ORIGINE DES MATIÈRES CHARRIÉES

Les matériaux transportés par les torrents proviennent des causes suivantes :

1* La chute de débris de rochers situés à des altitudes supérieures à celles de la végétation ;

2° Les glaciers et les avalanches ;

3* L'affouillement ;

4° L'action destructive des agents atmosphériques ;

5» L'action dissolvante de l'eau sur les terrains argileux.

15. C/hute de« débris de r«ehers. Clappes «a causes. OAnes d'éboulis. — La première source des matériaux transportés par les torrents est donc la désagrégation des roches qui forment les crêtes des bassins de réception ; les agents atmosphériques, chaleur, humidité, pluie, grêle, gel, dégel, détruisent la cohésion des roches les plus dures, et journellement des débris se détachent des escarpements; quelquefois des pans entiers de rochers s'écroulent avec fracas ; ces débris se réunissent peu à peu au fond du goulot, et forment des approvisionnements considérables prêts à être entraînés. Les grandes pluies et la grêle sont surtout très à craindre ; les eaux, que rien n'arrête sur ces versants à fortes pertes, se concentrent dans la moindre dépression et entraînent les terres qui servent d'appui aux roches. Les effets de la grêle sont terribles dans certains terrains ; il se produit un déchaussement autour des pierres qui, perdant simultanément leur assiette, se précipitent dans un temps très court au fond de chaque ravin. Les habitants du pays appellent clappes ou casf^n^ les espaces plus ou moins recouverts par ces débris.

niUCINE ItES MATIÈi\ES ClfARRlfiES 311

Ces derniers se disposent sous forme rie canes, que M. Ph. Breton a nommés ciines d'éboulis. Ces cônes recouvreiil sans interruption les flancs de la plupart des montagnes, depuis les crêtes rocheuses jusqu'au foud des vallées. Leurs sommets, rangés à des hauteurs h. peu piës égales el à la fîlc les uns des au- \ 1res, au pied de la roche nue, sont tr^s nombreux et hien disllîncls. Mais, a mesure qu'ils s'élargissent en dcscendaiil, ils se recouvrent mutuellement on s'aplalissanl, el Unissent par ne plus | brmerlous ensemble qu'une surface inclinée h 3 de base pour 2 âe hauteur et ondulée dans le sens transversal.

I. Clla«iers et nvalancbeN- — Ces grandes masses de glace, de neiges successivement fondues et congel(!es, qu'on ap- |jellc névés, remplissent, aux altitudes où règne un hiver éternel, tes moindres dépressions de terrains et s'accumulent dans do Vastes cirques ; elles coulent le long des pentes, à l'inslar de8 ' Beuvcs, mais avec plus de lenteur, jusqu'à ce qu'elles atteignent leur point de fusion, point qui varie avec la latitude, l'époque de l'année, la largeur de la vallée, etc.

Ce mouvement dos glaciers ne peut s'exécuter sans corrosion du fond et des berges de leur lit, sans entraînement de sables, de galets et de fragments de toutes dimensions qui s'accumulent or la surface glacée, et qui marchent avec elle. Ces matériaux Bont tantôt rejetés sur les bords et forment ces longues traînées que l'on appelle moraines latérales ; tantAt ils suivent le cours, toujours plus rapide, du milieu du glacier el s'arrêtent en tombant au pied de l'escarperacnl terminal, Ui où lo point de fusion, liquéSant ses névés cl ses blocs, met obstacle à sa progression ultérieure ; la limite extrême de celle ci est ainsi formée par un amoncellement de pierres de toutes grosseurs, qui harvnl loule la largeur du lit et qui constituent la moraine frontle.

Cette action destructive des glaciers est accrue par le déplacelent de leur extrémité Inférieure, qui remonte pendant chaquelé pour redescendre chaque hiver ; elle peut varier aussi avec (S Suctualions passagères du climat. M. Cézanne cite un trfes re- ' larquable exemple de ces oscillations. Dix ou douze glaciers se résentenl en panorama sur le revers méridional du Mont-Blanc ; u sommet du Cramont ou du col de la Soigne, on les voit, par-

60 CHAPITRE OUATRIKME

tanl de la m£mc fîi-èl<>, s'épaiicln'i- par les ili-cliinii-i>s tk' hi montagne ; quelques cuiiléi's plus piiiRsaiiU^s siiMaiit dis frorgi-s ]ilus profondes el plus ramifiées, arriveiit jusqu'au lias de la vallée : il en esl miinic qui la traversent et appuient leur moraine li-ruiinale conlre le ilancdo la inoulagne opposée, tandis que les premiers, issus (le (lécliirures plus largos mais moins profondes el vvr.o.vant moins d'affluents, restent suspendus k nii-liauloiir eomnio des cataractes pétrifiées.

Il est doa cas où, par nne coïucideiici' de circonslauces défavoraldes, on à cause de la lapidilé des oscillations, nu glacier peni causer de véritables cafnslrcqdies, déraciner des fiirèis, enirainer les arbres, les mutiler elles rejeter dans le torrent qui fait suitt^ C'est ce qui est arriviWn seplembro 18iK, au içlacior d'Aletscli, qu'alimente le cirque do la Jutigfrau : sur nu parcours de i kilomètres, toute une forêt de sapins fut ravagée, el les :ul)res <létruits élnient i\gés de plus de 200 ans.

Ajoutons bien vile que ces cas ne se préseulent pas fréquemment ; et comme l'enlrahiement des moraines ne se piodnit généralement ([ue lorsqu\dles ont été mises ii déeouvert par un mouvement de recul du glacier, et que d'autre pari elles soni en forme de digues, l'onlèvement ne se fait que petit à pelil. .\ussi les glaciers sont-ils moins h craindre, dans les crues e\eepliiirinelles des lorrenls, que les neiges non perpétuelles qui fondent en été. (^Iles-ci donneni naissances à des avalanches ou à des débAcles partielles sur les rampes des montagnes.

La neige reste immobile tant que lii sol est g<'lé. el mr-me à la température de la glace fondante lanl (]ii'elle lepo.so sur le s(d jiar toute sa surface. Mais pendant le dégel, chacun le sait, les grands amas de neige fondent bien plus vile par dessous que par dessus, et cela tient à ce que l'eau de fusion, plus lourde ipu' la neige, atteint rapidement les parties inférieures et attaque ainsi l'atnoricellemenl [lar sa hase, de sorle qu'au bout d'un certain temps une parlic de cet amoucelleniout nu repose plus sur le sol (jne jiar quelques points d'appui disséminés. Ceux-ci, corrodés einilinuellenient par l'eau qui ruissello, finissent par céder, .\ ee monienl doux phénomènes peuvent se produire.

Soil 1* te poids de l'amas do neige qui vient de perdre l'équilibre, et 3c l'angle d'inclinaison du sol sur lequel il repose. Le piiids P peut se décomposer on deux forces, l'une P sin a parallèle an

ORIGINE DES ATIKDES CHARRIHKS 51

I loleirautre perpendiculaire Pcos a {(ig. 18). Celte dcrnifere donne lieu (voir art. 42) à une ri^sialance de froltenient/"Pcosx, /élanl le coefficientde frottement (le la neige sur ollenièmc.

Si la force d'entraînement l* sin X est plus faible que la résistance /"P cos a, c'eal- H-dirc si la pente tg % du bassin osl pina petite que le coefficient de froltement /, l'amas de neige considéré restera en place on s'asseyant sur de nouveaux appuis. Dans le cas contraire, il (glissera, et J'éboule mont qui en résultera so propagera à d'autres masses qui étaient sur 1<^ point de perdre l'équilibre, et qui HnironL elles-mêmes par se mcltre en mouvement. Si rnnc de ces grandes plaques était relardée dans sa marche, celle qui vieutpar

Fig. 18.

derrière la pousse l D bienlfVt un mou cmc l de o

o s ces a as ob les prennent n qu a Q ntc 1 accélération.

Sis;^

Los ng asebdlc I bouele Itl leur bassin, descendent dans le tbalweg ; puis, en vertu de la vitesse acquise,

&î CHAI'ITHE yUATIlIKSIR

se piécipilouL piiriodiqueiuonL par l'oriiîce It, dans un couloir E qui csl lo pro]ongenici)l (le ce thalweg ; tlans leur passaye, elles arracheiiL chaque fois des déhris qu'elles enlraiiienl avec elles, et finissent par s'arnUer, au fond d'une vallée, sous la forme d'un cône ordinairement tout noir à la surface, par suite des parlicules do terre ou de pierres hroyées et réduites en boues qu'elles ont charriées {lîg. 19).

Ce cône, dont les pentes sont réglées par le frottement de la neige snr elle-même, se laisse bientôt percer par les eaux tièrfes qui arrivent sur son sommet el qui sont fournies par l'égoullagc du bassin d'où l'avalanche vient de descendre. Ces eaux, en se refroidissant au contact de la neige, deviennent do plus en plus lourdes jusqu'à ce qu'elles atteignent la température de 4° ; les filets qui descendent au-dessous de cette température deviennent plus légers parce fait même, remontent dans la masse el, en se mëlani à de l'eau plus chaude, reviennent à 4o et retombent. Il en résulte que le travail de fusion se trouve concontré au point le plus bas do Tespacc occupé à. chaque inslani par Teau, et que celle-ci, par suite, parvient à se faire jour sous l'avalanche en la perçant depuis le sommet jusqu'au pied.

L'eau de fusion s'étant ainsi ouvert un trou à la base des dt^pôts, loule la neige finît par se liquéfier et par disparaître en suivant.

ORIGINE DES MATIÈRES CflARHIÈS c:i

c-etle voie. Alors il ne reitlc plus que les matiêi'cs solides, pierres et végélaus, que l'avalanche a entraînées, Ids plus légères occupant les parties hautes, et qui sont disposées sous la forme d'uit > cane. Ces débris s'accumulent chaque année, et finissent par [former un cône complet G (fig. 20), que l'on nomme càjte ttavO' ; mche.

La pente des cilncs d'avalanche est intermédiaire entre celle nés cônes d'éboulîs et celle des lits de déjection des torrents ; de

plus elle est toujours un peu plus faible que colle des cônes neigeux dont les premiers ne sont que les résidus. Il en résulte que Tavalanche descend rarement jusqu'au pied de ramoncellcmenl terreux. Alors les populations, toujours imprudentes, construisent des maisons, quelquefois des villages entiers, à la partie inférieure des dépôts. Plus tard, quand arrivera une masse extraordinaire de neige, toutes ces habitations seront englouties, sans qu'on puisse leur porter secours.

Ces catastrophes sont heureusement très rares, mais il arrive souvent que la masse de neige, entassée à proximité du piod des cônes, est assez considérable pour se maintenir jusqu'aux chaleurs de Tété ; puis, s'il survient une pluie d'orage, la fusion s'opîn'e avec une extrême rapidité, et une grande quantité de matériaux peut ôtre entraînée dans le lit d'un lorienl.

De tout ce que nous venons de dire il résulte que les avalanches ne sont pas des phénomènes isolés et imprévus. Elles ne peuvent prendre naissance que dans des terrains concaves et dont la pente, comme nous venons de le voir, soit supérieure au coefficient de frottement de la neige sur elle-même. Il faut, de plus, que le thalweg soit assez incliné pour que l'amas neigeux, en passant, ne perde pas trop promptement sa vitesse.

Si, dans les cirques supérieurs à un bassin d'avalanche, il y a des neiges persistantes, il coule toute l'année un petit torrent, soit dans le couloir, soit à la rencontre du cône avec un cône voisin. Dans ce cas il se forme un cône intermédiaire C et une avalanche qui l'alimente (flg. 20).

La fig. 21 montre en A un cône d'avalanche coiffé de ses cônes neigeux, en B un cône d'éboulis et en C un lit de déjection de torrent.

17. itiroailleiiieiit*. Éb^ulementH. — Il faut distinguer deux sortes d'affouillements : l'affouillement longitudinal et l'affouillement latéral. Le premier se produit dans le sens du profil en long, et Tautre dans le sens du profil en travers.

L'affouillement longitudinal fournit à l'entraînement non seulement les matériaux qu'il enlève directement au fond du lit, mais aussi ceux qui proviennent des éboulements produits par son action indirecte sur les berges. Quand, en effet, un torrent n'a pas été en crue pendant un certain nombre d années, les talus, par suite des iatempéries des saisons, se sont dégradés a la

ORKilNË DES mati^:rks charhikks

surface ; les blocs, les terres cl les blocailles se sonl délackés et ont glissé vers le cours d'eau, de sorte que les berges finissent à la longue par prendre les pentes ac, bdy qui leur conviennent :Tig. 22). Supposons maintenant qu*à la suite d'une cruo^ un afTouillement se soit produit dans le sens longitudinal, sans que la surface supérieure ait été altérée ; le fond du lit se trouvera transporté de ab en àb\ et si Ton mené par les points à et b' des parallèles à ^c et à ôrf, les volumes de terre aa'mc^ bb'nd n'auront plus d'assietle et tendront à s'ébouler dans le fond du torrent. L'enlèvement du prisme de terres et blocs dont la section droite est aàb'b sera du à l'action directe de la puissance afTouillanle ; Téboulement des prismes flr«'mc, ôô'/t/ en sera la conséquence indirecte.

L'affouillemcnt latéral se produit lorsque les eaux d'une crue, n-ijetées de Taxe du thalweg par une cause quelconque, sont projetées contre les berges et en minent le pied. Ces affouillcments provoquent des éboulemenls semblables à ceux que nous venons de décrire.

tH. Actiou dcHtriictive des an^eutn atmosphériques. Déeapaf^e. — J'ai dit, dans le chapitre précédent, que la plupart des roches que l'on rencontre dans les Alpes sont très facilement décomposables sous rinflucnce des agents extérieurs ; j'ai ajouté que certaines d'enlre elles sont tellement friables qu'elles se délitent sous l'influenre seule du soleil ; j'ai cité en particulier les calcaires du lias, qui en s'ellrilant subissent une décomposition chimique qui en accélère la désagrégation, et les marnes argilo-schisteuses du lias qui, malgré leur dureté, finissent par

66 CHAPITRE Ul'ATRlUIE

se transformer en boue. Ces roches sont poreuses, et. dès qu'elles sont exposées à Taîr sec, elles laissent évaporer une partie de Teau renfermée dans leurs pores. Celle dessiccation produit des retraits qui divisent la masse en fragments, ik's retraits pouvant être inéjs^aux, les fragments qui se sont formés se courbent, et cette courbure agrandit les fissures: d'où résulte une ausrmentation apparente du volume de la masse fendillée. Lorsque les fragments se gonflent ensuite sous Tinfluence de rtiumidité. ils ne peuvent se recoller, quoiqu*ayant repris leur volume, à cause des petits dérangements qu'ils ont subis pendant la sécheresse. La masse reste fendillée, et, le même phénomène se renouvelant à chaque alternative de sécheresse et d*humidité, les fissures deviennent de plus en plus nombreuses ; la roche se convertit à la lin en une masse peu cohérente, suscejilible de se transformer en pâle, puis eu boue.

Des effets analogues sont produits par les variations de la température sur les roches formées d'éléments divers, ou bien sur celles dont les principes sont les mêmes, mais subissent des dilatations inégales ou de sens difTérent.

Je ne citerai que pour mémoire l'action siraullande de l'eau et de la gelée, qui fait éclater les roches, même les plus dures, celle action étant connue de tout le monde.

Grâce à toutes ces actions destructives, les berges des torrents se décapent lentement, mais sûrement; les éboulemenls partiels qui résultent de ce décapage, quoique d'un volume bien infr»rieur à ceux provenant de raffouillement, n'en fournissent pas moins une quantité relativement importante de matériaux prêts à être entraînés par les crues.

19. Aetiou «liMSoKaute de l*caa Mur le» terrainn arj^ilea!iL. CilinsementR. — Chacun conuail les propriétés phvsiques de Targile. Elle est essentiellement imperméable ; l'eau qui y séjourne la ramollit sur une épaisseur plus ou moins grande, mais ne la traverse pas, et lui fait subir un foisonnenjeul notable.

Soumise ensuite à la dessiccation, elle éprouve un retrait correspondant et reprend son volume primitif, mais en se fendillanl.

L'arj^ile sî'clie ou légèrement humitle possède une très grande cohésion; elle a Taspect et la ténacité des roches tendres; cette

ORIGINE DES MATiËHES GHARKIÉES

cohésion ne peut être détruite que par un cITet de traction considérable. La rupture a lieu de préférence suivant certaines sur* faces préexistantes, nommées délits^ qui présentent un aspect savonneux.

Lorsque i*argîle s*imprègne d*cau, sa cohésion diminue, et elle (init par se Ininsformer en bouillie absolument molle.

Ce sont ces propriétés de Targilc qui sont la cause de presque tous les glissements.

Il y a lieu de distinguer les glissements superficiels et les glissements de fond.

Les premiers sont dus a la présence d*iin talus dont la surface est argileuse. La terre se sature d*eau et devient assez flnente pour couler; ou bien se gonllc par Thumidité et éprouve, en se desséchant, un retrait qui la fendille et la divise par petits fragments, formant une niasse sans cohésion qui tend k couler vers le fond du torrent.

Les glissements de fond se produisc^nt lorsqu'une couche perméable de terre est superposée à une couche d'argile. Trois cas peuvent se présenter :

Premier cas. — Il peut arriver qu'il existe une fente AB dans la masse d'argile (lig. 2H). L'eau qui a traversé la couche perméable s'arrête à la surface MN de la couche imperméable et pénètre dans la fente. Elle exerce alors sur ses parois une pression hydrostatique considérable qui pousse au vide du côté de la tranchée et Unit par détruire la cohésion de l'argile suivant la ligne BC où sa résistance est la moindre. Ce phénomène est favorise par la présence des délits. Le prisme ABCM est projeté au dehors et tombe sur le talus, entraînant la portion AMD du terrain perméable qui est audessus.

Deuxième cas. — L'eau qui est parvenue à la surface de séparation MN tend à sortir eu M et à s écouler sur le talus. S'il arrive qu'il y ait en M une obstruction,

Fig. î^3.

68 CHAPITRE yUATRlKME

elle ne peut couler cl séjourne sur la surface MN. L'argile qui se trouve au-dessous se ramollit sur une épaisseur M;?i;jN de plus en plus grande, et devient assez fluentô pour ne plus tenir sous rinclinaison MN. Un prisme mAM s'dcroule sur le talus, entraînant dans sa chute une portion de terre à laquelle Targile servait de support.

Troisième cas. — Si la surface de séparaiion MN est très inclinée, il peul arriver que la couche superposée vienne à glisser

lorsque l'argile est délavée. Soit P le poids de la terre superposée ; ce poids se décompose en deux forces, Tune P cos a normale à la surface MN, l'autre P sin a qui lui est parallèle et tend à entraîner la masse vers le vide. Cette masse est retenue par le frottement pjg, 24 /Pcosa : il peut y avoir glissement

si /est <tg a (fig. 24).

Cette dernière circonstance ne se présente pas souvent ; le glissement des couches l'une sur l'autre suppose à la surface MN une inclinaison ou un degré de ramollissement également rares. Dans la plupart des glissements constatés, on a trouvé le banc de suintement de Teau, non pas au-dessous, mais vers le milieu de la partie écroulée, comme dans la fig. 23. Il peut y avoir glissement toutefois lorsqu'une couche très mince d'argile est interposée entre le terrain perméable et un sous-sol rocheux ; alors cette couche mince se sursature d'eau et tombe en bouillie.

Le second cas se présente surtout pendant les gelées. L'humidité dont est imprégné le talus se congèle et en transforme la surface, sur une certaine épaisseur, en une masse dure et compacte, qui s'oppose à la sortie des eaux intérieures. Ces eaux sont d'ailleurs d'autant plus abondantes à ce moment-là que le sol est recouvert de neige. Lorsque le dégel arrive, la résistance disparaît ; mais ce n'est plus seulement de l'eau, c'est de la bouc argileuse qui descend sur le talus.

Les fentes internes indiquées au premier cas peuvent préexister sous la forme de délits, ou provenir des alternatives d'humidité et de sécheresse qui oir fait ronfler l'argile, lui font

onn;iNE des matières charriées G9

éprouver un retrait avec fissures. Elles sont surtout à eraiudre dans le cas où Técoulenient de l'eau à la surface séparalive est intermittent.

Les glissements dans les contrées torrentielles sont favorisés par ralTouillement et par rcnlèvement incessant, produit par les eaux, des malières qui tombent au fond du lit. La masse qui descend peut quelijuefois trouver une assiette stable, et dans co cas le mal est suspendu, quelquefois même guéri ; c'est ce qui arrivera chaciue fois que la tranche inférieure pourra s'appuyer sur le fond du torrent supposé à sec ou même sur la rive opposée. Mais la crue suivanle enlèvera tout C(î qui gène son passage, et le glissement recommencera. De là une série de crevasses en aval desquelles le terrain s'incline suivant une pente contraire k celle des versants, el par suile une succession de dépressions dans lesquelles viennent s'entasser les neiges chassées par le venl. Au printemps, les eaux de fusion ne pouvant s'écouler facilement à la surface, pénètrent dans les crevasses, et une fois arrivées sur les plans de glissement deviennent un puissant auxiliaire des crues.

90. lfou¥elle elaMMiflcation deM torrent». — En résumé^ \m torrent peut élre alimenté par des matériaux provenant do cnnos d'éboulis, de glaciers, de cônes d'avalanches, du creusement du lit, d'éboulements produits soit par raiïouillement longitudinal soit par raflbuillement latéral, du décapage des berges sous l'inlluence des agents atmosphériques, et enfin de glissements dus à l'action dissolvante de Teau sur l'argile, et entretenus par ralTouillemenl.

Cetle multiple source de matières charriées a amené M. Uemonlzev à donner des torrents la classification suivante :

P Torreutii n affouillement^ les torrents qui ne charrient et ne déposent que les matériaux qu'ils ont arrachés eux-mêmes aux flancs des nioniairîies (creusement du lil,éboulements, décapage, glissements) ;

2"" Torretils f) clappns on à casses, ceux qui, outre les produits de raiïouillemenl, charrient les débris de rochers tombés dans If'ur lit îonnes (réhoulis et cônes d'avalanches) ;

4" Torrrnts r/lacinires, ceux qui prerment naissance à la terminaison des iilaciers.

91. Clrnssément des Hiatièreii trao«poriée« par les tor reots. liAves. — M Surell divise en quatre classes les matières IransporléQs par les torrents : boue^ gravier^ galets^ blocs,

lAboue entraînée parles torrents provient surtout, comme je l'ai dit précédemment, des marnes du lias ; elle communique aux eaux sa couleur qui le plus souvent est noire, mais quelquefois grise. Il arrive fréquemment, vers le commencement des crues, que les eaux surchargées de cette boue coulent sous la consis> tance d*un liquide épais et visqueux, s*avançant lentement en se ramifiant ; et quand elles rencontrent des obstacles pou élevés, elles s'accumulent derrière eux et finissent par les surmonter. C'est ainsi que procèdent les laves volcaniques; aussi dans le pays a-t-on donné le nom de laves à ces sortes de coulées. Ces laves ont un poids spécifique beaucoup plus considérable que celui de l'eau. Il résulte de l'expérience que, dans la plupart des cas, le

volume de Teau ne dépasse guère -- du volume total de la lave et

que le poids d'un mètre cube de cette lave atteint 1.800 kilogrammes.

Le gravier comprend les pierrailles de toute nature depuis la grosseur d*un grain de sable jusqu'à celle des matériaux servant à l'empierrement des chaussées.

Les blocs comprennent les pierres qui ont plus de 0,25 de diamètre ou de côté, et les galets sont compris entre les graviers et les blocs. Ceux-ci atteignent quelquefois des dimensions énormes, ils proviennent des berges ou de quelque clappe voisine ; il n'est pas rare, en remontant la berge d'un torrent, d'en trouver qui mesurent 50 à 60 mètres cubes, et que l'on exploite comme des carrières.