COULÉE DE BOUE

près Jaunit

Vue prise du même point que le cliché ci-dessus, en 1897.

Pu XLIII

I \t*Ué Éi^plu lliiu|f.

TORREXT DE POCHE,

r» juillet 1906.

Cliché tmili> llaup.

Vue prise plus haut que les précédentes montrant la crête entamée par le glissement (juillet 1906).

É. Haug. — Traite de Géologie.

Pi.. XLIV.

Cliché W. Kilian.

EFFETS DU RUISSELLEMENT SUR LES DÉPÔTS GLACIAIRES DU VALLOX DE VALAURIA,

près Thciis ( Hautes -Alpes).

Crêtes et pyramides coiflées.

Cliché Emile lloug.

PYRA.MIDES COIFFÉES ( DEMOISELLES) DORBANNE,

près Pontis (Basses-Alpes).

Des blocs résultant d'éboulements antérieurs ou de couches résistantes superposées aux formations argileuses sont quelquefois entraînés dans le mouvement de descente et englobés dans la lave. Il peut se former alors de véritables brèches, qui offrent de grandes analogies avec les brèches volcaniques, si fréquentes surtout dans les volcans andésitiques. On a conclu t\ une identité d'origine, en particulier dans le cas des agglomérats andésitiques de T Auvergne. Cette interprétation, due à Poulett Scrope, reprise et développée par Marcellin Boule [24], a été confirmée, au moins pour un certain nombre de cas, par les observations de Lacroix à la Montagne Pelée. Là, les coulées de boue ne sont autre chose que des amas de cendres et de blocs projetés, accumulés sur les flancs du volcan et rendus fluides par les abondantes pluies tropicales. En Auvergne, toutefois, certaines brèches à éléments volcaniques ne peuvent s'expliquer, vu les conditions de pente, qu'en faisant intervenir l'action des eaux courantes et des débâcles glaciaires (Michel-Lé vy).

Ablation par le ruissellement. — L'eau provenant des précipitations atmosphériques qui ne s'infiltre pas dans le sol ruisselle à la surface, et les petits filets d'eau qui suivent les lignes de plus forte pente se réunissent en filets plus importants et alimentent les cours d'eau. On appelle communément eaux sauvages les eaux qui coulent ainsi sur les pentes, après les chutes de pluie ou la fonte des neiges, en suivant des tracés variables sans lits permanents. Leur rôle comme agent d'ablation est très important, mais elles n'effectuent le transport des matériaux entraînés que jusqu'au bas des pentes, où les eaux courantes viennent les relayer dans cette tâche.

Le ruissellement emporte avant tout les produits de la désagrégation ; il nettoie ainsi les pentes, qui offrent alors aux agents atmosphériques des surfaces périodiquement rafraîchies. Mais il est capable également d'entraîner des parcelles arrachées aux roches détritiques composées d'éléments fins, ou pélitiques (v. chap. VlU, p. 109). Les surfaces argileuses ou marneuses, non recouvertes de végétatioa, peuvent être ainsi ravinées superficiellement par l'action exclusivement mécanique des eaux sauvages. Les ruisselets dessinent alors sur les pentes un réseau aux ramifications d'autant plus nombreuses que la surface est irrégulière. Lorsque la pente est, par contre, très régulière et le terrain très homogène, les petits ravins, séparés par des crêtes étroites, sont à peu près parallèles et se subdivisent fort peu (pi. XLIV, 1).

Les crêtes qui séparent les rigoles voisines ne tardent pas à se

Haug, Traité de Géologie, 25

découper en pyramides alignées suivant la pente [25]. L'effet du ruissellement sur les versants est finalement de diminuer leur pente, et cette diminution ira en s'accentuant, tant que se prolonge raetion des pluies.

Lorsque les terrains argileux renferment des blocs plus ou moins gros, comme c'est le cas pour les argiles à blocaux d'origine glaciaire ou pour les brèches formées par la « lave » des torrents, chaque bloc oppose une résistance à l'action du ruissellement et préserve de l'ablation les argiles sous-jacentes. Les ruisselets sont obligés de se diviser devant l'obstacle et travaillent alors tout autour à creuser leurs rigoles. Finalement les blocs sont perchés au sommet de pyramides d'argile qu'ils ont ainsi protégées (pi. XLIV, 1). C'est le phénomène des blocs perchés ou pyramides coiffées, si communes dans les boues glaciaires des Alpes. Les exemples les plus connus sont les « pyramides de terre » de Bozen, dans le Tyrol méridional, la « Cheminée des Fées » de Saint-Gervais-les-Bains et les « Demoiselles » de Théus, de Pontis (pi. XLIV, 2) et de bien d'autres localités dans la haute vallée de la Durance. Le même phénomène s'observe en miniature dans tous les sédiments fins renfermant des éléments plus gros irrégulièrement distribués, lorsque leur surface est soumise H l'action de la pluie. Quelquefois ce sont des fossiles, tels que les Ammonites, qui coiffent ainsi des pyramides minuscules.

Dans le cas de couches horizontales, inégalement résistantes, les couches les plus compactes opposent aussi un obstacle au ruissellement, de sorte qu'elles sont mises en saillie et finissent par s'ébouler à la faveur des diaclases et à la suite de l'affouillement que subissent les couches tendres intermédiaires. La pente ira donc également en diminuant peu à peu, tout comme si elle était constituée par un terrain homogène.

Dans le cas de couches inclinées, la mise en saillie des bancs résistants est encore plus accentuée. Le ruissellement ravine les couches meubles et fait reculer leur surface d'affleurement, tandis que les couches plus compactes forment des crêtes allongées, auxquelles les Américains ont donné le nom de hog-backs (pi. XLV). De même des couches verticales particulièrement résistantes (pi. XLVI) et des dykes volcaniques peuvent se trouver déchaussés par le ruissellement des roches meubles qui les accompagnaient (pi. XXX). Beaucoup d'accidents tectoniques sont ainsi mis en évidence par les effets dus aux eaux sauvages, qui s'exercent inégalement sur les différentes couches.

Malgré cette mise en saillie des bancs résistants, on constate que

partout le ruissellement suffisamment prolongé aboutit à une régu^ larisation des versants. Les diverses pentes que séparaient des ressauts se raccordent et les arêtes vives sont finalement supprimées. Le profil d'un versant tend vers une courbe régulièrement concave. Lorsque, par contre, le ruissellement joue un rôle insignifiant, comme c'est le cas pour la craie, qui est trop perméable, ce profil est généralement convexe. Les Dotons du Sud de l'Angleterre sont le type classique de cette forme spéciale de reliefs.

Ablation et transport par le vent. — Si les phénomènes de transport dus au ruissellement sont peu importants, quand l'action des eaux courantes ne vient s'y ajouter, il n'en est pas de même du transport par le vent, qui complète dans une large mesure l'œuvre d'ablation due à ce même facteur. Nous allons étudier successivement ces deux phases de l'action éolienne.

Déflation, — Dans les déserts, le principal agent d'ablation des produits de la désagrégation est le vent. Non seulement il balaie toutes les surfaces horizontales et enlève tous les débris épars que sa vitesse lui permet d'entraîner, mais il fouille aussi tous les creux, toutes les anfractuosités des rochers, les vide totalement de tous les fins détritus résultant de la désagrégation qui les remplissent partiellement et emporte au loin tous ces matériaux. Ce phénomène a reçu de Joh. Walther le nom de déflation [26]. C'est seulement grâce à la déflation que, dans les déserts, la désagrégation produit tout son effet et peut arriver à sculpter les reliefs; car le ruissellement ne joue ici qu'un rôle insignifiant, les eaux courantes n'agissent que dans les gorges des rivières et ne déblaient les détritus qui encombrent leur lit qu'au moment des crues, après les chutes de pluie, rares, mais d'autant plus abondantes; sans l'ablation par le vent, les produits de la désagrégation s'accumuleraient indéfiniment à la surface des vastes plaines du désert et au pied des escarpements formés par l'action des cours d'eau.

On a souvent attribué au vent la faculté de sculpter lui-même les reliefs, grâce au sable qu'il entraîne avec lui et qui agirait comme un burin. Mais nous verrons plus loin que cette action, si saisissante qu'elle soit dans ses effets, est plutôt superficielle, sauf dans les cas plutôt rares où des roches très tendres ont été entamées par du sable siliceux poussé par le vent. Dans tous les cas, il s'agit ici d'un phénomène qui ne peut se concevoir qu'accompagnant ce transport. Réservant le nom d'érosion aux creusements résultant du transport de matériaux solides par les eaux courantes, on a proposé le terme

de corrasion pour désigner le burinage et l'usure des roches par les actions éoliennes.

Transport. — Le vent est susceptible d'entraîner des matériaux meubles d'autant plus gros qu'il est plus violent. Habituellement les poussières seules, qu'elles soient d'origine cosmique, volcanique ou superficielle, sont transportées au loin. Les cailloux fins ne sont soulevés par le vent que lorsque celui-ci souffle en tempête et ils ne sont jamais entraînés à de grandes distances. Les matériaux moyens, c'est-à-dire les grains de sable, sont, par contre, poussés à la surface du sol par un vent de moyenne intensité et, pour peu que la direction de ce vent reste constante pendant un temps suffisant, le transport peut se faire à des distances très appréciables et il a pour résultat la formation de monticules ou de vrais montagnes de sable appelées dunes, dans des conditions que nous allons étudier très sommairement, car cette question est plutôt du domaine de la Géographie physique.

Les conditions favorables à la formation des dunes ne se trouvent réalisées que dans deux types de régions, sur les côtes plates et dans les déserts. C'est là seulement que le vent trouve à sa disposition des espaces de sable sec suffisants et des surfaces planes assez étendues pour que le phénomène puisse se produire avec toute son ampleur. C'est là aussi que les vents soufflent pendant un temps suffisamment long dans une même direction. Les sautes de vent brusques et fréquentes sont aussi défavorables à la naissance des dunes que la végétation et un sol trop accidenté.

Dans les régions où un même vent est dominant pendant presque toute l'année, ce qui est le cas dans quelques déserts et sur la plupart des côtes, où règne généralement le vent de mer, les dunes se présentent sous la forme de longs remparts perpendiculaires à la direction du vent, avec profil transversal très régulier, dissymétrique, à pente douce du côté au vent (5-12°), à pente abrupte du côté sous le vent (28-30**). Par contre, dans les régions où les vents régnants changent d'une saison à l'autre, comme dans beaucoup de déserts, en particulier au Sahara, lu dissymétrie est beaucoup moins accusée et le sommet prend la forme d'une crête sinueuse (pi. XL VII).

On a souvent attribué la formation des dunes à des obstacles de diverse nature, tels que aspérités du sol, buissons, constructions, qui lui sont incontestablement favorables, car ils ralentissent localement la marche du sable ; mais leur présence, contrairement à l'opinion d'Arrhenius, de Giinther, deNeumayr, n'est nullement indispensable. Baschin [30, 311 ^ donné avec raison comme véritable cause

de la naissance d'ondulations à la surface du sable la tendance de toutes les surfaces planes à se transformer, sous l'action du vent, en surfaces ondulées. Pour s'en convaincre, il suffit d'observer les effets d'un coup de vent sur une place couverte d'asphalte : la poussière y forme des rides régulières, perpendiculaires k la poussée du vent, qui correspondent à une distribution inégale de la pression et reproduisent tout à fait l'aspect des dunes. Les vagues de la mer n'ont pas une autre origine, mais la différence fondamentale qui existe entre les vagues et les dunes réside dans le fait que dans la formation des vagues il y a seulement transmission du mouvement ondulatoire, les molécules ne se déplaçant pas dans le sens de la poussée du vent, tandis que, dans le cas des dunes, les grains de sable obéissent à cette poussée et suivent le plan incliné jusqu'au sommet.

Les observations de Sven Hedin [33] dans les déserts de l'Asie centrale ont tout à fait confirmé les conclusions théoriques de Baschin.

Les dunes régulières, à versants dissymétriques, se déplacent individuellement dans la direction du vent régnant, en conservant leur forme. C'est là un fait d'une importance géologique capitale; les causes en sont faciles à saisir. Le vent remonte la pente douce en emportant avec lui les grains de sable superficiels, qui, arrivés au sommet de la dune, s'éboulent sur le côté opposé. Ainsi le versant au vent se trouve entamé par ablation parallèlement à sa surface, tandis que le versant sous le vent s'accroît par apport de sable. La crête de la dune se déplace donc peu à peu dans le sens du vent. Ce n'est toutefois qu'au bout d'un certain temps que ce régime de progression régulière s'établit; au début, les petites dunes sont détruites presque aussitôt qu'elles sont formées; mais si un obstacle vient à ralentir l'entraînement du sable à la surface du sol, ou si ce ralentissement est causé par l'humidité locale du sable, la partie intérieure de la dune est fixée et la progression aura lieu sans augmentation de la hauteur, si la masse de sable reste constante (fig. 152, a). Si, par contre, l'apport de sable nouveau est très considérable, la progression de la dune sera accompagnée d'une augmentation de hauteur (fig. 152, b). Si, enfin, l'apport de sable nouveau est insuffisant pour compenser l'ablation sur le versant au vent, la dune diminuera de hauteur, à mesure qu'elle progressera (fig. 152, c).

Dans les régions où le vent possède une direction à peu près constante, la hauteur des dunes ne dépasse guère 90 m. Il n'en est

pas de même dans les payîî où les vents qui régnent pendant les différentes saisons se contrarient. On cite alors, comme dans le Sahara, et en particulier dans le grand Erg, des dunes qui atteignent jusqu'à 500 m de hauteur. Mais elles ne progressent pas, car, comme Ta montré Rolland [34J, le mouvement dans un sens se trouve annulé par un mouvement en sens inverse à la saison suivante. Foureau [35] a décrit les changements incessants qui se produisent dans la forme sinueuse de la crête terminale.

Quoique les grandes dunes elles-mêmes restent stationnai res, la

Fig. 152. — Progression d'une dune (d*après Svbn Hedin).

«, progression régulière dans le cas où la masse da sable reste constante ; b, progression décroissante et augmentation do la hauteur, dans le cas où la masse du sable augmente; e, progression croissante et diminution de la hauteur, dans le cas où la masse du sable diminue graduellement.

nappe de sable poussée par le vent envahit néanmoins des régions précédemment couvertes de végétation. Mainte oasis saharienne a ainsi disparu (pi. XLVIII, 1).

Les plaines de sable et les pentes douces du versant des dunes situé au vent sont souvent couvertes de fines rides en tous points comparables aux ripplemarks formées au fond de la mer sous Taction des courants marins. Leur formation est analogue à celle des ondulations d'une mer agitée par une brise légère et aux rides d'une surface de neige balayée par le vent.

Lorsque le vent pousse devant lui du sable sur un sol uni n'offrant qu'une très faible résistance au frottement, il se forme d'abord de petits tas de sable surbaissés, qui ne tardent pas à prendre une section dissymétrique et font eux-mêmes obstacle au vent. Les grains de sable qui rencontrent les tas sont déviés à droite

Fig:. 153. — Plan de dunes en croissant (harkhanes), environs de Boukhara (diaprés Johannbs Walthrr).

Échelle : 1/30000.

et à gauche, tandis qu'en arrière se trouve une surface protégée. Le tas prend ainsi peu k peu la forme d'un croissant, dont les deux cornes sont dirigées vers le côté sous le vent (pi. XLVIII, 2). Les deux versants, de pente très inégale, se raccordent par une crête incurvée qui aboutit aux pointes des cornes. Ces dunes embryonnaires sont fréquentes sur le bord des déserts, par exemple au Turkestan, où on leur donne le nom de barkhanes (fig. 153). Elles sont souvent groupées deux à deux et de leur coalescence peuvent naître des dunes formant des remparts transversaux à la direction du vent. Lorsque le sens du vent change, les cornes du croissant disparaissent, pour se reformer de l'autre côté; la concavité est alors en sens inverse. Dans les < mers de sable » des bords du Sahara (pi. XLIX), on observe ainsi simultanément des croissants orientés suivant des directions tout à fait opposées.

Job. Walther [27] considère les barkhanes comme le type des dunes prenant naissance sur des surfaces planes et comme l'élément primitif d'où dérivent toutes les autres formes de dunes. Cette manière de voir paraît très justifiée pour les dunes désertiques, mais elle s'applique difficilement aux dunes marines, où le substratum est toujours sableux.

L'invasion par les dunes marines est presque toujours arrêtée à une faible distance de la mer par la végétation, mais les dunes désertiques envahissent peu à peu des surfaces immenses, des régions très éloignées de leur lieu d'origine, où le sable prend naissance par désagrégation. Elles s'étendent à des pays où n'affleurent pas de formations gréseuses et reposent indistinctement sur les terrains les plus divers, si bien que l'on a pu parler de transgression éolienne,

3* CORRASION ET CORROSION

Si l'on emploie le terme de corrasion pour le burinage produit par les actions éoliennes, on peut restreindre l'acception du terme de corrosion aux actions chimiques qui accompagnent le phénomène de ruissellement. L'une et l'autre contribuent à la sculpture des formes de la surface terrestre, mais leur mode d'action est bien différent. Le vent travaille suivant des lignes horizontales; le ruissellement, suivant les lignes de plus grande pente.

Corrasion. — La corrasion, on l'a dit plus haut, n'est autre chose qu'un phénomène accessoire accompagnant le transport du sable par le vent.

É. Hal'c. — Trailë de Géologie.

Pl. XLV.

Cliché Kiuile Haug.