Chapitre VIII

Formation des sources minérales de Wicsbaden.

Les eaux minérales* et principalement les sources tliei males, présentent un phénomène de la nature si remai quable, leur emploi dans les cas les plus graves a produit des rt sultats tellement merveilleux que l’étude de leur oiigine et des conditions de leur existence ne saurait être in différente pour personne. Pour le médecin, elle est d un giand intéi êt e ce qu’elle lui fait connaître la véritable cause de 1 e icaci e des eaux, leurs propriétés curatives et, par \ oie e co s quence, l’opportunité et le mode de leui application.

Dans tous les temps, l’origine et la formation des sou minérales ont été un sujet de méditations et e îecie

pour le philosophe et pour le naturaliste et ont donné lieu à des théories telles cpie les comportait l’état des sciences naturelles de l’époque, à des doctrines répondant aux idées préconçues des écoles philosophiques ou en harmonie avec la disposition d’esprit des savants qui les avaient imaginées.

Ces théories appartiennent à deux ordres d’idées très différents. Les unes assignent à la formation des sources minérales une cause surnaturelle; les autres expliquent leur origine au moyen des lois de la physique et sont par conséquent du domaine de la science. Les premières reposent souvent sur une donnée purement religieuse. L’antiquité payenne, par exemple, voyait dans les sources thermales autant de divinités bienfaisantes ; dans les idées du moyen-âge elles passaient pour des émanations de la volonté divine et suivant Origène, ce sont des larmes versées par les anges déchus en expiation des péchés de l’humanité. D’autres fois ces théories s’élèvent à des considérations philosophiques et, quoique datant d’une époque plus rapprochée de la nôtre, elles ne sont guères plus judicieuses que lés précédentes et reposent en général sur les conceptions erronées de l’école de la philosophie naturelle. Pour les inventeurs de ces dernières, Keferstein , Steffens, Alexis et autres, les eaux thermales sont le produit organique du travail vital de la terre, du principe vital primordial. En donnant libre carrière à leur imagination, ils ont dit sur cette matière des choses fort belles, mais hélas, bi<m peu vraies ! Keferstein fait dériver la formation des sources du travail respiratoire de la terre; il veut y voir le produit de l’acte d’exhalation du globe. Steffens va plus loin dans cette voie fantastique; il attribue à l’organisme terrestre une action spontanée sur la lune en vertu de prétendus rapports de polarité, et considère les sources comme le produit d'organes de sécrétion de notre

v) Keferstein, rudiments d’histoire naturelle du corps terrestre, Leipzig1 1834.

planète, ce qui fit dire plaisamment à Berzelius que la terre devait être pourvue d’un grand nombre de reins. Nous ne mentionnons ces singulières élucubrations que comme un objet de pure curiosité et tenons toute espèce de réfutation pour superflue.

Parmi les théories qui reposent sur une base scientifique, trois, de nos jours, comptent encore des partisans; celles du travail électro-galvanique, de la sublimation et du lavage.

La théorie du travail électro-galvanique appartient aussi à l’école de la philosophie naturelle, mais elle a la prétention de s’appuyer sur les données de l’histoire naturelle et sur les lois de la physique. En Allemagne, ses défenseurs les plus ingénieux furent Harless et Wurtzer. En France même, elle

eut des adhérents dans Socquet, Martinet et Fodéré.

Elle suppose dans l’intérieur du globe des couches immenses de fossiles juxtaposées et superposées, formant de gigantesques batteries galvaniques en activité et déposant des sels à leurs extrémités polaires en même temps qu’il s’y développe du calorique; c’est-à-dire un modèle de la pile de Volta exécuté par la nature sur une échelle colossale. Par les effets continus et d’une intensité toujours égale de

ces batteries gigantesques, les partisans de cette doctrine croient expliquer les proportions toujours constantes dans la composition chimique, l’égalité de la température ainsi que la durée des sources minérales qu’ils appellent les créations vivantes de 1 organisme minéral primordial ou les produits organiques de loiganisme

terrestre.

11 est inutile de dire que cette théorie ne repose sur aucune preuve fournie par l’expérience. La géologie na jusqu’à ce jour découvert nulle part, dans le sein des montatmes, des couches dans un état de tension et d activité

lectro-galvanique. , }

Supposons d’ailleurs que le hasard se soi cha g

(instruire dans le sein du globe une immense

ette pile serait insuffisante pour expliquer 1 origine d s so u ces

linérales, car à l’un des pôles il ne se forme, ait que des

hases, à l’autre que des acides, et il faudrait, pour arriver à la formation des sels contenus dans les sources, imaginer a côté de la première une seconde pile composée de couches inversement disposées. Remarquons en outre que si les partisans du travail électro-galvanique veulent mener leur théorie à bonne fin, ils doivent nécessairement admettre dans le sein de la terre l’existence de ces immences magasins de sels si vivement combattue par eux dans la théorie de la formation des sources par le lavage, à moins qu’ils n’aillent jusqu’à affirmer que les bases et les acides sont tirés du néant par l’action galvanique, conformément à la belle découverte de Pachiani à laquelle aucun naturaliste, pas même son auteur, ne saurait croire sérieusement.

Dans la théorie par la sublimation, on envisage les sources minérales comme les manifestations, les productions durables et paisibles d’un foyer volcanique. On y admet, et en ceci elle est d’accord avec la plupart des systèmes anciens ainsi qu’avec la théorie du lavage, qu’il existe dans les profondeurs de la terre une masse ignée, cause coefficiente des sources minérales; mais elle s’écarte de cette dernière en ce qu’elle considère les eaux comme le produit direct de ce foyer central, tandis que la théorie du lavage n’en fait dépendre que certaines conditions de la formation des sources.

Stift *') est le premier qui se prononça ouvertement pour la théorie par la sublimation. Suivant lui les sources minérales sont, à l’instar des éruptions volcaniques, un effet de ce feu central, témoin irrécusable que notre globe est sorti des mains du créateur à l’état de masse en fusion. „ Aussi longtemps, dit-il, que les émanations gazeuses de ce foyer furent contenues par les masses des montagnes, leur force expansive dut augmenter jusqu’à ce qu’elle leur frayât un passage par des soulèvements et des déchirements. Au même instant les laves firent éruption, les roches volcaniques se formèrent et les

Description géognostique du duché de Nassau.

émanations terrestres trouvèrent une issue à travers les crevasses de ces roches. Puis les éruptions cessèrent, le grand travail de la nature dans les entrailles de la terre s’organisa régulièrement et put se manifester d’une manière continue dans les sources minérales auxquelles l’eau météorologique, affluant par les fissures du sol, servit de véhicule. “

Voici les faits sur lesquels cet auteur prétend baser son opinion :

1. Les sources minérales sont généralement répandues sur la terre; elles prennent naissance dans toutes les formations montagneuses, de même que ces dernières sont toutes traversées par des productions volcaniques.

2. Leur composition chimique, leur température, leur principal caractère, dans une contrée donnée, ne varient pas; il en est de même des caractères distinctifs des produits volcaniques.

3. Elles sont remarquables comme les volcans par leurs exhalaisons gazeuses.

4. La plupart des éléments des eaux minérales se trouvent également à l’état de sublimation dans les produits des éruptions volcaniques.

5. Les tremblements de terre les plus étendus et les plus destructeurs ne se font que faiblement sentir dans les contrées qui possèdent des sources minérales.

6. Quelques sources minérales ont été visiblement influencées par des tremblements de terre considérables dont le foyer était cependant très éloigné.

7. Les éruptions volcaniques donnent fréquemment naissance à des sources minérales nouvelles qui tarissent lorsque les productions volcaniques cessent, ou sont périodiques comme les éruptions elles mêmes; toutes les contrées où il existe des traces d’un foyer volcanique éteint, possèdent également des sources minérales contenant plus ou moins les principes qui constituent le caractère distinctif de la production volcanique.

Stift rejette l’action exclusive de la sublimation dans la formations des eaux minérales, et admet le concours de certains phénomènes atmosphériques. Il suppose même que la majeure partie de l’eau des sources minérales chaudes et toute celle des froides n’est autre que de l’eau météorologique qui s’infiltre dans les profondeurs de la terre par les voies déjà indiquées, tantôt pour se combiner avec l’eau formée au foyer central et chargée de substances minérales, tantôt, sans pénétrer jusqu’au foyer même, pour en recevoir les exhalaisons et les sublimations et de là, revenir au jour en vertu des lois hydrostatiques dont la puissance est encore augmentée par la pression des gaz.

La théorie de la sublimation se distingue de la précédente en ce qu’elle repose sur une base véritablement scientifique. Elle a été développée avec beaucoup de talent et il est à regretter que Stift n’ait pas tenu sa promesse, en poussant jusqu’au bout ses savantes investigations. Nous mettrons à profit, pour la théorie du lavage, son excellente démonstration de l’orignie simultanée des roches volcaniques et des sources minérales. Un grand nombre de celles-ci, on ne saurait le méconnaître, doivent leur naissance à l’action volcanique, et dans bien des cas, les eaux n’ont dû recevoir leur principes minéraux qu’à la suite d’un travail de sublimation. Mais par contre, dans beaucoup d’autres cas, il serait difficile de prouver qu’une pareille action ait jamais existé ou existe encore. La proportion toujours constante des substances minérales, l’égalité de la température et du volume des sources ne témoignent pas en faveur de l’action volcanique continue ; elles la rendent au contraire invraisemblable, car on comprend aisément qu’un volcan puisse s’éteindre, mais non comment il se réduirait aux proportions minimes d’un feu égal et modéré.

Nous arrivons maintenant à la théorie qui explique la formation des eaux minérales par le lavage des fossiles terrestres, théorie qui dans ces derniers temps a été l’objet de nombreuses recherches et s’est élevée par des démonstrations

scientifiques au rang des vérités les mieux établies. Elle remonte à l’antiquité la plus reculée. Aristote dit, dans sa météorologie et ses problèmes, que la couleur et la saveur de l’eau dépendent des propriétés du sol qu’elle traverse. Pline formule toute la théorie en ce peu de mots : taies sunt aquae qualis est terra per quam fluant \ ( Telle la terre , telles les eaux qui la pénètrent]. Mais ce qui n’était pour l’antiquité qu’un axiome philosophique, fut confirmé, dans les temps modernes, par les découvertes de la science. Dabord, des savants comme Berzelius, Fontan, Bischof et Vetter, montrèrent la grande conformité de la composition chimique des eaux minérales avec celle des roches qui se trouvent dans leur voisinage. Ensuite, on démontra que, dans de certaines conditions,. les roches abandonnent aux eaux filtrant à travers leurs assises les substances chimiques constitutives des eaux minérales. C’est à Struve *) qu’appartient le mérite d’avoir le premier prouvé ce fait directement au moyen de l’analyse chimique et d’avoir par là dissipé toute espèce de doute sur la formation d’un grand nombre de sources minérales. Il produisit artificiellement, à quelques différences insignifiantes près et en opérant sous une pression de deux atmosphères environ, de l’eau de Bilin, (Josephsquelle) avec du porphyre schisteux venant du Donnersberg, près Toeplitz (Bohème) et de l’eau chargée d’acide carbonique. La voie étant ainsi tracée, de nouvelles investigations firent voir que le sol des montagnes, aux environs des sources, en contient tous les éléments, et par des travaux ultérieurs, Struve put se convaincre que l’eau chargée d’acide carbonique opère dans la plupart des roches, même sous la pression modérée d’une atmosphère et demie, la décomposition des silicates de soude et de potasse; que l’eau pure exerce déjà un action décomposante sur certaines roches et dissout, dans le porphyre schisteux et les basaltes de Plattenberg, le carbonate de

*) Reproduction artificielle des eaux minérales thermales.

soude et surtout le sulfate de soude et le chlorure de sodium, mais qu’il faut que l’eau soit chargée d’acide carbonique, pour dissoudre les silicates et donner naissance à des bicarbonates solubles.

Enfin, des chimistes et des géologues célèbres, ayant entrepris d’autres essais sur différentes roches existant dans le voisinage immédiat de sources minérales, démontrèrent pour la formation des eaux, la nécessité d’un acide, principalement de l’acide carbonique, le mode de production de la chaleur, les lois de la pression hydrostatique et des

sources jaillissantes &c.

Bischof*), par de savantes recherches, réunit pour les comparer entre eux tous les faits déjà constants et en déduisit en faveur de la doctrine du lavage les preuves les plus concluantes. Voici les résultats auxquels il est arrivé: L’eau nécessaire à la formation des sources est fournie par l’atmosphère; après avoir filtré à travers les couches rocheuses, elle y donne lieu à un travail de dissolution et de décomposition, suivant que les substances qui doivent entrer dans la composition de l’eau minérale existent déjà dans les

roches à l’état solubles ou qu’elles s’y trouvent combinées avec d’autres corps qu’elles n’abandonnent qu’après une décomposition préalable. Pour opérer la dissolution, l’eau pure est suffisante, tandis que le travail de décomposition exige de plus la présence d’un acide, de l’acide carbonique par exemple, ou de l’acide chlorhydrique ou sulfurique. La décomposition est due communément à l’action de l’acide carbonique qui, en opérant sous une pression modérée sur des minéraux contenant de l’acide silicique, en élimine ce corps et donne naissance à des bi-carbonates.

La production et la présence des acides, surtout de

l’acide carbonique, ont été diversement expliquées par les

géologues et les chimistes. Selon Liebig, l’acide carbonique

*) Tiaité de géologie physique et chimique.

est fourni soit par l’atmosphère et pénètre dans le sol avec 1 eau météorologique, soit par la décomposition de l’humus ou de restes organiques considérables contenus dans les formations de la lignite, et afflue ordinairement aux lieux où l’eau minérale s’élabore, par des voies latérales. Il invoque, à l’appui de son opinion, les faits observés par Schapper, à l’époque ou fut encaissée la source de Fachingen et d'autres phénomènes du même ordre que l’on a constatés depuis près de Salzhausen. Mais Bischof réfute l’opinion de Liebig. D’après ses démonstrations, le gaz acide carbonique provenant des couches de lignites ne saurait se produire à l’état comprimé; les substances organiques, enfouies dans la terre, ne seraient pas suffisantes pour donner naissance à de pareilles masses de gaz; il éxisterait d’ailleurs des sources minérales chargées d’acide carbonique, dans des contrées ou la lignite fait complètement défaut. Il pense que l’acide carbonique provient des roches neptuniennes les plus anciennes et qu’il est engendré dans le sein de la terre, ainsi que les autres acides susceptibles de concourir à la formation des eaux minérales, et il considère leur production comme le résultat d’un travail volcanique entré dans sa dernière phase, ou comme la dernière production du feu central. A l’appui de son opinion, il nous montre ces exhalaisons d’acide carbonique ou mofettes qui s’échappent en abondance du sein de la terre, dans des contrées où l’activité volcanique n’a jamais cessé d’exister, et d’autres exhalaisons qui continuent de se produire à la surface de volcans éteints depuis des siècles, parceque les voies frayées par l’éruption à travers les masses déchirées de la montagne, subsistent encore. Il nous cite pour exemples la région moyenne de F Allemagne où des exhalaisons gazeuses et, avec elles, l’apparition des eaux acidulés suivent exactement les tractus de basalte, depuis l’Eifel supérieur jusqu au Riesengebirg, et la France qui nous présente un phénomène analogue dans les montagnes de l’Auvergne et du Vivarais.

Tout semble donc nous indiquer qu une des principales

causes de la production de l’acide carbonique est due à l’activité volcanique entrée dans sa dernière phase. Mais ce gaz se développe également dans des contrées où il n’a jamais existé de foyer volcanique, partout où le sol des montagnes est traversé par des fissures assez profondes pour pénétrer jusqu’à la région de l’incandescence, pourvu qu’il s’y rencontre d’ailleurs les éléments nécessaires à sa formation, c’est à-dire, des roches contenant du carbonate de chaux et de l’acide silicique, sorte de calcaire primitif dont l’existence se présume aisément au-dessous des terrains de transition.

Après que l’on se fût rendu compte de la formation des sources minérales froides par des recherches sur les principes chimiques contenus dans les roches et sur le mode de production de l’acide indispensable, on fut longtemps arrêté par la difficulté d’expliquer scientifiquement la chaleur des eaux thermales. Des opinions divergentes furent émises à ce sujet. Suivant les uns il faudrait attribuer cette chaleur au travail de décomposition chimique qui donne naissance aux sources elles-mêmes. Si cette opinion était fondée, les sources les plus riches en principes minéraux devraient être également les plus chaudes. D’autres expliquent cette chaleur, ainsi que la production des substances chimiques, par l’action de l’éctricité. Anglada a traité la question dans ce sens avec beaucoup de développement. Mais on n’a pu jusqu’à présent démontrer l’existence de son prétendu courant électrique. Selon d’autres encore, le calorique des eaux thermales serait fourni par des volcans arrivés à leur dernière phase d’activité. Mais leur opinion n’est pas admissible, car il existe des sources thermales dans des contrées où l’imagination la plus vive ne saurait découvrir la moindre trace de volcans. Enfin, on attribua la température élevée des eaux thermales à la chaleur de plus en plus vive que l’on rencontre en pénétrant dans le sein de la terre, au feu central par conséquent. Telle fut déjà l’opinion d’Aristote et bien plus tard, celle de Kirchner, Buffon, Laplace &c. et ce qui n’avait

été d’abord qu’une hypothèse, se changea en certitude, grâce aux belles découvertes de la science moderne.

Les puits artésiens, en donnant naissance à des sources artificielles d’autant plus chaudes que le foret a creusé plus avant dans la terre, ont démontré victorieusement l’existence du foyer central, cause directe de leur chaleur. Pourquoi donc attribuer à une cause différente le calorique des eaux thermales ? Nous laisserons de côté la question de l’état primitif de notre globe ainsi que les arguments des vulcanistes et des neptunistes, pour ne nous en tenir qu’à la démonstration des faits qui établissent la preuve de l’augmentation de la chaleur vers le centre de la terre et expliquent d’une manière péremptoire la température élevée des eaux thermales.

C’est encore à Bischof*) qui a réuni toutes les données de cette matière, en les étayant de nombreuses découvertes et en tenant compte de toutes les influences étrangères, que nous sommes redevables de la démonstration des lois qui régissent la chaleur du feu central.

Lorsque l’on commença à creuser des puits artésiens, on ne tarda pas à s’apercevoir que leur température augmentait assez régulièrement en raison de leur profondeur, et l’on fut amené à calculer l’augmentation progressive de leur chaleur. D’après Bischof, cette augmentation est d’un degré R. à raison de 115 pieds de Paris. Ses calculs reposent sur des sondages exécutés dans des conditions favorables et avec de grandes précautions. Mentionnons ici les observations faites à Pregny, près de Genève, et donnant pour résultat un degré R. pour 114,8 pieds; la température du puits de Grenelle, près de Paris, 22° R., pour une profondeur de 1686 pieds, par conséquent un degré R. pour 117 pieds et 1 expérience faite à Mondorf, dans le Luxembourg, dont le résultat fut un degré pour 113,9 pieds.

Studer et Poisson admettent une progression plus fadde.

*) Théorie du calorique.

Dans le voisinage de volcans ou de roches volcaniques, elle est au contraire plus forte, sans doute parcequ’en vertu de l’activité volcanique, la masse ignée se trouve plus rapprochée de la surface terrestre. A Montemassi par exemple, la progression est d’un degré R. par 61 pieds. Léopold Pilla prétend que cela ne tient pas seulement a des circonstances locales, mais qu’en général, en Italie, le noyau incandescent de la terre est plus raproché de la surface que dans les contrées septentrionales. Pour rendre cette loi de progression applicable à la chaleur des sources thermales, il faut tenir compte de la température propre à l’eau météorologique qui y afflue. Les essais de Bischof ont démontré que la température de la croûte terrestre, sur une profondeur de quelques pieds seulement, correspond déjà au degré moyen de la chaleur de l’atmosphère du lieu et, comme l’eau météorologique adopte très promptement ce degré, on doit également lui supposer la température atmosphérique moyenne.

Afin qu’une source minérale devienne en même temps source thermale, il faut donc qu’elle pénètre assez profondément dans la terre pour y rencontrer la température qui lui sera particulière. Cette profondeur ne laisse pas que d’être considérable ; aussi la plupart des sources thermales sont elles des sources jaillissantes en vertu de la pression hydrostatique.

La théorie du lavage n’a pas manqué de soulever des objections assez nombreuses. On a contesté d'abord la possibilité qu’une aussi énorme masse de substances pût être amenée à la surface du sol pendant des siècles, sans que les gigantesque magasins qui les fournissent en fussent épuisés, sans que les espaces minés eussent occasionné des éboulements. Mais Bischof s’est chargé de réfuter cette objection. 11 existe, selon lui, des sources minérales qui s’appauvrissent. D’un autre côté, les substances le plus communément contenues dans les sources, telles que la soude et la chaux, sont également les plus répandues dans les fossiles terrestres. Avec nos idées habituellement restreintes, nous sommes sujets

à erreur dans nos estimations des espaces du globe. La masse de soude contenue dans le Donnersberg, (Bohème) pourrait alimenter les sources de Karlsbad pendant 35000 ans; un cube de sel de 410 pieds serait suffisant pour cinq siècles. Quant aux excavations et aux éboulementes dont on pense se faire une arme contre notre théorie, on ne saurait les admettre, parce que, dans la plupart des cas, l’eau minérale est produite par un lavage véritable et que les vides qui pourraient en résulter, sont immédiatement comblés par de l’eau fortement comprimée.

Une seconde objection se fonde sur les proportions constantes des principes minéraux contenus dans les sources. Quelques thermes, il est vrai, ceux de Wiesbaden par exemple, n’ont pas varié sous ce rapport d’une manière appréciable durant les trente dernières années. Mais cette constance s’explique par l’existence dans le sein de la terre d’immenses masses de fossiles parfaitement homogènes, et d’ailleurs, l’objection n’est pas fondée en fait, car un grand nombre de sources ont éprouvé des variations sous le rapport de leur richesse minérale et il s’est en tout cas écoulé trop peu de temps depuis les derniers perfectionnements de l’analyse chimique, pour que l’on soit autorisé à affirmer que cette richesse ne varie pas également dans les autres.

On est allé jusqu’à contester l’augmentation progressive de la chaleur vers le centre de la terre et à nier que le feu central fût la cause de la température élevée des eaux thermales, en alléguant l’existence de sources froides à côté de sources thermales, celle de couches de roches produisant de la glace ainsi que le froid qui règne dans certaines minières du nord et la température très basse des eaux, vers le fond de la mer. Tous ces arguments ne résistent pas à l’examen judicieux des faits sur lesquels ils se fondent et dont les lois de la physique rendent parfaitement compte.

Enfin, on a objecté que si notre planète a été primitivement une masse ignée, s’il existe un feu central provenant

de l’état primitif d’incandescence du globe, l’intensité de ce feu doit diminuer avec le refroidissement de la terre, et la température des thermes devrait, ce qui n’est pas, s’abaisser graduellement. La pétition de principe est ici évidente. Sans doute la terre se refroidit, mais lentement, d’un dixième de degré Celsius tous les 2000 ans, suivant Arago. Que l’on juge s’il a été possible d’observer, jusqu’à présent, une diminution de température dans les sources thermales.

11 n’y a donc pas à hésiter entre les trois théories que nous venons d’exposer. La justification complète de la théorie par le lavage, au moyen de preuves tirées de la chimie, de la physique, de la géologie et de l’histoire naturelle, ne laisse aucun doute sur T origine de la plupart des eaux minérales; elle n’exclut pas du reste entièrement la doctrine de la sublimation; elle se complète au contraire par celle-ci, en lui empruntant la démonstration des influences volcaniques sur la formation des sources et l’hypothèse qui rend compte de la production de l’acide carbonique.

C’est d’après les errements de cette doctrine et en nous aidant de nos connaissances sur l’état géognostique du Taunus que nous allons essayer d’expliquer la formation des eaux thermales de Wiesbaden. Pour procéder méthodiquement, nous distinguerons le travail qui a présidé à la naissance, je dirais volontiers à l’enfantement de nos thermes, de celui au moyen duquel ils sont alimentés d’une manière continue et durable. Quoique ce dernier dépende du premier comme l’effet dépend de la cause, des forces très différentes cependant, ont déployé dans l’un et déploient encore dans l’autre leur activité.

Nous sommées autorisés à admettre que la naissance de nos thermes coïncide, de même que celle de toutes les sources salines du versant méridional du Taunus, avec quelque grande catastrophe à la suite de laquelle le sol de la montagne fut déchiré violemment et traversé par des crevasses jusque dans les profondeurs les plus intimes. Cette catastrophe

est antérieure aux temps historiques, car l’histoire des siècles les plus reculés, loin de mentionner une éruption volcanique, un tremblement de terre qui ait modifié le sol de notre contrée, nous apprend au contraire que nos sources ont existé dès la plus haute antiquité. Elle ne date pas non plus de la formation des terrains tertiaires et diluviens, car la géologie n a pu découvrir dans ces derniers aucune trace d’un évènement de cette nature. On ne peut pas d’avantage lui assigner pour cause l’action d’un foyer local dont les effets nécessairement limités n’expliqueraient pas l’idendité de composition de sources disséminées sur une si grande étendue de territoire. Elle doit en conséquence remonter à la grande révolution terrestre qui souleva les masses de nos montagnes, en sorte que la naissance de nos eaux thermales se confond chronologiquement avec l’origine et la formation du Taunus.

Cette révolution eut lieu lorsqu’ après une longue trêve, la force plutonique de l’intérieur du globe souleva puissamment les dépôts marins de notre contrée, en agissant, suivant les géologues, principalement Horstmann et Rolle d’une manière plus directe, plus énergique sur la région méridionale. Par là elle souleva cette dernière à une plus grande hauteur que les dépôts voisins. Les couches situées à la base du soulèvement se rompirent et de là naquit cette grande rupture du sol de la montagne qui s’étend tout le long du versant méridional du Taunus.

Voici les faits qui militent en faveur de cette opinion:

1. La pente abrupte de notre versant, cause déterminante de la dépression prononcée des bassins du Rhin et du Main.

2. L’affaissement méridional des couches du schiste rhénan, opposé à l’affaissement septentrional des roches du Taunus.

*) Descript. géognostique du Taunus, 1850.

3. La transformation dont nous avons parlé plus haut, de la grauwake en roche du Taunus, par laquelle les roches d’origine neptunienne se rapprochèrent, sous le rapport de la dureté et de la structure cristalline, des formations plutoniques.

4. Des perturbations provenant d’une force purement mécanique, telles que déchirements, courbures, crêtes, excavations, irrégularités des strates, qui se rencontrent sur tout le versant méridional et affectent de suivre une ligne parallèle au pied de la montagne.

5. Enfin, l’apparition du basalte dans le même rayon et sur la même ligne.

L’opinion de Horstmann et de Rolle mérite d’autant plus de créance qu’elle s’appuie sur des faits similaires. D’autres contrées, riches en sources minérales, présentent le même caractère géognostique que la nôtre; celle de l’Eifel supérieur, si semblable au Taunus, offre également, selon Bischof, dans les terrains de transition, une grande rupture que traversèrent des masses en fusion, et il en est de même de celle de Pyrmont, suivant Hoffmann.

Les causes auxquelles nos thermes doivent leur origine, telles qu’elles nous sont révélées parla conformation géognostique du versant méridional du Taunus, sont en conséquence les suivantes :

1. L’introduction de l’eau météorologique favorisée par l’affaissement septentrional du schiste du Taunus opposé à l’affaissement méridional de la grauwake. En vertu de cette disposition géologique, l’eau absorbée par les extrémités schisteuses pénétra facilement au centre de la montagne. L’introduction en fut encore facilitée par le quartzite qui, à raison de sa nature cristalline, forma de nombreux interstices en se séparant des roches adjacentes. Les déchirements et les perturbations des couches rocheuses du Taunus, les crevasses et les conduits naturels qui en furent la conséquence contribuèrent

efficacement à recueillir l’eau et à la faire pénétrer clans les profondeurs de la terre.

2. Un acide propre à la formation des eaux minérales probablement l’acide carbonique, amené par les fissures et les crevasses provenant du soulèvement de la montagne et de l’apparition des masses en fusion.

3. Le calorique qui se rencontre à la profondeur où pénètrent les conduits naturels servant de véhicule à l’eau météorologique.

4. Des fossiles solubles et décomposables représentés par les loches du faimus que l’action de la chaleur a transformées ; par les masses basaltiques qui ont surgi du sein de la terre, et très probablement par des dépôts salifères formés dans les crevasses de la montagne.

5. Enfin, le long de notre versant, la rupture du sol par laquelle l’eau minérale toute formée a pu jaillir de terre.

Le second travail, celui de ralimentation des sources minérales, s’opère au moyen de l’affluence continuelle de l’eau météorologique et des gaz dont les effets se combinant avec ceux du feu central, agissent incessamment sur les substances solubles et décomposables des fossiles terrestres.

Les cimes de notre chaîne les plus aplaties à leur sommet, principalement la montagne de la Platte avec son gisement de grès décomposé, offrant un sol très favorable à l’infdtration des eaux, il est vraisemblable que c’est de là que proviennent celles qui concourent à l’alimentation de nos thermes. Ces eaux doivent pénétrer assez profondément dans la terre pour contracter la température du Kochbrunnen qui est de 56° R. Il n’est pas nécessaire de supposer qu’elles pénètrent à une profondeur plus considérable, car la perte de calorique, si toutefois il y en a pendant le trajet qu elles parcourent, est minime, à cause de leur volume et de la foi te pression hydrostatique à la quelle elles sont soumises. Il

est aisé de mesurer cette profondeur par approximation. A

la Platte, la température moyenne de l’atmosphère étant à peu près de 6° R, telle doit être, conformément aux essais de Bischof, la • température des couches superficielles de la montagne. Les eaux météorologiques en pénétrant ces couches,

se mettent promptement au même niveau et, pour acquérir la témperature de 56° R, auront à descendre, suivant la loi de l’augmentation progressive de la chaleur terrestre, de 50 fois 115 pieds ou 5750 pieds au maximum. Ce chiffre est même exagéré si effectivement le noyau enflammé de la terre est relativement plus rapproché de la surface du globe, dans les contrées où l’action plutonique s’est développée d’une manière extraordinaire et a donné lieu au soulèvement des masses en fusion.

Les roches du Taunus ne contiennent que peu d’acides. Dans les terrains schisteux, List découvrit de faibles traces seulement d’acide chlorhydrique et sulfurique. Dans le basalte ces traces sont tellement insignifiantes qu’Erlenmeyer n’a pas jugé à propos d’en déterminer la quotité.

Les acides qui prédominent dans nos eaux, c’est à dire l’acide chlorhydrique et carbonique, proviennent donc d’une autre origine. Si nous parvenions à expliquer la production de l’acide chlorhydrique, il nous serait ensuite facile d’en dériver la formation des hydrochlorates, par l’action de cet acide sur le schiste et le basalte. Mais il nous est impossible d’admettre que cette production ait lieu au moyen d’un travail souterrain, car l’acide chlorhydrique ne se produit que très rarement par ce moyen et uniquement dans les volcans en activité; dans les cratères éteints, il ne s’en produit plus et encore moins dans les localités où il n’y a que de simples vestiges d’une action plutonique ancienne.

L’acide carbonique, au contraire, est très répandu sur toute la surface terrestre, principalement aux environs de volcans éteints ou en activité, et dans des contrées comme celle du Taunus où les masses plutoniques ont traversé violemment les roches neptuniennes.

La richesse de nos montagnes en acide carbonique est suffisamment démontrée par les sources de Soden, Cronthal, Hombourg, Nauheim et les exhalaisons de gaz libre qui s’en dégagent, surtout de celles de Nauheim,*) où une seule source en répand 14,9 pieds cubes par minute. Ce gaz, nous avons tout lieu de le croire, monte des profondeurs de la terre jusqu’à nos sources par les fissures des roches du Taunus. D’après Bischof, il est produit par des gisements de calcaire exposé à la température de l’incandescence. Si conformément aux indications de la géologie, nous évaluons à un mille la puissance des terrains de transition de la contrée rhénane et par suite de notre chaîne, nous trouvons pour les couches subjacentes, en vertu de la loi de progression uniforme de la chaleur terrestre, une température de 206° R, le quart de la chaleur nécessaire pour produire l’incandescence du calcaire et pour en enlever l’acide carbonique. Ce calcaire doit donc être situé à une profondeur énorme, à moins toutefois d’admettre que cette supputation nous conduit à un résultat exagéré, parce qu’on n’y tient pas compte du déploiement relativement plus considérable des forces plutoniques sur la région méridionale du Taunus.

L’acide carbonique produit par ce moyen est absorbé par l’eau. Celle-ci devenue propre à un travail de dissolution et de lavage, secondée d’ailleurs par une pression hydrostatique qui, à une profondeur de 5000 pieds, n’atteindrait pas moins de cent atmosphères, traverse avec la plus grande facilité

les roches les plus compactes.

11 s’agit maintenant de découvrir quelles sont ces roches. Directement il est impossible d arriver à cette découverte, car elles sont cachées dans les entrailles du globe. Nous en sommes donc réduits a argumenter du connu à 1 inconnu, c’est à dire à déterminer la nature des roches souterraines d’après celle des couches paraissant a la super ficio, et à ex—

*) Bode, eaux de Nauheim.

pliquer au moyen de ces dernières la formation de nos thermes.

A la surface de la chaîne du Taunus, nous rencontrons en premier lieu le schiste avec ses filons de fossilles divers. D’origine neptunienne, il doit participer aux propriétés des roches de cette formation et être propre à fournir les éléments des eaux minérales ainsi que de nombreux essais, des expériences multiples l’ont démontré. L’action combinée sur le schiste du Taunus de l’eau chargée d’acide carbonique et de la pression d’un grand nombre d’atmosphères, explique aisément le lavage du protoxide de fer, de la magnésie, de la chaux, de la potasse, de la soude et de l’argile, la dissolution de l’acide silicique et phosphorique. La baryte, la strontiane et le manganèse se rencontrent dans les filons du schiste, et nous obtenons de la sorte au complet, à l’exception de l’iode et du brome, les métaux, les substances terreuses et les alcalis qui entrent dans la composition de nos eaux.

Après avoir rendu compte des composés de l’acide carbonique, nous devrions expliquer la formation du chlore, afin de rendre compte également des composés de l’acide chlorhydrique. Mais jusqu’à présent rien ne nous met sur la voie de la formation du chlore. List, il est vrai, a découvert dans son analyse quelques traces d’acide chlorhydrique et sulfurique; mais ces traces, suffisantes à la rigueur pour expliquer la production d’un peu de gypse, ne sauraient l’être pour nous rendre raison de la quantité considérable des composés de l’acide chlorhydrique contenus dans nos sources.

La prédominance de la potasse sur la soude dans le schiste du Taunus, lorsque dans nos eaux minérales, c’est au contraire la soude qui prédomine sur la potasse, pourrait jeter quelque doute sur la part que cette roche prend à leur formation; mais ce doute disparait, si l’on considère que la soude se sépare de ses composés bien plus facilement que la potasse; que cette dernière est d’ailleurs absorbée de préférence par la végétation dont elle serait même un produit, selon Harless.

Par là, cette prétendue disproportion des deux substances dans nos eaux s explique, et de plus, la présence dans les eaux de notie tiactus de la potasse qui s’élève, pour quelques soui ces de Soden, jusqu’à 3,5 grains est plutôt pour moi une pieuve quelles sont formées par le schiste; caria potasse se rencontre, en très faible quantité seulement, dans le basalte et jamais dans les sources qui en proviennent.

Le schiste du Taunus ne suffisant pas, comme nous venons de le voir, pour expliquer d’une manière complète la composition de nos eaux thermales, nous allons recourir à la seconde espèce de roche, paraissant à la superficie de notre chaîne et susceptible de concourir à leur formation, c’est à dire au basalte qui donne naissance à la plupart des eaux acidulés ou contenant du carbonate de soude.

Cette roche, il est vrai, ne se montre avec une grande puissance ni aux environs de Wiesbaden, ni dans le tractus de nos eaux salines; mais selon toute probabilité, les gisements que nous en connaissons ne sont que les têtes de masses beaucoup plus considérables remplissant les fentes et les crevasses de la montagne. Il est donc permis de supposer que dans les profondeurs, l’eau chargée d’acide carbonique est mise en contact avec le basalte aussi bien qu’avec le schiste. Mais si nous voulons faire dériver nos thermes de la dissolution et du lavage du basalte, il nous sera sans doute facile de rendre compte des composés de l’acide carbonique; par contre les métaux lourds nous feront défaut, ainsi que la quantité d’acide chlorhydrique nécessaire à la formation des hydrochlorates, et nous nous trouverons dans le même embarras que tantôt avec le schiste du Taunus.

Pour combler cette lacune, il faut donc, ou bien que les assises inférieures de ces roches contiennent une plus grande quantité d’acide chlorhydrique, ou que nos eaux rencontrent sur leur passage des couches d’une autre nature, riches en hydrochlorates de soude, peut-être des gisements de sel gemme.

Nous n’avons aucune raison de croire que le basalte du

Tauniis dans ses assises inférieures soit plus riche en acide chlorhydrique qu’il ne l’est dans les couches supérieures et nous ne saurions admettre qu’il puisse fournir la quantité d’acide chlorhydrique nécessaire à la formation de nos thermes ; encore moins, celle contenue dans des sources plus riches en chlorure de sodium, comme les eaux de Hombourg, de Soden et deNauheim; car les analyses de Bischof nous montrent que le basalte en général est très pauvre en acide chlorhydrique, et l’expérience a démontré que les eaux minérales originaires du basalte contiennent comparativement aux nôtres très peu de chlorates. Il ne nous est pas permis de tenir compte de l’exception unique que l’on prétend tirer de la source de Münster, près de Kreutznach, dite am Stein, qui jaillit d’une roche de structure cristalline et est assez riche en acide chlorhydrique; car, si l’on peut supposer qu’elle en tire également son origine, parce qu’elle ne contient pas de gypse, il est au moins tout aussi probable que ses éléments lui viennent de gisements de sel situés dans des terrains tertiaires.

Considérons d’ailleurs que certaines sources de Hombourg et de Soden contiennent de 120 à 130 grains de chlorates par livre; la source N° 5, près Nauheim, jusqu’à 220 grains, et l’opinion des géologues qui prétendent dériver nos eaux thermales du basalte, apparaîtra dans toute son invraisemblance.

La dérivation de l’acide chlorhydrique du schiste du Taunus, en supposant que ce corps se trouve en plus grande abondance dans les couches inférieures du schiste, présente aussi des difficultés insurmontables. Les analyses auxquelles l’argile schisteuse a été soumise jusqu'à ce jour, n’y ont pas fait découvrir beaucoup plus d’acide hydrochlorique que dans le basalte. Cependant les sources minérales qui s’y forment contiennent des chlorates en quantité plus notable que celles originaires du basalte. Dans l’Eifel supérieur, Bischof pense que, selon toute probabilité, les sources de celte contrée, riches en chlorure de sodium, tirent leur acide chlorhydrique du schiste des terrains de transition, puisqu’elles sont d'autant plus riches en

sel de soude que leur trajet dans les terrains schisteux a été plus long. On pourrait supposer en conséquence que la richesse du schiste en acide chlorhydrique augmente progressivement dans les couches inférieures et que, si l’analyse de cette roche constate pour les couches supérieures la présence dune faible quantité de cet acide, on doit l’attribuer à l’action de l’eau météorologique, qui dans la suite des siècles, 1 a dissout et entrainé avec elle dans les profondeurs.

Cette opinion paraît d’autant plus spécieuse que l’acide chlorhydrique contenu dans les fossiles,, étant combiné avec la soude et la magnésie, est soluble dans l’eau douce et que les masses d’ailleurs très puissantes du schiste sont bien plus accessibles que le basalte à l’infdtration des eaux. Mais si elle était réellement fondée, celles des eaux minérales de notre tractus qui jaillissent de la plus grande profondeur, devraient nécessairement être les plus riches en acide chlorhidrique et réciproquement. Or c’est précisément l’inverse qui a lieu. Les eaux de Wiesbaden, de beaucoup les plus chaudes et venant de 5000 pieds de profondeur, sont les plus pauvres en acide chlorhydrique, tandis que celles de Soden et de Hombourg, bien moins profondes, puisque leur température moyenne est de 14° et 9° R, contiennent, indépendamment des chlorates, jusqu’à 112 et 116 grains de chlorure de sodium.

Nous en sommes donc réduits, pour expliquer la présence dans nos thermes des chlorures et des chlorates, à supposer dans le sein de nos montagnes l’existence de roches sali— fères. La faible proportion de gypse qui se rencontre dans les eaux de Wiesbaden, n’est nullement un obstacle à l’adoption de cette hypothèse , puisque d’autres sources de notre tractus contiennenl du gypse en quantité plus considérable. Cette même hypothèse se trouve confirmée par la présence, dans nos eaux minérales, du chlorure de calcium et de magnésium, substances fortement représentées, d’après Bischof, dans les eaux provenant de formations sédimentaires saturées de sel gemme. Le brome et l’iode contenus dans nos sources

indiquent aussi qu’elles sont originaires de dépôts marins salifères.

D’un autre côté, les caractères géologiques de notre contrée y rendent très vraisemblable l’existence de couches de sel gemme ou de terrains tertiaires saturés de cette substance. D’après Mr. de Dechen*), on doit supposer l’existence de dépôts de sel gemme dans les localités où il se rencontre des sources salées, venant au jour dans des bassins bordés par des formations sédimentaires anciennes et appartenant aux terrains de transition. Il compare ces bassins à d’anciens golfes dont le eaux marines se seraient évaporées peu à peu en abandonnant leurs sels. Primitivement en communication avec la mer, ces golfes en auraient été isolés dans la suite par le soulèvement des montagnes ; leurs eaux auraient déposé d’abord des couches de calcaire et de grès, puis, l’évaporation étant plus avancée, du sel gemme et du gypse, tantôt pur, tantôt mélangé d’argile. Mr. de Dechen nous montre à l’appui de son assertion, les gisements de sel gemme en Allemagne, en France et en Angleterre et cite principalement le bassin de Magdebourg, comme un de ceux qui doivent contenir des dépôts de cette nature. Or le bassin de Mayence, avec son antique méditerr année, reproduit tous les caractères de ceux décrits par Mr. de Dechen. Ce bassin a été en communication avec la mer et a contenu de l’eau marine dans les premiers âges du monde, ainsi que le démontrent la nature de ses dépôts tertiaires inférieurs et les pétrifications qui s’y rencontrent. Enfin, du côté de Wiesbaden, le bassin est limité par une formation sédimentaire, le schiste du Taunus. Bischof est d’acord sur tout ce qui précède avec Mr. de Dechen; il ajoute que les dépôts de sel gemme doivent se rencontrer de préférence vers la région où les masses de formation ancienne présentent des excavations et des crevasses, caractères qui s’appliquent également à notre contrée.

*) De Dechen el Karsten, Archive XVI. p. 547.

Nous admettrons donc que la grande rupture du versant sud du Taunus donna naissance à des crevasses, à des excavations considérables qui recueillirent l’eau de mer dont les dépôts formèrent des couches de sel gemme et d’autres roches salifères, et nous n’hésitons pas à faire dériver de là les chlorates ainsi que le gypse, le chlore et le brome contenus dans nos sources. Quant à la production de l’azote, elle s’explique tout naturellement au moyen de l’air de l’atmosphère qui, après avoir pénétré dans le sol avec l’eau météorologique, a subi, en traversant des substances susceptibles d’oxidation, une décomposition activée par la chaleur.

La formation de nos eaux thermales est due, comme on vient de le voir, à un double travail; au lavage des fossiles et à la dissolution de quelques-unes de leurs substances. Le premier s’opère par l’eau chargée d’acide carbonique qui, après avoir rempli les fissures et les crevasses de la montagne, lave en les pénétrant, le schiste et le basalte. Le second s’accomplit au moment où les eaux viennent de traverser les couches salifères. Les produits du lavage, les carbonates, en se rencontrant avec ceux du travail de la dissolution, donnent lieu à des échanges partiels; les carbonates de soude par exemple, échangent leurs acides avec les chlorures de calcium et de magnésium. Mais la double origine de nos eaux thermales qui sont une solution à la fois alcaline et saline, ne saurait pour cela être méconnue; elle en est même un des caractères distinctifs et n’est pas sans importance pour leur emploi dans la pratique.

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(le Wiesbaden

par

M. Charles Braun,

Dï. en médecine et en chirurgie.

II Cahier,

„ Observez la nature et suivez la route, qu’elle vous trace.”

J. J. Rousseau.

Kreidel & Niedner.

(Langgasse Nr. 25.)

imprimé chez W, G. Riedel à Wiesbaden,

Table des matières du second cahier.