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Datation des glaciations quaternaires PDF Imprimer Envoyer
Écrit par Claude Beaudevin   
Samedi, 16 Février 2019 19:09
Version du 26 avril 2019

Nous ferons débuter cette page par un examen de formes de relief des environs du col d'Ambellarte, dans les Alpes Maritimes.

Le col d'Ambellarte dans les Alpes-Martimes

Le col d'Ambellarte dans les Alpes Maritimes (carte Geoportail)

Cette carte ne montre aucun relief particulièrement remarquable. Par contre, sur la vue aérienne qui suit, centrée, elle aussi, sur le col d'Ambellarte, on remarque la présence de formes en demi-cercle, semblable à celles que nous avons appelées, ailleurs dans notre site, des « fers à cheval ». En général, les fers à cheval ne sont pas visibles sur les cartes IGN, du fait de leur faible élévation au dessus des terrains environnants, ce qui est le cas ici pour la carte Géoportail. Aussi avons-nous utilisé, pour rendre plus visibles les fers à cheval, la vue aérienne du même secteur au 1/17055. La régularité de leur forme et leur grande dimension sont tout à fait exceptionnels dans les paysages.

Le col d'Ambellarte dans les Alpes-Maritimes

Le col d'Ambellarte dans les Alpes Maritimes (vue Geoportail)

Un seul phénomène nous semble possible d'avoir créé des formes aussi régulières et d'aussi grandes dimensions, il s'agit du dépôt de la moraines frontale d'un glacier, ou plutôt de ce qu'il en reste après le passage de centaines de milliers d'années. Nous avons montré d'ailleurs dans d'autres pages de notre site que ces fers à cheval sont effectivement constitués par les délaissés morainiques de moraine frontales d'anciens lobes glaciaires.

Rappelons que nous avons appelé « délaissés morainiques » ce qui subsiste, à l'heure actuelle , de ces anciennes moraines, compte tenu des modifications qu'elles ont subies depuis la disparition des glaciers :

      • très faible érosion karstique des blocs de la moraine, si leur composition s'y prête, ainsi que nous l'avons vu à la page l'érosion karstique et les clapiers, suivie par un

      • remplissage des vides entre les blocs de la moraine par des éléments fins amenés par le vent,

      • enfin, couverture par une végétation rabougrie du fait de la pauvreté d'un tel terrain.

Les formes en fer à cheval de ces délaissés morainiques caractérisent classiquement les lobes de glaciers à la fin d'une phase d'expansion, en particulier à la fin des pléniglaciaires. À titre d'exemple, voici le lobe du glacier du Pré de Bar (Val Ferret) photographié vers 1980, où la forme convexe est bien visible. Actuellement, après le recul général des glaciers, cette forme typiquement glaciaire a disparu.

Le lobe terminal du glacier de Pré de Bar dans le Val Ferret italien

Le lobe terminal du glacier de Pré de Bar dans le Val Ferret italien

Les dimensions de ce lobe sont, bien entendu, plus faibles que celles de nos fers à cheval.

La même forme en demi-cercle un peu écrasé se retrouve dans le lobe d'un glacier islandais actuel, le Hofsjökull, situé près du centre de l'Islande.dont les dimensions sont plus grandes que celles du fer à cheval du col d'Ambellarte, en particulier sa largeur qui dépasse les trois kilomètres.

Le lobe terminal du glacier Hofsjökull en Islande
Le lobe terminal du glacier Hofsjökull en Islande

Ces deux exemples montrent que la forme en fer à cheval des lobes est valable quelque soient leurs dimensions. Revenons à notre vue du col d'Ambellarte, complétée par quelques informations.

Le col d'Ambellarte dans les Alpes-Maritimes

Image sensible au passage de la souris
Le col d'Ambellarte dans les Alpes Maritimes (vue Geoportail)

Quels sont les glaciers qui ont déposé ces moraines frontales ?

Les versants qui dominent le col d'Ambellarte présentent de nombreux délaissés morainiques qui, utilisés de la manière décrite dans notre page la méthode des délaissés morainiques, indiquent les altitudes atteintes par les glaces lors du pléniglaciaire de la Glaciation Maximum : du côté Var,à l'Ouest, 1053 m (en W3W dune.regardons.allégir) ou encore 1056 m (en W3W frein.surpiquer.chaleur) et alors que, du côté Paillon, à l'Est, nous trouvons, 1061 m (en W3W probante.crions.courbure), et 1072 m en W3W branchons.coupante.cocarde, soit, en moyenne 1065 m.

 

Rappelons que l'utilisation des adresses W3W (3 mots séparés par un point) permet de reporter un lieu sur les cartes Geoportail par un simple copier/coller de ces 3 mots sur ces cartes,

à condition de ne pas modifier au collage la ponctuation existante lors de la copie.

Dans les parties des versants situés au dessus de ces délaissés morainiques, il n'existe aucun délaissé morainique, ce qui confirme que les altitudes qui précèdent représentent effectivement l'altitude la plus élevée atteinte par le glacier au cours du pléniglaciaire de la Glaciation Maximum. Voir à ce sujet notre page sur les délaissés morainiques.

Une étude détaillée du cours des glaciers au cours de la Glaciation Maximum (qu'il serait trop long de relater ici), basée également sur les altitudes fournies par les délaissés morainiques, nous a montré que le fer à cheval d'environ 600 m de diamètre située dans la partie gauche de l'image précédente, que nous appellerons ici « fer à cheval Ouest du col d'Ambellarte », est le délaissé morainique de la moraine frontale de l'émissaire du glacier du Var qui remontait le vallon de Toasquet (voir carte en début de page).

Quant à l'autre fer à cheval, celui situé dans la partie droite de l'image précédente, de diamètre environ 350 m, que nous appellerons ici « fer à cheval Est du col d'Ambellarte », son orientation montre qu'il s'agit du délaissé morainique de la moraine frontale du glacier de la Vésubie, après que les glaces de celui-ci aient contourné par le sud la crête de la Madone d'Utelle.

Les cartes Geoportail montrent que la crête du fer à cheval Ouest du col d'Ambellarte s'élève à une altitude qui varie de 890 à 1030 m, cependant que celle de la crête du fer à cheval Est, suivie par le sentier GR5 Variante, s'abaisse de 989 m à 966 m.

Par ailleurs, de part et d'autre du vallon du Toasquet (voir carte en début de page), le délaissé morainique (W3W tentant.rincer.rachat) nous indique une altitude de surface glaciaire de 1159 m au Collet d'Huesti et le délaissé morainique (W3W nerf.trinquer.creuser), une altitude de 1090 m au-dessus des Barres de Calou, à l'extrémité ouest de la Crête de la Madone, soit une centaine de mètres au-dessus des crêtes des fers à cheval.

D'où peut provenir cette différence d'une centaine de mètres, alors que les uns comme les autres de ces sites témoins ont été créés pendant le pléniglaciaire de la Glaciation Maximum ?

Nous avons rencontré en d'autres endroits le même problème et nous l'avons attribué à une avancée de courte durée des glaciers au cours du pléniglaciaire. Nous avons nommé cette courte phase d'avancée « phase d'extrême avancée du pléniglaciaire », et donc lui imputons la formation de dépôts à des altitudes supérieures d'une centaine de mètres à l'altitude atteinte par les glaces au pléniglaciaire.

Dans le même esprit, nous citerons, par exemple :

      • les dépôts de la Grande Corniche, au-dessus de Nice, décrits dans notre page  le glacier du Paillon que nous datons du maximum de la Glaciation Maximum.

      • le dépôt, bien connu des géologues grenoblois, qui s'est produit, dans la région de Grenoble, au lieu-dit Espagne où le glacier de l'Isère s'est élevé un instant au-dessus du niveau atteint ici au pléniglaciaire du Würm.

Un cas similaire est décrit dans une Notice de carte géologique relative au Bas Dauphiné, attribué, cette fois, à la glaciation du Riss.

Quelques autres exemples de phase d'extrême avancée du pléniglaciaire sont décrits un peu plus bas dans cette page.

Dans tous les cas, ces dépôts les plus élevés sont moins importants en volume que ceux produits, un peu plus bas, lors du pléniglaciaire. Ceci montre qu'ils se sont créés au cours d'une période de temps plus courte, au début du pléniglaciaire, pendant ce que nous avons nommé la « phase d'extrême avancée du pléniglaciaire ». Nous en retrouverons d'autres exemples dans la page le glacier du Paillon.

Ce phénomène nous avait échappé jusqu'au moment où la méthode des délaissés morainiques nous a permis d'atteindre une plus grande précision dans l'évaluation des altitudes.

Reste à préciser l'âge de la Glaciation Maximum

Au début de notre étude, nous avons utilisé le schéma classique des glaciations, dû à A. Penck et E. Bruckner, basé sur l'étude des terrasses du Danube et qui, pour un site de vulgarisation comme le nôtre, présentait le mérite d'être largement répandu dans le public et de plus, d'être utilisé sur les cartes géologiques actuelles ainsi que dans leurs notices d'accompagnement.

Périodes des glaciations quaternaires par Penck et Bruckner

Dans un premier temps, la glaciation du Mindel nous avait semblé la plus probable et nous l'avons utilisée jusqu'à présent dans notre site, conjointement avec le terme de Glaciation Maximum.

Mais ce schéma des glaciations quaternaires est très approximatif et les utilisateurs actuels ont tendance à utiliser à sa place la notion de « stades isotopiques » introduite tout d'abord vers 1974 par Shackleton et Opdike, puis précisée ultérieurement, en particulier par l'Université de Cambridge.

Stades isotopiques d'après Shackleton et Opdike, 1973

d'après Shackleton et Opdike, 1973

"D'une manière très générale et bien qu'un tel décompte s'avère délicat, géologues, géochimistes, paléontologues et sédimentologues dénombrent 28 âges glaciaires pour la période située entre - 3,25 millions d'années et - 650 milliers d'années, avec une périodicité dominante de l'ordre de 93 000 ans."

Datation de la Glaciation Maximum sur l'Echelle Stratigraphique du Quaternaire de l'Université de Cambridge

C'est sur cette échelle stratigraphique du Quaternaire que, du fait de sa date plus récente (2016) et de l'indication de très nombreux stades (106 au total) ainsi que d'une échelle des temps très précise s'étendant sur 2,7 millions d'années, que nous avons ensuite tenté de situer l'époque de la Glaciation Maximum.

Dans l'extrait ci-après de la dernière version connue, la version 2016a de l'échelle stratigraphique du Quaternaire de l'Université de Cambridge, les numéros des stades apparaissent dans la colonne Marine Isotope Stages ainsi que leur âge en Ma (millions d'années).

 

Global chronostratigraphical correlation table for the last 2.7 million years (v. 2016a) Extrait

 
Vue complète du tableauVue complète du tableau

Nous avons limité ici aux temps glaciaires cette échelle stratigraphique, qui montre un changement du rythme de succession des stades débutant aux environs de 1 million d'années : avant cette époque les températures variaient selon un rythme rapide, avec des températures variant relativement peu. Plus tard, le rythme s'est ralenti en même temps que les températures minimum atteintes au cours des différents stades étaient plus faibles.

Cette date de 1 million d'années nous semble marquer approximativement le début des glaciations, au nombre de 10 jusqu'à nos jours (ne pourrait-on d'ailleurs relier ce début des glaciations classiques à l'inversion du magnétisme terrestre MATUYAMA/BRUNHES survenue à peu près à cette époque ?).

Nous allons voir comment les lignes qui précèdent permettent de situer sur cette échelle stratigraphique la création des fers à cheval du col d'Ambellarte et donc de déterminer l'âge de leur formation.

Cherchons au cours de quel stade, indiqué par son numéro repère dans la colonne Marine Isotope Stages, les glaciers ont présenté leur extension la plus grande, stade qui correspondrait donc à notre Glaciation Maximum. Nous nous baserons pour cela sur les températures atteintes lors de chaque stade froid. En effet, on s'accorde en général sur le fait que le volume des glaces est lié à la température et à la durée des stades froids : plus celle-ci est basse et plus le stade a duré longtemps, plus le volume de glace formé sera important.

Il semblerait donc, à l'examen de l'Echelle Stratigraphique de la Faculté de Cambridge ci-dessus, que les stades 12 et 16 peuvent tout deux prétendre au titre de Glaciation Maximum car ils ont eu la même importance.

Cependant, si la répartition des températures au cours d'un stade peut être identique sur l'ensemble du globe, il n'en est pas de même pour les conditions climatiques et géographiques, qui varient selon les lieux. C'est ainsi que, sur une île, les caractéristiques des glaciers seront différentes de celles qui règnent à l'intérieur d'un continent, au climat plus rude, ou encore, que les dates des glaciations seront différentes selon que l'on étudie les glaciations en Europe ou dans le nord des États-Unis.

Il ne nous est donc pas possible de trancher, le choix entre les stades 12 et 16 pouvant être différent selon les lieux étudiés.

Nous pouvons donc situer la Glaciation Maximum aux alentours, soit de 424 000 ans, soit de 621 000ans.

Quel que soit le stade que l'on retient pour la Glaciation Maximum, le niveau des glaciers a certainement varié quelque peu au cours de son pléniglaciaire. Dans cette hypothèse, nous considérons donc que c'est lors de la phase d'extrême avancée de leurs pléniglaciaires, évoquée plus haut dans cette page, que les glaciers ont atteint leur extension maximum,

Toutefois, ne pourrait-on penser que ces fers à cheval d'Ambellarte, datent, non du pléniglaciaire d'une glaciation, mais d'un stade de retrait de cette glaciation, quelques milliers d'années plus tard ?

Cette hypothèse ne nous semble pas plausible, du fait du volume important de matériaux qui constituent ces fers à cheval. Un volume aussi important nous paraît avoir nécessité la présence d'un glacier pendant une longue période, compatible avec la longue durée d'un pléniglaciaire, mais incompatible avec la durée beaucoup plus faible d'un stade de retrait. Ne pouvant être plus précis, nous considérerons donc comme probable que la formation de ces fers à cheval du col d'Ambellarte date de 424 000 ou 621 000 ans.

Notons toutefois pour être complet que Schluchter et Kekky estiment que la formation des blocs voyageurs Wanderblocks dans le nord de l'Allemagne est imputable à une glaciation qui aurait eu lieu aux alentours de 1 million d'années. Selon l'échelle de l'Université de Cambridge il s'agirait du stade 22 daté de 880 000 ans environ. Nous n'avons pas retenu ce choix, car cette Echelle mentionne pour ce stade 22 des températures moins froides que celles atteintes au cours du stade 12. D'autre part, il est difficile de situer en altitude des blocs voyageurs, dont le nom dit bien l'instabilité de situation.

De l'utilisation des « fers à cheval »

Voici quelques autres exemples de fers à cheval qui confirment l'existence de la phase extrême d'avancée du pléniglaciaire.

Le fer à cheval des Gaudilles dans la Drôme

Le premier exemple est celui du fer à cheval des Gaudilles, dans le sud du Vercors.

Les fers à cheval des Gaudilles près de Combovin dans la Drôme

Image sensible au passage de la souris
Les fers à cheval des Gaudilles près de Combovin dans la Drôme

La vue aérienne Geoportail ci-dessus montre, dans sa partie supérieure gauche, un fer à cheval formé d'arbres et très bien marqué (W3W ailier.bananier.similaire), à l'altitude de 849 mètres, que nous apellerons ici fer à cheval Nord.

Au sud est de celui-ci, dans la partie inférieure droite de la vue, une ligne courbe, à peine visible dans la végétation, est un autre fer à cheval, d'adresse (w3w troupe.diacode.huméral) à l'altitude de 897 mètres, nommé ici fer à cheval Sud Est.

Ces deux fers à cheval présentent la même orientation. Tous deux provenaient du secteur sud-sud-ouest.

Nous pensons qu'ils ont été créés, à des époques peu différentes, par le même appareil qui descendait le versant ouest de Côte Blanche. Leurs altitudes très voisines, montrent qu'il s'agit là d'un exemple de gémellité (nous appelons gémellité un ensemble de deux reliefs voisins, appartenant au même type et qui se situent à des altitudes peu différentes). Ici, les altitudes des deux fers à cheval sont sensiblement les mêmes, mais le fer à cheval Nord s'est produit avant le fer à cheval Sud Est, et non l'inverse, car dans ce cas, ce dernier aurait été détruit.

Cela renforce la probabilité d'existence d'une phase extrême d'avancement du pléniglaciaire définie plus haut dans cette page et citée dans notre page sur le glacier du Paillon.

Les fers à cheval des fermes Marquet et Mourras

Voici un autre exemple de gémellité, les fers à cheval des fermes Marquet et Mourras, situés également dans le sud du Vercors, près du Pas de Badoye, qui vont nous confirmer encore l'existence d'une phase d'extrême avancée du pléniglaciaire.

Les fers à cheval de la ferme Marquet dans le sud du Vercors

Image sensible au passage de la souris
Les fers à cheval des fermes Marquet et Mourras, dans le sud du Vercors

Le fer à cheval de la ferme Marquet (W3W soupons.constituer.réjouir), formée d'arbres plus importants, se situe à 754 m d'altitude ; son orientation montre que le glacier qui l'a formé provenait du secteur nord-nord-ouest. C'était une diffluence du glacier qui occupait la vallée de l'Isère, diffluence qui remontait le vallon de la Véore (hors image).

La photo suivante montre, près de la ferme Marquet, des alignements de petits buis, visibles également sur la vue précédente, qui coiffent des cordons de pierres qui, selon nous, sont les délaissés successifs de la moraine latérale rive droite du glacier. Ils sont en effet orientés selon un azimut légèrement inférieur à 340°, angle d'avancée du glacier.

Alignements rectilignes de buis dans la vallée de Boussière (Drôme)

À un millier de mètres au sud de celui de la ferme Marquet, voici le fer à cheval de Mourras (W3W collante.dallage.rosbif), identifiable sur la vue aérienne au 1/2132 ci-après et dont l'altitude est de 754 mètres, soit la même altitude que celle du fer à cheval de la ferme Marquet. Pour plus de visibilité, nous avons souligné sur cette vue le tracé de ce fer à cheval, créé par un glacier qui provenait du secteur nord-nord-ouest, le même que celui qui a engendré le fer à cheval de la ferme Marquet.

Les fers à cheval de la ferme Mourras dans le sud du Vercors

À l'intérieur du fer à cheval, un examen in situ nous a montré que le terrain est plus pauvre qu'à l'extérieur, car il n'a pas été cultivé, ce que nous expliquons par le fait que les éléments argileux de la moraine, soumis aux érosions postglaciaires, ont été lessivés. Nous pensons que ce fer à cheval se situe à la position extrême atteinte par le glacier au cours de la phase d'extrême avancée du pléniglaciaire.

On retrouve bien là les deux phases du pléniglaciaire que nous avons déjà signalées dans notre site, avec la même disposition que dans les autres fers à cheval de la région, c'est-à-dire que cette position extrême a été occupée au début du pléniglaciaire car, si ce n'était pas le cas, les délaissés morainiques de la ferme Marquet auraient été détruits.

Un exemple plus remarquable encore est fourni par les dépôts sur la Grande Corniche, étudiés dans notre page le glacier du Paillon dans les Alpes-Maritimes.

Une généralisation à l'ensemble du globe peut-elle être envisagée ?

Nous pensons que c'est effectivement possible, car les conclusions de l'Echelle Stratigraphique de l'Université de Cambridge s'appliquent dans leurs grandes lignes à l'ensemble du globe terrestre. Si l'hypothèse que nous exposons plus haut se révélait exacte, elle pourrait s'appliquer également à l'ensemble du globe. Il devrait ainsi être possible de trouver, dans d'autres régions, des exemples de telles variations du niveau des glaciers au cours de certains stades isotopiques, peut-être les mêmes que ceux cités ci-dessus.

Il est nécessaire pour cela de disposer de vues aériennes ou satellites d'aussi bonne qualité qu'en France. Au cours d'une brève incursion en Italie, nous avons utilisé conjointement :

      • les vues aériennes de Google Earth Pro

      • les cartes de Google Maps,

      • l'éventail de cartes offerts par le programme What3Words,

pour suivre l'extension du glacier de la Doire Baltée jusque dans les environs de Rivoli où se trouvait son extrémité lors de son extension maximum.

C'est là que se situent les deux lacs jumeaux d'Avigliana, un bel exemple de gémellité. Nous pensons que le Grand Lac d'Avigliana (à gauche sur la photo) a été créé au pléniglaciaire de la Glaciation Maximum, alors que le Petit Lac l'a été pendant la phase d'extrême avancée du pléniglaciaire de cette Glaciation Maximum.

Les lacs d'Avigliana près de Turin en Italie

Les lacs d'Avigliana près de Turin en Italie
Photo Elio Pallard (Wikipedia)

En conclusion, nous pensons que d'autres études analogues à la nôtre pourraient permettre en particulier de préciser l'époque où sévissait sur notre globe la Glaciation Maximum.

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Mise à jour le Samedi, 25 Mai 2019 15:59