VALLÉES A FOND PLAT DES BASSES-VOSGES

communiquant entre elles par des seuils très peu-'élevés. Philippsbourg (Lorraine).

Migration des lignes de partage et captures. — Supposons que les deux versants d'une même ride montagneuse présentent des conditions de pente et de climat identiques et que les cours d'eau qui drainent chacun de ces versants aient leurs niveaux de base situés à la même distance de la ligne de faite, les eaux courantes travailleront avec la même intensité sur les deux versants, les profils d'équilibre seront symétriques de part et d'autre de la ligne de faîte, qui sera devenue la ligne de partage.

Mais imaginons le cas où, sur l'un des versants, la pente soit plus accusée et que le niveau de base des rivières soit, de ce côté, plus rapproché de la ligne de faîte, les cours d'eau mettront ici beaucoup moins de temps à atteindre par érosion régressive cette ligne de faîte que ceux du versant opposé. C'est ce qui, d'après G. Fabre [20], a lieu

Fig. 163. — Capture d*un cours d'eau CED, dont le niveau de base est en C, par un

autre cours d*eau AE, dont le niveau de base est situé plus bas, en A

(d'après A. de Lapparent).

sur les deux versants du plateau de la Margeride, dans les Cévennes, où la proximité de la mer (200 km), sur le versant du. Rhône, a permis aux affluents de l'Ardèche d'entamer plus rapidement ce versant que ne peuvent le faire, sur le versant atlantique, les tributaires de la Garonne, dont le niveau de base est beaucoup plus éloigné (plus de 1 000 km). Les cours d'eau du versant rhodanien ont donc une tendance très marquée à déplacer leurs sources vers l'est, de sorte que la partie haute de leur cours vient envahir des surfaces du plateau qui, primitivement, étaient drainées par des eaux allant à la Garonne. Il se produit donc ici une véritable migration de la ligne de partage.

Dans cet exemple les vallées des deux versants sont séparées par un plateau que l'érosion régressive n'a encore entamé que sur ses bords, de sorte que les profils des cours d'eau tendent à se rapprocher, mais ne se sont pas encore rencontrés. Que, sur l'un des versants, le niveau de base des cours d'eau se trouve situé à un niveau plus bas que sur l'autre, la migration de la ligne de partage résultera de l'intersection des deux profils et elle aura lieu au bénéfice du

versant dont les rivières aboutissent au niveau de base le moins élevé (fig. 165). C'est ce que Ton appelle une capture; on dit aussi que Tun des cours d'eau a été décapité par l'autre.

L'un des exemples les plus frappants qui aient été donnés de ce phénomène est celui des hautes vallées de l'Inn et de la Maira, dans les environs du col de la Maloja (fig. 166).

Lorsque, remontant la large vallée de la Haute-Engadine, oii l'Inn prend sa source, on arrive successivement aux lacs de Saint-Moritz,

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ligne dcpërtage s/tlérfeune '*'^*^ éfêcmpii/re

Fig. 166. — Capture du cours supérieur de Tlnn par la Matra, au col de la Maloja, Grisons (diaprés A. Hkim).

de Silvaplana, puis de Sils, on s'attend à rencontrer plus haut un amphithéâtre de montagnes d'où descendraient des torrents, dont la réunion donnerait naissance à l'Inn. On est tout étonné de voir qu'immédiatement en amont du lac de Sils, derrière les hôtels de Maloja, la vallée prend fin brusquement par un à-pic qui conduit dans la vallée de la Maira, dont les eaux coulent en sens inverse do l'Inn et vont à l'Adriatique. Aucun cours d'eau important ne se jette dans le lac de Sils, l'Inn n'est plus qu'un simple ruisseau. Ileim a donné l'explication de cette curieuse particularité [21] : l'Engadine est une vallée décapitée par la Maira. En effet, cette rivière résulte de la réunion de trois cours d'eau, la Haute-Maira, l'Ordegna et

TAlbi^ia, qui coulent d'abord vers Test et vers le nord, comme s'ils allaient se jeter dans le lac de Sils; mais ils rebroussent chemin brusquement avant de se réunir. Il est évident qu'anciennement ils se jetaient réellement dans le lac de Sils et que la ligne de partage des eaux de la mer Noire et de l'Adriatique passait, non à la Maloja, mais près de Vicosoprano (fig. 166, P'P'). La Maira, en raison de sa plus forte pente, travaillait plus activement que l'Inn et entamait graduellement l'arête qui séparait les deux bassins. Remontant vers l'amont, elle a capturé les trois anciens tributaires du lac de Sils et elle a ainsi décapité la Haute-Ëngadine.

W. Kilian a signalé un exemple tout à fait analogue de capture dont la Durance a été victime au col du Mont-Genèvre, au profit de la Doire Ripaire. Ici une preuve irrécusable du phénomène est fournie par la présence, dans les alluvions anciennes de la Durance, de cailloux roulés originaires du versant italien.

Sur une bien plus vaste échelle, la Cordillière des Andes a été le théâtre de migrations de la ligne de partage et de captures, qui se produisent encore de nos jours et dont bénéficie surtout le versant pacifique. Ce fut là l'origine du grave conflit qui, pendant plus de dix ans, divisa le Chili et la République Argentine et qui prit fin par une sentence arbitrale inspirée par la juste préoccupation de tenir compte de cette situation géographique particulière.

Les cours d'eau ne se contentent pas de se disputer la ligne de partage dans la région de leurs sources, ils luttent entre eux pour se ravir leurs affluents. L'exemple de la Meuse est bien fait pour nous l'apprendre; il a fait l'objet d'une étude tout à fait remarquable de la part du géographe américain W. M. Davis [22], Cette rivière est resserrée entre les branches largement développées des bassins de la Seine et de la Moselle, elle est privée d'affluents et Davis établit qu'elle en a été dépossédée par ses voisins. La Seine lui a soutiré, par l'intermédiaire de l'Aisne, l'Aire, qui autrefois s'écoulait dans la Bar. La Moselle se jetait autrefois dans la Meuse à Pagny-sur-Meuse ; elle est devenue tributaire de la Meurthe et lui a donné son nom (fig. 167). La partie de son cours actuel comprise entre Toul et Pompey n'était autre chose qu'un affluent de gauche de l'ancienne Meurthe-Moselle, comparable à l'Ache. Grâce à sa plus grande vitalité, cet affluent a pu détourner tout le cours supérieur de la Moselle, en amont de Toul, et constituer le cours actuel, remarquable par sa forme coudée, caractéristique de beaucoup de captures {coudes de capture de Davis). L'ancien cours, conduisant à la Meuse, n'est plus représenté quejpar des

ruisseaux sans importance, Tlngressin et le ruisseau de Pagny. La Moselle a laissé toutefois une trace de son passage sous la forme d'une dépression sinueuse, à fond argileux, qui correspond à un ancien méandre, mais n*est plus suivie par aucun cours d'eau. C'est le Val de l'Ane, dont la signification n'avait pas échappé à toute une série d'auteurs, depuis Boblaye jusqu'à Wohlgemuth [23]. Ce dernier a attribué l'abandon du Val de l'Ane par la Moselle à la difficulté qu'éprouvait cette rivière à approfondir son lit argileux et à l'encombrement qui en est résulté. En aval de Pagny, on trouve

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Fig. 167. — Détournement de la Haute-Moselle aux dépens de la Meuse (diaprés W. M. Davis).

a, état antérionr à la capture; 6, état actuel. In, Ingressin ; P, Pompoj; Py, rnisseaa de Pagny ; T, Toul.

même, dans les alluvions de la Meuse, des cailloux vosgiens, qui manquent en amont. Ils n'ont pu être amenés que par l'ancien cours de la Moselle.

Le Val de l'Ane est le type d'une ^^allée sèche ou vallée morte, comme on en rencontre souvent dans les pays où une rivière a du abandonner sa vallée à la suite d'une capture. L'exemple de la vallée de Faverges, décrit par Maurice Lugeon [24], est peut-être encore plus frappant. La dépression du lac d'Annecy se continue en amont par une large vallée à fond plat, qui n'est plus drainée aujourd'hui que par deux rivières d'un débit insignifiant : l'Eau Morte, dont le nom est très caractéristique, qui se jette dans le lac, et la Chaise, qui coule en sens inverse, comme si elle remontait la vallée. Entre les deux cours d'eau se trouve le seuil de Faverges, par où l'on passe de plain-pied d'un bassin dans l'autre. La Chaise se jette

ce

aujourd'hui dans l'Arly, qui se réunit au Doron et se déverse avec lui dans l'Isère, à l'endroit même où celle-ci passe de la direction S.E.-N.W. à la direction N.E.-S.W., qu'elle conserve jusqu'à Grenoble (fig. 168). Lugeon suppose qu'à une époque difficile à préciser, non seulement l'Arly, le Doron et l'Isère, mais l'Arc lui-même s'écoulaient vers le nord, en passant par la vallée morte de Faverges. Une capture, effectuée par une rivière qui travaillait énergîquement dans les marnes jurassiques du Graisivaudan, a entraîné tous ces cours d'eau vers le sud*, leur permettant d'arriver plus rapidement au Rhône que par l'ancien tracé par Faverges, Annecy et la vallée du Fier.

Action des eaux courantes sur des roches de composition variée. — Dans ce qui précède nous avons supposé, en général, que les eaux courantes s'attaquaient à des reliefs dont la composition lithologique est homogène et nous avons même fait plus ou moins abstraction de la nature du terrain. Il y a lieu toutefois d'envisager les modifications diverses dans les allures des cours d'eau qui peuvent résulter de ce facteur.

Nous supposerons d'abord que le travail des eaux courantes s'effectue dans un terrain homogène, puis nous étudierons les cas où le terrain est constitué par des couches alternativement meubles et résistantes.

Les terrains dans lesquels les eaux courantes creusent le plus facilement leur lit sont les terrains détritiques à éléments non cimentés. Qu'il s'agisse d'amas de projections volcaniques, d'alluvions lluviatiles, de dépôts morainiques ou d'éboulis, le déblaiement s'opère sans difficulté et le profil d'équilibre est rapidement atteint, surtout si aux matériaux grossiers sont mélangés des éléments plus Ans, plus ou moins argileux, qui empêchent l'infiltration d'une trop grande quantité d'eau et, par conséquent, la diminution du débit de la rivière. Les gorges creusées dans ces terrains sont larges, car le courant affouille les berges, qui ne tardent pas à s'écrouler.

Dans les sables et dans les grès très poreux une grande partie de l'eau s'infiltre dans le sol, de sorte que le creusement s'opère lentement, mais normalement. Il en est de même dans les formations crayeuses, où prennent naissance des vallées à fond plat, très humides.

Dans les terrains argileux, par contre, où l'infiltration est très

1. P(Hit-('tre l'Isère grafçiia-t-ellc pendant un certain temps le Rhône en passant par le seuil (le Chnnjbéry, qui est lui aussi une vallée oiortc.

E. Halg. — Traité de Géologie.

Pl. LIX.

GORGKS DU TARN.

Le Détroit.

Cliché E. A. Martel.

GORGES DK I. ARDKCHE, PRKS RIOMS,

dans les calcaires de la série Oolithique supérieure.

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1 /lîll^Ai:ÉZSÏJU^^V ' .j^^^^l

faible, tandis que le ruissellement est intense, les vallées sont étroites, î Tàdéfiniment ramifiées. Leur profil en travers est en forme de V et cette section se retrouve dans les vallées creusées en pays granitique. Enfin, dans les calcaires fissurés, l'excavation des vallées a lieu par un processus tout à fait spécial. L'eau qui tombe sur les plateaux s'infiltre le long des diaclases et s'engouffre dans les avens; elle atteint tout de suite son niveau de base et circule dans des rivières souterraines qui arrivent au jour par des sources vauclusiennes. La voûte des galeries s'effondre rapidement, des parties peuvent subsister sous la forme de ponts naturels, les fragments écroulés encombrent le lit, mais ne tardent pas à être entraînés lors des crues. Des gorges à parois abruptes, à fond plat, à profil en U, entament alors le plateau et s'étendent graduellement vers l'amont. Les gorges du Tarn, celles de l'Ardèche fournissent de beaux exemples de ce mode de creusement (pi. LIX).

Dans les calcaires compacts et dans les grès en gros bancs peu perméables, comme aussi dans les roches éruptives non fissurées et quelquefois dans les schistes, il se forme des gorges très étroites, à parois verticales, ou surplombantes (pi. LX), où le rôle principal dans le creusement appartient aux tourbillons (voir plus haut, p. 407), ainsi qu'on peut le voir à la Perte du Rhône, dans les gorges de la Valserine (pi. LIV), du Fier, du Trient, de la Tamina, etc. [2,7].

Lorsque les eaux courantes travaillent dans des couches inégalement résistantes, alternant plus ou moins régulièrement, les couches dures sont mises en saillie et il en résulte — dans le cas de couches à peu près horizontales — des profils en gradins. Les bancs résistants donnent lieu dans le profil en long à des ruptures de pente,' à des cascades, qui reculent graduellement vers l'amont. Les bancs tendres sont, en effet, affouillés par les remous, et les bancs durs qui surplombent finissent par s'effondrer. Le Niagara est un exemple classique de ce recul des cascades. Le fleuve a déjà entaillé, en amont du lac Ontario, une gorge de plus de 11 km de long, tout le long de laquelle on observe un gros banc de calcaire reposant sur des schistes. C'est ce banc calcaire qui détermine la chute. Celle-ci recule tous les ans d'environ 1 m 30; on en a conclu que le creusement de la gorge a nécessité à peu près 8 500 ans.

Des coulées de roches éruptives peuvent faire obstacle à la réalisation du profil d'équilibre, exactement comme des couches résistantes dans une série sédimentaire horizontale. Aussi, dans les régions basaltiques, la traversée des nappes d'épanchement par un cours d'eau correspond-elle en général à une cascade.

(iiiacun lie ces obstacles constitue pour le bief du cours d'eau situé eu amont un niveau de base temporaire.

Les eaux courantes découpent les référions à couches horizontales inégalement résistantes en plateaux tabulaires, auxquels les géographes américains donnent le nom de mesas. Le plateau basaltique des Coirons (pi. XXVIII, 2), dans le Vivarais, est un des plus beaux exemples de cette forme topographique spéciale que nous possédions en France.

Action des eaux courantes dans les régions plissées. — Lorsque les plissements affectent des couches d'un caractère très uniforme sur une grande épaisseur, comme le sont par exemple les puissantes séries schisteuses des géosynclinaux, la masse plissée se comporte vis-à-vis des eaux courantes comme un terrain homogène; mais lorsque la succession présente des alternances de couches tendres et de couches résistantes, ces dernières sont mises en saillie, tout comme dans le cas des couches horizontales. Il y a lieu toutefois d'examiner de i)lus près les modifications que peut subir le tracé des cours d'eau du fait des dislocations de l'écorce terrestre.

Coulant sur des couches simplement inclinées, les rivières tendent à orienter leur cours soit suivant la direction des pendages, soit suivant celle des lignes d'affleurement. Dans le premier cas, la pente peut être, soit dirigée dans le même sens que le plongement des couches, et le cours d'eau sera dit conséquent; soit dirigée en sens inverse du plongement, le cours d'eau étant alors obséquenl.

Les cours d'eau conséquents ont au début un profil en long qui présente des ruptures de pente au passage de chaque couche résistante et des biefs presque horizontaux dans les intervalles; les cascades seront toutefois l'exception et la régularisation parfaite du profil ne tardera pas à se réaliser. Les cours d'eau de l'ouest du bassin de Paris rentrent dans cette catégorie.

Les cours d'eau obséquents possèdent un profil en long bien plus discontinu, les couches résistantes provoquent la formation de cascades ou de rapides, la régularisation est plus longue à s'opérer.

Un cours d'eau qui coule suivant l'affleurement d'une couche est appelé subséquent. C'est généralement dans une couche tendre qu'il creuse son lit et il parcourt une vallée inonoclinale, dissymétrique, dont un versant est formé par le front abrupt d'une couche dure, tandis que l'autre est la croupe en pente douce d'une couche inférieure également résistante.

Les affluents des cours d'eau conséquents et obséquents sont

presque toujours, au moins sur une partie de leur cours, des rivières subséquentes.

r>ans des pays régulièrement plissés comme le Jura, où des plis droits ou simplement déversés courent parallèlement les uns aux autres sur de grandes longueurs, les synclinaux deviennent des vallées, les anticlinaux, des chaînes. Le cours d*eau principal suit d'ordinaire une vallée synclinale, ou val, où il reçoit des affluents : les

Fig-. 169. — Formatk>n de combes et de créts correspondant aux couches du sol dans une suite de plis simples et réguliers (d'après 0. Barré).

La partie droite do la flguro montre qu'il peut s'établir dos vallées anticlinalex dans Taxe d'une voûte à noyau peu résistant.

uns entament légèrement les flancs des voûtes anticlinales et constituent les ruz^ tandis que d'autres traversent de part en part ces accidents, formant d'étroites vallées transversales appelées cluses. Ces dernières drainent en même temps les ruisseaux subséquents qui coulent parallèlement aux axes des anticlinaux, à la limite d'une couche dure et d'une couche tendre, et qui forment les combes (fig. 169).

Dans certaines régions, comme dans les Bauges et dans le Diois,

Fig. 170. — Exemple dMn version de relief, conséquence de ia conservation do couches dures dans le fond des synclinaux et du creusement rapide des noyaux peu résistants des anticlinaux (d'après G. de la Nob et E. de Margerie).

les anticlinaux ont été entamés profondément, de manière à mettre à nu leur noyau, et, si celui-ci est constitué par des couches tendres, le cours d'eau principal y creuse son lit.

Dans les synclinaux, par contre, les couches dures sont conservées sous forme de témoins limités par des falaises abruptes. La partie axiale constitue une vallée haute, d'où les eaux s'échappent par une entaille dans la falaise ou tombent en cascade. Il y a inversion du relief y puisque les synclinaux occupent les régions élevées, les anticlinaux, les régions basses (fig. 170).

Les vallées hautes affectent souvent l'aspect de bassins elliptiques et méritent alors tout particulièrement le nom de cuvettes syncli-

nales (pi. VIII, 1). Comme dans le Diois, ces témoins sont, en Tunisie, une des particularités les plus frappantes de la morphologie. Les Arabes leur donnent le nom de Kalaat ou de Gsaa.

Dans les Alpes, il existe beaucoup de vallées longitudinales, suivies par des cours d*eau subséquents, qui quittent ensuite l'intérieur de la chaîne pour gagner la plaine en traversant les zones extérieures de plissement par des vallées Iransvei^sales de sortie^ dont le

Fig;. 171. — Inflexion synclinale Iransverse des plis dans la^^oupure de Tlsrre (d*après Maurice Llgion).

ÉchoUo 1 : 100 000 pour les hauteurs, 1 : 300 00 J pour les longueurs.

Rhône, entre Martigny et le lac de Genève, et Tlsère, en aval de Grenoble, constituent les exemples les plus remarquables. Maurice Lugeon [26] s*est livré à une étude détaillée de ces vallées transversales et a pu établir qu'elles étaient dues presque sans exception à un abaissement de Taxe des plis suivant une ligne perpendiculaire à leur direction.

Les rivières ont profité de ces points bas pour traverser les chaînes extérieures et se sont ensuite plus profondément encaissées en régularisant leur lit (fig. 171).

Il résulte de ces divers exemples que les plissements exercent sur le tracé des cours d'eau une action directrice manifeste. Toutefois,

lorsqu'il s*agit de plis couchés ou de nappes de charriage superposées, plus ou moins horizontales, ces empilements se comportent comme des couches sédimentaires en succession normale et les eaux courantes y travaillent comme dans des couches horizontales ou simplement inclinées.

Les failles jouent également un rôle déterminant dans rétablissement du tracé des rivières. On a même cru pendant longtemps que les vallées transversales profondément encaissées devaient leur existence à la présence de cassures, qu'auraient suivies les eaux courantes en raison de la moindre résistance opposée à l'érosion. C'est surtout à fleim que revient le mérite de s'être élevé avec force contre cette manière de voir et d'avoir, par plusieurs exemples bien choisis, tels que les gorges de la Reuss et la Via Mala, démontré l'indépendance absolue des vallées transversales de toute fracture préexistante [6J. Cependant il est clair qu'une faille mettra souvent en contact une couche dure et une couche tendre et que cette circonstance favorisera le travail de l'érosion le long de la ligne de dislocation, surtout si les couches sont inclinées.

Les fossés, délimités par deux failles parallèles, sont presque toujours devenus des vallées, et d'importants cours d'eau les suivent dans toute leur longueur. II suffit de citer la vallée du Rhin, de Bâle à Mayence, les deux Limagnes, la vallée du Jourdain et le grand fossé de l'Afrique orientale.

Cycles d'érosion successifs et forbiation des terrasses. — On sait que les méandres sont un des traits distinctifs des vieilles rivières, ils prennent naissance dans les parties du tracé où l'érosion n'a plus lieu que sur les berges et où le cours d'eau n'affouille pas son lit. Il y a cependant des rivières dont les méandres sont profondément encaissés, c'est-à-dire que leur lit est bordé d'escarpements élevés, qui aboutissent fréquemment à un plateau et suivent sur les deux rives toutes les sinuosités du cours. Il est évident qu'une rivière qui aurait creusé son lit dans un plateau par érosion régressive, en partant d'un niveau de base, aurait creusé une gorge beaucoup moins sinueuse et que les méandres se seraient formés postérieurement au creusement, dans le thalweg de la vallée élargie. Ils ne seraient pas encaissés. Leur forme même nous montre avec évidence qu'ils ont pris naissance dans une plaine, où la rivière divaguait, c'est-à-dire sur la surface du plateau. Une cause, que nous chercherons tout à l'heure à préciser, a changé les conditions de pente initiales, le cours d'eau s'est remis à affouiller son lit, il a creusé ses méandres

430 LES PHKNOMÉNES GÉOLOGIQUES

et s*esl peu à peu encaissé dans ses berges primitives, de manière à couler entre deux versants escarpés. Bien entendu, les méandres, tout en s'encaissant, ont continué à s'accentuer de plus en plus, par aiïouillement des berges concaves, par alluvionnement sur les berges convexes.

La Meuse et la Moselle, à leur traversée du massif ardennais, forment ainsi des méandres encaissés, qui sont tout à fait classiques.

Au moment où ces rivières traçaient, sur Fancienne pénéplaine, des méandres divagants, elles avaient atteint leur profil d'équilibre. C'est par suite d'un rajeunissement du réseau hydrographique vieilli qu'elles ont recommencé à creuser leur lit, jusqu'à ce qu'elles aient retrouvé un nouveau profil d'équilibre, à un niveau inférieur au premier.

Powell a dit de ces cours d'eau encaissés qu'ils sont plus anciens que la vallée qui les abrite. Les auteurs américains les qualifient A' antécédents.

Un grand nombre de ces rivières antécédentes ont un tracé tout à fait indépendant des conditions tectoniques des régions qu'elles traversent. Elles entament les obstacles qu'elles rencontrent sur leur route, sans se préoccuper de la résistance des roches et passent par exemple d'un synclinal au synclinal voisin en sciant une entaille au travers de l'anticlinal intermédaire, formé de roches dures. La Birse, dans le Jura bernois et bàlois, a pendant longtemps constitué une énigme de ce genre. Si l'on suppose que ces rivières coulaient d'abord sur une surface où ces différences de résistance n'existaient pas et qu'elles se sont graduellement encaissées, l'anomalie s'explique aisément : le cours d'eau a approfondi son lit, en entamant indistinctement les différentes couches dont celui-ci était formé, et ainsi ont pu être sciées les gorges dans les anticlinaux de couches résistantes. Richthofen a donné le nom d*épigénie à ce mode de creusement des vallées transversales; les auteurs américains parlent de cours d'eau surimposés.

11 y a aussi des épigénies qui résultent de la préexistence de vallées subséquentes. La rivière, au moment où elle avait atteint son profil d'équilibre, coulait dans une vallée isoclinale, à la limite d'une couche dure et d'une couche tendre. Un rajeunissement brusque a eu lieu, de sorte que le cours d'eau s'est mis rapidement à approfondir son lit, sans le déplacer, et a ainsi creusé une gorge étroite dans les couches dures sous-jacentes, tandis que les couches tendres disparaissaient par dénudation graduelle. C'est exactement ce qui s'est produit pour les gorges de l'Ardèche, entre Vogué

et Huoms : la rivière suivait autrefois la limite des calcaires jurassiques et des marnes éocrétacées; grâce à l'ouverture d*un nouveau cycle d'érosion, elle a profondément entamé les calcaires et coule maintenant dans une gorge dont les sinuosités paraissent au premier abord inexplicables.

Les rajeunissements de cours d'eau arrivés au stade de vieillesse sont très fréquents et l'on rencontre souvent, dans une même vallée, les traces de plusieurs cycles d'érosion successifs.

Sur les versants on observe des paliers étages, correspondant à d'anciens lits, dans chacun desquels s'est creusé le lit correspondant au cycle suivant (fig. 172). Chaque palier peut être formé par une nappe d'alluvions, déposée au moment où le cours d'eau avait son

Fig. 172. — Coupe schématique d'un système de trois terrasses emboîtées.

aa\ haute terrasse, la plus ancienDe; bb\ movcDDe terrasse; cc\ basse terrasse, la plus récente;

d, lit actuel du cours d'eau.

thalweg à l'altitude correspondante. Le lit de chaque nouveau cycle est creusé dans les alluvions du cycle précédent et souvent à un niveau plus bas encore. Les nappes d'alluvions correspondant aux anciens thalwegs forment ainsi autant de terrasses, emboîtées les unes dans les autres, les plus élevées étant les plus anciennes, les plus basses, les plus récentes. Cette règle de Y emboîtement des terrasses a été établie il y a déjà longtemps par Prestwich.

Chaque terrasse correspond à une phase d'alluvionnement, indiquant pour le cours d'eau un état voisin de l'équilibre. Chaque creusement séparant la formation de deux terrasses correspond à un rajeunissement, au début d'un nouveau cycle d'érosion.

11 est rare que l'on observe sur les flancs d'une vallée plus de trois ou quatre terrasses étagées. Celle de la Seine présente un niveau très élevé de cailloutis occupant des plateaux; plus bas se trouvent deux terrasses, constituant ce que Belgrand a appelé les « hauts niveaux » et les « bas niveaux ». Nous reviendrons en détail sur Je nombre, sur l'âge, sur le mode de formation des terrasses des grande

cours d'eau d'Europe dans le chapitre que, dans la seconde partit* de cet ouvrage, nous consacrerons à l'époque Quaternaire. Ici nous devons rechercher les causes du rajeunissement des cours d'eau, en nous plaçant à un point de vue plus général.

Si l'on met à part les variations de climat, qui peuvent donner lieu à des changements dans le débit du fleuve et, par conséquent, à des alternances régulières dans le débit des cours d'eau, mais qui ne peuvent rendre compte de rajeunissements suffisants pour causer l'encaissement des méandres, il est évident que les phénomènes dont il vient d'être question doivent être attribués à des changements dans les conditions de pente du cours d'eau. Mais, lorsqu'il s'agit d'expliquer ces changements, on se trouve en présence de deux interprétations bien différentes, qui ont l'une et l'autre des partisans et qui correspondent peut-être, l'une et l'autre, à la réalité, suivant les cas particuliers.

Dans l'une des interprétations, développées principalement par Powell [12], par Dutton [30], par E. Tietze [29J, la cause du rajeunissement doit être cherchée à l'amont, ou tout au moins dans la région où s'est produit le recreusement. Dans l'autre, dont Penck [33], Lôwl [31], le général de Lamothe [35, 36] se sont fait les défenseurs, la cause se trouverait à l'aval.

Dans la première hypothèse, on suppose que la région traversée par le cours d'eau s'est soulevée postérieurement à l'établissement du profil d'équilibre ; il y a eu alors rajeunissement par suite d'une augmentation de la pente, et la rivière s'est encaissée progressivement à mesure que le massif se soulevait. « C'est, dit très justement le général Bourdon, l'action de la poutre poussée par un mécanisme sous la scie qui la fend et montant des deux côtés de la lame. »

On verra dans un chapitre ultérieur que ces soulèvements en masse sont en quelque sorte la règle dans l'histoire des chaînes de montagnes. II est difficile de ne pas les invoquer lorsque l'on se trouve en présence d'entailles profondes à parois verticales telles que le Grand Cafion du Colorado, dansl'Arizona, où le fleuve, après avoir coulé dans une plaine, entre dans un massif, où son lit est profondément encaissé, pour ressortir de l'autre côté.

La deuxième hypothèse fait appel à un changement du niveau de base. Si le niveau de la mer s'abaisse, ou si, ce qui revient au même comme résultat, l'ensemble du continent se soulève, le niveau de base se trouve beaucoup plus bas qu'il ne l'était au cours du précédent cycle d'érosion. Le fleuve est obligé de régulariser son lit en le creusant à nouveau d'aval en amont, jusqu'à ce qu'il ait atteint

le profil d'équilibre correspondant aux nouvelles conditions de pente.

. ■ Dans le cas d'un mouvement ascendant de la région montagneuse et d'un niveau de base restant fixe, les différences d'altitude entre les terrasses diminuent graduellement de l'amont vers l'aval et les anciens thalwegs viennent converger, avant même d'atteindre le niveau de base, qui est resté fixe. Vers l'embouchure, les alluvions ne sont plus emboîtées, les plus récentes sont superposées aux plus anciennes. C'est ce qui semble se produire par exemple pour la vallée de la Durance.

Dans le cas d'un mouvement négatif du niveau de base, par contre, les terrasses vont en se rapprochant vers l'amont, où leurs niveaux tendent à se confondre. A l'embouchure, elles se raccordent de part et d'autre avec d'anciennes plages, qui correspondent aux niveaux successifs qu'a occupés la mer et qui constituent, pour le cours d'eau, autant de niveaux de base. Les terrasses de la vallée de Tisser, en Algérie, si bien étudiées par le général de Lamothe [35], remplissent cette condition.

Si maintenant un massif montagneux, au lieu de s'élever dans son ensemble, s'affaisse, l'alluvionnement gagne de proche en proche tout le profil en long. Le même résultat sera atteint par un mouvement positif du niveau de base. Si le mouvement continue à se produire dans le même sens, sans oscillation en sens inverse donnant lieu à de nouveaux creusements, l'alluvionnement prendra des proportions telles que le cours d'eau se perdra dans ses propres alluvions, sans trouver les conditions de pente nécessaires pour arriver jusqu'à la mer. Il semble bien que ce soit à une pareille cause qu'est due la décrépitude des cours d'eau du Sahara central.

Sédimentation. — Pour terminer, il nous reste à dire quelques mots des sédiments déposés par les eaux courantes. On peut en examiner les caractères soit sur les parois des excavations creusées par l'homme dans le thalweg des vallées, soit sur les berges des coiïrs d'eau actuels, soit sur le front des terrasses, soit, enfin, dans les séries géologiques anciennes, où ils sont généralement associés à d'autres formations continentales et sont intercalés au milieu de formations marines. Ce sont toujours des dépôts détritiques, à l'exclusion des dépôts d'origine chimique ou organique. On leur donne le nom A* allumons. Le terme de diluvium est aussi quelquefois employé, surtout à l'étranger, mais il a le tort d'évoquer des idées théoriques depuis longtemps abandonnées.

Uaoq, Traité do Géologie. 28

D'après leur calibre, ces alluvions sont divisées en cailloutis (ou conglomérats^ lorsqu'ils sont cimentés), graviers, sables et limons. Ces diverses catégories répondent à des vitesses différentes des courants du cours d'eau qui les a déposées. Lorsqu'on les rencontre en couches superposées, on a la preuve évidente de variations dans la vitesse du courant. Des alternances répétées des mêmes variétés dalluvions indiquent des changements périodiques dans le débit, (l('s successions régulières de crues et de basses eaux. La straiificaiion oblique s'observe très fréquemment dans les alluvions, mais elle se retrouve aussi dans certains dépôts marins et dans les formations éoliennes. La forte inclinaison des lits est toujours une preuve certaine d'actions torrentielles.

Les restes organiques des alluvions sont, à part quelques Mollusques fluviatiles {Unio, Anodonia, Cyrena, etc.), exclusivement des cadavres charriés ou des débris végétaux entraînés par le courant.

1. — Jean Brunhes. Les marmites du barrage de la Maigrauge. Bull. Soe, fribourgeoUe des Se, naL, VII, p. 169-185, 7 fig., 1899.

2. — ID. Le travail des eaux courantes : la tactique des tourbillons. Mém. de la Soc. fribourgeoixe des Se. Nat. GéoL et Géogr,, II, fasc. 4, p. 153-224, 14 fig.,

W. — Alexandre Surell. Étude sur les torrents des Hautes-Alpes. 1 vol. in-t'S 283 p., 6 pi. Paris, 1841.

i. — Id. 2*^ édition, avec une suite par Ernest Cézanne. 2 vol. in-S^, xv + a21 p., 4 pi. et xvi + 386 p., 12 fig. Paris, 1870, 1872.

îi. James D. Dana. U. S. Exploring Expédition during the years 1838-1842, un(i< r Ihe command of Charles Wilkes. X, Geology. 1 vol. in-4o, xii + 756 p., fi^'., atlas in-folio, 21 pi. Philadelphia, 1849.

0. — Albert Heiii. Untersuchungen aber den Mechanismus der Gebirgsbildung. I. Abschnitt V, Die Erscheinungen der Oberflâche, p. 247-346. Basel.

7. G. DE LA NoÊ et Emm. de Margerie. Les formes du terrain. Serv. Gèogr, de VArmée. 1 vol. in-4% 105 p., atlas in-4-, 49 pi. Paris, 1888.

8. — A. A. Humphrevs and H. L. Abbot. Report upon the Physics and ilydraulics of the Mississipi River. 1 vol. in-4», 456 + CXLVi p., 20 pi. Philadelphia, 1861.

0. — J. Beete-Jukes. On the mode of formation of some of the river-valleys in the South of Ireland. Quart. Joarn. of the Geol Soc., XVIII. p. 378-403, pi. XIX, XX, 1862.

10. — L. RÛTiMEYER. Ueber Thaï- und See-Bildung. Beitrâge lum Verst&ndniss der Oberfiâche der Schweiz. 1 vol. in-4% 95 p., 1 pi. Basel, 1869.

4 i . Dausse. Études relatives aux inondations et à Tendiguement des rivières. Mém. prés, par divers savants à VAead, des Se. de Flnst. de France, Se. mathêm. et phys., XX, p. 287-507, 12 pi., 1872.

12. — J. W. PowELL. On the physical features of Ihe Valley of Ihe Colorado. exploration of ihe Colorado River of the West and its Tributaries. In-4°, p. 149- 214, fîg. 50-79. Washington, 1875.

13. — R. D. Oldiiam. On the law that governs the action of flowing streams. Quart. Journ, Geol. Soc, XLIV, p. 733-739, 1888.

14. — Philippson. Ein Beitrag zur Erosionstheorie. Peterm. Miit., XXXII, p. 67-79, 12 fig., 1886.

14 6w. — ID. Studien uber Wasserscheiden. \ br. in-8*>, 163 p., 42 flg. Leipzig, 1886.

15. — A. Penck. Das Endziel der Erosion und Dénuda tion. Verh, d. VIIL Deutsehen Geographentags za Berlin, p. 91-100, i889.

16. — W. M. Davis. La pénéplaine. Annales de Géogr., VIII, p. 289-303, 385-404, 6 fig., 1899.

17. — Id. Baselevel, Grade and Pénéplaine. The Journal ofGeology, X, p. 77- 111, 1902.

18. — W. Branco. Ein neuer Tertiar-Vulkan nahe bei Stuttgart, zugleich ein Beweis, dass sich die Alb einst bis zur Landeshauptstadt hinausdehnte. Universitâtsprogramm, 68 p., 1 carte, 2 fîg. Tttbingen, 1892.

19. — Passaroe. Ueber Rumpfflâchen und Inselberge. Zeiischr. d. D. geol. Ces., LVÏ, Monatsber., p. 193-215, 1904.

20. — G. Fabre. Compte-rendu de Texcursion du jeudi 21 septembre 1892 à Langogne. Bull, Soc. Geol. Fr., 3*^ sér., XXI, p. 620-625, 1894.

21. — Albert Heim. Die Seen des Oberengadin. Jahrb. d, S. A, C, XV, p. 429-436, 1880.

22. — W. M. Davis. La Seine, la Meuse et la Moselle. Annales de Géogr.y V, p. 25-49. 5 flg., 1 carte, 1895.

23. — Jules Womloemuth. Sur la cause du changement de lit de la Moselle, ancien affluent de la Meuse. A, F. A. S. Congrès de Paris^ p. 403-408, 3 fig., pi. IX, 1890.

24. — Maurice Lugeon. Leçon d'ouverture du cours de Géographie physique professé à l'Université de Lausanne. Bull. Soc. Vaud. Se. nat., XXXIII, p. 49-78, pi. I-III, 1897.

25. — W. M. Davis. The Development of certain English Rivers. The Geogr. Journ., V, p. 127-146, 3 flg., 1895.

26. — Maurice Luoeon. Recherches sur Torigine des vallées des Alpes occidentales. Ann. de Géogr., X, p. 295-317, 401-428, pi. XXX-XXXIÏ, XXXVII- XXXVIII, 22 flg, 1901.

27. — K. Futterer. Durchbruchsthâler in den Sûd-Alpen. Zeitschr, d, Ges. f, Erdk, in Berlin, XXX, p. 1-94, pi. l-IV, 1895.

28. — J. Cornet. Études sur révolution des rivières belges. Annales de la Soc. Géol, de Belg., XXX, Mém., p. 261-500, 36 fig., 1904.

29. — Emil Tietze. Einige Bemerkungen ûber die Bildung von Querthâlern. Jahrb, d. k, k, geol. ReichsansL, XXVIII, p. 581-610, 1878; XXXII, p. 685-768, 1882.

30. — Clarence E. Dutton. Terliary History of the Grand Cafton District. MoAOgfr. U. S. Geol. Sarv., Il, xiv-f 264 p., flg.. atlas in-folio 23 pi., 1882.

34. — Ferd. Lôwl. Die Entstehung der Durchbruchsthâler. Peterm. Mitih., XXVIII, p. 405-416, 1882.

32. — II). Ueber Thalbildung. 1-vol., in-8o, 136 p., 26 fig. Prainie, 1884.

33. — Albrecht Penck. Ueber Periodicilât der Thalbildung. Verh. d. Ges. f Erdk. zu Berlin, XI, p. 39-59, 1884.

34. — Joseph Le Conte. A Post-Tertiary Elévation of the Sierra Nevada shown by the River beds. Amer. Journ. of Se, 3*» ser., XXXIÏ, p. 167-181, 10 flg., 1886.

35. — De Lamothe. Note sur les anciennes plages et terrasses du bassin de risser (déparlement d'Alger) et de quelques autres bassins de la côte algérienne. BalL Soc. Géol. Fr,, 3« sér., XXVII, p. 257-303, 10 flg., pi. III, i899.

36. — Id. Étude comparée des systèmes de terrasses des vallées de Tisser, de la Moselle, du Rhin et du Rhône. Preuves que leur formation est due à des oscillations eustatiques du niveau de base. /6îd., 4« sér., I, p. 297-383, 17 Ûg., 1901.

37. — I.-G. RussELL. River Development as illustrated by the Rivers or North America, i vol. in-8^ 327 p., 17 pi., 23 Ûg. London, New York, 1898.