III. lies murailles du bassin du liéniaii
Je désigne sous cette appellation de murailles de la vallée, les couches anciennes dans lesquelles est creusé le bassin du Léman, les roches en place qui ont été attaquées, disloquées, érodées ou enlevées pour laisser l’excavation où le lac est logé; je réserve le terme de revêtement superficiel pour les couches relativement récentes qui se sont déposées sur les murailles depuis que le bassin a été creusé, qui se sont modelées sur la charpente primitive, et en ont plus ou moins déformé les contours.
Les murailles de la vallée du Léman sont constituées par des terrains secondaires et tertiaires ; nulle part les terrains primaires n’y sont représentés. On peut y distinguer deux formations très différentes : la région alpine et la région mollassique.
Précisons ce que nous avons dit de la géographie du pays pour l’appliquer à sa géologie. La grande chaîne des Alpes pennines, entre le Mont-Blanc et le Mont-Rose, est une muraille presque continue dirigée du W.-S.-W. au E.-N.-E. Elle est bordée au nord-ouest par une large vallée longitudinale, la grande vallée du Valais qui se continue par le col de la Forclaz et le col de Balme, jusqu’à la vallée de Chamonix. Au-delà de cette vallée, une série de plissements puissants forment les chaînes des Alpes vaudoise est çhablaisiennes, ce qu’on appelle les Préalpes, ou Alpes antérieures, fortement repüées, quelquefois môme déjetées, considérablement érodées, allant en décroissant d’importance depuis l’arête principale de Mordes - la Dent du Midi, jusqu’au Moléson-Dent d’Oche. Ces chaînes, constituées par les assises de roches secondaires et éocènes, sont nombreuses, et malgré quelques failles et déjettements, malgré les déformations d’une érosion compUquée, elles montrent assez bien, par l’alternance des voûtes anticlinales et des plafonds synclinaux, une suite de plis parfaitement reconnaissables. Sur l’autre bord de la plaine suisse, le Jura forme de son côté une série de plissements parallèles des terrains secondaires ; leurs arêtes sont dirigées un peu moins obliquement au méridien que les Alpes pennines, à peu près exactement S.-W.-N.-E. Ces plis sont les plus relevés dans la chaîne qui borde la plaine suisse ; les sommets principaux en sont ; le Reculet, la Dole, le Mont-Tendre. Entre les Préalpes et le Jura, s’étend
GÉOLOGIE
la plaine suisse (ou plateau suisse, suivant les intérêts géographiques en jeu), (') formée d’assises miocènes, à peu près horizontales dans .leur centre, légèrement relevées sur les flancs du Jura, plus fortement travaillées par une série de plis anticlinaux et de failles du côté des Alpes. Le lac Léman est creusé dans la partie externe des Préalpes et au milieu de la plaine miocène.
Les Préalpes sont coupées perpendiculairement à leurs chaînes par une large et profonde vallée, la cluse du Bas-Valais qui, commençant à Martigny, passe à St-Maurice, se continue dans la plaine du Rhône, et le Haut -lac Léman. Des deux côtés de cette cluse, les chaînes des Préalpes montrent sensiblement la même structure, et il est facile d’y reconnaître la continuation des mêmes plis. Ces plis sont nombreux et compliqués, difficiles à débrouiller. La carte géologique suisse, feuille XVII de l’Atlas au 100 000b, en a fait une étude intéressante, et les auteurs du texte explicatif, MM. E. Renevier, E. Favre, et H. Schardt, sont arrivés à démêler d’une manière très satisfaisante cette structure si complexe. ("-)
Sans entrer trop avant dans l’étude géologique de cette contrée, je me bornerai à ce qui est nécessaire à la théorie' du lac, et je constaterai :
a Qu’une coupe transversale aux chaînes des Préalpes montre une série nombreuse de plis avec alternance de voûtes anticlinales et de plafonds synclinaux.
h Que ces plis ont leurs arêtes parallèles à la grande chaîne des Alpes Pennines, à la vallée longitudinale du Valais ou à la chaîne des Alpes bernoises, toutes étendues du W.-S.-W au E.-N.-E.
c Que la vallée du Rhône, de Martigny au Léman, y compris une notable partie du lac, tout le Haut-lac, est une cluse.
Pour la démonstration du premier point, à savoir que la formation des Préalpes est une série de plis à convexité alternative, j’analyserai la figure 5 de la pl. XVII du texte explicatif de la feuille X'VTI de la carte géologique suisse donnant la coupe générale de la paroi droite
(h Si nous considérons la Suisse seule, la région qui s’étend entre les Alpes et le Jura est une plaine ; si noua l’envisageons couime partie du continent européen, c’est un plateau.
(2) Matériaux pour la carte géologique suisse, XXII, I. Les Préalpes do Vaud et du Chablais par B. Favre et 11. Schardl, avec atlas. Berne 1887. — XVI. Monographie des Hautes-Alpes vaudoises, par E. Renevier. Berne 1890.
LES MURAILLES DU BASSIN DU LÉMAN
de la vallée du bas Rhône, de Vevey à Aigle. Toute cette région est puissamment érodée ; les sommets des voûtes se trouvent souvent au fond des vallées ; les plafonds synclinaux représentent souvent des sommets de montagnes; les reliefs sont tellement compliqués qu’ils n’indiquent presque nulle part la position originale des replis.
En quittant la mollasse miocène de la baye de Clarens qui plonge dans la direction des Alpes, on trouve à Brent et Corneaux deux bandes de flysch (éocène) entourant une bande de néocomien et formant une première voûte déjetée. Cette voûte, qui est la terminaison vers le sud de la chaîne du Nirernont, oblique en s’approchant du lac et se retrouve à Charnex, puis à Montreux. Vient ensuite une faille dont la lèvre sud est formée par une large synclinale qui comprend toute la Colline de Gllon; ses deux bords sont constitués par les couches rhétiennes portant dans leur milieu des assises liasiques. Le fond de la vallée de la Veraye semble correspondre à une anticlinale laissant percer du trias et du rhétien ; en réalité, il y a entre Tovère près Mont-Fleuri et Sonchaux une masse affaissée de lias et de dogger (jurassique inférieur) qui butte, par des failles de part et d’autre, contre le trias et te rhétien. Un pli synclinal suit du côté alpin de la seconde faille ; il forme l’arête de Naye et Sonchaux et atteint le lac à Grandchamp, entre Chilien et Villeneuve. Au bord du lac, le fond de cette synclinale est formé de couches de jurassique inférieur ; plus haut, en Sonchaux et Naye, elle est remplie par le jurassique supérieur (malm), le néocomien et même le crétacé supérieur. Plus loin, la vallée de la Tinière est ouverte dans le sommet d’une voûte, légèrement déjetée vers la plaine, pénétrant jusqu’aù trias (gj'pse, anhydrite et dolomie). Sa lèvre N.-W. est presque verticale, sa lèvre alpine est moins inclinée et forme le bord d’un bassin synclinal rempli par du flyscb et du néocomien ; ce dernier forme encore le bord supérieur des rochers d’Aveneyre et de Malatrait. Puis vient la superbe voûte des Tours d’Ai', déjetée au N.-W., dont le flanc ouest porte le village de Corbeyrier et touche le bord de la vallée à Vers Cort. Aux Tours d’Aï la voûte jurassique est presque fermée, tandis que vers la vallée du Rhône elle s’ouvre largement, mettant à découvert son noyau basique et triasique entre Luan et Yvorne. Un nouveau pli synclinal succède à cette voûte, du côté alpin ; il est comme accolé contre le flanc S.-E. de celle-ci, et rempli de flysch qui forme le petit plateau de Leysin-Veyge. Le flanc renversé de la syncbnale borde du côté alpin la profonde vallée d’érosion de la
GEOLOGIE
Grande-Eau qui met à découvert le lias et le trias dans des situations très compliquées. (')
■le m’arrête ici. J’en ai donné assez pour bien justifier mon dire que les Alpes vaudoises, là où elles sont coupées par la cluse du bas Valais, sont une série de replis plus ou moins réguliers montrant alternativement des voûtes et des plafonds, à convexité tantôt supérieure, tantôt inférieure, anticlinales et synclinales.
Les mêmes faits se retrouvent sur la rive gauche de la cluse du bas Valais, de la Dent d’Oche à la Dent du Midi. ,Ie n’en donne pas ici l’analyse, renvoyant aux ouvrages spéciaux, en particulier aux Recherchés de F avre (-) et au texte explicatif de E. Favre et H. Schardt P) pour les détails des plissements de ces montagnes.
Le deuxième point de ma démonstration est que l’axe des plis est dirigé parallèlement aux Alpes pennines, soit perpendiculairement à la cluse du Valais. On en trouve les preuves dans l’étude de la carte géologique suisse, en particulier de la feuille XVII de l’atlas aul : 100000'^. L’on y verra que les bandes d’affleurement des divers terrains forment des zones étroites, parallèles les unes aux autres, dont les grands axes sont tous dirigés du S.-W. au N.-E. Le fait est tellement évident que je n’ai pas à en donner l’énumération détaillée.
Ce qui est plus difficile, c’est de retrouver des deux côtés de la cluse du bas Valais la continuation des mômes replis. La vallée transversale est assez large, 10 à 201“» entre les sommets, pour que cela ne soit pas évident au premier coup d’œil. Mais l’étude attentive qu’en ont fait les auteurs de la carte géologique suisse leur a permis d’établir le fait comme inconte.stable, et MM. Favre et Schardt ont, dans leur tableau des pages 10 et 11 du texte explicatif, Q) admis la continuité suivante d’une rive à l’autre du Rhône bas-valaisan.
Rive gauche.
Mont de Boisy.
Voirons.
Mont d’Armonnaz.
Rive droite.
Mont Pèlerin.
Pleïades.
Gubly.
(1) M. le docteur H. Schardt a bien voulu compléter cette description et la corriger en y faisant entrer le résultat de ses études récentes.
P) A. Favre. Recherches géologiques dans la Savoie, etc., Paris 1867.
(•’) Loc. cit. à la page 162, note 2.
P) Matériaux pour la carte géol. suisse, XXII, 1 loc. cit. — M. Schardt a bien voulu compléter ce tableau et le corriger eu quelques points d’après ses dernières recherches.
LES MURAILLES DU BASSIN DU LÉMAN
Rive gauche.
Rochers de Meillerie.
Plateau de Thollon.
Rochers de Mémise.
Pic Blanchard.
Pic de Borée.
Dent d’Oche, Grammont,
Cheilon-les-Bovardes.
Dents du Midi.
Notons cependant, d’après les mêmes auteurs, un fait intéressant : tandis que plus au sud de Chillon les arêtes des plis sont bien parallèles et en continuation directe les unes des autres, au nord de Chillon et sur la côte de Savoie, à partir du Bouveret, ils forment un angle ouvert dont les bords tendent à devenir parallèles à l’axe du lac. Il semblerait que, avant même que les plis des couches se soient accentués, il y aurait eu déjà là la présence d’un golfe ou d’une vallée tran.sversale. Il y a là l’indication probable de l’existence, déjà dans les périodes géologiques anciennes, d’une vallée du Rhône anté-tertiaii’e.
Le troisième point de ma démonsti’ation, la nature de cluse de la vallée du Bas-Valais, est une conséquence des deux premiers. On appelle cluse une vallée transversale coupant perpendiculairement une ou plusieurs chaînes de montagnes. Que la vallée du bas Valais soit une vallée transversale, c’e.st ce que la carte géographique montre immédiatement. Cette vallée transversale est tracée non seulement perpendiculairement aux reliefs du sol, mais encore perpendiculairement aussi aux lignes de crête des replis des Préalpes; c’est ce que nous venons de démontrer. La continuité des plis géologiques des deux côtés de la vallée prouve que cés chaînes de montagnes autrefois entières ont été coupées et séparées. Quelle est l’action qui a pu faire cette coupure? Nous le discuterons plus loin.
La cluse du Valais s’avance dans le bassin du lac jusqu’à la hauteur de Clarens sur la rive nord, au moins jusqu’à Meillerie sur la rive sud. Là commence le domaine de la mollasse miocène, et le caractère géologique de la vallée change entièrement. La plus grande partie du Léman est creusée dans le miocène. Le miocène ou tertiaire moyen est divisé par les géologues suisses en cinq étages principaux; je les
Rive di'oite.
Verreaux.
Dent de Jaman.
Dent de Hautandon.
Merdasson.
Mont d’.\rvel, Aveneyre.
Agittes, Ruvines.
Tours d’Aï — Famelon.
Dents de Mordes.
GÉOLOGIE
énumère de bas en haut en suivant les notes de mon collègue et ami le professeur E. Renevier, de Lausanne.
Miocène inférieur. 1. Etage tongrien, mollasse marine de Bâle, Porrentruy et Uelémont ; manque dans la région du Léman.
IL Etage aquitanien. Molla.sse à lignites. La Vaux, Moulin Monod, Paudèze, mollasse rouge de Vevey. Marne et calcaire fétide de St-Sulpice, Préverenges, ravin de la Morges, etc.
iViocéwc' mo/ym. ni. Etage langhien (autrefois mayencien), faciès d’eau douce de l’helvétien ; Lausanne, Crissier, etc.
IV. Etage helvétien. Mollasse marine formant le sol du centre de la plaine suisse, descendant jusqu’au Mont sur Lausanne et Epalinges, mais n’atteignant pas le lac.
Miocène m}>érieur. V. Etage oeningien, dans le nord-est de la Suisse, n’est pas connu dans la contrée du Léman.
Ce sont les étages n et III , l’aquitanien et le langhien , qui sont seuls représentés sur les bords de notre lac. Le terrain aquitanien forme les murailles du Léman dans toute sa partie occidentale, depuis Clarens jusqu’à Genève sur la rive nord. Sur la rive sud, le premier lambeau miocène connu, aquitanien aussi, est dans le ravin du Foron, ruisseau qui se jette dans le lac au fond du golfe de Cendrée ; plus à l’est de ce point, les collines de Thonon, de la Drance, d’Evian sont tellement couvertes par le revêtement des terrains quaternaires que l’on n’y voit nulle part les couches anciennes, sauf en quelques gisements au fond du ravin de la Drance où l’on trouve le contact de l’alluvion ancienne avec le Hysch, le lias et le trias. (*) La colline rocheuse des Allinges est, elle aussi, formée de flysch. .lusqu’à nouvel avis il est donc permis d’arrêter le lei'rain miocène sur la rive sud du Léman à l’extrémité occidentale du Grand-lac. Sa première apparition en descendant la vallée sei’ait le coteau de Boisy et le plateau d’Excenevex, Yvoire, Nernier, Messery.
Notons cependant que les auteurs de la carte géologique suisse (feuille XVII) ont déterminé comme miocène et comme appartenant à la mollasse rouge de Vevey (II® étage, aquitanien) la bande la plus rapprochée du lac du lambeau de terrain tertiaire qui s’étend du Bouveret à St-Gingolph; le reste en serait du flysch. Les assises de grès du Bouveret plongeant au S.-E. par SO^—iO» sont en stratification
(q E. Favre. Arcli. Genève LXI, 213, 1878.
LES MUBAILLES DU BASSIN DU LÉMAN
inverse, le flysch étant superposé à la mollasse rouge. La voûte a donc été, ici comme ailleurs, fortement déjetée.
Les terrains- aquitaniens, tous dépôts d’eau douce, présentent dans notre région les faciès suivants :
La mollasse rouge de Vevey et grès du Bouveret, mollasse, marnes et poudingues , fortement colorés en rouge par des sels] de fer.
Les poudingues de Lavamx, nagelfluh, graviers agglomérés par un ciment compact, calcaire ; dépôt fluvio-lacustre.
La mollasse à lignites de la Paudèze.
Les mollasses, marnes, argiles et calcaire fétide alternant entr’eux en couches peu épaisses, forment le sol de toute la partie occidentale du bassin à partir de Lausanne. C’est un dépôt de région profonde d’un vaste lac.
En somme, sauf les parties que nous avons vues occupées par les terrains alpins (rive nord du Haut-lac jusqu’à Clarens, et toute la rive sud du Grand-lac) le bassin du Léman est creusé dans les assises du terrain aquitanien. C’est ce miocène inférieur qui forme la muraille nord du Grand-lac et toutes les murailles du Petit-lac.
Mais si, au lieu de nous en tenir au creux rempli par les eaux, nous considérons la vallée au fond de laquelle le Léman est situé, nous trouvons sur les talus de cette vallée, en un point circonscrit et peu étendu, apparaître un lambeau de miocène moyen. Les collines de Lausanne, le signal de Lausanne, la plaine du Loup, la côte de Cery, Crissier, plus bas l’éperon mollassique de Renens, tout cela est formé de langhien, mollasse d’eau douce coiTespondant aux assises les plus profondes de l’helvétien de Berne. M. E. Renevier le considère comme le faciès d’eau douce du terrain helvétien, probablement comme un dépôt d’embouchure de rivière dans la mer belvétienne. Quant à la mollasse marine du miocène moyen, helvétien proprement dit, elle s’avance au-dessus de ce lambeau de langhien et forme les plateaux de Gheseaux, du Mont, d’Epalinges, etc. Sans être positivement représentés dans les murailles du lac Léman, ces deux étages du miocène moyen sont donc apparents sur les talus de la vallée ; ils appartiennent au bassin du Léman, leurs eaux se déversent dans le lac, et nous devrons en tenir compte pour établir la date géologique du creusement du bassin.
GEOLOGIE
Si nous suivons les deux rives du lac, nous pouvons reconnaîti’e la nature des murailles géologiques comme constituée ;
Rive nord : Sur la rive droite de la Tinière, une bande de lias ;
Entre l’hôtel Byron et Chilien, le jurassique inférieur ;
Le roc de Chilien, le lias ;
De Ohillon à la Veraye, le rhétien et le trias ;
De la Veraye à Bon-Port, le lias ;
De Bon-Port à la baye de Montreux, le rhétien et le trias ;
De Montreux à Vernex, le néocomien ;
De Vernex à Clarens, le flysch ;
De Clarens à Genève, le miocène, acpiitanien.
Rive sud : Du Bouveretà St-Gingolph, le grès duBouvei’et, miocène, et le flysch ;
De St-Gingolph à Meillerie, (') successivement le keuper, le rhétien, le sinémuiien, le rhétien et le keuper, (®) soit un fond synclinal de roches secondaires ;
De Meillerie à Coudrée, nature inconnue, probablement secondaire et éocène sous le revêtement du quaternaire.
De Coudrée à Genève, mollasse aquitanienne.
En résumé , la nature géologique des murailles de la vallée du Léman varie d’une région à l’autre, et sous ce point de vue le lac peut se diviser en trois parties-:
lo La partie orientale, au S.-E. du profil Clarens-St Gingolph, constitue une vallée transversale ou cluse, coupant perpendiculairement les replis des Préalpes formés de roches secondaires et éocènes. La plus grande partie de ce Haut-lac, autrefois occupée par le Léman, est aujourd’hui comblée et est remplie par la plaine du Rhône, de Massongex à Villeneuve-Bouveret.
(1) D’après Alphonse Favre. Eech. géol. II 76, sq.
ft) La superposition des terrains liasiques et triasiques est la suivante
jurassique
f toarcien l liasien
lias
< sinémurien
1 hettangien \ rliétien (infra-lias)
( keuper
trias
1 muschelkalk ( grès bigarré
LES MURAILLES DU BASSIN DU LÉMAN
'■2° La partie moyenne , de Clarens au détroit de Promenthoux , représente presque tout le Grand-lac. Sa rive nord est formée de mollasse miocène. Sa rive sud est incontestablement basique et jurassique jusqu’à la Tour-Ronde ; plus à l’ouest elle e.st revêtue pai- de puissants dépôts de terrains glaciaires et d’aüuvions qui ne laissent voir qu’en quelques points des lambeaux de flysch éocène au fond du ravin de la Drance et sur la colline des Albnges ; il est probable que toute cette partie des murailles du lac est antérieure au miocène.
3° La partie occidentale, le Petit-lac, depuis le détroit de Promenthoux jusqu’à Genève, est creusée dans des bancs presque horizontaux de mollasse miocène, laquelle apparaît également sur les deux rives.
Quant au plafond du lac, il est recouvert par l’alluvion moderne, et nous ne connaissons pas directement la nature géologique de sa charpente profonde. Nous pouvons seulement la deviner. Nous admettrons que les mêmes terrains que nous voyons apparaître sur les talus émergés de la vallée se continuent dans les talus immergés et que les murailles du Haut-lac et de la rive méridionale du Grand-lac sont formées de roches secondaires ou éocènes, que celles de la rive nord du Grand-lac et celles du Petit-lac tout entier sont des roches aquitaniennes, miocène inférieur.
De ces faits nous pouvons tirer une première conclusion importante pour la théorie du lac ; les actions, à démêler dans la suite, qui ont creusé le bassin du Léman sont postériem-es à l’époque miocène moyenne. Les plus récentes des murailles du lac étant en terrain miocène inférieur, un lambeau de miocène moyen apparaissant à Lausanne dans les murailles émergées de la vallée, il est impossible que les actions de creusement se soient manifestées avant le dépôt de ces dernières couches et leur consolidation. Le lac n’existait pas encore, la vallée du Léman n’était pas môme indiquée quand la mer helvétienne déposait les mollasses d’Epabnges et du Mont. Nous avons donc une date extrême parfaitement sûre. Le creusement du Léman est postérieur à l’époque miocène moyenne.
GÉOLOGIE
