Part 9

Pour expliquer la formation des zones parallèles de moindre tension dans les roches volcaniques durant leur consolidation, nous devons admettre l'intervention d'une cause encore indéterminée; tel est le cas pour les couches minces alternantes d'obsidienne et de ponces décrites par de Humboldt, et pour les petites vacuoles aplaties et irrégulières qu'on observe dans les roches lamellaires de l'Ascension; car nous ne pouvons concevoir autrement pour quelle raison les vapeurs contenues dans la masse formeraient par leur expansion des vacuoles ou des fibres disposées en plans séparés parallèles, au lieu de se répandre irrégulièrement dans la roche tout entière. J'ai vu dans la collection de M. Stokes un bel exemple de cette structure dans un spécimen d'obsidienne du Mexique, nuancé et zoné comme la plus belle agate, de nombreuses couches droites et parallèles, plus ou moins blanches et opaques ou presque parfaitement vitreuses; le degré d'opacité et de vitrification dépendant de l'abondance plus ou moins grande de vacuoles aplaties microscopiques. Dans cet exemple il semble certain que la masse à laquelle appartenait le fragment a été soumise à quelque action, vraisemblablement prolongée, qui a déterminé une légère différence de tension entre les plans successifs.

Plusieurs causes paraissent pouvoir provoquer la formation de zones d'inégale tension dans des masses à demi liquéfiées par la chaleur. J'ai observé dans un fragment de verre dévitrifié des couches de sphérulites qui, d'après la manière dont elles étaient brusquement recourbées, semblaient formées par une simple contraction de la masse dans le vase où elle s'était refroidie. Pour certains dikes de l'Etna décrits par M. Élie de Beaumont[49], et qui sont bordés par des bandes alternantes de roches scoriacée et compacte, on est conduit à supposer que l'étirement des couches environnantes qui a provoqué la formation des fissures s'est continué pendant que la roche injectée demeurait fluide. Cependant, si on se laisse guider par la description si lucide donnée par le professeur Forbes[50] de la structure zonaire de la glace des glaciers, on arrive à admettre que l'interprétation la plus vraisemblable de la structure lamellaire de ces roches feldspathiques doit être cherchée dans l'étirement qu'elles ont subi lorsqu'elles s'écoulaient lentement suivant la pente alors qu'elles étaient encore à l'état pâteux[51], exactement comme la glace des glaciers en mouvement s'étend et se fissure. Dans les deux cas on peut comparer les zones à celles des plus fines agates; elles s'étendent toujours dans la direction suivant laquelle la masse a coulé, et celles qui sont visibles à la surface sont généralement verticales. Dans la glace les lames poreuses sont rendues distinctes par la congélation subséquente d'eau infiltrée, et dans les laves feldspathiques lithoïdes par l'intervention postérieure des actions cristalline et concrétionnaire. Le fragment d'obsidienne vitreuse de la collection de M. Stokes et qui est zoné de petites vacuoles, doit ressembler d'une manière frappante à un fragment de glace zonaire si on en juge d'après la description du professeur Forbes. Si le mode de refroidissement et la nature de la masse avaient favorisé sa cristallisation, ou le concrétionnement, nous aurions pu constater dans l'échantillon dont il s'agit, de belles zones parallèles différenciées par leur texture et leur composition. Dans les glaciers les zones de glace poreuse et de petites fissures paraissent dues à un commencement d'étirement provoqué par le fait que les parties centrales du glacier progressent plus rapidement que les parties latérales et que le fond, dont la marche est retardée par le frottement. C'est pour cette raison que les zones deviennent horizontales dans certains glaciers d'une forme déterminée, et à l'extrémité inférieure de presque tous les glaciers. On pourrait se demander si les laves feldspathiques à lamelles horizontales ne nous offrent pas un cas analogue. Tous les géologues qui ont étudié des régions trachytiques sont arrivés à conclure que les laves de cette série n'ont été qu'imparfaitement fluides. Il est évident, en outre, que les matières qui ont eu une faible fluidité sont les seules qui puissent se fissurer et où les différences de tension puissent provoquer la disposition zonaire, comme nous l'admettons ici. C'est peut-être pour cette raison que les laves augitiques, qui semblent généralement avoir joui d'un haut degré de fluidité, ne sont pas[52] divisées en lames de composition et de texture différentes, comme les laves feldspathiques. En outre, dans la série augitique, il ne paraît jamais exister de tendance à l'action concrétionnaire qui joue, comme nous l'avons vu, un rôle important dans la structure lamellaire des roches de la série trachytique, ou qui, tout au moins, contribue à rendre cette structure apparente.

Quelle que soit l'opinion qu'on puisse avoir sur l'interprétation que je viens de donner ici de la structure lamellaire des roches trachytiques, je me permets d'attirer l'attention des géologues sur ce seul fait, qu'à l'île de l'Ascension, dans une masse rocheuse d'origine incontestablement volcanique, il s'est produit des couches souvent très minces, absolument droites et parallèles entre elles. Une partie de ces couches sont composées de cristaux isolés de quartz et de diopside, auxquels s'ajoutent des taches amorphes de nature augitique et des grains de feldspath. D'autres couches sont entièrement constituées par ces taches augitiques noires avec des granules d'oxyde de fer. Enfin, un certain nombre de couches sont formées de feldspath cristallin plus ou moins pur, associé à de nombreux cristaux de feldspath orientés dans le sens de leur longueur. Il y a des raisons de croire que, dans cette île, les lamelles ont été formées originairement dans la position fortement inclinée qu'elles occupent aujourd'hui, et ce fait est parfaitement établi pour d'autres roches analogues. Les faits de ce genre sont incontestablement importants quant à l'origine de la structure de cette grande série de roches plutoniques qui, de même que les roches volcaniques, ont été soumises à l'action de la chaleur, et qui sont formées de couches alternantes de quartz, de feldspath, de mica et d'autres minéraux.

Notes:

[1] _Geographical Journal_, vol. V, p. 243.

[2] M. Lesson a observé ce fait (Voir la _Zoologie du voyage de la «Coquille»_, p. 490). M. Hennah (_Geolog. Proceedings_, 1835, p. 189) fait observer en outre qu'à l'Ascension les lits de cendre les plus étendus se trouvent invariablement du côté sous le vent.

[3] Nichol, _Architecture of Heavens_.

[4] _Voyage aux Quatre Isles d'Afrique_, t. I, p. 222.

[5] _Voyage en Hongrie_, t. II, p. 214.

[6] Une variété de cette pépérine ou tuf est assez dure pour ne pouvoir être brisée même sous la pression la plus forte des doigts.

[7] A la partie nord de Green Mountain, on observe une couche mince d'oxyde de fer compacte, épaisse d'un pouce environ, qui s'étend sur une surface considérable; elle est en stratification concordante avec la partie inférieure de la masse stratifiée de cendres et de fragments. Cette substance est d'un brun rougeâtre, à éclat presque métallique; elle n'est pas magnétique, mais le devient lorsqu'elle a été chauffée au chalumeau, elle noircit alors et fond en partie. Cette roche compacte retient la petite quantité d'eau de pluie qui tombe dans l'île, et donne naissance ainsi à une petite source coulant goutte à goutte, que Dampier a découverte le premier. C'est la seule eau douce que l'on trouve dans l'île, de sorte qu'elle n'est habitable que grâce à l'existence de cette couche ferrugineuse.

[8] Le professeur Miller a bien voulu examiner ce minéral. Il a observé deux bons clivages de 86°30' et 86°50'. La moyenne de plusieurs clivages que j'ai mesurés était 86°30'. Le professeur Miller constate que ces cristaux, réduits en poudre fine, sont solubles dans l'acide chlorhydrique avec résidu de silice; l'addition d'oxalate d'ammonium donne un abondant précipité de chaux. Il fait remarquer, en outre, que, d'après von Kobell, l'anorthite (minéral qu'on rencontre dans les fragments projetés au Monte Somma) est toujours blanche et transparente, de sorte que, s'il en est ainsi, ces cristaux de l'Ascension doivent être considérés comme du feldspath Labrador. Le professeur Miller ajoute qu'il a vu dans _Erdmann's Journal für technische Chemie_ la description d'un minéral rejeté par un volcan, qui offrait les caractères extérieurs du Labrador, mais dont la composition différait de celle donnée pour cette espèce par les minéralogistes. L'auteur attribuait cette différence à une erreur dans l'analyse du Labrador qui est fort ancienne.

[9] Daubeny remarque, dans son ouvrage sur les _Volcans_ (p. 386), qu'il en est ainsi; et de Humboldt dit (_Personal Narrative_, vol. I, p. 236) qu' «en général les masses de roches primitives connues, je veux parler de celles qui ressemblent parfaitement à nos granites, gneiss et micaschistes, sont fort rares dans les laves; les substances que nous désignons généralement sous le nom de granite et qui ont été projetées par le Vésuve, sont des mélanges de néphéline, de mica et de pyroxène».

[10] Cette aire est limitée approximativement par une ligne embrassant Green Mountain et se prolongeant jusqu'aux collines désignées sous les noms de Weather Port Signal, Holyhead et _the Crater of an old volcano_ (cette dernière appellation est inexacte dans le sens géologique du mot).

[11] Le porphyre est de couleur foncée; il contient de nombreux cristaux de feldspath blanc opaque, souvent brisés, et des cristaux d'oxyde de fer en décomposition; ses vacuoles renferment de petites masses cristallines capillaires qu'on pourrait rapporter à l'analcime.

[12] Le Dr Daubeny (On Volcanoes, p. 180) parait avoir été amené à croire que certaines formations trachytiques d'Ischia et du Puy-de-Dôme, qui ressemblent de très près à celles de l'Ascension, étaient d'origine sédimentaire; il basait principalement cette opinion sur la présence fréquente dans ces roches «de fragments scoriacés dont la teinte diffère de celle de la masse englobante». Le Dr Daubeny ajoute que, d'un autre côté, Brocchi et d'autres géologues éminents ont considéré ces lits comme des variétés terreuses de trachyte; d'après lui le sujet mérite de faire l'objet de nouvelles études.

[13] D'Aubuisson, _Traité de Géognosie_, t. II, p. 548.

[14] Beudant (_Voyage en Hongrie_, t. III, p. 502, 504) décrit des masses réniformes de jaspe opale, qui passent insensiblement au conglomérat trachytique environnant ou y sont empâtées comme des silex dans la craie, et il les compare aux fragments de bois opalisé qui abondent dans la même formation. Pourtant Beudant semble avoir considéré le processus de leur formation plutôt comme une simple infiltration que comme un échange moléculaire, mais la présence d'une concrétion différant absolument de la matière englobante me semble exiger un déplacement, soit chimique, soit mécanique, des atomes qui occupaient l'espace ultérieurement rempli par cette concrétion, si elle ne s'est pas formée dans une cavité préexistante. Le jaspe opale de Hongrie passe à la calcédoine, c'est pourquoi, dans ce cas comme dans celui de l'Ascension, l'origine du jaspe paraît être en rapport intime avec celle de la calcédoine.

[15] Beudant (_Voyage minéralogique_, t. III, p. 507) en cite des exemples en Hongrie, en Allemagne, au Plateau Central de France, en Italie, en Grèce et au Mexique.

[16] Les oeufs de tortues enfouis par ces animaux peuvent quelquefois être emprisonnés dans cette roche massive. M. Lyell a donné une figure (_Principles of Geology_, livre III, ch. xvii) représentant des oeufs ainsi empâtés dans la roche et renfermant le squelette de jeunes tortues.

[17] _Researches in Theoretical Geology_, p. 12.

[18] Ainsi que je l'ai fait remarquer, le sulfate de chaux constitue une matière étrangère et doit avoir été extrait de l'eau de mer. C'est donc un fait intéressant de voir les vagues de l'Océan assez chargées de sulfate de chaux pour le déposer sur les rochers contre lesquels elles se brisent à chaque marée. Le Dr Webster a décrit (_Voyage of the Chanticleer_, vol. II, p. 319) des lits de gypse et de sel marin atteignant deux pieds d'épaisseur, formés par l'évaporation des embruns sur les rochers de la côte exposés à l'action du vent dominant. De belles stalactites de gypse, ressemblant à des stalactites calcaires, se sont formées près de ces lits. On trouve aussi des masses amorphes de gypse dans des cavernes de l'intérieur de l'île, et j'ai vu à Cross Hill (un ancien cratère) une quantité considérable de sel suintant d'une pile de scories. Dans ces derniers cas le sel et le gypse semblent être des produits volcaniques.

[19] D'après le fait décrit dans mon _Journal of Researches_ (p. 12), d'une couche d'oxyde de fer déposée par un ruisseau sur les roches de son lit (comme un revêtement à peu près semblable qui existe aux grandes cataractes de l'Orénoque et du Nil) et qui prend un beau poli aux endroits où le remous se fait sentir, je suppose que le polissage est produit ici également par la même cause.

[20] J'ai décrit, dans le chapitre consacré aux rochers de Saint-Paul, une substance luisante et perlée qui recouvre ces rochers, et une incrustation stalactitique, de l'île de l'Ascension, d'une nature analogue, dont la croûte ressemble à l'émail des dents, mais est assez dure pour rayer le verre. Ces deux substances renferment une matière organique qui paraît provenir de l'eau filtrant au travers d'amas de fiente d'oiseaux.

[21] M. Horner et sir David Brewster ont décrit (_Philosophical Transactions_, 1836, p. 65) une singulière «substance artificielle ressemblant à celle qui constitue les coquilles». Cette substance se dépose en lames fines de couleur brune, transparentes, présentant une surface très lisse et des propriétés optiques spéciales, à l'intérieur d'un vase contenant de l'eau, où l'on fait tourner rapidement un linge enduit d'une couche de colle et ensuite d'une couche de chaux. Cette substance est beaucoup plus tendre, plus transparente, et contient plus de matière organique que l'incrustation naturelle de l'Ascension; pourtant nous constatons encore une fois ici la forte tendance que manifestent le carbonate de chaux et la matière organique à former une substance solide voisine de celle de la coquille des mollusques.

[22] Ce terme peut prêter à un malentendu parce qu'on peut l'appliquer soit à des roches divisées en feuillets de composition identique, soit à des couches fortement adhérentes les unes aux autres sans tendance à la fissilité, mais constituées par des minéraux différents, ou présentant des zones de couleurs différentes. Au cours du présent chapitre le terme lamellaire est pris dans ce dernier sens, et j'ai employé le mot fissile lorsqu'une roche homogène se divise suivant une direction déterminée comme c'est le cas pour les ardoises.

[23] Le professeur Miller m'informe que les cristaux qu'il a mesurés présentaient les faces P, _z_, _m_ de la figure 147 donnée par Haidinger dans sa traduction de Mohs; et il ajoute qu'il est remarquable qu'aucun de ces cristaux ne présente la moindre trace des faces _r_ du prisme hexagonal régulier.

[24] _Geological Transactions_, vol. III, part. 1, p. 37.

[25] Ces analyses ont été prises dans le _Traité de Minéralogie_ de Beudant, t. II, p. 113; et une analyse d'obsidienne dans _Phillips's Mineralogy_.

[26] Ces analyses sont prises dans von Kobell, _Grundzüge der Mineralogie_, 1838.

[27] _Traité de géognosie_, t. II, p. 535.

[28] On constate ces faits dans la fabrication du verre ordinaire, et dans les expériences de Gregory Watt sur le trapp fondu; on les observe aussi sur la surface naturelle des coulées de lave et sur les flancs latéraux des dikes.

[29] J'ignore s'il est généralement connu qu'on rencontre parfois dans les agates des corps présentant exactement le même aspect que les sphérulites. M. Robert Brown m'a montré une agate formée dans une cavité d'un morceau de bois silicifié, portant de petites taches à peine visibles à l'oeil nu; vues à l'aide d'une forte loupe, ces taches offraient un très bel aspect; elles étaient exactement circulaires et consistaient en fibres extrêmement fines, de couleur brune, rayonnant fort régulièrement autour d'un centre commun. Ces petites étoiles rayonnantes sont quelquefois coupées et partiellement entamées par les fines zones rubanées de l'agate. Dans l'obsidienne de l'Ascension, les deux moitiés d'une sphérulite sont souvent engagées dans des zones de couleur différente, mais elles ne sont pas entamées par ces dernières comme dans l'agate.

[30] _Journal de physique_, t. LIX (1804), pp. 10, 12.

[31] _Id_., t. LX (1805), p. 418.

[32] _Voyage en Hongrie_, t. I, p. 330; t. II, pp. 221 et 315; t. III, pp. 369, 371, 377, 381.

[33] _Essais géognostiques_, pp. 176, 326, 328.

[34] P. Scrope, _Geological Transactions_, vol. II (second series), p. 195. Consulter aussi: Dolomieu, _Voyage aux Isles Lipari_, et D'Aubuisson, _Traité de géognosie_, t. II, p. 534.

[35] J'ai observé que dans les obsidiennes du Mexique formant la belle collection de M. Stokes, les sphérulites sont ordinairement beaucoup plus grandes que celles de l'Ascension; elles sont généralement blanches, opaques, et sont accolées en couches distinctes. Plusieurs variétés remarquables diffèrent de toutes celles de l'Ascension. Les obsidiennes présentent des zones minces, absolument droites ou ondulées, qui ne se distinguent de la masse que par des différences extrêmement faibles de nuance, de porosité ou d'état vitreux plus ou moins parfait. En suivant un certain nombre des zones les moins nettement vitreuses, on constate qu'elles se montrent bientôt parsemées de sphérulites blanches très petites qui deviennent de plus en plus nombreuses et finissent par se réunir en une couche distincte. A l'Ascension, au contraire, les sphérulites brunes seules se réunissent et forment des couches; les blanches sont toujours disséminées irrégulièrement. Certains échantillons appartenant aux collections de la Société géologique, et rapportés à une formation d'obsidienne du Mexique, ont une cassure terreuse et sont divisés en lamelles extrêmement fines par des taches d'un minéral noir semblables aux taches d'augite et de hornblende des roches de l'Ascension.

[36] _Voyage de Beudant_, t. III, p. 373.

[37] Pour Ténérife, voir von Buch, _Descript. des isles Canaries_, p. 184 et 190; pour les îles Lipari, voir le _Voyage_ de Dolomieu, p. 34; pour l'Islande, voir _Mackenzie's Travels_, p. 369.

[38] _Mémoire pour servir à une description géologique de la France_, t. IV, p. 371.

[39] Mac Culloch constate (_Classification of Rocks_, p. 531) que, sur les dikes de rétinite à l'île d'Arran, les surfaces exposées à l'air sont sillonnées «de lignes ondulées, ressemblant à certains genres de papier marbré et qui résultent évidemment d'une différence correspondante dans la structure lamellaire».

[40] _Personal Narrative_, vol. I, p. 222.

[41] _Geological Transactions_, vol. II (seconde série), p. 195.

[42] _Description des îles Canaries_, p. 184.

[43] _Voyage aux îles de Lipari_, pp. 35 et 85.

[44] Dans ce cas, comme dans celui de la pierre ponce fissile, la structure s'écarte beaucoup de celle des roches précédentes, dont les lamelles consistent en couches alternantes qui diffèrent de composition ou de texture. Cependant il y a des raisons de croire avec d'Aubuisson que dans certaines formations sédimentaires qui semblent homogènes et fissiles, par exemple, dans une ardoise à éclat micacé, les lamelles sont dues réellement à des couches alternantes de mica excessivement minces.

[45] Voir _Phillips' Mineralogy_, p. 136, pour les îles italiennes. Pour le Mexique et le Pérou, voir _l'Essai géognostique_, de de Humboldt. M. Edwards décrit aussi la forte inclinaison des obsidiennes de Cerro del Navaja, au Mexique, dans les _Proc. of the geolog. Soc._ de juin 1838.

[46] _Geological Transactions_, vol. II (seconde série), p. 200, etc. Dans certains cas, ces fragments empâtés consistent en trachyte lamellaire détaché de la masse «et enveloppé dans les parties qui restaient encore liquides». Beudant aussi, dans son grand ouvrage sur la Hongrie, cite plusieurs fois des roches trachytiques irrégulièrement tachetées de fragments appartenant aux variétés qui forment ailleurs les rubans parallèles. Dans ces divers cas, nous devons supposer qu'après qu'une partie de la masse fondue eût pris la structure lamellaire, une nouvelle éruption de lave vint la bouleverser et en envelopper les fragments, et que plus tard tout l'ensemble prit une nouvelle disposition lamellaire.

[47] Dolomieu, _Voyage_, p. 64.

[48] En effet, la formation d'un grand cristal d'un minéral quelconque dans une roche de composition complexe suppose la réunion des atomes nécessaires, en même temps qu'une action de concrétion. La cause pour laquelle tous les cristaux de feldspath sont orientés suivant le sens de leur longueur dans ces roches de l'Ascension est probablement la même que celle de l'allongement et de l'aplatissement dans cette même direction de tous les globules sphérulitiques bruns (qui offrent au chalumeau les caractères du feldspath).

[49] _Mém. pour servir_, etc., t. IV, p. 131.

[50] _Edinburgh New Phil. Journal_, 1842, p. 350.

[51] Je suppose que c'est à peu près la même explication que M. Scrope entendait donner en parlant (_Geolog. Transact._, vol. II, seconde série, p. 228) de la structure rubanée de ces roches trachytiques, qui provient d'une «extension linéaire de la masse imparfaitement liquide, accompagnée d'une action de concrétion».

[52] Il n'est pas rare que des laves basaltiques, ainsi que plusieurs autres roches, soient divisées en lames ou plaques épaisses, de même composition, et qui sont tantôt droites et tantôt courbées; ces lames, coupées par des lignes de fissure verticales, s'unissent quelquefois pour constituer des colonnes. Cette structure parait se rapprocher, quant à son origine, de celle que présentent un grand nombre de roches ignées et sédimentaires traversées par des systèmes de fissures parallèles.

CHAPITRE IV

SAINTE-HÉLÈNE

Laves des séries feldspathique, basaltique et sous-marine.--Coupe de Flagstaff Hill et du Barn.--Dikes.--Baies Turk's Cap et Prosperous.--Enceinte basaltique.--Crête centrale cratériforme avec rebord intérieur et parapet.--Cônes de phonolite.--Bancs superficiels de grès calcareux.--Coquilles terrestres éteintes.--Lits de détritus.--Soulèvement de la région.--Dénudation.--Cratères de soulèvement.