VOLCANS ET LEUR ACTION

§ 1. Déflnition d'un volcan. — Un volcan est une montagne ou une colline à pentes douces ou escarpées, qui est ou a été en communication

par un canal avec rintérieur de la terre, et sert ou a servi à l'issue de substances gazeuses ou solides, mais surtout de matières enignition.

D'après leur structure et leur mode de formation, on distingue, deux sortes de volcans : ceux qui sont homogènes et ceux qui sont stratifiés. Si la matière en ignition s'échappe'par des fentes de l'intérieur de la terre pour s'épancher à la surface, et vient ainsi en conflit avec les eaux enserrées dans ces fentes, il se forme un volcan stratifié par l'accumulation des cendres et lapilli qui proviennent des explosions. Si, au contraire, la masse fluide s'élève sans rencontrer de veines liquides importantes, elle s'amasse à la surface de la terre en volcans homogènes campaniformes, ou bien elle s'étale comme un manteau.

a. Volcans stratifiés

Les volcans stratifiés sont formés de couches plus ou moins régulières dues à des éruptions de matières solides ou au débordement de masses fluides, en pente du centre à la périphérie, et partant d'un axe que représente le canal en communication avec l'intérieur de la terre.

La forme de la plupart des volcans stratifiés est celle d'un cône plus ou moins fortement tronqué, creusé à son sommet. Par suite de son mode d'origine, la forme d'un volcan stratifié subit de continuelles modifications, et chaque éruption peut déterminer un changement complet de son contour. Les dimensions d'un volcan sont aussi peu constantes ; une activité continue, modérée, augmente en général la hauteur de la montagne par l'accumulation des produits volcaniques; les éruptions violentes la détruisent le plus souvent en partie. Ainsi, dans ces dernières quarante années, le Vésuve s'est exhaussé d'environ 150 mètres, et l'ilécla, en 1845, a perdu environ 150 mètres de sa hauteur. En général, toutefois, la hauteur des divers volcans oscille dans les mêmes limites que celle des montagnes non volcaniques. Quelques volcans appartiennent aux plus hautes cimes du globe : le Cotopaxi atteint 17 650 pieds; l'Etna, 10 200; le pic de Ténériffe 11 438, tandis que d'autres s'élèvent à peine à une hauteur de 30 mètres au-dessus du point où ils prennent naissance.

La partie d'un volcan la plus intéressante à considérer est le canal qui le met en communication avec l'intérieur de la terre et par lequel se font les éruptions. Ce canal n'est ouvert qu'à l'instant de l'activité volcanique ; dans les volcans éteints ou pendant les périodes de repos des volcans actifs, il est fermé par de la lave solidifiée. Son ouverture supérieure, élargie en forme d'entonnoir ou de cuve, s'appelle le cratère, on en distingue le bord, les parois et le fond. Beaucoup de volcans possèdent en outre un second cratère principal, d'ordinaire central, mais quelque-

fois aussi situé sur les pentes, ou bien de nombreux cratères accessoires disposés radialement avec des cônes propres parasites. Ainsi le pic de Ténériffe et le» mont Loa ont deux cratères principaux, l'Etna possède 700 et le Vésuve 50 cratères plus petits. Quelques-uns des volcans stratifiés les plus élevés manquent de cratère propre ; leurs éruptions ont lieu par des fentes qui se produisent sur les flancs du cône (Ararat, Antisana dans l'Amérique du Sud, etc.). Les dimensions des cratères sont extrêmement inégales ; il en est qui sont simplement de faibles dépressions au sommet du volcan ; d'autres forment des bassins de 3000, 5000 et 6000 mètres de diamètre, et, entre ces extrêmes, on peut observer tous les degrés. Le cratère du Stromboli mesure 670 mètres ; celui du Vésuve, 620 ; celui de l'Etna, 700 environ; celui du Popocatepetl, 1700; celui de Kilauea (Hawaï), environ 5400 mètres de diamètre.

§ 2. matière formant les cônes volcaniques et division des volcan»

d'après les produits qu'ils rejettent. — La matière qui forme Ics côncs volcaniques est celle qui est rejetée pendant l'éruption et qui forme les^ courants, les strates, ou qui s'amasse dans l'intérieur du cratère, et se déverse ensuite circulairement pour s'accumuler autour du volcan et former plus ou moins vite une montagne. Les volcans ont été classés selon que la lave, le tuf ou les débris et sables volcaniques ont pris part à leur formation isolément ou tous ensemble.

Les cônes formés de lave doivent leur origine à la masse rocheuse, fondue, peu épaisse, qui a coulé du cratère et qui s'est étendue tout autour en un plan peu incliné. Ce mode de formation détermine des cratères très-plats, à pentes inclinées d'ordinaire de 3 à 10 degrés seulement, formés de couches de lave en nombre correspondant à celui des éruptions, peu inclinées, presque horizontales. Les grands volcans des îles Sandwich, le mont Loa et le mont Kea, l'un et l'autre élevés de 4350 mètres, sont de semblables cônes de laves à pentes de 6 à 8 degrés ; de sorte que le

Fig. 23. — Coupe des monts Loa et Rea (Hawaï).

mont Loa, à 600 mètres au-dessous de son sommet, a un diamètre de 4 milles allemandes. Les parois de ces deux cratères, dont un latéral (le Kilauea), tient le second rang pour ses dimensions parmi les volcans de la terre, présentent deux terrasses perpendiculaires formées de bancs de lave

horizontaux. — Ces laves apparliennent aux roches trachytiques ou aux roches hasalliques.

Mais les cônes de laves formés par les débordements successifs du cratère ne sont pas toujours aussi réguliers, aussi unis. Certaines laves, au

. Fig. 24. — Coupe du Kilauea en 1840.

Le plus grand diamètre est de 5,400 mètres, la profondeur est de 200 à 300 mètres.

contraire, sont si visqueuses et se solidifient avec tant de rapidité, qu'elles forment des masses très-escarpées sur les pentes desquelles les courants se solidifient en route, en formant des strates dont l'inclinaison est de 20, 30 degrés et plus.

Les cônes de tuf sont formés de masses de tuf pétries comme du mortier, ou de lapilli, de sables et de cendres mêlés d'eau chaude, rejetés par le canal d'éruption. Ils s'amassent d'abord en formant une sorte de mur autour de lui, et plus tard ils s'échappent comme des courants au-deesus des bords du cratère ainsi formés. A cause de l'état sous lequel elles se présentent, ces sortes d'éjections volcaniques ont besoin d'une plus grande pente de la couche sous-jacente, dans leur mouvement de progression, que les cônes que nous venons d'étudier. Elles forment donc des couches inclinées de 15 à 30 degrés. L'intérieur du cratère, dans ces volcans, est formé de semblables couches de tuf inclinées vers le canal d'éruption. Des volcans semblables résultent principalement des éruptions latérales de grands volcans situés à proximité de la mer.

Fig. 25. — Coupe d'un cftne de tuf.

Flg. 26. — Coupe d'un cône de débris.

(Ile de l'Assomption.)

La structure des cônes de cendres est semblable. Chez ceux-ci, l'inclinaison vers le centre des couches internes est due à ce que, à la fin de l'éruption, les explosions qui amènent les cendres diminuent de puissance; celles-ci retombent dans le cratère en roulant sur les pentes internes et peuvent le combler. Enfin, les cônes de sables et cendres volcaniques acquièrent la structure stratifiée lorsque leurs premiers produits tombent à quelque distance du canal d'éruption, en formant un banc circulaire sur lequel se déposent de nouveaux produits volcaniques en

manière de couches superposées, qui nécessairement ont deux pentes : l'une vers l'extérieur, l'autre vers l'intérieur. Le cap Misène, près de Naples, montre un bel exemple de ce mode de formation.

Les cônes formés de débris (Schutlkegel) sont dus à l'accumulation de produits volcaniques lancés du canal éruptif en direction perpendiculaire, quelquefois à une hauteur surprenante, qui retombent souvent dans les environs immédiats du cratère sous forme de blocs de lave, de bombes volcaniques, de lapilli, de sables et cendres volcaniques (voy. p. H6). Ces éléments forment des couches grossières ou fines, alternantes. Les fragments qui retombent s'amassent, avec le temps, pour former des cônes dont les couches ont une inclinaison de 35 à 45 degrés et dont les cratères sont étroits et escarpés (fig. 26). Les cônes de débris, dans les premiers temps de leur formation, sont noirs, mais ils prennent par degrés une coloration brun-rouge par suite de l'oxydation de l'oxydule de fer qu'ils contiennent.

Fig. 27. — Cône formé des matières volcaniques mélangées. t, cône de tuf; l, cône de lave ; se, cône de cendres et de scories.

Les cônes formés de matières volcaniques mélangées sont dus à des courants de lave et à des couches de déjections meubles plus ou moins puissants, stratifiés, qui peuvent être traversés de filons de lave. Ces filons de lave perpendiculaires remplissent en partie des fentes rayonnant du cratère qui, quelquefois, atteignent plusieurs centaines de mètres de long. Il n'y a aucune régularité dans la succession des divers matériaux qui forment les couches de ces cratères. Tantôt la partie inférieure du cône volcanique est formée de lave et sa partie supérieure d'éléments meubles (Etna) ; tantôt les bords du cratère sont formés de lave solide et la base de la montagne est composée d'éléments volcaniques meubles. C'est à cette classe qu'appartiennent la plupart des volcans, comme le Vésuve, l'Etna, les volcans de la région du Laach.

g d. Cratères ouverts par des courants de lave; montagnes volcaniques formées de laves. — La régularité des cratères et la forme normalement conique de ces volcans stratifiés subissent très-souvent une modification essentielle lorsque la lave arrivant dans le cratère et se cherchant une voie, arrache ou fond un de ses côtés et se précipite en un courant par la solution de continuité qu'elle a déterminée. C'est ainsi que se sont formés les cratères d'éruption ouverts d'un côté, figurant un fer à cheval, du

centre desquels partent des courants de lave souvent très-importants. L'île d'Ischia nous en présente un exemple : un courant de lave puissant, l'Arso, est sorti d'un cratère en fer à cheval, relativement petit et formé de déjections. C'est ce qui se répète dans la région du Laach, au Bausenberg, Ilochsimmer, etc., dans de nombreux cratères parasites de l'Etna et dans beaucoup de volcans d'Auvergne (fig. 28).

Fig. 28. — Les puys Noirs, Solas et de h Vaclie, en Aiiverjrne, avec le cralt-re ouvert en fer à cheval par les courants do lave.

Beaucoup des volcans stratifiés décrits au paragraphe précédent, principalement ceux qui sont formés de cendres, de débris ou de divers matériaux mélangés, sont le produit d'une seule éruption, souvent de peu de jours de durée; ils n'en possèdent pas moins des dimensions assez importantes, comme par exemple le Monte Nuovo près Naples, haut de 428 pieds, formé en deux jours seulement. C'est par la répétition d'éruptions semblables que se sont formées progressivement des montagnes volcaniques aussi puissantes que l'Etna.

Les ca.uses qui agissent dans la formation de ces montagnes volcaniques composées sont : 1° des éruptions répétées de masses considérables de fragments grossiers, sables, cendres, lapilli, qui déterminent non-seulement l'accroissement en hauteur du cône et l'élévation des bords du cratère, mais encore leur augmentation en solidité. Ces éruptions peuvent d'ailleurs être séparées par de longues périodes de repos; 2° des épanchements répétés de lave qui s'amasse aux points les plus bas des bords du cratère et forme des couches cohérentes et des courants qui se croisent ou se recouvrent en certains points, et qui peuvent ensuite être recouverts par des déjections meubles; 5" la formation de fentes radiales, dans lesquelles la lave est poussée du canal d'éruption, formant ainsi des sortes de filons qui donnent de la solidité au cône de cendres ou de fragments éruptifs; 4° l'éruption latérale de lave et la formation de cônes de fragments au pied ou sur les pentes du volcan plus ancien et plus élevé (cônes parasites), par suite du crevassement de ses parois. Dans les montagnes volcaniques élevées, la lave poussée dans le canal d'éruption n'atteint point le sommet du cratère ; il semble plutôt que