EXAMEN DE LA THÉORIE DES CRATÈRES DE SOULÈVEMENT

Remparts cratérifformes. — Un fait assez fréquent est la présence, autour d'un cratère en activité, d'une sorte de rempart circulaire plus ou moins complet, souvent réduit à un demi-cercle et figurant lui-même un cratère beaucoup plus grand que le premier. On dirait d'une enceinte fortifiée, entourant un donjon central. Le Tengger de Java appartient à cette catégorie, dont l'île offre d'ailleurs plus d'un exemple. Les remparts cratériformes y ont 300 mètres et plus de hauteur verticale et un diamètre qui va jusqu'à 7 kilomètres et au defà.

La même disposition est fréquente aux Açores et se reproduit sur l'île de Palma, dans les Canaries. Les Espagnols ont donné aux bassins circulaires ainsi formés le nom de Caldeiras ou chaudières. Cette structure est représentée en

Fig. 93. — L'Enclos et le Piton-Bory dans l'île de la lléunion (d'après M. Vélain).

Europe par la montagne demi-circulaire de la Somma, qui entoure le Vésuve au nord et à Test (voir fig. 76).

Les remparts cratériformes sont bien développés à l'île de la Réunion, où ils portent le nom d'enclos; celui qui entoure le cratère éteint du piton Bory

CRATÈRES DE SOULÈVEMENT. ii.>

(fig. 95) a, d*après M. Vélain (1), 6500 mètres de diamètre ; ses parois verticales, dont la hauteur dépasse 100 mètres, laissent voir une superposition régulière de coulées de laves presque horizontales.

Entre la base du rempart et le cône s observe un petit cratère adventif de scories rouges, ayant 12 ou i 5 mètres de hauteur sur 250 ou 500 mètres de circonférence et auquel sa forme paHiculière a fait donner le nom de FormicaAeo.

11 est à remarquer que les gouffres cratériformes ont, en général, un diamètre notablement supérieur à celui de nos grands volcans modernes. Nombre d'entre eux présentent des bancs de lave compacte, qui paraissent alterner régulièrement avec des couches de débris. Ne croyant pas pouvoir expliquer une telle structure par le jeu des forces actuellement à l'œuvre, plusieurs savants ont basé, sur la disposition de ces cavités en forme de chaudières, une théorie qui a tenu, dans Thistoire scientifique du dix-neuvième siècle, une place importante; c'est celle des cratères de soulèvement. Nous allons en exposer brièvement les principes et nous ferons connaître ensuite les arguments à l'aide desquels elle a été combattue.

Priaclpe 4e la théorie 4es eratéree de «oaléTenent. — Pendant fort long' temps il n'était venu à l'esprit de personne que les cônes volcaniques pussent avoir une autre origine que l'accumulation, autour d'un même point, des matériaux rejetés par la cheminée. C'est seulement depuis les voyages de Léopold de Buch aux îles Canaries et de Humboldt aux Andes équatoriales, qu'une autre doctrine a pris naissance.

Pour ses partisans, les grands cônes volcaniques et surtout les remparts cratériformes tels que la Somma, la Caldeira de Palma et autres montagnes du même genre, résultent non de la chute, autour de l'orifice de sortie, des matériaux rejetés par les explosions d'un volcan, mais d'un soulèvement du sol. opéré sous l'action d'une poussée verticale, agissant sur un seul point. De la sorte, le terrain s'est d'abord soulevé en forme de dôme, puis rompu en donnant naissance à un système de fentes étoilées qui convergent au-dessus du centre de poussée, où elles se réunissent en un abime cratériforme; de là le nom de cra^' tère de soulèvement. Plus tard, au centre de cet abime, les projections de la cheminée ont fait naître un autre cône, sensiblement plus petit et uniquement formé de débris ; c'est le volcan proprement dit. Ainsi la Somma serait un cratère de soulèvement, au centre duquel les éiuptions auraient produit le cône actuel du Vésuve. De même le cratère de l'Etna aurait pris naissance au sommet du dôme soulevé en masse.

Afin de bien établir dans quel sens la théorie doit être entendue, il convient de reproduire ici quelques extraits des auteurs qui l'ont prise sous leur patronage. Parlant du Pic de Teyde, sur l'île de Ténériffe, Léopold de Buch, le premier qui ait développé celte doctrine, s'exprime ainsi :

(1) MvÊêion à nie SaitU-Paul, Paris, 1879, p. 14t.

c Le cône est le produit du soulèvement d*une masse, sollicitée par des forces intérieures qui tendaient à se faire jour et qui, en se frayant un passage au milieu du cratère de soulèvement, ont fait prendre à la masse supérieure la forme d'une voûte (1). »

A propos du Vésuve et de Téniption qui coûta la vie à Pline, de Buch écrit :

« Le volcan est sorti à cette époque tout formé du iein de la terre, 11 ne s'est point constitué par l'écoulement successif de courants de lave. Au contraire, sa hauteur, depuis ce moment, n'a cessé de décroître (2). »

Enfin, au sujet de l'Etna, le même auteur ajoute (5) :

« On ne peut se refuser à y voir au premier abord un individu pour ainsi dire parvenu à sa perfection dès l'instant même de sa naissance. Sa forme ne peut guère, en effet, être le résultat d'un accroissement long et irrégulier, déterminé par des éruptions successives. Elle est trop régulière et trop symétrique pour justifier une telle origine. »

De son côté, Ilumboldt a écrit la page suivante (4) :

f L'action volcanique agit en domiant au sol, par le soulèvement, une forme et une configuration nouvelles ; elle n'agit pas, ainsi qu'on l'a cru longtemps d*une manière trop exclusive, comme force conslitutrice, en accumulant des

scories et des couches de lave Le sol se gonfle comme une vessie, ainsi que

l'indique l'inclinaison régulière des couches soulevées du dedans au dehors. Une explosion semblable à celle d'une mine, en faisant sauter la partie moyenne et culminante de ce gonflement, ne produit parfois que ce que M. de Buch a

appelé un cratère de soulèvement Parfois l'explosion fait sortir du milieu du

cratère une montagne en forme de cône ou de dôme et c'est alors seulement que le relief du volcan est complet. Le plus souvent le faîte de la montagne est ouvert. »

L'opinion qui vient d'être exprimée rencontra, dès le début, l'adhésion de Ihifrénoy et d*Élie de Beaumont. Le premier a écrit, au sujet de la Somma (5) :

« Les laves dont elle se compose se sont épanchées en nappes horizontale» sous-marines. Après quoi la montagne s'est soulevée à l'époque de la formation des champs Phlégréens. »

Quant à Élie de Beaumont, voici comment il appréciait la formation de l'Etna (6) :

« Un jour, l'agent intérieur qui fendait si souvent le terrain (que l'auteur dit avoir été jusqu'à cette époque une plaine composée de couches volcaniques horizontales), ayant sans doute déployé une énergie extraordinaire, Ta rompu et

(1) De la nature des phénomènes volcaniques dans les tles Cananes, trad. Boulanger. Paris, 1846, p. 202.

(2) Ibid., p. 234.

(3) Ibid., p. 320.

(4) Cotmoê, trad. Galuski, I, p. 256.

(5) Mémoire sur les terrains volcaniques des environs de Naples^ p. 500.

(6) Mém. de la Soc. géologique de France ^ IV, p. 188-195.

soulevé. Dè$ lor$y l'Etna a été une montagne; ce soulèvement s'est opéré subitement et d'un seul coup. »

MMMe iVvoTo, SLondia. — La doctrine des cratères de soulèvement ne se présentait pas dans la science comme une simple spéculation théorique. Elle prétendait 8*appuyer sur des faits d'expérience et notamment sur certains cas d'intumescence du sol dont Thomme aurait été le témoin, tant au Honte Nuovo, dans les champs Phlégrèens, près de Naples, qu'au volcan de Xorullo, au Menque.

Le Monte Nuovo est une montagne de débris rejetés, de 134" de hauteur sur 2 kilomètres et demi de base avec un cratère de i28"», qui s'est formée en 1558, dans l'espace de deux jours et de deux nuits. Le sol environnant est constitué par un tuf sous-^narin, semblable à celui du Pausilippe. Au dire d'un témoin oculaire, l'éruption avait été précédée par une certaine intumescence du sol.

Un autre témoin parle d'un léger soulèvement de toute la plaine située entre le lac Aveme, le Monte Barbaro et la mer, dont le rivage recula d'environ 200 pas ; il y eut en même temps formation de fissures.

LeXorullo ou JoruUo est un volcan qui prit subitement naissance en 1759, au Mexique, au milieu d'un pays jusqu'alors occupé par les plus riches plantations. Ce volcan est entouré par une plaine dite Malpays, plus haute de 168 mètres au centre que sur ses bords et remplie par des milliers de petits cônes de 2 à

5 mètres, appelés hornitos, dont chacun représente l'ouverture d'une fumerolle. Le cône du Xorullo domine le Malpays de 493 mètres (1). Sm* la foi de récits recueillis chez les Indiens, Humboldt représentait cette plaine comme s'étant gonflée en forme de vessie et comme originairement constituée par les mêmes matériaux non volcaniques que le terrain environnant. Mais depuis, ces récits ont dû être rectifiés et il a fallu reconnaître que l'éruption du Xorullo avait eu lieu dans des conditions tout à fait normales. Loin d'être composé d'une marne sédimentaire, comme le croyait Humboldt, le sol du Malpays est le produit de l'altération d'une lave basaltique très visqueuse, qui, en s'épanchant sur un sol d'abord horizontal, a fini par former un dôme elliptique surbaissé, ayant de 5 à

6 degrés de pente. Une foule de cônes de fumerolles, qui s'étaient développés à sa surface, ont été ensuite recouverts par une cendre noire. Des pluies torrentielles ont aggloméré les cendrés en donnant naissance à des concrétions concentriques, qu'on avait prises d'abord pour des sphéroïdes de basalte. D'ailleurs, fait bien décisif, les maisons qui existaient à la surface du Malpays avant Téruption n'ont subi aucune sorte de dérangement et on retrouve leurs murs verticaux au milieu des épanchements qui les entourent (2).

Enfin le Xorullo n'est lui-même que le plus élevé d'une série de six cônes volcaniques formés, à la manière ordinaire des cônes adventifs, le long d'une grande fissure traversant le Malpays.

(i) Fuchs, op. cit., 10.

('i) Fouqué, Santorin et ses éruptions.

On le voit, les arguments par lesquels on a essayé de prouver la formation actuelle de cratères de soulèvement sont bien faibles. Ils le deviennent encore davantage si nous ajoutons qu'en 1846 le manuscrit original de Tun des témoins de la naissance du Monte Nuovo ayant été découvert, on put se convaincre que rintiunescence signalée avait été précédée d'un affaissement de quelques mètres.

Quant aux mouvements de la côte, ce sont des oscillations qui n'ont rien de commun avec le gonflement étoile qu'exige la théorie. En i538, tout le littoral, de Pouzzoles au Monte Nuovo, a été soulevé de plus d'un mètre, mais en masse et sans que rien fût changé à la stabilité des temples de Pluton et d'Apollon.

Pour en finir avec le Monte Nuovo, disons que, malgré les récits formels qui établissaient que son cratère avait été construit par une accumulation de matériaux rejetés, on s'était plu à y voir un tuf sous-marin soulevé. La présence de ca>quilles marines ne pouvait rien signifier, puisque, à supposer que le cône eût été élevé avec les matériaux du tuf sous-marin qui formait autrefois la contrée, les coquilles devaient s'y rencontrer, avec leur gangue, à l'état de blocs rejetés et non en place. Mais Lyell a fait à cet égard une observation décisive. Sur les talus intérieurs du cratère, affectés d'une contre-pente dirigée vers le fond, il a vu des couches de débris contenant, avec les mêmes coquilles marines, des fragments de poteries et de briques romaines (1).

Laissant donc de côté l'observation directe, qui ne paraît fournir aucune preuve eu faveur de la formation des cratères de soulèvement, arrivons à l'interprétation des structures anciennes, qui a mis en conflit les partisans de cette doctrine avec le plus grand nombre des géologues, parmi lesquels il convient surtout de citer Cordier, Lyell, Poulett-Scrope, Virlet-d'Aoust, Constant Prévost, Dana, Junghuhn, etc.

Le \émmwe et la Somma. — Le cône actif du Vésuve est entouré par un rempart demi-circulaire, la Somma, dont le sépare un fossé continu de plus de 400 mètres de profondeur, qu'on nomme VAtrio del Cavallo. Le diamètre de la Somma est d'environ 4 kilomètres.

Tandis que le cône actif est composé de cendres et de débris, la Somma offre une succession de lits de scories et de couches de lave amphigénique, généralement épaisses de 2 ou 5 mètres et plongeant régulièrement vers l'extérieur sous un angle de 24 à 26 degrés. La surface des nappes de lave est un peu scoriacée ; mais elles sont si bien réglées et offrent à l'intérieur une texture si compacte, qu'à l'époque où l'on croyait que des pentes très faibles pouvaient seules convenir à des coulées régulières, on ne pouvait admettre que ces nappes fussent dans leur position originelle. Il fallait donc supposer un relèvement conique autour de l'axe de la cheminée. Comme d'ailleurs, surtout vers la base, les escarpements de la Sonuua, du côté de l'Atrio, laissent apercevoir un très grand nombre de filons plus ou moins verticaux de lave semblable à celle des nappes, on y voyait le résultat du remplissage, par la matière éruptive, des fentes provoquées par

(1) Lyell, Principes,

Tétoilement. Enfin cette manière de voir pouvait sembler d autant mieux justifiée que, dans la masse de la Somma, on avait trouvé des coquilles marines, d'où Ton inférait qu'elle résultait du soulèvement en masse d'un tuf sous-marin.

Dans cette conception, la Somma eût été un dôme soulevé en bloc par les forces intérieures et sur le sommet duquel une période de repos aurait amené la formation d'un fond plat cratériforme, en attendant que l'éruption de 79 fil naître sur ce fond, en démantelant une partie du sommet, le cratère actuel.

Quant à l'opinion professée d'abord par de Buch, que le relèvement de la .Somma datait de l'an 79, elle n'est pas soutenable, car Strabon, cent ans avant Téruption, décrit cette montagne comme ayant un sonunet plat, mais stérile.

Fig, 9A. — l.e Vésuve actuel.

Le Vésuve du temps de Strabon.

ressemblant à de la cendre et dont les pierres sont noires et poreuses comme si elles avaient été exposées au feu (fig. 94).

Lyell s'est livré à un minutieux examen de la Somma. Il a constaté d'abord que les couches de lave y sont beaucoup moins fréquentes qu'on ne croit et que souvent on a donné ce nom à des tufs compacts, à cause de leur apparence extérieure. Les laves paraissent exclusivement limitées à la partie de la Somma la plus voisine de l'Atrio (fig. 95) ; encore n'y forment-elles que le cinquième de la

Fig. 95. —Coupe «ord-sud du Vésuve, a, la Somma; b, Atrio dcl Gavallo; c, Punta del Palo; d, cratère de 1822; e, Camalduoli; t, Torre del AnnunzUta. — 1, tur ponceux; 2, tufs et Leucitophyre de la Somma ; 3, cône de débris modernes. — 1, filons de lave.

masse. De plus, il n'est nullement démontré que toutes celles dont la tranche paraît horizontale sur les parois de l'Atrio soient de vraies coulées. Leur enchevêtrement avec les filons verticaux autorise la supposition que plusieurs d'entre elles peuvent être des filons presque horizontaux, injectés entre deux couches de ^scories sous la pression de la masse qui, autrefois, remplissait le grand cratère ; dans ce cas leur compacité s'expliquerait sans la moindre difficulté.

De plus quand on examine de près, au lieu de les regarder d'en bas, beaucoup de ces nappes en apparence si régulières, on constate que leur tranche horizontale se décompose en parties finissant latéralement en coin et s'enchevétrant les unes dans les autres par leurs extrémités. De la sorte, chaque nappe est for-

i48 DYNAMIQUE INIERNE.

mée de plusieurs coulées juxtaposées et ainsi disparait robjection tirée de la grande surface qu'auraient occupée ces épanchements.

Les fentes d*étoilement font défaut sur la pente extérieure de la Somma. Les ravins qui en entament les flancs n'arrivent jamais jusqu'à la crête, et leur tête est le plus souvent formée par im précipice ou une cascade; enfin aucun de ces ravins n'est occupé par un dyke de lave.

Si les coquilles marines se rencontrent à la Somma, c'est dans les blocs rejetés. Il y a mieux, ces blocs ne sont pas seulement des fragments de tufs sous-marins; on y rencontre souvent des morceaux non altérés de marnes subapennines avec leurs fossiles et certainement ces morceaux n'ont jamais pu faire partie du tuf hypothétique dont le soulèvement aurait donné naissance à la montagne. Mais un fait encore plus décisif a été constaté parHM. Lyell et Guiscardi. C'est la présence, dari^ les tufs des ravins, de beaucoup d'empreintes végétales appartenant à des fougères et à des arbres dicotylédones, tels que le chêne, preuve manifeste que ces tufs n*ont pas une origine marine.

Reste la question des grandes dimensions de la Somma. Mais outre qu'elles n'ont rien d'excessif, car Lyell a pu voir sur les pentes de cette montagne des blocs jetés par l'éruption de 1822, on est parfaitement autorisé à penser que ce grand cône est le produit d'une période d'activité plus intense que celle au milieu de laquelle nous vivons. Les éruptions de l'île de Java ont d'ailleurs donné le spectacle de projections bien autrement énergiques que celles qui auraient été nécessaires pour construire le cône de la Somma et il suffit de mesurer les cratères du Tengger et du Raun, dont le moindre a 6000 mètres de diamètre, pour apprécier jusqu'où peut s'étendre la force d'un volcan.

En résumé tout porte à croire que la Somma est unanciencône de débris, provenant d'éruptions d'une grande violence, antérieures à l'époque actuelle et que le sommet de ce cône s'est effondré en l'an 79, par suite de l'explosion, longtemps comprimée, qui a fait naître le Vésuve en son milieu.

li'Etna. — L'Etna, comme le Vésuve, a paru fournir de sérieux arguments en faveur de la théorie des cratères de soulèvement. Cette montagne qui, par ses dimensions gigantesques, semble défier le travail ordinaire des volcans, offre dans sa structure un trait fort remarquable : c'est une échancrure en forme d'immense ravin ou plutôt d'amphithéâtre aux parois verticales, qui s'ouvre dans le flanc oriental de la gibbosité centrale, au pied du Piano del Lago et dont la profondeur varie entre 300 et 1200 mètres. Cette échancrure est connue sous le nom de Val del Bove (fig. 96). Il semblait naturel de considérer cette énorme coupure, plus large au sommet qu'à la base, comme une fracture produite lors du soulèvement conique qui avait donné naissance à la gibbosité centrale. De plus, la roideur et la hauteur des parois du Val del Bove, sur lesquelles viennent affleurer les formations qui constituent cette partie de l'Etna, permettent, pour ainsi dire, de pénétrer jusqu'au cœur de sa structure intime. Or on ne peut manquer d'être frappé de la parfaite régularité des couches successives dont la

montagne est composée. Des bancs de lave compacte, de 2 mètres environ d'épaisseur, y altenient avec les strates de débris, partageant leur inclinaison dirigée vers la base du volcan. Une quantité de filons ou dykes de lave recoupent

Ffg. 96. — Le Val del Bove et le sommet de l'Etna.

en tous sens les couches superposées. Aussi Ëlie de Beaumont, abandonnant d'ailleurs les idées exclusives de de Buch, qu'il avait un moment professées et reconnaissant que les talus latéraux de TEtna étaient produits par Tépanchement naturel des laves, soutenatt-il, en revanche, que la gibbosité centrale ne pouvait devoir sa forme et sa structure qu'à un soulèvement en masse. De là venait, selon lui, la discontinuité manifeste qui existe dans le profil, entre cette gibbosité, d'une part, et, de l'autre, les talus qu'elle surmonte ou le cratère d'éruption qui la couronne. Le Val del Bove résulterait, dans cette conception, d'un effondrement survenu pendant que l'immense ampoule volcanique était élevée dans les airs.

En résumé, pendant une longue période d'activité, des laves et des débris seraient sortis par de nombreuses fentes et se seraient étalés, en couches horizontales ou faiblement inclinées, sur la surface qu'occupe aujourd'hui l'Etna ; puis, un jour, ces couches auraient été redressées autour d'un axe commun de soulèvement, donnant naissance à la gibbosité centrale, pendant que l'écroulement d'une partie de la masse produisait, dans le Val del Bove, un cratère irrôgulier.

Mais les mêmes motifs qui portent à considérer la Somma comme un ancien cône de débris s'appliquent avec la même force à l'Etna. Il n'y a, sur cette dernière montagne, aucune trace de soulèvement étoile et si l'on répugne à croire cju'une même bouche volcanique ait pu rejeter tous les débris dont se compose la gibbosité, il suffit de se reporter aux observations par lesquelles Lyell a établi la probabilité de l'existence, à une époque antérieure, de deux orifices volcaniques principaux.

En effet, une des particularités du Val del Bove est la variété des plongements qu'on observe dans sa partie méridionale. Â la suite d'un minutieux examen des

OB LAPPARElfT, TRAITÉ DE «ÉOLOC». 29

lieux, Lyell (1) s'est convaincu que ces plongements divergeaient tous autour d'un centre commun, qu'il a nommé l'axe du Trifoglietto et il a émis l'idée qu'en ce point devait déboucher autrefois une cheminée latérale, formant, avec la cheminée actuelle, un double centre d'éruption. Ainsi l'Etna aurait été, à l'origine, un volcan double, comme il en existe plusieurs aux Indes orientales ; mais les éruptions du cratère actuel ayant fini par prédominer, ont enseveli le cône latéi*al. A la jonction des deux systèmes, les couches de cendres et de laves ont dû devenir horizontales comme cela s'observe à Java d'après Junghuhn, toutes les fois qu'il y a deux centres distincts d'éruption. Ainsi s'expliquerait très bien l'horizontalité constatée des couches à la jonction du Piano del Lago avec l'escarpement terminal du Val del Bove.

On ne peut nier que cette explication ne soit extrêmement plausible et, en voyant la prodigieuse quantité de cratères adventifs dont les flancs de l'Etna sont parsemés, on se figure sans peine que beaucoup d'autres semblables ont pu être ensevelis à mesure que la montagne croissait en hauteur et en volume. Que plus tard une explosion mette à nu l'espace occupé par un de ces cratères ensevelis et les apparences du Val del Bove s'y reproduiront sur une plus petite échelle. Cette énorme cavité peut donc être attribuée à une explosion, stirvenue sur l'emplacement d'un ancien cratère, autrefois conjugué de celui du sommet.

En résumé, l'Etna est un volcan formé d'une accumulation progressive de débris et de laves; mais on peut dire, avec M. Judd (2), que sa construction offre ime solidité exceptionnelle, en raison de l'innombrable quantité de dykes de lave qui se ramifient en tous sens au milieu des couches du grand cône, imprimant à l'ensemble la résistance d'une maçonnerie cimentée par un excellent mortier. Il est vraisemblable qu'à mesure que la montagne croissait'en hauteur par les déjections successives du cratère, les parties faibles de ses flancs, cédant sous le poids de la colonne liquide contenue dans la cheminée, devaient se fendre en divers sens; mais bientôt l'injection de la lave dans les fissures et l'accumulation de nouvelles couches de débris, survenant par dessus, réparaient et consolidaient l'édifice. Ainsi le volcan a grandi, continuant à affermir ses flancs par de nombreuses éruptions latérales, dont témoignent suffisamment, avec les courants de lave visibles, les cônes parasites partout répandus sur sa surface. S'il s'est trouvé une explosion assez forte pour y faire naître le gouffre du Val del Bove, partout ailleurs la montagne a résisté aux puissances internes qui auraient amené la destruction d'un assemblage moins fortement cimenté.

Le cirque de Santorln. — Il était naturel que le cirque de Santorin, dont le grand axe dépasse il kilomètres, fût, à plus juste titre encore que la Somma, considéré comme un type de cratère de soulèvement. Mais, en étudiant de près sa structure intime, il est impossible d'y rien découvrir qui concorde avec cette

(1) Lyell, Principes, trad. française de Ginestou, II, p. 12.

(2) Judd, Contributions to the $tudtj ofvolcoiios, — Geological Magazine, 1875, p. 355.

GRATËRKS DE SOULÈVEMENT. 451

hypothèse (1). Le plongement des couches de débris et de laveà, bien que dirigé, en moyenne, vers l'extérieur, varie beaucoup d'un point à un autre. Les strates de lave, en apparence horizontales et régulières, dans leurs affleurements sur les parois verticales de la baie, forment, en réalité, des coins enchevêtrés. La masse métamorphique du mont Saint-Ëlie se montre complètement indépendante des terrains volcaniques qui l'entourent et le redressement des strates y est absolument le même que dans l'ensemble des terrains anciens des côtes voisines, sur lesquels l'action volcanique ne s'est pas fait sentir. Biais il y a plus ; nous aTons dit que toutes les pentes de Théra et de Thérasia étaient couvertes d'un tuf ponceux très épais qui repose directement sur les couches de dél)ris et de laves. En exploitant ce tuf à Thérasia, on a découveii à sa base la maçonnerie d'une maison de date très ancienne, dans la construction de laquelle le tuf, aujourd'hui si recherché connue pouzzolane, n'est intervenu en rien et M. Fouqué s'est assuré que les murs en sont restés absolument verticaux. Or cette maison, fondée sur le corps même du massif volcanique de Santorin et détruite par l'événement qui a déterminé la chute du tuf ponceux, atteste, par la verticalité de ses lignes, qu'il n'est survenu, depuis sa construction, aucun dérangement du sol. Donc il y a eu une explosion assez puissante pour étaler une nappe de tuf sur toute l'étendue de l'Archipel de Santorin, sans que l'assiette du cône en fût aucunement dérangée et cela sufBt pour que les couches de débris qui constituent ce cône soient légitimement considérées conune dues aux projections d'un ancien Tolcan, dont la cheminée occupait sans doute l'emplacement où sont aujourd'hui les Kaménis (voir fig. 8i).

L'inclinaison actuelle des couches de lave de Santorin ne résulte pas d'un redressement ultérieur. M. Virlet d'Aoust a fait la remarque que la partie supérieure de ces nappes offre en général des cavités vésiculaires allongées dans un sens déterminé, qui est celui de l'écoulement de la lave. Or les directions des vésicules, à Santorin, divergent du centre de la baie, ce qui prouve bien que les coulées ont eu lieu sur une surface conique et non en couches horizontales.

Quant au phénomène qui a fait naître, à la place de la cheminée, un vaste cirque profond de près de 800 mètres (car la sonde a mesuré dans la baie une profondeur de 590 mètres et la crête des falaises de Théra atteint par endroits 560 mètres d'altitude), M. Fouqué pense qu'il y faut voir la combinaison d'un effondrement et d'une explosion. L'effondrement n*a rien que de très admissible si l'on songe à la nature visqueuse des laves trachytiques qui constituent les Kaménis, et qui se soulèvent lentement, à demi liquides, comme une véritable écume, lorsqu'elles subissent l'action de la poussée intérieure ; que cette poussée vienne à faire défaut et les intumescences, crevant comme des ampoules, pourront s'engloutir dans les cavités produites par la retraite de la lave. Les deux vallées sous-marines qui passent, l'une entre Théra et la pointe nord de Thérasia, la

(1) Fouqué, Santorin et se$ éruptions f Paris, 1878.

seconde entre celle île et Aspronisi, attestent d'ailleurs que le grand cône avait été échancré par deux pi^ofondes crevasses : c'est sans doute après avoir reçu cette double blessure qu'il a cédé sous l'efTort des gaz et des vapeurs,

L'époque à laquelle cette catastrophe a eu lieu est assez difficile à préciser. On doit penser qu'elle est antérieure à 2000 ans av. J-.C : car en l'an 1500 de l'ère ancienne les Phéniciens envahirent l'Archipel de Santorin et y élevèrent des constructions sur le tuf ponceux (1). D'ailleurs les objets découverts dans la maison de Thérasia attestent une civilisation où l'usage du fer et du bronze était encore inconnu, ce qui semble autoriser à en reporter l'époque à la même date que les débuts de la civilisation égyptienne.

La €aldeira 4e Palaïa. — La Caldeira de Palma (fig. 97), dont Léopold de Buch a invoqué la structure à l'appui de sa théorie, est un amphithéâtre de 5500

SanUCn»

Fig. 97. — Coupe de l'Ile de Palma, avec la Caldeira au centre (d'après Lyellj.

à 7500 mètres de diamètre, entouré de trois côtés par des escarpements abrupts, ayant de 450 à 750 mètres de hauteur verticale (2). A partir de la base de ces escarpements, un talus roide, revêtu d'une superbe forêt de pins, s'étend jusqu'à 600 mètres plus bas, où ses pentes convergentes se rejoignent en formant le fond de l'entonnoir.

A l'extérieur, les flancs de la Caldeira s'inclinent en tous sens vers le dehors, avec une pente roide au voisinage de la crête, mais s'adoucissant à mesure qu'on s'approche de la plaine. Leur surface est sillonnée de ravins divergents ou barrancos dont aucun n'arrive jusqu'à la crête du cirque et qui sont le produit évident de l'action des pluies sur des matières peu cohérentes.

La partie de la Caldeira qui forme un rempart abrupt est conslituée par des couches alternatives de débris, de scories, de lapilli et de laves, plongeant partout vers l'exiérieur sous un angle de 10® à 28° . Les bancs de lave, qui ne forment pas le quart de la masse, ne se prolongent jamais horizontalement sur plus de 800 mètres. Jamais, dans les lits de débris, on n'observe un seul caillou roulé. La partie inférieure consiste en couches très bouleversées, parcourues par une infinité de filons, d'un tuf sensiblement plus ancien. Sauf en sa partie méridionale où la Caldeira s'ouvre en un ravin descendant à la mer, on n'observe sur sa crête aucune fissure, comme en exigerait la théorie des étoilements.

On comprend difficilement comment les couches de débris, quelques-unes

(1) Fouqué, Revue des Deux Mondes, 15 oct. 1869. Ci) Lyell, Eléments, 6« édit., p. 621.

puissantes de plus de cent mètres» qui composent le rempart de la Caldeira, auraient pu s*accumuler sans donner naissance à une montagne. Que la masse du cône ait été augmentée par les innombrables filons de lave injectés dans ses fissures, cela est incontestable ; mais le gonflement graduel que cette augmentation aurait produit n*a évidenunent rien de commun avec le mode de formation préconisé par les défenseurs des cratères de soulèvement. Il semble, au contraire, tout naturel de voir dans le gouffre de Palma le produit d'une explosion qui a détruit la partie centrale d*un cône volcanique.

li'ile de Java. — M. Junghuhn, à qui la grandeur des phénomènes volcaniques dans nie de Java permettait de soumettre la théorie de la formation des volcans à un contrôle en quelque sorte décisif, a résumé ses observations de la manière suivante :

!• Les fentes qui sillonnent les flancs des cônes volcaniques ne par\'iennent jamais jusqu'au sommet. Elles naissent fort au-dessous du cratère et atteignent leur plus grande largeur précisément aux points où la chute des eaux qui les parcourent en temps de pluies a dû agir avec le plus d'efficacité.

2® Si les laves sont inclinées jusqu'à 30 et même 56 degrés, les systèmes de fentes qui les découpent sont demeurés verticaux et n'ont, par suite, éprouvé aucun dérangement, comme cela aurait dû être si plus tard le relèvement du cône avait continué.

5® I^ formation tertiaire, très développée dans l'île de Java, dont elle forme les quatre cinquièmes, est quelquefois relevée en murs escarpés au voisinage des volcans ; mais c'esf un relèvement d'ensemble et non suivant un cône et, de plus, ce relèvement n'a jamais été observé sur le flanc même des volcans.

Ce dernier fait est capital et il est pleinement d'accord avec ce qu'on observe, soit en Auvergne, où le calcaire lacustre qui supporte les grandes masses volcaniques du Cantal n'a pas été dérangé de son horizontalité, soit dans l'Eifel où la stratification des assises dévoniennes traversées par les épanchements éruptifs ne manifeste jamais le moindre symptôme de relèvement conique. Ce mode de dérangement ne peut donc être invoqué par les partisans de la théorie des cratères de soulèvement que quand il s'agit de tufs et de coulées, c'est-à-dire de roches d'origine manifestement volcanique et qui ont pu tout aussi bien recevoir leur inclinaison actuelle des conditions primitives de leur dépôt.

c«McImaioiM. — C'est en vain que pour sauver au moins quelque chose de la théorie de Léopold de Buch, ses défenseurs viendraient alléguer, comme on l'a fait parfois, qu'une montagne volcanique dans les fissures de laquelle la lave est continuellement injectée, doit nécessairement éprouver une augmentation de volume qui se traduit au dehors par une certaine intumescence.

D'une part, il serait peut-être permis de répondre que toute production de fentes correspond, en général, à un effondrement, causé par les cavités que l'épanchement des laves au dehors ne peut manquer de déterminer sous les volcans; de telle aiorte qu'en venant s'injecter dans les fentes produites, la lavo

454 DYNÂMIQ[IE INTERNE.

pourrait ne faire que combler des vides. Mais en admettant même qu'il puisse y avoir, par le fait des laves, un certain accroissement de la masse du cône, un tel accroissement, produit d'éruptions successives, n'a quoi que ce soit de commun avec le relèvement en masse dont nous avons, au début de cette étude, indiqué la formule. Il s'agit, comme dit fort justement Poulett-Scrope, • de savoir si le volcan a surgi tout entier du sein de la terre, d'un seul coup, gonflé conune une vessie par un seul effort (1). » Telles sont, en effet, les expressions mêmes dont se sont servis de Buch, Humboldt et leurs successeurs. Or, à cette question les observations recueillies dans toutes les parties du globe permettent de faire une réponse résolument négative.

i»ôaie» d'iiitaiiies«eii«e. — Maintenant existe-t-il des points où FiMumescence progressive d'un grand massif volcanique aîl été constatée? Si Ton se bornait aux observations faites en Europe ou dans les Indes néerlandaises, il faudrail répondre que non. Mais, à en juger par les dernières études dé M. K. Gilbert sur le territoire méridional de l'Utah (2), les choses se passent différemment dans cette partie de l'Amérique. M. Gilbert y a constaté l'existence de masses trach^liques formant des lentilles ou plutôt des dômes au milieu des

roches sédimentaires des Monts Henry. Il a donné à ces intrusions le nom de Laccch lithes (fig. 98).

Ainsi le mont EUsworth forme un dôme ovale de 4800 mètres de petit axe sur 6400 mètres de grand axe et 1500 mètres de hau-

Fig. 98. - Dômes formés par l'injection de teur, Qui s'élève au milieu du terrain envimasses tracliytiques dans les terrains sédi- ^

raentaires des monts Henry (d'api-è? M. ùii- ronnaut comme imc grande taupinière. Les

couches de grès qui le composent, horizontales au sommet, plongent jusqu'à 45*» sur les flancs et redeviennent à peu prés horizontales à la base ; nulle part on ne voit le nucleus trachytique, mais les filons sont nombreux. Le dôme du mont Hiller a 2000 mètres de hauteur avec une bt^se de 6400 sur 5200 mètres. La moitié de la couverture sédimentaire, celle qui devrait reposer sur le sommet, fait défaut et le trachyte apparaît à nu, entouré jusqu'à mi-hauteur par une ceinture de couches sédimentaires arquées.

M. Dana attribue la formation des laccoltthes à la résistance opposée par le tiachyte, solidifié dés son injection dans les premières fissures du terrain ; ces culots, en bouchant les orifices par où la lave pouvait continuer à s'épancher, l'auraient obligée à dépenser tout l'effort de sa pression dans le soulèvement de l'cbstacle opposé à son écoulement.

H est à remarquer que M. Gilbert ne signale nulle part de crevasses étoilées

(1) Poulett-Scrope, Mémoire sur le mode de formation des cônes volcaniques, trad. Pieraggi, p. 15. — Quarterly Journal of Ihe geol. Society of London, nov. 1859.

(2) Report on the geology ofthe Henry mountains. — American Jowmal, 3* série, XIX, p. 17.

RËPARTITION DES VOLCANS. 4^5

sur les flancs de ces dèmes. En outre, la figure qui reproduit les circonstances de ces curieuses éruptions montre bien qu*il ne 8*agit nullement d*un effort mécanique profond, mais bien d une intumescence superficielle. 11 n*y a d'ailleurs, dans le voisinage, aucune trace d'actions explosives ni de débris projetés. Observons enfin que le fait signalé par BL Gilbert n appartient pas en propre à la catégorie des phénomènes actuels, ni même à celle des volcans, dont il n*y a pas de traces dans le voisinage. C*est une structure d' éruption , de date relativement ancienne, pour Texplication de laquelle on propose une liypothèse dépourvue jusqu'ici de toute vérification directe. On doit reconnaître néanmoins que les faits observés à Santorin rendent cette explication assez vraisemblable et que, si des dépôts marins sèdimentaires avaient eu le temps de se former au fond de la baie pendant que le volcan était en repos, Tintumescence qui a amené au jour les Kaménis aurait pu soulever ces dépôts en les redressant sur les bords.

RBPARTITIOH DES ▼OI.CAHl.

Inporuince de «ette reeherciie. — Après avoir décrit les diverses manières d'être que l'activité volcanique est susceptible de revêtir, il y a lieu de rechercher si ses manifestations doivent être envisagées comme des phénomènes locaux ou si, au contraire, il est nécessaire de les rattacher à une cause générale. On conçoit que la première manière de voir ait trouvé des partisans à Tépoque où le monde savant ne connaissait guère, en fait de volcans, que ceux du bassin de la Méditerranée ; et encore, le plus souvent, pour en avoir entendu parler plutôt que par une observation directe. C'était le temps où Wemer admettait que Tinflammation spontanée de gisements de combustibles suffisait à expliquer les phénomènes volcaniques, et où, forts de l'expérience de Lémery, qui produisait un volcan en miniature avec du soufre et de la limaille de fer humide, les Neptuniens voyaient, dans l'oxydation des pyrites et autres réactions du même ordre, une source de chaleur capable de produire des émissions de laves et des projections de scories.

Ces idées exclusives comptent aujourd'hui bien peu de défenseurs ; néanmoins on ne saurait dire qu'elles aient entièrement disparu de la science et, en tout cas, la question des causes de la volcanicité ou du volcanisme^ pour employer des termes assez souvent usités, est une de celles qui provoquent encore aujourd'hui le plus de contradictions. Pour essayer, sinon de la résoudre entièrement, du moins d'y porter quelque lumière, la première chose à faire est de reconnaître dans quelle mesure et suivant quels principes l'activité volcanique est aujourd'hui distribuée à la surface du globe.

Nombre des ToieaBs. — Le nombre des volcans existants est difficile à apprécier, si l'on veut se borner à indiquer ceux qui, depuis les temps historiques.

ont donné des signes de vie authentiques autrement que par des sources thermales ou des solfatares. Humboldt énumérait 223 volcans actifs. M. Keith Johnston en a admis 270, dont 190dansle seul domaine de Tocéan Pacifique. H. Woodward (1) n*en compte que 226. Encore, d*après M. Credner (2), n'y en aurait-il que 139 qui aient été en éruption depuis le milieu du dix-huitième siècle. H. Fuchs (3), qui a dressé récemment une statistique particulièrement soignée, compte 323 volcans ayant donné, depuis trois siècles, des preuves de leur activité.

Quant aux volcans réellement éteints, leur nombre est d'au moins quatre cents et même, pour quelques auteurs, il dépasserait notablement ce chiffre. On conçoit d'ailleurs que l'exacte évaluation en soit impossible, car, sur un groupe de volcans éteints et en partie démantelés, à quels caractères pourra-t-on distinguer sûrement les cratères principaux des cônes parasites ?

Mais ce qui importe beaucoup plus que le nombre des bouches volcaniques, c'est la position qu'elles occupent sur le globe. Les volcans sont-ils concentrés en quelques points privilégiés, de telle sorte qu'on puisse à la rigueur leur assigner une cause locale, ou bien leur mode de distribution n'impose-t-il pas l'idée d'un phénomène général, s'étendant sur tout l'ensemble de la surface terrestre? Telle est la question qu'il convient maintenant d'examiner.

INstrlbntion géographlqve de* bouche» Yoleanlqve*. — Tout d'abord, il n'est aucun méridien ni aucun parallèle de latitude sous lequel on ne puisse s'attendre à trouver des volcans. Au pôle nord comme au pôle sud, aux latitudes moyennes comme à l'équateur et à toutes les distances possibles de l'origine des méridiens, il n'y a pas de situation géographique qui paraisse incompatible avec l'existence d'évents volcaniques. Si donc la distribution n'en est pas uniforme, du moins elle n'est pas non plus localisée dans une partie déterminée du globe.

Cependant il est un fait trop général pour n'avoir pas, depuis longtemps, frappé les observateurs. Tous les volcans actifs se trouvent sur des îles ou dans le voisinage immédiat de la mer. On en a tiré cette conclusion que l'Océan était un facteur nécessaire de la production des phénomènes volcaniques. Pour bien juger de la valeur de cette conception, examinons de près les diverses circonstances de la distribution des volcans.

Cerele Yoleanlqne dn Pacifique. — On se rappelle que le globe est sillonné par trois dépressions longitudinales, celle du Pacifique, celle de l'Atlantique et celle de l'océan Indien, auxquelles s'ajoute une dépression transversale méditerranéenne (4).

Or tout le pourtour de l'océan Pacifique n'est autre chose qu'un immense anneau de feu, sur la circonférence duquel l'activité volcanique est à peu près ininterrompue. Ce cercle conunence à la Nouvelle-Zélande, par les volcans

(1) Geological Magazine, 1871, p. 340.

(2) Traité de Géologie, p. 153.

(3) Let Volcans et les tremblements de terre, Paris, 1878, p. 33. •

(4) Voy. ante, p. 55 et 56.

RÉPARTmOiN DES VOLCANS. 457

encore fumants de Tongariro et de Whakari, le premier dépassant 5000 métrés de hauteur ; les îles Yiti.avec leurs anciens cratères où des sources thermales se font jour, relient la Nouvelle-Zélande aux volcans actifs des Nouvelles-Hébrides, de Santa-Cruz et des îles Salomon. Alors commence la série des îles de la Sonde, la plus remarquable de tout le globe par le nombre et la grandeur des bouches volcaniques. En y comprenant les Philippines et les Moluques, on peut compter 49 volcans actifs ; mais si Ton ajoute les volcans éteints, le nombre total s*élève à 109, dont 45, d'après M. Junghuhn, pour la seule ile de Java.' Parmi ces derniei-s il y a quelques colosses, comme le Tengger, haut de 2915 mètres, avec un cratère de plus de 9 kilomètres de diamètre, pourvu de quatre cônes éruptifs distincts; le Sémeru, qui a 3740"^ d'altitude; Tldjeng, formant un groupe annulaire, haut de 3300 mètres, avec cratères-lacs et plusieurs cônes actifs, tels que le Raun, qui s'élève à 3400 mètres.

Au nord de Luçon, Tanneau volcanique se relie aux îles Kouriles par les cônes fumants de Lieou-Kieou et ceux du Japon, que domine le gigantesque Fusino- Yama, haut de 4000 mètres; ce volcan, dont la cime est couverte de neiges persistantes, a eu de nombreuses éruptions, dont les plus remarquables se sont succédé depuis 286 avant J.-C. jusqu'en 1707.

Les îles Kouriles renferment 20 volcans, dont 10 actifs. Ensuite viennent les 38 volcans du Kamtschatka, dont 12 sont encore en activité. Le Schewelutsch, haut de 3215 mètres et lé Klioutchevskoi, dont la cime atteint 5000 mètres, étaient l'un et l'autre en éruption en 1854. Les 48 cônes des îles Aléoutiennes, qui tous ont été en activité dans les temps modernes et dont Tun, celui de Tanaga, est si haut que les neiges persistantes en couvrent la moitié, relient la série des Kouriles avec celle de la presqu'île d'Alaska. A rextréroilé de cette dernière se dresse, à 2420 mètres, le cratère actif d'Ounimak.

La presqu'île d'Alaska compte 5 volcans. A la suite, sur la côte américaine, s'élèvent 2 volcans actifs, le mont Saint-Élie, haut d'environ 4500 mètres et le mont du Beau-Temps (Fair Weather), dépassant 4000 mètres, auxquels succèdent les volcans de la Colombie anglaise et les cratères, aujourd'hui presque tous en repos, de la chaîne des Cascades dans l'Orégon. Parmi ceux-ci, les pics Baker, Rainier et Saint-Helens continuent à rejeter de la fumée et des cendres par leurs cimes, hautes de 3000 à 4000 mètres.

A peine interrompue en Californie et dans le Mexique septentrional, l'activité volcanique recommence, plus condensée que jamais, au Mexique où une série de volcans traverse tout le plateau d'Anahuac, de l'océan Pacifique au golfe du Mexique; le Colima, le Xorullo, le Nevado de Toluca, l'islacihuetl, le Popocatepetl, haut de 5100 mètres, l'Orizaba au cône si majestueux, dont le sommet dépasse encore 5000 mètres d'altitude, le Tuxtla, enfin le Ceboruco, qui n'est connu que depuis 1870, sont les principales bouches de ce riche foyer. L'Amérique centrale compte 25 volcans actifs (1), s'alignant en deux chaînes et dont

(i) Fuchs, op. cit.^ p. 55.

plusieurs sont célèbres par les désastres que leurs explosions ont entraînés. Tels sont TAgua (4500 mètres), le Fuego (plus de 4000 mètres), tous deux au Guatemala, Tlsalco de San-Salvador, le Coseguina de Nicaragua, etc. La Colombie équatoriale compte le Tolima, haut d'environ 5000 mètres, le Puracé et le Pasto.

Au sud se déroule Tadmirable groupe des \6 volcans de l'Equateur, concentrés dans un espace elliptique dont le grand axe n'a pas 200 kilomètres et où s'élèvent les cimes du Tuqguragua (4900 mètres), du Carguairazo, du Cotopaxi (prés de 6000 mètres), de l'Antisana \5700 mètres), du Piclniicha (4700 mètre^ et du Sangay (5300 mètres). Le Pérou, la Bolivie et le Chili offrent près de 23 volcans actifs, parmi lesquels ceux de Misti, près d'Arequipa (5500 mètres) et de Gualatieri (6700 mètres, dont 1500 mètres pour le cône tronqué, très régulier, qui le termine). Quelques cratères bordent encore l'Amérique du Sud jusqu à la Terre de Feu que les îles Shetland, également volcaniques, relient aux cratères antarctiques Erebus et Terror; enfin ceux-ci, à leur tour, se rattachent par quelques ilôts à la Nouvelle Zèlande.

Dans l'intérieur de ce cercle gigantesque, en dehors des volcans sous-raarins que l'immense nappe d'eau du Pacifique peut cacher à nos regards, l'activité interne se révèle encore par les cratères des Mariannes, des Galapagos et des îles Sandwich.

Autres rf^gtons Tolranlqneis mnrlnes. — La dépression Atlantique nOUS

offre les volcans insulaires de Jan Hayen et de Bird's Island, puis les neuf volcans de l'Islande, dont les plus importants sont l'Hécla (16^4 mètres) et le Skapta^ Jôkull. Ensuite viennent ceux des Açores, des Canaries que domine la masse imposante du Pic de Teyde, à 3800 mètres de hauteur, ceux du Cap Vert et de la côte de Guinée, où se dressent les pics de Fogo (2830 mètres) et de Clarence dans l'île de Fernando-Po. Enfin, après avoir ramassé sur sa route les volcans éteints d'Ascension, de Sainte-Hélène et de Tristan d'Acunha, la chaîne Atlantique vient se souder, par les Shetland, à celle du Pacifique.

Quant à l'Océan Indien, il comprend, ave«; les îles Crozet, Amsterdam et Saint- Paul, dont les cratères sont aujourd'hui éteints, les îles volcaniques voisines de Madagascar, un cône actif, parait-il, près du gigantesque Kenia, situé sur la côte orientale de l'Afrique, quelques volcans dans la presqu'île de Somalis, ceux de l'Abyssinie, dont la plupart étaient actifs du temps des Ptolémées, et plusieurs cônes actifs en Arabie, sur les bords de la mer Rouge, qui peut être considérée comme une dépendance de la mer des Indes.

Enfin le caractère volcanique de la grande dépression méditerranéenne n'est pas moins accusé. 11 suffit, pour le prouver, de citer les volcans des Antilles, ceux de ritalie et de l'archipel Grec, du Caucase et de l'Arménie; puis, entre l'Asie et son prolongement méridional australien, ceux de l'Indo-Chine, venant se souder par Sumatra à la ceinture éruptive du Pacifique. Ajoutons que, par leur position dans la zone tropicale, les volcans des îles Sandwich et ceux des