puisque antérieurement il avait passé environ mille ans avant de se réveiller. D'ailleurs, autour de lui, l'activité volcanique se manifeste encore par des jets de vapeur d'eau et par trente à quarante sources thermales, qui jaillissent principalement dans la partie septentrionale de l'ile. Le sol est en grande partie constitué de couches de pierres ponces, de gravier et d'argile, dans lesquelles sont disséminées de nombreuses coquilles, appartenant à des espèces qui vivent encore dans la mer voisine ; ce qui démontre que l'île d'Ischia n'a émergé qu'à une époque géologique très récente.

La secousse qui, le 28 juillet 1883, plongea dans la consternation cette délicieuse contrée, fut accompagnée d'un mugissement épouvantable, dont on a évalué la durée à vingt secondes environ. Ce fut d'abord un sautillement d'une violence extrême, qui déchiqueta les édifices : un mouvement ondulatoire le suivit. La ville de Casamicciola et le village de

Lacco-Ameno furent comme rasés au niveau du sol et un grand nombre de victimes humaines furent ensevelies. Les points les plus ébranlés s'alignent suivant les deux fractures profondes du sol qui traversent rilc, en se croisant à peu près à angle droit, presque au-dessous de Casamicciola (voyez plus haut, page 53, la figure 24). Antérieurement l'île d'Ischia avait souvent éprouvé des tremblements de terre : l'un, à la date du 2 février 1828, fut particulièrement violent; un autre, était survenu le ^ mars 1881. Presque tous ont été funestes à Casamicciola ; cela s'explique par sa situation sur des fractures, ainsi que par la nature argileuse et peu cohérente du sol, où les édifices souffrirent beaucoup plus que ceux qui reposaient sur la roche massive. Quelle que soit leur intensité, les tremblements de Icrre d'Ischia sont généralement localisés sur un espace circonscrit. C'est à peine si, lors de celui de 1883, quelques frémissements ont été ressentis sur la côte d'Italie, qui n'en est distante que de quelques kilomètres.

Naples se dresse et s'étale fièrement près de ce formidable foyer d'agitation et plus près encore d'un autre foyer, le Vésuve, bravant des secousses qui paraîtraient devoir la menacer, mais qui le plus souvent l'effleurent à peine. C'est ainsi que cette belle Parthénope ne fut presque pas touchée quand, dans les années 50 et 63 de notre ère, de violents tremblements déterre secouèrent la Campante et détruisirent deux villes populeuses, Pompeï et Ilerculanum ; cette dernière à 9 kilomètres seulement de ses murs. Naples restait de nouveau indemne, lorsque, peu d'années après, en l'an 79, eut lieu l'explosion dont les agitations sourdes étaient comme le prélude ; cette première éruption du Vésuve, la plus terrible qu'aient vue ces dix-huit siècles, ensevelit sous d'épaisses déjections volcaniques les deux malheureuses villes à peine rebâties. Quoique plus lard Naples n'ait pas toujours eu le

no LES TREMBLEMENTS DE TERTIE

privilège d'écliapper ainsi au danger, on peut bien dire que remplacement de cette ville a été choisi avec un heureux instinct, non seulement pour les sites admirables qui Tcncadrent, mais au point de vue de la sûreté relative de ses constructions, dont aujourd'hui les étages nombreux s'élèvent audacieusement, oubliant les dommages considérables que les édifices antérieurs ont subis, notamment dans les années 1349, 1456, 1688 et 4732. C'est ainsi que tout s'oublie. Moins d'un mois après les secousses d'Ischia, les 26, 27 et 28 août, survint une gigantesque explosion dans une autre lie volcanique, celle du Krakalau, près Java. Cette catastrophe doit être mentionnée ici, à cause de la connexion qui la rattache aux tremblements de terre proprement dits. Les écroulements de montagnes, sur l'emplacement desquelles s'étend aujourd'hui une mer profonde ; la prodigieuse abondance de pierres ponces et de déjections solides sorties de la bouche volcanique, qui ont causé au loin une nuit intense pendant plusieurs heures et dont le volume a été évalué à 18 kilomètres cubes ; les parties les plus fines, qui, répandues dans l'atmosphère, en ont troublé la transparence pendant des semaines et les lueurs crépusculaires qu'elles paraissent avoir causées (1) ; les vagues marines qui se sont propagées jusqu'aux extrémités des océans avec des vitesses comparables à celles des marées, de 120 à 300 mètres par seconde; les vagues aériennes, qui, d'après l'enregistrement des baromètres, ont fait dans deux sens opposés le tour du globe; les trente mille existences humaines qu'elle a immolées; les villages et les cultures qu'elle a anéantis; toutes ces circonstances ont causé une vive impression dans tous les pays civilisés.

(1) Voyez, dans la Revue des Deux Mondes du J«' mai 18W, l'cludc do M. JamiQ sur ce sujet.

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Aujourd'hui, c'est une des plus belles parties de l'Europe, l'Andalousie, qui est frappée de désastres. Il est inutile de rappeler des faits qui sont présents à la mémoire de chacun. Déjà, le 22 décembre 188i, un premier tremblement de terre avait été ressenti dans les côtes occidentales de l'Espagne et du Portugal, et jusqu'aux Açores et à Madère. Celait comme un avant-coureur de celui qui se produisit trois jours après, avec une intensité incomparablement plus grande, dans une partie de la péninsule ibérique. Le 25 décembre, vers neuf heures du soir, la partie méridionale de l'Andalousie fut si fortement secouée que, dans les provinces de Malaga et Grenade, en moins de dix secondes, cinquante-six villes et villages furent ravagés (Og. 63); une vingtaine de ces localités furent détruiles presque entièrement. La petite cité pittoresque et naguèresi animée d'Alhama, qui comptait dix mille habitants, est en ruines ; à Arenas el Rey, il ne reste pas une maison debout. Albunuelas, Periana, ZaiTarraya, Yenta de Zaffarraya, ont éprouvé le même sort. Ces diverses localités superposées au foyer d'agitation sont réparties sur une surface dont la principale dimension n'atteint pas GO kilomètres; mais les mouvements du sol se sont propagés bien au delà, vers l'ouest, jusqu'au delà de Séville, vers l'est au cap de Gâte, et, au nord, jusqu'à Molena de Aragon, en y comprenant Madrid. Ces mouvements du sol ont, en outre, provoqué des phénomènes de divers ordres. Des crevasses de plusieurs kilomètres de longueur et larges de quelques mètres se sont ouverlcs çà et là. De Tune d'elles, à 3 kilomètres de Santa-Cruz, il s'exhale des gaz fétides à odeur d'hydrogène sulfuré; de la même fissure jaillit une source abondante d'eau sulfureuse avec une température de 42 degrés, tandis qu'à 2 kilomètres de ce point les sources thermales d'Alhama, utilisées depuis l'antiquité, se sont échauffées davantage el ont acquis un caractère sulfureux.

Les contrées qui avoisinenl la Sierra-Nevada et les sierras qui en sont comme les ramifications, ont été fréquemment le centre de commotions souterraines. Souvent aussi, comme il vient d'arriver, les secousses se sont répétées pendant plusieurs semaines ; c'est un fait qu'il ne faut pas perdre de vue. Tel a été le cas en 4802, où elles ont duré du 47 janvier au 6 février suivant. En4804, les 43 el21 janvier, 6 el4C février, le 20 août et du 22 au 28 du même mois, de fortes secousses étaient éprouvées, tant àMalaga qu'à Motril et en divers lieux de la province de Grenade. En 4823, le 40 janvier, des chocs se répétèrent plus de deux cents fois en vingt-quatre heures. En 4826, le 27 avril, à Grenade, commençaient des secousses qui se sont renouvelées jusqu'en juillet suivant ; quelquesunes ont été très violentes, notamment le 47 mai, et un peu plus tard le 44 décembre. Des faits du même genre se sont reproduits en 4828, les 43, 44 et 45 septembre. En 1829, le 21 mars, un ébranlement très violent causa, dans la vallée de la Seguraet dans la province de Valence, la ruine de trois mille maisons et la mort de trois cent quatre-vingt-neuf personnes; on compta quarante à cinquante secousses par jour jusqu'au 26 du même mois, et elles continuèrent jusqu'au 46 avril. En 4836, en 4844 , en 4845 et en 4863, de nouvelles agitations se sont aussi fait sentir. Les tremblements de terre actuels de l'Andalousie n'ont donc rien d'insolite ; ils ne sont que la continuation de beaucoup d'autres dont nous venons de citer quelques-uns. C'est toujours le même appareil qui fonctionne.

Nous nous bornerons à ces citations sommaires de quelques tremblements de terre récents, notre but n'étant pas de

À. Dàubeée. 8

m LES TREHBLEUËNrs DE TERRE

les décrire, mais d'en rechercher les causes. Pour cela, il est indispensable de sortir de quelques cas particuliers et d'élargir le point de vue, en mettant en relief, d'après des observatioDS qui ont été faites, sur des milliers de phénomènes du même genre, les caractères communs les plus essentiels que présentent ces agitations.

Dans les mouvements, que subit le sol, on distingue des chocs verticaux, parfois assez forts pour projeter en l'air des

fig.&i. — Solide en 01 de loiton reprËMnlanl le doplaccmcnl d'un miiae point du loi pendant une secoufse de tremblement de (erre. Dans co cas particulier, le déplacement vertical maiimum fut de 1",3 et le déplacement horiionlal de T^,3. ~~ D'après H. Soikci Sekîva, profeucur à Tokio.

objets. Ainsi, dans le tremblement de terre de Calabre, de 1783, des maisons furent projetées en l'air, comme par une explosion de mine, et dans celui de Riobamba, en Colombie, de 181â, les cadavres de plusieurs habitants furent lancés sur une colline de plus de 100 mètres de hauteur. Ce sont des mouvements que l'on a qualifiés du nom de succHSsions et par l'épithète de subsultoires. Le plus souvent et sur la principale étendue, ce sont des mouvements ondulatoires se propageant horizontalement, h la manière des ondulations que l'on observe à tout instant sur une surface liquide. De même que celles-ci, elles peuvent, lorsqu'elles se prolongent pendant quelques minutes, causer le malaise particulier

connu sous le nom de mal de mer. Ces ondulations terrestres ont été quelquefois assez fortes pour incliner des arbres, jusqu'à leur faire toucher le sol avec leurs branches.

Ces deux modes d'ébranlement peuvent s'associer entre eux, ou se succéder à de très courts intervalles. Pour en constater avec précision l'intensité, la direction et la durée et même enregistrer les caractères, on se sert d'appareils variés nommés séismographes ou séismomèlres analyseurs, ainsi que de pendules convenablement disposés. La figure 64 représente la trajectoire suivie, dans les trois dimensions, par un point de la surface du sol, lors d'un récent tremblement de terre ressenti au Japon.

Quelle que soit leur nature, ces effets mécaniques sont d'intensité très variable. Souvent ce sont des ondulations à peine perceptibles et des frémissements peu inquiétants qu'au Chili et au Pérou on désigne sous le nom de temblores, pour les distinguer des véritables terremolos; quelquefois ce sont des ébranlements auxquels les constructions en maçonnerie ne peuvent résister. Des villes et des villages se trouvent instantanément transformés en des monceaux de ruines, sous lesquelles sont ensevelis des milliers d'habitants. Aussi certains modes de construction sont-ils employés dans les pays sujets aux tremblements de terre, comme opposant plus de résistance, tant par leur faible hauteur que par la nature et l'agencement de leurs matériaux. Depuis longtemps déjà au Japon, où les agitations sont absolument journalières, ce sont des pièces de bois reliées par des cloisons en bambous. De même aux Philippines et à Manille en particulier, les maisons sont construites en bois et avec des précautions que l'expérience a enseignées pour se prémunir contre un péril toujours imminent. A Ischia, un décret royal du 29 août dernier prescrit que dans les deux communes limitrophes de Casamicciola, de Lacco-Ameno et de Forio, zones particuliè-

renient dangereuses, toutes les constructions devront être faites avec enchevêtrement de bois et de fer.

Dans le mouvement ondulatoire qui est le plus habituel, l'agitation est naturellement plus prononcée au sommet des édifices qu'à leur base. Par exemple, le 25 décembre dernier, au théâtre de Madrid, la galerie supérieure subissait visiblement un balancement, tandis que le parterre était tranquille. Pour la même raison, dans l'intérieur des mines, les mouvements sont incomparablement moins sensibles qu'à la surface du sol. Parmi de très nombreux exemples, je me bornerai à mentionner ceux que l'on observe journellement au Chili. Un jour que le savant géologue qui a, pendant plus de quarante ans, rendu d'éminents services à l'industrie minérale de ce pays, M. Domeyko, se trouvait au fond des mines d'argent de Charnacillo, à 200 mètres de profondeur, occupé à lever des plans de galerie, sa maison et beaucoup d'autres s'écroulaient au-dessus de sa tête, sans qu'il ressentit la moindre agitation.

La durée des chocs est ordinairement très courte, quelquefois une seconde à peine et rarement un peu plus. Les mouvements ondulatoires se prolongent davantage, ainsi qu'il est facile de le comprendre. Quelques secondes suffisent pour produire les effets désastreux dont il vient d'être question. Trois coups, chacun estimé à quatre secondes, causèrent la mort de plus de vingt mille personnes le 26 mars 1812, dans la contrée de Caracas, et le bouleversement de la contrée de Riobamba, en 1797, fit soudainement trente mille victimes. Aucune force destructive naturelle ou artificielle ne peut, en un temps si court, briser plus d'existences, ni accumuler tant de ruines. Ainsi, le 9 janvier 1693, quaranteneuf villes et de nombreux villages de la Sicile furent renversés et ensevelirent quatre-vingt-treize mille personnes. Moins d'un siècle après, le 5 février 1783, un désastre

semblable dans le même pays, particulièrement en Calabre, faisait presque autant de victimes. Comme plus meurtriers encore, on peut citer le tremblement de terre qui eut lieu Tan 19 sous Tibère, en Italie, et celui qui se fit sentir vers Tan 52 sous* l'empereur Justin en Asie Mineure et en Syrie et qui rasa Antioche ; chacun de ces tremblements de terre coûta, croit-on, la vie au moins à cent mille habitants.

Quelque écrasants et désastreux par rapport à nos personnes et à nos édifices que puissent être les tremblements de terre, il faut bien reconnaître que Tamplitude de leurs mouvements ;les plus accentués est complètement insignifiante par rapport aux dimensions du globe dont ils font vibrer Tépiderme.

Rarement un tremblement de terre est limité à une seule secousse. Ordinairement il y en a plusieurs qui se succèdent à de courts intervalles. Dans bien des cas, les mouvements se réitèrent pendant des mois et même des années, avec des pauses d'une durée variable, de manière à former jusqu'à leur extinction totale un ensemble que l'on peut appeler période séismique.

Quelques exemples sont nécessaires pour donner une idée de cette succession d'ébranlements, qui constituent un des traits essentiels des tremblements de terre. A la suite de la secousse qui, le 18 août 1851, transforma la ville deThèbcs en un monceau de ruines, des commotions agitèrent la Béotie pendant environ onze mois, se succédant jusqu'à trois fois en vingt-quatre heures ; puis elles cessèrent graduellement. De longues séries de secousses ont ébranlé une partie de l'Ecosse pendant plus de deux ans, du 30 octobre 1839 au 7 décembre 1841 ; elles partaient d'un point situé dans le Perthshire, près de Comrie, localité qui déjà antérieurement avait été un centre de commotions. Il en a été de même en Croatie, aux environs de Fiume, du l^mars au 12 juin 1870,

pour des chocs souvent violents et accompagés de détona tions. On pourrait citer des centaines d'exemples de ces périodes d'agitations répétées.

La chaîne des Alpes, dont la constitution est si instructive pour les géologues, a fourni dans beaucoup de ses parties des exemples de périodes séismiques. Ainsi, en Piémont, les environs de Pignerol ont éprouvé des séries de secousses, du 2 avril 1808 jusqu'au 17 mai suivant. Dans tout cet intervalle, il ne s'est pas passé un jour sans qu'on y ressentît quelque mouvement, tantôt sans bruil, tantôt avec des détonations qui précédaient toujours l'ébranlement des édifices. Les commotions reprirent plus tard, les 26 septembre, 28 octobre et 22 novembre, et l'année suivante les 8 mars et 26 juin. A la suite du tremblement de terre de Viège, qui eut lieu le 25 juillet 1^5 et se propagea jusqu'à Paris, le Valais continua à éprouver des secousses pendant quatre mois. Dans une autre partie de la chaîne, sur la partie méridionale du lac de Garde, aux environs de Desenzano, des mouvements se produisirent le 2 mai 486é et furent suivis d'une série d'autres qui continuèrent avec des intervalles plus ou moins longs, mais en augmentant d'intensité jusqu'à la fin de l'année. En 4868, Monte Baldo, situé sur la partie orientale du même lac, fut soumis à une agitation prolongée du même genre. Cinq années plus tard ce fut le tour de Bellune ; on y ressentit un premier choc le 10 mars 1873, puis il se fit un repos complet jusqu'au 29 juin, jour du choc le plus violent qui se propagea au loin. A partir de ce moment, les ébranlements se succédèrent rapidement; il y eut cependant des journées entières et même des semaines de repos; mais une commotion violente se fit encore sentir le 26 décembre.

La période qui continue actuellement en Andalousie (l)est

(1) Ceci a 6ié écrit en avril 1885.

du même genre. Le prélude du 23 décembre, qui a ébranlé la plus grande partie de la péninsule espagnole, le grand tremblement de terre du 25 décembre, et toute cette suite de secousses qui, le 9 mars, continuaient encore avec assez de violence pour causer de nouvelles ruines, appartiennent h une même période. Il est remarquable que de telles séries séismiques ne soient connues que dans les pays éloignés des volcans, comme Humboldt Tavait justement remarqué.

L'effroyable surprise dont les habitants sont saisis, en voyant s'agiter le sol qui les supporte, ne saurait se décrire; elle a suffi plus d'une fois pour faire perdre la raison à certaines personnes. Les animaux domestiques et même certains animaux sauvages, tels que les crocodiles de l'Orénoque, d'après Humboldt, témoignent souvent une inquiétude prononcée. Plus d'une fois, on a assuré qu'antérieurement aux secousses perçues par les hommes, des animaux avaient, par leur frayeur, annoncé qu'ils ressentaient déjà des mouvements insolites.

Dans une région ébranlée, on reconnaît ordinairement une partie de dimension restreinte, où le mouvement a été surtout énergique. Elle correspond sans doute au centre d'impulsion placé dans la profondeur; aussi lui a-t-on donné le nom à'épicentre. C'est dans cette région que se font plus particulièrement ressentir les chocs verticaux ou succussions, à partir desquelles rayonnent dans le sol les mouvements ondulatoires, avec une vitesse que l'on a souvent estimée de 350 à 500 mètres par seconde, comparable à celle du son dans l'air.

L'aire d'ébranlement est quelquefois peu étendue, lors môme que le tremblement de terre est très violent, comme il est arrivé en Calabre en 4783, à Alep en 1822, et à Ischià en 1828 et 1883. D'autres fois, elle est beaucoup plus étendue. Ainsi le tremblement de terre de Lisbonne de 1755 se fit

sentir sur une partie de l'Europe jusqu'en Bohême, et même en Scandinavie, dans l'Afrique septentrionale, à Mogador, à Madère et jusqu'aux Antilles et au Canada; il affecta une surface quatre fois grande comme celle de l'Europe ou d'environ 1/13 de la surface du globe. Le plus souvent les dimensions linéaires des surfaces sont comprises entre 100 et 900 kilomètres, c'est-à-dire entre des longueurs qui correspondent à une amplitude de 1/36 à 1/40 de la circonférence terrestre.

Loin de présenter une forme à peu près circulaire, comme on serait tout d'abord porté à le supposer, cette aire d'ébranlement a généralement une forme irrégulière; souvent elle est très allongée et en rapport avec les alignements des montagnes voisines ou d'autres accidents profonds de structure. Pendant le formidable tremblement de terre de 1 783, aussi bien que pendant celui d'octobre 1876, la chaîne des Apennins servit comme de mur de protection pour les provinces occidentales de la presqu'île italienne ; tandis que des milliers de secousses agitaient le côté est de la chaîne, en y produisant de grands désastres, on ne ressentit absolument rien sur le versant opposé. Dans les Alpes, la plupart des tremblements de terre se produisent dans les chaînes latérales du nord et du sud, qui sont formées de terrains sédimentaires, tandis que la chaîne centrale composée de roches cristallines n'est pas ébranlée. Les Andes de l'Amérique du Sud forment un barrage naturel que les plus violentes agitations du littoral de l'océan Pacifique, tout en se propageant au loin parallèlement à la chaîne, ne franchissent presque jamais, et si parfois quelques secousses se propagent au delà, elles n'arrivent qu'extrêmement affaiblies.

Dans l'étendue ébranlée, les mouvements sont très inégalement sensibles. Entre deux points secoués par une seule et même impulsion, il est des points intermédiaires qui restent immobiles et que l'on a nommés quelquefois ponte ou arclies.

LES TREMBLEMENTS DE TERRE 12i

Les secousses sont souvent accompagnées de bruits que Ton a comparés à celui que produiraient des voilures fortement chargées, roulant à allure vive sur un pavé, quelquefois à des tonnerres souterrains et à des mugissements; mais rintensilé de ces bruits n'est nullement en rapport avec celle de l'agitation. Le grand tremblement de terre de Rio* bamba du 4 février 1 797 se fit en silence.

Ces bruits sont en rapport avec la nature des roches qui les transmettent. Les tremblements do terre du nord du Chili, si fréquents à Coquimbo, sont presque toujours précédés ou accompagnés de bruits, ce qui n'arrive pas pour les tremblements de la partie méridionale du même pays. D'un autre côté, il est des bruits souterrains qui ne sont pas accompagnés de secousses. Tels sont les bramidos^ ou rugissements qui se sont succédé à Guanaxuato, au Mexique, en 1784<, pendant plus d'un mois et qui causèrent l'épouvante et la fuite des habitants de cette ville. C'étaient des éclats secs et vifs comme ceux de la foudre, alternant avec de longs roulements rappelant ceux d'un tonnerre éloigné : ces ébranlements cessèrent graduellement. Tels sont aussi les bruits qui résonnent dans la haute région des Andes du Chili, sans qu'on y ressente le moindre mouvement du sol. Au même titre, nous citerons encore l'Ile de Méléda, sur la côte de Dalmatie, près de Raguse, qui a offert l'exemple d'un nombre tout à fait extraordinaire de détonations, suivant le terme employé par ceux qui les ont entendues, en môme temps que celui d'une longue répétition* de secousses. Ces dernières, qui étaient très souvent accompagnées de détonations, commencèrent en mars 1822, et se continuèrent, avec de très courts intervalles, jusqu'en septembre; puis elles reprirent en mars 1823, avec les mêmes bruits, et furent particulièrement effrayantes pendant les mois d'août et de septembre de cette même année. D'un autre côté, des détonations très

itt LES TREMBLEMENTS DE TERRE

nombreuses, quelquefois plus de cent en un jour, se produisirent aussi sans secousses. Ces deux effets, bien que n'étant pas toujours simultanés, dérivaient évidemment d'une cause unique, d'un même travail souterrain. En 1824, les détonations reparurent encore à Méléda pendant sept jours, du 14 octobre au 15 novembre, et une dernière fois, le 18 février 1826. Ce phénomène est unique dans le souvenir des habitants de l'Ile.

Les bruits associés aux tremblements paraissent de la nature de ceux qui accompagnent les éruptions. Ces derniers se propagent sur des centaines de kilomètres, non par l'air, mais par le sol. Lors de l'éruption de 1887, au Cotopaxi, des détonations qui paraissaient partir des profondeurs furent entendues moins distinctement au pied de la Montagne qu'à Quito et à Guyaquil, c'est-à-dire à 350 kilomètres du volcan. Rien de ce qui est connu en ce genre n'atteint les proportions de ce qui s'est passé, le 26 août 1883, lors de l'éruption du Krakatau. Les mugissements furent entendus à Ceylan, au Birman, à Manille, en Nouvelle-Guinée et sur la côte occidentale de l'Australie, ainsi que dans tous les lieux plus rapprochés du Krakatau. Si, du Krakatau comme centre, on décrit un cercle avec un rayon de 30 degrés ou 3000 kilomètres, ce cercle passe par les points les plus éloignés où le bruit ait été perçu. La distance des points extrêmes, de l'est à l'ouest, est donc de 60 degrés, ou 1/6 de la circonférence du globe, et la superficie de ce cercle, ou plutôt du segment sphérique, est de plus du 1/15 delà surface du globe. Lors de l'éruption du Tambora, dans Tlie de Sumbava, en 1815, le rayon du cercle dans lequel le bruit se fit entendre était moitié moindre, c'est-à-dire de 15 degrés, et la superficie était donc environ quatre fois plus petite.

Le bassin des mers est ébranlé tout aussi bien que la terre ferme. Ce qui le démontre, ce sont les ohocs qu'éprouvent les

navires situés au large, sans que la surface de l'eau présente aucune cause apparente, chocs qui font croire que l'on touche brusquement un bas-fond. Ce sont de véritables tremblements de mer.

En outre, les mouvements du littoral, pour peu qu'ils soient intenses, se transmettent à la masse liquide. La mer se retire du rivage, laissant le fond à sec sur une étendue qui est parfois de plusieurs kilomètres ; puis elle revient rapidement sur elle-même et, franchissant sa limite normale, elle se précipite avec fureur et comme à l'assaut, vers l'intérieur du pays, sous la forme d'une énorme vague que l'on a vue souvent, au Chili, atteindre une hauteur de 30 à 40 mètres; ensuite elle se retire, en ramenant au large ce qu'elle a arraché sur son passage. Cette terrible oscillation se répète trois à quatre fois avec une énergie décroissante, à moins que, les mouvements du sol persistant, elle ne se reproduise plus souvent encore. Ces invasions d'eau ou raz de marée, nommées salida de la mar, dans l'Amérique du Sud, sont bien plus redoutées des habitants, qui en ont l'expérience, que les secousses mêmes du sol.

D'ailleurs, les grandes vagues se propagent dans l'Océan, bien loin du centre initial d'ébranlement. Le i^ décembre 1854-, lors d'un tremblement de terre qui rasa la ville de Simôda, au Japon, une vague formidable se précipita douze heures plus tard sur les côtes de la Californie, après avoir parcouru 8900 kilomètres. En 1868, une grande vague, d'une origine semblable, détruisit Arequipa et Arica, au Pérou, en faisant périr trente mille personnes. Cette vague paraissait venird'Honolulu, dont elleétait arrivée en douze heures, c'està-dire avec une vitesse de 717 kilomètres à l'heure. Jamais on n'a mieux vu que lors de l'éruption du Krakatau combien les vagues, provoquées par des agitations souterraines, peuvent avoir d'ampleur. D'après une communication faite par

iU LES TREMBLEMENTS DE TERRE

M. F. de Lesseps à TAcadémie des sciences, le 27 août 1883, à partir de trois heures trente du soir, le marégraphe établi à Colon par la Compagnie du canal interocéanique éprouva une série d'oscillations tout à fait comparables, pour Tamplitude, aux mouvements habituels de la marée, mais dont la durée, au lieu d'être d'environ douze heures, était seulement d'une heure à une heure et demie. Ces oscillations, qui ne pouvaient être dues qu'à un phénomène tout à fait extraordinaire, trouvèrent leur explication un peu plus tard, quand on apprit la catastrophe qui était arrivée la veille dans le détroit de la Sonde. A première vue, il est étonnant que l'ébranlement se soit fait sentir à Colon, c'est-à-dire du côté de l'Atlantique, et non à Panama, sur le Grand Océan, à travers lequel le trajet parait direct; la translation de la vague s'est faite réellement en contournant l'Afrique méridionale, puis en pénétrant dans TOcéan Atlantique, entre l'Afrique et l'Amérique du Sud, jusqu'au fond de la mer des Antilles. Mais la singularité de cette marche sinueuse s'explique naturellement par cette circonstance que le trajet direct vers l'est se trouve barré par les innombrables lies et récifs du large archipel situé au nord de l'Australie, et qu'en outre il n'y a dans tout cet archipel qu'une très faible profondeur d'eau. Dans ces conditions, l'ébranlement, en supposant qu'il pût arriver jusque dans les profondeurs du Grand Océan, devait y arriver presque éteint. Au contraire, du côté de l'ouest, le détroit de la Sonde s'ouvre directement dans l'océan Indien, et l'ébranlement s'est produit immédiatement dans des masses d'eaux profondes. Cette propagation de commotion souterraine par l'eau des mers, la plus lointaine que la science ait notée, s'est faite sur un trajet de il 890 milles, c'est-à-dire égale à plus de la moitié de la circonférence du globe, en vingt heures cinquante minutes, et par conséquent avec une vitesse de 294 mètres par seconde,

d'après l'évaluation de M. Bouquet de la Grye. Elle a été reconnue aussi sur les côtes de France.

Les tremblements de terre peuvent aussi apporter des changements permanents dans le relief du sol. Ce ne sont pas seulement des crevasses et des éboulements de rochers ; on a parfois aussi signalé des exhaussements faibles, mais appréciables, particulièrement au Chili, en 18^2, en 1835 et en 1837; à cette dernière époque, des coquilles marines encore vivantes et adhérant aux rochers sur lesquels elles avaient vécu ont apparu au-dessus du niveau de la mer et servi ainsi de témoins irrécusables du changement de niveau qui venait de se produire soudainement.

Nous ne dirons rien ici de divers effets accessoires des tremblements de terre, de leur influence sur le régime des eaux souterraines dont les environs d'Alhama viennent de fournir un exemple, des mofettes dégagées, du développement d'électricité et de perturbations magnétiques qui ont été quelquefois signalés; même un simple exposé de ces faits nous entraînerait trop loin.

Les mouvements très accentués dont nous venons de parier, et auxquels le nom de tremblements de terre doit être réservé, ne sont pas les seuls qui se manifestent dans Técorce terrestre. 11 s'en produit d'autres qui sont extrêmement

faibles, tellement qu'ils resteraient absolument inaperçus sans le secours d'instruments spéciaux et fort délicats. Dès 1869, le savant et intrépide voyageur, M. d'Âbbadie, en examinant par un ingénieux procédé la surface d'un bain de mercure dans l'observatoire qu'il s'est fait construire à Abbadia, près d'Hendaye, découvrait de très légères, mais de fréquentes variations dans la situation verticale; il en déduisait que le sol lui-même n'est pas toujours immobile, même lorsqu'il en présente toutes les apparences. Depuis lors, le fait s'est confirmé pleinement et en bien des lieux. Des oscillations

tout à Tait brusques dans les lunettes astronomiques qui ont été signalées plusieurs fois à l'observatoire de Pulkowa, cl récemment, le 27 novembre 1884, à celui de Nice, sont des signes révélateurs d'agitations dans la croûte terrestre. Il est juste de dire que, dès 1 741 , les académiciens français qui allèrent à Téquateur mesurer un arc de méridien, Bouguer et La Condamine, étaient arrivés à une conclusion du même genre, en mesurant des distances apparentes des étoiles au zénith. On ne se serait pas attendu à ce que TobseiTation des astres vint trahir un travail qui s'opère dans les profondeurs de notre planète.

En Italie, ces mêmes mouvements, si faibles qu'ils ne sont pas perceptibles directement par nos sens, sont soumis à une étude journalière et attentive. Des stations, actuellement au nombre de vingt-huit, sont réparties d'un bout à l'autre de la péninsule; et leurs résultats sont centralisés à l'observatoire géodynamique de Rome, sous la direction de M. de Rossi. De même que le microscope sert à reconnaître les objets trop petits pour être vus à l'œil nu, de même des appareils nommés tromomèlres, trémitoscopeSy microséismographes, décèlent ces petits mouvements. On en distingue de deux sortes : les trépidations ou frémissements très rapides et prolongés (tremiti), et des ondulations caractérisées, au contraire, par une grande lenteur, que l'on a nommées ondu^ lations microséismiques. Les uns et les autres sont presque incessants. C'est ce qu'apprend un bulletin décadique, dont la publication vient de commencer. Pour chaque jour, toutes les observations sont figurées sur une carte d'Italie, au moyen de lignes conventionnelles, de telle sorte qu'un simple coup d'oeil les saisit dans tous leurs détails, en même temps que dans leur ensemble. On voit, par c\emple, que pendant le mois de janvier le centre de la péninsule et une portion des Alpes, au nord de Turin, étaient particulièrement agités. En

LES TREMBLEMENTS DE TEllRE 127

même temps que des bruits étaient signalés dans TÉmilie, des microphones spéciaux permettaient d'en saisir de très légers dans le groupe volcanique du Latium et à Rome. Quelque faibles que soient les mouvements que révèlent ces artifices d'observations, ils sont extrêmement dignes d'attention par leur continuité et par leur généralité ; car ils décèlent dans les soubassements du sol un travail intestin qui ne s'arrête pas et qui est incomparablement plus général que no pouvaient le faire supposer, malgré leur fréquence, les tremblements de terre proprement dits.

Il importe d'ajouter que la croûte terrestre est soumise à un autre ordre de mobilité. Elle subit, en effet, des déplacements d'une lenteur séculaire, sans accompagnement d'aucun mouvement brusque. Ces phénomènes ne seraient sans doute pas connus, si le niveau moyen de la mer n'offrait, sur le littoral, une ligne invariable de repère pour les constater. C'est ainsi que des parties, manifestement immergées depuis les temps historiques, sont aujourd'hui au-dessus du niveau des mers et constituent ce qu'on nomme des plages soule^ vées; que, d'un autre côté, des forêts sous-marines, dont l'histoire fait mention, sont aujourd'hui complètement submergées, par suite d'un abaissement du sol. En Suède, on ce fait important a d'abord été découvert sur des rochers granitiques, l'émersion verticale n'a été, de 1730 à 1849, que de O^jUlS, soit de O",?? par siècle. En môme temps, on a reconnu que la pointe méridionale de la péninsule, la Scanie, s'abaisse graduellement. Il y aurait donc un mouvement de bascule dont l'axe passerait au nord de cette dernière province, aux environs de Calmar. Très nombreuses et parfaitement constatées dans toutes les parties du globe, ces dénivellations se sont souvent produites et répétées en un même point en sens contraire, c'est-à-dire qu'à une élévation a succédé un abaissement et inversement. Ces déplace-

ments lents du sol avaient été autrefois attribués, mais à tort, à des changements dans le niveau des mers. Ils ne sont que la continuation de déformations tout à fait analogues, qui se sont produites, sur de vastes dimensions, pendant toutes les anciennes périodes géologiques. Il faut bien se garder de confondre ces changements avec ceux que produisent les atterrissements et les érosions de la mer, conjointement avec l'action des fleuves. Ces derniers, superficiels, sont évidemment de nature toute différente.

D'après tout ce qui précède, nous étions donc bien en droit, au début de cette étude, de dire que la croûte terrestre est loin d'être immobile. A chaque instant, et dans beaucoup de ses parties, elle éprouve des secousses très prononcées et parfois violentes. Bien plus généralement encore, ce sont des frémissements qui ne sont perceptibles qu'à l'aide d'appareils spéciaux et par une sorte d'auscultation. En réalité, ce sont des mouvements continuels et de divers ordres. Il nous reste à rechercher à quelles causes souterraines on peut attribuer ces agitations incessantes.

Quelque multipliées que soient les observations sur les tremblements de terre, elles ne peuvent concerner que les manifestations externes d'un phénomène dont le foyer se dérobe complètement à notre regard, et dont nous sommes séparés par un revêtement de roches d'une épaisseur très considérable. Aussi, est-ce surtout à l'occasion de ce mode de réaction de l'intérieur du globe sur son écorce qu'on reconnaît combien l'esprit humain reste impuissant dans

rétude de la nature, lorsqu'il ne lui est pas possible de s'appuyer sur l'observation directe des faits.

Ainsi s'explique la diversité des hypothèses qui récemment encore ont été émises sur ces phénomènes et la bizarrerie de quelques-unes d'entre elles. Les tremblements de terre ont été attribués, soit à des orages électriques souterrains, soit à l'influence du Soleil qui gouvernerait le régime des parties internes des planètes aussi bien que les mouvements de leur atmosphère et le parcours de leur orbite : les ébranlements seraient dus à des poussées qu'exerceraient contre la croûte terrestre les masses liquides ou pâteuses qui la supportent. Ces réactions seraient du même genre et causées par les mêmes forces que celles que produisent le flux et le reflux de la mer. On a cherché aussi la cause de ces sortes de marées intérieures dans l'influence d'avènements d'astéroïdes ou dans celle des conjonctions et d'oppositions de planètes, d'où résulterait, dans ce dernier cas, la prétention de prédire l'arrivée de ces actions intestines, prétention qui jusqu'à présent n'a été nullement justifiée. A la suite de laborieux recensements pour plusieurs siècles et pour tous les pays, qui sont d'une grande valeur pour la science, Alexis Perrey avait cru pouvoir déduire un fait dont l'importance aurait été capitale, s'il avait été bien établi : c'est que les tremblements de terre sont en rapport avec le passage de la Lune au méridien et, par conséquent, avec des marées qu'éprouveraient les masses internes du globe; mais, malgré tous ses soins, il ne lui a été possible d'arriver à rien de concluant à cet égard. On a tenté aussi de trouver un lien entre la production des secousses et des baisses considérables et rapides du baromètre, qui provoqueraient ainsi l'expansion des gaz souterrains.

Des écroulements de massifs de roches, se produisant dans de vastes cavités intérieures, ont été considérés comme

A. Daubréë. 9

devant donner naissance à des secousses qai se propageraient jusqu'à la surface, à la manière des tremblements de terre. Voici les idées qu'exprimaient déjà Anaximènes, cinq siècles avant notre ère ; elles méritent d'être signalées, parce qu'elles ont été reproduites parfois depuis lors, avec quelques modifications suggérées par les connaissances acquises, c Dans le sein de la Terre tombent les débris détachés d'elle-même. Les causes internes de détachement ne manquent pas, comme dans les vieux édifices. Il arrive alors à certaines parties d'ébranler ce qui est autour d'elles, d'abord en se détachant, ensuite lorsqu'elles se précipitent en rebondissant sur les masses intérieures. Si ces débris tombent dans une eau sta-* gnante, leur chute doit ébranler tous les lieux voisins par la secousse que donne aux eaux un énorme poids descendant tout à coup d'une grande hauteur. » Il n'est pas douteux que des effondrements ne puissent^ en effet, causer l'ébranlement du sol. Le fait se manifeste clairement, lorsque les vides intérieurs laissés par l'exploitation des mines de houille provoquent des tassements subits; mais cette explication, qui parait s'appliquer dans différents cas, ne peut certainement pas rendre compte des tremblements de terre les plus habituels, les seuls dont il soit question ici, sans que nous prétendions assigner une origine unique à toutes les secousses.

Des études nombreuses et exactes, en faisant de mieux en mieux ressortir les relations des tremblements de terre avec la structure intime des contrées qui les subissent, permettent de mieux en comprendre les causes organiques.

Un fait fondamental ressort de nombreuses et patientes statistiques : c'est l'inégalité frappante que présente la distribution géographique des tremblements de terre. Il y a de vastes régions qui ne sont ébranlées que très rarement et très faiblement, tandis que d'autres éprouvent des agitations extrêmement fréquentes et parfois très violentes. Un simple

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coup d'œil jeté sur une mappemonde où l'on a représenlé, par des notations synoptiques, les résultats du dépouillement des observations, comme l'a fait Robert Mallet (fig. 65, p. 136), met immédiatement en évidence, et souvent dans des régions très voisines, des contrastes très caractéristiques.

La France, dans sa plus grande étendue, nous offre un type de ces contrées dont le sol est comparativement tranquille. C'est un privilège physique h ajouter à d'autres que valent à ce pays la configuration de son relief, le développement et le dessin du littoral des mers qui le baignent, et son climat si heureusement tempéré. Toutefois les tremblements de terre s'y produisent quelquefois, surtout dans les Pyrénées, dans la région des Alpes et une partie du bassin du Rhône. On en a compté, comme moyenne annuelle, six ou sept, chiffre qui est sans doute bien au-dessous de la réalité. Pendant les deux premiers mois de cette année, cinq ont déjà été signalés, dont un, le i" février, dans le Calvados et la Manche; un autre, le 6 du même mois, dans divers points de la Charente-Inférieure, notamment à Saintes. 11 est rare que, dans ces circonstances, des maisons s'écroulent ou soient même avariées. On observe seulement, ainsi qu'il est arrivé lors du tremblement de terre ressenti dans beaucoup de nos départements, le 14 septembre 1866, des portes secouées comme par une main qui tenterait de les ouvrir, des meubles agités, des craquements de cloisons légères, un tintement de sonnettes, des pendules dont le mouvement s'arrête, rarement quelques personnes renversées, enfin un bruit sourd comme un roulement ; encore ces manifestations ne sont-elles pas perçues du plus grand nombre des habitants. La Belgique, la Hollande, le nord de l'Allemagne, la plus grande partie de la Russie, à part le Caucase, la Sibérie, excepté la région du lac Baïkal, peuvent également èlre considérés comme se trouvant dans des conditions de calme relatif. Toutefois, même

dans ces pays les plus tranquilles, il est peu de localités où Ton n'ait pas conservé le souvenir de quelques secousses souterraines.

Ce qu'il importe de signaler, ce n'est pas tant la disposition géographique des contrées le plus souvent secouées que la constitution même de l'écorce terrestre qui y correspond.

Pour beaucoup d'entre elles, une coïncidence significative apparaît, sans qu'il soit nécessaire d'une étude approfondie : c'est la présence de volcans actifs.

Dans l'Amérique méridionale, diverses parties de la bande relativement étroite qui est comprise entre les Andes et le Grand Océan offrent un exemple frappant de cette association de volcans avec un sol fréquemment agité, particulièrement en Colombie, dans la République de TÉquateur et au Chili, c Sur les côtes du Pérou, dit Alexandre de Humboldt, le ciel est toujours serein ; on n'y connaît ni la grêle, ni les orages, ni les redoutables explosions de la foudre; le tonnerre souterrain qui accompagne les secousses du sol y remplace le tonnerre des nuées. Grâce à une longue habitude et à l'opinion très répandue qu'il y a seulement deux ou trois secousses destructives à craindre par siècle, les tremblements de terre n'inquiètent guère plus à Lima que la grêle dans la zone tempérée. > Or dans cette même région, de i 6 à 24 degrés, s*élèvent dix-huit volcans, dont l'un, le Gualatieri ou Sahama, a une altitude de 6900 mètres, c'est-à-dire bien supérieure à celle du Mont-Blanc. Le Chili, si éminemment sujet aux tremblements déterre, ne possède pas moins de trente-trois volcans actifs entre 33 et 44 degrés de latitude; la cime de l'un d'eux, l'Aconcagua, atteint aussi l'énorme hauteur de 6827 mètres. Les conditions sont toutes différentes à l'est de la Cordillère, où de vastes pays, comme le Brésil, ne connaissent guère les tremblements de terre. Plus au nord, l'isthme qui réunit les

deux continents représente aussi des pays où les secousses sont si fréquentes queTun d'eux a reçu le nom de Cuscutlany qui veut dire hamac ; or le seul État de Nicaragua compte vingt-quatre volcans.

De Tautre côté du Grand Océan, le long des côtes de l'Asie, se trouvent de nombreux pays très tourmentés souterrainement. Ils s'alignent suivant une longue zone d'environ 14 000 kilomètres, c'est-à-dire égale à plus du tiers de la circonférence du globe terrestre; cette zone commence dans la baie de Bengale, à l'ile Barren, traverse Sumatra, Java, les Moluques, les Philippines, se relie, par l'ile de Formose et les petits archipels voisins, au Japon, puis aux Kouriles, au Kamtchatka, et se termine dans le nord de l'Amérique aux îles Aléoutiennes. Or, dans toute cette série de grandes lies et de péninsules, les volcans sont extrêmement nombreux et actifs. Prenons comme exemple le Japon, où depuis dix ans les tremblements de terre sont l'objet d'études approfondies et de publications pleines d'intérêt, sous la direction de M. John Milne. On peut dire que ce pays, avec ses quarante-un volcans, dont dix-sept actifs, est à chaque instant secoué ; car, pendant les années 1882 et1883, il y a eu, moyennement, une ou deux secousses par jour, et bien que la plupart ne soient pas très violentes, il en est arrivé de temps à autre qui ont été désastreuses, comme celles qui, le 11 novembre 1855, ont détruit cent mille maisons et quarante temples, en écrasant trois mille personnes. De même aux Philippines, les mouvements du sol sont continuels. Le séismographe de l'observatoire de Manille est sans cesse en mouvement, même quand le sol paraît tout à fait stable, et il ne se passe pas une année sans que quelque province y soit fortement éprouvée par des tremblements de terre, comme il est encore arrivé pour leur capitale en 1863 et en juillet 1880.

La connexion entre les crises de tremblements de terre et

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les crises Tolcaniqnes se rerèle encore par des rapports aatres qae celui de leur répartition géographique. Elle se montre aussi parFaltemance que présente leur fonctionnement. On sait, en effet, que toute éruption volcanique est annoncée par des tremblements précurseurs dont la violence se calme quand une bouche volcanique vient à s'ouvrir et donne naissance & des torrents de vapeur d'eau. C'est après quatre-vingt-dix jours de secousses et de tonnerres souterrains que, le 29 septembre i759, surgit tout à coup au Mexique, au milieu d'une plaine, le volcan de Jorullo jusqu'à la hauteur de 510 mètres. L'éruption de l'Ararat, du ^ juin 1840, fut accompagnée d'un des plus forts tremblements de terre qu'ait éprouvés l'Arménie. D'après l'intrépide ascensionniste M. Whymper, l'éruption du Cotopaxi, du 9 mai 1877, a coïncidé avec un tremblement de terre très violent. Or la vapeur d'eau est la cause reconnue des éruptions volcaniques : elle en est l'émanation à la fois la plus abondante et la plus constante dans toutes les parties du globe. C'est elle qui fait jaillir, des régions profondes vers la surface, les laves qui, malgré leur haute température, la tiennent incorporée dans leur pâte ; de même que l'acide carbonique, dissous dans une eau g<izeuse, emporte impétueusement la liqueur hors de la bouteille qui le contient. C'est elle aussi qui lance violemment dans l'atmosphère d'abondantes matières solides, blocs, lapillis et cendres. Il est bien naturel de supposer que la vapeur d'eau est aussi la cause des agitations qui accompagnent les crises volcaniques. Conformément à cette idée, Kircher et Ilumboldt ont déjà considéré les volcans comme des soupapes de sûreté contre les tremblements de terre.

Mais ce n'est pas seulement à proximité des bouches volcaniques que les tremblements de terre sont fréquents cl violents. Certains pays, en dehors des dépendances immédiates des volcans, sont ébranlés avec non moins d'énergie et

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de Iréquence, et même sur de plus grandes étendues. Tel est, non loin de nous, le nord du bassin de la Méditerranée. La Syrie, y compris la Palestine, l'Asie Mineure, la Turquie d'Europe, la Grèce, Tltalie et la Sicile, à part le domaine des Yolcans qui existent dans ces deux dernières contrées ; le sud de la péninsule ibérique et une partie de sa côte occidentale, aux environs de Lisbonne, ont présenté depuis les temps historiques des preuves de cette triste prédisposition. Dans chacun de ces pays, beaucoup de noms de provinces ou de localités, tels que ceux de la Calabre, d'Alep, d'Antioche, et bien d'autres, rappellent de nombreux et désastreux tremblements de terre. Sur le versant méridional du même bassin, l^Vlgérie présente ces caractères, mais à un degré beaucoup moins aigu. Shaw, au siècle dernier, signalait déjà ce pays comme fréquemment secoué et, depuis Toccupation française, il a continué à éprouver d'assez nombreuses commotions, entre autres celles qui, le 31 août et le 14 octobre 1856, ont agité la province de Constantine, surtout entre Bougie et Philippeville, et sous la mer, à 37 kilomètres de Djidjeli.

Tout d'abord, faisons observer qu'un premier caractère essentiel est commun à toutes ces contrées, dépourvues de i volcans et fréquemment ébranlées : ce caractère est une dislocation des couches constitutives du sol, qui est révélée, le plus souvent, par le relief montagneux du pays. Pour montrer quelle induction on peut tirer de cette structure, quelques développements sont nécessaires.

Dans des pays entiers, les couches qui forment une partie notable de l'épaisseur de l'écorce terrestre, anciens sédiments de la mer, sont restées horizontales ou à peu près, ainsi qu'elles avaient été déposées. C'est ce qu'on observe dans le nord de la France, pour des couches qui sont superposées les unes aux autres sur plus de 1000 mètres d'épaisseur. 11 ne s'agit pas seulement ici des dépôts les plus récents, dits ter-

eniblemcnU de terre. Elles sont représentées par deux intensités de hachures, d'après la fie point. — D*après M. Robert Mallet»

tiaireSy mais aussi des couches plus anciennes, nommées crétacées et jurassiques, qui les supportent. Dans d'autres pays, au contraire, et sur des étendues considérables, les couches correspondantes sont redressées, ployées et contournées de diverses manières ; elles ont subi ces dislocations sur des épaisseurs énormes, atteignant souvent plusieurs milliers de mètres. A chaque pas, dans les Alpes par exemple, lorsqu'on se trouve en présence de ces escarpements où la roche se montre au vif, Tœil le moins observateur est rendu attentif parla hardiesse des inflexions des couches, et l'esprit se reporte avec stupéfaction à la grandeur des forces qui ont produit de tels effets ; car il est hors de doute que toutes ces couches, qui furent jadis horizontales, ont été plus ou moins fortement dérangées de leur position première. Formées par dépôt à un niveau inférieur à celui de la mer actuelle, elles ont été portées, dans le majestueux massif de la Jungfrau par exemple, au delà de 3000 mètres de hauteur, bien au-dessus delà limite des glaciers. De tels redressements et ploiements n'ont pu s'opérer dans des masses solides sans être accompagnés de nombreuses et importantes fractures. Les principales, que l'on nomme failles, sont à peu près verticales. Elles affleurent et coupent la surface du sol, parfois sur des dizaines et des centaines de kilomètres; dans le sens de la profondeur, elles sont indéfinies, c'est-à-dire qu'elles descendent au delà des parties où il nous est possible de pénétrer. Lorsque ces failles se sont produites, leurs deux parois se sont respectivement déplacées et ont frotté énergiquement l'une contre l'autre : de vastes surfaces rocheuses se sont ainsi burinées, striées et polies, d'où leur nom de miroir en langage de mineurs.

Ce n'est pas seulement dans les chaînes de montagnes que

^ tels faits se manifestent. Il est des contrées qui ne pré-

l'ourd'hui que d'assez faibles proéminences et qui

ont cependant éprouvé les mêmes actions dans l'épaisseur de leurs couches conslitutrices. Nulle part, ce singulier désaccord n'est mieux mis en évidence que par les travaux de mines exécutés dans la longue bande de terrain houiller, recouverte et cachée par des couches plus récentes, qui s'étend du nord de la France à travers la Belgique jusqu'en Westphalie. Sur plusieurs milliers de mètres, les couches pierreuses qui accompagnent la houille et celles des calcaires qui les supportent ont été soumises à des plissements multiples, auxquels on se refuserait de croire, si d'innombrables plans de mines ne les figuraient avec une exactitude géométrique.

Il est donc évident que l'enveloppe solide du globe a éprouvé des dislocations à bien des époques de son histoire. Ces manifestations de forces gigantesques, enregistrées aussi de la manière la plus claire et la plus éloquente, sont les effets d'anciens refoulements et de pressions latérales ou horizontales. On dirait que l'écorce terrestre, devenue trop grande pour le noyau qui la supporte, a dû, pour y rester appliquée, se contracter et se plisser sur elle-même. Ce sont ces plissements et ces fractures qui ont donné lieu aux chaînes de montagnes.

D'un autre côté, l'étude des tremblements de terre, au point de vue géologique, a fait reconnaître que les centres d'impulsion sont en rapport avec certaines grandes lignes de fractures et de dislocation. Ces bandes secouées s'allongent souvent parallèlement aux chaînes, comme on l'a vu plus haut. Aux exemples de disposition linéaire qui ont été cités, on peut ajouter celui du dernier tremblement de terre de l'Andalousie dont le grand axe, d'après M. Fouqué, est parallèle aux crêles montagneuses du pays, en même temps qu'aux failles nombreuses qui les découpent. De plus, c'est dans les contrées où les montagnes ont acquis le plus récemment

leur dernier rdîef que ces agitations souterraines sont surtout fréquentes. Aussi est-ce i ces mêmes actions mécaniques ou orogéniques, qui continueraient à travailler, que des géologues très distingués, notamment MM. Dana, Suess et Heim, ont dans ces dernières années attribué la cause des tremblements de terre dans les contrées non volcaniques. Si, en effet, les pressions latérales dont nous venons de reconnaître l'existence certaine, et qui ont causé les anciens contoumements des couches, continuent à agir, Técorce terrestre doit être soumise i des effets de tension qui, de temps à autre, doivent provoquer des ruptures d'équilibre et, par suite, des plissements, des fractures avec déplacements et des effondrements. On conçoit que ces actions ne puissent se produire sans ébranlements qui se trahissent à la surface par de violentes secousses. Il se passe quelque chose d'analogue dans des expériences qui ont été faites pour imiter les ploiements des couches, lorsque des inflexions graduelles amènent tout à coup une fracture et un rejet.

Les massifs de l'Andalousie, si rudement ébranlés dans ces derniers temps, rentrent tout à fait dans les conditions de structure qui viennent d'être signalées. La Sierra-Nevada compte parmi les plus jeunes chaînes de montagnes du globe. Autour d'elle, en effet, des couches stratifiées de l'époque tertiaire, c'est-à-dire très récentes, ont été, soit fortement redressées, soit soulevées à des hauteurs de plus de 100 mètres au-dessus de la mer, tout en ayant conservé leur horizontalité. D'après M. de Botella, il y a même en diverses localités du pied de la chaîne des couches pliocènes qui ont été relevées jusqu'à une inclinaison de 65 degrés. En outre, d'innombrables failles sillonnent toute la contrée et les parties les plus éprouvées se trouvent précisément, d'tiprès M. Macpherson, sur les failles qui terminent le massif cristallin de la Sierra-Tejeda. D'ailleurs les nombreuses sources thermales

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qui existent dans la même contrée sont aussi dès témoins des cassures profondes qui la renversent.

Des circonstances semblables, dislocations et âge récent, se retrouvent dans bien d'autres pays également soumis h des perturbations souterraines. Elles se montrent dans cette partie du bassin de la Méditerranée qui a été signalée plus haut, comme étant particulièrement agitée, quoique éloignée des volcans : dans la chaîne des Apennins, dans celle du Liban et dans les massifs montagneux de la Dalmatie et de la Croatie qui bordent l'Adriatique. La conGguration des côtes septentrionales de cette mer, si exceptionnellement déchiquetées et découpées par des anfractuosités profondes, résulte d'ailleurs de la complexité des cassures qui en ont dessiné les traits principaux. La chaîne des Alpes elle-même, où des secousses sont ressenties à peu près chaque année, n'a acquis son dernier relief qu'à une époque relativement récente. On conçoit que, dans de telles condilions, les masses intérieures ne soient pas encore équilibrées ni complètement tassées et qu'elles présentent des vides spacieux, favorables à des efiondrements.

D'après l'opinion qui parait dominer aujourd'hui, il y au« rait donc au moins deux espèces de tremblements de terre : ceux qui sont dus à des actions volcaniques et qui auraient | pour moteur la vapeur d'eau, et ceux qui ne seraient que^* l'effet de ruptures d'équilibre dans les masses solides, comm(^ nous venons de le dire.

Mais l'esprit admet avec peine deux causes aussi différentes pour des phénomènes qui, à part quelques traits, présentent l tant de ressemblance. La démarcation qu'on a tentée est bien ^ difficile à établir. Sur la côte occidentale de l'Amérique du Sud et dans le Venezuela, les tremblements de terre offrent les mêmes manifestations, dans les parties qui ont en face d'elles une rangée de volcans et dans celles qui en sont dé-

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pouTTues. D'ailloirs^ la supposition que les Iremblements de terre seraient dos i la réaction de parties solides entre elles rencontre nne objection sérieuse, dans les répétitions si étonnantes de secousses pour une même crise. En effet, Tune des circonstances les plus caractéristiques des tremblements de terre, c'est précisément cette réitération de secousses qui se poursuiTcnt par centaines et par milliers, pendant des semaines et des mois entiers.

En présence de ces périodes d'ébranlements, il semble bien que la cause, au lieu de s'épuiser en quelques chocs immédiats, comme il arriverait dans la supposition où l'action de masses solides en serait la cause première, se régénère après s'être momentanément atténuée. C'est là un fait essentiel et auquel toute solution proposée doit satisfaire.

Remarquons d'abord que l'eau renfermée dans un espace bien clos, qu'elle remplit lorsqu'elle est portée à une température suffisamment élevée, arrive à posséder une force dont on se fait rarement une idée. Il suffit qu'elle atteigne une température d'environ 500 degrés, bien inférieure à celle des laves, pour que sa vapeur acquière, si elle reste emprisonnée, une force explosive comparable à celle des corps les plus fulminants. Les plus terribles explosions de chaudières ne peuvent en donner une idée. Ainsi, les tubes en fer forgé d'excellente qualité dont je me suis servi pour étudier l'action de l'eau surchauffée dans la formation des silicates avaient un diamètre de SI millimètres et une épaisseur de 11 millimètres. Us faisaient quelquefois explosion et étaient projetés en l'air avec un bruit comparable à celui d'un coup de canon. Avant d'éclater, les tubes se bombaient sous forme d'une ampoule, et c'est au milieu de cette ampoule que s'ouvrait une déchirure. Si le fer n'avait point de défauts et qu'on estimât qu'il conserve vers 500 degrés, tempéra* ture à laquelle il était porté, la même ténacité qu'à froid,

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de telles déchirures supposeraient certainement une pression intérieure de plusieurs milliers d atmosphères. Quelques centimètres cubes d*eau avaient suffi pour produire un tel effet; et, d'après la petitesse des dimensions intérieures du tube, comparée au volume de cette eau, la vapeur devait atteindre les conditions de densité et de tension dont je viens de parler.

Dans la nature, la tension de la vapeur d'eau des réservoirs volcaniques révèle à chaque instant son énergie ; car celle qui force la lave à monter au cratère de TEtna, à plus de 3000 mètres au-dessus de la mer, ne peut être inférieure i 1000 atmosphères.

Or toutes les conditions nécessaires pour arriver à de telles tensions ne peuvent manquer de se réaliser dans Técorce terrestre à une certaine profondeur, en dehors du domaine des volcans proprement dits, principalement sous les chaînes de montagnes et les régions disloquées.

En eflet, d'une part, quelle que soit*la constitution du sol, la température s'y élève à mesure qu'on descend plus bas. Ce fait a été reconnu dans toute les contrées du globe, au moyen des travaux de mines ou de forages. C'est un reste de la chaleur que notre planète a originairement possédée, comme le soleil, suivant la belle conception de Descartes. Le taux d'accroissement, qui est en moyenne de 1 degré par 30 mètres, est parfois plus rapide même en dehors des contrées volcaniques, ainsi qu'on l'a reconnu, par exemple, à Montc-Massi en Toscane.

D'autre part, l'eau tend à descendre sans cesse, par les ac' tions conjointes de la pesanteur et de la capillarité. Les volcans en apportent la preuve irréfutable. En ce qui concerne l'intervention de la capillarité pour l'alimentation en eau des masses profondes, des expériences ont montré que, à travers les pores de certaines roches, sa simple action force l'eau à pénétrer, malgré les contre-pressions intérieures très fortes.

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des régions superficielles et froides du globe jusqu'aux régions profondes et chaudes, où, à raison de la température, elle devient capable de produire les plus grands effets mécaniques et chimiques.

En somme, il est difficile de douter que des eaux de la surface ne parviennent jusqu'aux régions internes et qu'ensuite elles ne nous fassent ressentir sur quelques points, par des ébranlements et par des 'mugissements, la puissance et la force explosive qu'elles y acquièrent.

La profondeur à laquelle doit se trouver le foyer d'origine des tremblements de terre a été l'objet d'études attentives. D'après les résultats obtenus, il faut reconnaître que ce siège est loin d'être situé dans les parties centrales du globe. C'est d'ailleurs à cette induction que Ton est tout d'abord conduit, quand il s'agit de tremblements violents, tels que ceux de Calabre, qui n'occupent à la surface que des places très restreintes. Dans le domaine des volcans, comme à Naples, à Ischia, cette profondeur a été estimée de 9 à 15 kilomètres. Dans les pays non volcaniques, tels que l'Allemagne, elle a été évaluée dans divers cas à 18, 37 et 38 kilomètres. Cette profondeur qui est faible, comparée à la grandeur du rayon terrestre, suffit cependant pour que, en vertu de la loi d'accroissement normal, environ 3 degrés par 100 mètres, la température du rouge y règne déjà.

Sous les régions disloquées et principalement sous les chaînes de montagnes d'un âge relativement récent, le tassement définitif des parties profondes peut n'être pas encore établi; il doit rester des interstices et des cavités intérieures à haute température, qui à la longue se sont remplies d'eau par l'action de la capillarité. Ainsi, dans la profondeur des régions disloquées, nous trouvons les trois conditions que nous venons de mentionner : des cavités, de l'eau et une haute température, et, par suite, un agent capable, à un

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moment donne, de produire des effets dynamiques des plus considérables.

Supposons un baril de poudre faisant explosion dans une cavité située à une centaine de mètres sous terre. A la surface, en même temps qu'on entendra une sourde explosion, on ressentira, dans une place limitée, une secousse verticale, et autour, sur une plus grande étendue, une secousse ondulatoire. Chacun comparera ces phénomènes à un tremblement de terre. Toutefois, et voilà pourquoi nous citons cet exemple, il lui manquera le caractère essentiel sur lequel nous avons particulièrement insisté : la répétition. Ici, en effet, tout est fini dans une seule secousse. Or, dans la plupart des tremblements de terre, les secousses se succèdent, absolument comme si la cause se régénérait.

Comment ces énormes tensions peuvent-elles aboutir à des chocs réitérés? On peut le concevoir de plusieurs manières, suivant l'hypothèse où nous nous sommes placés. Ainsi, dans l'une des cavités dont nous venons de parler, l'eau étant arrivée, avec le temps, à une température explosive, elle déplace brusquement quelques parois de sa prison. De là, une première secousse, suivie d'une expansion dans des crevasses ou des cavités voisines, qui possèdent moins de température et de tension. Puis cette diminution de pression dans le foyer primitif ayant eu lieu, les parois qui avaient cédé reviennent sur elles-mêmes et reprennent leur première position, pour céder encore, lorsque le réservoir primitif aura réparé la tension perdue. En d'autres termes, les communications entre les cavités se rebouchent et doivent être débouchées plus tard par un nouvel effort. Cet écoulement de cavités en cavités qui, au lieu d'être continu, se fait par ruptures et soubresauts, pourra se reproduire un certain nombre de fois et se continuer ainsi, jusqu'à épuisement du réservoir naturel. Toutefois le mécanisme n'est pas détruit. Après

A. Dal'BIiée. 10

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avoir ainsi fonctionné, et donné lieu à une période séismique, il pourra se recharger à la longue, par le phénomène d'alimentation qui vient d'être expliqué. C'est quelque chose d'analogue qui se passe dans les éruptions volcaniques, que sépare le laps de temps nécessaire pour qu'une alimentation lente recharge leur appareil. En outre, sous l'effet des pressions dont nous avons parlé et qui ne seraient que la continuation de celles qui ont formé les chaînes de montagnes, des réservoirs d'eau peuvent être brusquement déplacés et amenés ainsi en contact avec des masses à haute température.

Si l'on admet au-dessous de l'écorce terrestre l'existence d'une mer de matières fondues, on aurait des phénomènes analogues, quand les roches hydratées viendraient, par suite de ruptures de plafond, à tomber dans ces masses ignées.

Ce qui contribue à appuyer l'hypothèse du rôle de la vapeur, ce sont les mugissements et les tonnerres souterrains, qui persistent des mois entiers et même des années, sans être accompagnés de secousses. Il est difficile de concevoir d'autres causes que des condensations subites de vapeur ou un écoulement, par un orifice étroit, des masses gazeuses à très haute tension, comme il arrivait dans le tir des anciennes fusées à la congre ve.

Quant à la vapeur qui s'est échappée de sa prison, elle doit le plus souvent reprendre très vite l'état liquide, en raison de l'énorme détente qu'elle subit avant d'atteindre la surface du sol. Elle a d'ailleurs à traverser des kilomètres de roches relativement froides, plus ou moins aquifères et fracturées à l'infini. Elle peut aussi contribuer à la production de certaines sources thermales. Enfin, il n'est pas sans exemple que, dans un tremblement de terre éloigné de tous points volcaniques, on ait vu jaillir de certaines crevasses, non seulement des eaux chaudes, mais aussi des matières gazeuses.

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Les effets m.nnifestes d'explosions internes, dues à la production ou à la mise en mouvement subite d'une grande quantité de vapeur surchauffée, se montrent à l'époque actuelle et sans que l'événement soit des plus rares. De telles explosions sont exceptionnellement formidables dans la région de Java, et l'esprit se reporte naturellement sur celle qui, le 27 août 1883, bouleversa la région comprise entre cette île et Sumatra, engloutissant une partie de l'Ile de Krakatau avec ses montagnes.

A une époque plus éloignée de nous, la force explosive de vapeurs intérieures a peut-être donné lieu à des cavités circulaires très remarquables, que l'on a nommées cratères d'explosion et qui sont bien connues, par exemple en Auvergne, au lac Pavin et au lac de Tazenat, et dans le pays de l'Eifel, où les couches stratifiées ont été coupées nettement comme à l'emporte-pièce.

Ce dont sont capables, comme puissance mécanique, des matières gazeuses ainsi mises en mouvement» .pouvait être à peine soupçonné jusqu'à ces derniers temps, où l'on a vu les effets des . explosifs de la famille du fulmicoton et de la dynamite. Les effets de l'air comprimé dans le fusil à vent, ou celui des gaz de la poudre dans les armes à feu, ont été singulièrement dépassés, depuis que l'on mesure des pressions de 6000 atmosphères et au delà. Avec de pareilles pressions, il suffit d'une très petite quantité de matière explosive pour donner prise à des résultats dynamiques qui semblent hors de toute proportion avec leur cause. Dans les expériences où j'ai eu occasion d'étudier les gaz à très haute pression, pour expliquer l'action qu'un bolide, arrivant avec une vitesse planétaire, subit de la part de l'atmosphère qu'il refoule, on est surpris de voir la grande énergie de ces masses gazeuses. Elles gravent elles-mêmes profondément leur mouvement, comme avec un burin, dans

les pièces d'acier qui leur sont opposées, et elles réduisent leurs parties extérieures en une poussière impalpable, lancée dans Tatmosphère à la manière des cendres volcaniques.

C'est ainsi que la puissance motrice des gaz, dont nous voyons les effets gigantesques dans les protubérances du Soleil, parait être assez considérable dans les profondeurs du globe terrestre, pour expliquer tous les effets des tremblements de terre comme ceux des volcans.

La constitution géologique, reconnue comme spécialement en rapport avec les tremblements de terre, aurait donc pour effet de favoriser Talimenlation en eau des régions profondes et chaudes, et en même temps de faciliter, par l'indépendance des voussoirs que les failles ont découpés, le mouvement que tend à leur imprimer Texpansion des vapeurs. Dans les pays voisins d'une bouche volcanique, les vapeurs produites parviennent à trouver leur issue. Dans les régions éloignées des volcans, elles sont plus gênées pour s'échapper, et cela explique l'étendue plus considérable sur laquelle les commotions se propagent, leur plus grande violence et les efforts souvent réitérés que la nature doit faire avant d'arriver au rétablissement du repos.

En résumé, les tremblements de terre des régions dépourvues de volcans paraissent dus aux effets d'une sorte d'éruption volcanique qui ne peut aboulir jusqu'à la surface et semblent dépendre, aussi bien que ceux des régions volcaniques, d'une cause unique : la vapeur d'eau, animée de la puissance énorme qu'elle acquiert dans les profondeurs de la croûte terrestre.

De là cette autre conclusion, que le moteur de tous ces ébranlements formidables est toujours sous les pieds des habitants de bien des régions. Contre le danger permanent qui les menace, les hommes ont du moins l'heureux remède de l'oubli.