Études sur les glaciers/XIV

- XIII Études sur les glaciers - XV



DE L’ACTION DES GLACIERS SUR LEUR FOND.Modifier

Lorsque l’on considère la masse colossale des gla­ciers, la dureté de leur glace, leur poids et la manière dont ils sont encaissés dans les vallées, l’on conçoit qu’ils doivent exercer une action puissante sur leur fond. Mais on est loin de s’entendre sur la nature de cette action, et il est digne de remarque que ce soient précisément les effets les plus notables de la glace qui aient été le plus contestés, tels que les surfaces polies, les stries qui sillonnent ces surfaces, et les gouttières qui s’y forment. Il est vrai que ces divers phénomènes ne se voient pas d’une manière également distincte dans tous les glaciers ; ils sont même souvent plus vi­sibles à une certaine distance des glaciers actuels que prés de leurs bords ou sous leurs voûtes.

L’action la plus remarquable que les glaciers exer­cent sur leur fond consiste dans la manière dont ils arrondissent et polissent les roches qui leur servent de base et d’encaissement ; et si l’on se rappelle l’ex­plication que nous avons donnée de la marche pro­gressive des glaciers, on conviendra que des massifs pareils, qui se meuvent depuis des siècles sur un même point, ont dû émousser les angles et faire disparaître plus ou moins les inégalités du lit, sur lequel ils agissent comme une râpe. Mais le poli qui en résulte est rarement à découvert sous le glacier même. Je connais des personnes qui ont visité un grand nombre de glaciers sans le remarquer. En pénétrant, l’année dernière (1839), sous le flanc gauche du glacier de Zermatt, en un endroit où il s’était formé, près de son issue, un assez grand vide entre la glace et le rocher (voy. Pl. 7), je fus obligé de laver la surface de ce der­nier pour convaincre M. Studer que le fond actuel du glacier est poli et strié de la même manière que les surfaces que nous avions observées ensemble, quelques heures auparavant, au sommet du Riffel, à plus de 600 pieds au-dessus du niveau actuel du glacier, et dont j’avais détaché un fragment qui est représenté Pl. 18,fig. 2.

Les polis abandonnés par les glaciers sont en gé­néral plus évidents, parce qu’il y a longtemps que la couche de boue qui les recouvrait a été enlevée par les eaux de l’atmosphère. Si ceux qu’on remarque sous les glaciers actuels étaient aussi dégagés et se voyaient d’aussi loin, il y a longtemps que l’on aurait reconnu la liaison de ces deux phénomènes, et l’on n’aurait cetainement pas cherché dans les courants d’eau ou de boue une explication que les faits condamnent, ainsi que nous allons le voir plus bas.

M. J. de Charpentier mentionne comme un fait connu cette action des glaciers sur leur fond. « On sait, dit-il, que les glaciers frottent, usent et polissent les rochers avec lesquels ils sont en contact [1] » Cependant j’ignore que cette observation ait été faite par qui que ce soit avant lui. Il paraît que M. de Saus­sure n’en avait pas connaissance ; il n’a du moins pas eu l’idée de rattacher cette action des glaciers aux surfaces polies du grand Saint-Bernard, qui frappè­rent si fort sa curiosité, et qu’il attribue à l’action de l’eau.

Il est vrai que l’eau unit et polit plus ou moins les rochers sur lesquels elle coule ; il n’est pas nécessaire de voyager bien longtemps dans les Alpes pour y rencontrer des effets frappants de cette action de l’eau. Mais ce poli n’est pas de même nature que celui qui est produit par les glaces ; il est plus mat et moins parfait ; de plus, il occupe toujours les niveaux les plus bas, les couloirs et les fonds des vallées, et ja­mais on ne le rencontre sur les flancs des rochers, ni à une grande hauteur au-dessus du lit des rivières ; enfin il correspond toujours aux plus grandes pentes, et n’affecte pas d’une manière uniforme toute la sur­face des rochers. C’est une conséquence de sa nature mobile et incohérente que l’eau use, en creusant, d’une manière très inégale et par saccades, le lit des torrents. La glace, au contraire, n’épargne pas plus les reliefs que les dépressions ; elle tend à niveler toutes les sur­faces. Lorsqu’elle rencontre sur son chemin un rocher saillant, elle lui enlève ses arêtes, l’arrondit, et dé­termine ainsi ces formes bosselées que de Saussure a appelées roches moutonnées. Or, comme dans nos montagnes les parois et le fond des vallées, par suite des bouleversemens qu’ils ont subis, sont ordinaire­ment inégaux et très accidentés, il en résulte que les surfaces polies qui avoisinent les glaciers présentent en général cette forme de roches moutonnées (voy. Pl. 8). Les eaux exercent une action toute opposée ; elles ne polissent que les endroits qu’elles frappent avec violence, et, tout en les polissant, elles y creusent des anses, des baignoires et toute espèce d’excavations : de là vient que le lit des torrens les plus impétueux est très irrégulièrement poli en creux, tandis que le poli des glaces présente une uniformité comparative­ment bien plus grande, et ces formes arrondies en relief que l’on n’observe jamais au fond des eaux, à moins que celles-ci ne coulent sur un ancien fond de glacier. Rien n’est plus instructif que de comparer ces deux sortes de poli, qui se trouvent très souvent en con­tact dans un seul et même fond de vallée ; il suffit d’avoir fait une seule fois cette comparaison pour ne plus s’y tromper, alors même que le poli de l’eau s’est effectut-sur des surfaces déjà polies antérieurement par la glace, comme cela arrive lorsqu’une cascade se précipite par une crevasse au fond du glacier.

Cette action polissante de la glace s’observe surtout bien au glacier de Rosenlaui. Le rocher est ici com­posé d’un calcaire noir (du lias, suivant M. Studer). Avant d’arriver au glacier, l’on remarque que la roche prend insensiblement un aspect lisse qu’elle n’a pas ailleurs et qui devient de plus en plus évident à me­sure que l’on approche de l’extrémité du glacier. Les creux et les endroits saillans sont également arrondis et lisses, et l’on ne remarque, sur tout l’espace qui est en avant du glacier, aucune arête tranchante. Mais comme la roche n’est pas très dure, le poli est plus mat que sur les roches granitiques et serpentineuses, et par là même moins persistant ; il s’altère même très facilement, ce qui fait que l’on ne ren­contre pas de surfaces polies à une grande distance du glacier. Les plus belles sont les plus rapprochées de son extrémité, c’est-à-dire celles que le glacier vient d’abandonner en dernier lieu.

En remontant le glacier inférieur de l’Aar, j’ai trouvé la surface entière du rocher dit im Abschwung, qui forme le mur de séparation entre le glacier du Lauteraar et celui du Finsteraar (voy. Pl. 14, la pi. au trait), polie jusque sous la glace. Le poli que la glace recouvre ne diffère en rien de celui des parois supérieures, qui cependant date d’une époque où la surface du glacier atteignait un niveau bien plus élevé. Ce même poli se voit aussi sur les parois latérales de ce glacier. Enfin j’ai observé de semblables roches polies en contact immédiat avec le glacier, à l’extré­mité du glacier des Bois, sous le glacier de Viesch [2], sous celui d’Aletsch, etc.

On pourrait objecter que si les glaciers polissent réellement eux-mêmes le fond sur lequel ils reposent, ils devraient se creuser un lit de plus en plus profond dans l’enceinte de leurs limites actuelles, et occasion­ner ainsi des lignes de démarcation entre les différens points qu’ils ont successivement atteints, lorsque leur extension a varié. Cette objection a quelque chose de spécieux, mais elle ne touche pas les faits au fond. Les glaciers rabotent bien, il est vrai, leur fond et tendent continuellement à l’abaisser ; mais lorsqu’on suppose que cette action devrait aller jusqu’à déter­miner des enfoncemens dans les limites de leur lit, on oublie que les glaciers se meuvent sur des pentes in­clinées, et que les limites de leurs bords oscillant con­tinuellement, ils ne sauraient occasionner d’amples dépressions.

Un effet non moins remarquable du glacier sur son fond consiste dans les stries qu’il y détermine. Lors­qu’on examine attentivement les roches que le gla­cier vient de quitter, on les trouve ordinairement sillonnées de petites stries plus ou moins distinctes, absolument semblables à celles qui se voient sur les surfaces polies situées à de grandes distances des gla­ciers actuels, comme, par exemple, celles que de Saus­sure remarqua sur un rocher poli du Saint-Bernard. Mais au lieu de les attribuer à l’effet des glaciers, ce naturaliste les envisagea comme une sorte de cristal­lisation, par la raison qu’elles sont assez semblables aux stries que l’on voit à la surface des cristaux de quartz [3]. Cette explication est évidemment fausse : de nos jours, personne n’accepterait plus l’idée de stries de cristallisation continues de plusieurs mètres, sur de grandes surfaces unies de granit. J’ai même la conviction que si de Saussure avait vu ces mêmes stries sous les glaciers actuels, il n’eût pas manqué d’en re­connaître la véritable cause, et il se fut convaincu qu’elles sont intimement liées au phénomène de mou­vement des glaces. En effet, nous avons vu plus haut (p. 185), que la couche de boue et de gravier qui est intermédiaire entre le glacier et le fond, contient une quantité de petits fragments de roches siliceuses très dures. Par l’effet du mouvement qu’occasionne la di­latation journalière dans la masse du glacier, ces petits fragments agissent comme autant de diamants sur la roche qui constitue le fond du glacier, c’est-à-dire qu’ils le raient, en même temps que la glace et la couche de boue le polissent. Les stries qui en résultent sont d’au­tant plus visibles que la roche est d’une pâte plus fine. Elles ne sont nulle part plus distinctes et plus conti­nues que sous le glacier de Zermatt, dont le fond est de la serpentine schisteuse. Si, au contraire, la roche est de granit ou du gneis à gros grains, ces stries se­ront moins distinctes et surtout moins continues, comme c’est, par exemple, le cas des roches polies d’Abschwung. [4]

Parfois aussi l’on remarque, à côté des stries pro­prement dites, de petites traces blanchâtres et ru­gueuses, lorsque le fond sur lequel repose le glacier est calcaire. Au premier abord il est assez difficile de distinguer ces raies des veines de spath, qui sont assez fréquentes dans le calcaire ; mais il suffit de donner un coup de marteau pour en reconnaître la différence : les raies sont toujours superficielles, tandis que les veines spathiques pénètrent souvent la roche à uni ; grande profondeur ; ces dernières sont en outre d’un blanc plus mat. Ces raies sont produites lorsque les petits silex de la couche de gravier, au lieu d’entamer la roche, ne font que la broyer à la surface. Ce cu­rieux phénomène ne se voit nulle part d’une manière plus distincte qu’au glacier de Rosenlaui, où la couche de gravier qui sert d’émeri est composée d’un gra­vier très dur (PL 18, fig. 3 et 4).

La direction des stries correspond en général à celle de l’axe du glacier, c’est-à-dire à la ligne de plus grande pente. Cependant l’on remarque souvent, en certains endroits, notamment sur les anciennes surfaces polies, des déviations générales de cette direction ; ce qui tendrait à prouver que, lors de leur plus grande ex­tension, les anciens glaciers ont suivi d’autres direc­tions que celle qu’on leur reconnaît aujourd’hui. Quel­quefois aussi les stries se croisent sous des angles plus ou moins aigus ; celles qui ne forment que des an­gles très aigus peuvent être attribuées à l’inégalité de vitesse entre la marche des bords et celle du mi­lieu du glacier ; celles qui sont à peu près perpendi­culaires à la direction générale (Pl. 18, fig. 2) sont sans doute dues aux déviations brusques qu’occa­sionnent dans certaines circonstances les inégalités du sol. Enfin, sur les parois des vallées, les stries doivent avoir une direction diagonale, parce que le mouve­ment ascensionnel résultant du gonflement de la masse entière, par suite de l’infiltration et de la congélation de l’eau, s’y fait également sentir et y détermine des stries obliques de bas en haut.

On a vu dans la direction des stries des roches po­lies et dans leur entrecroisement une preuve contre la cause que je leur assigne ; et l’on a prétendu que des courants de boue chargés de gravier pourraient seuls avoir produit de semblables effets. Or, je le de­mande, le mouvement d’un glacier dans son lit et sur son fond est-il plus régulier et plus constant que celui d’un cours d’eau ? et la dilatation de la glace dans di­vers sens ne peut-elle pas aussi bien déterminer des déviations dans la direction des stries que les vagues d’un torrent ? si tant est que l’on parvienne jamais à démontrer que les eaux courantes, charriant du gra­vier, raient leur fond !

Au lieu de simples stries, on observe quelquefois sur les roches polies de véritables sillons, semblables à des sillons tracés par le socle d’une charrue, suivant la direction générale du mouvement du glacier, et dont les parois sont striées, comme les surfaces plus éva­sées. Ils sont ordinairement déterminés par des accidents géologiques, tels que la direction des cou­ches, la disposition de leurs têtes, la présence de filons ou de fissures, l’alternance de couches de différente nature, etc., sur lesquels le glacier agit avec plus d’ef­ficacité que sur des surfaces homogènes. On les dis­tingue toujours des lapiaz ou karren, dont il s’agira plus bas, à l’aspect de leur poli, à l’égalité de leurs parois et à la continuité des stries qui les longent.

Tout comme on a pu prétendre que les galets ar­rondis sur lesquels les glaciers se meuvent, dans leur partie inférieure, étaient d’anciens terrains meubles provenant d’une époque antérieure à l’existence des glaciers, de même on pourrait supposer que les ro­ches polies avec leurs stries et leurs sillons sont dues à des causes qui auraient agi avant que les glaciers existassent, et qu’elles se seraient simplement conser­vées, malgré l’action que les glaciers exercent sur elles. Mais pour que cette supposition fût soutenable, il ne faudrait pas que les roches polies fussent toujours plus ou moins altérées à des distances que l’on prétend avoir toujours été hors de l’atteinte des glaciers, et d’autant plus évidentes qu’elles sont en contact plus direct avec lui ; il ne faudrait pas que dans le voisi­nage de certains glaciers, dont le fond s’altère facile­ment, toutes traces de roches polies disparussent à dis­tance de ses bords, et qu’il n’en existât que sous la glace même ; il ne faudrait enfin pas que lorsque le glacier s’avance de nouveau, il en reformât de nouvelles là où il n’y en avait plus, comme je l’ai observé sous le glacier de Rosenlaui, qui, en avançant, cette an­née, a rafraîchi et non point effacé le poli et les stries d’une partie de son lit, que j’avais vu abandonné par lui les années précédentes. Ce dernier fait est con­cluant, et il prouve, malgré tout ce qu’on a pu en dire, que les roches polies, leurs stries et leurs sillons sont biens dus aux glaciers et uniquement aux glaciers. Les surfaces polies par l’eau ne présentent jamais la moindre trace de stries. Aussi ceux qui s’obstinent à rapporter toutes les roches polies à l’effet de l’eau, sont-ils très embarrassés lorsqu’on leur demande une explication de ce phénomène, ou bien ils ont recours, pour en rendre compte, à la supposition de circonstances dont la nature ne nous offre aucun exemple. (quelques-uns trouvent même plus commode de nier les faits que de les expliquer ; d’autres, ne pouvant se refuser à leur évidence, s’efforcent de les amoindrir en affectant de les attribuer au hasard.

Les cascades exercent sur le fond des glaciers une action toute particulière. Comme elles se précipitent souvent avec une grande impétuosité dans les cre­vasses, les creux et les entonnoirs, elles commencent par user les endroits sur lesquels elles tombent, et si ces endroits étaient déjà polis antérieurement par la glace, elles leur enlèvent leur poli vif pour le trans­former en un poli plus mat, comme celui qu’occa­sionnent les rivières et les torrens. Lorsque ces cas­cades se maintiennent pendant quelque temps dans le même endroit, elles finissent même par creuser de pe­tits creux dans le rocher qui sont comme autant de coups de gouge. Ces creux s’aperçoivent quelquefois à travers les fentes ; mais ils sont plus distincts dans les emplacemens que le glacier vient de quitter. On en voit de très remarquables au glacier de Viesch, en avant de son extrémité terminale (voy. Pl. 9). Lorsque le fond du glacier est très incliné, ces cascades déter­minent dans la roche des sillons plus ou moins in­clinés, et même verticaux, qui sont autant de gout­tières naturelles par lesquelles les eaux de la surface du glacier s’écoulent sur son fond. De pareilles gout­tières sont très fréquentes au glacier de Rosenlaui et au glacier inférieur de Grindelwald, qui, tous deux, reposent sur un fond calcaire. Je ne les ai pas encore rencontrés sur des fonds de granit, ce qui me fait croire que les roches siliceuses ne sont guère suscep­tibles d’être entamées de cette manière par les eaux. Nous verrons plus bas (Chap. XVI), que ces sillons plus ou moins profonds, et quelquefois verticaux, que l’on rencontre sur les flancs du Jura et des Alpes, et que les habitants de la Suisse française appellent des lapiaz ou des lapiz, et ceux de la Suisse allemande des karren, ne sont autre chose que de semblables gout­tières datant d’une époque où ces contrées étaient cou­vertes de glace.


  1. J. Charpentier, Notice sur les blocs erratiques de la Suisse, p. 15, dans les Annales des mines, Tom 8.
  2. Note Wikisource : actuel glacier de Fiesch
  3. De Saussure, Voyages dans les Alpes, T. 4, p. 383
  4. Cette même observation a été faite pour les stries qui recou­vrent les roches polies du nord par M. Sefström. M. Max. Braun a en outre fait remarquer que, sur les surfaces polies granitiques de la Handeck, dans l’Oberland bernois, les cristaux de quartz sont aussi bien striés que les autres parties de la roche polie.