Geomorphogeny of... norlheim California, Berkeley

CANYONS

Causses. Avant l'exhaussement du bord sud-est du Plateau Central, la rivière, venant du mont Lozère, serpentait à la surface du massif <^caire, alors peu élevée au-dessus de la mer. Le mouvement survenu a obligé le Tarn à approfondir son lit sur place, et les

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Fig. 76. — Le grand Canyon du Colorado.

fentes du terrain ont facilité la descente de la rivière, cherchant à se rapprocher le plus vite possible du niveau de base.

Canyons des territoires à stratiflcation régulière. — Lorsque la descente d'une gorge s'opère à travers un massif régulièrement stratifié, mais dont toutes les couches n'offrent pas le même degré de résistance, l'enfoncement de la rivière subit des arrêts, qui lui permettent d'élargir son chenal en créant des plates-formes inter-

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médiaires. La figure 77 met bien en évidence le gradin qui s'est ainsi constitué au Colorado, au-dessus de la plate-forme du calcaire carbonifère, par Tenlèvenient des couches plus tendres du terrain houiller et du permien.

Le plateau du Colorado, quoique formé de couches en superposition régulière, est cependant divisé en paquets par des cassures principales, le long desquelles il y a eu glissement. En général, les paquets penchent un peu vers le nord, se relevant vers la faillelimite, dont le rejet est au sud. Cependant le tracé du canyon est indépendant de ces circonstances. Même, dans son cours supérieur, le fleuve, sous la forme de la rivière Verte, s'ouvre une brèche à travers le haut massif des monts Uinta, placé en travers de son cours. C'est bien la preuve que le tracé était acquis avant

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Fig. n. — Coupo transversale du Grand Canyon du Colorado.

1 et 2, terrains précambrien et cambrien ; 3, muraille rouge calcaire et gréseuse ou lied Wall ; 4, argiles rouges du carboniférien ; 5, grès carboniférien ; 6, calcaire à. silex; 7, permien.

la dislocation de la région, qui n'a pu faire sentir son influence que sur les rivières secondaires.

Le travail du Colorado a été facilité par la masse considérable de blocs et de sables que la rivière transporte. Aussi son cours n'est-il pas interrompu par des cascades, et le passage des couches les plus dures ne se traduit que par des rapides.

Méandres encaissés. — Il est naturel de se demander pourquoi, à travers des massifs suffisamment pourvus de fissures, les rivières encaissées, au lieu de prendre un parcours simple, composé d'éléments rectilignes, décrivent en général de nombreuses sinuosités, comme c'est le cas pour le Colorado, le Tarn, et bien d'autres cours d'eau du même genre.

On a souvent tenté d'expliquer cette particularité en admettant que le tracé avait dû emprunter tour à tour les diverses directions d'un réseau de fractures principales. Mais l'inspection des parois ne révèle aucune trace d'un tel réseau, et c'est dans le passé même de la rivière, considérée antérieurement à l'inauguration du nouveau cycle, qu'il convient de chercher l'explication de ces sinuosités. L'œuvre du cycle précédent était déjà à peu près com-

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plèle, de telle sorte que le cours d'eau, parvenu à la vieillesse, décrivait peu au-dessous d'une pénéplaine des méandres dwaganis. Ceux-ci se sont trouvés fixés par leur descente, opérée sur place à partir de l'exhaussement survenu, et sont devenus des méandres encaissés.

Pendant que se poursuivait cet encaissement, les parties concaves du terrain devaient être plus fortement attaquées. Aussi la rivière tendait-elle à descendre de leur côté, en s'enfonçant obliquement, ce qui a dû diminuer sensiblement la déclivité des boucles convexes en les allongeant. Cette allure est remarquablement prononcée dans les sinuosités du cours de la Seine, à la traversée du plateau normand.

Cependant il est des cas où, au contraire, les méandres peuvent s'atténuer en descendant. C'est ce qui doit arriver quand le terrain au sein duquel une rivière s'enfonce est capable d'exercer sur l'érosion une certaine action directrice. Par exemple, l'émersion profrressive d'un massif calcaire régulier, comme celui des Causses, a dû mettre en jeu la perméabilité spéciale d'un terrain riche en joints plus ou moins orientés. Dans leur descente, les cours d'eau auront emprunté ces directions, de sorte que peu à peu les méandres du parcours initial se seront simplifiés. Le cas du Colorado paraît se rapprocher de celui des Causses.

De toutes manières, le tracé définitif d'un canyon est très voisin de ce qu'était, à l'origine, le parcours des rivières à la surface du pays progressivement soulevé. Aussi les Américains donnent-ils à ces cours d'eau encaissés le nom d'antécédents y et M. Powell les a caractérisés par une expression très pittoresque, en disant qu'ils sont plus anciens que la vallée qui les abrite *.

Gorges du Plateau Central, de l'Ardenne et du massif rhénan. — Les exemples que nous avons cités sont tirés de régions à stratification régulière. Mais si cette condition, là où prédominent les assises solides et fissurées, est favorable à la production de gorges escarpées, elle n'est aucunement indispensable, et le déplacement

1. On a coutume d'attribuer à MM. Dutton et Powell la priorité de la notion relative à la descente progressive d'un cours d'eau au sein d'un massif qui se soulève. En 1882, dans son Histoire du Grand Canyon^ qu*avait précédée en 1875 une élude de M. Powell sur la rivière du Colorado, M. Dutton, à l'exemple de son devancier, comparait cette descente & l'œuvre « d'une scie qui fend un tronc de bois soulevé par la plate-forme d'un chariot ■?. Or, dès 1869, dans le Bulletin de la Sociétt'. de Géographie, M. le général Bourdon, étudiant la topographie du Petit Atlas algérien, ami écrit : • Il est probable que la chaîne s'est soulevée lentement sous le lit dëjà fait des cours d'eau... Les montagnes grandissaient de chaque côté, les thalwegs conservaient sensiblement le môme niveau. Cest raction de la poutre poussée par un mécanisme sous la scie qui la fend et montant des deusr côtés de la lame» »

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négatif du niveau (Iq base, limité à un territoire déterminé, suffit pour engendrer des canyons dans toute espèce de terrains. C'est ainsi que les rivières du Plateau Central, celles de TArdenne et celles du massif rhénan, obligées de descendre à travers des régions disloquées de terrains cristallins ou primaires, régions qui se soulevaient en bloc après avoir subi un aplanissement complet, ont fini par couler au fond de goi^es sinueuses et fortement encaissées. Ces gorges ne diEfèrent des canyons précédemment décrits que parce que les parois en sont moins abruptes, étant formées de roches qui n'offraient pas de fissures principales, de nature à provoquer la rapide descente des eaux.

Que cet enfoncement progressif des méandres se soit ainsi accompli dans le Plateau Central, où les rivières considérées prennent elles-mêmes naissance, cela n'a rien que de très naturel. Mais il peut sembler étrange, au premier abord, d'appliquer la même manière de voir à la Meuse et à la Moselle. Car ces rivières, après avoir arrosé en France des territoires de relief modéré, viennent buter contre un massif qui devrait leur opposer une barrière insurmontable, et l'on pourrait croire que, pour qu'elles aient réussi à s'y ouvrir un passage, il a fallu que quelque grande dislocation vînt leur faciliter la tâche. Pourtant, les flancs des deux gorges, non plus que leur tracé si capricieux, n'offrent rien qui justifie une pareille hypothèse.

Cette contradiction disparaît si, interrogeant l'histoire géologique, on constate qu'à une autre époque les relations de pente devaient être absolument inverses, et qu'alors, sur l'Ardennc aplanie, des rivières venant du sud-est serpentaient pour aller se verser dans une mer occupant la Basse Belgique. Il suffit que le relèvement du massif ancien ait été assez progressif pour que le lit sinueux des cours d'eau ait eu le temps de s'approfondir, sans que jamais la surrection de l'ensemble ait pu faire naître de contrepente. Or cette lenteur concorde bien avec tout ce qu'on sait aujourd'hui de l'allure des phénomènes tectoniques. D'ailleurs, en ce qui concerne la Moselle, il ne s'agit pas là d'une simple hypothèse, car M. Grèbe a reconnu, aux environs de Trêves, une série de méandres abandonnés par la rivière, à des niveaux progressivement décroissants entre la surface du plateau et le thalweg actuel *. Ces anciens méandres sont particulièrement visibles aux environs de Berncastel, où l'un d'eux, celui que jalonnent les vil-

1. Voir Grèbe, Jahrbuch der preuss, geolog. Landesanslalt, 1881, p. 453; 1885, p. 133.