Geomorphogeny of... northern Califoniia^ Berkeley

2. Quelques auteurs, pour raj)poler que l'usaf^e de la prunonciation espagnole a prévalu pour ce mol, écrivent canyon.

iliS LEÇONS DE GÉOGRAPHIE PIIYSIQOE

Causses. Avant l'exliaussementdu bord su«l-est du Plateau Central, la rivHTP, venant du Mnnt Lozère, scrpenlait â la surface du inaKsif calcaire, alors peu élevée au-dessus de la nier. Le mouvement survenu a oldigé le Tarn à approfondir son lit sur place, et

les funles du terrain ont facilité ladescenlede la rivitVe. clicrrliant il se ra|iprotlier le plus vite possible du niveau de ba.se.

Canons des territoireB à stratification régulière. — Lorsque la ili'scenfe d'une fforge s'opère à travers un massif régulièrement stratitié, mais dont toutes les coucbes n'offrent pas le mémo depré de résistance, renfoncement de la rivière subit des îu'riHs, cjui lui jiermeticnt d'élargir son clienal en créant des plaies-formes inler-

INFLUENCES TECTONIQUES ACTIVES 159

médiaires. La figure 68 met bien en évidence le gradin qui s'est ainsi constitué, au-dessus de la plate-forme du calcaire carbonifère, par Tenlèvement 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 canon est

Fig. 68. — Coupe transversale du (irand Canon du Colorado.

et ^, terrains silurien et dévonien; 3, muraille roujro calcaire ou Hed Wall; 4, argiles rouges

du carboniféricn ; 5, grès carhonifërien ; 6, calcaire à silex ; 7. pemiien.

idépendant de ces circonstances. Même, dans son cours supéieur, le fleuve, sous la forme de la Rivière Verte, s'ouvre une rèche à travers le haut massif des monts Uintah, placé en travers e son cours. C'est bien la preuve que le tracé était acquis avant 1. dislocation de la région, qui n'a pu faire sentir son influence» ue sur les rivières secondaires.

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

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

On a souvent tenté d'expliquer cette particularité en admettant |ue le tracé avait dû emprunter tour à tour les diverses directions l'un réseau de fractures principales. Mais Tinspection des parois le révèle aucune trace d'un tel réseau, et c'est dans le passé môme de la rivière, considérée antérieurement à l'inauguration Ju nouveau cycle, qu'il convient de chercher l'explication de ces ^sinuosités. L'œuvre du cycle précédent était déjà à peu près comf>lète, de telle sorte que le cours d'eau^ parvenu à la vieillesse»,

décrivait peu au-dessous d'une pénéplaine des méandres divagants. 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 cpie 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 progressive d'un massif calcaire régulier, comme celui des Causses, a dû mettre enjeu 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 cafton 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, 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 négatif du niveau de base, limité à un territoire déterminé, suffit

1. On a coutume d^allribuer à M. Dutton la priorilé de la notion relative à la descente progressive d*un cours d*eau au sein d'un massif ({ui se soulève. En 1882, dans son Histoire du Grand Caflon, qu'avait précédée en 1875 une étude sur la rivière du Colorado, M. Dutton comparait cette descente à 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 Société de Géographie^ M. le général Bourdon, étudiant la topographie du Petit Atlîis algérien, avait écrit: « Il est probable que la chaîne s'est soulevée lentement sous le lit déjà fait des cours d'eau... Les montagnes grandissaient de chaque côté, les thalwegs conservaient sensiblement le même niveau. C'est l'action de la poutre poussée par un mécanisme sous la scie qui la fend et montant des deux côtés de la lame, •

INPLUBNECS TECTONIQUES ACTIVES 161

pour engendrer des canons dans toute espèce de terrains. C'est ainsi que les rivières du Plateau Central, celles de TArdenne et celles du massif rhénan, oMigées de descendre à travers des régions disloquées de terrains cristallins ou primaires, ré^^ions qui se soulevaient en bloc après avoir suhi un aplanissenient complet, ont fini par couler au fond de fçorges sinueuses et fortement encaissées. Ces goi^es ne diflèrent des canons précédemment décrits que parce que les parois eh sont moins ahru[)tes, étant formées de roches qui n'offraient pas de tissures 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 dt^ 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 goiçes, non plus que leur tracé si capricieux, n'olTrent rien qui justifie une pareille hypothèse.

Cette contradiction disparait si, interrogeant l'histoire géologique, on constate qu'à une autre époque les relations de pente devaient être absolument inverses, et cpi'alors, sur l'Ardenne aplanie, des rivières venant du sud-est ser[)entaient pour aller se verser dans une mer occupant la Basse Belgique. Il suffit ((ue le ï'elèvement du massif ancien ait été assez progressif [)our que le lit sinueux des cours d'eau ait eu le temps de s'approfondir, sans quejamais 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 ^ qui concerne la Moselle, il ne s'agit pas là d'une sim[de hypo- ^èse, car M. Grèbe a reconnu, aux environs de Trêves, une série ''c méandres abandonnés par la rivière, à des niveaux progressi- ^'cment décroissants entre la surfaccî du plateau et le thalweg actuel*. De même, à Dinant, à 100 mètres aunlessus du halwleg de la Meuse, on remarque les trares d'un ancien lit, vers lequel, sur «rive droite, les versants venant du plateau s'abaissent en pente

*• Voir les Formes du terraitty p. 6Q.

itB LArrAKXiiT. -~ Leçooi de géogr. phys. 1 1

INFLUENCES TECTONIQUES ACTIVES 103

(|ue dans la traversée de TArdenne, ce qui indique (jue le modelé tle cette traversée ne doit pas être encore achevé.

l^a formation de la g-orge du Rhin, entre IJingen et Coblence, «loit aussi être attribuée à une descente profrressive de Tancien lit »le la rivière, descente [provoquée par un mouvement qui chanjjreait les relations du massif schisteux rhénan avec le bassin de Mav(»nc(»

et l'Alsace. Ce mouvement a peut-être été double, c'est-à-dire qu'il a dû y avoir simultanément surrection du massif et affaissement du bassin d'amont.

Le profil ci-joint (fifr. 10), dû à M. Penck, montre le^ positions

respectives de l'ancien lit et du nouveau. La jrrande profondeur

fies alhivions, qui atteint au moins 100 m(Mres à Darmstadt,

prouve que le fleuve a considérablement remblayé son lit d'amont,

eo qui confirme bien la surrection de rol)stacle en travers. Si

l«yenc«

Bing«n

Coblence

Bonn

^V^ D^vonitn

Trias «t grit rouge

■■T.-.ir.

Alluvions Aneienn«8

Fijr. "ÎO. — Profil du Rhin. »1<» Spire ù Hoiin Ml'après M. IVnck).

l-IchoUc I pour -iTiCMKMKJ; liaiiteurs e.\ap:«*rrcs ."> foih.

KH. iiivoati actuel du Kliin; K'K'. traces de rancien lit.

^"^^tte surrection n'a pas dévié le cours du Rhin en le jetant d'un ^^itre coté, c'est sans'dcmte parce que le fleuve coulait au «lébut •^^ us une vallée assez profonde, où il a jm rebner son niveau, sans ^^> déverser l.itérab^ment (h» manière à franchir les obstacles ([ui *^^^ dressaient devant lui. En tout cas la coupe montre que celt(» I^r^^fondeur était déjà acquise dans le massif schisteux. Jjà, des **>iTasses en rocher se montrent à 100 et même 200 mètres au- ^*^^8siis du fleuve actuel et, en face de (.oblence, on v voit (Micorc* un ■^^^xêtement de caiUoux roulés. LiMir ensemble ne forme i)as une ***^ne droite, d'où Ton j)eut conclure (pie le blor schistiMix, en se levant, a éprouvé comme l'ArdeniK» des déformations qui l'ont ïnorcelé.

Houvements d'ensemble. Plateaux proprement dits. — 11 est

^5 vident que la formation des fror^'^es escar|>ées n'exifjre pas un

•l*"'' placement exclusivement vertical du niveau de base. Elle

^ «ccom(dit éfralement lors(|u'un territoire subit un mouvement de

"Hscule, avec ou sans franchissement, ipii en relève uni» jmrtie

notable, l^es mouvements d'ensemble, non accompafrnés de [disse-

164 LEÇONS DE GÉO(iRAPHIE PHYSIQUE

nients, auxquels les Américains a[)j)liquent répithète (ïépeirogénétû/ues ou épeirogéni(/ues, ont pour (^flet la création <le plateaux, toutes les fois que les territoires soulevés sont formés de couches peu inclinées, et en majeure partie perméables par fissures, de sorte que rabaissement du plan d*eau n'y rencontre pas de grandes difficultés. C'est ainsi que se sont constitués le grand plateau du Colorado en Amérique, ceux des Causses dans le midi de la France, et, sur une moindre échelle, les plateaux de la ceinture du bassin de Paris, Bassigny, Harrois, plateau de Langres, plateau de la Haute Normandie, etc.

Si la |>lu[)art de ces plateaux gardent un réseau hydrographique de quebpie importance, cela tient, connue Tout justement fait observer les auteurs des Formes du terrain, «à ce que ce réseau avait pris naissance dans une autre région, [)lus favorisée au point de vue du ruissellement. Ainsi c'est dans le massif à peu près imperméable des Cévennes que sont nés les cours dVau qui traversent les Causses. Le Colorado livre passage au produit des eaux tombées sur le noyau cristallin des Montagnes Rocheuses. Ënfm le territoire graniti<|ue du Morvan et les côtes argileuses de TAuxois engendrent les rivières destinées à traverser les massifs calcaires de la ceinture jurassique du bassin de Paris. C'est parce qu'un tel réservoir d'alimentation fait défaut en amont du plateau de la Beauce, (pie ce dernier, réduit à ses seules forces, se montre si pauvre de cours d'eau.

Dans les véritables plateaux, la surface est plane parce qu'elle coïncide avec une couche, à peu près horizontale, qui par sa dureté a arrêté l'eflort de l'érosion subaérienne. Quelquefois il subsiste, à la surface de cette plate-forme, quelques restes d'une couverture plus meuble, donnant lieu à une topographie légèrement ondulée. C'est le cas de l'argile à silex des plateaux normands, où le ruissellement se |)ro(luit comme dans les régions imperméables. C'est aussi le cas du Valois, où subsistent des butt(*s de sable, et où la surface demeure onchilée sur les marnes supérieures au calcaire grossier. Mais à [)eine la couche perméable est-elle atteinte (|u'on voit les vallons s'approfondir avec une extrême brusijuerie, parce (jue l'eau y e.st immédiatement attirée vers le niveau de base, à la faveur des tissures du terrain.

11 y a donc, dans les plateaux à stratification horizontale, passage immédiat d'une surface terminale uniforme à des vallées profondes, d'ordinaire assez encaissées pour mériter la qualification de canons; à moins toutefois (|ue, le mouvement qui a

INFLUENCES TECTONIQUES ACTIVES 165

provoqué l'enfoncement des thalwejrs étant île très ancienne date, et ceux-ci ayant acquis leur assiette «létînitive, le travail «Kélar- ^ssement des vallées n'ait eu le temps de produire des efTets sensibles.

La Suisse saxonne, pres4jue exclusivement composée d'assises horizontales de grés crétacé, est un plateau proprement «lit, résultant d'un relèvement en masse «lu terrain (coïncidant peut-être avec un mouvement inverse «lu territoire d'amont}. La vallée de VElbe V coule «lans un véritable cafton, dont le creusement a été d'autant plus facile, que le irrès est découpé par une multitude de fissures verticales, qui lui ont valu son ntun de Quad^rsandstehi, Quelquefois les escar|>ements s'y montrent interrompus par «les gradins plats d'une certaine étemlue, «l«>nt la surface coïncide avec des lits de stratification. Il s'en trouve notamment à Gopitz, ainsi iju'entre Lohmen et Wehlen. Comme il existe aussi dans la région, à plusieurs niveaux, d'anciennes alluvions fluviales, témoignant d'un abaissement progressif du lit de l'Elbe *, on peut voir dans ces gradins la preuve que l'exhaussement de la région a été pins on moins saccadé.

En outre, le grès crétacé de l'Elbe forme deux masses principales (quelquefois même trois), séparées par un horizon de marnes. Aussi les canons étant creusés dans la masse inférieure, la surface de celle-ci dessine-t-elle un plateau boisé, dominé çà et là par des restes escaq>és de la masse supérieure, dont le morcellement offre Iw mêmes sinuosités que le réseau hydrographicjue du grès de la base. De là l'aspect tout particulier de la n'^gion.

HoaTements poBitiliB. — Un déplacement positif du niveau de base a pour premier eflet de faire remonter l'horizontale, à laquelle l'élément initial du profil d'équilibre aboutissait tangentiellement. Cette horizontale, si le mouvement a été un peu brusque, vient donc couper la courbe sous un certain angle, ce qui, théoriquement, exige que celle-ci se creuse un peu pour rétablir le contact fangentiel.

Mais, |iar le fait, l'ascension du niveau de base est toujours assez fente et, à moins que le cours d'eau n'ait une pente très rapide, la modification du profil ne peut guère être sensible sur la partie basse d'un cours depuis longtemps régularisé. Ce qui se produit surtout, c'est une ascension progressive du point où le fleuve cesse

i* M. Heltoer a reconnu trois de ces terrasses, étagées à environ 40 mètres de distance TerUcale les unes des autres {Geôirgshau und Oher/tâchengeslaltuny der Mtmhem Sekweu, 1887).

ilo pouvoir charrier des alluvions. La j)laine alluviale s'élève iloiio [)eu à [)eu et jrairne du tfM-rain vers Taniont, faisant refluer au fur et à mesure les plaines alluviales des ])rincipaux affluents.

Quand riininersion a fait de notables [)rofrrès, et que la mer a ainsi pénétré juscpie dans les affluents du cours inférieur, non seulement les rivières sont raccourcies d'autant, mais au lieu de se réunir, comme auparavant, en un tronc commun, elles sont désormais séparées, et deviennent des affluents directs du jrolfe qui a remplacé Tancien tronc principal et ses premières ramificaticms. Ce sont des cours d'eau (rorif/ués, suivant l'expression de M. Davis: et comme ils ne peuvent plus subir l'influence qu'exerçait sur eux autrefois le réprime du tronc principal, l'œuvre de modelé qu'ils poursuivaient en amont se trouve en partie paralysée.

A la fin d'un tel cvcle, on doit trouver des vallées sinueuses dont le fon<l très plat remonte fort loin dans l'intérieur (comme c'est le cas, par exemple, pour la côte du Pays de (îalles), et contraste avec la raideur relative des pentes encaissantes, façonnées par le cycle précéd(»nt.

Si l'ascension du niveau de base a été assez ra|)ide pour que le comblement <les vallées submerjrées n'ait pas pu marcher pari passu, c'est la mer elle-même (jui [)énètre dans les découpures de la terre ferme, en^*^endrant des irolfes étroits et de profondeur notabb*, lesquels subsisteront juscpi'à ce que le jeu naturel des érosions en ait ]»u amener le comblcMuent. l^e trait caractéristique de ces *rolfes est de former des sillons immertîés qui se [irolonjrent au loin sous la mer, trahissant une vallée dont le creusement n'est imputable ni aux vajrues ni aux courants marins. En avant subsistent des chaînes d'îles ali^mées; ce sont les |>oints culminants des anciennes crêtes (pii séparaient au[)aravant deux vallées limitrophes, l'une et l'autre creusé(»s à l'air libre.

Les jrolfes de ce ^'•enre se répartissent entre plusieurs catéjrories distinctes, dont chacune trahit l'intervention de structures spéciales ou de phéiu)mènes orofréniques déterminés. Nous en réserverons l'étude pour le chapitre relatif au modelé des riva^»'es.

Déformation de vallées. Effondrements locaux. — Si le déplacement népatif (hi niveau de ba.se résulte» du soulèvement en masse d'une réfrion, il peut se faire <pie celle-ci, en s'élevant, soit disloquée par des fractures, limitant des compartiments qui n'exécutent pas tous des mouvements concordants. En pareil cas, la descente d'un cours d'eau est exposée à une «léformation du thalweg, pouvant faire naître des ombilics où se logeront des lacs.

INFLUENCES TECTONIQUES ACTIVES 167

Il se formera «les cascades et <les rapides, tie la lèvre soulevée d'une fracture à la lèvre affaissée.

Ces circonstances paraissent s'être produites pour les vallées qui aboutissent aux fjorrh de la Norvèjjre méridionale. Nous avons déjà jvarlé * de l'état manifeste de dislocation du terrain dans cette réjrion. Le nombre prodijrieux des cascad«»s, la multitude des lacs en chajHdet, contenus pour la plujmrt dans des bassins en pleine roche, enfin et surtout le remurtpiable parallélisme de certains éléments dans le tracé des jror^es voisines, semblent indiquer (jue l'état de 'Jislocation du pays a été le facteur prédominant dans la production de ce mode de structure. Il y a là un réseau inachevé et troublé, occupant précisément cette band(» littorale où l'ancien plateau Scandinave, relevé au nord-ouest par un mouvement de liascule, a dû être tranché par l'effondrement assez récent de l'Atlantique nonl.

A ce mode de dislocation se rattachent les effondrements locaux, accomplis le lonjr de liantes de fracture, comme [)ar exem[de les crevasses, de formation très récente, (pii ont découpé en bandes certaines parties de la {rramle napp(^ de lave de TOréfron. Ces effondrements ne peuvent pas avoir partout la môme amplitude, et aux points oii se produit le maximum d(» descente, il naît des dépressions, destinées à servir de rés«»rvoirs aux eaux. Plusieurs Jes lacs du Grand Bassin, en Améri(pie, n'ont pas une autre orifirine. Les tremblements de terre, <pii produisent [mrfois des effondrements ou des soulèvements locaux, occasionnent ainsi la fermeture de vallées et la formation de petits lacs. (]e phénomène a été obsen'é au Pérou et, plus récemment encore, au Ja|)on, où la Mleengrendrée par le séisme de 1891 a, jiar le relèvement de l'une de ses lèvres, intercepté de petits cours d'eau.

Mcavements orogéniques. Vallées transversales. — A coté des mouvements simples dont nous venons d'analyser les effets, il y en a d'autres qui modifient [dus profon<lément le relief; ce sont les efforts de plissement ou oro|:réni(pn»s.

Quelcpiefois le sens ^^énéral des accidents n'en est <[ue faiblement altéré. Alors \ adaptation du réseau hy<lrojrraphi(|ue s(» fait sans grandes difficultés, et il en résult(* c(» (pion peut ajipeler des cours d'eau subséquents, où une analyse» attentive ]>arvient à discerner les chan^rements de détail (pie le mouvement survenu a fait subir à un ancien réseau conséquent.