Observations géologiques sur les îles volcaniques

Mémoires pour servir, etc., t. VI, p. 113) plusieurs « petits cirques d’éboulement » qu’on observe sur l’Etna et dont l’origine est connue historiquement, au moins pour quelques-uns d’entre eux.

94 Sir G. Mackensie (Travels in Iceland, p. 389 a 392) a décrit une plaine de lave s’étendant au pied de l’Hecla, et qui est soulevée de tous côtés en grandes bulles ou grandes ampoules. Sir George rapporte que cette lave caverneuse constitue la couche superficielle. Le même fait est affirmé par Von Buch (Description des îles Canaries, p. 139) au sujet de la coulée basaltique qui se trouve près de Rialejo à Ténérife. Il semble singulier que les coulées supérieures soient plus caverneuses que les autres, car on ne voit aucune raison pour que les coulées, tant les plus élevées que les plus inférieures, n’aient pas toutes subi une action identique, à des époques différentes. — Les coulées inférieures se sont-elles répandues sous la mer, et ont-elles été comprimées par sa pression au point de s’aplatir, postérieurement au passage des masses gazeuses qui les ont traversées ?

95 Dans les Cordillères du Chili j’ai vu des laves ressemblant beaucoup à cette variété de l’archipel des Galapagos. Elle renfermait pourtant, outre l’albite, des cristaux d’augite nettement formés, et la pâte offrait une couleur un peu plus pâle, due peut-être à l’agrégation des particules augitiques. Je dois faire remarquer ici que, dans tous les cas dont il s’agit, je désigne sous le nom d’albite les cristaux de feldspath dont les clivages, mesurés au goniomètre à réflexion, répondent à ceux de ce minéral. Cependant, comme on a découvert dans ces derniers temps que d’autres espèces de la même famille présentent des clivages très voisins de ceux de l’albite, cette détermination doit être considérée comme purement provisoire. J’ai étudié les cristaux contenus dans les laves de diverses parties de l’archipel des Galapagos, et j’ai reconnu que, sauf quelques cristaux provenant d’un seul point de l’île James, ils ne présentaient jamais les clivages de l’orthose ou feldspath potassique.

96 Description des Isles Canaries, p. 295.

97 De Humboldt rapporte qu’il prit pour de l’olivine un minéral augitique vert, que l’on trouve dans les roches volcaniques de la Cordillère de Quito.

98 La forme irrégulière et anguleuse des vacuoles est probablement due à la manière irrégulière dont cède à la pression des gaz une masse formée de cristaux solides et de pâte visqueuse en proportions à peu près égales. Comme on pouvait s’y attendre, il semble certain que, dans la lave qui a possédé une grande fluidité ou un grain uniforme, les vacuoles sont sphériques et leurs parois intérieures lisses.

99 Un spécimen de lave basaltique renfermant quelques petits cristaux d’albite brises, et qui m’a été donné par un des officiers, mérite peut-être une description. Il consiste en ramifications cylindriques, dont quelques-unes n’ont que 1/20^e de pouce de diamètre et sont étirées en pointes très aigues. La masse n’a pas été formée, comme une stalactite, car les pointes sont dirigées tantôt vers le haut, tantôt vers le bas. Des globules dont le diamètre n’est que de 1/40^e de pouce sont tombés de quelques-unes des pointes et adhérent aux ramifications voisines. La lave est vésiculaire, mais les vacuoles n’atteignent jamais la surface des branches, qui sont unies et luisantes. Comme on croit généralement que les vacuoles sont toujours allongées suivant la direction du mouvement de la masse fluide, je dois faire observer que toutes les vacuoles sont sphériques dans ces branches cylindriques dont le diamètre varie de ¼ à 1/20^e de pouce.

100 Cette conclusion offre un certain intérêt parce que M. Dufrenoy (Mémoires pour servir, etc., t. IV, p. 274) a soutenu que le Monte Nuovo et d’autres cratères de l’Italie méridionale ont été formés par soulèvement, en s’appuyant sur le fait que des couches de tuf, d’une composition probablement semblable à celle du tuf décrit plus haut, y sont inclinées sous des angles de 18 à 20 deg. En présence des faits que nous avons cités relativement à la disposition en voûte des côtes séparées, et à ce que les tufs ne s’étendent pas en nappes horizontales autour de ces collines cratériformes, personne ne supposera que les couches ont été formées ici par soulèvement ; nous voyons cependant que leur inclinaison dépasse 20 deg., et atteint même souvent 30 deg. Les strates consolidées du talus interne plongent également d’un angle supérieur à 30 deg., comme nous allons le montrer à l’instant.

101 Je crois que ce fait se présente actuellement aux îles Açores où le Dr Webster (Description, p. 185) a décrit une petite île en forme de bassin, constituée par des couches de tuf plongeant vers l’intérieur et limitées extérieurement par des falaises escarpées découpées par la mer. Le Dr Daubeny suppose (On Volcanoes, p. 266) que cette cavité a été formée par un affaissement circulaire. Il me paraît beaucoup plus vraisemblable que nous sommes ici en présence de couches déposées primitivement dans la cavité d’un cratère dont les parois externes ont été enlevées plus tard par érosion marine.

102 Traité de Géognosie de D’Aubuisson, t. I, p. 189. Je dois faire observer que j’ai vu à Terceira, aux îles Açores, un cratère de tuf ou pépérino ressemblant beaucoup à ceux de l’archipel des Galapagos. On en rencontre de semblables aux îles Sandwich, d’après la description qu’en donne le Voyage de Freycinet, et il est probable qu’il existe des cratères de ce genre dans plusieurs autres contrées.

103 Ce sont : les trois îlots de Crossman dont le plus grand a 600 pieds de haut ; l’île Enchantée ; l’île Gardner (760 pieds de hauteur) ; l’île Champion (331 pieds de hauteur) ; l’île Enderby ; l’île Brattle ; deux îlots voisins de l’île Infatigable, et un îlot situé près de l’île James. Un second cratère voisin de l’île James (avec un lac salé au centre) présente du côté du sud une paroi haute de 20 pieds seulement, tandis que les autres parties de la circonférence atteignent 300 pieds de hauteur.

104 Description des îles Canaries, p. 328.

105 Description des îles Canaries, pp. 190 et 191.

106 On a trouvé que dans une masse de fer en fusion (Edinburgh New Philosophical Journal, vol. XXIV, p. 66) les substances dont l’affinité pour l’oxygène est plus grande que celle du fer pour ce même gaz s’élèvent de l’intérieur de la masse vers la surface. Mais il est difficile d’attribuer une cause analogue à la séparation des cristaux de ces coulées de lave. Le refroidissement paraît avoir modifié dans certains cas la composition de la surface des laves, car Dufrenoy (Mem. pour servir, etc., t. IV, p. 271) a constaté que les parties internes d’une coulée située aux environs de Naples étaient formées pour les deux tiers par un minéral attaquable aux acides, tandis que la surface était composée principalement d’un minéral inattaquable par ces réactifs.

107 J’ai donné les poids spécifiques des minéraux d’après Von Kobell, une des autorités les plus récentes et les meilleures, et celui des roches d’après divers auteurs. Suivant Phillips, le poids spécifique de l’obsidienne est 2.35, et Jameson affirme qu’il ne dépasse jamais 2.4 ; mais j’ai reconnu qu’il était de 2.42 pour un spécimen de l’Ascension.

108 Une notice détaillée et intéressante sur cette decouverte, par M. Pattinson, a été lue devant l’Association britannique en septembre 1838. Suivant Turner (Chemistry, p. 210), le métal le plus lourd de certains alliages descend au fond du creuset, et il paraît que ce phénomène se produit lorsque les métaux sont tous deux à l’état liquide. Lorsque la différence de densité est considérable, comme celle qui existe entre le fer et le laitier qui se forme pendant la fusion du minerai, il n’est pas étonnant que les atomes se séparent sans qu’aucune des deux substances soit à l’état grenu.

109 Von Buch a trouve 2,47 pour le trachyte de Java ; De La Bèche 2,42 pour celui d’Auvergne, et moi-même 2,42 pour celui de l’Ascension. Jameson et d’autres auteurs attribuent au basalte un poids spécifique de 3,0, mais De La Bèche a trouvé qu’elle n’était que de 2,78 pour certains spécimens d’Auvergne, et de 2.91 pour des spécimens de la Chaussée des Géants.

110 Consulter l’admirable Description physique si connue de cette île par Von Buch, qui peut être considérée comme un modèle de géologie descriptive.

111 La pâte cristalline de la phonolite est souvent traversée de longues aiguilles de hornblende, ce qui prouve que ce minéral, quoique l’élément le plus fusible de la phonolite, a cristallisé avant ou en même temps qu’une substance plus réfractaire. Si mes observations sont exactes, la phonolite se présente toujours à l’état de roche injectée comme celles de la série plutonique ; elle s’est donc probablement solidifiée comme ces dernières sans subir de dérangements violents ni répétés. Les géologues qui ont douté que le granite ait pu se former par liquéfaction ignée parce que des minéraux de fusibilité différente s’y moulent les uns sur les autres, doivent avoir ignoré le fait que la hornblende cristallisée pénètre la phonolite, roche dont l’origine ignée est incontestable. L’état visqueux que le quartz et le feldspath conservent tous deux à une température bien inférieure à leur point de fusion, comme on le sait aujourd’hui, explique facilement leur moulage mutuel. Voir à ce sujet le travail de M. Horner sur Bonn. Géolog. Transact., vol. IV, p. 439 ; et pour le quartz, l’Institut, 1839, p. 161.

112 Des fragments de ces dykes ont été brisés et sont entourés maintenant par les roches primitives dont les feuillets les environnent en restant parallèles à eux-mêmes. Le Dr Hubbard a décrit aussi (Silliman’s Journal, vol. XXXIV, p. 119) un entrecroisement de veines de trapp dans le granite des White Mountains, qui doit avoir été formé, selon lui, lorsque les deux roches étaient à l’état pâteux.

113 M. Phillips (Lardner’s Encyclop., vol. II, p. 115) cite l’opinion de Von Buch suivant laquelle le porphyre augitique s’étend parallèlement aux grandes chaînes de montagnes et se rencontre toujours à leur base. De Humboldt a constate également l’existence fréquenté de roches trappéennes dans une position géologique analogue ; et moi-même j’ai observé plusieurs exemples de ce fait au pied de la Cordillère chilienne. L’existence du granite dans l’axe des grandes chaînes de montagnes est toujours probable, et je suis tenté de croire que les masses de porphyre augitique et de trapp injectées latéralement ont à peu près la même relation avec l’axe granitique que les laves basaltiques avec les masses trachytiques centrales, autour des flancs desquelles elles ont si souvent fait éruption.

114 À en juger d’après les recherches incomplètes de Forster, il est possible que l’île Saint-Georges ne soit pas volcanique. En ce qui concerne les Seychelles je me base sur les affirmations du Dr Allan. J’ignore de quel genre de roches est formée l’île Rodriguez dans l’océan Indien.

115 Ceci s’appuie sur l’autorité du comte V. de Bedemar pour Flores et Graciosa (Charlsworth Magazine of Nat. Hist., vol. I, p. 557). Suivant le capitaine Boyd, l’île Sainte-Marie n’a pas de roches volcaniques (Description de Von Buch, p. 365). L’île Chatham a été décrite par le Dr Dieffenbach dans le Geographical Journal, année 1841, p. 201. Jusqu’à présent l’expédition antarctique ne nous a fourni que des renseignements incomplets sur l’île Kerguelen.

116 Dans un mémoire présente récemment à l’American Association, les professeurs William et Henry Darwin Rogers ont insiste d’une manière spéciale sur les directions de soulèvement qui affectent une courbe régulière dans certaines parties de la chaîne des Appalaches.

117 Bulletin de la Société Géologique, t. III, p. 110.

118 Description des Isles Canaries, p. 324.

119 Description des îles Canaries, p. 393.

120 Cette conclusion s’impose à la suite des phénomènes qui ont accompagné le tremblement de terre de 1835 à Conception, et qui sont décrits en détail dans la notice que j’ai publiée dans les Geological Transactions (vol. V, p. 601).

121 J’ai lu dernièrement dans un travail de Smith (le père des géologues anglais), publie dans le Magazine of Natural History, que les grains de quartz du mill-stone grit d’Angleterre sont souvent cristallisés. Dans une notice présentée en 1840 à la British Association, Sir David Brewster affirme que, dans le verre ancien en voie de décomposition, la silice et les métaux se séparent et se disposent en anneaux concentriques, et que la silice reprend la structure cristalline, comme le prouvent ses propriétés optiques.

122 Cette assertion est basée sur l’autorité de Sir T. Mitchell, dans ses Voyages, vol. II, p. 357.

123 J’ai décrit ces bancs très curieux dans l’appendice (p. 196) à mon ouvrage sur la structure des récifs coralliens. J’ai déterminé l’inclinaison des parois des bancs d’après les renseignements que m’a donnés le capitaine B. Allen, l’un des hydrographes, et en mesurant soigneusement les distances horizontales comprises entre le dernier sondage situé sur le banc et le premier qui se trouve en eau profonde. Des bancs très étendus offrent la même forme générale de surface dans tout l’archipel des Antilles.

124 Voir Martin White, Soundings in the British Channel, pp. 4 et 166.

125 M. Siau, On the Action of Waves. Edin. New Phil. Journ., vol. XXXI, p. 245.

126 Travels in Australia, vol. I, p. 154. — Je dois exprimer ma reconnaissance envers sir T. Mitchell pour plusieurs communications fort intéressantes qu’il m’a faites personnellement au sujet de ces vallées de la Nouvelle-Galles du Sud.

127 Travels in Australia, vol. II, p. 358.

128 Voir l’appendice au travail sur les récifs coralliens (pp. 192 et 196). L’accumulation de vase, par l’action des flots, autour d’un noyau submergé est un fait digne d’attirer l’attention des géologues, car il se forme ainsi des couches extérieures au noyau offrant la même composition que les bancs qui constituent la côte, et si ces couches viennent plus tard à être soulevées et que les flots les transforment en falaises, on les considérera naturellement comme primitivement réunies aux couches de la côte elle-même.

129 La chlorophaéite décrite par le Dr Mac Culloch (Western Islands, vol. 1, p. 504) comme se présentant dans une roche basaltique amygdaloïde, se distingue de cette substance parce qu’elle est inaltérable au chalumeau, et parce qu’elle noircit par l’exposition à l’air. Pouvons-nous supposer que l’olivine passe par différentes phases en subissant la transformation remarquable que nous avons décrite à San Thiago ?

130 Il semble que certains changements s’opèrent actuellement à Ralph Bay, car un fermier des environs, homme fort intelligent, m’a affirme que les huîtres y abondaient autrefois, mais qu’elles ont disparu vers l’année 1884 sans cause apparente. Dans les Transactions of the Maryland Academic (vol. I, 1re part., p. 28) se trouve une note de M. Ducatel sur la destruction de vastes bancs d’huîtres et de camés par le comblement graduel des lagunes à faible profondeur et des canaux sur les côtes des États-Unis méridionaux. A Chiloe, dans l’Amérique du Sud, j’ai entendu parler d’une perte semblable subie par les habitants par la disparition d’une espèce comestible d’ascidie sur une partie de la côte.

131 Proceedings of the Géological Society, vol. III, p. 420.

132 Voici la liste des roches que j’ai rencontrées dans la Bay of Islands à la Nouvelle-Zélande : 1. Une grande quantité de lave basaltique et de roches scoriacées, formant des cratères distincts ; — 2. Une colline crénelée formée de couches horizontales de calcaire couleur de chair, offrant dans la cassure des facettes cristallines nettes ; la pluie a exercé une action remarquable sur cette roche, et a raviné sa surface de manière à la transformer en un modèle réduit d’une région alpestre. J’ai observé en cet endroit des bancs de chert et de limonite argileuse, et dans le lit d’un ruisseau des galets de phyllade argileux ; — 3. Les rivages de Bay of Islands sont formés d’une roche feldspathique gris bleuâtre, souvent fort altérée, à cassure anguleuse, et sillonnée de nombreuses veines ferrugineuses, mais sans stratification ou clivage distincts. Certaines variétés sont très cristallines et pourraient être rapportées sans hésitation au trapp ; d’autres variétés ressemblent d’une manière frappante à un schiste ardoisier faiblement modifié par la chaleur, je n’ai pu m’arrêter à une opinion définitive sur cette formation.

133 Geographical Journal, vol. XI, pp. 202, 205.

134 J’ai visité cette colline avec le capitaine Fitz-Roy, et nous sommes arrivés tous les deux à la même conclusion au sujet de ces corps ramifiés.

135 J’adopte ce terme d’après l’excellent travail du lieutenant Nelson sur les îles Bermudes (Géolog. Transactions, vol. V, p. 106) pour la pierre dure, compacte, de couleur crème ou brune, sans aucune structure cristalline, qui accompagne si souvent les accumulations calcaires superficielles. J’ai observé des bancs superficiels semblables recouverts de roche substalagmitique au cap de Bonne-Espérance, dans plusieurs parties du Chili et sur de grandes étendues à la Plata et en Patagonie. Quelques-uns de ces bancs ont été formés par la destruction de coquilles, mais l’origine du plus grand nombre d’entre eux est fort obscure. Je pense que l’on ne connaît pas les causes pour lesquelles l’eau dissout du calcaire et le redépose peu après. La surface des couches substalagmitiques paraît être toujours érodée par l’eau des pluies. Comme toutes les contrées mentionnées plus haut jouissent d’une saison sèche fort longue en comparaison de la saison pluvieuse, j’aurais cru que la présence des calcaires substalagmitiques était en rapport avec le climat si le lieutenant Nelson n’avait pas découvert cette substance en voie de formation sous la mer. Les coquilles décomposées paraissent extrêmement solubles ; j’en ai trouvé une excellente preuve en observant une roche curieuse de Coquimbo au Chili qui était formée de petites carapaces vides et translucides cimentées. L’examen d’une série d’échantillons montrait clairement que ces carapaces avaient contenu primitivement de petits fragments arrondis de coquilles, cimentés et enveloppés par une matière calcaire (comme cela se produit fréquemment sur le rivage de la mer) et ensuite décomposés et dissous dans l’eau qui doit avoir traversé les enveloppes calcaires sans les attaquer. — On pouvait observer toutes les phases de ce phénomène.

136 Voir Péron, Voyage, t. I, p. 204.

137 Le Dr J. Macaulay a donné une description complète des moules de Madère (Edinb. New Phil. Jour., vol. XXIX, p. 350). Il considère ces corps comme des coraux (s’écartant ainsi de l’opinion de M. Smith de Jordan Hill) et le dépôt calcaire comme d’origine sous-marine. Les remarques qu’il fait relativement à la structure de ces corps sont peu précises. Ses arguments s’appuient principalement sur l’abondance de la matière calcareuse et sur le fait que les moules renferment une matière d’origine animale dont la présence est démontrée par l’ammoniaque qu’ils dégagent. Si le Dr Macaulay avait vu les masses énormes de fragments de coquilles roulés qui se trouvent sur le rivage de l’île de l’Ascension et surtout sur les récifs coralliens, et s’il avait songé aux effets que l’action longtemps prolongée de vents modérés peut produire par l’amoncellement de particules fines, il aurait hésité à produire l’argument relatif à la quantité de matière, qui est rarement admissible en géologie. Si la matière calcaire provient de la décomposition de coquilles et de coraux, il fallait s’attendre à la présence de matière organique. M. Anderson a analysé un fragment de moule pour le Dr Macaulay et il a trouvé qu’il était composé comme suit :
Carbonate de chaux73,15Silice11,90Phosphate de chaux8,81Matière organique4,25Sulfate de chaux trace 98,11

138 Pour des détails plus complets sur cette formation, voir Appendix to the Voyage of capitain King par le Dr Fitton. Le Dr Fitton est porté à attribuer une origine concrétionnaire aux corps ramifiés ; je ferai observer que j’ai vu à la Plata, dans des lits de sable, des tiges cylindriques qui avaient incontestablement cette origine, mais elles différaient beaucoup par leur aspect des tiges de Bald-Head et des autres localités citées plus haut.

139 Proceedings of the Géological Society, vol. I, p. 320.

140 En plusieurs endroits j’ai observé dans le granite de petites sphères à couleur sombre composées de minuscules paillettes de mica noir, dans une pâte très résistante. En un autre point j’ai rencontré des cristaux de tourmaline noire rayonnant autour d’un centre commun. Le Dr Andrew Smith a découvert dans l’intérieur du pays de beaux spécimens de granite, avec du mica blanc d’argent rayonnant ou plutôt ramifié comme de la mousse autour de points centraux. Il existe dans les collections de la Société Géologique des échantillons de granite avec du feldspath cristallisé et radié de la même manière.

141 Voir le travail de M. Keilhau « Theory on Granite », dans l’Edinburgh New Philosophical Journal, vol. XXIV, p. 402.

142 Le Rev. W.-B. Clarke affirme cependant, à ma grande surprise (Géological Proceedings, vol. III, p. 422), qu’en certains endroits le grés est traversé par des dykes granitiques ; ces dykes doivent appartenir à une période bien postérieure à celle où le granite fondu réagissait sur le phyllade argileux.

143 Geographical Journal, vol. X, p. 246.

144 Geology of Yorkshire, part. 2, p. IX, fig. 7.

145 Quoique les caractères de ce genre soient inédits, il a paru convenable de ne pas les donner avec tous leurs détails dans cette notice, parce qu’un fort petit nombre d’espèces seulement ont été étudiées. Le corail est essentiellement composé de simples tubes agrégés de diverses manières et rayonnant vers l’extérieur. La bouche est ronde ou oblongue, et entourée de bourrelets en relief, portant le long de la crête une rangée de tubercules. La bouche d’abord ovale est rétrécie (Greek : stenos) graduellement par une bande qui s’élevé sur la paroi interne du tube et finit par la fermer.

146 On a constamment fait usage d’une loupe Codrington d’un demi-pouce de diamètre, pour l’étude des coraux décrits dans cette notice.