C. VALLÉE DE LA RIVIERE DESCHUTES (OREGONj

Type de vallée creusée dans une coulée, comblée par une nouvelle coulée et recreusée dans cette coulée. (Remarquer les prismes de la dernière coulée basaltique, épaisse de 100 m.)

Planche XXI.

E. de Martonne. Géographie Plajsiqi.

RELIEFS VOLCANIQUES

tion meubles donne naissance à des formes analogues : pitons ou murailles verticales. Les monts Euganéens, dans le Nord de l'Italie, étudiés par Reyer [21], sont remarquables par le développement de ces formes d'inversion du relief volcanique (fig. 249).

La nomenclature des accidents orographiques résultant d'une dissection profonde des appareils volcaniques est loin d'être encore fixée d'une façon satisfaisante. Les termes anglais de neck et de dyke peuvent être employés,

Fig. 249. — Les Monts Euganéens, dykes de volcans anciens, figure extraite de Suess, La Face delà Terre (trad. Emm. de Margerie).

suivant l'usage qu'en fait Geikie [24], pour désigner : le premier, les cheminées, remplies de laves ou de produits de projections, dégagées par l'érosion de leur manteau de tufs ou de roches plus tendres; le second, les murailles verticales dues à la mise en saillie des laves injectées dans les fentes de l'appareil volcanique ou des terrains avoisinants.

Évolution des volcans composés. — Les grands appareils volcaniques formés à la fois de coulées et de produits de projection ont une évolution plus complexe. Le premier acte de l'érosion est d'attaquer vigoureusement le cône terminal, généralement formé de produits de projection. Des barrancos profonds se développent; les plus importants servent d'amorce aux vallées qui s'esquissent plus lentement vers l'extérieur, où les pentes sont plus faibles et où les coulées de laves tiennent généralement une grande place. Le Mont Shasta aux Etats-Unis peut être cité comme le type de ces grands volcans récemment éteints [Diller, 20].

Mais ce stade primitif est bien vite dépassé. Dès que les barrancos

se sont groupés en un petit nombre de vallées maîtresses, le travail de l'érosion est guidé par la résistance des matériaux variés qu'elle rencontre. Les tufs sont rapidement enlevés, tandis que les coulées et les dykes sont mis en saillie. Le Cantal peut être cité comme un type de cette évolution vers la maturité (fîg. 250). Le cône terminal avec son cratère a disparu. Les sommets sont formés par des

1786 Puy Mary 1856 Plomb du Ca 1 694- Puy Griou

Fig. 250. — Carte du Cantal, d'après la carte de France au 1 : 200 000.

Disposition étoilée du réseau hydrographique, forme caractéristique des planèzes. La limite des terrains volcaniques est nettement indiquée par l'encaissement des vallées de la Dordoene et de la Truyere dans le massif cristallin.

necks de laves acides, où l'on reconnaît les formes des sucs (Puy Griou), ou par le rebord de chapiteaux de laves de forme moins hardie (Plomb du Cantal). Les coulées de laves ont été dégagées et forment des plateaux découpés par de profondes vallées divergentes. Ces plateaux sont appelés planèzes, nom commun qui mérite d'être retenu pour désigner les mesas volcaniques assez inclinées et de forme triangulaire, dont le sommet est situé du côté de l'ancien cratère. Ce sont des lieux de pâturage dans la partie la plus élevée, des terres à

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céréales dans leur partie inférieure.

Le massif du Mont Dore paraît témoigner d'une évolution plus prolongée encore. La charpente de lave a été partout dégagée et même assez fortement attaquée par l'érosion.

Il est probable que l'appareil éruptif était plus élevé et plus complexe que celui du Cantal.

La structure géologique interne révélée par l'érosion paraît indiquer l'existence de deux centres distincts d'éruption; il y avait sans doute deux cônes accolés comme actuellement au Kilimandjaro. Leur altitude pouvait dépasser celle de l'Etna [Michel- Lévy, 16] . Sur une carte d'ensemble, le seul indice qu'on remarque de l'existence de ce puissant massif est la disposition étoilée du réseau hydrographique.

Ce trait est le dernier qui subsiste de la topographie éruptive. On le retrouve dans les régions volcaniques miocènes de l'Allemagne centrale, où la seule trace des anciens

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appareils est l'existence de plateaux basaltiques en pente douce (Khôn, Vogelsgebirge).

L'orientation imposée aux cours d'eau peut ainsi survivre à la disparition des appareils éruptifs qui l'ont déterminée. Certaines anomalies du réseau hydrographique pourraient être ainsi expliquées par un cas particulier de surimposition (cf. chap. suivant).

Laccolithes. — Les appareils éruptifs ont toujours été considérés jusqu'à présent comme des reliefs surajoutés, que l'érosion peut faire disparaître entièrement sans attaquer leur substratum. Les études des géologues américains dans l'Ouest des États-Unis nous ont fait connaître un type nouveau d'appareils éruptifs, que l'érosion seule révèle en attaquant les roches sédimentaires au sein desquelles ils se sont formés. Ce sont en quelque sorte des volcans avortés. Le magma éruptif n'a pu s'épancher à l'air libre, il s'est injecté entre les couches décollées tout autour de la cheminée par où il s'élevait. Une intumescence s'est ainsi produite à la surface, comme un dôme tectonique. Si étrange que puisse paraître ce processus, on n'en peut nier la réalité, en présence des descriptions, des coupes et des vues rapportées par Gilbert des Henry Mountains, où il a reconnu pour la première fois cette structure [23]. Le nom de laccolithe a été créé par lui pour désigner ces appareils volcaniques avortés.

La dissection opérée par l'érosion sur ces faux volcans permet d'en reconnaître la structure intime et fait apparaître progressivement des formes se rapprochant plus ou moins de celles des vrais volcans. Les laves injectées entre les bancs de roches sédimentaires tendent à former des planèzes, tandis qu'une dépression périphérique entoure le culot principal mis en saillie. Lorsque le soulèvement des couches produit une flexure, on voit se former des crêtes étroites (hog backs) (fig. 251). Les laccolithes peuvent être finalement aplanis comme tous les reliefs, mais il restera toujours la disposition étoilée du réseau hydrographique, comme témoignage de l'activité éruptive.

Volcans fossiles. — Les appareils volcaniques peuvent échapper à une destruction complète par l'érosion, à condition d'être recouverts par des formations sédimentaires, soit qu'ils se forment dans les océans, comme bon nombre de volcans actuels dont nous soupçonnons l'existence dans l'océan Pacifique, soit qu'un affaissement du sol permette à la mer de s'étendre sur leurs restes, avant qu'ils aient été entièrement dispersés. C'est ainsi qu'ont pu se conserver de véritables volcans fossiles datant de périodes géologiques très reculées. On en connaît dans les terrains primaires et même dans le terrain précambrien. Les coulées et les couches de tufs, déposées presque horizontalement, se trouvent redressées par les mouvements tectoniques auxquels ont été soumises les couches qui les recouvrent. Elles sont faillées, plissées, renversées même. Alors l'érosion s'attaquant à la région peut révéler l'existence d'anciens volcans dans les districts les plus tranquilles à l'époque actuelle (Bretagne, Morvan, etc.).

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Naturellement il ne saurait être question de retrouver exactement l'ancien centre éruptif, les couches étant disloquées. C'est par leur résistance à l'érosion différente de celle des roches sédimentaires, que les débris du volcan fossile se traduisent dans le relief du sol. Les coulées redressées verticalement peuvent former des crêtes ressemblant aux dykes des volcans récents. Si, au contraire, elles sont faiblement plissées, il n'est pas rare de les voir former de vastes plateformes structurales (plateaux des environs de Bozen dans les Alpes orientales). Les filons, les necks plus ou moins inclinés créent des obstacles locaux aux progrès réguliers de l'érosion. Une vallée les rencontrant s'y encaissera, la rivière pourra former un rapide ou même une chute. A. Geikie [24] a fait connaître un grand nombre de faits intéressants de résurrection d'anciennes fownes volcaniques dans la Grande-Bretagne.

Les anciennes laves ne sont pas toujours aussi résistantes que les roches encaissantes. Si les porphyres sont parmi les roches les plus compactes et les plus rebelles à la décomposition chimique, les basaltes, au contraire, se décomposent facilement et forment souvent des drains naturels, signalés par des sources. Par contre les produits de projection, qui sont la proie désignée aux premiers efforts de l'érosion dans les volcans actuels, peuvent être consolidés par les eaux d'infiltration et les pressions orogéniques, jusqu'à former des roches d'une compacité et d'une dureté extraordinaires. Dans le Morvan et le Beaujolais, les tufs primaires sont plus résistants à l'érosion que les granités et les micaschistes.

En somme l'étude des volcans fossiles intéresse plus la géologie que la géographie. Les formes que l'érosion y révèle ne diffèrent guère de celles qu'elle élabore dans une série de roches sédimentaires, assez différentes par leur dureté et leur perméabilité. Le volcanisme n'occuperait guère plus le géographe que la période glaciaire primaire, si l'activité éruptive ne s'était réveillée partout avec une intensité extraordinaire à une époque toute récente. La fin de la période tertiaire et toute la période quaternaire ont été marquées à peu près sur toute la surface du globe par des manifestations paroxysmales. De là vient le grand intérêt géographique de l'étude des volcans.

Répartition géographique des volcans. — C'est à la géologie qu'il appartient évidemment de nous expliquer l'origine et le mécanisme de l'activité volcanique, mais on ne peut s'empêcher d'être frappé du rôle qu'a toujours joué, dans les différentes théories qui

se sont succédé, la considération de la répartition géographique des volcans actuels. Les progrès qui ont pu être faits vers une explication plus rationnelle sont liés au développement de l'exploration géographique du globe, autant qu'aux déductions et observations géologiques proprement dites.

La théorie des cratères de soulèvement, ruinée par les recherches de Fouqué à Santorin, s'appuyait sur la liaison des volcans avec les principaux reliefs montagneux. De même, l'observation de la fréquence des volcans au bord de la mer a conduit à admettre comme cause du volcanisme l'infiltration des eaux en profondeur, produisant des gaz et déterminant des explosions. On invoquait le soi-disant cercle de feu de l'océan Pacifique. Mais, en dehors des objections tirées des lois physiques et géologiques que soulève cette théorie, les progrès de l'exploration du globe nous ont fait connaître des volcans récents au sein des plus grands déserts du globe (Sahara, Asie centrale, Montagnes Rocheuses), sans compter les volcans d'Auvergne et du Massif Rhénan, que la paléogéographie nous montre assez éloignés de la mer pendant leur période d'activité.

On est porté maintenant à considérer les volcans comme liés à l'activité orogénique, mais comme une conséquence, et non comme une cause de cette activité. Ce serait la pression des compartiments disloqués de l'écorce terrestre se déplaçant les uns par rapport aux autres, qui déterminerait la montée du magma liquide, qu'on suppose exister à la profondeur où la température est assez élevée pour fondre tous les métaux connus. Cette théorie rend mieux compte qu'aucune autre des épanchements tranquilles de laves du type Mauna-loa, et peut même se prêter à l'explication des éruptions violentes. Mais elle s'appuye surtout sur l'analyse de la disposition des appareils éruptifs, qui, partout où nous disposons de cartes suffisantes, se montrent alignés le long de dislocations tectoniques anciennes ou récentes. Le fait a été mis en lumière d'une façon particulièrement évidente en Islande [Thoroddsen, 7]. Il paraît également certain dans l'Amérique centrale [Sapper, 25] et au Mexique [26], aussi bien que dans les îles de la Sonde [27]. Michel-Lévy a montré que le volcanisme était limité dans le Massif Central à un triangle correspondant au rebroussement des anciens plis hercyniens, et où s'étaient produits les mouvements verticaux récents les plus marqués. Glangeaud a pu suivre pas à pas les failles de la Limagne et établir que les bouches volcaniques sont exactement situées sur leur parcours [15].

D'une manière générale, l'essai même le plus grossier d'une carte de la répartition des volcans montre d'une façon frappante la coin-

cidence des aires de volcanisme avec les zones de plissements récents, et les champs de fractures tertiaires ou quaternaires.

L'image présentée par notre figure 252 est forcément incomplète, car l'activité éruptive n'est pas limitée aux continents. Il y a au fond des océans des volcans en formation que nous ne pouvons connaître, mais que nous font soupçonner les dépôts des grandes profondeurs et les brusques inégalités révélées par les sondages. La plus grande partie des archipels des océans Indien et Pacifique, avec leurs hauts fonds garnis de coraux, sont probablement des assemblages de cônes volcaniques.

On notera d'abord que, des deux hémisphères, c'est le plus continental, c'est-à-dire le plus inégal comme relief, qui paraît le plus volcanique. Si l'on compare les deux groupes de continents, on n'observe pas de différence notable : par rapport à sa superficie, le Nouveau Monde est aussi riche en volcans que l'Ancien. Mais il est remarquable que l'activité éruptive y est limitée au bord occidental, tandis que dans l'Ancien Monde, elle est surtout concentrée sur le bord oriental . Des deux grands fuseaux océaniques allant d'un pôle à l'autre, c'est donc l'Atlantique qui semble le plus pauvre, le Pacifique le plus riche en volcans. Une ceinture presque ininterrompue de centres éruptifs fait le tour du Grand Océan ; mais l'activité volcanique existe partout à l'intérieur de ce vaste bassin. Cette diffusion générale du volcanisme dans tout le Pacifique parait peu favorable à l'hypothèse de son ancienneté et s'accorderait mieux avec la conception d'après laquelle il serait un trait relativement récent de la physionomie du globe. En tous cas on ne peut s'empêcher de remarquer que la ceinture de chaînes montagneuses qui l'entoure, longée par une série de profondes fosses océaniques, est le lieu principal de l'activité éruptive (cf. notre planisphère hypsométrique et bathymétrique hors texte). L'histoire géologique nous apprendrait que ce cercle correspond en partie à une zone de sédimentation active pendant la période secondaire et tertiaire, suivie de plissements énergiques, et en partie à des dislocations tabulaires récentes (cf. chap. vm).

La même coïncidence explique clairement la répartition du volcanisme autour de l'océan Indien et en Europe. La zone des plissements Alpins, qui traverse diagonalement le continent Eurasiatique et correspond à une zone de sédimentation abondante pendant tout le secondaire et le tertiaire (géosynclinal Alpin) est marquée par une densité remarquable du volcanisme. Si on la suit, avecNeumayr et Suess, jusque dans le Nouveau Monde, on la voit marquée par

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une aire de volcanisme intense (Antilles, Mexique et Equateur).

Perpendiculairement à cette ceinture éruptive, on remarque une zone volcanique méridienne, allant depuis l'Arménie jusqu'aux sources du Nil et coïncidant avec la zone de fractures et de fossés tectoniques que nous avons signalée (chap. v, p. 487-88). L'importance de l'activité éruptive à Madagascar et dans les îles voisines, parait en rapport avec des dislocations tabulaires et avec l'existence d'un géosynclinal secondaire.

Sont à peu près exempts de volcanisme les massifs anciens restés stables depuis le primaire (Europe, Asie et Amérique septentrionales, Brésil, Afrique méridionale et Australie occidentale). Tout se passe comme si les continents, tels qu'ils existaient au secondaire, étaient restés exempts de volcanisme; tandis que les géosynclinaux soumis aux plissements tertiaires avaient partout cédé aux poussées éruptives, de môme qu'aux efforts orogéniques. Les anciens continents ont eux-mêmes cédé, là où des dislocations tabulaires récentes les ont disloqués ou morcelés (zone de fractures de l'Est Africain, zone d'affaissement récent de l'Atlantique Nord avec l'Islande, etc).

I. — Poulett-Scrope. The geology and extinct volcanoes of central France, 2e éd., London, 1858, in-8°, 258 p., 17 pi., 2 cartes.

2*. — Fouqué. Santorin et ses éruptions, Paris, 1879, in-4°, 440 p., 61 pi.

3*. — Lacroix (A.). La Montagne Pelée et ses éruptions. Paris, 1904, in-4°, 662 p., 30 pi. (cf. A. d. G., 1903, p. 261-268).

4*. — Boule (M.). L'âge des derniers volcans de France, La G., 1906, XIII, p. 177, 275 et 349 (cf. La montagne Pelée et les Volcans d'Auvergne, ibid., 1905, IX, p. 7-26).

5. — Dana. History of changes in Mount Loa craters. American J. of Se, (3), XXXVI, 1888, p. 81.

6*. — Dutton. The Hawaiian volcanoes. U. S. Geol. Surv. An. Rep., IV, 1883, p. 81-219, pi. 4-20.

7. — Thoroddsen. Issland, Grundriss der Géographie und Géologie, P. M. Erg. , n° 152, 1905, et n° 153, 1900; carte topograph. et géol.

8*. — Boule (M.). Description géologique du Velay. Bul. Serv. Carte géol. F/'., IV, 1892-93, p. 1-259, 11 pi.

9. — Sartorius von Waltershausen und A. von Lasaulx. Der Aetna, 2 vol. in-8°, 371 et 548 p., 40 pi., Leipzig, 1880.

10*. — Lacroix (A.). L'éruption du Vésuve en 1906. Rev. gén. des Se, XVII, 1906, p. 881-923 (cf. Glangeaud, A. d. G., 1907, p. 289; bibliographie complète de l'éruption de 1906, A. d. G., XVIe Bibliographie, n° 604, p. 170).

II. — Lacroix (A.). Contribution à l'étude des brèches et des conglomérats volcaniques. Bul. Soc. géol. Fc, (4), VI, 1906, p. 635, 3 pi.

12. — de Stefani (G.). Die Phlegrâischen Felder bei Neapel, P. 2tf, Erg., n°156, 1907.

E. de Martonne, Géographie physique^ 35

13. — Vélain (Ch:). Les îles Saint-Paul et Amsterdam. A. d. G., II, p. 329.

14. — Glangeaud (P.). Des divers modes de l'activité volcanique dans la chaîne des Puys. CR. Ac. Se, 1907, CXLIV, p. 403-405 (cf. Long excursion to Auvergne, Pr. Geol. Assoc, XVII, 1902).

15. — Glangeaud (P.). Les régions volcaniques du Puy-de-Dôme, lre partie, Limagne. Chaîne de laSioule. Bul. Carte géol. de Fr., XIX, 1909, p. 199-378, 3 pi.

16. — Michel-Lévy, Massif du Mont Dore, chaîne des Puys et Limagne. Guide Congr. géol. internat., 1900.

17. — Roule (M.). Le Cantal miocène. Bul. Serv. carte géol. Fr., VIII, 1896-97, p. 213-247 (cf. Les volcans de la France centrale. Guide Congr. géol., 1900).

18. — Russell (L). Volcanoes of North America, New York, 1904, in-8°, 328 p.

19. — Diller (J.). Mount Shasta a typical volcanoe. JSat. G. Monographs, I, 8, 1895, p. 237-208.

20. — Abich (IL). Geologische Forschungen in den Kaukasischen Landern. 2 vol. in 8° et atlas in f°, Wien, 1887.

21. — Reyer (E.). Die Euganeen, Rau und Geschichte eines Vulkans, 1877, in-8°.

22. -- Philippson (A.). Zur Morphologie des Rheinischen Schiefergebirges. Verh. XIVten D. G. tages, 1903, p. 192-205.

23*. — Gilbert (G. K.). Report on the geology of the Henry Moutain?. U. S. Geol. Surv. of the Rocky moutains, 1877 (cf. Holmes. Report on the geology of the NW. portion of the Elk Range. Hayden VIII An. Uep. U. S. Surv. of the territories for 1874-76).

23. — Waegler (C. W.). Die geographische Verbreitung der Vulkane. Diss. Leipzig, 1901, carte 1 : 31 000 000.

24. — Geikie (Arch.). The ancient volcanoes of Great Britain, Londo'n, 1897, 2 vol. in-8°, xxiv -f 478 et xvi + 492 p. (résumé : Boule, A. d. G., 1898, p. 83-87).

zu.

Sapper. Ueber Gebirgsbau und Boden des N. Mittelamerika. P. M. Erg., n° 127, 1809.

26. — Guide géologique au Mexique. Xe Congrès géologique internat., 1906. Ordonez, Le Jorullo; Flores, Le Nevado de ïoluca; Waitz, Le volcan de Colima.

2" in-8°, avec Atlas, Amsterdam, 1896.