Les Andes du Sud. Chili et Argentiiie occidentale

Les Andes du Sud, comprenant le Chili et les provinces péruviennes d'Arequipa et de Moquegua, s'étendent depuis le saillant de l'Amérique méridionale à la Punta de Atico par IG"* de latitude Sud jusqu'au cap Hom ; peut-être eût-il été plus rationnel de ne les faire corn* mencer qu'à Tangle rentrant d'Arica : nous ne l'avons pas fait devant l'impossibilité d'en séparer la région séismique d'Arequipa. Leurs tremblements de terre sont bien connus depuis les travaux de Perrey ^, Troncoso* et Vergara', mais surtout grâce au mémoire synthétique de Goll\

Sauf les territoires Magellaniques et le Chili proprement dit au sud de Yaldivia, cette région est parmi les plus instables du globe, et les désastres ne s'y comptent plus, qu'ils soient produits par des vagues d'origine séismique sous-marine ou par des tremblements de terre. Les renseignements abondent pour le littoral, mais on est moins documenté en ce qui concerne la Cordillère et ses abords immédiats. Il est vrai que ces informations se rapportent pour la plupart aux villes principales, mais comme elles sont nombreuses, cette cause d'erreur a peu d'influence, et l'on peut dire qu'en somme la répartition de l'instabilité séismique est connue d'une manière très satisfaisante. Il n'en est malheureusement pas de même pour la géologie, malgré de très importants travaux, de sorte qu'il est le

* Documents sur les tremblements de terre au Chili (Ann. Soc. imp, Agric, Hist nat. et ArU utiles de Lyon, VI, 1854).

* Tremblements do terre au Chili, 1847-1856. Dans Perrey. Liste des tremblements de terre pour 1857, 2« partie (Mém. Ac.roy. de Belgique, X).

* Temblores y ruidos subterréneos. Santiago de Ghilo (1873-1881 et 1882-1884) (Anuario del obs. oêtron. de Santiago).

* Die Erdbeben Chiles. Ein Verzeichniss der Erdbeben und Vulkanausbrûche in Chile bis zum Ende des Jahres 4879, nebst allgemeinen Bemerkungen zu diesen Erdbeben (MQnchener geogr, Studien. Uerausgeg. von. Siegm. O&nther, XIV Stûck, Mûnchen, 1903).

GÉOGRAPHIE SËISMOLOGIQUE

rtquipd

del Wû^*

,Jujuy • Salta

La Rioja

San Juan

Fosse

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Concepcîôn

Fig. 60. — Andes du Sud.

plus souvent difficile d'assignerun rôle séismogénique indiscutable à des accidents locaux bien définis, et que seules les causes générales apparaissent clairement.

La chaîne des Andes méridionales forme une série disloquée de paquets d'âge secondaire, dont la tranche est tournée vers l'ouest, ce qui accentue la pente de ce côté; aussi les séismes ne se donnent-ils libre carrière que sur ce versant, conformément à la loi du relief.

Ce relèvement de la bande suppose presque inévitablement l'effondrement d'une autre partie jointive de Técorce terrestre, et cette déduction semble tout à fait d'accord avec les récentes découvertes faites dans l'Ouest de Ja République Ar genline. On a en

eflFet trouvé dans les Andes, entre le 32* et le 39* parallèle, des conglémérats jurassiques indiquant le voisinage d'une côte et qui auraient puisé leurs éléments dans des porphyrites d'origine sous-marine. Les argiles et les grès du versant oriental des montagnes du Rio Grande correspondraient à des dépôts de mer plus profonde, et cela semble démontrer l'existence, à l'époque jurassique, d'un grand golfe andin s'arrêtant au rivage oriental d'une terre pacifique, qui s'étendait plus ou moins loin dans la direction de la Nouvelle-Zélande ; cette hypothèse assez plausible ne résout pas la question, tout à fait différente, de Texistence controversée du continent pacifique, que certains géologues croient avoir occupé, à une époque antérieure, l'emplacement du Grand Océan, tandis que d'autres regardent celui-ci comme un des plus anciens traits de l'écorce terrestre. Cette terre simplement. voisine de l'Amérique du Sud aurait existé pendant longtemps et depuis une époque très reculée, du Dévonien au Crétacé, puisque le Trias semble y faire défaut et que d'autre part la flore à Glossopteris se retrouve tant au Brésil que dans l'Argentine, observ^ation qui a fait conclure à l'existence d'un continent africano-brésilien. Ce golfe jurassique aurait fait plus tard place au bourrelet andin, dont l'abrupte tranche occidentale constitue les territoires ici étudiés dont la séismicité s'expliquerait, dès lors, d'une façon générale, par leur grand voisinage de l'isobathe de 4000 mètres, qui représenterait la lèvre de la fracture le long de laquelle la terre pacifique se serait effondrée par un mouvement de bascule, contre-partie de la surrection. On s'explique ainsi que les plissements se soient surtout localisés à l'est, où les Précordillères de Salta et de Mendoza sont les seules régions séismiques du versant oriental.

La surrection des Andes a certainement été un phénomène de longue haleine et a dû débuter bien avant l'époque tertiaire : la dernière grande phase de dislocation, antérieure à la sortie des andésites, paraît avoir elle-même précédé les mouvements alpins. Mais depuis cette époque déjà reculée, les dislocations n'ont pas cessé de se produire, avec moins d'ampleur il est vrai, ce qui suffit à rendre compte de l'instabilité actuelle. Le mouvement d'ascension d'une des lèvres de la fracture pacifique ne s'est réellement arrêté qu'à une époque relativement récente, en donnant lieu à un énorme relief total de 12 000 mètres, dont 4000 immergés, entre la crête de la chaîne et le fond des abîmes littoraux. Des mouvements d'une telle amplitude ne peuvent que se survivre sous forme de séismes. Les Andes correspondent donc à un géosynclinal accusé par le golfe jurassique, et les conséquences séismiques de leur histoire reste-

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raient valables, même si l'existence d'une terre occidentale plus ancienne se trouvait ultérieurement infirmée par la découverte de faits nouveaux.

On va maintenant passer au détail de la répartition de l'instabilité le long de cette bande de quelques 4 000 kilomètres de côtes, en commençant par le Nord.

Les tremblements de terre du Pérou méridional ont été recueillis par G. de Gastelnau^ pour la période de 1810 à 1845, mais nous ignorons d'après quelles sources locales. Garaveli, Moquegua et Arequipa ont subi de très nombreuses catastrophes» ainsi que Tacna, Arica, Iquiquc, Pabellon de Pica et Huanillos. On a donc affaire à une côle dont la séismicité ne se dément nulle part et ne cesse au Sud qu'au Rio Loa. Elle correspond au relief puissant des Andes, encore accentué par le voisinage immédiat des fosses de Kriîmmel en face de Garaveli et de Bartholomew entre les parallèles d' Arica et de Pabellon de Pica.

Plus au Sud, la bande littorale s'élargit considérablement, en s*étageant par gradins, la crête des Andes s'abaisse et on se trouve entre l'intervalle des fosses de Bartholomew et de Richards. Ainsi donc le relief s'atténue par le haut et par le bas. La région s'étend sur le désert du Rio Salado et sur les parties respectivement méridionale et septentrionale de ceux de Tamarugal et d'Atacama; c'est le pays des nitrates. On est moins bien renseigné que pour la région précédente sur la fréquence et l'intensité des tremblements de terre ; mais les séismes y prennent le plus souvent, comme à Galama, une fois au moins sévèrement éprouvée, un caractère très local, rendant fort probable une séismicité notablement moindre, et par conséquent en rapport avec la diminution du relief émergé et immergé.

La Gordillère redevient abrupte et la séismicité redoutable, en même temps que la bande littorale se rétrécit de nouveau vers le sud. Le premier grand foyer d'ébranlement, Gopiapo, est séparé de celui de Goquimbo, probablement tout aussi instable, par un intervalle sans épicentres connus; mais il y a tout lieu de supposer que cette lacune est simplement due àTabsence d'anciennes villes importantes où aient pu se faire des observations. Il se trouve là un grand synclinal jurassique et néocomien compris entre les Andes et les restes d'une chaîne granitique côtière démantelée, contre laquelle se développent dans le Sud des roches sédimentaires très plissées, d'aspect

* Expédition dans les parties centrales de V Amérique du Sud exécutée de i84S à 18Â7. Catalogue des tremblements de terre et secousses ressentis sur la côte du Pérou et plus particulièrement à Arequipa, depuis 1810 jusqu'à 1845 (t.V,pp. 303-358. Paris, 1854).

archéen, mais qui pourraient bien n'être que du Crétacé supérieur profondément métamorphisé. Si ces conclusions sont ultérieurement confirmées, un plissement énergique de date relativement peu ancienne interviendrait probablement pour jouer un rôle séismogénique décidé.

Une fois de plus^ le relief va maintenant changer de caractère ; au lieu de s'abaisser brusquement jusqu'au bord de la mer^ la chaîne tombe sur le fond d'une longue dépression longitudinale, séparée du littoral par une série de hauteurs secondaires, assez souvent et complètement interrompues par de vastes plaines. Cette dépression, marquée par les ensellements des contreforts transversaux, est l'accident le plus considérable du Chili central ; elle se prolonge très loin dans le Sud, mais en dépit de sa grande importance géographique, géologique et probablement tectonique, force est de lui dénier toute influence séismogénique, malgré la haute autorité de Suess. C'est qu'en effet, elle coïncide sur son long parcours avec des conditions très diverses d'instabilité : d'IUapel à Santiago et Concepciôn, elle possède une séismicité exagérée qui a causé de nombreux désastres ; plus au Sud, jusqu'à Ancud et Puerto-Montl, la fréquence diminue beaucoup en même temps que le relief de la chaîne côtière, et Valdiviaest le seul point qui ait subi des dommages; au delà et jusqu'à l'isthme d'Ofqui, la mer l'a envahie et l'a morcelée pour former Chiloé et l'archipel des Guaytecas, tandis que de leur côté les tremblements de terre ont à peu près complètement disparu. Lesséismes de Yalparaiso sont sans doute en rapport avec la fosse d'Haeckel, qui vient presque toucher la côte, et ce sera aux recherches géologiques futures à définir les causes locales de l'instabilité de la précordillère entre cette ville et Santiago, de la partie nord de la dépression jusqu'au Rio Bobio, de Concepciôn et de Valdivia. D'après Noguès*, les tremblements de terre du Chili central affectent deux directions générales, normales entre elles et d'ailleurs en relation avec la structure orographique du pays et les systèmes des failles : les uns prennent la direction N.-S., parallèlement à la Cordillère et suivant les cassures stratigraphiques qui ont formé la grande dépression longitudinale, tandis que les autres prennent la direction E.-W., normale à la Cordillère et en relation avec un autre système de failles. 11 est encore prématuré de décider s'il s'agit d'un simple phénomène de propagation, ou d'une cause tectonique à rôle séismogénique certain.

* Mouvementâ séismiques da Chili; tremblements de terre du 23 mai 1890 (C. JR. Ac. ac. Paris, GXI, 616, 1890).

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La stabilité absolue des territoires magellaniques au sud de risthme d'Ofqui présente un très haut degré de probabilité, quoique des observations régulières n'aient encore été faites qu'à Punta Arenas, où une longue série, commencée en 1842, c'est-à-dire depuis sa fondation et qui n*a souffert aucune interruption, n'a pu mentionner qu'une seule secousse. L'attention des Chiliens est trop portée à s'occuper des tremblements de terre, qu'ils redoutent tant à bon droit, pour qu'ils les laissent échapper sans les mentionner, même dans la région des Qords du Sud qui est, sinon colonisée, du moins exploitée depuis un certain nombre d'années, à cause de ses richesses forestières. On regardera donc cette stabilité comme à peu près démontrée; elle coïncide en même temps avec l'abaissement de la Cordillère et le relèvement des fonds océaniques bien loin au large dans l'Ouest.

La croyance, si longtemps classique et indiscutée depuis LyellS d'après laquelle les grands tremblements de terre de l'Amérique du Sud auraient été à diverses reprises accompagnés d'un soulèvement notable des côtes et même de la chaîne, d'où l'on concluait sans réserves à la continuation à l'époque actuelle du mouvement tertiaire de surrection des Andes, doit être définitivement rejetée depuis la magistrale réfutation qu'en a faite Suess dans la Face de la Terre, Il ne saurait être question de reprendre ici l'examen d'un problème géologico-séismique si bien élucidé ; mais il ne sera pas inutile de résumer une critique si serrée de phénomènes accessoires réels, quoique mal interprétés, d'autant plus que ces considérations sont applicables à d'autres points du globe où l'on a voulu aussi, par l'observation de faits analogues, démontrer la réalité d'exhaussements appréciables et concomitants de grands tremblements de terre.

Au Callao, Texistcnce prétendue de débris de cuisine préhistoriques ou kjôkkenmôddings comme les appellent les archéologues* danois, ne correspond qu'à des idées fausses quant à la preuve qu'elle apporterait des mouvements verticaux du littoral; il s'agit en réalité d'un banc qui se forme et disparaît alternativement sous l'action des vagues et des courants, sur la côte de l'île de San Lorenzo. Quant aux modifications topographiques constatées sur la langue de terre qui la réunit au continent, affaissement de 1746 ou exhaussement de 1760, à la suite des tremblements de terre violents qui agitèrent alors le Pérou, il n'y faut voir, pense Suess, qu'un effet des vagues séismiques dispersant ou amoncelant les bancs variables d'atterrissement.

* Pnnciplesof Geology (llth édition, II, 156, 1872).

En ce qui concerne Yalparaiso et son tremblement de terre de 1822^ les informations de l'époque même sont contradictoires, ce qui jette un doute formel sur la valeur des principales observations, base de la théorie de Lyell. C'est à Miss Graham^ qu^est due la formation de la légende d'un exhaussement du littoral sur 100 milles de long et en particulier d'une hauteur de 3 pieds à Quintero, sa résidence. Mais Belcher, dans une lettre à la Société géologique de Londres, lue le 2 décembre 1835, contredit formellement ce témoignage, ainsi que ceux de Fitzroy et de Darwin, le commandant et le naturaliste fameux de l'expédition du « Beagle », qui se trouvaient à Concepciôn au moment même de l'événement; il s'appuie pour cela sur les observations contraires du colonel Walpole, de Rivera, et surtout du malacologiste Gunning, qui connaissait admirablement toute la côte pour avoir habité le Ghili de 1822 à 1831 et l'avoir parcourue en tous sens à la recherche des coquillages dont il faisait l'étude. Là encore, des mouvements dans les atterrissements, bouleversés parles vagues de tremblements de terre ou de tempêtes, suffisent à expliquer tous les changements bien réels, mais temporaires, qu'on y a observés. G'est ainsi qu'on a pu voir, le 28 août 1746, les vagues séismiques soulever d'énormes masses de sédiments mal affermis et amonceler sur les ruines des habitations des amas de sables et de galets. Suess ne manque pas non plus de tenir grand compte de l'opinion d'un des plus savants géologues du Ghili, Philippi*, niant les anciens mouvements supposés et sur le témoignage duquel Hochstetter s'appuie aussi à propos du tremblement de terre du 13 août 1868 pour affirmer qu'aucune élévation du sol n'en fut la conséquence, ni au Ghili, ni au Pérou. Enfin les sédiments littoraux exondés à la suite du désastre de la Goncepciôn, en 1835, reprirent leur position primitive au bout de peu de semaines, ce qui semble bien s'opposer à l'hypothèse d'un soulèvement permanent et réel du substratum.

Suess met aussi en évidence les caractères des côtes de l'Amérique du Sud qui ont conduit Lyell à son interprétation erronée, mais si longtemps classique, des phénomènes observés ; ce sont : le grand développement des dépôts détritiques étages en terrasses littorales, mais sans relation aucune avec les tremblements de terre; l'accumulation des kjôkkeninôddings sur toute la côte (et à ce compte combien d'autres, même en pays stables, n'auraient-elles pas été soulevées,

* An account of somc effects of Ihe late (191*» november 1822) earthquake in Chili. Lctter to H. Warburlon {Trans. Geol. Soc. of London, I, 413,1822).

* Die Bogenannte Wûste Âtacaina (Pelei^mami's geogr. Milth., 1836,56).

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elles aussi, par des séismes ?) ; enfin l'immense alignement volcanique du Chili, qui, avec les idées autrefois en cours sur les soulèvements, avait tout naturellement amené à concevoir la surrection en bloc d'une longue bande littorale, sinon même de la Cordillère elle-même.

Il n'en est pas moins important de dire, cependant, que la disparition d'une théorie longtemps acceptée n'enlève pas le moins du monde au soulèvement de la chaîne des Andes le rôle fondamental que tout tend à lui faire assigner dans la genèse des tremblements de terre du Chili et du Pérou, et qui restent, comme le long de toutes les autres grandes chaînes tertiaires, une de ses conséquences posthumes et éloignées. Leur production est, seulement, un peu plus compliquée dans le détail, puisqu'elle dépend sans aucun doute de la survivance d'efforts tectoniques de second ordre, plus locaux et plus ou moins récents, mais qui n'en résultent pas moins, eux aussi, de l'acte môme de la surrection.

Il n'est pas de pays où, plus qu'au Chili, se manifeste l'indépendance des phénomènes séismiques et volcaniques. Ces derniers se sont développés dès le milieu des temps secondaires au moins, et tant pendant l'époque tertiaire qu'actuellement, le théâtre de leur activité n'a guère changé, accompagnant la crête des Andes de part et d'autre sans la déborder largement ailleurs qu'à l'Est. Si l'on se rapporte aux travaux de Bel* ou de Stubel*, on rencontre ici, sur cette immense bande, toutes les combinaisons possibles entre la présence de volcans actifs ou éteints ou même Tabsence de cônes éruptifs, et la séismicité, la pénéséismicité ou l'aséismicité. On ne reviendra plus sur une observation qui reste vraie pour toute la chaîne des Andes, jusqu'à l'Ecuador et à la Colombie.

Les abîmes océaniques le long des Andes méridionales jouent-ils un rôle séismogénique?C'est extrêmement probable, étant donnée leur relation, indiquée plus haut, avec les régions les plus durement éprouvées. Mais on n'a pas pour l'affirmer d'études dirigées dans ce sens comme au Japon et sur sa côte orientale, le long de la fosse du Tuscarora. On ne sait pas si lesisoséistes d'un nombre notable de grands tremblements de terre ne font que mordre le littoral. En tout cas, les vagues séismiques sont fréquentes et désastreuses '. Elles résultent

* Mission scientifique au Chili et dans le nord de la Bolivie [Àrch. des missons se. el /i//., VU, m, Paris. 1807).

• Ueber die Verbreitung der hauptsâchlichsten Eniptionszentren und der sie kennzeichnenden Vulkanberge in Sûdamerica {Petermann's geogr. Mitth., I, 4, 190i).

' F. von Hochstetter. Ueber das Erdbeben in Pcruam 13 August 1868, und die dadurch veraniftssten Fluthwellen im Océan, namentlich an den Kùsten von Chili und von Neu-Seeland [Sitzungsb. d, K. Ak. d, Wiss., mal. nai. Cl., LVIU. LX. Wien, 1868, 1869).

souvent de tremblements sous-marins^ mais la position de leurs épicentres n'a pu encore être déterminée ; on ignore s'ils se trouvent sur le talus sous-marin, sur la lëvre de la fracture du Pacifique, ou plus au large.

La Cordillère constitue un puissant obstacle à la propagation des mouvements séismiques, mais d'une manière beaucoup moins absolue qu'on l'a prétendu ; c'est ainsi que les secousses du Chili central, Yalparaiso et Santiago, se font parfois sentir dans les pré-Cordillëres argentines plissées, et réciproquement, mais naturellement elles perdent les unes et les autres leur caractère destructeur en franchissant les Andes. Ces chaînes limitent à l'Est le géosynclinal circumpaci- Bque et sont formées de sédiments jurassiques et néocomiens plissés. A l'Est, le Crétacé supérieur relevé a beaucoup moins fortement subi l'effort de compression latérale et ces rides parallèles sont fort instables. Oran, Jujuy, Salta et Tucuman sont fortement ébranlées, et Mendoza a subi de véritables désastres. Négligeant l'opinion de Brackebusch ' qui attribue ces tremblements de terre à la combustion spontanée des couches bitumineuses, probablement rhétiennes, qui continuent vers le Sud les dépôts pétrolifères de Jujuy, et à des explosions des gaz dégagés par ce phénomène hypothétique, nous ferons de ces secousses des séismes de plissement, au moins provisoirement, par analogie avec tant d'autres cas du même genre rencontrés en diverses parties du globe.