CHAPITRE XXni

Les eaux souterraines. — Nappes aquifères. — Sources. — Phénomènes de dissolution. — Phénomènes d'hydratation. — Phénomènes d'oxydation. — Décomposition des silicates. — Dépôts souterrains. — Cimentation.

Après avoir traité successivement, dans deux séries de chapitres, des phén >mènes de lithogénèse et d'orogenèse, qui aboutissent à la formation de rides montagneuses, nous devons rechercher maintenant comment les agents dynamiques externes sculptent ces reliefs, comment prend naissance le modelé de la surface terrestre. Ce sont les phénomènes de glyplogénèse dont nous allons aborder Tétude.

Les eaux souterraines, les agents atmosphériques, les eaux courantes, les glaciers, les vagues du littoral, tels sont les agents dynamiques externes qui entrent en jeu dans la phase de glyptogénèse du cycle des phénomènes géologiques. Chacun d'eux va faire l'objet d'un chapitre spécial. Nous commençons par les eaux souterraines.

Les eaux souterraines. — Les précipitations atmosphériques qui tombent à la surface du sol, à l'état liquide ou à l'état solide, fournissent une certaine quantité d'eau, dont une grande partie (2/3 — 4/5) s'évapore ou est fixée par les végétaux; dont une autre partie ruisselle sur les pentes, pour se réunir en filets, qui donnent naissance à des cours d'eau; tandis que le reste s'infiltre dans les couches superficielles de l'écorce. C'est seulement de cette troisième part que nous avons à nous occuper pour le moment.

Les eaux météoriques qui tombent sur un sol imperméable restent stagnantes, si la surface est horizontale; elles vont aux rivières par ruissellement, si la pente est suffisante. Celles qui tombent sur des couches perméables s'infiltrent dans le sol; il en est de même de celles qui tombent sur des roches très fissurées.

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Les argiles sont, par excellence, des roches imperméables; les granités non fissurés se comportent à peu près de même; les sables, les grès, les arkoses, les graviers, les tufs volcaniques sont des roches essentiellement perméables; les calcaires, les roches éruptives fissurées laissent pénétrer Teau par les diaclases ou par les fissures de retrait.

L*eau d'infiltration, sollicitée par la pesanteur, tend à descendre à un niveau aussi bas que possible, en profitant de tous les vides qui existent dans les roches, sous la forme de pores ou de fissures. Mais, à partir d'une certaine profondeur, en raison de la pression, il ne peut plus exister de vides, de sorte que Teau d'infiltration ne descend pas à des profondeurs indéfinies. On évalue d'ordinaire à 10 000 ou 12 000 m la limite inférieure de pénétration des eaux d'imbibition. A cette profondeur, la température est voisine de SôS"*, c'est-àdire qu'elle atteint le point critique de l'eau. Au delà l'eau est à l'état de vapeur et l'on peut admettre que les conditions présidant au métamorphisme des roches, dont il a été question dans un précédent chapitre, commencent à s'établir.

D'autre part, la saturation des roches par l'eau d'infiltration n'est pas réalisée dans la zone tout à fait superficielle de l'écorce terrestre. L'évaporation cause une certaine déperdition, de sorte que ce n'est qu'à une profondeur variable au-dessous de la surface que l'imprégnation est complète et permanente. C'est là que les puits viennent trouver l'eau, et c'est pourquoi Daubrée [2] a donné le nom de nappe phréatique* à cette nappe d'infiltration, dont la surface supérieure est aussi appelée niveau hydrostatique ou surface piézométrique.

Au-dessus de ce niveau, les eaux circulent sans cesse, elles sont chargées d'oxygène et d'acide carbonique, de sorte qu'elles dissolvent les substances solubles qu'elles rencontrent sur leur chemin et amènent des modifications profondes dans la composition chimique des roches superficielles qu'elles traversent. Pour cette raison, on a donné le nom de zone (T altération k cette couche supérieure de l'écorce terrestre située au-dessus du niveau hydrostatique.

Au-dessous, l'imprégnation des couches par l'eau d'infiltration est constante et générale; par suite, la circulation est extrêmement lente [1, 5]. L'oxygène et l'acide carbonique n'existent plus qu'en quantité minime. Il en résulte que les phénomènes d'altération sont presque nuls et que les phénomènes de dissolution font place à des