AGENTS GÉOLOGIQUES EXTERNES

1. ACTION DE L'ATMOSPHÈRE. — L'atmosphère agit par les variations de température et surtout par les alternances de sécheresse et d'humidité ; elle peut ainsi modifier la surface

du sol et même désagréger les roches complètement. Le granite en fournit un exemple : il est formé de quartz, de mica et de feldspath ; sous l'influence de la vapeur d’eau et de l'acide carbonique de l'atmosphère, le feldspath, facilement attaquable, se décompose en silicate alcalin soluble, qui est éliminé, et en silicate alumineux insoluble, qui persiste; . l’altération de cet élément suffit pour causer lentement la désagrégation de la roche en menus fragments.

L'atmosphère agit, en outre, par sa force vive : les vents transportent ces fragments et font naître les dunes, monticules de sables qui atteignent jusqu’à 180 mètres de hauteur (Sahara); les dunes se forment sur les continents (dunes continentales) et sur les rivages de la mer (dunes maritimes).

L'atmosphère peut encore avoir, sur le sol, une action chimique, soit par son oxygène, soit par son acide carbonique.

2. ACTION DE LA MER. — Les eaux de la mer couvrent lés trois quarts de la surface du globe; poussées constamment par les marées et les courants, elles produisent, sur les côtes, des érosions puissantes, variables avec la nature des roches, avec leur situation et la forme de leur talus; la puissance destructive des vagues dépend aussi beaucoup de l'intensité du vent. |

Avec le temps, certaines côtes, minées par la vague, reculent peu à peu ; c'est ce qui arrive sur les rivages francais et anglais de la Manche, où le recul des falaises a pour effet d'élargir de plus ep plus le Pas-de-Calais.

Parmi les matériaux provenant de l'érosion des falaises, les uns, plus durs, demeurent sur le rivage, s’arrondissent par le frottement continuel et deviennent des galets; d’autres, moins cohérents, forment des graviers en avant des galets, puis des sables fins; enfin les matières les plus fines ne peuvent se déposer qu'au large, là où la vague est moins agitée ; elles forment ainsi, assez loin en avant des côtes, des dépôts de boues ou vases, tantôt vertes, tantôt bleuâtres.

Les galets et les sables restés près du rivage sont sans cesse en mouvement sous l'action des flots et peuvent cheminer assez loin de leur point d'origine. Dans les anses des rivages, où la mer est peu profonde et peu agitée, les sables el les galets s'arrêtent au pied des promontoires qui ter-

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minent les anses, et forment à l'entrée de la baie deux jetées ou flèches qui finissent quelquefois par se réunir, formant ainsi un cordon littoral et transformant la baie en une

lagune ou un étang. Re.

3. ACTION DES EAUX D'INFILTRATION. — L'air se charge de Lvapeur d'eau au voisinage des océans et des grands lacs, surtout du côté des mers tropicales; entrainé par les courants a

atmosphériques vers les pôles, il subit un refroidissement, et une partie de la vapeur d'eau quil contient se précipite sur le sol à l’état de pluie ou de neige. (En Europe, la proportion d'eau de pluie tombée s'élève, en moyenne, chaque année, à la hauteur de 0,55.)

Si la pente du sol est faible, ou si le sol est perméable, l'eau de pluie s'infiltre promptement. Les terrains perméables sont les terrains meubles (sables et graviers) et les terrains fissurés (calcaires solides et grès).

Dans les terrains meubles il y a imbibition progressive et

Puits artésien Couche mmpermeable < e- TPE + f” Nappe Jaillissante 7e = 2 < ET LEA TEE te

production de nappes d’eau, qui s'écoulent par des sources dans le fond des vallées et des ravins qui les entament. Si, par exemple, on suppose un plateau dont la surface est formée de sables supportés par un lit d'argile, l’eau qui s'est infiltrée à travers la couche de sable est arrêtée par l'imperméabilité de la couche d'argile ; des sources apparaissent alors sur les flancs de la vallée aux points les plus bas des ondulations formées par l’affleurement du lit argileux. al Quand une couche perméable se trouve enclavée entre

deux autres imperméables, l’eau de pluie est retenue entre ces deux dernières et forme une nappe souterraine. Dès lors, si par un sondage on atteint cette nappe, l'eau jaiilit à la sur- face du sol : c’est l’origine des sources artésiennes (fig. 1).

Dans les terrains fissurés comme les terrains calcaires, les eaux circulent à travers les fentes, les élargissent en y créant même des grottes et débouchent dans les vallées en sources abondantes; c'est ainsi qu'est formée la fontaine de Vaucluse.

En circulant dans les nombreux canaux des grès ou des calcaires, les eaux d'infiltration exercent des actions érosives qui provoquent, à la surface, des effondrements ou des éboulements.

4. ACTION DES EAUX COURANTES. — Si le sol est imperméable ou encore si la pente est trop forte, l’eau de pluie ruisselle à la surface au lieu de s’infiltrer.

Elle agit alors par sa masse et par sa vitesse, et son action dépend de la nature et du relief du terrain; l'érosion peut se traduire par des effets remarquables (piliers, pyramides, arcades, etc.).

Torrents. — Dans les pays de montagnes, le terrain est disposé de telle facon que les eaux pluviales se réunissent par de nombreuses rigoles dans une dépression qui est le bassin de réception d'un torrent; elles en sortent par un étroit couloir qui est le canal d'écoulement, et, dans ces parcours, elles ne cessent de raviner le sol et les parois du canal, tant par leur force vive que par le choc des matériaux qu'elles arrachent; en arrivant dans la vallée, elles perdent leur vitesse, et les matériaux qu'elles transportent, sables, galets, boues, s’accu-

mulent en un amas conique qui est le cône de déjection du torrent (fig. 2). A mesure que ce cône s’allonge, lä pente du torrent diminue, ainsi que sa puissance mécanique.

Ce qui distingue le torrent des autres cours d’eau, c’est sa rapidité extraordinaire, ce sont surtout ses alternatives de crues soudaines et de repos. :

Rivières et fleuves. — Les eaux pluviales finissent toujours par se réunir au fond des vallées, où elles donnent naissances aux rivières, lesquelles forment les grandes artères appelées fleuves.

Dans la partie supérieure de ieur cours, les rivières, à cause de la pente du terrain, ont une allure torrentielle et se livrent à un travail d'affouillement et d’érosion; si elles disposent d'une grande masse d’eau et d’une forte pente, elles peuvent creuser des gorges profondes, telles que les cañons du Colorado ; si elles rencontrent des obstacles résistants, il se forme des cataractes ou des rapides, et souvent les eaux s'étendent en lacs derrière les barrages formés par ces obstacles.

La rivière creuse ainsi son lit jusqu'à ce que la pente ait diminué, et pendant ce travail elle ne suit pas un chenal constant. Une fois la pente réduite, elle quilte son ancien lit, ou lit majeur, et occupe un lit moins large, ou lit mineur, dont la situation change dans la vallée.

Alluvionnement. — (Juand la rivière se déplace ainsi, elle est dite divagante ; elle a pour caractère d'attaquer les parties concaves de ses rives et de les faire ébouler; les produits des éboulements, cailloux, graviers, sables et limons, sont entraînés par les eaux et se déposent en alluvions au fond du lit ou sur les rives convexes. C'est surtout à l'époque des crues que se forment les alluvions; les sables et les cailloux sont violemment charriés, et les eaux débordées s'étalent sur une grande surface qu'elles recouvrent de limon (silicate d’alumine ferrugineux avec des parties sableuses). |

Enfin la pente se réduit de plus en plus; le lit prend une largeur uniforme, et le cours d’eau est à l’état de régime.

Travail des fleuves à leur embouchure. — 1° L'embouchure d'un fleuve peut être un estuaire profond, où la marée exerce son influence ; les limons apportés par le cours d’eau

forment dans cette échancrure un bourrelet d’alluvions, qui tend à oblitérer l'entrée du fleuve ; cette digue, ou barre, se déplace sous l’action des marées ;

20 Un fleuve peut avoir son embouchure dans une mer qui n'est pas sujette à de grandes marées; les matières qu'il transporte se déposent dans l'estuaire qui est alors large et peu profond; ces dépôts sont augmentés au moment des erues et sont favorisés par le cordon littoral ; ils forment ainsi une sorte de cône de déjection, qui devient un îlot triangulaire tournant sa pointe vers la source du fleuve et le divisant en deux branches; de là le nom de delta. Les deltas les plus connus sont ceux du Nil, du Rhône et du Mississipi.

5. ACTION DE LEAU SOLIDE. — À différentes altitudes, variables avec les pays, la neige tombée pendant la saison froide ne fond point pendant l'été; elle devient persistante ou perpétuelle. La limite des neiges perpétuelles correspond à une altitude qui est de 2.700 mètres environ dans les Alpes et les Pyrénées, 3.500 mètres au Caucase, 4.800 mètres à l'Équateur.

Neige. — La neige tombant sur ces hauteurs s’accumule en masses considérables qui finissent par s'écrouler, en entraînant des pierres et des roches et en formant ainsi des avalanches. Mais, si la neige tombe dans un cirque d’où elle ne peut s'échapper, elle donne lieu à la formation d'un glacier.

Glaciers. — La neige ainsi accumulée dans le cirque ou bassin de réception forme bientôt un amas d’un poids considérable, et la partie inférieure s'écrase sous l'effet de la compression. Puis la compression, augmentant, abaïsse le point de fusion de la neige; celle-ci fond alors en partie, bien que la température soit inférieure à 0°. L'eau formée s'infiltre dans les interstices des cristaux de neige où elle se congèle de nouveau. La neige est ainsi transformée en une masse granuleuse parsemée de bulles d’air, et constitue ce qu'on appelle le névé.

Sous l’action de son poids et de la pression des neiges supérieures, le névé descend dans la gorge où débouche le cirque, fond partiellement en arrivant à une zone de moindre altitude, devient ainsi plus compact et se transforme en une

glace consistante et translucide qui caractérise les glaciers. La glace, inextensible, se couvre de fissures et de crevasses, qui sont bientôt comblées par les chutes de neige ou par la congélation de l’eau provenant d'une fusion superficielle. Tel est, succinctement, le mécanisme de la formation d’un glacier.

Mouvement des glaciers. — Des objets perdus à la surface d'un glacier ont été retrouvés plus tard à un niveau plus bas ; les glaciers n’ont donc qu une immobilité apparente, et leur mouvement de progression à été l’objet de mesures précises. En Suisse, la vitesse moyenne de la glace, à la surface, varie depuis 2 centimètres Jusqu'à 1,25 par vingt-quatre heures.

Effets mécaniques des glaciers. — Les glaciers ayant, en moyenne, une épaisseur de 30 à 40 mètres (cette épaisseur peut atteindre plusieurs centaines de mètres), on comprend que leur masse produise sur les roches encaissantes une érosion puissante ; les blocs anguleux, entraînés avec la glace, strient et polissent les roches des parois, ou bien ces dernières usent et arrondissent les graviers et les cailloux charriés. Sur le fond du glacier, l'érosion est encore plus marquée, et les roches, polies comme par une meule, prennent des formes arrondies (roches moutonnées). Le produit final de l’action du glacier sur son lit est une boue fine, d'un gris d’ardoise.

Effets de transport. — Le glacier entraine dans son mouvement tous les débris de roches que la pluie, la gelée ou les avalanches détachent des escarpements qui l'encaissent; ces débris forment le long du glacier deux traînées appelées moraines latérales. |

Si deux glaciers se réunissent en un seul, la moraine de droite de l’un se joint à la moraine de gauche de l’autre, et de cette jonction résulte une moraine médiane.

Tous les produits charriés par le glacier arrivent à son extrémité, qui se termine par un escarpement à pic ; ils s’entassent au pied de cet escarpement et forment un amas demicirculaire, qui est la moraine frontale, mélange de boue fine, de petites pierres, de cailloux polis et arrondis et de blocs qui ont parfois des dimensions énormes.

Extrémité des glaciers. — Le glacier, en progressant, arrive à une région dont la température est moins basse ; la glace fond, et la quantité de glace que perd ainsi le glacier peut être égale à la quantité de glace qui se forme en amont. Le glacier se termine en ce point en laissant échapper un torrent qui roule des eaux boueuses, mélangées parfois de blocs volumineux.

D'ailleurs, cette extrémité subit un déplacement continuel, car la quantité de glace qui disparaît par la fusion et celle qui est apportée par les chutes de neige varient avec les Saisons.

Glaces polaires. — Dans les contrées polaires, la limite des neiges perpétuelles s’abaisse au niveau de la mer et le sol se couvre d’une immense nappe glacée. Cette nappe chemine avec une vitesse plus considérable que celle des glaciers des Alpes ; comme la pente est à peu près nulle, cette vitesse ne peut être attribuée qu'à l'énorme pression des masses supérieures. Les glaciers polaires arrivent ainsi Jjusqu'à la mer; là leur extrémité, venant à surplomber, se brise avec fracas en morceaux énormes, qui deviennent des glaces flottantes, ou icebergs.

Les glaciers polaires n’entraînent que très peu de pierres, tandis que les banquises, glaces qui se forment le long des côtes par congélation directe de l’eau de la mer, sont chargées de boue et de pierres provenant des falaises du rivage. A la suite de violentes tempêtes, les banquises peuvent se détacher et se briser en semant au fond de la mer les débris qu'elles portaient (blocs erratiques).

6. ACTION CHIMIQUE DES EAUX. — L'eau de la mer, par son évaporation naturelle, produitles dépôts de sulfate de chaux, de sel marin (marais salants) et même de chlorure de potassium et de magnésium. Dans les mers très chaudes, les grains de sable s’incrustent de carbonate de chaux résultant de l’'évaporation sur le rivage; de même, les galets des plages s’agglomèrent en poudingues.

Les eaux météoriques (eaux de pluie), chargées d'oxygène, oxydent les roches qu'elles traversent ; l'oxydation est attestée par une teinte brune dans les terrains ferrugineux. Ces eaux, par leur acide carbonique, peuvent dissoudre du

calcaire dans les terrains où elles ont circulé; en arrivant à l’air libre, elles s'évaporent, et le calcaire se dépose autour des herbes ou des mousses en formant des tufs.

Quand les eaux calcaires s'évaporent lentement sur les parois de cavités souterraines, elles produisent des stalactites partant de la voûte, et des stalagmites s’élevant du sol; ces incrustations sans cesse accrues finissent par se rejoindre et former des colonnes.

7. ACTION DES ORGANISMES. — Les organismes ont contribué, par l'accumulation de leurs dépouilles, à l'accroissement de l'écorce terrestre.

Mode de formation de la tourbe. — La tourbe est le produit de la décomposition, sous l’eau, de certains végétaux d'ordre inférieur, tels que les mousses, et, en particulier, les sphaignes.Ces mousses ont besoin, pour se développer, d'une eau limpide et d'une atmosphère humide avec une température moyenne ne dépassant pas 8° C. Dans ces conditions, elles croissent rapidement, mais elles meurent du pied; la base, constamment à l'abri de l'air, subit une décomposition incomplète et passe à l’état de tourbe. Les tourbières se développent surtout dans les régions tempérées et froides.

Lignite et houille. — Des débris de plantes ou d’arbres peuvent être charriés par les fleuves dans les deltas, ou bien des végétaux peuvent être enfouis sous des alluvions; la fibre et l'écorce de ces végétaux se décomposent à l'abri de l'air et se transforment en lignites.

La houille et l’anthracite proviennent aussi de la décomposition de végétaux terrestres à l'abri de l'air; mais un elimat tropical régnait dans toutes les régions où s’est formée la houille. (Voir Géologie appliquée, chapitre des Combustibles minÉTAUT.

Action des organismes marins. — Sur les côtes, les mollusques marins, par l'accumulation de leurs coquilles, ont pu former des dépôts puissants: telle est l’origine des roches calcaires appelées lumachelles.

Loin des côtes on trouve, au fond de l'océan, une vase blanchätre contenant jusqu'à 96 0/0 de carbonate de chaux; elle est constituée par de minuscules enveloppes calcaires de foraminifères où dominent les globigérines.

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Dans les latitudes froides, des glaces flottantes, des algues très petites, appelées diatomées, et des radiolaires (foraminifères) forment une vase siliceuse.

Tous ces dépôts marins se forment lentement et natteignent qu'une faible épaisseur. +

Récifs coralliens. — Les polypiers, au contraire, qui séerètent, aux dépens du sulfate de chaux de l’eau de mer, un squelette calcaire, forment rapidement, près des côtes, des massifs calcaires puissants et solides; vivant en colonie, ils constituent une masse qui s'accroît sans cesse par le sommet ou la surface, tandis que la base meurt(/ig.3).

La vague comble les interstices de l'édifice, qui devient compact et forme un récif corallien.

Pour le développement des organismes coralligènes, il faut une eau Fic. 3.-- Récif corallien. exempte de sédiments en suspension, et la température ne doit pas descendre plus bas que 200 C. au-dessous de zéro; la profondeur ne doit pas être: supérieure à une trentaine de mètres. D'ailleurs, les coraux se développent mieux dans une mer tumultueuse, et leur bord extérieur qui recoit surtout les chocs de la vague est le plus vivace el le plus élevé.

C'est ainsi que se forment les récifs frangeants qui sont appliqués contre la côte qui leur fournit un point d’appui, les récifs-barrières, à quelque distance des côtes, etles atolls, récifs annulaires avec lagune intérieure, quis’élèvent en plein océan.

Sur le bord extérieur des récifs coralliens, les dépôts qui se forment sont composés de débris de coraux; ces dépôts s’'agglomèrent en un calcaire compact qui peut devenir coquillier; sur le bord intérieur, abrité contre le choc des vagues, on trouve un calcaire plus tendre; et sur la plage le dépôt de carbonate de chaux autour des sables donne lieu à la formation d’oolithes, qui, en s’agglomérant, constituent le calcaire oolithique.