CHAPITRE V

Actions lentes dans le sein de la terre.

Conductibilité électrique terrestre. L'existence des courants électriques dans divers terrains , se rattache à une question fondamentale, à celle qui est relative à la conductibilité du globe terres-

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tre, sans laquelle l'électricité ne pourrait circuler librement. Pour se rendre compte de cette conductibilité, voyons quelles sont les causes qui peuvent la constituer.

Considérons en premier lieu la formation tertiaire. On trouve d'abord les terrains d'alluvion et diluviens composés de graviers, de sables, d'argiles, de marnes, tous très-perméables à l'eau, et pouvant servir par conséquent, par son intermédiaire, à transmettre à de grandes distances des courants électriques dus à une cause quelconque. Au-dessous se montrent les calcaires d'eau douce et marine qui , lorsqu'ils sont parfaitement compactes, sans fissures, ne livrent point passage à l'eau, ou du moins très-difficilement, cas assez rare, mais dont les parties inférieures, séparées par des sables siliceux ou des marnes argileuses, sont conductrices de l'électricité en raison de l'eau qui les imprègne. Au-dessous se rencontrent des lits de gypse, séparés encore par des marnes plus ou moins humides, pouvant servir également à transmettre les courants électriques à de très-grandes distances. Au-dessous, enfin, se trouve cette argile plastique pénétrée d'humidité, formant souvent des dépôts épais, et pouvant contribuer également au transport de l'électricité.

Dans les terrains secondaires, chacune de leurs divisions nous présente des calcaires avec leurs argiles, leurs sables ou leurs grès, pouvant également servir à la transmission des courants électriques.

Dans les terrains intermédiaires, il existe une série de couches alternatives de houille, de schiste, de grès, de roches de diverse nature, quelquefois séparées par de l'argile, et présentant par conséquent ça et là des parties plus ou moins perméables à l'eau.

Dans les terrains primitifs, d'après la nature des roches qui les composent , l'eau n'y peut pénétrer que par les fentes ou fissures résultant des dislocations qui ont eu lieu lors des soulèvements et des tremblements de terre, ou bien en vertu de décompositions successives dues à l'action de l'eau, de l'air et d'autres agents chimiques.

Quant aux filons, ce sont, comme on le sait, des fentes d'une grande étendue, faites, pour la plupart, dans les temps anciens, et remplies postérieurement par des substances métalliques et des composés pierreux appelés gangues. Ces remplissages ont été effectués, soit par voie ignée ou de. volatilisation , soit par voie aqueuse ou de dépôts venus de la surface de la terre. Ces filons livrent presque toujours passage à de l'eau renfermant différents

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sels ou composé» provenant de sa réaction sur les substances qu'elle rencontre, laquelle gène souvent les exploitants.

On voit donc, d'après cela , que l'eau se trouve en plus ou Wm grande quantité dans les diverses formations de la croûte superficielle de notre globe, et principalement dans les parties composées de sables, d'argiles, de roches poreuses, de roches fendillées on en décomposition, de roches enfin perméables à Peau, eu vertu d'actions capillaires. Comme ces terrains s'étendent souvent à de trèsgrandes distances, s'il existe dans la terre de l'électricité ayant une tension suffisante, ils peuvent servir à la transporter au loin, et môme jusqu'aux substances métalliques qui remplissent les filons, et dont la plupart sont conductrices de l'électricité.

Cela posé, voyons quelles sont les expériences qui ont été faites pour déterminer le pouvoir conducteur de la terre.

M. Steinheil, qui avait établi , en 1838 , une ligne télégraphique entre Pobservato ; re de Munich et les bâtiments de l'Académie des sciences de cette ville, avait déjà reconnu que la moitié de son circuit télégraphique pouvait être remplacée par la terre. Il chercha même à déterminer la loi suivant laquelle un courant se disperse en traversant la terre, ou des eaux d'une grande étendue.

J 1 1 1843 et 1843, MM. Jacobi, à Saint-Pétersbourg, et Bain, à Londres, puis ensuite MM. Wheastone et Cook firent également des expériences pour mettre en évidence la bonne conductibilité du sol.

M. Matteucci , en 1844, se livra à une suite de recherches pour déterminer la conductibilité de la terre, desquelles il est résulté que la résistance d'un circuit formé d'un fil métallique et d'une couche de terre restait sensiblement la même, en faisant varier la longueur de cette couche depuis quelques centaines de mètres jusqu'à plusieurs kilomètres, Ce physicien en tira la conséquence qu'il fallait désormais employer la terre pour former la moitié du circuit des appareils télégraphiques.

M. Breguet, en 1845, démontra sur la ligne télégraphique de Paris à Rouen, dont l'étendue est de 137 kilomètres, que la résistance de la terre était très-petite, et même négligeable, comparativement à celle d'un conducteur métallique d'une égale longueur.

M. Matteucci reprit alors la question dans le but d'obtenir des résultats qui pussent donner les lois de la conductibilité de la terre ; il opéra à cet effet sur un circuit métallique d'une longueur plus ou

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moins grande et dont l'isolement était toujours aussi parfait que possible. Son fil métallique avait i-" 1 ^ de diamètre, et était recouvert d'une couche épaisse de gutta -percha. Sa longueur était de 8 kil. Une des extrémités était suspendue dans l'air, et l'autre communia quait avec un multiplicateur très-sensible. Il se servait d'une pile eomposée de 8 couples Bunsen et d'une lame de cuivre plongée dans l'eau de mer ou celle d'un puits. Dans les temps ordinaires, l'aiguille du multiplicateur n'était pas déviée ; il n'en était plus de môme après la pluie et le contact prolongé du fil avec l'herbe humide.

En déterminant approximativement le pouvoir conducteur des différentes matières qui composent la couche superficielle de la terre , et ayant un volume limité, ou bien constituant des couches de terrains, d'après la méthode connue (voir tome 1", page 78), il a obtenu les résultats dont nous rapporterons les principaux :

i° L'intensité du courant circulant dans une couche de terre qui fait partie du sol est en général plus grande que celle que l'on obtient dans la même couche isolée.

â° La différence qui existe entre la couche continue et la même couche isolée augmente à mesure que la longueur devient plus grande; elle diminue, au contraire, à mesure que le pouvoir conducteur est meilleur.

3» En augmentant la surface des électrodes, on diminue beaucoup la résistance d'une couche terrestre en la réduisant depuis la moitié jusqu'au ^, suivant le cas.

4" Les résistances relatives de différentes terres placées dans un canal isolé, ou bien faisant partie de la surface de la terre, entre les limites de grandeur de 0 à 5 mètres, ont donné les résultats suivants :

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