DES LAVES ET BASALTES

A tout ce que nous venons d’exposer au sujet des volcans, nous ajouterons quelques considérations sur le mouvement des laves, sur le temps nécessaire à leur refroidissement, et sur celui qu’exige leur conversion en terre végétale.

La lave qui s’écoule et jaillit du pied des éminences formées par les matières que le volcan vient de rejeter, est un verre impur en liquéfaction, et dont la matière tenace et visqueuse n’a qu’une demi-fluidité : ainsi les torrents de cette matière vitrifiée coulent lentement en comparaison des torrents d’eau, et néanmoins ils arrivent souvent à d’assez grandes distances : mais il y a dans ces torrents de feu un mouvement de plus que dans les torrents d’eau : ce mouvement tend à soulever toute la masse qui coule, et il est produit par la force expansive de la chaleur dans l'intérieur du torrent embrasé; la surface extérieure se refroidissant la première, le feu liquide continue à couler au-dessous; et, comme l’action de la chaleur se fait en tous sens, ce feu, qui cherche à s’échapper, soulève les parties supérieures déjà consolidées, et souvent les force à s’élever perpendiculairement : c’est de là que proviennent ces grosses masses de laves en forme de rochers qui se trouvent dans le cours de presque tous les torrents où la pente n’est pas rapide. Par l’effort de celle chaleur intérieure, la lave fait souvent des explosions; sa surface s’entr’ouvre, et la matière liquide jaillit de l’intérieur, et forme ces masses élevées au-dessus du niveau du torrent. Le P. de la Torre est, je crois, le premier qui ait remarqué ce mouvement intérieur dans les laves ardentes; et ce mouvement est d’autant plus violent, qu’elles ont plus d’épaisseur et que la pente est plus douce ; c’est un ellct général et commun dans toutes les matières liquifiées par le feu, et dont on peut donner des exemples que tout le monde est à portée de vérifier dans les forges *. Si l’on observe les gros lingots de fonte

* La lave des fourneaux à fondre le fer subit les mimes effets : lorsque cette matiirc vitreuse coule lentement sur la dame, et qu’elle s’accumule à sa base, on voit se former des

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de fer qu’on appelle yueusei, qui coulent dans un moule ou canal dont la pente est presque horizontale, on s’apercevra aisément qu’elles tendent à se courber en effet d'autant plus qu’elles ont plus d’épaisseur *. Nous avons démontré, par les expériences rapportées dans les mémoires précédents, que les temps de la consolidation sont à très-peu près proportionnels aux épaisseurs, et que la surface de ces lingots étant déjà consolidée, l'intérieur en est encore liquide ; c’est cette chaleur intérieure qui soulève et fait bomber le lingot; et si son épaisseur était plus grande, il y aurait, comme dans les torrents de lave, des explosions, des ruptures à la surface, et des jets perpendiculaires de matière métallique, poussée au dehors par l’action du feu renfermé dans l’intérieur du lingot. Cette explication, tirée de la nature même de la chose, ne laisse aucun doute sur l’origine de ces éminences qu’on trouve fréquemment dans les vallées et les plaines que les laves ont parcourues et couvertes.

Mais, lorsqu’apres avoir coulé de la montagne et traversé les campagnes, la lave toujours ardente arrive aux rivages de la mer, son cours se trouve tout à coup arrêté, le torrent de feu se jette comme un ennemi puissant, et fait d’abord reculer les flots ; mais l'eau, par son immensité, par sa froide résistance et par sa puissance de saisir et d'éteindre le feu, consolide en peu d’instants la matière du torrent, qui dès lors ne peut aller plus loin, mais s’élève, se charge de nouvelles couches, et forme un mur à plomb, de la hauteur duquel le torrent de lave tombe alors perpendiculairement, et s’applique contre le mur à plomb qu’il vient de former : c’est par cette chute et par le saisissement de la matière ardente, que se forment les prismes de basalte ** et leurs colonnes articulées. Ces prismes sont ordinairement a

(■minences. qui sont des bulles de verre concaves, sous une forme hémisphérique. Ces bulles crèvent, lorsque la force expansive est très-active et que la malicic a moins de fluidité; alors il en sort avec bruit un jet rapide de llamnie : lorsque cotte matière vilreiisc est assez adhérente pour souffrir une grande dilatation, ces bulles, qui se forment à sa surface, prennent un volume de huit à dix ponces de diamètre sans se crever; lorsque la vilrilication en est moins achevée, et qu’elle a une eousislanee visqueuse et tenace, ces bulles occupent peu de volume, et la matière, en s’affaissant sur elle-même, forme des éminences concaves, que l’on nomme yeux de crapauds. Ce qui se passe ici en petit, dans le laltiei' des fourneaux de forges, arrive en grand dans les laves des volcans.

* Je ne parle pas ici des autres causes particulières, qui souvent occasionnent la courbure des lingots de fonte ; par exemple, lorsiiiie la foute n'est pas bien fluide, lorsque le moule est trop humide, ils sc courbent beaucoup plus, parce que ces causes coneourenl à augmenter l’effet de la première; ainsi riiuinidité de la Irrro, sur laquelle coulent les torrents de la lave, aide cncoïc à la chaleur intérieure à en soulever la masse, et à la faire éclater en plusieurs endroits par des explosions suivies de ces jets de matière dont nous avons parlé.

** Je n’examinerai point ici l’origine de ce nom basalte, que M. Desmarels, savant naturaliste, de l’Académie des sciences, croit avoir été donné par les anciens à deux pierres de nature différente; et je ne parle ici que du basalte lave, qui est en forme de colonnes prismatiques.

cinq, six ou sept faces, cl quelquefois à quatre ou à trois, comme aussi à huit ou neuf faces : leurs colonnes sont formées par la chute perpendiculaire de la lave dans les Ilots de la mer, soit qu'elle tombe du haut des rochers de la côte, soit qu’elle forme elle-même le mur à plomb qui produit sa chute perpendiculaire ; dans tous les cas, le froid et l’humidité de l’eau qui saisissent cette matière toute pénétrée de feu, en consolidant les surfaces au moment même de sa chute, les fai.sceaux qui tombent du torrent de lave dans la mer, s’appliquent les uns contre les autres; et, comme la chaleur intérieure des faisceaux tend à les dilater, ils se font une résistance réciproque, et il arrive le même effet que dans le renflement des pois, ou plutôt des graines cylindriques, qui seraient pressées dans un vaisseau clos rempli d’eau qu'on ferait bouillir; chacune de ces graines deviendrait hexagone par la compression réciproque; et de même, cha(|ue faisceau de lave devient à plusieurs faces, par la dilatation et la résistance réciproques; et, lorsque la résistance des faisceaux environnants est plus forte que la dilatation du faisceau environné, au lieu de devenir hexagone, il n’est que de trois, quatre ou cinq faces; au contraire, si la dilatation du faisceau environné est plus forte que la résistance de la matière environnante, il prend sept, huit ou neuf faces, toujours sur sa longueur, ou plutôt sur sa hauteur perpendiculaire.

Les articulations transversales de ces colonnes prismatiques sont produites par une cause emîore plus simple : les faisceaux de lave ne tombent pas comme une gouttière régulière et continue, ni par masses égales : pour peu donc qu’il y ait d'intervalle dans la chute de 'la matière, la colonne à demi consolidée à sa surface supérieure s’affaisse en creux par le poids de la masse qui survient, et qui dès lors se moule en convexe dans la concavité de ta première; et c'est ce qui forme les espèces d’articulation qui se trouvent dans la plupart de ces colonnes prismatiques, mais, lorsque la lave tombe dans l'eau par une chute égale et continue, alors la colonne de basalte est aussi continue dans toute sa hauteur, et l’on n’y voit point d’articulations. De même, lorsque, par une explosion, il s'élance du torrent de lave quelques mas.ses i.solées, ces masses prennent alors une figure globuleuse ou elliptique, même tortillée en forme de câbles, et l'on peut rappeler à cette explication simple toutes les formes sous lesquelles se présentent les basaltes et les laves figurées.

C’est à la rencontre du torrent de lave avec les flots et à sa prompte consolidation, qu’on doit attribuer l’origine de ces côtes hardies qu’on voit dans toutes les mers qui sont au pied des volcans. Les anciens remparts de basalte, qu'on trouve aussi dans l’intérieur des continents, démontrent la présence de la mer et son voisinage des volcans dans le temps que leurs laves ont coulé : nouvelle preuve qu’on peut ajouter à toutes celles que nous avons données de l’ancien séjour des eaux sur toutes les terres actuellement habitées.

Les torrents de lave ont depuis cent jusqu’à deux et trois mille toises de largeur, et quelquefois cent cinquante et même deux cents pieds d’épaisseur; et comme nous avons trouvé, par nos expériences, que le temps

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du refroidissement du verre est à celui du refroidissement du fer comme cent trente-deux sont à deux cent trente-six, et que les temps respectifs de leur consolidation sont à peu près dans ce même rapport, il est aisé d'en conclure que, pour consolider une épaisseur de dix pieds de verre ou de lave, il faut deux cent une «'/sa minutes, puisqu'il faut trois cent soixante minutes pour la consolidation de dix pieds d’épaisseur de fer; par conséquent, il faut deux mille quatorze minutes ou soixante-sept heures huit minutes pour la consolidation de deux cents pieds d’épais, seur de lave : et, fiar la mémo, règle, on trouvera qu’il faut environ onze fois plus de temps, c’est-à-dire trente jours ou un mois, pour que la surface de celte lave de deux cents pieds d’épaisseur soit assez froide pour qu’on puisse la toucher ; d’où il résulte qu’il faut un an pour refroidir une lave de deux cents pieds d’épaisseur assez pour qu’on puisse la toucher sans se brûler à un pied de profondeur, et qu à dix pieds de profondeur, elle sera encore assez chaude, au bout de dix ans, pour qu’on ne puisse la toucher; et cent ans, pour être refroidie, au même point jusqu’au milieu de son épaisseur. M. Brydone rapporte qu’après plus de quatre ans, la lave qui avait coulé en 1766, au pied de l’Etna, n’était pas encore refroidie. Il dit aussi « avoir vu une couche de lave de quelques pieds, produite par l’érup- « tion du Vésuve, qui resta rouge de chaleur au centre, longtemps après « que la surface fut refroidie, et qu’en plongeant un bâton dans ses cre- « vasses, il prenait feu à l’instant, quoiqu'il n’y eût au dehors aucune appa- « rence de chaleur. « 3/o.wa, auteur sicilien, digne de foi, dit « qu’étant à « Catane, huit ans après la grande éruption de 1660, il trouva qu’en plu- « sieurs endroits la lave n’élail pas encore froide. »

M. le chevalier Hamilton laissa tomber des morceaux de bois secs dans une fente de lave du Vésuve, vers la (In d'avril 1771 ; ils furent enflammés dans l’instant, quoique cette lave fût sortie du volcan le 19 octobre 1767; elle n’avait point de communication avec le foyer du volcan, et l’endroit où il flt celte expérience, était éloigné au moins de quatre milles de la bouche d’où celte lave avait jailli. Il est irès-persuadé qu’il faut bien des années avant qu’une lave de l'épaisseur de celle-ci ( d’environ deux cents pieds ), se refroidisse.

Je n’ai pu faire des expériences sur la consolidation cl le refroidissement, qu’avec des boulets de quelques pouces de diamètre; le seul moyen de faire ces expériences plus en grand, serait d’observer les laves et de comparer les temps employés à leur consolidation et refroidissement selon leurs difl’érentes épaisseurs : je suis persuadé que ees observations confirmeraient la loi que j’ai établie pour le refroidissement depuis l'état de fusion jusqu’à la température actuelle: et, quoiqu’à la rigueur ces nouvelles observations ne soient pas nécessaires pour confirmer ma théorie, elles serviraient à remplir le grand intervalle qui se trouve entre un boulet de canon et une planète.

Il nous reste à examiner la nature des laves et démontrer qu’elles se convertissent, avec le temps, en une terre fertile; ce qui nous rappelle l’idée de

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la première conversion des scories du verre primitif (|ui couvraient la surface entière du globe après sa consolidation.

« On ne comprend pas sous le nom de laves, dit >î. do la Condamino «toutes les matières sorties de la bouebe d’un volcan, telles que les cendres’ « les pierres ponces, le gravier, le sable, mais seulement celles qui, réduites « par 1 action du feu dans un état de liquidité, forment, en se refroidissant « des masses solides dont la dureté surpasse celle du marbre. Malgré celte « restriction, on conçoit qu il y aura encore bien des espèces de laves, selon « le différent degré de fusion du mélange, selon qu’il participera plus ou « moins du métal, et qu’il sera plus ou moins intimement uni avec diverses « matières. J’en distingue surtout trois espèces, et il y en a bien d’inlcrmé- « diaires. La lave la plus pure ressemble, quand elle est polie, à une pierre « d’un gris sale et obscur ; elle est lisse, dure, pesante, parsemée de petits «fragments semblables à du marbre noir et de points blanchâtres; elle paraît « contenir des parties métalliques; elle ressemble, au premier coup d’œil « à la serpentine, lorsque la couleur de la lave ne tire point sur le vert; elle « reçoit un assez beau poli, plus ou moins vif dans ses dilTérentes parties; on « en fait des tables, des chambranles de cheminée, etc. ’

« La lave la plus grossière est inégale et raboteuse; elle ressemble fort à « des scories de forge ou écumes de fer. La lave la plus ordinaire lient un « milieu entre ces deux extrêmes : c’est celle que l’on voit répandue en « grosses masses sur les flancs du Vésuve et dans les campagnes voi>.ines « Elle y a coulé par torrents : elle a formé en se refroidissant des masses « semblables à des rochers ferrugineux et rouillés, et souvent épais de plu- « sieurs pieds. Ces masses sont interrompues et souvent recouvertes par des « amas de cendres et de matières calcinées... C'est sous plusieurs lits alter- « natifs de laves, de cendres et de terre dont le total fait une croûte de « soixante à quatre-vingts pieds d’épaisseur, qu’on a trouvé des temples, des « portiques, des statues, un théâtre, une ville entière, etc. ’^...

« Presque toujours, dit .M.Fougeroux de Bondaroy, immédiatement aprè.s « l éruption d’une terre brûlée ou d’une espèce de cendre.., le Vésuve jette « la lave... : elle coule par les fentes qui sont faites à la montagne...

« La matière minérale enflammée, fondue et coulante, ou la lave propre- « ment dite, sort par les fentes ou crevasses avec plus ou moins d impé- « tuosité, et en plus ou moindre quantité, suivant la force de l’éruption; elle « se répand à une distance plus ou moins grande, suivant son degré de flui- « dité, et suivant la pente de la montagne qu'elle suit, qui retarde plus ou « moins son refroidissement...

« Celle qui garnit maintenant une partie du terrain dans le bas de la « montagne, et qui descend quelquefois jusqu’au pied de Portici..., forme « de grandes masses dHres,pesantes et hérissées de pointes sur leur surface « supérieure; la .«iirfacc qui [lorle sur le terrain est plus plate : comme ces

* Mi'iiKiiri's lie I Academie des sciences, année 1757, pages 374 et suivanle.s.

« morceaux sont les uns sur les autres, ils ressemblent un peu aux flots île la « mer; quand les morceaux sont plus grands et plus amoncelés, ils prennent « la ligure des rochers...

« En se refroidissant, la lave affecte différentes formes.... La plus com- « mune est en tables plus ou moins grandes; quelques morceaux ont jusqu’à « six, sept et huit pieds de dimension ; elle s’est ainsi cassée et rompue en « cessant d’étre liquide et en se refroidissant; c’est cette espèce de laves dont « la superficie est hérissée de pointes...

« La seconde espèce ressemble à de gros cordages ; elle se trouve tou- « jours proche l’ouverture, parait s’être figée promptement et avoir roulé « avant de s’ètre durcie : elle est moins pesante que celle de la première « espèce; elle est aussi plus fragile, moins dure et plus bitumineuse; en la « cassant, on voit que sa substance est moins serrée que dans la première...

« On trouve au haut de la montagne une troisième espèce de lave, qui « est brillante, disposée en filets, qui quelquefois se croisent; elle est lourde

« et d’un rouge violet Il y a des morceaux qui sont sonores, et qui ont

« la figure de stalactites.... Enfin, on trouve, à certaines parties de la mon- « tagne, des laves qui affectaient une forme sphérique, et qui paraissaient « avoir roulé. On conçoit aisément comment la forme de ces laves peut va- « rier suivant une infinité de circonstances, etc *. »

Il entre des matières de toute espece dans la composition des laves ; on a tiré du fer et un peu de cuivre de celles du sommet du Vésuve; il y en a même quelques-unes d’assez métalliques pour conserver la flexibilité du métal : j’ai vu de grandes tables de lave de deux pouces d’épaisseur, travaillées et polies comme des tables de marbre, se courber par leur propre poids ; j’en ai vu d’autres qui pliaient sous une forte charge, mais qui reprenaient le plan horizontal par leur élasticité.

Toutes les laves étant réduites en poudre, sont, comme le verre, susceptibles d’être converties par l’intermède de l’eau, d’abord en argile, et peuvent devenir ensuite, par le mélange de^ poussières et des détriments de végétaux, d’excellents terrains. Ces faits sont démontrés par les belles et grandes forêts qui environnent l’Etna, qui toutes sont sur un fond de lave recouvert d’une bonne terre de plusieurs pieds d’épaisseur; les cendres se convertissent encore plus vite en terre que les poudres de verre et de lave : on voit, dans la cavité des cratères des anciens volcans actuellement éteints, des terrains fertiles ; on en trouve de même sur le cours de tous les anciens torrents de lave. Les dévastations causées par les volcans sont donc limitées parle temps; et, comme la nature tend toujours plus à produire qu’à détruire, elle répare, dans l’espace de quelques siècles, les dévastations du feu sur la terre et lui rend sa fécondité en se servant même des matériaux lancés pour la destruction.

Mémoires de l’Académie des sciences, anijée 1766, pages 75 et suivantes.

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