I. — Orographie stratigraphique de la vallée
Il n'est pas question ici de donner une description détaillée de l'orographie valdôtaine, mais tout au plus de rappeler les traits principaux de ce bassin de recueil de la Doire Baltée en connexion avec la disposition stratigraphique des terrains qui forment les grands massifs.
La chaîne des Alpes arrivée au sommet du Tout-Blanc entre les vallées de l'Orco (Piémont), de Valsavaranche et de Rhêmes
donne naissance à une diramation de l'ouest à l'est, qui limite au sud la vallée d'Aoste de Villeneuve jusqu'à Pont-St-Martin.
Cette grande chaîne s'élève à 4178 mètres au sommet du Grand-Paradis, formant un des plus importants massifs de la vallée d'Aoste, et s'étend sur une longueur d'une soixantaine de kilomètres; à la moitié presque de son parcours elle envoie au nord un contrefort' qui sépare la vallée de Cogne de celle de Champ or cher, et, à la Pointe de Tersiva, elle se divise en nombreuses diramations rayonnantes pour constituer ce grand pâté de montagnes qui, d'Ayniavilles, borde la droite de la Doire jusqu'à Bard s'élevant à 3596 mètres au sommet du Mont-Émilius. Cet empiétement très-curieux du massif du Grand-Paradis rétrécit beaucoup la vallée d'Aoste et donne naissance au coude d'environ 90° du Mont-Jovet.
Du Tout-Blanc, la chaîne principale se dirige vers nord-ouest en haut des vallées des Rhêmes, Grisanche, Buitor, Petit St- Bernard, Allée Blanche jusqu'au col de la Seigne et se maintient à des élévations au-dessous, ou presque, de 3700 mètres.
Au col de la Seigne commence le grand massif du Mont-Blanc avec ses colosses dominant l'Italie, la France et la Suisse du haut de leurs 4000 mètres avec une direction à nord -nord-est ; le massif du Mont-Blanc limite la vallée à l'ouest et au nordouest et s'étend du col de la Seigne jusqu'au col Ferrex.
La direction change et la chaîne des Alpes courant dans son ensemble vers l'est, parvient, après avoir formé le Yelan et le Grand-Combin, les sommets en haut de la Valpelline, le Grand- Cervin, le Breithorn, les Jumeaux, les Lyskamm, au massif du Mont- Rose. Sur le parcours du col Ferrex au Mont-Rose on ne peut pas affirmer qu'il y ait précisément des massifs parfaitement marqués, soit au point de vue simplement orographique, soit à celui plus rationel de la constitution géologique. Cette portion de la grande chaîne des Alpes limite au nord la vallée d'Aoste.
Enfin du Mont-Rose une diramation transversale descend au sud et vient mourir au Monbarone, séparant la vallée d'Aoste à l'est de la vallée de la Sesia et du Biellais.
Sans avoir la prétension de se prononcer définitivement, faute d'études plus complètes, on peut bien établir que dans la vallée d'Aoste les montagnes sont distribuées en trois grands massifs
ceux du Grand-Paradis, du Mont-Blanc et du Mont-Rose, qui s'élèvent aux altitudes de 4178, 4810, 4638 mètres, limitant la grande vallée au sud, à l'ouest, et au nord-est. Entre ces trois massifs la chaîne des Alpes présente bien de grands sommets, mais qui ne semblent pas se grouper autour d'un point central pour former un vrai massif.
Il y a bien le doute que les montagnes environnant le Grand- Combin soient disposées en massif; mais c'est une question à résoudre après qu'on aura rattaché ces régions alpines aux études géologiques, stratigraphiques, déjà complétées dans la partie sud de la vallée. En attendant , Fexamen du massif du Grand-Paradis fait par moi-même , celui du Mont-Blanc, complété par M. Favre, et l'étude du Mont-Rose, par M. Gerlach, ce brave géologue qui trouva en bon soldat la mort sur le champ de bataille, peuvent autoriser à grouper les montagnes de la vallée d'Aoste autour de trois grands centres de soulèvement formés des roches les plus anciennes, sur lesquelles s'adossent, comme une grande couverture, les couches les plus récentes.
En effet, le granit, le gneiss, le protogine forment les masses du Grand-Paradis, du Mont-Blanc, du Mont-Rose et des montagnes les plus voisines ; les couches les moins anciennes se relèvent de tous les points de l'horizon vers ces centres, formant des dépressions, des enfoncements dans les régions intermédiaires.
Du Grand-Paradis à Pont-St-Martin, à la Doire prés de Châtillon et d'Aoste, à la Vallée de Yalgrisanche, au Ruitor, les roches superposées au gneiss et au granit anciens se redressent vers le sud-ouest, sud et sud-est, c'est-à-dire vers le Grand- Paradis. — La vallée de Yalgrisanche et la partie successive du bassin du Ruitor ont leurs couches formant dans leur ensemble un fond de bateau, à l'ouest duquel elles se redressent contre le Mont-Blanc. De Yalpelline, Yaltournanche, de la rive gauche de la Doire de Nus jusqu'à Pont-St-Martin les formations rocheuses dressent leurs couches dans la direction du Mont-Rose.
Le thalweg de la vallée ne serait autre chose que la dépression entre les deux soulèvements du Grand-Paradis et du Mont» Rose, s'exhaussant en amont d'Aoste contre le massif du Mont- Blanc.
Yoilà les grands reliefs et les amples dépressions qui ont donné
la forme de la région valdotaine, modifiée, sculptée, accidentée ensuite par le travail constant des agents météoriques, des eaux courantes, des glaces. C'est dans la stratigraphie qu'il faut rechercher 1" explication de la forme orographique des pays de montagnes.
Il est certain qu'il ne faut pas, pour bien comprendre l'orographie d'une région montagneuse, se borner à des études locales limitées à de petits vallons, à une seule montagne et à des aires restreintes: il ne faut pas se laisser séduire par l'examen des détails; l'étude stratigraphique localisée peut amener à des résultats bien différents et bien faux: les détails doivent être étudiés avec conscience, mais on doit ensuite s'élever à l'examen de l'ensemble, et alors les résultats microscopiques disparaissent, ou mieux se fondent dans un ensemble grandiose et la vérité se fait jour plus aisément dans l'esprit de l'observateur. C'est précisément pour cela que, faute d'observations détaillées dans toutes les vallées valdôt aines secondaires, je ne me prononce qu'avec la plus grande réserve sur l'orographie stratigraphique de la vallée d'Aoste.
H. — Terrains en place de la vallée.
Pour venir à un rapide aperçu des terrains formant les reliefs de la vallée d'Aoste, nous pouvons avant tout les partager en deux groupes: le premier, beaucoup plus important, formé de toutes les roches cristallines ou non, qui forment la masse principale des montagnes, et qui sont à la place même où elles furent portées par l'action des forces endogènes lorsque celles-ci les soulevèrent des profondeurs des océans géologiques ; c'est le groupe des terrains en place: le second est formé par des matériaux provenant de la dégradation des terrains en place et qui sous forme de détritus variés , charriés par les courants , les glaciers , ou tombés des hauteurs en avalanches pierreuses, en éboulements. revêtent les flancs et les bases des montagnes de plateaux, de monceaux cultivables, ou couvrent le thalweg des vallons et de la vallée: c'est le groupe des terrains de transport.
Nous pouvons étudier rapidement les terrains du premier groupe en remontant de l'ancien vers le plus récent, et alors, d'après
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ce que nous avons dit clans le chapitre précédant, ce qu'on doit étudier tout d'abord, ce sont les roches formant les trois massifs centraux du soulèvement.
Les parties centrales des trois massifs sont formées de roches feldspathiques à structure grenue cristalline. Au Grand-Paradis, il y a le granit, roche formée de cristaux de feldspath orthose (silicate alumineux potassique) soudés avec des grains cristallins de quartz (silice) et des paillettes brillantes de mica noir ou gris : (silicates alumineux ferrifère potassique) : ce granit contient généralement de gros cristaux du même feldspath qui forme la pâte, disposés en noyaux blancs ou grisâtres, opaques, à surfaces luisantes; c'est ce qu'on appelle le granit porphyroïde, et ce caractère , peut être considéré comme le distinctif des granits profonds, les plus anciens de nos Alpes. Le granit du Grand-Paradis n'est pas vraiment disposé par couches, mais il se divise en énormes bancs qui perdent peu à peu la structure granitique, pour prendre la structure caractéristique du gneiss, feuilletée, schisteuse et à éléments disposés en lames parallèles.
En s' éloignant du centre du soulèvement le gneiss prédomine encore, et se fait de plus en plus schisteux, et les bancs diminuent d'épaisseur. C'est dans les parties supérieures des vallons du Bardonney, de Valeille, de Yalontey, de Yalsavaranche qu'on peut étudier le granit et le gneiss porphyroïde s.
Le j^ont-Eose, dans la portion la plus élevée entre la Vincent- Pyramide et le Lyskamm, est aussi formé de granit et de gneiss porphyroïdes.
La grande chaîne, Pélixoïde du lEont-Blanc, est formée aussi de granit, mais au mica se substitue généralement le talc ou la chlorite (silicates magnésiens hydratés), pour former la roche connue sous le nom de protogine, parfois aussi porphyroïde. La disposition de ces roches par grandes couches, qui forment une coupole convexe en correspondance de la direction du maximum de la force soulevante, les fait classer dans les roches sédimentaires très-anciennes, les plus anciennes, quoique pendant bien des années et par bien des géologues le granit, et le protogine spécialement aient été considérés comme roches éruptives.
J'ai acquis la conviction que dans la vallée d'Aoste il n'y a point de ces roches éruptives, pas même les granits, les serpen-
tiues, etc.: j'espère bien pouvoir développer dans une autre occasion les arguments qui m'ont conduit à cette conviction.
Au-dessus des roches granitiques profondes, se superposent en nombreuses, puissantes, amples formations stratifiées des roches de nature minéralogique très-variée. Elles forment presque la plus grande partie des montagnes valdôtaines. On peut diviser ces roches en trois types: roches magnésiennes, roches calcaires et roches micacées. M. l'ingénieur Giordano nommait tout d'abord l'immense zone formée par ces roches supérieures aux granitiques : la zone des roches, calcareo-serpentineuses; dans mes premiers essais géologiques je l'appelais : la zone des roclies calcareo-magnesiennes; M. le professeur Gastaldi l'a baptisée : la zone des pierres vertes.
Il faut tenir compte de ceci: que dans la zone des pierres vertes est comprise une zone calcareo-magnésienne et une zoneplus récente que j'avais appelée des roches micacées feldspatliiques; division que je crois pouvoir maintenir pour la vallée d'Aoste, quoique elle ne puisse se faire aussi aisément dans les vallées de Lanzo, étudiées si bien par le professeur B. Gastaldi. que je dois toujours honorer comme mon maître en géologie alpine.
Il faut pourtant que j'avoue que dans ma zone calcareo-magnésienne on trouve des roches qui ne sont ni calcaires *ii magnésiennes ; mais il faut s'adapter à des nomenclatures incomplètes, empiriques, jusqu'au moment où elles disparaîtront pour être remplacées par les dénominations chronologiques des divers terrains. Nous savons que les roches de la zone complexe des pierres vertes sont prépaléozoïques, mais il n'est pas encore possible d'établir avec certitude à quelles divisions prépaléozoïques on doit rattacher les diverses formations de cette zone. Il faut, par conséquent, se borner à la description sommaire des divers types de roches.
Dans la zone calcareo-magnésienne , portion de la zone des pierres vertes, iijus avons avant tout les roches vraiment magnésiennes. La serpentine (silicate hydraté de magnésie), roche ordinairement à structure compacte, ou compacte granulaire, verte avec de nombreuses graduations de teinte; par altération superficielle elle prend une couleur jaune -rouge de rouille, couleur due à l'élément ferrugineux qui accompagne toujours la serpen-
tine, et qui a donné lieu aux nombreuses dénominations de Mont- Rouge. Bec rouge, Rochers rouges, Becca rouge, ou Mont-Roux, Ross, etc. — On trouve aussi de la serpentine 'schisteuse, écailleuse. fragmentaire. Le minerai ferrifère qui l'accompagne fréquemment c'est le fer magnétique.
La* vallée d'Aoste présente de la serpentine dans la partie supérieure de la vallée de G-ressoney, en aval de Brusson dans la vallée de Challant, dans le Valtournanche ; moins développée en Valpelline, et dans les environs du Petit St-Bernard, dans la vallée de Cogne, elle est très-développée dans les montagnes qui de Cogne arrivent à la Doire Baltée entre St-Marcel et Bard. C'est dans- la serpentine qu'on peut rencontrer de l'amianthe.
Avec la serpentine nous pouvons classer le talcoschiste, le chloriToschiste grenatifère et la pierre ollaire ; le talcoschiste forme des feuillets très-minces qui se désagrègent très-facilement sous Faction atmosphérique formant une espèce de boue bleu-grisâtre, qui se révèle au loin en tâches et coulées d'un bleu ou d'un gris clair ; le talc est aussi un silicate hydromagnésien ; la chlorite (silicate hydromagnésien) forme aussi des couches assez fréquentes dans les régions où se développent les serpentines; fréquemment les chloritoschistes et les talcoschistes sont très-riches en grenats et alors ils peuvent être utilisés pour la fabrication de pierres-meulières ; les schistes grenatifères accompagnent les gisements de cuivre de la partie méridionale de la vallée d'Aoste. — Enfin là où la serpentine passe au talc ou à la chlorite on trouve des amas de pierre ollaire, comme dans le vallon de Fénis, de Chambave (Ponton), de Champ de Praz, au Col de Joux sur Challant, etc.
Une roche extrêmement fréquente dans la vallée d'Aoste, c'est la diorite, composée de feldspath (albite, ou oligoclase, ou labraclorite. formés d'alumine, de silice, de soude et de chaux) en cristaux on grains cristallins, avec l'amphibole (silicate d'alumine, chaui' fer et magnésie), en petits cristaux prismatiques, fibreux, d'une teinte vert-sombre , ou vert-gris-foncé ; la structure de la roche est très-variée ; on trouve de la diorite à gros éléments, concentrations amphiboliques d'un centimètre de diamètre enclavées dans la pâte blanche de feldspath, par exemple à Champ
de Praz, à St-Marcel, à Cogne, dans le vallon de Chainporcher; de la diorite dans laquelle le feldspath est en grains globulaires d'un millimètre à trois millimètres de diamètre dans une gangue très-homogène d'amphibole et de chlorite ; alors elle forme de grandes masses stratifiées, comme dans la vallée de Cogne, à Champ de Praz, à Champorcher, dans la vallée de Challant, de Valtournanche, à Châtillon, à St-Marcel, à Yalpelline et à Valsavaranche. Ailleurs la diorite est très-pauvre en feldspath et devient compacte, massive; c'est alors qu'elle prend le nom d'aphanite. — La diorite de Pénis, St-Marcel, Gramonanche (vallon des Lôres), est grenatifère sur l'alignement de masses de cuivre pyriteux et contient une espèce minérale très-voisine de l'amphibole, en beaux cristaux prismatiques bleu-violacé, la gastaldite. — Moins fréquemment, pour en finir avec les roches magnésiennes, on trouve de la syénite (feldspath, quartz et amphibole) à structure granitoïde à Cogne; de l'eufotide, roche formée de feldspath et de diallage (silicate de chaux, fer et magnésie) en cristaux verts dans la pâte blanchâtre feldspathique, au Mont-Cervin ; de l'ophicalce, fragments de serpentine cimentés par le calcaire cristallin.
Les roches calcaires de la zone sont représentées par des dolomites (carbonate de chaux et magnésie) cristallines , des calcaires magnésiens aussi cristallins, des cargneules, des gypses faisant passage aux anhydrites, et des calcoschistes. Les dolomites et les calcaires magnésiens cristallins sont disposés par couches tantôt d'une blancheur éclatante, tantôt d'une teinte grisâtre ou d'un gris foncé ; les derniers sont riches quelquefois en paillettes micacées blanches ou grises d'un éclat de nacre. La structure est cristalline lamellaire, ou saccaroïde, c'est-à-dire la masse est formée par de petites lamelles ou des grains cristallins soudés intimement. Les couches sont quelquefois assez puissantes, mais le plus souvent minces et tabulaires. Au voisinage des serpentines se trouvent des pâtes calcareo-serpentineuses que nous avons déjà nommées ophicalces. — Parfois la structure cristalline en devient plus fine et plus serrée. — On reconnaît à distance les couches calcaires aux teintes blanchâtres et jaunâtres et à la forme bizarre d'arêtes crénelées, divisées en tours, aiguilles, clochers, etc. C'est dans les vallées de Cogne, de Valtournanche,
de Yalpelline, de Challant qu'où trouve des roches calcaires cristallines.
Les cargneules sont d'anciens tufs calcaires rougeâtres ou jaunâtres ; elles présentent une structure celluleuse, cariée, avec des fragments d'autres roches enclavés dans la niasse; la coloration et la bizarrerie des formes font reconnaître le cargneule, qu'on appelle vulgairement tuf; entre les cargneules et les calcaires cristallins se trouve souvent un calcaire à demi cristallin d'une teinte de chocolat, par exemple à la base de la Grivola, de la Tersiva, etc.
Les cargneules abondent à Cogne, à Valsavaranche, à La-Thuille. — Il est utile de faire observer qu'il y a des cargneules plus récentes qui accompagnent les roches calcaires supérieures, moins anciennes que les roches de la zone caJcareo-magnésienne.
Les schistes calcaires, pierre pourrie, sont très-répandus; ce sont des schistes très-riches en mica et quartz, qui contiennent des granulations et parfois des lentilles de calcaire cristallin; ils se rattachent aux calcaires mentionnés plus haut qui brillent par l'abondance des paillettes micacées. Les nombreuses carrières de Sarre, des Aymavilles, de Valpelline, etc., sont ouvertes dans les calcoschistes.
Parfois les lentilles de calcaire cristallin sont veinées de mica, d'amphibole, de talc ; alors on a la variété si recherchée, le cipolin.
Enfin dans la zone caïcareo-màgnésienne se montre le sulfate de chaux anhydre, Panhydrite, qui sous l'action de l'atmosphère se transforme en gypse terreux, blanc, niviforme.
Les calcoschistes constituent la plus grande partie des montagnes entre Cogne et Aoste, du défilé de Pierre-taillée, des hauteurs de St-Nicolas, du vallon des Bosses et du Valpelline.1
Les calcoschistes font passage, en perdant l'élément calcaire, à des micaschistes (quartz et mica), à des quartzites micacées, et, en prenant des grains cristallins de feldspath, aux gneiss qui ne sont pas porphyroïdes comme les anciens du Grand-Paradis.
Toutes ces roches sont entremêlées, et il est bien difficile de les séparer exactement; elles se fondent en un complexe à teinte jaune-brune- grisâtre , sujet à se déliter très-aisément. Les monotones montagnes de Sarre, de St-Pierre, d' Aymavilles, de St-Grat sur Charvensod et bien d'autres de la vallée sont ainsi composées.
Au-dessus de la zone calcareo-magnésienne viennent des roches micacéo-feldspathiques ; ce sont principalement des gneiss, non porphyroïdes, à texture assez fine, à mica grise ou verdâtre, à quartz et feldspath granulaires. Je ne connais pas très-bien toute la vallée d'Aoste, mais j'ai réussi à individualiser trèsbien cette zone des gneiss et micaschistes supérieurs entre Bard, Arnaz, Dondueil, Issime et Perloz.
Cette zone fait suite dans le Biellais d'un côté et dans les vallées de Chiusella, Piova, Orco et Lanzo de l'autre côté. Elle doit paraître dans la grande dépression stratigraphique entre le Grand-Paradis et le Mont-Blanc; mais je ne suis pas dans la possibilité d'émettre une affirmation précise. Dans la zone micacéo-feldspathique on trouve aussi des lentilles de porphyre gris avec des aiguilles amphiboliques (feldspath et amphibole) évidemment interstratifiées aux couches des gneiss.
Arrivons à des terrains plus récents et sur la valeur chronologique desquels les géologues sont bien loin d'être d'accord.
Pour ma part je me tiendrais à l'opinion de AI. le professeur Gastaidi, ayant en sa compagnie étudié des roches analogues dans la haute vallée de Suse.
En partant du Petit St-Bernard jusqu'au couchant du Grand St-Bernard, une zone de terrains anthracifères coupe transversalement la vallée d'Aoste. Les formes lithologiques qui la composent sont des schistes noirs, très-minces, très-faciles à se désagréger, disposés par couches peu puissantes et accompagnés des affleurements d'anthracite, qui est utilement exploitée, spécialement à La-Thuile ; des grès quartzeux, parfois micacés , à éléments assez fins', à teinte grisâtre , qui de loin paraissent révéler des couches calcoschisteuses ou micacées ; des grès enfin à éléments quartzeux plus grossiers, coloriés en blanc, en rose, et en brun, qui reçoivent des lithologues le nom de anagénites ou grauvackes grossières.
Dans le bassin de La-Thuile, les roches anthracifères forment un vrai fond de bateau rempli à l'est par l'énorme masse du glacier de Ruitor; sur la carte de Favre, la zone passant par Derby, Morgex, remonte jusqu'au pic de Dronaz. Les affleurements d'anthracite avec les formes lithologiques nommées se suivent en Suisse d'un côté, et en Savoie de l'autre; il parait
KOTICE GÉOLOGIQUE ET MIXÉEALOGIQUE 33
que les terrains charbonneux de la vallée représentent une portion de la grande formation anthracifère qui, partant du sud du Mont-Yiso, entre dans le Dauphiué et la Savoie, pour finir en Suisse. Les géologues français en ont fait du période carbonifère, mais M. Gastaldi et moi-même nous doutons que l'anthracite du Piémont et d'Aoste soit de beaucoup plus ancien, qu'il remonte à des époques très-reculées dans l'ère paléozoïque, en partant de la considération que les calcaires superposés aux anthracites de la vallée de Suse renferment des polypiers et des fossiles de l'époque silurienne. En attendant, il faut prendre note de cette observation; tandis que les roches anthracifères de certaines exploitations savoisiennes et dauphinoises contiennent des empreintes végétales, jusqu'à présent on n'a pas trouvé la même chose pour les gisements d'anthracite italiens.
Des gypses , des cargneules , des calcaires dolomitiques compactes bordent à l'ouest la zone anthracifère dans le bassin du Petit St-Bernard jusqu'à la partie supérieure du vallon de Bosses; ces formes lithologiques se montrent aussi dans les vallons de F Allée Blanche et du Ferrex.
Sont-elles de la même époque que les cargneules, les dolomies , les gypses de la grande zone càlcareo-magnêsienne? Ou bien doit-on les syncroniser avec les gypses, les calcaires dolomitiques compactes, les cargneules qui dans la vallée de Suse recouvrent les terrains à anthracite? Voilà une question que l'on ne peut encore résoudre pour le moment. Certains géologues les rangent dans le trias, mais en même temps ils rajeunissent beaucoup les anthracites sous-jacents. Je ne puis pas absolument hasarder une opinion là-dessus ; c'est assez de signaler le doute et de ne pas souscrire aveuglément aux opinions.de Lory, Favre, etc.
Ce dernier marque comme liassiques les calcaires qui forment la presque totalité de la masse des montagnes entre le Petit St-Bernard et l'Allée Blanche, entre ILorgex, le vallon des Bosses et le vallon de Ferrex ; voilà un autre point d'interrogation. On a trouvé des fossiles liassiques dans le vallon de Ferrex; mais cela suffit-il pour classer dans l'époque du lias l'énorme masse qui du Mont-Favre va jusqu'au Grand Gouillé? Aussi sur ce point la prudence exige une grande réserve.
Les conclusions de ce chapitre sont:
3 — YALLEE D'AOSTE.
lerâ Que selon mon opinion il n'y a point dans la vallée d'Aoste de roches éruptives.
2me Que les roches ou les terrains en place sont représentés par
a) Granits et gneiss anciens porphyroïdes — prépaléozoïques.
b) Zone calcaréo-ynagnésienne — prépaléozoïque.
c) Zone micacêo-feldspathique — prépaléozoïque.
d) Terrains à anthracite — paléozoïques plus anciens que le carbonifère?
e) Calcaires et gypses — paléozoïques? logés dans le trias jusqu'à présent.
f) Calcaires compactes — classés dans le lias jusqu'aujourd'hui.
