NIENS

Terrains a galy siens (ou primordiaux; entièrement dissous et cristallisés. Ex. :

Quartz, gneiss, calcaire saccharoïde , etc.)

Terrains hémily siens (ou terrains de transition compacte , formés en partie par voie de sédiment , et en partie par voie chimique. Ex.: Schiste, ardoise,, calcaire métallifère. )

Terrains izémiens (ou de sédiment).

* Iz. abyssiques ( ou de sédiment inférieur; terrain secondaire. Ex. : Terrains houilles et carbonifères ; calcaire conchylien, gypse, sel marin , lias).

* Iz. pélagiques (ou de sédiment moyen ; terrain secondaire. Ex. : Calcaire jurassique ; craie.)

* Iz. thalayssiques (ou de sédiment supérieur; terrains tertiaires. Ex. : Calcaire grossier.)

Terrains cfysmiens( formés par transport ou alluvion. Ex.: Terrain limoneux, etc.)

§§. Période Jovienne , c'est-à-dire de l'époque actuelle , ou terrain post-diluvien.

l60 MINERALOGIE,

Terrains diluviens ( formés par transport ou alluvion.)

Terrains ly siens (qui ont été dissous et formés par voie chimique. )

Terrains pyrogénés (volcaniques ou ignés actuels. )

216. Quelques-unes des couches régulièrement stratifiées (ou de sédiment) appartenant à la division des terrains dits primitifs , ou bien à celle des terrains de transition , ressemblent aux terrains plutoniqnes . en ce qu elles ne renferment aucune trace de débris organiques • on doit donc penser que leur formation a précédé la création des êtres vivants. Mais à mesure que l'on examine des couches d'une formation plus récente , on y trouve des débris organiques de plus en plus abondants et provenant d'êtres de plus en plus semblables à ceux qui peuplent aujourd'hui la surface du globe.

Ce sont des débris d'animaux aquatiques très singuliers (trilobites, coquilles, etc.) qui se montrent les premiers ; on les trouve dans le calcaire métallifère, constituant la dernière couche des terrains de transition. Dans les terrains secondaires qui surmontent ces couches (terrains de sédiment inférieur ) , on trouve d'abord des plantes fossiles et de grands dépôts de houille , substance qui paraît provenir de la décomposition des végétaux existant alors à la surface du globe. Dans les couches supérieures de ce groupe de terrains , et dans les terrains de sédiment moyen, c'est-à-dire, dans les diverses formations antérieures à la craie, et dans cette dernière couche, on trouve des débris d'énormes reptiles aquatiques qui aujourd'hui n'existent plus (crocodiles, plésiosaures, ichthyosaures et de3 ammonites, etc.). Mais ce n'est guère que dans les

MINERALOGIE. * î6î

terrains dont la formation est postérieure à celle de la craie ( terrains de sédiment supérieur ou tertiaires ) que l'on rencontre des ossements de mammifères.

217. D'après la nature des divers terrains de transition et celle des débris organiques qu'on y rencontre, il paraîtrait que ces couches ont été formées, les unes dans l'eau douce , les autres dans l'eau de la mer, et que les mêmes localités ont été à plusieurs

; reprises envahies et abandonnées , soit par la mer , : soit par des amas considérables d'eau douce. Queli ques-unes de ces couches sont même formées pres- : qu'en entier par des coquilles et d'autres débris j organiques , ainsi déposés par les eaux. Aujourd'hui encore, il se fait des dépôts analogues à l'em- ; bouchure de beaucoup de rivières. Entraînées par les courants dans d'autres localités , les substances I tenues en suspension dans l'eau (sable, limon, etc. ), exhaussent le terrain en se déposant , et forment ce que l'on nomme des allumions.

218. Nous sommes également témoins de la formation de divers terrains plutoniques, par suite des éruptions volcaniques. On donne le nom de volcans à des ouvertures ou fentes qui se forment dans différentes parties de la croûte solide du globe et qui vomissent de temps en temps des jets de substances embrasées, et des torrents de matières fondues. Ces bouches ignivomes sont presque toujours placées au sommet de montagnes isolées , coniques, et creusées dans leur partie supérieure d'une cavité en forme de coupe, qu'on nomme cratère. On connaît plus de deux cents volcans brûlants , ou qui sont actuellement en activité. Ils sont situés dans des îles ou sur les continents, le long des côtes, presque toujours dans le voisinage de la mer. Pvarement ils sont

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isolés; mais on les trouve réunis par groupes à l'enîour d'un centre, ou disposés en série à la suite les uns des autres. Outre les volcans en activité, l'intérieur de nos continents renferme un grand nombre de volcans éteints : on en compte plus d'une centaine en France, dans l'Auvergne, le Vivarais et les Cévènes. Les volcans dits en activité ne vomissent pas continuellement de la flamme ou des matières fondues : la plupart restent , pour ainsi dire , dans l'inaction pendant un temps considérable, après lequel se manifeste tout-à-coup une de ces crises passagères appelées éruptions. Les signes précurseurs des éruptions sont des tremblements de terre , des bruits souterrains , l'émission d'une grande quantité de vapeur ou de fumée épaisse , qui s'élève sous la forme d'une immense colonne, dont le sommet s'arrondit en se dilatant. Bientôt cette colonne est traversée par des jets de matières pulvérulentes et de pierres embrasées qui s'élancent en divergeant , comme des gerbes d'artifice , et retombent autour de la bouche du volcan , sous forme d'une pluie de cendres et d'une grêle de scories ou de pierres. Enfin, il s'élève du fond du cratère une matière incandescente et visqueuse, appelée lave, semblable à un métal en fusion. Eile remplit d'abord toute cette énorme coupe, puis déborde, sur les flancs du cône, et se répand sur le sol voisin avec plus ou moins de vitesse, en entraînant ou enveloppant tout ce qui se trouve sur son passage. Quelquefois la lave en s'élevant occasionepar sa pression des ruptures ou des fentes longitudinales dans les flancs de la montagne, et elle jaillit par cette nouvelle issue comme un tor-* rent impétueux. Après l'éruption, ces fentes se bouchent par la consolidation de la lave, et deviennent He grands filons en forme de murs, auxquels on

MINERALOGIE. l63

> donne le nom de dykes. L'émission des laves est ordinairement suivie d'une nouvelle projection de \ matières pulvérulentes.

Les matières gazeuses qui se dégagent des volcans ! sont composées principalement de vapeur d'eau chargée de substances acides , telles que l'acide sulfureux et l'acide hydro-chlorique. Les déjections pulvérulentes se composent de portions de la substance même des laves , entraînées à l'état de mollesse par les gaz qui sortent du fond du cratère avec une vitesse extraordinaire. Ces matières se divisent encore et se figent dans l'atmosphère ) et suivant le ; degré de division auquel elles parviennent et l'asi pect qu'elles présentent, elles reçoivent les noms de scories > de sables et de cendres 'volcaniques . Ces dernières, qui n'ont rien de commun que le nom et I l'apparence avec le résidu de la combustion des ma- \ tières végétales , sont quelquefois d'une si grande î finesse qu'elles pénètrent partout , dans les lieux où elles retombent, et peuvent être transportées par les i vents à des distances de plus de cent lieues. Les pluies de cendres et de sables volcaniques produisent souvent sur le sol des couches fort épaisses , qui , tassées et pénétrées par l'eau, forment des tufs volcaniques. Les laves qui, à la sortie du volcan, sont ordinairement très fluides, acquièrent bientôt de îa viscosité et leur marche se ralentit. Parvenues sur des terrains plats , elles emploient quelquefois plusieurs jours pour s'avancer de quelques pas. Cependant le refroidissement n'est rapide qu'à la superficie des courants de lave ; leur intérieur peut conserver sa chaleur et sa fluidité pendant des années entières. On en cite qui fumaient et coulaient encore plus de huit ans après leur sortie du cratère. Les laves en état de fusion et d'incandescence bouillonnent et dégagent des vapeurs qui les rendent plus

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poreuses et boursouflées vers leur partie supérieure, en sorte que chaque couiée est recouverte d'une couche de véritables scories.

On a vu quelquefois sortir d'une montagne volcanique pendant l'éruption , des torrents d'eau boueuse 5 mais c'est un phénomène assez rare, avec lequel on a confondu les inondations causées , soit par la fonte des neiges sur la cime des volcans , soit par les eaux que lancent à l'état gazeux les volcans eux-mêmes, et qui, se refroidissant rapidement dans l'atmosphère , retombent presque subitement sur le sol.

L'effet des volcans à cratère de l'époque actuelle sur les modifications de la surface du globe est toutà-fait local , et se borne à élever dans quelques contrées^ sous forme de montagnes coniques, des tas de matières auparavant ensevelies dans la profondeur, à couvrir le sol environnant de longues traînées de laves , et à faire naître subitement des îles au milieu des mers- car il existe des volcans sousmarins aussi bien que des volcans terrestres. Tout porte à croire que les agents volcaniques étaient plus puissants et plus actifs autrefois qu'ils ne le sont aujourd'hui. Mais pour bien se représenter tous les changements qu'ils ont pu produire à la surface du globe , il ne faut pas restreindre l'idée de leur action aux effets des volcans à cratère, et aux éruptions délaves accompagnées de scories. En effet 7 il existe encore des montagnes volcaniques qui n'ont point de cratères , et d'où les laves s'échappent par des crevasses latérales, sous forme débandes étroites ou de nappes plus ou moins larges. D'autres ne présentent aucune ouverture, ni à leur sommet, ni sur leurs flancs 5 elles ont été soulevées en une masse solide ou simplement*ramollic , sous la forme de pics ou de dômes. Quelques uns de ces pics sont

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creux dans leur intérieur, et l'action volcanique qui s'y exerce ne se manifeste au dehors que par l'ébranlement des terrains d'alentour, le bouleverse- S ment et la rupture de leurs couches. Mais il est arrivé fréquemment que des cratères se sont ou- I verts dans ces montagnes , postérieurement à l'époque de leur soulèvement. Enfin , les courants de laves ne sortent pas toujours du sommet ou des flancs d'une montagne volcanique : on a vu de longues fentes se former dans une plaine et la lave jaillir tout le long de ces crevasses, en se répandant sur île sol environnant , sous forme de couches ou de nappes d'une grande étendue. Quelquefois aussi les ; matières soulevées, auxquelles ces fentes livrent passage, sortent çà et là en plus grande abondance, de manière à former une suite de buttes disposées sur une même ligne. Les phénomènes d'éruption produits par les agents volcaniques ont donc varié beaucoup dans leur mode d'apparition à la surface du globe; ils n'ont pas moins varié par la nature des matières qu'ils ont soulevées ou rejetées. En effet, ces matières, au moment de leur sortie, se sont trouvées tantôt à l'état €uide , et tantôt plus ou moins ramollies , ou même complètement solides ; et par le refroidissement elles ont donné des roches, tantôt cristallines ou compactes, comme des trachytes et des basaltes, tantôt poreuses et scoriacées, comme la plupart des laves modernes. On voit que les éruptions volcaniques, envisagées d'une manière générale, se rattachent aux phénomènes de soulèvement dont nous avons précédemment parlé.

Quand les volcans sont depuis long-temps en repos, ou qu'ils s'éteignent, leur sol encore fumant dégage des vapeurs de soufre qui se déposent à la surface des anciennes laves. De semblables terrains se nomment des solfatares ou soufrières naturelles :

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telle est celle des environs de Pouzzole , dans le royaume de Naples.

219. On a quelquefois comparé aux phénomènes volcaniques des phénomènes qui n'ont avec eux qu'une faible analogie , et qui dépendent: de causes d'une autre nature. Ce sont ceux que produisent les dégagements de gaz et de vapeurs , que l'on observe en quelques endroits , particulièrement en 1 Italie $ et qui entraînent et rejettent souvent avec force des matières terreuses, délayées par l'eau. Ces déjections ont lieu à différents intervalles j comme par une-sorte d'explosion , et il se fait autour des ouvertures qui les vomissent, depetits cônes terreux, provenant delà consolidation de la vase. Ces cônes, dont la hauteur n'est que de quelques pieds , sont terminés par un cratère rempli d'une boue liquide, d'où s'échappent, par moments, de grosses bulles de gaz. Les terrains où s'observent ces phénomènes ne présentent aucun des caractères des terrains volcaniques; ce sont presque toujours des terrains argilosablonneux , dont le fond est humide et fangeux; et les dégagements de gaz paraissent dus à des actions chimiques qui s'opèrent, à peu de profondeur, au sein de certaines couches minérales. On a donné à ces phénomènes les noms de volcans d' air, volcans d3 eau et de boue ; mais parce que l'eau et la boue que rejettent ces prétendus volcans est ordinairement salée, ils sont connus particulièrement sous le nom de salses. Dans d'autres parties de l'Italie , on trouve des amas plus ou moins considérables d'une eau bourbeuse d'où s'exhalent, avec impétuosité, des gaz et des vapeurs d'eau bouillante. Ces amas d'eau, que produisent les vapeurs mêmes en se condensant , sont appelés lagonis , d'après le nom que leur donnent les Italiens. Do simples dégagements de gaz peuvent avoir lieu sans

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être accompagnés des phénomènes qui caractérisent les salses et les lagonis. On connaît de pareilles sources gazeuses dans une multitude de lieux. Ces jets de gaz , de quelque manière qu'ils sortent de i la terre, sont généralement susceptibles de s'enflammer , soit naturellement , soit par l'approche d'un corps en ignition, et de donner lieu à ce que l'on appelle des fontaines ardentes.

220. La constitution géologique des terrains peut ! intéresser beaucoup le médecin , à raison de l'influence qu'elle exerce sur les eaux qui surgissent à la surface du sol. En effet, les eaux pluviales et celles qui proviennent de la fonte des neiges et des glaces des hautes montagnes, s'infiltrent, en partie, ! dans les fissures du sol ou à travers les terrains perméables, et descendent ainsi dans l'intérieur de la terre jusqu'à ce qu'elles rencontrent des couches qui soient impénétrables pour elles. Alors elles glissent sur la surface de celles-ci en suivant les sinuosités des fissures ou des intervalles qui les séparent des couches supérieures, et après un trajet plus ou I moins long, eUes viennent sortir à la surface du sol. Or, en traversant ainsi des terrains différents , les \ eaux rencontrent sur leur passage des matières soilubles, et les dissolvent. Presque toujours les eaux terrestres se chargent ainsi de divers sels ( carbonate de chaux, sulfate de chaux, chlorure de sodium, etc.) , et lorsque ces matières s'y trouvent en assez grande quantité pour leur donner une saveur particulière et des propriétés médicinales , on leur donne le nom à' eaux minérales.

La température des eaux minérales et des autres eaux de source est très variable: les unes sont chaudes, quelquefois presque autant que l'eau bouillante; les autres n'ont que la température de l'atmosphère, et ces différences dépendent aussi des couches plus

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ou moins profondes qui sont traversées par ces cou- , rants. En effet, des observations nombreuses prouvent que , sur chaque point de la terre, les températures fixes des lieux profonds sont croissantes à mesure qu'on descend à de plus grandes profondeurs y or, la température des eaux minérales doit être celle des couches dans lesquelles elles ont séjourné. Il s'en suit donc qu'elle doit être d'autant plus élevée , que ces eaux ont pénétré plus profondément dans la croûte solide du globe.

La profondeur à laquelle les eaux pénètrent, peut exercer aussi de l'influence sur la quantité de matières dont elles se chargent. La chimie nous apprend que la quantité de gaz qu'une eau peut absorber , estimée en poids, est d'autant plus considérable, que ce gaz est plus comprimé : il en résulte qu'à' des profondeurs considérables , l'eau peut se charger de beaucoup plus de gaz (d'acide carbonique, par exemple) que si elle était soumise seulement à la pression atmosphérique ordinaire; et comme les gaz dont ces eaux se chargent alors , leur permettent souvent de dissoudre des matières qu'elles ne pourraient pas attaquer si elles étaient pures (des carbonates terreux par. exemple), on voit combien cette circonstance, toute physique, peut modifier leur composition.

221. Les eaux minérales ou médicinales peuvent contenir, en dissolution, des substances très variées; mais cependant on peut généralement les rapporter à cinq classes, suivant la nature des principes qui y prédominent, savoir: i° les eaux salines ; 2° les eaux acidulés ; 3° les eaux ferrugineuses ; 4° les eaux sulfureuses , et 5° les eaux iodurées.

222. Les eaux salines peuvent contenir de l'acide carbonique , de l'oxyde de fer , de l'acide hydrosnlfurique, etc.; mais ces corps n'y sont jamais qu'en

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très petite proportion, eu égard à celle des matières salines non ferrugineuses , telles que des sulfates de soude, de chaux, de magnésie, des carbonates des mômes bases , et des chlorures de sodium et de magnésium. Dans les eaux salines arrières et purgatives, c'est, en général , le sulfate de magnésie qui domine; les eaux alcalines contiennent beaucoup de carbonate de soude ; les eaux salées (celles de la mer par exemple ) sont principalement chargées de chlorure de sodium ; les eaux terreuses ou incrustantes doivent , en majeure partie , leurs propriétés au carbonate de chaux qu'elles tiennent en dissolution à la faveur de l'acide carbonique qu'elles renferment; enfin les eaux dures ou crues ( telles que les eaux de puits de Paris) sont saturées de sulfate de chaux.

223. Les eaux acidulés sont caractérisées par la présence d'une grande quantité d'acide carbonique et par l'absence d'acide hydro-suif urique ou d'oxvde de fer en quantités notables. Souvent ces eaux contiennent jusqu'à cinq ou six fois leur volume de gaz acide carbonique, et on y rencontre un grand nombre de sels , tels que des carbonates et des sulfates de chaux, de soude et de magnésie, et des chlorures des mêmes bases.

22/j- Les eaux ferrugineuses doivent leurs propriétés les plus remarquables au carbonate de fer qui s'y trouve dissous dans un excès d'acide carbonique. On y rencontre quelquefois du sulfate de fer et en général des carbonates de chaux, de magnésie et d'autres sels terreux ou alcalins , tels que des sulfates de soude, de magnésie ou de chaux, des chlorures de sodium, de calcium et de magnésium, etc.

225. Les eaux sulfureuses renferment toujours une quantité plus ou moins considérable d'acide hydro-suif urique^ soit entièrement libre, soit en icr rx. i5

I70 MINERALOGIE.

partie combiné avec de la soude ou avec un sulfure alcalin. On y trouve aussi la plupart des sels alcalins et terreux qui existent dans les eaux acidulés ; quelquefois il y existe une matière végéto-animale particulière.

226. Enfin les eaux io durées sont des eaux sulfureuses plus ou moins riches en hydriodates alcalins.

227. Les eaux minérales qui surgissent des terrains primordiaux, sont presque toutes thermales et possèdent même en général une haute température. Les matières dominantes qu'elles renferment assez constamment , sont le gaz acide hydro-sulfureux, l'acide carbonique libre , des sels à base de soude , de la silice, peu de sels à base de chaux , excepté quelquefois du carbonate de chaux et peu de fer.

Les eaux des terrains de sédiment , tant inférieurs que supérieurs , participent des propriétés des eaux inférieures , et rien ne nous apprend si plusieurs des eaux qui viennent de ces terrains , ne viennent pas primitivement de dessous les terrains primordiaux. On sent que, dans ce cas, le long trajet qu'elles ont fait., à pu modifier leur nature et sur-tout abaisser leur température. Néanmoins, on trouve encore, dans ces terrains, des eaux qui sont très chaudes. L'acide carbonique s'y présente encore , mais plus rarement , et on n'y rencontre presque plus le gaz acide hydro-sulfureux. Les minéraux dominants sont encore les sels à base de soude; mais le carbonate de soude y est beaucoup plu9 rare, tandis que le sulfate de chaux se montre dans presque toutes ces eaux. La silice ne s'y voit presque jamais.

Les eaux minérales des terrains de sédiment supérieurs sont aussi bien caractérisées que celles des terrains primordiaux placées à l'autre extré-

MINERALOGIE. - I -y I

mité de la série. Elles ont toutes la température moyenne du lieu d'où elles sourdent , et sont ce qu'on appelle froides. Enfin, celles dont la position géologique est la mieux déterminée , et ce sont les plus nombreuses., appartiennent évidemment , soit aux assises inférieures du calcaire grossier, soit plus probablement à la formation des argile? plastiques qui recouvrent le grand bassin de craie qui s'étend dans tout îe nord de la France et dans le midi de l'Angleterre. On n'y trouve presque plus de gaz acide carbonique libre, et les sels dominants sont le carbonate et le sulfate de chaux, le sulfate de magnésie et le carbonate ou le sulfate de fer.

Enfin , les terrains de trachytes et les terrains volcaniques, tant anciens que nouveaux, présentent assez souvent des eaux minérales analogues , par leur composition et par leur température, à celles qui sortent des granités ou des autres roches primordiales.