Quelques mots sur les- retumbos

Les retumbos constituent une variété de faits sismîques et volcaniques ou un de leurs effets, que Dollfus et de Montserrat ont à lort regardés comme dus

à des causes purement électriques, et ne se manifestant, du moins quand ils se produisent en dehors des chocs, qu'au voisinage des cônes isolés et couverts d'une végétation puissante, et encore seulement alors qu'ils sont enveloppés de nuages épais. Or ceux de San-Jacinto, montagne volcanique absolument pelée près de San-Salvador, ne peuvent cadrer avec cette hypothèse. Pour moi, en dehors de ceux qui accompagnent les tremblements de terre et les éruptions, les retumbos isolés doivent être, sans conteste, regardés comme produits dans les profondeurs par un travail volcanique ou sismique avorté, quelle qu'en soit du reste la cause, et impuissant à produire une secousse de tremblement de terre ou à faire sortu* des laves au dehors, quand ils se présentent dans les régions situées au-dessoys d'un volcan éteint, ou encore lorsqu'ils sont le prélude de l'apparition d'un volcan en un point nouveau, avant que les forces à mettre en jeu, pour y parvenir, aient acquis pour cela une intensité suffisante.

On doit s'attendre a priori à voir les retumbos obéir aux mêmes lois statistiques que les séismes. Mais cela n'est encore pour moi un résultat acquis que dans le cas de la répartition diurne-nocturne.

35. — Considérations sur la proximité des volcans et des océans et sur

le noyau fluide interne.

Admettant comme démontré, dans l'état actuel de nos connaissances, l'état fluide interne de notre planète, cherchons à la suite de la géologie moderne à nous rendre compte des faits remarquables précédemment exposés, quant

aux relations des failles volcaniques avec le rivage maritime au Centre- Amérique.

Tant à l'époque actuelle que pendant les périodes tertiaire et quaternaire, et cela sur toute la surface du globe (une seule exception importante, celle de rOuyûne Kholdonghi, Mandchourie), les volcans se sont constamment disposés soit en files plus ou moins rectilignes le long des rivages des grandes nappes d'eau, océans, mers intérieures et grands lacs, c'est-à-dire le long des bords des dépressions notables de l'écorce terrestre, soit au sein même de la mer en chapelets d'îles brûlantes. C'est là un fait incontestable d'observation historique et géologique, que l'on a expliqué par deux théories principales, celle de l'infiltration de ces masses d'eau (conmie annexe celle de l'infiltration des eaux thermales ou de celles qui imprègnent les roches par capillarité) jusqu'au contact des laves fluides internes et l'hypothèse du refroidissement amenant le retrait de l'écorce et son plissement au droit des rivages.

Dans la première hypothèse, l'eau de mer traversant l'écorce terrestre sousjacente et élargissant même les voies d'accès par des phénomènes de dissolution, finit par arriver en masse au contact des laves fluides du noyau central, ce qui donne naissance à des phénomènes chimiques et mécaniques d'une énergie suffisante pour secouer l'enveloppe et même la rompre en donnant lieu aux volcans. Dans le cas de rupture on conçoit facilement que l'eau se décomposant à ce contact dans des espaces libres très restreints, les gaz produits doivent rapidement acquérir une pression largement sufQsante pour faire monter les laves centrales incandescentes, en les forçant à se frayer une. route par les explosions successives dues à la brusque décomposition de l'eau, d'où les tremblements de terre et les éruptions volcaniques. Cette séduisante et assez ancienne théorie, soutenue par de nombreux savants : Fouqué, Bete Jukes, Richtofen, Cari Vogt (quoique cependant ce dernier regarde ironiquement la croyance au feu central comme un simple souvenir atavique des théories infernales), etc., a rencontra quelques objections; celle de Gay-Lussac et de Ch. Sainte-Claire Deville, déjà détruite, est relative à ce fait que l'on ne rencontrerait pas dans les déjections volcaniques de tout genre tout ce qui devrait s'y trouver en conséquence de la composition de l'eau de mer. Fouqué y a répondu après ses missions à l'Etna et à Santorin par des considérations chimiques qu'il ne m'appartient pas de juger, vu mon incompétence. On a objecté les cent et quelques kilomètres qui séparent tels volcans des rivages. Mais on peut se demander si cette distance n'est pas très petite par rapport à l'épaisseur parfaitement inconnue de l'écorce et pour laquelle les évaluations les plus diverses ont cours. Enfin l'objection de Contejean n'a pas encore été réfutée : comment

se fait-il que, dans la plupart des éruptions, l'émission de vapeurs précède celle des laves au lieu de la suivre, comme elle devrait faire si l'eau était la cause déterminante du phénomène éruptif ?

Quoi qu'il en soit, la théorie des infiltrations, plus ou moins modifiée, conserve de nombreux partisans, car elle explique assez bien, à première vue tout au moins, la proximité des volcans et des rivages. L'autre, celle du refroidissement, est obligée pour cela de recourir à un artifice en admettant que les grandes fractures de l'écorce doivent se produire entre les continents et les océans et non ailleurs. Il est toutefois plus exact de dire que maintenant on a renversé l'ordre des facteurs en disant que les dépressions générales sont limitées précisément par les principales lignes de fracture ou de ridement. Dès lors c'est le long de ces lignes que doivent apparaître les volcans, car les laves auront toujours tendance, si elles viennent du milieu fluide, à s'épancher par les voies qui lui sont ouvertes là et non ailleurs.

Je vais maintenant chercher à montrer qu'en admettant l'inégalité d'épaisseur de la croûte terrestre au droit des océans, soupçonnée par Herschell, et mise en lumière par Paye et d'autres, cette proximité des limites des dépressions externes et des lignes de feu peut s'expliquer simplement.

Mais comme l'hypothèse de la fluidité du noyau central est la base des théories volcaniques et sismiques en cours, et que de plus elle semble pour les théories cosmogoniques et géologiques une arche sainte à laquelle il est presque défendu de toucher, je me permettrai d'en dire quelques mots. Elle rentre trop directement du reste dans notre sujet pour être passée sous silence. Je réserve à une note spéciale le résumé des discussions y relatives. On est arrivé à cette hypothèse à la suite de la brillante cosmogonie de Laplace, et on doit reconnaître que la formation du système solaire par la condensation progressive de là nébuleuse primitive, l'apparition des anneaux qui donneront plus tard naissance aux planètes et à leurs satellites, etc!.. est une théorie, qui, surtout depuis son perfectionnement par Paye, et malgré quelques exceptions de détail, quant à la grandeur et au sens de la rotation de certains éléments du système, rend parfaitement compte de la constitution dudit système, ou pour mieux dire est adéquate à son sujet, partant possible, tant qu'on n'aura pas trouvé mieux, et la théorie plus récente de l'agglomération météorique n'est pas faite pour l'ébranler beaucoup. Mais ce n'en est pas moins une hypothèse, rien de plus, et quelque grande que soit sa probabilité, on ne doit l'accepter qu'autant qu'on ne pourra en trouver de meilleure expUquant les quelques anomalies reconnues. La loi de l'accroissement de la température avec la profondeur est venue la corroborer, et, en généralisant les observations, on en a conclu la fluidité

du noyau terrestre central en regardant les laves volcaniques et leur uniformité relative de composition à une époque géologique donnée, comme preuves décisives de cette déduction. Mais les objections n'ont point manqué. La fameuse discussion entre Hopkins et Delaunay, et les travaux de Thomson, H. Darwin, Fisher, David Forbes, Roche, etc.. en font foi. De nombreux travaux, étayés sur les valeurs de la précession et de la nutation, montrent que le problème qui consiste à en déduire la valeur du rayon du noyau fluide, est susceptible d'admettre diverses solutions, dans l'état actuel de .la science, solutions comprises dans d'assez grandes limites. La mécanique des fluides et surtout celle des corps à l'état visqueux, ne sont pomt assez avancées pour qu'on puisse savoir au juste ce qui peut bien se passer dans une masse aussi considérable que la terre, et animée de la vitesse énorme que l'on sait ; et en effet on a vu quelle perturbation a produite dans les idées reçues la découverte de ce fait extraordinaire que la vitesse de rotation du soleil est légèrement variable avec la latitude suivant une loi jusqu'ici empbique et mal connue. Rien ne nous empêche donc de croire que la terre à l'état de nébuleuse a dû présenter le même phénomène. En admettant cela on voit bien que l'enveloppe n'a pu se former que très lentement et en subissant des torsions et des bouleversements gigantesques. Une fois le refroidissement suffisant, l'enveloppe solide formée n'a pu tourner que suivant la loi d'égalité de rotation angulaire de tous ses pomts, mais peut-on dire que la masse interne soit dans le même cas? Nous n'en savons rien, et c'est même peu probable ; s'il est vrai qu'avec le temps ce cas limite doive être atteint, nous ne pouvons affirmer qu'il en soit actuellement ainsi. Et en effet, que le soleil soit à l'état de fluides élastiques, soumis à des pressions et à des températures énormes, et qui défient non-seulement nos mesures, mais même nos conceptions physiques, ou que la terre possède un noyau central dans un état quelconque de fluidité ou de viscosité, dans l'un ou l'autre cas, si l'on admet la formation de ces deux astres par la condensation progressive et de la nébuleuse principale et de l'un de ses anneaux, la loi des aires nous conduit fatalement à admettre que les couches internes doivent, au moins pendant une certaine période, posséder une vitesse de rotation plus grande que celle des couches externes. Cette période prendra fin ou aura pris fin, quand par suite des frottements des unes sur les autres, celles de plus grandes vitesses auront communiqué une partie de leur force vive à cefles de plus faibles vitesses qui leur servent pour ainsi dire de frein, et dont le mouvement tendra à s'accélérer aux dépens de celui des premières. Mais il faut bien voir que cette tendance à l'égalité de vitesse angulaire est successive, tandis que le refroidissement étant continu, ainsi que la diminution de volume

de la masse qui en est la conséquence, quelque lente qu'elle puisse être d'ailleurs, il s'ensuit que d'après la loi^des aires l'accélération des couches internes, par rapport aux couches externes, produira un effet, continu opposé aux réactions réciproques qui tendent à donner lieu à cette égalité de vitesse de rotation. Par conséquent, tant que toute la masse ne sera pas solidifiée, l'égalité de vitesse angulaire ne peut être atteinte et doit être regardée comme un cas limite, ou pour mieux dire asymptotique vraisemblablement. Ces considérations, admises par le P. Secchi, nous montrent que la formation de la couche solide externe a dû être beaucoup plus longue qu'elle n'eût été sous la seule influence du refroidissement, et c'est là un élément dont il n'a jamais été tenu compte, que je sache du moins, dans les calculs relatifs au temps nécessité par cette formation (Fourrier, Helmholtz). L'idée que des couches internes peuvent posséder une vitesse de rotation supérieure à celles de couches externes est en quelque sorte corroborée expérimentalement par l'observation des taches du soleil ; les sauts en avant, les mouvements en latitude et en longitude des masses éruptives lors de leurs grandes perturbations, en font foi. Enfin le capitaine Boulangier (Etudes sur le relief du sol) est arrivé pour la masse fluide interne, mais en se basant sur des considérations théoriques toutes différentes, sur lesquelles je n'ai pas à me prononcer^ à des conclusions tout à fait analogues.

La pensée que les diverses parties visqueuses de l'intérieur de la terre ne sont peut-être point animées de vitesses exactement proportionnelles à leurs distances à l'axe fictif de rotation, ouvre un vaste champ aux théories sismiques et volcaniques ; c'est là où je voulais en venir. On conçoit en effet que dans cette hypothèse nous avons là une masse non plus invariable, mais au sein de laquelle des mouvements très complexes doivent se produire. Il semble démontré que dans les fluides toutes les fois que des couches ou des nappes contiguës possèdent des vitesses différentes, il en résulte des mouvements giratoires ou tourbillonnaires. La masse terrestre centrale sera donc brassée par de semblables mouvements d'une énergie considérable. Il pourra très bien arriver ainsi que la vitesse de rotation de la première couche fluide différant sensiblement de celle de l'écorce, il se produira à leur contact des frottements assez considérables pour faire varier momentanément l'épaisseur de celle-ci par suite de la transformation de la force vive en chaleur. Cette diminution, par suite de la différence des roches de la couche ainsi entamée, ne sera pas uniforme, et on voit que ces variations d'épaisseur, quoique n'empêchant pas, mais retardant seulement la solidification progressive de la masse de l'extérieur à l'intérieur, produiront des mouvements tumultueux, des coups de bélier, etc., en raison

de la différence des vitesses de rotation, c'est-à-dire du mouvement relatif des masses fluide et solide en contact.

Revenons à ce qui se passe dans le soleil pour arriver à nous rendre compte de l'état interne de notre planète, mode de raisonnement parfaitement légitime, si on admet l'hypothèse de Laplace.Les éruptions formidables qui se produisent sur cet astre indiquent des transports de matière de l'intérieur à l'extérieur, non suivant la direction du rayon, mais en avant par rapport au mouvement moyen de rotation, je dis moyen, car la rotation solaire varie notablement suivant le parallèle sur lequel on choisit une tache pour en déduire sa valeur. C'est ce que prouvent les études de Carrington et de Spôrrer sur les mouvements en longitude et en latitude des taches et des phénomènes accessoires. S'il en est ainsi dans l'intérieur de la terre, les masses qui tendront à monter à la surface sous l'influence des causes inconnues, mais dont nous n'avons pas à nous préoccuper, se heurteront obliquement à l'écorce, d'où production de séismes et de phénomènes éruptifs s'il y a une issue. On voit ainsi comment tout se tient dans la nature et comment l'étude de la constitution du soleil, si imparfaite encore cependant, est appelée à jeter un grand jour sur le milieu qui est à nos pieds et qui pour être plus rapproché de nous est peut-être moins accessible que l'astre central de notre système à nos moyens d'investigation.

Nous sommes ainsi sur la voie d'une cause de séismes et d'éruptions volcaniques. Mais on peut en trouver une autre basée soit sur une inégale épaisseur de la croûte terrestre au droit des mers et des continents, théorie soutenue par Faye pour faire concorder les mesures géodésiques exécutées avec les oscillations pendulaires ou les déviations de la verticale, soit sur un plissement général au droit des rivages océaniques (théorie géologique de Vélain, de Lapparent, Stanislas Meunier, etc...), l'une et l'autre hypothèse nous donnant le même résultat, c'est-à-dire un ressaut de l'écorce, et c'est ce qui va nous servir.

Soit HA'A la surface de la mer, AC celle de son fond, et AB celle d'un continent dans une section perpendiculaire à la direction générale du rivage. Il ne s'agit là, bien entendu, que d'une représentation purement schématique. On peut regarder comme probable qu'à une époque donnée la surface de séparation de l'écorce terrestre et du noyau central, ou mieux la surface d'une couche de température et de viscosité déterminées, sera fonction de la surface BAC, l'inégale conductibilité des roches et de l'eau pour la chaleur lui faisant refléter intérieurement les grands accidents généraux de la surface du sol, océans profonds ou masses continentales. M. Faye pense que cette différence d'épaisseur peut seule expliquer les résultats des mesures géodésiques et une répartition de

la masse qui fasse équilibre aux montagnes. Les objections de M. de Lapparent ne me semblent pas avoir ébranlé fortement cette différence d'épaisseur. Mais si on donne raison à ce dernier en prenant des épaisseurs égales, on arrive cependant à admettre un plissement de Técorce au droit des rivages des grandes mers par la considération seule du retrait dû au refroidissement et par suite à cette théorie moderne de la permanence des grandes dépressions océaniques à travers les âges géologiques, torsion tétraédrique de Lowthian Green, grandes lignes de corrugation de Darwin et autres géologues, etc. C'est tout ce quHl me faut, le ressaut K subsistant. On voit immédiatement que la ligne Kv est pour l'enveloppe une ligne de moindre résistance, d'après la théorie de la résistance des matériaux. Il y aura donc là tendance à formation de failles et par suite à éjection de matières \isqueuses sous l'action de là force de compression due au retrait. Nous aurons donc un volcan V, lorsque les

actions mises en jeu auront acquis une intensité suffisante. Si plus tard, par suite d'autres actions géologiques, ou simplement du lent refroidissement du globe par exemple, le continent s'élève, le rivage prenant la position A', le point K se transportera progressivement dans la même direction en K', parce que la masse SS'KK' tendra à redevenir fluide, car la masse océanique, qui s'oppose plus à la dispersion de la chaleur interne que la masse continentale, s'est éloignée. La ligne de moindre résistance suivra donc le même mouvement et

viendra en K'V, et le volcan V s'éteindra pour faire place au volcan V. Nous expliquerions ainsi le mouvement simultané vers l'ouest des lignes volcaniques et du rivage du Pacifique au Centre-Amérique depuis de longues périodes géologiques (voir no 26). Il est évident que cela suppose un océan dont les côtes tombent à pic, sinon le ressaut KS ne serait pas suffisamment accusé pour produire de tels effets. Ce serait pour cela qu'en Amérique la côte raide du Pacifique est jalonnée de volcans, tandis que celle en pente douce de l'Atlantique ne l'est pas.

Si de plus le noyau central est, comme nous le supposons, le théâtre de courants, de tourbillonnements, etc., propriété générale de tous les fluides en / / y I

mouvement, s'il est soumis à une marée lunaire, fait vraisemblable, eu égard aux statistiques données précédemment, il y aura des chocs en ces régions KM, qui seront fréquemment agitées par des tremblements de terre se manifestant sur la côte. Ces mouvements internes sont peut-être dus à une cause qui a été émise il y a longtemps, mais que l'on n'a pas suivie jus(iu'à ses dernières conséquences, je veux parler de la marée lunaire des masses fluides centrales. Or nous savons que si la densité de l'eau de mer atteignait une certaine valeur, si les océans étaient par exemple remplis de mercure, l'action de la lune et du soleil, au lieu de se traduire pour la surface de l'ellipsoïde liquide par une intumescence dont le mouvement est lié à celui de ces astres, produirait dans ce cas hypothétique un réel transport de matière. Or la densité et là viscosité du noyau central permettent peut-être la production à l'intérieur du globe d'une marée de cette nature, car la densité qui sépare ces deux espèces de marées a une valeur qui nous est tout à fait inconnue, car elle est fonction de coefficients qui représentent l'état moléculaire des fluides visqueux et sont par suite encore mal déterminés. Dans cette supposition les matières en mouvement rencontreront un obstacle en K. Il s'y produira des espèces de remous, surtout si la dépression maritime se trouve à l'est de la masse continentale (ce n'est point le cas de la côte orientale du Pacifique), et nous nous en apercevrons par la fréquence des tremblements de terre. On conçoit de même que ces phénomènes seront d'autant plus accusés que la pente sera plus abrupte le long du rivage considéré. Un long chapelet d'Iles produira de la même façon un sillon dans la surface intérieure de l'écorce terrestre, ou pour mieux dire dans les surfaces d'égale viscosité, et nous aurons une chaîne de volcans insulaires et sous-marins. De même enfin une lie isolée au milieu de l'Océan ou un plateau sous-marin pourront donner lieu pour ces surfaces à une sorte d'ombilic, où les matières centrales viendront tourbillonner et fonder un volcan isolé au milieu de la mer. Notons que dans le diagramme que donne Paye de la section

de la terre par le parallèle de 30<>, on rencontre des ressauts qui correspondent précisément à des régions sisraiques ou volcaniques, l'Afrique du Nord, l'Arabie, le golfe Persique, le Cachemire (dans ce cas l'absence d'océan serait compensée, quant à la possibilité de formation du ressaut interne, par la grandeur de la masse de la chaîne himalayenne par rapport à l'Inde péninsulah*e), le Mexique et les Açores. Ce serait une confirmation des idées précédentes.

Enfin ne peut-on donner, comme preuve à l'appui des mouvements internes de la masse terrestre fluide, les variations diurnes de la position de la verticale en chaque lieu, suivant la position de la lune, variations dont l'étude commence à peine et qui accuseraient ainsi les variations dans l'attraction des masses sous-jacentes (G.-II. Dan^ln)?

Telles sont les considérations qui peuvent jusqu'à un certain point servir à expliquer le voisinage constant des volcans et des côtes, ainsi que leur progression simultanée et dans le même sens que j'ai mise en lumière au Centre- Amérique, et je tiens seulement à revendiquer l'usage que je fais de la forme brisée du profil de l'écorce terrestre, acceptée maintenant par nombre de géologues, en m'en prévalant pour y faire choquer le sommet de l'intumescence maréique lunaire, si toutefois dans l'avenir la continuation des calculs de Perrey confirme nettement sa première loi, celle de l'influence du passage de notre satellite au méridien des régions à tremblements de terre.