DE LA CHALEUR

DES

Les nombreuses occasions que j'ai eues d'étudier les eaux thermales refont permis de recueillir certains faits qui peuvent n'être pas sans intérêt pour leur histoire naturelle. J'ai pu tenter aussi quelques expériences dans le but d'éprouver certaines opinions qui se sont plus ou moins accréditées , relativement aux qualités que l'on attribue à la chaleur qui leur est propre. Ce sont ces faits observés ou expérimentés que je me propose, surtout, de mettre en œuvre dans ce Mémoire.

La chaleur des eaux thermales est un de ces grands phénomènes de géologie qui , à toutes les époques de la Philosophie naturelle, ont excité les esprits à la recherche de leurs causes probables. Cette recherche étant nécessairement destinée à ne conduire qu'à de simples conjectures, il est

évident qu'on ne saurait juger du degré de consistance de ces conjectures, qu'autant que les circonstances concomittantes des eaux thermales auront été plus complètement appréciées , et que l'hypothèse qu'on essayera s'accordera mieux avec l'ensemble de ces circonstances.

C'est dans ce sens que j'ai cru devoir retracer les plus notables de ces hypothèses, pour les mettre ainsi, de plus près, en rapport avec des faits qui doivent leur servir de contrôle. Si, dans ce tableau que je me proposais de tracer surtout comme historien , j'ai cru devoir insister plus particulièrement sur une de ces hypothèses, c'est qu'elle m'a paru embrasser plus complètement les divers aspects du phénomène. J'ai cru faire une chose utile en appelant sur elle l'attention des physiciens, des géologues et des chimistes; moins pour faire prévaloir cette supposition sur toutes les autres, que parce que, se liant d'une manière plus féconde (je le pense du moins ainsi), à l'étude des eaux thermales 5 elle m'a semblé devoir servir les intérêts de cette étude, en lui fournissant , pour appui , des points de vue plus variés.

Quelque puisse être, d'ailleurs , le sort des conjectures auxquelles la chaleur des eaux thermales a servi de texte, les faits que j'ai mis en œuvre, dans ce Mémoire , ne laisseraient pas de se montrer utiles pour une plus ample connaissance de ces eaux.

Plus on vit avec étonnement ces sources thermales qui coulent, depuis tant de siècles, avec une uniformité si remarquable et sans éprouver de refroidissement sensible , plus on dut être porté à attribuer à leur chaleur des propriétés extraordinaires et à interpréter leurs effets, en faisant prévaloir le travail de la nature, pour chauffer ces eaux, sur les procédés de Fart. C'est ce qui est arrivé : de nombreux préjugés se sont accrédités sur la chaleur de ces eaux; on s'est plu à la considérer comme essentiellement distincte de la chaleur ordinaire ; on lui a attribué , comme agent thérapeutique, des vertus que Ton refusait à la chaleur commune. J1ai éprouvé ces assertions et constaté leur peu de fondement. Quoique mon témoignage ne s'élève pas seul contre des erreurs aussi répandues, je serais peu surpris que leur crédit n'eût que faiblement à en souffrir, tant elles me paraissent avoir pris de profondes racines '.

1 J'ai fait usage, dans le cours de ce Mémoire, de la graduation en 80 degrés, dite de Réaumur, Comme j'avais à l'employer dans une partie de mon travail , j'ai pensé devoir éviter la bigarrure; j'ai cru y être d'autant mieux autorisé que cette graduation me paraît être encore la plus usuelle , parmi les médecins, pour l'estimation comparative des degrés de chaleur des eaux thermales. Je n'en suis pas moins porté à reconnaître les avantages qu'il y aurait à faire prévaloir généralement la graduation en 100 degrés.

Des principales hypothèses sur les causes de la chaleur des eaux thermales.

Deux suppositions semblent prévaloir aujourd'hui, parmi les physiciens, pour interpréter la chaleur des eaux thermales. L'une consiste à admettre , comme causes de cette caléfaction souterraine, d'anciens foyers volcaniques ayant perdu leur état d'activité. Dans l'autre, on rapporte ce phénomène à la chaleur propre des couches du globe dont la température semblerait s'accroître ( quelques observations récentes tendent du moins à le faire penser ) , à mesure que ces couches deviennent plus profondes, et qui communiqueraient ainsi leur chaleur aux courans d'eau qui les traversent.

Ces deux hypothèses ne s'appliquent évidemment qu'à une partie du phénomène. Si elles tendent à suggérer comment des courans d'eau ordinaires ont pu puiser , dans le sein du globe , cette chaleur qui les distingue, elles ne se prêtent nullement à expliquer comment ces mêmes eaux se montrent le plus souvent avec des caractères si remarquables de constitution chimique; peut-être y aurait-il , dans l'état actuel de la science, un mode d'interprétation qui se prête-

rait d'une manière moins incomplète à la solution approximative du problême. C'est ce que j'espère faire entrevoir.

I. Quoique la pensée d'attribuer aux volcans la production de la chaleur des eaux thermales , se fût présentée des premières dans l'esprit des physiciens , et qu'elle eût , en sa faveur^ l'existence si familière de sources chaudes au voisinage des volcans en pleine activité, elle avait fait peu fortune en général; parce qu'elle ne reposait que sur un rapprochement tout-à-fait vague, qu'elle cadrait mal avec les phénomènes, et qu'elle restait manifestement inapplicable pour toutes les eaux thermales que l'on découvre dans des régions qui n'ont rien de volcanique ; et ce sont de beaucoup les plus nombreuses.

L'illustre Berzelius a donné cependant une certaine consistance à cette opinion, de l'intervention des volcans éteints ( du moins pour un certain nombre d'eaux thermales), en comparant entre elles deux grandes contrées ( l'Auvergne et la Bohême ), toutes deux si riches en sources chaudes , toutes deux d'une origine incontestablement volcanique et d'une conformité, même extérieure, qui frappe l'observateur. Ce grand chimiste a bien vu que la multiplicité des sources thermales, dans ces deux régions , que leur grande conformité de constitution chimique et le caractère géologique des terrains d'où elles coulent, n'étaient pas des effets d'une coïncidence purement fortuite; mais

que ces divers ordres de phénomènes étaient dans une véritable dépendance.

Quoique Monnet eût déjà fait valoir, pour la production des eaux thermales si communes en Auvergne , l'influence de la chaleur résultante d'un ancien volcan ; tout en reconnaissant que, pour une foule d'autres sources thermales , appartenant à des terrains d'un autre ordre, il fallait recourir à des causes différentes ', on ne saurait disconvenir que ce sentiment ne doive la plus grande partie de sa force et de ses probabilités à Thabileté avec laquelle le chimiste de Suède a su Tétablir et le défendre dans sa belle dissertation sur les eaux de Carlsbadt \

Quelque efficace quel'on suppose l'influence d'un volcan éteint , pour élever la température des courans d'eau qui traversent les terrains placés dans la sphère d'activité de ces grands foyers de chaleur, il faut bien reconnaître que telles ne sauraient être les causes de la caléfaction de tant de sources thermales qui naissent de terrains n'ayant rien de volcanique, et c'est pour celles-ci surtout qu'on a recours à la chaleur propre du globe.

II. La supposition d'un foyer de chaleur dans l'intérieur du globe, pour rendre raison de la

1 Nouvelle Hydrologie , page 69. Paris, 1772. • Annales de chimie et de physique , tome XXVIII , page 378.

haute température des eaux thermales, remonte à la plus haute antiquité ; mais cette hypothèse d'un/ëw central semblait à peu près abandonnée, lorsque de nombreuses observations , faites dans les mines, ayant paru constater que les températures des couches de la terre vont en s'élevant à mesure que la position de ces couches devient plus profonde, sont venues redonner quelque faveur aux anciennes conjectures, en leur imprimant une meilleure forme et les rattachant du moins à des données expérimentales des plus spécieuses.

« Les observations recueillies jusqu'à ce jour (dit JVL Fourier, pour qui la théorie des mouvemens du calorique a été l'occasion de si brillans travaux ), paraissent indiquer que les divers points » d'une même verticale prolongée dans la terre » solide, sont d'autant plus chauffés que la pro- )> fondeur est plus grande, et l'on a évalué cet ac- » croissement à i° centig. pour 3o ou 4o mètres. » Un tel résultat suppose une température inté- » rieure très-élevée. Il ne peut provenir de l'ac- » tion des rayons solaires , et s'explique naturelw lement par la chaleur propre que la terre tient )> de son origine \ »

Cette température croissante des couches terrestres a été accueillie par M. de Laplace, comme propre à rendre raison de la chaleur des eaux thermales et de sa constance depuis un grand

* Ann. de ckim. el de pkys. , t. XXVII, p. i38.

nombre de siècles, phénomène, dit-il , dont on n'avait donné jusque - là que des explications peu satisfaisantes. Mais il ne suffisait pas, à beaucoup près, de concevoir comment les courans d'eau, situés très-profondément , empruntent la chaleur qu'ils exportent, aux terrains qu'ils parcourent; il fallait expliquer, encore , comment ces mêmes courans se relèvent de si grandes profondeurs, pour venir sourdre à la surface de la terre, quelquefois même à de grandes hauteurs sur les montagnes, par un écoulement uniforme et continu qui ne présente rien de cette intermittence et de cette inégalité qu'on observe généralement, dans les sources qui avoisinent les volcans, ou qu'il faudrait supposer, si l'on recourait à des pressions intérieures exercées par des fluides élastiques. Cet illustre géomètre a donné , de cette portion du phénomène , une interprétation des plus ingénieuses qui me semble même susceptible d'une imitation expérimentale propre à figurer dans une leçon sur les eaux thermales.

« Si l'on conçoit, selon lui, que les eaux plu- » viales, en pénétrant dans l'intérieur d'un pla- » teau élevé, rencontrent , dans leur mouvement, » une cavité de trois mille mètres de profondeur, » elles la rempliront d'abord; ensuite, acquérant, » à cette profondeur, une chaleur de ioo° au î) moins , et devenues , par-là , plus légères , elles » s'élèveront et seront remplacées par les eaux » supérieures , en sorte qu'il s'établira deux cou-

» rans d'eau, l'un montant, l'autre descendant, » perpétuellement entretenus par la chaleur inté- » rieure de la terre. Ces eaux, en sortant de la » partie inférieure du plateau, auront évidem- » ment une chaleur bien supérieure à celle de » l'air au point de leur sortie '•• »

Il est facile de voir que cette ingénieuse interprétation de l'écoulement des eaux thermales n'est pas appropriée d'une manière tellement exclusive aux sources qui tiendraient leur chaleur de la température croissante des couches terrestres , qu'elle ne puisse s'adapter aussi aux eaux minérales dont la caléfaction serait surtout l'ouvrage d'anciens volcans éteints. Seulement, dans ce dernier cas , une cause accessoire très-efficace de caléfaction, venant s'ajouter à la cause générale, la température des sources ne saurait plus être considérée comme expression aussi fidèle de la profondeur des lieux d'où ces eaux proviennent. Il serait très-possible , en effet , que les eaux des terrains volcaniques fussent bien moins profondes et, cependant, beaucoup plus chaudes que si elles provenaient de terrains ordinaires. Peut-être même y aurait-il quelque moyen de constater, par l'observation, cette différence.

Nul doute que le volume des sources ne se montre d'autant plus indépendant des accidens météorologiques, qu'elles proviennent de plus gran-

4 Ann. de chim. et de phys. , t. XIII , p. 4*2.

des profondeurs; si donc, il était manifesté, par une comparaison assidue de diverses sources thermales d^ne température à peu près égale , prises dans les deux ordres de terrains, que celles des terrains volcaniques perdent ou gagnent plus sensiblement en volume, à la suite des grandes sécheresses ou des saisons pluvieuses, le soupçon resterait éclairci.

III. Les deux hypothèses que je viens de signaler, sur les causes de la chaleur des eaux thermales, ne sont point, comme on voit , incompatibles. Loin de se nuire , toutes deux seraient respectivement admissibles, suivant les circonstances géologiques, ou la nature des terrains d\)ù s'écoulent ces eaux; chacune d' elles conservant une certaine prééminence, suivant les cas. Mais il faut ajouter, qu'il serait également très-possible que ni Tune ni Tautre de ces suppositions ne fût l'expression de la vérité'; tant ce phénomène des eaux thermales est d^n ordre élevé et semble devoir embrasser une grande diversité de conditions.

Souvent on a essayé de rendre raison de la chaleur des eaux thermales, en l'attribuant à certaines réactions chimiques qui développeraient leurs effets de caléfaction dans les régions du globe où la nature serait censée avoir établi râtelier de la fabrication de ces eaux. On suppose , dans ce sens, que certains produits de ces réactions se laissent entraîner par les eaux elles-mêmes, ce qui fait varier, dans de certaines limites, la

PREMIER MÉMOIRE. l3

nature générale de ces eaux ; mais , attendu que ces courans n'amènent pas toujours des ingrédiens qui puissent passer pour des débris des réactions admises, on a prétendu aussi que la réaction calorifique pouvait s'opérer entre divers matériaux que le globe renferme, sans que ces matériaux se rencontrent dans le courant même des sources qui, alors, se borneraient à couler dans le voisinage et à recevoir le calorique qui les chauffe, par de simples transmissions conductrices.

Au nombre des motifs qui ont fait recourir quelquefois à l'influence des actions chimiques, pour interpréter le phénomène des eaux thermales, on peut signaler, comme les plus notables, la nature des ingrédiens, la constance de leurs proportions et des températures , enfin l'analogie de certains phénomènes.

Il est certain que la plupart des sources thermales contiennent des matériaux qu'aucune analogie, fondée sur ce qui est connu de la composition des parties accessibles du globe, n'autorise à considérer comme se bornant à faire partie des couches parcourues et se dégageant naturellement, sans l'intervention d'aucune action chimique. L'acide carbonique , si abondant dans les eaux acidulés , l'acide hydro-sulfurique , les hydro-sulfates, les alcalis caustiques ou carbonates et quelques matières pseudo-organiques seraient surtout dans ce cas.

l4 PREMIER MEMOIRE.

Dans toute hypothèse où Ton se borne à supposer que les eaux thermales sont des courans d'eau commune dont la température s'est élevée, en parcourant des couches terrestres plus ou moins chaudes, et qui ont pris en dissolution quelques ingrédiens de ces couches, on voit mal comment ces ingrédiens se laisseraient constamment entraîner dans les mêmes proportions, comment leurs quantités respectives n'iraient pas sans cesse en diminuant; au lieu que, dans l'hypothèse des réactions chimiques, l'uniformité des proportions se lierait naturellement à l'uniformité des températures, puisque celles-ci seraient sous la dépendance de ces réactions. Si donc, on constatait que les sources deviennent plus riches en ingrédiens d'un certain ordre, toutes les fois qu'elles subissent , accidentellement , des accroissemens de température, on fortifierait cette dépendance de quelques probabilités de plus.

Rien n'est plus commun, en chimie, que de voir certains corps réagir les uns sur les autres avec émission de calorique. C'est par une suggestion de ce genre qu'on a souvent invoqué, comme cause de cette élaboration des eaux thermales, la combustion des pyrites ou sulfures métalliques, dans les entrailles de la terre. Mais ce genre de suggestions est trop vague, et je doute fort , pour me servir des expressions de M. de Humbolt , que ces pyrites jouent dans la nature le rôle im~

portant dont on les a chargées , depuis long-temps , dans les explications géologiques \

Si Ton a tenté quelquefois aussi d'attribuer la chaleur de certaines sources à la combustion souterraine de grandes couches de houille , c'est qu'on a vu, dans quelques occasions, de vastes mines de ce genre, brûlant depuis une longue suite d'années , et s'o fixant ainsi , comme une cause manifeste d'échauffement. Mais une pareille cause n'offrait évidemment rien qui pût se concilier avec l'universalité des eaux thermales ; avec la persévérance de l'écoulement et de la température de certaines sources , depuis une longue série de siècles ; non plus qu'avec le caractère des terrains d'où émanent la plupart de ces eaux.

Ce qui sera sans cesse une puissante objection contre l'intervention des réactions chimiques, dans la production du phénomène dont il s'agit , du moins tant que ces réactions seront envisagées comme on l'a fait jusqu'ici, c'est qu'il est comme impossible de concevoir des actions chimiques qui se maintiennent, depuis si long-temps, au même degré d'activité, comme il le faudrait pour expliquer l'imperturbable continuité de l'écoulement des sources, avec cette constance de volume, de température et de composition qui les caractérise.

Ce qui se passe au voisinage des volcans en

1 Annales de chimie et de physique , t. XXVI l , p. i3i .

l6 PREMIER MÉMOIRE.

activité établirait , au besoin , la justesse de l'objection. Là, se trouvent familièrement aussi des sources chaudes ; mais ces mêmes sources s'y font remarquer par des variations de température et de constitution chimique, qui suivent les phases du travail volcanique qui leur donne naissance. Forster avait vérifié, auprès du volcan de Tanna, Tune des Hébrides, que la température des sources chaudes qui l'avoisinent variait de plusieurs degrés, d'un jour à l'autre *. Dolomieu avait constaté que la source de Macaluba qui, en 1781 , laissait dégager de l'air et de l'acide carbonique, ne donnait plus, en 1785, qu'un gaz inflammable \ Les observations analogues sont familières. C'est en cela que l'intervention des volcans éteints , invoquée par M. Berzelius , pour la formation des sources chaudes de l'Auvergne et de la Bohême, satisfait à des conditions qui ne s'accommoderaient nullement du voisinage de volcans en pleine activité.

IV. Ces difficultés , inséparables de l'hypothèse des actions chimiques , ne sont pas les seules. Lorsqu'on voit l'extrême disproportion qu'il y a entre la chaleur d'un grand nombre d'eaux thermales et la petitesse des proportions de leurs minéralisateurs, on ne peut accueillir, d'aucune façon, l'influence d'une action chimique ordinaire.

1 Journal de physique. 1779. Page 434*

2 Dolomieu , Sur les îles Ponces, page 368.

D'un autre côté, si la véritable raison de la chaleur des eaux thermales n'existait que dans la température croissante des couches du globe , on aurait à se demander comment l'influence d'une cause si générale pourrait se concilier avec cette circonstance de l'histoire naturelle des eaux thermales , qu'elles sont très-communes dans certains pays , se groupant entre elles par de grandes analogies de nature, tandis qu'elles manquent tout-àfait dans des contrées de la plus vaste étendue.

Peut-être trouverait-on aujourd'hui, dans la découverte si féconde des actions électro-motrices et de leur pouvoir caléfacteur, un point d'appui à des considérations analogiques qui se prêteraient, plus facilement que les autres hypothèses , à l'interprétation des phénomènes les plus importansdes eaux thermales. La pensée en est déjà venue dans l'esprit de quelques physiciens, mais d'une manière un peu vague et sans qu'on ait rapproché les données qui semblent prêter à cette supposition le plus de consistance \

Quand on voit un électro-moteur exercer une si puissante influence pour élever si haut la température des corps, on est naturellement porté à imaginer qu'une disposition analogue pourrait

1 Nicolas , Dissertation sur les Eaux minérales de la Lorraine , p. 58. — Fodéré, Journal supplémentaire du Dictionnaire des Sciences médicales , t. 6, p. 106. — Pâtissier, Dictionnaire des Sciences médicales, article Thermales , etc.

l8 PREMIER MEMOIRE.

bien avoir été réalisée , par la nature, dans divers points des entrailles du globe, et y former autant d^teliers pour l'élaboration des eaux thermales.

La supposition de certains arrangemens électromoteurs que la nature aurait réalisés dans le sein de la terre, est appuyée de si puissantes analogies , qu'on serait tenté d'être étonné quHl n^en fût pas ainsi. Cette faculté électro-motrice, est en effet, si généralement répandue, qu^l serait en quelque sorte bien surprenant qu'au milieu des actes qui ont présidé à la formation des divers ordres de terrains , ou des révolutions que les couches terrestres ont subies, il ne se fût point opéré de nombreux assortimens de matières ou de strates capables d'une électro-motion plus ou moins active.

On doit même dire que ce n'est pas uniquement sur des analogies théoriquement déduites que semble se fonder ce sentiment; il est de plus ( et le rapprochement est entraînant ) un certain nombre de faits observés qui , en nous montrant, à la surface du globe, de véritables appareils électromoteurs , attachent beaucoup de force à l'admission de semblables appareils dans l'intérieur de la terre.

M. de Humbolt a signalé, depuis long- temps, dans le Heidelberg, en Franconie, une montagne formée de chlorite schisteuse et de serpentine, jouissant de la polarité magnétique, agissant, à plus de vingt pieds, sur les boussoles des mineurs,

constituant une sorte d'appareil électro-magnétique indépendant du magnétisme du globe, ses axes magnétiques étant disposés à angles droits , à Fégard du méridien magnétique.

Ce célèbre naturaliste a reconnu près de Voisaco , dans la Cordillère des Andes , et à une grande hauteur, un rocher de porphyre trachytique offrant, en petit, les mêmes phénomènes que la montagne magnétique de la Franconie. La même roche, douée du même principe d'activité, s'était représentée à l'attention de cet habile observateur ainsi qu'à celle de M. Bonpland, sur la partie orientale de Chimboraço % etc.

De telles dispositions ou autres analogues également capables d'énergie électro-motrice , dont une appréciation attentive des assortimens minéralogiques multipliera sans doute , de plus en plus, les exemples, réalisées, selon toute apparence, dans le sein de la terre, y constitueraient autant de foyers de réactions électro-motrices productrices des eaux thermales.

L'activité de ces sortes d'appareils électro-moteurs a paru subordonnée à l'influence des puissances électriques du globe, notamment à celle des tremblemens de terre; et M. Becquerel a constaté, expérimentalement, qu'il suffisait de faire passer un courant électrique très-énergique à travers une petite cartouche de papier remplie de

1 Annales de chimie et de physique, t. XXV, p. 32j.

deutoxide de fer, pour y faire naître une distribution de forces magnétiques comparable à celle observée sur la montagne de Heidelberg \ Si donc les faits propres aux eaux thermales annonçaient qu'elles sont accessibles, de leur côté , à l'ascendant des tremblemens de terre, n'en résulterait-il pas de grandes probabilités qu'en effet les eaux thermales sont des produits d'appareils de ce

a enre ?

Si Ton recherche maintenant, jusqu'à quel point cette hypothèse , que semblent entourer de nombreuses probabilités, s'accommode aux diverses conditions du phénomène des eaux thermales, je suis porté à croire qu'on lui trouvera plus de facilités qu'à aucune autre pour interpréter les plus notables de ces conditions , et spécialement , la caUfaction des sources thermales ; leur fréquence dans certains lieux; la persévérance et V uniformité respective des températures ; la constance de leur composition chimique; V origine de certains de leurs ingrèdiens ; les variations dont elles sont susceptibles , etc.

Si les eaux thermales se présentent avec tant de profusion dans certaines contrées, si elles manquent totalement dans d'autres , même de la plus vaste étendue, n'est-ce pas une conséquence de ce que les conditions productrices de ces eaux sont essentiellement circonscrites et locales?

1 Annales de chimie et de physique , t. XX\ , p. 32;.

L'efficacité des puissances électro-motrices, pour élever jusqu'à l'ébullition la température des liquides , de Peau , de l'huile , etc. , a été vérifiée par divers physiciens (Children, Davy , Thënard, Hachette ) , pour des batteries voltaïques à larges plaques, et l'on conçoit combien cette condition de la largeur des surfaces peut devenir prépondérante dans les appareils de la nature, quoique avec des matériaux moins électro-moteurs que les nôtres '.

Sans doute ce qu'il y a de plus surprenant, dans l'histoire des eaux thermales, c'est que certaines d'entre elles coulent , manifestement , depuis une longue suite de siècles , avec une chaleur à peu près uniforme; mais les piles sèches de Zamboni, dont l'activité se maintient un bon nombre d'années, ne nous suggèrent-elles pas comment les appareils de la nature seraient susceptibles de cette persévérance ? Ce physicien a reconnu qu'une pile sèche de cinquante mille paires de plaques, du diamètre des feuilles de papier étamé, serait une source constante d'électricité, dont la tension égalerait celle d'une forte machine électrique ordinaire 2; or, qu'est ce développement , comparativement à celui que la nature a pu donner à ses propres moyens?

Cette hypothèse ne se prête pas seulement aux

' Annales de chimie et de physique , t. XLIV, p. 208 'L. C, t. XXIX, p. 198.

phénomènes de la caléfaction des sources thermales; elle se distingue surtout par la manière dont elle s'applique aux circonstances caractéristiques de la composition de ces eaux. La nature de leurs ingrédiens essentiels et la fixité de leurs proportions s'y présentent comme étant sous la dépendance des mêmes causes qui élèvent leur température, et se rattachent à l'action décomposante exercée par l'appareil électro-moteur sur les terrains environnans.

Dans la plupart des sources thermales se représentent, en effet, certains matériaux caractéristiques que leurs aptitudes électro- négatives ou électro - positives sembleraient indiquer comme ayant été dégagés , de quelques combinaisons, par des forces électro-motrices. Ainsi , les eaux thermales acidulés, des terrains volcanisés, nous offrent, à côté de l'acide carbonique libre, des carbonates alcalins; les thermales sulfureuses des Pyrénées contiennent des sous-carbonates alcalins, de l'acide hydro-sulfurique ou des hydro-sulfates; il n'est pas jusqu'aux eaux thermales des Vosges, réputées thermales simples, où l'on n'ait signalé la présence d'un acide fugace à côté d'un alcali plus ou moins libre '.

Il ne sera pas sans importance de rechercher , dans l'analyse de ces eaux , jusqu'à quel point tels

1 Fodéré , Mémoire sur les Eaux des Vosges. Journ. compl. du Dlct. des Sciences médic, t. V, p. 289.

de leurs ingrediens se prêteraient à être conçus comme dégagés de certaines combinaisons , par la puissance électro-motrice, tandis que les autres ne mériteraient d'être envisagés que comme produits du lavage des terrains parcourus.

Les composés dont l'acide carbonique fait partie sont assez répandus dans les couches du globe et dans tous les ordres de terrains, pour qu'on puisse leur rapporter le dégagement de ce gaz et la production des eaux thermales acidulés, quand ils seront soumis à l'influence électro-motrice. Si cette influence atteignait, par exemple, une dolomie, on conçoit comment, selon les circonstances , il pourrait en résulter , ou une eau acidulé simple, ou une eau acidulé chargée de bicarbonate de magnésie et de bicarbonate de chaux.

Ce que nous savons de l'existence de la soude ou de la potasse dans une foule de roches, et notamment dans le feldspath, l'un des élémens les plus abondans du granit, ainsi que de l'efficacité avec laquelle J'action d'une pile voltaïque les élimine de ces agre'gats pierreux dont la cohésion semblerait si propre à les défendre, ne rend-il pas très-probable que c'est par suite d'une action analogue que les eaux thermales, provenant des terrains primordiaux , deviennent alcalines ?

Ce mode d'interprétation expliquerait très-bien comment nos eaux thermales sulfureuses^ des Pvrénées peuvent se borner à entraîner de si faibles proportions de sous -carbonate de soude ou de

potasse et d'hydro-sulfate de soude; ce qu'il serait très-difficile de concevoir, dans la supposition où ces sels alcalins, si éminemment solubles, se trouveraient libres et disséminés dans les terrains parcourus par ces eaux , et entraînés uniquement en vertu d'une force dissolvante.

La décomposition que parait subir le granit , toutes les fois que ses couches sont parcourues par nos eaux sulfureuses, semblerait très-propre à fortifier ces conjectures. J'ai eu plusieurs fois occasion de remarquer , à l'aide de fouilles exécutées sur des sources thermales sulfureuses sortant du granit , que cette roche est comme désagrégée dans une plus ou moins grande épaisseur de ses couches. Elle est alors peu cohérente, poreuse, n'offrant presque plus de vestiges de feldspath; ce n'est plus qu'une sorte de squelette de granit , composé de fragmens de quartz , d'amphibole, de mica, que la moindre percussion réduit à l'état sablonneux. Ces granits sont , familièrement, accompagnés de cristaux de fer sulfuré '.

Si la continuité de l'écoulement des eaux ther-

1 Je n'entends pas dire que cette décomposition du granit, qui s'observe près de la surface de la terre , y dépende de celte action électro-motrice que l'on invoque comme cause de la tnermalisation de ces eaux. Je me borne à signaler ce mode d'altération qui fait disparaître le feldspath comme pouvant représenter les changemens que subit le granit aux profondeurs où ces mêmes eaux se préparent.

maies avec la même température s'accommode assez de l'adoption d'une chaleur propre aux couches du globe, augmentant avec leur profondeur , il s'en faut que cette hypothèse puisse rendre raison des changemens accidentels et passagers que l'observation trouve fréquemment à noter au sujet des eaux thermales. Celle que nous essayons en ce moment , se montre au contraire très-propre à éclaircir cette partie de l'énigme.

Ce genre d'application paraît d'autant plus légitime que la plupart des changemens qui surviennent dans la température des sources , semblent coïncider avec des tremblemens de terre et se présenter , ainsi , sous la dépendance de ces grands phénomènes électriques.

Qu'une eau thermale devienne, momentanément, froide; qu'une eau froide prenne le caractère d'eau thermale y on conçoit comment des causes qui auront suspendu ou mis en mouvement l'activité électro-motrice, auront pu amener ces changemens.

On rapporte qu'une des sources de Carslbad perdit sa chaleur, il y a peu d'années, à la suite d'un tremblement de terre. Même changement survint, en 1660, aux eaux de Bagnères de Bigorre. Celles d'Aix, en Savoie, offrirent le même phénomène , à Fépoque du tremblement de terre de Lisbonne *, etc.

1 Dictionnaire des Sciences naturelles , l. XIV, p. 27.

l6 PREMIER MEMOIRE.

Plus souvent encore, la chaleur des eaux thermales se borne , dans les circonstances de ce genre, à prendre un accroissement plus ou moins intense, pour redescendre à la température primitive, au bout d'un temps très-variable. On voit que ce contraste dans les effets peut dépendre de la direction que suivent les courans de l'électricité souterraine.

Les sources thermales de Mariara, dans la Cordillère de Venezuela, présentèrent à MM. Boussingault et Mariano de Rivero, à la suite du tremblement de terre qui ruina, en 1812 , la ville de Caracas, une température de 64° c., tandis que elles n'en avaient offert antérieurement à M. de Humboldt qu'une de 5q° c. \ Les exemples de ce genre sont probablement bien moins rares qu'on ne le pense.

La température des sources thermales peut subir, d'ailleurs , des changemens notables sans qu'il y ait nécessairement , intervention de ces grandes secousses qui semblent agiter le globe jusque dans ses fondemens, ce qui n'empêcherait pas qu'ils fussent également subordonnés à des causes faisant varier l'équilibre électrique , comme seraient, par exemple , de forts orages , etc.

Les eaux thermales de la Malou (Hérault) sont sujettes à un phénomène de ce genre dont les véritables causes seraient peut-être susceptibles d'être

1 yinn. de chim. et de phys., t. XXIII, p. 274.

appréciées dans ce sens. Leur volume augmente parfois tout-à-coup, avec une sorte de bruit et de tumulte , en entraînant une matière rouge qui semble donner au liquide une teinte de sang et élevant, dans ce cas , leur tempe'rature de 28 à 36° R. Après quelques heures de durée, le phénomène cesse et la source revient à son état ordinaire \

Je me dispenserai de suivre de plus près l'application de rhypothèse des actions électro-motrices au phénomène des eaux thermales , mutant bien moins proposé de faire prévaloir cette supposition sur toutes les autres, que de rappeler les plus notables modes d'interprétation qu'on a pu essayer sur ce grand phénomène de géologie, comme points d'appui à des études plus positives.

Sans doute, il est de la nature de ces hypothèses de ne pouvoir jamais prendre le caractère d'une véritable démonstration , ce qui semblerait leur ôter une grande partie de leur prix. Il ne faut pas se dissimuler cependant, que ces sortes de théories méritent d'inspirer de l'intérêt soit comme essais philosophiques propres à exercer utilement l'esprit dans l'interprétation des phénomènes naturels , soit comme moyens d'exciter les observateurs à l'appréciation exacte des faits qui constituent l'histoire naturelle des eaux thermales.

1 Saint-Pierre, Essai sur l'anal, des eaux min. du département de l'Hérault , p. 49-

Quiconque a cherché à se mettre au courant de ce qui est connu relativement à Fhistoire naturelle de ces eaux, doit convenir qu'on n'a encore, à cet égard, que bien peu de notions positives, même sur les choses qui sembleraient le plus du ressort de Fobservation ; ce que je suis tenté d'attribuer, en partie, à ce qu'on a trop peu usé, dans ces recherches, de l'intervention d^une théorie quelconque dont Futilité me paraît manifeste, pourvu qu'on ne lui accorde que le degré de consistance qui lui revient.

§ il

De la Thermalite x dans ses rapports avec les eaux sulfureuses.

Il ne serait pas sans importance, pour l'histoire des eaux thermales , de rechercher quelles sont les circonstances les plus notables de la constitution chimique de ces eaux, qui coïncident, le plus généralement , avec leur caractère thermal. Peutêtre parviendrait-on, par la suite, à entrevoir,

1 D'autres se sont déjà servis de ce mot pour représenter cette propriété de certaines sources minérales, de surgir du sein de la terre avec une température qui les constitue thermales. Je l'accueille, dans ce sens, comme équivalent de caractère thermal , locution que les personnes qui ont de la répugnance pour les mots nouveaux pourraient lui substituer dans tous les cas. ( Voyez M. Àlibert , Précis sur les Eaux min., p. XII.)

entre ces deux objets, quelques rapports généraux qui ne seraient pas dépourvus d'intérêt.

Dans ses belles recherches sur les eaux chaudes de la Bohême, M. Berzelius a reconnu qu'en effet la nature des ingrédiens entraînés parles eaux thermales , notait pas indépendante du caractère des causes qui échauffent ces eaux dans le sein de la terre , et qu'il était décidément utile de rechercher à quels indices les rapports de subordination se manifestent. « Il me paraît , dit-il , très-vrai- )> semblable que la chaleur et la propriété des » substances dissoutes sont essentiellement liées » entre elles , de sorte qu'on ne pourra séparer » l'explication des phénomènes de température » des hypothèses relatives à l'origine des parties » constituantes du liquide ?. )>

Ainsi, ce chimiste n'a point hésité à envisager la température élevée des eaux de la Bohême et la nature dessubstances qu'elles entraînent, comme liées à l'existence des volcans , à tel point que , suivant lui , des sources chaudes contenant de la soude et sursaturées d'acide carbonique devraient être réputées le dernier symptôme de Faction encore existante des volcans anciens 2.

On ne peut méconnaître cependant qu'il est bon nombre de sources froides que la présence des mêmes ingrédiens rend tout-à-fait comparables

1 Ann. de chim. et dephys., t. XXVIII , p. 378. a L- C, page 390.

3o PREMIER MÉMOIRE.

aux eaux thermales des terrains volcanisés. En estil de même des eaux sulfureuses? jusque quel point la thermalité leur est-elle essentielle? Cette thermalité est-elle fort élevée ? Quelles sont les circonstances de leur composition qui s'accordent, plus assidûment, avec leur caractère thermal? A quel ordre de terrains appartiennent ces sortes d^aux thermales ?. . ..

Ce sont des questions que je ne me propose point de traiter d^une manière tout-à-fait générale, mais uniquement avec les données qu^a pu me fournir Inobservation des eaux sulfureuses des Pyrénées orientales.

Les eaux sulfureuses sont si généralement thermales , quVm a, long-lemps, douté qu'il y eût des sulfureuses qui ne le fussent pas. Ces deux qualités étaient réputées, autrefois, comme étant en quelque sorte inséparables. Cependant , à mesure qu'on étudie mieux cet ordre d^aux minérales, on découvre des sources sulfureuses d^une faible température , quVm pourrait appeler Jroicles si on Savait égard qu'à Teffet qu'elles produiraient sur ^économie animale ; mais qu'on est porté à reconnaître comme originellement thermales, si Ton prend en considération , soit leur température même, ordinairement supérieure, de quelques degrés, à la chaleur moyenne des couches superficielles du globe ; soit leurs rapports de position et de dépendance avec d^utres sources sulfureuses décidément thermales.

PREMIER MÉMOIRE. 3t

Dans ce grand nombre de sources sulfureuses que m'a offert le département des Pyrénées orientales et qui sont distribuées dans quatorze communes , je n'en ai trouvé que trois dont la température fût au-dessous de 20° R. La plus froide de toutes, celle du hameau de Quez, dans la vallée de Carol, s'élevait à i3°,5 R. ; celles de Nyer et de Nossa marquaient, la première i8°,5, et la seconde i8°,8.

Ce qu'on remarque, d'abord, à l'égard de ces sulfureuses , c'est qu'en effet la température de la plus froide est sensiblement supérieure à celle des sources d'eau commune qui coulent dans le voisinage*, celles-ci n'offrirent, quand je les éprouvai , qu'une température de 7 à 8° R.

En second lieu , chacune d'elles est manifestement une dérivation de sources sulfureuses décidément thermales et plus ou moins voisines. L'eau sulfureuse de Quez a évidemment même origine que les eaux d'Escaldas de 34° R. , la même encore que celles de Dorres, dont la position est intermédiaire, et dont la chaleur n'est que de 32°. La source de Nyer se rattache aux eaux de Thuez, si abondantes et si chaudes. Enfin l'eau sulfureuse de Nossa est, suivant toutes les apparences, un filet émané des eaux de Molitg ( 3o° , 3 R. ). La position respective des lieux , l'analogie des eaux , le rapport des températures, la considération des niveaux, etc., ne permettent guère d'en douter.

Dans l'évaluation des températures de ces eaux

sulfureuses froides , j'ai eu occasion de vérifier, comme circonstance déjà constatée par les naturalistes, que ces sortes de sulfureuses se montrent généralement au pied des montagnes et dans les parties les plus déclives. (Test ce que M. Brongniart fait ressortir en citant les eaux de Cadiac , delà Barrère, de Sévignac,etc, qui appartiennent aussi à la chaîne pyrénéenne \ Toutes les fois qu'il sera question d'eaux sulfureuses froides , il importera surtout de rechercher, jusqu'à quel point leur température reste supérieure à la chaleur moyenne des couches superficielles du glohe, aux lieux où elles sourdent; par quels indices leur origine pourrait se rattacher à certaines sulfureuses thermales de la même contrée; quelle influence , enfin , la longeur du trajet et la nature des terrains parcourus ont pu exercer sur leur refroidissement. Nul doute qu'il ne soit très-important, pour l'histoire générale des eaux sulfureuses , de déterminer si les conditions de la production de leurs ingrédiens caractéristiques peuvent se montrer tout-à-fait indépendantes des causes de la caléfaction souterraine des eaux thermales; ou si elles leur sont assez étroitement suhordonnées pour qu'une eau sulfureuse, quoique froide au point d'émergence , mérite constamment d'être réputée thermale dans une portion plus ou moins éloignée de son trajet souterrain. S'il en était ailleurs , comme

1 Brongniart, Dict. des Sciences nat., t. XIV, p. il.

j'ai eu à le noter dans les Pyrénées orientales , je n'hésiterais pas à prononcer que les eaux sulfureuses naturelles sont essentiellement thermales, sinon à leur bouillon, du moins à leur point d'ori-

gine souterraine.

Il sera plus ou moins facile déjuger qu'une eau sulfureuse, que sa température appréciable fait ranger parmi les eaux froides, est cependant primitivement thermale , suivant que cette température s'élèvera plus ou moins au-dessus de celle des eaux communes du voisinage; suivant encore que l'on trouvera dans les environs quelque thermale qui pourra servir de terme de comparaison. M. Cantu , chimiste piémontais , auquel on est redevable de la découverte de l'iode dans certaines eaux sulfureuses du Piémont , m'a fait l'honneur de me dire que ces eaux sont décidément froides, si l'on s'en rapporte aux indications thermométriques; mais comme il a eu occasion d'observer des sources sulfureuses fortement thermales dans des lieux qui appartiennent, sensiblement, à une même formation hydrologique, il est très-vraisemblable que les eaux sulfureuses ne se présentent comme telles que parce qu'elles cnt eu à parcourir un plus long trajet et des terrains qui ont dû abaisser leur température à ce point. C'est ce que concourent, en effet, à établir des considérations que j'aurai à utiliser, bientôt, sous un autre rapport:

Il est, je l'avoue, certaines sources sulfureuses

froides, qui se présentent d'une manière tellement isolée de toute source thermale, qu'il devient difficile de décider si elles ont été chaudes dans les entrailles delà terre. Telle serait, par exemple, la source d1 ] Enghien-les-Bains , dans la belle vallée de Montmorency, qui n'offre qu'une température de 12° R., et autour de laquelle n'existe aucune eau sulfureuse chaude à laquelle on puisse la rattacher. Serait-ce là une exception à la loi générale de la thermalité originelle des eaux sulfureuses ? Si la température des sources d'eau commune qui avoisinent l'eau sulfureuse d^Enghien était sensiblement inférieure; si sa constitution chimique était analogue , en ce qui concerne ses matériaux caractéristiques , à celle de la plupart des eaux sulfureuses thermales; si son volume et sa composition se montraient invariables au milieu des accidens météorologiques les plus contrastans ; *»,nfin , si le nombre des eaux sulfureuses qui sont dans le cas de celles d'Enghien est infiniment petit par rapport à celles qui sont thermales ou du moins thermales d'origine, je serais très-porte à penser que cette eau sulfureuse est aussi une eau profonde , qui, chaude dans l'intérieur delà terre , a subi un refroidissement considérable , soit par Tétendue de son cours intérieur, soit par la nature des terrains qu'elle a eu à traverser.

Les eaux sulfureuses des Pyrénées orientales , que les considérations précédentes m'autorisent à regarder comme étant essentiellement thermales ,

quoique certaines ne puissent être rangées, pour l'effet thérapeutique , que parmi les eaux froides , sont douées, en général, d'une chaleur assez élevée. Leur température est distribuée de telle manière que, sur quarante-deux sources sulfureuses, il n'en est que trois dont la température soit inférieure à 20° R. On en compte douze, entre 20 et 3o°; dix entre 3o et 4o°; quatorze entre 4o et 5o°; enfin, il en est trois dont la chaleur est comprise entre 5o et 620, 5 R.

Je remarque, dans ce parallèle des températures, qu'en général ce sont les eaux les plus chaudes qui, dans le même lieu , sont les plus abondantes. C'est ce que l'on peut déduire du rapprochement , entre les températures et le volume des sources pour lesquelles cette dernière évaluation a été prise. Les sources les plus abondantes sont celles, en général , qui, dans une même localité , représentent le mieux le foyer dont elles émanent, parce que, selon toutes les apparences, ce sont elles qui en dérivent par le chemin le plus court. Plus les sources sont rapprochées entre elles, et plus aussi ce rapport, entre les températures et les volumes , se laisse apercevoir.

Lorsque M. Berzelius recherche les causes de la chaleur des eaux thermales qui se montrent dans les terrains volcanisés de la Bohême , en les rapprochant des sources de l'Auvergne, il semble faire valoir comme caractère distinctif entre les eaux de ces sortes de terrains et celles qui s'échappent

des terrains granitiques , parmi lesquelles il range . avec raison, les eaux hépatiques des Pyrénées, que les premières sont beaucoup plus thermales que celles-ci, qu'il qualifie de peu chaudes \ Ce que je viens de dire de nos eaux sulfureuses tendrait à nous en faire prendre une idée toute différente. Les eaux les plus chaudes de Carlsbad ne s'élèvent qu'à5go R., et nos sources de Thuezsi abondantes, nous ont offert 62°, 5 à la même échelle. Des vingt sources thermales que Ton compte au Mont-d'Or, à Vichy et à Saint-Nectaire , il n'en est aucune qui s'élève à 4o° R., tandis que nos eaux sulfureuses des Pyrénées orientales qui dépassent ce point sont en si grand nombre.

La température des eaux thermales sulfureuses ne paraît observer aucun rapport régulier , avec la quantité de principe sulfureux qu'elles entraînent. J'avais d'abord été tenté de penser que, pour des eaux d'une même contrée, que tant de considérations font envisager comme provenant des mêmes terrains, le volume des sources, leur température et les proportions del'ingre'dient sulfureux ne seraient pas sans quelque dépendance réciproque. Le tableau que j'ai tracé de ces trois conditions, ne paraît point confirmer cette première pensée.

1 Ann. de chim. et de phys., t. XXVIII , p. 35l).

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