Chapter 13

_Fluidité de différentes laves_.--Près de Tagus ou Banks-Cove j'ai étudié une de ces grandes coulées de lave, fort intéressante par les preuves qu'elle nous offre du haut degré de fluidité qu'elle a possédée, et qui est particulièrement remarquable quand on envisage la composition de la coulée. Sur la côte cette coulée a plusieurs milles de largeur. Elle est constituée par une base noire, compacte, facilement fusible en un globule noir, présentant des vacuoles anguleuses assez clairsemées, et criblée de grands cristaux brisés d'albite[6] vitreuse dont le diamètre varie de un à cinq dixièmes de pouce. Quoique cette lave semble, à première vue; éminemment porphyrique, elle ne peut être considérée comme telle, car il est évident que les cristaux ont été enveloppés, arrondis et pénétrés par la lave, comme des fragments de roche étrangère dans un dike de trapp. C'est ce qu'on voyait très clairement dans certains spécimens d'une lave analogue provenant de l'île Abingdon, avec la seule différence que ses vacuoles étaient sphériques et plus nombreuses. L'albite de ces laves se trouve dans les mêmes conditions que la leucite du Vésuve, et que l'olivine décrite par Von Buch[7], et qui fait saillie sous forme de grands globules dans le basalte de Lanzarote. Outre l'albite, cette lave contient des grains épars d'un minéral vert, sans clivage distinct, et qui ressemble beaucoup à l'olivine[8]; mais, comme il se fond facilement en un verre vert, il appartient probablement à la famille de l'augite: cependant, à l'île James une lave analogue contenait de l'olivine type. Je me suis procuré des échantillons provenant de la surface, et d'autres prélevés à 4 pieds de profondeur, mais ils n'offraient entre eux aucune différence. On pouvait constater avec évidence le haut degré de fluidité de cette lave par sa surface unie et doucement inclinée, par la subdivision du courant principal en petits ruisseaux, que de faibles inégalités du sol avaient suffi à produire, et surtout par la manière dont ses extrémités s'atténuaient et se réduisaient presque à rien en des points fort éloignés de sa source et où elle devait avoir subi un certain degré de refroidissement. Le bord actuel de la coulée consiste en fragments incohérents, dont la dimension dépasse rarement celle d'une tête d'homme. Le contraste est fort remarquable entre ce bord et les murs escarpés, hauts de plus de 20 pieds, qui limitent un grand nombre des coulées basaltiques de l'Ascension. On a cru généralement que les laves où abondent de grands cristaux et qui renferment des vacuoles anguleuses[9] ont présenté peu de fluidité, mais nous voyons qu'il en a été tout autrement à l'île Albemarle. Le degré de fluidité des laves ne semble pas correspondre à une différence _apparente_ dans leur composition; à l'île Chatham certaines coulées qui contiennent beaucoup d'albite vitreuse et de l'olivine sont si rugueuses qu'on pourrai les comparer à de hautes vagues congelées, tandis que la grande coulée de l'île Albemarle est presque aussi unie qu'un lac ridé par la brise. A l'île James une lave basaltique noire où abondent de petits grains d'olivine offre un degré intermédiaire de rugosité; sa surface est brillante, et les fragments détachés ressemblent d'une manière fort singulière à des plis de draperies, à des câbles et à des morceaux d'écorces d'arbres[10].

_Cratères de tuf._--A un mille environ au sud de Banks Cove on rencontre un beau cratère elliptique, profond de 500 pieds à peu près, et de 3/4 de mille de diamètre. Son fond est occupé par un lac d'eau salée, d'où s'élèvent quelques petites éminences cratériformes de tuf. Les couches inférieures sont un tuf compact présentant les caractères d'un dépôt formé sous l'eau, tandis que sur la circonférence entière les couches supérieures consistent en un tuf rude au toucher, friable, et dont le poids spécifique est peu élevé, mais qui contient souvent des fragments de roches disposés en couches. Ce tuf supérieur renferme de nombreuses sphères pisolitiques ayant à peu près la grandeur de petites balles, et qui ne diffèrent de la matière environnante que par une dureté un peu plus grande et un grain un peu plus fin. Les couches plongent très régulièrement dans toutes les directions, sous des angles variant de 25 à 30° d'après mes mesures. La surface externe du cratère offre une pente presque identique; elle est formée de côtes légèrement convexes, comme celle de la coquille d'un pecten ou d'un pétoncle, qui vont en s'élargissant de l'orifice du cratère jusqu'à sa base. Ces côtes ont, en général, de 8 à 20 pieds de large, mais parfois leur largeur atteint 40 pieds; elles ressemblent à d'anciennes voûtes fortement surbaissées, et dont le revêtement de plâtre s'écaille et tombe par plaques; elles sont séparées les unes des autres par des ravins que l'action érosive de l'eau a creusés. A leur extrémité supérieure, qui est fort étroite, près de la bouche du cratère ces côtes consistent souvent en véritables couloirs creux, un peu plus petits mais semblables à ceux qui se forment souvent par le refroidissement de la croûte d'un torrent de lave dont les parties internes se sont écoulées au dehors; structure dont j'ai rencontré plusieurs exemples à l'île Chatham. Il n'est pas douteux que ces côtes creuses ou ces voûtes se soient formées d'une manière analogue, c'est-à-dire par la consolidation, le durcissement d'une croûte superficielle sur des torrents de boue qui se sont écoulés de la partie supérieure du cratère. J'ai vu dans une autre partie du même cratère des rigoles concaves ouvertes, larges de 1 à 2 pieds, qui paraissent formées par le durcissement de la face inférieure d'un torrent de boue, au lieu de la surface supérieure comme dans le premier cas. D'après ces faits, je pense que le tuf a certainement coulé à l'état de boue[11]. Cette boue peut avoir été formée soit dans l'intérieur du cratère, soit par des cendres déposées sur la partie supérieure de ses flancs et entraînées ensuite par des torrents de pluie. Ce dernier mode de formation paraît le plus vraisemblable pour la plupart des cas; cependant à l'île James certaines couches du tuf de la variété friable s'étendent si uniformément sur une surface inégale, qu'il semble probable qu'elles ont été formées par la chute d'abondantes pluies de cendres.

Dans l'intérieur du même cratère, des strates de tuf grossier, formées principalement de fragments de lave, viennent butter contre les parois internes, comme un talus qui s'est consolidé. Elles s'élèvent à la hauteur de 100 à 150 pieds au-dessus de la surface du lac salé intérieur; elles plongent vers le centre du cratère et sont inclinées sous des angles variant de 30 à 36°. Elles paraissent avoir été formées sous les eaux, probablement à l'époque où la mer occupait la cavité du cratère. J'ai constaté avec surprise que l'épaisseur de couches qui offrent une inclinaison aussi forte n'augmentait pas vers leur extrémité inférieure, au moins sur toute la partie de leur longueur que j'ai pu suivre.

_Bank's Cove_.--Ce port occupe en partie l'intérieur d'un cratère de tuf ruiné, plus grand que celui que je viens de décrire. Tout le tuf de ce cratère est compact et renferme de nombreux fragments de lave; il offre l'aspect d'un dépôt qui s'est fait sous les eaux. Le trait le plus remarquable de ce cratère, c'est la grande extension des strates qui convergent vers l'intérieur sous une inclinaison très prononcée, comme dans le cas précédent, et qui sont souvent disposées en couches irrégulières courbes. Ces couches intérieures convergentes, de même que les bancs divergents qui constituent, à proprement parler, le cratère, sont représentés dans le croquis (fig. 13) donnant une coupe approximative des promontoires qui forment cette anse. Les couches internes et externes diffèrent fort peu au point de vue de la composition; les premières ont été évidemment formées par l'érosion, le transport et le dépôt final des matériaux qui constituent les couches cratériformes externes. Le grand développement de ces couches intérieures pourrait faire croire à un observateur parcourant la périphérie du cratère qu'il s'agit d'une crête anticlinale circulaire formée de grès et de conglomérats stratifiés. La mer attaque actuellement les couches intérieures et extérieures, ces dernières surtout, de sorte que d'ici à quelque temps tout ce qui restera ce seront les couches intérieures, et l'interprétation de ces faits serait bien de nature à embarrasser un géologue[12].

ILE JAMES.--Parmi les cratères de tuf existant encore dans cette île, il n'y en a que deux qui méritent une description. L'un d'eux est situé à un mille et demi de Puerto Grande, vers l'intérieur de l'île; il est circulaire et mesure environ un tiers de mille de diamètre, et 400 pieds de profondeur. Il diffère de tous les autres cratères de tuf que j'ai étudiés en ce que la partie la plus profonde de sa cavité est formée, jusqu'à la hauteur de 100 à 150 pieds, par un mur vertical de basalte, comme si le cratère s'était fait jour au travers d'une nappe rocheuse compacte. La partie supérieure de ce cratère consiste en couches du tuf altéré à cassure semi-résineuse que nous avons étudié plus haut. Son fond est occupé par un lac d'eau salée peu profond recouvrant des couches de sel qui reposent sur un lit très épais de boue noire. L'autre cratère, éloigné de quelques milles, n'est remarquable que par ses dimensions et parce qu'il est fort bien conservé. Son sommet est à 1200 pieds au-dessus du niveau de la mer, et la cavité intérieure est profonde de 600 pieds. Ses flancs externes inclinés offrent un aspect curieux dû à l'uniformité de la surface de ces grandes couches de tuf qui ressemblent à un vaste pavement cimenté. L'île Brattle est, je crois, le plus grand cratère de tuf qui existe dans l'archipel; son diamètre intérieur est de près de 1 mille marin. Ce cratère, aujourd'hui en ruines, est disposé sur un arc de cercle qui mesure un peu plus d'une demi-circonférence; il est ouvert du côté du sud, ses grandes dimensions sont probablement dues, pour une part notable, à l'érosion de l'intérieur du cratère par l'action de la mer.

_Segment d'un petit cratère basaltique_.--L'anse désignée sous le nom de Fresh-water Bay, dans l'île James, est limitée d'un côté par un promontoire qui constitue la dernière épave d'un grand cratère. Un segment, en forme de quart de cercle, ayant fait partie d'un petit centre d'éruption subordonné, se trouve à découvert sur le rivage de ce promontoire. Il consiste en neuf petites coulées de lave distinctes, accumulées les unes au-dessus des autres, et en une sorte de pic colonnaire irrégulier, haut de 15 pieds environ, formé de basalte celluleux brun-rougeâtre, et contenant en abondance de grands cristaux d'albite vitreuse et de l'augite fondue. Ce pic, avec quelques mamelons rocheux adjacents répandus sur le rivage, représente l'axe du cratère. Les coulées de lave peuvent être suivies dans un petit ravin, perpendiculairement à la côte, sur une longueur de 10 à 15 yards; elles sont cachées ensuite sous des débris. Le long du rivage on les voit sur un espace de près de 80 yards, et je ne crois pas qu'elles s'étendent beaucoup plus loin. Les trois coulées inférieures sont soudées à ce pic, et sont légèrement recourbées au point de jonction, comme si elles se répandaient encore par-dessus la lèvre du cratère (ainsi qu'on le voit dans le croquis grossièrement dessiné (fig. no. 14) qui a été pris sur place). Les six coulées supérieures étaient, sans aucun doute, primitivement unies à la même colonne avant que celle-ci eût été démolie par la mer. La lave de ces coulées a la même composition que celle de la colonne, sauf que les cristaux d'albite ne paraissent pas être réduits en fragments aussi petits, et que les grains d'augite fondue manquent. Chaque coulée est séparée de celle qui la surmonte par une couche, épaisse de quelques pouces ou tout au plus de 1 à 2 pieds, de scories en fragments incohérents, produites sans doute par la friction des coulées passant les unes au-dessus des autres. Toutes ces coulées sont fort remarquables par leur faible épaisseur. J'ai mesuré soigneusement plusieurs d'entre elles et j'en ai trouvé une de 8 pouces d'épaisseur, mais elle était recouverte sur les deux faces par une couche fortement adhérente d'une roche scoriacée rouge, épaisse de 3 pouces (comme cela se présente pour toutes les coulées); tout l'ensemble avait une épaisseur de 14 pouces qui demeurait très uniforme sur toute la longueur de la coupe. Une seconde coulée n'avait que 8 pouces d'épaisseur, en y comprenant les surfaces scoriacées inférieure et supérieure. Avant d'avoir vu cette coupe, je n'aurais pas cru possible que la lave pût se répandre en nappes aussi uniformément minces sur une surface qui est loin d'être unie. Ces petites coulées ressemblent beaucoup par leur composition aux grands flots de lave de l'île Albemarle qui doivent avoir présenté, eux aussi, un haut degré de fluidité.

_Fragments d'apparence platonique rejetés par ce cratère_.--Dans la lave et dans les scories de ce petit cratère j'ai trouvé plusieurs fragments qui, par leur forme anguleuse, leur structure grenue, leur fragilité, l'action calorifique qu'ils ont subie, et par l'absence de vacuoles, ressemblent beaucoup aux fragments de roches primitives que les volcans de l'île de l'Ascension rejettent quelquefois. Ces fragments consistent en albite vitreuse fortement usée et à clivages très imparfaits, mélangée d'un minéral bleu d'acier en grains semi-arrondis, à surface trouble et luisante. Les cristaux d'albite sont recouverts d'un oxyde de fer rouge qui semble être un résidu, et leurs plans de clivage sont parfois séparés aussi par des couches excessivement fines de cet oxyde, dessinant sur le cristal des lignes semblables à celles d'un micromètre de verre. Il n'y avait pas de quartz. Le minéral bleu d'acier qui abonde dans la partie colonnaire, mais qui est absent dans les coulées dérivant de ce pic, offre l'aspect d'un corps qui a subi une fusion, et présente rarement quelque trace de clivage. Pourtant j'ai pu démontrer par une mesure prise sur un échantillon que c'était de l'augite. Dans un autre fragment, qui se distinguait de ses congénères parce qu'il était légèrement celluleux et passait graduellement à la pâte de la roche, les petits grains d'augite étaient assez bien cristallisés. Quoiqu'il y ait, en apparence, une différence si considérable entre la lave des petites coulées, spécialement entre leur croûte scoriacée rouge, et un de ces fragments anguleux rejetés, que l'on pourrait prendre à première vue pour de la syénite, je crois cependant que la lave a été formée par la fusion et le mouvement d'écoulement d'une masse rocheuse dont la composition est absolument semblable à celle de ces fragments. Outre le spécimen dont il vient d'être question et où nous voyons un fragment devenir légèrement celluleux et se fondre dans la masse environnante, la surface de quelques-uns des grains d'augite bleu d'acier devient finement vacuolaire et passe à la pâte englobante; d'autres grains sont dans un état intermédiaire. La pâte semble consister en augite plus parfaitement fondue, ou, ce qui est plus probable, simplement modifiée par le mouvement de la masse, lorsque ce minéral était à l'état visqueux, et mélangée d'oxyde de fer et d'albite vitreuse réduite en très petits fragments. C'est probablement pour cette raison que l'augite fondue, abondante dans le pic, disparaît dans les coulées. L'albite se trouve exactement au même état dans la lave et dans les fragments empâtés, sauf que la plupart des cristaux sont plus petits, mais ils paraissent moins abondants dans les fragments. Ceci pourrait cependant se produire naturellement par l'intumescence de la base augitique donnant lieu à un accroissement apparent de son volume. Il est intéressant de suivre ainsi les phases par lesquelles passe une roche grenue et compacte pour se transformer d'abord en une lave celluleuse pseudo-porphyrique et finalement en scories rouges. La structure et la composition des fragments empâtés montrent qu'ils ont été détachés d'une roche primitive et ont subi des altérations considérables par l'action volcanique ou, plus probablement, qu'ils ont été arrachés à la croûte d'une masse de lave refroidie et cristallisée, ultérieurement brisée et refondue, et dont la croûte a été attaquée moins fortement que le reste de la masse par la nouvelle fusion et le nouveau mouvement qu'elle a subis.

_Remarques finales sur les cratères de tuf_.--Ces cratères constituent le trait le plus frappant de la géologie de l'archipel, par la présence d'une substance résiniforme qui intervient pour une grande part dans leur composition, par leur structure, leur dimension et leur nombre. La plupart d'entre eux forment des îlots séparés ou des promontoires reliés aux îles principales, et ceux qui se trouvent actuellement à une petite distance de la côte, dans l'intérieur des îles, sont ruinés et percés de brèches comme s'ils avaient été exposés à l'action de la mer. Je suis porté à conclure de cette condition générale de leur situation et de la faible quantité de cendres rejetées dans l'archipel, que le tuf a été formé principalement par le broyage mutuel de fragments de lave dans l'intérieur de cratères en activité qui communiquaient avec la mer. Par l'origine et la composition du tuf, et par la présence fréquente d'un lac central d'eau salée et de couches de sel, ces cratères représentent, sur une grande échelle, les «salses» ou monticules de boue qui existent en grand nombre dans certaines régions de l'Italie et dans d'autres contrées[13]. Cependant les rapports plus intimes des cratères de cet archipel avec les phénomènes ordinaires de l'action volcanique sont mis en évidence par ces masses de basalte solidifié qui les remplissent quelquefois jusqu'au bord.

Il semble fort singulier, à première vue, que dans tous les cratères formés de tuf le versant méridional soit, ou bien entièrement démoli et complètement emporté, ou bien beaucoup moins élevé que les autres versants. J'ai visité ou pris des renseignements sur vingt-huit de ces cratères; douze d'entre eux forment des îlots séparés[14] et se présentent aujourd'hui à l'état de simples croissants entièrement ouverts du côté du sud, avec, parfois, quelques pointes de rochers marquant leur circonférence primitive; parmi les seize cratères restants, quelques-uns forment des promontoires, et d'autres sont situés dans l'intérieur des îles, à une faible distance du rivage; mais pour tous le flanc méridional est plus bas que les autres ou complètement démoli. Pourtant le flanc septentrional de deux des seize cratères était également bas, tandis que les côtés de l'est et de l'ouest étaient intacts. Je n'ai rencontré ni entendu mentionner aucune exception à la règle d'après laquelle ces cratères sont ruinés ou présentent une paroi basse sur le côté qui fait face à un point de l'horizon situé entre le sud-est et le sud-ouest. Cette règle ne s'applique pas aux cratères formés de lave et de scories. L'explication en est simple: dans cet archipel la direction des vagues soulevées par les vents alizés coïncide avec celle de la houle venant des régions éloignées de l'océan largement ouvert (contrairement à ce qui se passe dans plusieurs parties du Pacifique) et attaquent la côte méridionale de toutes les îles, avec leurs forces réunies; il en résulte que le versant méridional est invariablement plus escarpé que le versant septentrional, même quand il est formé complètement de roches basaltiques dures. Comme les cratères de tuf sont constitués par une matière tendre, et que probablement ils ont tous ou presque tous traversé une période d'immersion, il n'est pas étonnant qu'ils montrent invariablement les effets de cette grande puissance érosive sur ceux de leurs flancs qui s'y sont trouvés exposés. Il est probable, d'après l'état ruiné d'un grand nombre d'entre eux, que plusieurs autres cratères ont été entièrement démolis par la mer. Nous n'avons aucune raison de supposer que les cratères constitués par des scories et des laves ont été formés dans la mer, et cela nous montre pourquoi la règle ne leur est pas applicable. Nous avons montré qu'à l'Ascension les orifices des cratères, qui sont tous d'origine terrestre, ont été attaqués par les vents alizés; ce même agent peut contribuer également ici à abaisser, dès le moment de leur formation, les flancs exposés au vent dans certains de ces cratères.

_Composition minéralogique des roches_.--Dans les îles septentrionales, les laves basaltiques paraissent généralement contenir plus d'albite que dans la moitié méridionale de l'archipel; mais presque toutes les coulées en renferment une quantité plus ou moins grande. L'albite est associée assez souvent à l'olivine. Je n'ai observé de cristaux déterminables d'augite ou de hornblende dans aucun échantillon, à l'exception des grains fondus contenus dans les fragments rejetés et dans le pic du petit cratère décrit plus haut. Je n'ai rencontré aucun spécimen de vrai trachyte, quoique quelques-unes des laves les plus pâles présentent une certaine ressemblance avec cette roche lorsqu'elles contiennent en abondance de grands cristaux d'albite vitreuse et rude au toucher; mais la pâte est toujours fusible en émail noir. Ainsi que nous l'avons constaté plus haut, les lits de cendres et les scories rejetées au loin manquent presque toujours; et je n'ai vu ni un fragment d'obsidienne ni de pierre ponce. Von Buch[15] croit que l'absence de ponce sur l'Etna provient de ce que le feldspath y appartient à la variété Labrador; si la présence de la ponce dépend de la nature du feldspath, il est singulier qu'elle manque dans cet archipel et abonde dans les Cordillères de l'Amérique méridionale, puisque dans ces deux régions le feldspath appartient à la variété albitique. Par suite de l'absence des cendres, et de la nature généralement inaltérable des laves de cet archipel, les îles se couvrent lentement d'une maigre végétation et le paysage présente un aspect désolé et sinistre.