EAU

nombreux ruisseaux qui sillonueut les montagnes et iont l'un des plus beaux ornements de ces sites pittoresques.

Les eaux fournies par les glaciers ne forment qu'une fraction assez faible des eaux qui circulen t à la surface de la terr§; la plus grande partie est le résultat des pluies, des brouillards et des Tapeurs humides qui se condensent journellement. L'évaporation constante que produit l'action de la chaleur solaire est, du reste, Torigine commune de ces différents phénomènes atmosphériques. La masse des eaux ne change pas, il en résulte une des plus belles harmonies de la nature, qui consiste en ce que les eaux qui s'écoulent annuellement à la surface de la terre correspondent exactement à Tévaporation qui s'y produit.

Les eaux ne s'écoulent pas exclusivement à la surface du sol; elles s'infiltrent en partie dans le sol même, et suivant la disposition du relief, elles ressortent à des niveaux plus bas ou pénètrent dans Tintérieur de la terre. Dans le premier cas elles donnent naissance aux sources; dans le second, elles produisent des nappes d'eau souterraines qui alimentent les puits ordinaires et les puits artésiens.

On remarque dans le& pays où les couches du terrain sont horizontales, que les sources d'un même canton sortent toutes au même niveau. Ce fait résulte de ce que les eaux s'infiltrent dans rintérieur de la terre, jusqu'à ce qu'elles rencontrent une couche imperméable, à la hauteur de laquelle elles se portent au dehors. On observe la même règle dans les puits, et l'on donne le nom de nappe d'eau à ce niveau général. Dans les contrées à couches inclinées, les sources sortent du côté où les couches plongent ; il n'en existe que fort peu , ou même point, du côté où elles présentent leurs tranches.

Eanz minérales. — L'origine des eaux minérales est la même que celle des sources ordinaires qui sourdent à la surfece de la terre ; elles sont également dues à des eaux infiltrées à travers les fissures du sol ; seulement ces eaux jpénètrent à des profondeurs plus ou moins considérables, et remontent

à la surfiBice par des puits artésiens naturels Ces fissures iorment des espèces de siphons dans lesquels les eaux, obéissant à la pression qu'elles supportent, reprennent leur niveau. Dans le long trajet que ces eaux ont parcouru dans Tintérieur de la terre, elles se sont chargées des éléments qui leur donnent les propriétés qui les rendent si précieuses pour l'humanité et pour les pays qu'elles enrichissent. C'est également dans ce trajet que les £uux thermales acquièrent la température qui les distingue. La terre ayant une chaleur propre, qui augmente de 1 degré environ par 32 à 35 mètres, les eaux thermales ont une température correspondante h la profondeur d'oii elles proviennent : les eaux d'Ax , dans l'Ariége, qui ont une température de 75 degrés, doivent pro*venir d'une profondeur de 2,500 mètres environ. La température des eaux fournies par les puits artésiens met cette loi dans toute son évidence; celles du puits de Grenelle, par exemple, qui s'élèvent de 548 mètres, ont une chaleur constante de 28 degrés. La température du soi, à 20 mètres de profondeur, étant à peu près de i2 degrés sous le climat de Paris y l'augmentation de chaleur est de 16 degrés pour 548 mètres : elle correspond à 1 degré pour 33 mètres.

Suivant la pression qu'elles supportent , les eaux thermales sortent lentement et tranquillement à la surface du soi , ou jaillissent à une certaine hauteur. Les plus remarquables parmi ces dernières sont celles de la vallée de Rikum, au nord* est de Skaibot, en Islande; elles sont en assez grand nombre , et portent les noms de geyser ou geysir^ dérivés du mot Scandinave geysa^ qui veut dire jaillir. Les phénomènes qui se rapportent aux geysers ont été étudiés avec beaucoup de soin par M. Descloizeaux ^ Nous pensons qu'on lim avec intérêt les détails qu'il donne sur cette importante question de géologie ; nous les ferons connaître en partie , comme cora-

• Observaliofu physiques et géologiques sur les principaux geysers d'Islande par M. A. Descloizeaux [Annexes de cMmi» et de physique, iroisiëme aérie, t-XlX. p. 444.1647).

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piément de la description minéralogique des eaux minérales.

C*est également à la pression qu'est due la hauteur à laquelle les eaux remontantes s'élèvent dans les fontaines artésiennes. La nappe d eau souterraine qui alimente les puits de Tours, de Paris, de Lizieux et d'Elbeuf, en offre un exemple remarquable. La hauteur à laquelle les eaux sou* terraines s'élèvent au-dessus du sol est complètement en rap« port avec le relief du terrain; c'est Tétude circonstanciée de ees niveaux relatifs qui a donné à M. Arago , jusqu'au moment où ses prévisions se sont réalisées, la certitude que le puils de Grenelle fournirait des eaux remontantes.

Les eaux minérales se présentent dans deux oonditions différentes, qui constituent deux catégories bien distinctes.

Les unes sont le résultat de la décomposition naturelle des roches, et possèdent une tempiérature analogue à celle du sol qui les produit; les autres, arrivant des profondeurs de la terre, sont toujours thermales^ leur température est en rap-^ port avec les profondeurs d'où elles proviennent. Souvent, toutefois, elle est de beaucoup inférieure à la température qu'elles devraient posséder, ce qui tient à ce que les eaux minérales se sont mélangées avec des eaux douces dans le trajet qu'elles ont dû faire pour arriver à leur point d'émergence.

Les eaux minérales résultant de décomposition naturelle des roches sourdent de tous les terrains, sans qu'on puisse y reconnaître de loi. Cependant on peut dire «que, contrairement à ce qui a lieu pour les eaux minérales thermales, elles sont plus fréquentes dans les terrains assez modernes. Le terrain houiller, le calcaire jurassique, les teriains crétacés fournissent très^souvent des eaux possédant des propriétés médicinales très-prononcées par la présence de sulfates, notamment de sulfate de magnésie, de sulfate de soude et de sulfate de fer. Ces sels en général sont le résultat de la décomposition des pyrites de fer qui existent en abondance dans les couches argileuses que renferment ces terrains; les pyrites, eo se déoompoftani, donnent de Tacide eulfurique, ^jui, réar

gissant sur le fer des pyrites et sur les roches argilo-calcaires, produisent des sulfates de nature différente. Ces sels sont ensuite entraînés par les eaux qui traversent le sol, et donnent naissance aux sources minérales de cette nature. Les eaux de Gransac, dans le département de'FÂveyron, les eaux de Sediitz en Bohême, sont le résultat de réactions semblables. Ces derniers prennent naissance dans le terrain de transition.

Les terrains modernes ont aussi des eaux minérales sulfureuses, quoique cette nature d*eau appartienne plus spécialement à la catégorie des eaux thermales. Elles sont le résultat de la décomposition de la pierre à plâtre (sulfate de chaux) par des matières organiques. Un des exemples les plus remarquables de cette nature d'eau est fourni par les eaux d'Enghien , près Paris. Le sous-sol est formé par le terrain de pierre à plâtre de Montmartre ; il est recouvert dans la vallée d'Enghien par un banc de tourbe que l'on voit sur tout le pourtour du lac, qui donne à cette vallée un caractère si pittoresque. Ces deux roches, sous Faction continue des eaux stagnantes des marais tourbeux, réagissent l'une sur l'autre, se décomposent, et donnent du sulfure de calcium, qui produit de l'hydrogène sulfuré. Les dégagements de ce gaz sont nombreux ; on le voit môme apparaître à la surface du lac en petites bulles ; dans quelques points elles sont plus abondantes, et produisent les sources exploitées à l'établissenaent.

Les eaux d'Enghien sont plus sulfureuses que la plupart des eaux minérales des Pyrénées, dont Faction est cependant beaucoup plus énergique. Cette diflférence résulte du mode de combinaison du soufre; à Enghien, la sulfuration est pix)duite par l'hydrogène sulfuré, tandis qu'à Luchon, Baréges et Cauterets, elle est le résultat de sulfures alcalins. Cette différence remarquable est un des caractères essentiels qui distinguent les eaux minérales par décomposUion, des eaux minéralisées dues aux phénomènes intérieurs du globe.

Ces dernières eaux, que j'appellerai, pour les distinguer, eaux minérales thermales^ se trouvent dans des conditions de

gisemeat remarquables. Elles sont toujours situées dans les pays de montagnes dont le sol est en partie formé de roches cristallines. Si elles ne sourdent pas directement de ces terrains, elles paraissent avoir des relations avec eux ; fréquemment aussi elles existent près de la ligne de contact dés terrains cristallins et des terrains neptuniens qui les recouvrent. Sous ce rapport, les sources d'eaux minérales thermales présentent des analogies remarquables avec les filons métallifères. Elles arrivent au jour à travers de longues cheminées, analogues aux fentes qui ont servi de matrices aux filons. Elles se prolongent également à travers tous les terrains, jusqu'aux parties de la terre où elles vont puiser les éléments qu^elles charrient ensuite à la surface, au moyen de courants d'eau, de vapeurs et de gaz. Si les filons fournissent à l'industrie du plomb, du cuivre ou de l'argent; les sources minérales donnent de l'acide borique, comme les lagoni de Toscane, du sel ou de la soude, comme les sources de Kreutznach et de Vichy. Quelques-unes même produisent de l'arsenic, du bitume, du soufre, de l'agate, des pyrites, et plusieurs autres minéraux ; l'on pourrait peut-être, en consultant cette analogie, définir les sources minérales des filons d'eau chargés de substances minérales.

Régime des tonrces minérales. — Un des faits les plus intéressants, qui prouve que les sources minérales communiquent à un réservoir souterrain où elles empruntent leurs éléments salins, c'est que leur régime est régulier 4- La quantité d'eau qu'elles débitent, quand on peut isoler les eaux douces des eaux minérales, est à peu près constante, et leur température n'éprouve que des variations très-légères , du moins pour la plupart d'entre elles.

Les expériences de Carrère constatent qu'en 1754, la températm^e des sources ^d'Âx, dans les Pyrénées, était de 75 degrés, exactement la même que celle d'aujourd'hui. Un fait observé très-récemment par M. François, ingénieur en chef des mines, nous apprend en outre que, lorsque le débitet la

et SkUl lONbtALBS.

température changent, ces modifications au r%itne des sources thermales tiennent souvent à des causes accidentelles.

La température de la source dite de la Grande-Grille, à Vichy, avait été trouvée en 1775, par Lasonne, de 42^; le débit, alors mal connu , était supérieur à 10,000 litres par vingtrquatre heures. M. Berthier avait constaté, par des expériences suivies en 1820, que la température de cette source était alors de SO"", et la quantité d*eau de 15,500 litres. Depuis cette époque, on s'est aperçu d'un changement graduel dans le régime de la source delà Grande-Grille. Dans un jeaugeage que j'ai été chargé de faire dans le mois d'octobre 1852, le débit était réduit à 8,500 litres, et sa température était seulement de ZSi^. M. François, ingénieur en chef, ayant été chargé de reprendre le captage de cette belle source dans les premiers mois de cette année (1854), a reconnu qu'il s'était fait un champignon d'arragonite à la base de cette source, qui en obstruait le canal d'émission. Il a pu, grâce à des procédés particuliers, faire enlever ce dépôt, et bientôt le débit de la source est monté, de 8,500 litres, à 96,320 litres par vingt-quatre heures. Sa température est revenue à 42*, précisément la même qu'elle marquait vers 1775.

Les différentes sources de Vichy, au nombre de huit, offrent une régularité analogue. Celle du Puits-Carré n'a pas même présenté *la diminution accidentelle que je viens de signaler à la Grande-Grille, et son débit, à son point d'émergence, a été trouvé, en 1 775 comme en 1852, de 172,000.

La quantité d'eau versée chaque jour par les sources de Vichy est de 630,000 litres, correspondant à 69,678 kilogrammes. Si on calcule, d'après la composition moyenne des différentes sources de Vichy, la quantité de matières minérales que ces eaux amènent à la surface de la terre, on reconnaît qu'elle est environ de 5,000 kilog. par jour, et qu'elle dépasse 2 millions de kilogrammes par an. Cette grande proportion de matières minérales rend suffisamment compte des propriétés incrustantes des eaux minérales.

BAtJl UniËRALBS. " (R

La régularité dans le régime des eaux minérales est toutefois troublée, quand il se produit de grands phénomènes naturels qui peuvent porter des perturbations sur les réservoirs souterrains qui alimentent les eaux minérales, ou sur les canaux à travers lesquels elles arrivent à la surface. Ainsi, la température des sources de Bagnères-de-Luchon augmenta tout à coup de 41,6 centigrades en 1775, lors du tremblement de terre de Lisbonne.

Claiilleatioti des ionroet d*Miuc tuinérales. -^ Il résulte des détails que nous venons de donner qu'il existe deux groupes différents dans les eaux minérales, savoir : les eaux minérales par décomposition, que nous désignerons sous le nom d'eaux minérales firmdes^ et celles que Ton peut considérer comme des eaux minérales natives, toujours chaudes, auxquelles s'applique spécialement l'expression de thermale.

Les principales divisions que Ton peut admettre dans les eaux minérales appartenant à la seconde catégorie, celles qui offi^nt, sous le rapport de leur origine, de l'analogie avec les filons, sont les suivantes :

Eaux acidulées y contenant une forte proportion d'acide carbonique.

Emx aka^es on Mtreuses,

Baux salines. Ces dernières contiennent ordinairement du sel gemme, du sous-carbonate et du sulfate de soude; quelquefois du brome et de Tiode. Les eaux de Kreutznach, dans la Prusse rhénane, en ofTrent un exemple.

Eaux sulfureuses.

Baux ferrugineuses earbofiaîées.

Ces cinq espèces d'eaux peuvent être réunies en deux groupes naturels et généraux qui sont :

Lat eaux ntlflireiuM* ;

Lm eaïuc alcalines.

Les premières sont essentielles aux terrains anciens; on ne les trouve que dans les pays de montagnes : telles sont les eaux de Luchon, de Baréges, de Caulerets, etc., dans les

Pyrénées; les eaux de Louéche, d'Uriage, dans les Alpes. Les eaux alcalines appartiennent à des terrains plus modernes. Les eaux de Plombières et deLuxeuil, dans les Vosges, sortent des terrains de transition. D'autres paraissent en relation avec les terrains volcaniques, ou du moins se trouvent dans des pays où les volcans anciens se montrent à chaque pas. Les eaux de Bade, de Weissbade, d*Ems, de Vichy, du Mont-Dore, appartiennent à cette dernière catégorie. Les montagnes Noires, où le basalte domine, forment dans le pays de Bade les sites les plus pittoresques. L'établissement de Vichy est Sur les pentes mêmes des terrains volcaniques du Puy-de-Dôme. Celles du Mont-Dore sont dans une position analogue. J'ajouterai que Tacide carbonique, dont les dégagements sont nombreux dans les contrées volcaniques, existe avec abondance dans les eaux minérales alcalines. Le puits de la Grande-Grille à Vichy, que j'ai cité plus haut, donne au moins deux litres de gaz par litre d'eau ; le dégagement journalier d'acide carbonique peut donc être évalué au minimum à 180,000 litres.

11 y aurait peut-être lieu de séparer, comme formant une catégorie spéciale, les eaux salines^ bien qu'elles fournissent du carbonate de soude et du sel. Leur gisement est, en effet, plutôt en rapport avec certains porphyres qu'avec les terrains granitiques et les terrains volcaniques. Les sources de Kreutznach, dans la Prusse Rhénane, de Moyen-Moutiers, dans les Vosges, sont l'une et l'autre à la proximité des porphyres du grès rouge.

Les sources minérales se trouvent dans beaucoup de contrées, mais la France est la contrée où elles sont les plus variées et les plus nombreuses; on en compte 750, pour la plupart exploitées. Elles appartiennent aux deux grandes catégories que nous avons signalées. Elles sont groupées dans les Pyrénées, les Alpes, les Vosges, en général sur les pentes des montagnes anciennes et des montagnes volcaniques qui occupent le centre de la France.