Chapter 12

Je pense que ces montagnes basaltiques doivent être classées avec les cratères de soulèvement; il importe peu que les enceintes aient été ou non complètes autrefois, car les segments qui en subsistent aujourd'hui ont une structure si uniforme que, s'ils ne constituent pas des fragments de véritables cratères, on ne peut pas les classer parmi les lignes de soulèvement ordinaires. En considérant leur origine, et après avoir lu les ouvrages de M. Lyell[19] et de MM. C. Prevost et Virlet, je ne puis croire que les grandes dépressions centrales aient été formées par un soulèvement en forme de dôme, provoquant le cintrage des couches. D'un autre côté il m'est bien difficile d'admettre que ces montagnes basaltiques ne soient que de simples fragments du pied de grands volcans dont le sommet aurait été enlevé par explosion, ou plus vraisemblablement englouti par affaissement. Ces enceintes ont parfois des dimensions tellement colossales, comme à San Thiago et à Maurice, et on les rencontre si souvent, que je puis difficilement me résoudre à adopter cette explication. En outre, la simultanéité fréquente des faits que je vais énumérer me porte à croire qu'ils ont, en quelque sorte, un rapport commun que n'implique ni l'une ni l'autre des théories rappelées plus haut: en premier lieu, l'état ruiné de l'enceinte qui démontre que les parties actuellement isolées ont été soumises à une dénudation puissante, et tend peut-être, en certains cas, à démontrer que l'enceinte n'a probablement jamais été fermée; en second lieu, la grande quantité de matière éjaculée par la partie centrale de l'île après la formation de l'enceinte ou pendant la durée de cette formation; et en troisième lieu, le soulèvement de l'île en masse. Quant au fait que l'inclinaison des couches est supérieure à celle que devraient offrir naturellement les fragments de la base de volcans ordinaires, j'admets volontiers que cette inclinaison a pu augmenter lentement par le soulèvement dont les nombreuses fissures comblées ou dikes donnent à la fois la preuve et la mesure, d'après M. Élie de Beaumont; théorie aussi neuve qu'importante que nous devons aux recherches de ce géologue à l'Etna.

Convaincu, comme je l'étais alors, par les phénomènes observés en 1835 dans l'Amérique du Sud[20], que les forces qui produisent l'éjaculation des matières par les orifices volcaniques sont identiques à celles qui soulèvent l'ensemble des continents, une hypothèse, embrassant les faits que je viens de citer, se présenta à mon esprit quand j'étudiai la partie de la côte de San Thiago où la couche calcaire soulevée horizontalement plonge dans la mer, immédiatement sous un cône de lave d'éruption postérieure. Cette hypothèse consiste à admettre que, pendant le soulèvement lent d'une contrée ou d'une île volcanique, au centre de laquelle un ou plusieurs orifices restent ouverts, neutralisant ainsi les forces souterraines, la périphérie est soulevée plus fortement que la partie centrale; et que les parties ainsi surélevées ne s'abaissent pas en pente douce vers la région centrale moins élevée [comme le fait la couche calcaire sous le cône à San Thiago, et comme une grande partie de la circonférence de l'Islande[21]; mais qu'elles en sont séparées par des failles courbes. D'après ce que nous constatons le long des failles ordinaires, nous pouvons nous attendre à ce que, sur la partie soulevée, les couches, déjà inclinées vers l'extérieur par le fait de leur formation primordiale en coulées de lave, seront relevées à partir du plan de la faille et prendront ainsi une inclinaison plus forte. Suivant cette hypothèse, que je suis tenté de n'appliquer qu'à quelques cas peu nombreux, il n'est pas probable que l'enceinte ait jamais été complète, et par suite de la lenteur du soulèvement, les parties soulevées auraient été généralement exposées à une dénudation puissante qui aurait provoqué la rupture de l'enceinte. Nous pouvons nous attendre aussi à constater des différences accidentelles d'inclinaison entre les masses soulevées, comme cela se produit à San Thiago. Cette hypothèse rattache également le soulèvement de l'ensemble de la région à l'écoulement de grands flots de lave provenant des plates-formes du centre. Dans cette théorie les montagnes basaltiques marginales des trois îles que nous avons citées plus haut peuvent encore être considérées comme formant des «cratères de soulèvement»; le genre de soulèvement que l'on suppose a été lent, et la dépression ou plate-forme centrale a été formée, non par le cintrage de la surface, mais simplement par suite d'un soulèvement moins considérable de cette partie de l'île.

Notes:

[1] _Account of St-Helena_ by governor Beatson.

[2] _Geognosy of the Island of Saint-Helena_. M. Seale a construit un modèle à grande échelle de l'île de Sainte-Hélène, qui mérite une visite, et qui se trouve actuellement au Collège d'Addiscombe dans le Surrey.

[3] Ce fait a été observé (Lyell, _Principles of Geology_, vol. IV, chap. x, p. 9) dans les dikes de l'Atrio del Cavallo, mais il n'est probablement pas fort commun. Sir G. Mackensie affirme cependant (_Travels in Iceland_, p. 372) qu'en Islande toutes les veines présentent sur leurs bords «un revêtement noir vitreux». Le capitaine Carmichaël dit, en parlant des dikes de Tristan d'Acunha, île volcanique de l'Atlantique méridional, que leurs bords «sont invariablement semi-vitreux au contact de la roche encaissante». (_Linnaean Transactions_, vol. XII, p. 485.)

[4] _Geognosy of the Island of Saint-Helena_, pl. 5.

[5] M. Constant Prévost (_Mémoires de la Société Géologique_, t. II) fait observer que «les produits volcaniques n'ont que localement et rarement même dérangé le sol, à travers lequel ils se sont fait jour».

[6] Un exemple remarquable de cette structure est décrit dans _les Polynesian Researches_, de Ellis (seconde édition), où l'on trouve un dessin admirable des corniches et des terrasses successives qui s'étendent sur les bords de l'immense cratère d'Hawaï aux îles Sandwich.

[7] _Personal Narrative_, t. I, p. 171.

[8] De Humboldt, _Pituresque Atlas_, folio, pl. 10.

[9] Dans ses _Views of Vesuvius_ (pl. VI), Abich a représenté la manière dont les couches sont relevées, dans des circonstances à peu près identiques. Les couches supérieures sont redressées plus fortement que les inférieures, et il explique ce fait en montrant que la lave s'introduit horizontalement entre les couches inférieures.

[10] Cette altitude est donnée par M. Seale dans sa _Géognosie_ de l'île. La hauteur du sommet au-dessus du niveau de la mer est évaluée à 1.444 pieds.

[11] Dans son _Traité de Géognosie_ (t. III, p. 540), d'Aubuisson insiste particulièrement sur ce fait.

[12] En plusieurs points de cette colline, on rencontre dans les détritus terreux des masses irrégulières de sulfate de chaux cristallisé et très impur. Comme cette substance se dépose actuellement en abondance à l'Ascension par l'effet du ressac, il est possible que ces masses aient la même origine; mais s'il en est ainsi, elles doivent s'être formées à une époque où l'île présentait une altitude de beaucoup inférieure à celle qu'elle possède aujourd'hui. Ce gypse terreux se trouve actuellement à une hauteur de 6 à 700 pieds.

[13] _Description des îles Canaries_, p. 293

[14] _Id._, pp. 314 et 374.

[15] Dans un catalogue présenté avec quelques spécimens à la Société géologique, le colonel Wilkes rapporte qu'une seule personne a trouvé jusqu'à dix oeufs. Le Dr Buckland a fait une communication sur ces oeufs (_Geological Transactions_, vol. V, p. 474).

[16] _Journal of Researches_, p. 582.

[17] D'après M. Seale, une gorge en forme de fissure, située près de Stony-top, mesure 840 pieds de profondeur sur 115 pieds de largeur seulement.

[18] Le _Nautical Magazine_ de 1835, p. 642, celui de 1838, p. 361, et les _Comptes rendus_ d'avril 1838, font connaître une série des phénomènes volcaniques: tremblements de terre, eaux troublées, scories flottantes et colonnes de fumée, qui ont été observés à divers intervalles depuis le milieu du siècle dernier, dans la région océanique comprise entre 20 et 22° de longitude ouest, à un demi-degré environ au sud de l'Equateur. Ces faits semblent prouver qu'une île ou qu'un archipel est en voie de formation au milieu de l'Atlantique; le prolongement de la ligne joignant Sainte-Hélène à l'Ascension coupe ce foyer volcanique lentement en voie de formation.

[19] _Principles of Geology_ (5e édit.), vol. II, p. 171.

[20] J'ai donné en mars 1838 une relation détaillée de ces phénomènes, dans une communication à la Société géologique. Pendant qu'une surface immense était agitée et qu'une grande contrée se soulevait, les districts immédiatement contigus à plusieurs des grands orifices des Cordillères demeuraient tranquilles, les forces souterraines étant probablement neutralisées par les éruptions, qui recommencèrent alors avec une grande violence. Un événement d'une nature à peu près identique, mais se produisant sur une échelle infiniment moins grande, paraît avoir eu lieu, suivant Abich (_Views of Vesuvius_, pl. I et IX), à l'intérieur du grand cratère du Vésuve, où une plate-forme située sur un côté d'une fissure a été soulevée tout entière à la hauteur de 20 pieds, tandis qu'une traînée de petits volcans venaient faire éruption sur l'autre bord de cette fissure.]

[21] Suivant des informations qui m'ont été communiquées de la manière la plus obligeante par M.E. Robert, les segments de la circonférence de l'Islande, qui sont formés d'anciennes couches basaltiques alternant avec du tuf, plongent vers l'intérieur de l'île, en imitant ainsi une coupe gigantesque. M. Robert a observé que cette disposition se présente le long de la côte sur une distance de plusieurs centaines de milles, sauf quelques rares interruptions tout à fait locales. Cette observation est confirmée, au moins en ce qui concerne une partie de la circonférence, par Mackenzie, dans ses Travels (p. 377), et pour une autre localité par des notes manuscrites qui m'ont été complaisamment prêtées par le Dr Holland. La côte est fortement découpée par des anses, au fond desquelles le pays est généralement bas. M. Robert m'a communiqué que les couches qui plongent vers l'intérieur de l'île semblent s'étendre jusqu'à cette ligne, et que leur inclinaison correspond ordinairement à celle de la surface du sol, depuis les hautes montagnes côtières jusqu'à la contrée basse qui s'étend à l'extrémité des anses. Dans la coupe décrite par sir G. Mackenzie l'inclinaison est de 12°. L'intérieur de l'île, pour autant qu'on le connaisse, consiste principalement en produits d'éruption récents. Peut-être l'étendue considérable de l'Islande, qui est presque égale à celle de l'Angleterre, devrait-elle la faire exclure de la classe d'îles que nous avons étudiées, mais je ne puis m'empêcher de croire que, si les montagnes côtières, au lieu de s'incliner doucement vers la région centrale plus basse, en avaient été séparées par des failles irrégulièrement recourbées, les couches auraient été renversées de manière à plonger vers la mer, et qu'il se serait formé un «cratère de soulèvement» comme celui de San Thiago ou de l'île Maurice, mais de dimensions beaucoup plus vastes. Je me bornerai à faire observer en outre que l'existence fréquente de lacs très étendus au pied des grands volcans, et que l'association souvent constatée de nappes volcaniques et de dépôts d'eau douce paraissent démontrer que les régions voisines des volcans sont prédisposées à s'abaisser au-dessous du niveau général de la contrée environnante, soit qu'elles aient subi un soulèvement moins considérable, soit qu'elles se soient affaissées.

CHAPITRE V

ARCHIPEL DES GALAPAGOS

Ile Chatham.--Cratères formés d'une espèce particulière de tuf.--Petits cratères basaltiques avec cavités à leur base.--Ile Albemarle, laves liquides, leur composition.--Cratères de tuf, inclinaison de leurs couches divergentes externes, et structure de leurs couches convergentes internes.--Ile James, segment d'un petit cratère basaltique; fluidité et composition de ses coulées de lave et des fragments qu'il rejette.--Remarques finales sur les cratères de tuf et sur l'état délabré de leurs flancs méridionaux.--Composition minéralogique des roches de l'archipel.--Soulèvement de la contrée.--Direction des fissures d'éruption.

Cet archipel est situé sous l'Equateur, à la distance de 500 à 600 milles de la côte occidentale de l'Amérique du Sud. Il consiste en cinq îles principales et en plusieurs petites îles; leur ensemble est égal en surface[1] mais non en étendue de pays, à la Sicile jointe aux îles Ioniennes. Elles sont toutes volcaniques; on a vu des cratères en éruption sur deux d'entre elles, et dans plusieurs des autres îles il y a des coulées de lave qui paraissent récentes. Les îles les plus grandes sont formées principalement de roches compactes et elles s'élèvent à une altitude variant de 1.000 à 4.000 pieds, en présentant un profil peu accidenté. Parfois, elles sont surmontées d'un orifice principal, mais ce fait n'est pas général. La dimension des cratères varie, de simples orifices à d'immenses chaudières dont la circonférence mesure plusieurs milles; ces cratères sont extraordinairement nombreux, à tel point que, si on les comptait, on en trouverait, je crois, plus de deux mille; ils sont formés soit de scories et de laves, soit d'un tuf coloré en brun, et ces derniers cratères sont remarquables à divers égards. Le groupe entier a été levé par les officiers du Beagle. J'ai visité moi-même quatre des principales îles et j'ai reçu des échantillons provenant de toutes les autres. Je ne décrirai sous la mention des différentes îles que celle qui me paraît digne d'attention.

ILE CHATHAM.--_Cratères formés de tuf d'une espèce particulière_. --Vers l'extrémité orientale de l'île on rencontre deux cratères formés de deux espèces différentes de tuf; l'une d'elles est friable comme des cendres faiblement consolidées; l'autre est compacte, et d'une nature différente de tout ce dont j'ai jamais lu la description. Aux endroits où cette dernière substance est le mieux caractérisée, elle est de couleur brun-jaunâtre, translucide, et elle offre un éclat plus ou moins résineux; elle est cassante, à cassure anguleuse, rude et très irrégulière; parfois pourtant légèrement grenue, et même vaguement cristalline; elle est facilement rayée par un couteau; certains points cependant sont assez durs pour rayer le verre; elle se fond avec facilité en un verre de couleur vert-noirâtre. La masse renferme de nombreux cristaux brisés d'olivine et d'augite, et de petites particules de scories noires et brunes; elle est souvent traversée par des veines minces d'une matière calcareuse. Elle affecte généralement une structure noduleuse ou concrétionnée. Un échantillon isolé de cette substance serait pris certainement pour une variété spéciale de résinite à teinte pâle; mais, quand on l'observe en masses, sa stratification et les nombreuses couches de fragments de basalte anguleux et arrondis démontrent à l'évidence, au premier coup d'oeil, qu'elle a été formée sous les eaux. L'examen d'une série de spécimens montre que cette substance résiniforme est le produit d'une transformation chimique subie par de petites particules de roches scoriacées à teintes pâles et foncées; et cette transformation peut être suivie distinctement, dans ses différentes phases, autour des bords d'une seule et même particule. D'après la situation voisine de la côte, de presque tous les cratères composés de cette espèce de tuf ou de pépérine, et d'après leur état délabré, il est probable qu'ils ont tous été formés sous la mer. En envisageant cette circonstance et le fait remarquable de l'absence de grands lits de cendres dans tout l'archipel, je considère comme fort probable que le tuf a été formé presque en totalité par la trituration des laves basaltiques grises dans les cratères immergés. On peut se demander si l'eau fortement échauffée contenue dans l'intérieur de ces cratères a produit cette singulière altération des particules scoriacées et leur a donné leur cassure translucide et résineuse; ou si la chaux qui s'y trouve associée a joué un rôle dans cette transformation. Je pose ces questions parce que j'ai observé à San Thiago, dans l'archipel du Cap Vert, que, lorsqu'un grand torrent de lave s'est écoulé vers la mer en passant sur des roches calcaires, sa surface externe, qui ressemble ailleurs à de la résinite, est transformée en une substance résiniforme exactement semblable aux spécimens les plus caractéristiques du tuf de l'archipel des Galapagos, probablement par suite de son contact avec le carbonate de chaux[2].

Pour en revenir aux deux cratères, l'un d'entre eux se trouve à une lieue de la côte, et la plaine qui l'en sépare est constituée par un tuf calcaire d'origine probablement sous-marine. Ce cratère consiste en un cercle de collines, dont quelques-unes sont entièrement séparées des autres, mais dont toutes les couches plongent très régulièrement vers l'extérieur, sous un angle de 30 à 40°. Les bancs inférieurs sont formés, sur une épaisseur de plusieurs centaines de pieds, par la roche à aspect résineux décrite plus haut, avec fragments de lave empâtés. Les bancs supérieurs, qui ont 30 à 40 pieds d'épaisseur, sont composés d'un tuf ou peperino[3] à grain fin, rude au toucher, friable, coloré en brun et disposé en couches minces. Une masse centrale sans stratification, qui doit avoir occupé autrefois la cavité du cratère, mais qui n'est reliée aujourd'hui qu'à un petit nombre des collines de la circonférence, consiste en tuf de caractère intermédiaire entre les tufs à cassure résiniforme et à cassure terreuse. Cette masse renferme une matière calcaire blanche répandue en petites plages. Le second cratère (haut de 520 pieds) doit avoir formé un îlot séparé jusqu'au moment de l'éjaculation d'une grande coulée de lave récente; dans une belle coupe, due à l'action de la mer, on voit une grande masse de basalte en forme d'entonnoir, entourée de tous côtés de parois abruptes formées par des tufs qui présentent quelquefois une cassure terreuse ou semi-résineuse. Le tuf est traversé par plusieurs larges dikes verticaux à parois unies et parallèles que j'ai considérés comme étant du basalte, jusqu'à ce que j'en eusse détaché des fragments. Ces dikes sont formés de tuf semblable à celui des couches environnantes, mais plus compacte et à cassure plus unie; nous devons en conclure qu'il s'est formé des fissures, et qu'elles se sont remplies de vase ou de tuf plus fins provenant du cratère, avant que sa cavité interne fût occupée, comme aujourd'hui, par un lac solidifié de basalte. D'autres fissures se sont formées plus tard parallèlement à ces singuliers dikes, et elles sont simplement comblées par des débris incohérents. La transformation des particules scoriacées normales en cette substance à cassure semi-résineuse pouvait se suivre avec une grande netteté dans certaines parties du tuf compact qui constitue ces dikes.

A quelques milles de ces deux cratères s'élève le rocher ou îlot de Kicker, remarquable par sa forme singulière. Il n'est pas stratifié et il est composé de tuf compact possédant en certains points la cassure résineuse. Cette masse amorphe, ainsi que la masse semblable dont nous avons parlé à propos du cratère décrit plus haut, remplissait probablement autrefois la cavité centrale d'un cratère et ses flancs ou ses parois inclinées ont sans doute été complètement enlevés plus tard par la mer qui l'entoure et à l'action de laquelle il se trouve exposé aujourd'hui.

_Petits cratères basaltiques_.--A l'extrémité orientale de l'île Chatham s'étend une zone ondulée dépourvue de végétation et remarquable par le nombre, par l'accumulation sur une surface restreinte et par la forme de petits cratères basaltiques dont elle est en quelque sorte criblée. Ces cratères consistent en une simple accumulation conique de scories luisantes, noires et rouges, partiellement cimentées, ou plus rarement, en un cercle formé de ces mêmes scories. Leur diamètre varie de 30 à 150 yards, et ils s'élèvent d'environ 50 à 100 pieds au-dessus du niveau de la plaine environnante. Du haut d'une petite éminence je comptai soixante de ces cratères; ils étaient tous éloignés les uns des autres d'un tiers de mille au plus, et plusieurs d'entre eux étaient beaucoup plus rapprochés. Je mesurai la distance entre deux très petits cratères, et je trouvai qu'elle n'était que de 30 yards, du bord du sommet de l'un au bord du sommet de l'autre. On constate qu'un certain nombre de ces cratères ont émis de petites coulées de lave basaltique noire contenant de l'olivine et beaucoup de feldspath vitreux. Les surfaces des coulées les plus récentes sont excessivement tourmentées et coupées de grandes fissures; les coulées plus anciennes sont simplement un peu moins rugueuses; ces coulées se confondent et s'enchevêtrent d'une manière inextricable. Pourtant l'état de croissance des arbres qui se sont établis sur les coulées indique souvent, d'une manière très nette, l'âge relatif de celles-ci. Sans ce dernier caractère on n'aurait su distinguer les coulées les unes des autres que dans un petit nombre de cas, et, par conséquent, cette grande plaine ondulée aurait pu être considérée erronément (ainsi que plusieurs plaines l'ont été sans doute) comme formée par un seul grand déluge de lave et non par une multitude de petites coulées émises par un grand nombre de petits orifices.

En plusieurs endroits de cette région, et principalement à la base des petits cratères, s'ouvrent des puits circulaires à parois verticales, profonds de 20 à 40 pieds. J'ai rencontré trois de ces puits à la base d'un petit cratère. Ils ont été probablement formés par l'écroulement de la voûte de petites cavernes[4]. On voit en d'autres points des monticules mamelonnés, ressemblant à de grandes bulles de lave, et dont les sommets sont fissurés par des crevasses irrégulières très profondes, comme on le constate quand on cherche à y pénétrer; ces monticules n'ont pas émis de lave. On rencontre aussi d'autres monticules mamelonnés, d'une forme très régulière, constitués par des laves stratifiées et portant à leur sommet une cavité circulaire à parois escarpées, formée, je pense, par une masse gazeuse qui a d'abord cintré les couches en leur donnant la forme d'un monticule en ampoule et a déterminé ensuite l'explosion du sommet. Les monticules de ces divers genres, les puits et les nombreux petits cratères scoriacés nous montrent tous que cette plaine a été pour ainsi dire pénétrée comme un crible par le passage des vapeurs échauffées. Les monticules les plus réguliers ne peuvent s'être soulevés que lorsque la lave était à l'état pâteux[5].

ILE ALBEMARLE.--Cette île porte cinq grands cratères à sommet plat, qui offrent entre eux et avec le cratère de l'île voisine de Narborough une ressemblance remarquable de forme et de hauteur. Le cratère méridional a 4.700 pieds de hauteur, deux autres ont 3.720 pieds, un troisième 50 pieds de plus que ce dernier, les autres semblent avoir à peu près la même hauteur. Trois d'entre eux sont situés sur une même ligne et sont allongés dans une direction presque identique. On a trouvé par des mesures trigonométriques que le cratère du nord, qui n'est pas le plus grand de tous, n'a pas moins de 3 milles 1/8 de diamètre extérieur. Des déluges de lave noire, débordant la crête de ces grandes et larges chaudières et s'échappant de petits orifices voisins de leur sommet, ont coulé le long de leurs flancs dénudés.