reprises, notamment lorsque nous avons signalé la manière remarquable
dont la couche calcaire blanche, en d'autres points parfaitement
horizontale, plonge dans la mer sous la colline (figure 2). Son sommet
est large et offre des traces peu nettes de structure cratériforme; il
est formé de roches basaltiques[4], compactes ou celluleuses, avec des
bancs inclinés de scories incohérentes dont quelques-uns sont associés
à du calcaire terreux. Comme Red Hill, cette colline a été le foyer
d'éruptions postérieures au soulèvement de la plaine basaltique
environnante; mais, contrairement à la première colline, elle a subi
des dénudations importantes et a été le siège d'actions volcaniques à
une période très reculée, quand elle était encore sous-marine. Pour
établir ce point, je me base sur l'existence des derniers vestiges de
trois petits centres d'éruption que j'ai découverts sur le flanc qui
regarde l'intérieur des terres. Ils sont formés de scories luisantes
cimentées par du spath calcaire cristallin, exactement comme le grand
dépôt calcaire sous-marin, aux endroits où la lave, encore à haute
température, s'est étalée; leur aspect ruiniforme ne peut être
expliqué, je pense, que par l'action dénudatrice des vagues de la mer.
Ce qui m'a mené au premier orifice, c'est que j'ai observé une couche
de lave de 200 yards carrés environ, à bords abrupts, étalée sur la
plaine basaltique sans qu'il y eût à proximité quelque monticule d'où
elle aurait pu être éjaculée; et le seul vestige d'un cratère que je
sois parvenu à découvrir consistait en quelques bancs obliques de
scories, à l'une de ses extrémités. A 50 yards d'un second amas de
lave à sommet plat comme le premier, mais beaucoup plus petit, je
découvris un groupe circulaire irrégulier de plusieurs masses d'une
brèche formée de scories cimentées, hautes d'environ 6 pieds, et qui
sans doute ont constitué autrefois le centre d'éruption. Le troisième
orifice n'est plus indiqué aujourd'hui que par un cercle irrégulier de
scories cimentées, de 4 yards de diamètre environ, et ne s'élevant, en
son point culminant, qu'à 3 pieds à peine au-dessus du niveau de la
plaine, dont la surface présente son aspect habituel et n'offre aucune
solution de continuité aux environs; nous avons ici une section
horizontale de la base d'un orifice volcanique qui a été presque
entièrement rasé avec toutes les matières éjaculées.
A en juger par sa direction, la coulée de lave qui comble la gorge
étroite[5] située à l'est de la ville de Praya, paraît être descendue
de Signal-Post Hill, comme nous l'avons fait remarquer plus haut, et
s'être répandue sur la plaine après que celle-ci eut été soulevée; la
même observation s'applique à une coulée (qui n'est peut-être qu'une
portion de la première) recouvrant les rochers du rivage, à peu de
distance à l'est de la gorge. Lorsque je m'efforçai de suivre ces
coulées sur la surface rocheuse de la plaine presque entièrement
privée de terre arable et de végétation, je fus fort surpris de
constater que toute trace distincte de ces coulées disparaissait
bientôt complètement, quoiqu'elles soient constituées par une matière
basaltique dure et qu'elles n'aient pas été exposées à l'action
dénudatrice de la mer. Mais j'ai observé depuis, à l'archipel des
Galapagos, qu'il est souvent impossible de suivre des coulées de laves
même très récentes et de très grande dimension, au travers de coulées
plus anciennes, si ce n'est en se guidant sur la dimension des
buissons qui les recouvrent, ou en comparant l'état plus ou moins
luisant de leur surface,--caractères qu'un laps de temps fort court
suffit à effacer entièrement. Je dois faire remarquer que dans une
région à surface unie, à climat sec, et où le vent souffle toujours
dans la même direction (comme à l'archipel du Cap Vert), les effets de
dégradation dus à l'action atmosphérique sont probablement beaucoup
plus considérables qu'on ne le supposerait, car dans ce cas le sol
meuble s'accumule uniquement dans quelques dépressions protégées
contre le vent, et étant toujours poussé dans une même direction,
il chemine constamment vers la mer sous forme d'une poussière fine,
laissant la surface des rochers découverte et exposée sans défense à
l'action continue des agents atmosphériques.
_Collines de l'intérieur de l'île constituées par des roches
volcaniques plus anciennes_.--Ces collines sont reportées
approximativement sur la carte et marquées des lettres A, B, C, etc.
Leur constitution minéralogique les rapproche des roches inférieures
visibles sur la côte, et elles sont probablement en continuité directe
avec ces dernières. Vues de loin, ces collines semblent avoir fait
partie autrefois d'un plateau irrégulier, ce qui paraît probable en
raison de l'uniformité de leur structure et de leur composition. Leur
sommet est plat, légèrement incliné et elles ont, en moyenne, environ
600 pieds de hauteur. Leur versant le plus abrupt est dirigé vers
l'intérieur de l'île, point d'où elles rayonnent vers l'extérieur,
et elles sont séparées l'une de l'autre par des vallées larges et
profondes, au travers desquelles sont descendues de grandes coulées de
lave qui ont formé les plaines du rivage. Leurs flancs tournés vers
l'intérieur de l'île et qui sont les plus abrupts, comme nous venons
de le dire, dessinent une courbe irrégulière à peu près parallèle à
la ligne du rivage, dont elle est éloignée de 2 ou 3 milles vers
l'intérieur. J'ai gravi quelques-unes de ces collines et, grâce à
l'amabilité de M. Kent, chirurgien-adjoint du _Beagle_, j'ai obtenu
des spécimens provenant de celles des autres collines que j'ai pu
apercevoir à l'aide d'une longue-vue. Quoiqu'il ne m'ait été possible
d'étudier, à l'aide de ces divers éléments, qu'une partie de la
chaîne, 5 à 6 milles seulement, je n'hésite pas à affirmer, d'après
l'uniformité de structure de ces collines, qu'elles appartiennent
à une grande formation s'étendant sur la majeure partie de la
circonférence de l'île.
Les couches supérieures de ces collines diffèrent considérablement des
couches inférieures par leur composition. Les couches supérieures
sont basaltiques, généralement compactes, mais parfois scoriacées
et amygdaloïdes, et sont associées à des masses de wacke. Là où le
basalte est compact, il est tantôt finement grenu et tantôt très
grossièrement cristallin; dans ce dernier cas il passe à une roche
augitique renfermant beaucoup d'olivine; celle-ci est incolore ou
présente les teintes ordinaires: jaune et rougeâtre terne. Sur
certaines collines, les couches basaltiques sont associées à des
bancs d'une matière calcaire, terreuse ou cristalline, englobant des
fragments de scories vitreuses. Les couches dont nous parlons en ce
moment ne diffèrent des coulées de lave basaltique qui constituent la
plaine côtière que par une plus grande compacité, par la présence
de cristaux d'augite et par les dimensions plus fortes des grains
d'olivine;--caractères qui, joints à l'aspect des bancs calcaires
associés avec ces couches, me portent à croire qu'elles sont de
formation sous-marine.
Quelques masses importantes de wacke sont fort curieuses. Les unes
sont associées à ces couches basaltiques, les autres se montrent sur
la côte, et spécialement à Quail-island où elles constituent les
assises inférieures. Ces roches consistent en une substance argileuse
d'un vert-jaunâtre pâle, à structure arénacée lorsqu'elle est sèche,
mais onctueuse quand elle est humide; dans son état de plus grande
pureté, elle est d'une belle teinte verte, translucide sur les bords,
et présente accidentellement des traces vagues d'un clivage originel.
Elle se fond très facilement au chalumeau en un globule gris-sombre,
parfois même noir, légèrement magnétique. Ces caractères m'ont
conduit naturellement à croire que cette matière était un produit de
décomposition d'un pyroxène faiblement coloré; cette manière de voir
est appuyée par le fait que la roche non altérée se montre pleine de
grands cristaux isolés d'augite noire, ainsi que de sphères et
de traînées d'une roche augitique gris foncé. Le basalte étant
ordinairement formé d'augite et d'olivine souvent altérée et
de couleur rouge sombre, je fus amené à examiner les phases de
décomposition de ce dernier minéral, et je m'aperçus avec étonnement
que je pouvais suivre une gradation presque parfaite entre l'olivine
inaltérée et la wacke verte. Dans certains cas, des fragments
provenant d'un même grain se comportaient au chalumeau comme de
l'olivine, à part un léger changement de couleur, ou donnaient un
globule magnétique noir. Je ne puis donc douter que la wacke verdâtre
n'était à l'origine autre chose que de l'olivine, et que des
modifications chimiques très profondes aient dû se produire au cours
de la décomposition pour avoir pu transformer un minéral très dur,
transparent, infusible, en une substance argileuse, tendre, onctueuse
et facilement fusible[6].
Les couches de la base de ces collines, ainsi que quelques monticules
isolés, dénudés et de forme arrondie, sont constitués par des roches
feldspathiques ferrugineuses compactes, finement grenues, non
cristallines (ou dont la nature cristalline est à peine perceptible);
ces roches sont généralement à demi décomposées. Leur cassure est
extrêmement irrégulière et esquilleuse, et même les petits fragments
sont souvent très résistants. Elles renferment une forte proportion de
matière ferrugineuse, soit en petits grains à éclat métallique, soit
en fibres capillaires brunes; en ce dernier cas, la roche prend une
structure pseudo-bréchiforme. Ces roches renferment parfois du mica et
des veines d'agate. Leur couleur brun de rouille ou jaunâtre est due
partiellement aux oxydes de fer, mais surtout à d'innombrables taches
microscopiques noires, qui fondent facilement lorsqu'on chauffe
un fragment de roche, et sont évidemment formées de hornblende ou
d'augite. Ces roches contiennent donc tous les éléments essentiels
du trachyte, quoiqu'elles offrent, à première vue, l'aspect d'argile
cuite ou de quelque dépôt sédimentaire modifié. Elles ne diffèrent du
trachyte que parce qu'elles ne sont pas rudes au toucher et qu'elles
ne renferment pas de cristaux de feldspath vitreux. Ainsi que le cas
s'en présente si souvent pour les formations trachytiques, on ne voit
ici aucune trace de stratification. On croirait difficilement que
ces roches ont pu couler à l'état de laves; il existe pourtant à
Sainte-Hélène des coulées bien caractérisées, dont la composition est
presque identique à celle de ces roches, ainsi que je le montrerai
dans un autre chapitre. J'ai rencontré en trois endroits, parmi les
monticules constitués par ces roches, des collines coniques, à pentes
douces, formées de phonolite contenant de nombreux cristaux de
feldspath vitreux bien formés, et des aiguilles de hornblende. Je
crois que ces cônes de phonolite ont le même rapport avec les couches
feldspathiques environnantes, que certaines masses d'une roche
augitique grossièrement cristallisée ont avec le basalte qui les
entoure, dans une autre partie de l'île, c'est-à-dire que dans
les deux cas ces roches ont été injectées. Les roches de nature
feldspathique étant plus anciennes que les nappes basaltiques qui
les recouvrent et que les coulées basaltiques de la plaine côtière,
obéissent à l'ordre de succession habituel de ces deux grandes
divisions de la série volcanique.
Ce n'est qu'à la partie supérieure des couches de la plupart de ces
collines qu'on peut distinguer les plans de séparation; les couches
s'inclinent faiblement du centre de l'île vers la côte. L'inclinaison
n'est pas identique dans toutes les collines; elle est plus faible
dans la colline marquée A que dans les collines B, D ou E; les couches
de la colline C s'écartent à peine d'un plan horizontal; et celles de
la colline F (pour autant que j'ai pu en juger sans la gravir) sont
faiblement inclinées en sens inverse, c'est-à-dire vers l'intérieur et
vers le centre de l'île. Malgré ces différences d'inclinaison, leur
similitude de forme extérieure et de constitution tant au sommet qu'à
la base, leur disposition en une ligne courbe en présentant le flanc
le plus escarpé vers l'intérieur de l'île, tout semble prouver
qu'elles faisaient originairement partie d'un plateau qui s'étendait
probablement autour d'une grande partie de la circonférence de l'île,
comme je l'ai fait remarquer plus haut. Les couches supérieures ont
coulé bien certainement à l'état de lave, et se sont probablement
étalées sous la mer, comme c'est aussi le cas pour les masses
feldspathiques inférieures. Comment donc ces couches ont-elles été
amenées à prendre leur position actuelle, et d'où ont-elles fait
éruption?
Au centre de l'île il existe des montagnes élevées[7], mais elles sont
séparées du flanc escarpé intérieur de ces collines par une large
étendue de pays de moindre altitude; d'ailleurs les montagnes de
l'intérieur paraissent avoir été le centre d'éjaculation de grandes
coulées de lave basaltique qui, se rétrécissant pour passer entre les
pieds de ces collines, s'étalent ensuite sur la plaine côtière. Des
roches basaltiques forment un cercle grossièrement dessiné autour des
côtes de Sainte-Hélène, et à l'île Maurice on voit les restes d'un
cercle semblable entourant tout au moins une partie de l'île, sinon
l'île entière; la même question revient immédiatement se poser ici:
comment ces masses ont-elles été amenées à prendre leur position
actuelle et de quel centre éruptif proviennent-elles? Quelle que
puisse être la réponse, elle s'applique probablement à ces trois cas.
Nous reviendrons sur ce sujet dans un autre chapitre.
_Vallées voisines de la côte_.--Elles sont larges, très-plates et
bordées ordinairement de falaises peu élevées. Certaines parties de
la plaine basaltique sont parfois isolées par ces vallées, soit en
partie, soit même complètement; l'espace où la ville de Praya est
bâtie offre un exemple de ce fait. Le fond de la grande vallée qui
s'étend à l'ouest de la ville est rempli, jusqu'à la profondeur
de plus de 20 pieds, de galets bien arrondis, qui sont solidement
cimentés, en certains endroits, par une matière calcaire blanche.
La forme de ces vallées démontre à toute évidence qu'elles ont été
creusées par les vagues de la mer, pendant la durée de ce soulèvement
uniforme du pays attesté par le dépôt calcaire horizontal avec restes
d'organismes marins actuels. En tenant compte de la conservation
parfaite des coquilles contenues dans cette couche, il est étrange que
je n'aie pu trouver un seul fragment de coquille dans le conglomérat
qui occupe le fond des vallées. Dans la vallée qui se trouve à l'ouest
de la ville, le lit de galets est coupé par une seconde vallée se
greffant à la première sous forme d'affluent; mais cette dernière
vallée même paraît beaucoup trop large et présente un fond beaucoup
trop plat pour avoir été creusée par la petite quantité d'eau qui peut
tomber pendant la saison humide, fort courte en cette contrée, car
pendant le reste de l'année ces vallées sont absolument à sec.
_Conglomérats récents_.--J'ai trouvé sur les rivages de Quail-island
des fragments de briques, des morceaux de fer, des galets et de grands
fragments de basalte, unis en un conglomérat solide par un ciment peu
abondant, formé d'une matière calcaire impure. Je puis dire, comme
preuve de l'extrême solidité de ce conglomérat récent, que je me suis
efforcé de dégager, à l'aide d'un lourd marteau de géologue, un gros
morceau de fer enchâssé dans le banc un peu au-dessus de la laisse de
basse mer, mais que j'ai été absolument incapable d'y parvenir.
Notes:
[1] La configuration de la côte, la position des villages, des
ruisseaux et de la plupart des collines représentés dans cette figure,
ont été copiées de la carte dressée à bord du _H.M.S. Leven_. Les
collines à sommet plat (A B C, etc.) y ont été reportées d'une manière
purement approximative, pour rendre ma description plus claire.
[2] Je suis fort reconnaissant à M. E.-W. Brayley de m'avoir indiqué à
ce sujet les travaux suivants: Faraday: _Edinburgh, New philosophical
Journal_, vol. XV, p. 398;--Gay-Lussac: _Annales de chimie et de
physique_, tome I, chap. XIII, p. 210, dont la traduction a paru dans
le _London and Edinburgh philosophical Magazine_, vol. X, p. 496.
[3] Je pense qu'à une grande profondeur au-dessous de la surface du
sol, le carbonate de chaux était à l'état liquide. On sait que Hutton
attribuait la formation de toutes les roches amygdaloïdes à des
gouttes de calcaire fondu flottant dans le trapp comme de l'huile dans
l'eau; cette théorie est certainement fausse, mais si les roches
qui constituent le sommet de Red Hill s'étaient refroidies sous la
pression des eaux d'une mer peu profonde, ou entre les parois d'un
dike, nous aurions, selon toute probabilité, une roche trappéenne
associée avec de grandes masses de calcaire spathique compacte et
cristallin. Or, d'après la manière de voir de beaucoup de géologues
aujourd'hui, la présence de ce calcaire aurait été attribuée, à tort,
à des infiltrations postérieures.
[4] Ces roches offrent fréquemment une variété remarquable, remplie de
petits fragments d'un minéral terreux, rouge jaspe foncé, qui montre,
quand on l'examine attentivement, un clivage peu net; les petits
fragments sont allongés, tendres, magnétiques avant comme après
caléfaction, et difficilement fusibles en un émail terne. Ce minéral
est évidemment très voisin des oxydes de fer, mais je ne saurais
le déterminer avec certitude. La roche qui renferme ce minéral est
criblée de petites cavités anguleuses tapissées et remplies de
cristaux jaunâtres de carbonate de chaux.
[5] Aux endroits où la nappe basaltique supérieure est interrompue,
les parois de cette gorge sont presque verticales. La lave qui l'a
remplie ultérieurement adhère à ces parois presque aussi fortement
qu'un dike à ses murs. Lorsqu'une nappe de lave s'est écoulée le long
d'une vallée, elle est souvent bordée, de chaque côté, par des masses
de scories incohérentes.
[6] D'Aubuisson, dans son _Traité de Géognosie_ (tome II, p. 569),
indique, d'après M. Marcel de Serres, que des masses de terre verte
existent près de Montpellier, et sont considérées comme dues à la
décomposition de l'olivine. Je ne sache pas cependant que l'action
du chalumeau sur ce minéral se trouve modifiée lorsqu'il présente un
commencement de décomposition. Ce fait est important, car, à première
vue, il semble invraisemblable qu'un minéral dur, transparent,
réfractaire, se soit transformé en une argile tendre et facilement
fusible comme celle de San Thiago. Je décrirai plus loin une substance
verte formant des filaments dans l'intérieur des vacuoles de certaines
roches basaltiques vésiculaires au Van Diemen's Land, qui se comporte
au chalumeau comme la wacke verte de San Thiago, mais cette forme
cylindrique des filaments prouve qu'elle ne peut pas avoir été formée
par la décomposition de l'olivine, minéral se présentant toujours en
grains ou en cristaux.
[7] Je n'ai presque rien vu de l'intérieur de l'île. Près du village
de Saint-Domingo il y a de magnifiques rochers de lave basaltique à
gros grains cristallins. A 1 mille environ en amont du village, le
long du petit ruisseau qui parcourt la vallée, la base du grand
rocher est formée d'un basalte compact à grain fin, surmonté, en
stratification concordante, d'un lit de galets. J'ai rencontré, près
de Fuentes, des collines mamelonnées constituées par des roches
feldspathiques compactes.
CHAPITRE II
FERNANDO NORONHA, TERCEIRA, TAHITI, MAURICE ROCHERS DE SAINT-PAUL
_Fernando Noronha_, colline escarpée de phonolite.--_Terceira_, roches
trachytiques; leur décomposition remarquable par l'action de la vapeur
à haute température.--_Tahiti_, passage de la wacke au trapp: roche
volcanique intéressante à vacuoles tapissées de mésotype.--_Maurice_,
preuves de son émersion récente; structure de ses plus anciennes
montagnes; analogie avec San Thiago.--_Rochers de Saint-Paul_. Ils
ne sont pas d'origine volcanique, leur composition minéralogique
singulière.
_Fernando Noronha_.--J'ai observé fort peu de choses dignes d'une
description pendant notre courte visite à cette île et aux quatre îles
suivantes. Fernando Noronha est située dans l'océan Atlantique, par
3°50' lat. S., et à 230 milles de la côte de l'Amérique méridionale.
Ce groupe est formé de divers îlots, ayant ensemble 9 milles de
longueur sur 3 de largeur. Tout l'ensemble paraît être d'origine
volcanique; bien qu'il n'y ait de trace d'aucun cratère ni d'aucune
éminence centrale. Le trait le plus remarquable de l'île est une
colline haute de 1.000 pieds, dont la partie supérieure, comprenant
400 pieds, constitue un cône escarpé d'une forme étrange, composé
de phonolite colonnaire contenant de nombreux cristaux de feldspath
vitreux et quelques aiguilles de hornblende. Du point le plus élevé
qu'il m'ait été possible d'atteindre sur cette colline, j'ai pu
apercevoir, dans différentes parties du groupe, plusieurs autres
collines coniques, qui sont probablement de la même nature.
Il y a à Sainte-Hélène de grandes masses protubérantes et coniques de
phonolite, hautes d'environ 1.000 pieds, formées par l'injection
de lave feldspathique fluide dans des couches qui ont cédé sous la
pression. Si, comme tout le fait supposer, cette colline a une origine
semblable, la dénudation doit s'être produite ici sur une très grande
échelle. Près de la base de la colline, j'ai observé des lits de
tuf blanc coupés par de nombreux dikes de basalte amygdaloïde ou de
trachyte, et des lits de phonolite schisteux avec plans de feuilletage
orientés N.-W. et S.-E. Certaines parties de cette roche, où les
cristaux étaient rares, ressemblaient beaucoup à une ardoise ordinaire
modifiée au contact d'un dike de trapp. Ce feuilletage de roches
qui ont été incontestablement fluides me semble un sujet bien digne
d'attention. Sur la plage il y avait de nombreux fragments de basalte
compact, et à distance on voyait comme une façade à colonnes formées
par cette roche.
_Terceira dans les Açores_.--La partie centrale de cette île est
constituée par des montagnes irrégulièrement arrondies, assez peu
élevées, formées de trachyte dont le caractère général se rapproche
beaucoup de celui du trachyte de l'Ascension que nous décrirons plus
loin. Cette formation est recouverte en bien des points, et suivant
l'ordre de superposition ordinaire, par des coulées de lave
basaltique, qui, près de la côte, constituent la surface du sol
presque tout entière. On peut souvent suivre de l'oeil la route que
ces coulées ont parcourue à partir de leurs cratères. La ville d'Angra
est dominée par une colline cratériforme (Mount Brazil), entièrement
constituée par des couches minces d'un tuf à grain fin, rude au
toucher et coloré en brun. Les couches supérieures paraissent
recouvrir les coulées basaltiques sur lesquelles la ville est bâtie.
Cette colline est presque identique, au point de vue de la structure
et de la composition, à un grand nombre de collines cratériformes de
l'archipel des Galapagos.
_Action de la vapeur d'eau sur les roches trachytiques_.--Dans la
partie centrale de l'île, on observe en un point des vapeurs qui
s'échappent constamment, en jets, du fond d'une petite dépression
en forme de ravin sans issue, et qui est accolée à une chaîne de
montagnes trachytiques. La vapeur est projetée de plusieurs fentes
irrégulières; elle est inodore, noircit rapidement le fer, et possède
une température beaucoup trop élevée pour que la main puisse la
supporter. Le trachyte compact est altéré d'une manière fort curieuse
sur les bords de ces orifices: la base devient d'abord terreuse, avec
des taches rouges dues évidemment à l'oxydation de particules de
fer; ensuite elle devient tendre, et enfin les cristaux de feldspath
vitreux cèdent eux-mêmes à l'agent de décomposition. Lorsque toute la
masse est transformée en argile, l'oxyde de fer semble entièrement
éliminé de certaines parties de la roche qui sont parfaitement
blanches, tandis qu'il paraît s'être déposé en grande quantité sur des
parties voisines colorées d'un rouge éclatant; d'autres masses sont
marbrées de ces deux couleurs. Certains échantillons de cette argile
blanche, maintenant desséchés, ne sauraient être distingués à l'oeil
nu de la craie lavée la plus fine; et broyés sous la dent, ils
présentent l'impression d'une finesse de grain uniforme; les habitants
se servent de cette substance pour badigeonner leurs maisons. La cause
pour laquelle le fer a été dissous dans certaines parties de la roche
et déposé à peu de distance de là, est obscure, mais le fait a
été observé en plusieurs autres points[1]. J'ai trouvé, dans des
échantillons à moitié décomposés, de petits agrégats globulaires
d'hyalite jaune, ressemblant à de la gomme arabique, et qui a été,
sans aucun doute, déposée par la vapeur.