Voir plus haut, p

LES PLISSEMENTS 217

rompus, tandis que les schistes présenteront des contoumements multiples, des plissotements de dimensions minimes (pi. XI). Le plissement ne sera plus harmonique et souvent la surface axiale d'un pli donné, au lieu d'être un plan unique, sera une surface ondulée, si tant est toutefois que Ton puisse homologuer les plis de chacune des couches.

Un plissement s'effectuant dans de telles conditions pourra être qualifié de dysharmonique. L'un des meilleurs exemples est fourni par les Alpes calcaires de Savoie. Aussi bien dans le Genevois, c'est-à-dire dans les montagnes entre l'Arve et le lac d'Annecy (É. Haug), que dans les Bauges (M. Lugeon), les termes successifs de la série sédimentaire se sont plissés d'une manière tout à fait indépendante les uns des autres (fig. 77) : les calcaires bien stratifiés du Bajocien et du Jurassique supérieur présentent des replis multiples, au contraire les calcaires compacts connus sous le nom d'Urgonien accusent des plis très simples et d'une grande envergure, quelquefois accompagnés de ruptures, et les séries marneuses intercalées ont en quelque sorte isolé ces divers termes. E. Ritter et Marcel Bertrand ont montré que les plis couchés du massif du Mont Joli, dont il a été question plus haut et qui affectent le Trias et les termes inférieurs du Jurassique n'ont qu'une répercussion atténuée et lointaine dans les couches du Jurassique supérieur et du Crétacé (fig. 56). Ici il y a évidemment une autre cause en jeu que la différence de plasticité de couches de nature minéralogique différente et il est clair que l'intensité du plissement est plus grande en profondeur qu'en surface. Il s'agira plus loin d'expliquer la raison de cette particularité remarquable, dont on retrouve des exemples dans d'autres régions plissées.

PUSSEMENTS SUCCESSIFS DAiNS UNE MÊME RÉGION. Jusqu'à présent

nous avons admis que les déformations des couches prennent naissance SOUS l'action de forces agissant, sinon dans un temps très court, du moins d'une manière continue, sans saccades, sans alternances de phases successives de repos et de mouvement.

Beaucoup de plissements doivent, en effet, leur origine à des forces tangentielles continuant à agir dans le même sens; les plis seront ainsi replissés et il en résultera, dans le cas des plis dissymétriques, des ondulations plus ou moins intenses de la surface axiale. Cette superposition de mouvements donnera lieu à des contoumements bizarres, tels que ceux décrits par Ileim dans les Alpes de Glaris (fig. 78, a), ou à de véritables plis en cascades tels que ceux

que l'auteur [12] a observés dans la vallée de TUbaye (fig. 78, c). Un système de plis couchés empilés ou de nappes de charriage superposées pourra être soumis à un plissement tout comme une succession normale de couches; P. Termier, W. Kilian et Fauteur ont montré que les nappes du Briançonnais et de l'Ubaye ont été, postérieurement à leur empilwnent, plissés en grandes ondes régu-

Fig. 78. — a, pli isoclinal replissé; 6, plis couchés replissés; c, pli replié en cascades.

lières, parallèlement aux plis originaux, dont l'exagération a donné naissance à des nappes (fig, 78, b\ pi. X, 2).

Dans cet exemple, comme dans le' précédent, les deux mouve-, ments semblent s'être suivis de très près, mais il arrive aussi que les deux phases de plissement correspondent à deux phases orogéniques distinctes, séparées par une période de glyptogénèse et de lithogénèse, qu'elles appartiennent par conséquent à deux cycles successifs. Dans les Alpes occidentales on a même reconnu quatre

É, Havg. — Traité de Géologie.

Pl. XI.

Clirhé 11. Ka^t.

PLISSEME^CT DYSHARMONIQL'E DK COUCHES ALTERNATIVEMENT CALCAIRES ET ARGILEUSES.

(Pyrénées).

cliché H. Kagot.

PLISSOTEMEMTS DE SCHISTES HOUILLERS M tTAMORPHIQUKS.

Les Houches (Haule-Savoie).

LES PLISSEMENTS 219

OU cinq phases orogéniques, dont les effets se superposent et qui appartiennent à autant de cycles différents.

Détermination de l'âge d^un plissement. — Ce n*est que lentement que les géologues alpins sont arrivés à cette notion. Il a fallu une série d* observations de détail et la constatation d'une discontinuité qui se traduit par des discordances angulaires entre les séries sédimentaires successives. Dans d'autres chaînes, dont l'histoire géologique est beaucoup moins compliquée, il n'existe que deux séries sédimentaires discordantes entre elles. Fréquemment même Tune des deux séries est localisée à la bordure de la chaîne. Si elle s'appuie en discordance angulaire sur les couches redressées et plissées de la série plus ancienne, qui constitue la chaîne elle-même, il

Fig. 79. — Discordance d'une série B horizontale sur une série A plissée permettant de. déterminer T&ge maximum et Tàge minimum du plissement.

est manifeste que le mouvement orogénique a eu lieu entre le dépôt des deux séries (fig. 79).

Voici donc une méthode, due à Élie de Beaumont, qui permet de déterminer l'âge d'un mouvement orogénique, et la détermination sera d'autant plus précise que l'âge des deux séries sera plus rapproché, que la lacune stratigraphique qui les sépare sera plus courte. Ainsi, l'âge du soulèvement des Pyrénées peut être fixé d'une manière très précise à la fin de la période dite Parisienne et au début de celle dite Tongrienne, car le poudingue de Palassou, appartenant au Tongrien inférieur, s'est appuyé en discordance angulaire contre les couches redressées et plissées de l'étage Parisien. Par contre, l'âge du principal plissement de l'Ardenne est déterminé d'une manière beaucoup plus approximative par la discordance des dépôts mésocrétacés sur les terrains carbonifères plissés.

Superposition de plissements d'âge différent, — Lorsque, dans une même région, plusieurs mouvements orogéniques, se manifestant par autant de discordances angulaires, se superposent, il y a lieu d'envisager plusieurs cas.

Si la direction de la poussée orogénique est exactement la même

dans deux phases de plissement consécutives, les deux systèmes de plissement se superposent exactement, ils possèdent la même direction et les anticlinaux du deuxième prennent naissance sur l'emplacement de ceux du premier (fig. 80). Cette loi, énoncée d*abord par Godwin Austen, a reçu de Marcel Bertrand [16] une forme plus générale. Elle se vérifie pour le bassin de Paris, où les plis posttertiaires sont nés sur l'emplacement même des plis de la fin de l'ère primaire; tandis que dans d'autres régions elle est en défaut.

Si la direction de la poussée nouvelle est légèrement oblique par rapport à celle qui a donné naissance aux premiers plissements, les deux systèmes ne coïncideront pas partout : tantôt les directions des plis se confondront, tantôt elles se couperont, et l'on verra souvent

Fig. 80. — Superposition de deux systèmes de plis d*Age différent, la direction de la poussée restant la même dans les deux phases orogéniques.

un accident de l'un des systèmes se raccorder avec l'accident suivant de l'autre. Ce fait se produira surtout pour les plis-failles.

Enfin, la direction de la poussée nouvelle pourra être plus ou moins perpendiculaire à celle de l'ancienne. Dans ce cas, si les plis des deux systèmes sont des plis droits, ils se croiseront simplement, en superposant leurs eiTorts aux points d'intersection. Mais, supposons que, lors de la première phase de plissement, des anticlinaux et des synclinaux droits aient pris naissance avec un espacement régulier, et qu'ensuite, dans la seconde phase, il se produise des charriages, les anticlinaux constitueront autant d'obstacles à la progression de la nappe, tandis que dans les intervalles, dans les synclinaux, les poussées pourront se propager librement. 11 en résultera que le bord frontal de la nappe présentera des festons correspondant aux bandes synclinales du substratum, avec des angles rentrants situés sur l'emplacement des anticlinaux. Ceux-ci fonctionneront pour ainsi dire comme crans d'arrêt, déterminant des points de rebroussement dans la courbe. C'est exactement ce qui s'est passé dans la région des Basses- Alpes située entre Digne et Gap, où l'auteur a pu constater l'existence d'un mouvement orogénique de direction

LES PLISSEMENTS 821

W. S. W.-E. N. E., antérieur au Tongrien, et d'un mouvement beaucoup plus intense dirigé à peu près W.-E., postérieur au Néogène moyen. Les grès rouges tongriens se sont déposés en discordance angulaire sur des couches secondaires plissées et ils ont été recouverts par des couches triasiques et jurassiques attestant un charriage intense sur l'emplacement des synclinaux du soubassement et, par contre, un arrêt dans la propagation du phénomène suivant les anticlinaux.

Juxtaposition de plissemefits dCàge différent. — Au lieu de se pro-

Fig. 81. — Rencontre de deux systèmes de plis de direction et d*àge différents.

duire sur l'emplacement de plissements préexistants, les plissements constituant une nouvelle phase orogénique pourront prendre naissance à côté de la zone antérieurement plissée; les deux systèmes ne sont plus superposés, mais juxtaposés. C'est généralement en avant de la zone plissée, c'est-à-dire dans une zone vers laquelle sont déversés les plis du premier système, que se produiront les plis du nouveau système [13-17]; ils présenteront, en général, le même sens de déversement, mais ils affecteront des couches plus récentes que dans la bande voisine, où ces couches pourront reposer en discordance sur la série plissée. Nous verrons plus tard qu'il existe de la sorte en Europe une série de zones de plissements de plus en plus récentes à mesure que l'on se dirige vers le sud (fig. 68) : dans le Nord de l'Ecosse et de la Norvège, une zone de plissements antécambriens, ou chaîne huronienne; dans le centre de la Grande-Bretagne et de la Scandinavie, une zone de plissements dévoniens, ou chaîne calédonienne; puis, plus au sud, traversant en écharpe toute l'Europe centrale, une zone de plissements carbonifères, ou chaîne armoricaine et vari$que\ enfin, dans l'Europe méridionale, une zone

tlt LES PHËNOMËN.ES GÉOLOGIQUES

de plissements tertiaires, ou chaîne alpine. Des successions analogues ont été signalées dans les autres continents.

Les directions générales des plissements de ces zones successives sont loin d'être toujours parallèles, quoique ce parallélisme existe quelquefois; mais, d'autres fois, les directions de deux zones contiguës font entre elles des angles (fig. 81) qui peuvent se rapprocher d'un droit.

En Irlande et dans le Sud du pays de Galles les plissements calédoniens sont coupés à 45* environ par les plissements armoricains.

A l'ouest de Vienne les plis varisques du massif de Bohême rencontrent à angle droit les plissements alpins. Souvent les plissements récents se moulent pour ainsi dire autour des aires de surélévation de zones de plissement plus anciennes, comme s'ils avaient dû s'accommoder des inégalités du relief. Nous en verrons plus tard des exemples.

Il est difficile de se rendre compte de ce qui se passe en profondeur au-dessous des plis visibles de la zone la plus récente. Certains indices permettent de penser que les plis plus anciens de la zone voisine se retrouvent dans le substratum avec leurs directions primitives. Il y aurait comme un décollement de la série ancienne et de la série récente au niveau de la discordance, et les deux séries se seraient plissées indépendamment l'une de l'autre.

1. — J. Thurmann. Essai sur les soulèvements jurassiques du Porrenlruy. hiém. Soc. HUL NaL Strasbourg, I, 84 p., 5 pi., 1832.

2. — Id. Essais sur les soulèvements jurassiques. Second cahier. 1 br. in-4°, 51 p., 5 coupes, 1 panorama, 1 carie 1 : 96 000. Porrentruy, 1836.

3. — H. D. RoGERS. On the Laws of Structure of the more Disturbed Zones of the Earth's Crust. Trans. Royal Soc. ofEdinburgh., XXI, p. 431-471, 8 fig., 1856.

4. — Albert Heim. Der Mechanismus der Gebirgsbildung. 2 vol. in-4o, 346 et 246 p., atlas de 17 pi. Basel, 1878.

5. — Ch. Lapworth. The Secret of the Highlands. Geol.Mag., N. S., Dec. II, X, p. 120-126, 193-199, 337344, pi. V, VIII, 1883.

6. — Emm. de Margerie et Albert Heim. Les dislocations de Técorce terrestre. Essai de définition et de nomenclature. In-S», 154 p., texte en français et en allemand, 110 fig. Zurich, 1888.

7. — M. Bertrand. Rapports de structure des Alpes de Claris et du bassin houiller du Nord. Bull. Soc. Géol. Fr., 3« sér., XII, p. 318-330, flg. 1-8, pi. XI, 1884.

8. — Bailey Willis. The mechanics of Appalachian Stmcture. Î3^^ Ann. Rep. ofihe U. S. Geol. Surv., II, p. 211-283, pi. XLVI-XCVI, fig. 16, 17, 1893.

9. — Ph. Zurcher. Note sur la structure de la région de Castellane. Bull Serv. Carte géol, VII, n^ 48, 37 p., 6 pU, 6 fig. 1895»

LES PLISSEMENTS 223

10. — EMILE Haug. Article « Tectonique >». La Grande Encyclopédie, t. XXX, p. 1004-1011, llfig. 1901.

li. — Maurice Lugeon. Les grandes nappes de recouvrement des Alpes du Chablais et de la Suisse. Bull. Soc. Géol Fr., 4* sér., I, p. 723-825, fig. M4, pi. XIV-XVII, 1902.

12. — Emile Hauo. Les grands charriages de TEmbrunais et de TUbaye. Revue gén. des 5c., 30 déc. 1903, p. 1241-1249, 2 fig.

13. — Eduard Suess. IJeber unterbrochene Gebirgsfaltung. Sitzh. d. k. Akad, d. Wiss, Math.'naturw. CL, XCIV, p. 111-117, 1886.

14. — Marcel Bertrand. La chaîne des Alpes et la formation du continent européen. Bail. Soc. Géol. Fr., 3« sér., XY, p. 423-447, 5 fig., 1887.

15. — lo. Sur la distribution géographique des roches éniptives en Europe. /6td., 3« sér-, XVI, p. 573-617, 10 fig., 1888.

16. — 1d. Sur la continuité du phénomène de plissement dans le bassin de Paris. /6id., 3« sér., XX, p. 118-165, fig. Ml, pi. V, 1892.

n. — Eduard Suess, Ueber neuere Ziele der Géologie. A&^. d. Nalurf. Ges. zu GôrlUz, XX, 21 p., 1 carte, 1893.

Y. aussi : 0,1-4; 0,22.