GUIDEGÉOLOGIQUE Parc National d’Ordesa et Mont Perdu InstitutoGeológico yMinero de España Organismo Autónomo de ParquesNacionales GUIDESGÉOLOGIQUESDESPARCSNATIONAUX
L’Institut géologiqueetminierd’Espagne (InstitutoGeológicoyMinero deEspaña, IGME), avec le soutiende l’Organisme autonomedes parcs nationaux (Organismo Autónomo de Parques Nacionales), ajoute cet ouvrage à la collection des guides géologiques des parcs nationaux. L’objectif fondamental de cette nouvelle série est de mettre à la disposition des visiteurs et spécialistes des parcs nationaux des guides dans lesquels différents itinéraires décrivent avec rigueur scientifique,maisvocationdivulgatrice, lesprocessusgéologiquesque l’onpeut observer et les formes géologiques les plus caractéristiques. Chaque guide est accompagné d’une carte géologique dans laquelle sont représentées les unités géologiques avec leur signification dans l’évolution et la genèse du paysage. Cette carte est placée sur un modèle numérique du terrain afin d’en simplifier l’expression graphique et d’en améliorer la présentation Le Guide géologique du Parc National d’Ordesa et du Mont-Perdu a étéchoisi pour compléter cettecollectionen raisonde samorphologie glaciaire spectaculaire, sculptée sur unmassif calcaire singulier qui confère à cesmontagnes de nombreux attraits pour le visiteur. Cet ouvrage comprend une description générale des matériaux et processus géologiques et géomorphologiques du territoire du Parc National, dans le contexte de la chaîne des Pyrénées. On peut également y trouver plusieurs chapitres consacrés aux itinéraires géologiques les plus représentatifs, avec une description des éléments et processus géologiques généraux ou particuliers observés dans chacun d’eux. Finalement, le guide s’achève sur une annexe regroupant une bibliographie essentielle et un glossaire des termes géologiques employés dans le texte. Roberto RODRÍGUEZ FERNÁNDEZ
PARC NATIONAL D’ORDESA ETMONT PERDU 1 Localisationdes itinéraires PARCNATIONALD’ORDESA ETMONTPERDU CARTE TOPOGRAPHIQUE P Límite duParc Itinéraire géologique 1: Torla - Refuge deGóriz Route principale Route secondaire Piste Barrière duParc Servicede taxis Information duParc Localité Refuge Parking Frontière Pic Rivière Itinéraire géologique 2: Refuge deGóriz -Mont Perdu Itinéraire géologique 3: Góriz - Brèche deRoland- leTaillon Itinéraire géologique 4: Belvédères de la pistedesCutas Itinéraire géologique 5: Bielsa - La Larri Itinéraire géologique 6: Haute vallée dePineta Itinéraire géologique 7: Cañónd’Añisclo (partie basse) Itinéraire géologique 8: Cañónd’Añisclo (partie haute) Itinéraire géologique 9: Escalona - Puyarruego Itinéraire géologique 10: Vallée d’Escuaín: Tella, Revilla et Escuaín Itinéraire géologique 11: Broto - Bujaruelo - Valléed’Otal 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
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INSTITUTO GEOLÓGICO Y MINERO DE ESPAÑA ORGANISMO AUTÓNOMO DE PARQUES NACIONALES PARCNATIONAL D’ORDESA ET MONT PERDU GUIDE GÉOLOGIQUE DIRECTION ET COORDINATION ROBERTO RODRÍGUEZ FERNÁNDEZ ALEJANDRO ROBADOR MORENO
COLLECTION Guides géologiques des Parcs Nationaux DIRECTION ET COORDINATION Roberto Rodríguez Fernández Alejandro Robador Moreno DIRECTION ÉDITORIALE Raquel López Varela COORDINATIONDE L’ÉDITEUR AntonioManilla AUTEURS DES TEXTES ET CARTES Alejandro Robador Moreno JosepMaría Samsó Escolà Luis Carcavilla Urquí COLLABORATEURS Albert Martínez Rius Ester Boixereu Vila Ángel Salazar Rincón Mª del Pilar Mata Campo COMPOSITIONCARTOGRAPHIQUE ET ILLUSTRATIONS Albert Martínez Rius, toutes, excepte pages 42-43 (A. Robador) PHOTOGRAPHIES: JosepMaría Samsó Escolà Luis Carcavilla Urquí Alejandro Robador Moreno: 25 (i), 35, 90, 91, 125 (s), 157 (s), 158, 159. Angel Salazar Rincón: 137 (s), 140 (i), 141 Esteben Ania: 79 Museo Geominero: 15 (inférieur) DESING Maite Rabanal Réservés tous les droits d‘utilisation de cet exemplaire. Son infraction peut être constitutive d‘infraction contre la propriété intellectuelle. Interdite sa reproduction totale ou partielle, communication publique, traitement informatique ou transmission sans autorisation préalable et par écrit. Pour photocopier ou scanner un certain fragment, on doit solliciter autorisation à EVEREST (info@everest.es), comme intituler de l‘oeuvre, ou à CEDRO (Centre Espagnol du Droits de Reproduction, www.cedro.org). © Instituto Geológico y Minero de España: IGME © EDITORIAL EVEREST, S.A. Carretera León-A Coruña, km 5 - 24080 León (Espagne) www.everest.es Service client: 902 123 400 Edita: Comarca/Geoparque de Sobrarbe ISBN: 978-84-441-0512-3 Depôt legal: LE-984-2013 Printed in Spain - Imprimé en Espagne EDITORIAL EVERGRÁFICAS, S. L. Carretera León-A Coruña, km 5 24080 León (Espagne)
RemeRciements notre plus profonde gratitude à tous ceux qui nous ont aidés à enrichir ce guide à plusieurs niveaux : la direction du Parc national, et tout particulièrement elena Villagrasa, pour nous avoir facilité l’accès aux zones restreintes et avoir fait preuve d’une grande disponibilité ayant amplement contribué à rendre notre tâche plus aisée, et plus agréable. nous remercions également elena, mais aussi Luis marquina (PnOmP), pour leur révision exhaustive du manuscrit. nôtre gratitude à Ángel Garcia cortés (iGme), pour la révision du glossaire terminologique et à Anchel Belmonte pour la information fournie sur les grottes gelés. tous nos remerciements également au centre excursioniste de catalunya pour la cession des droits de reproduction des photographies anciennes de soler santaló.
4 ADRESSES UTILES VALLÉE D’ORDESA CENTRE DES VISITEURS DE TORLA. - Horaires d’ouverture: tous les jours, de 09 h 00 à 14 h 00 et de 16 h 15 à 19 h 00 (Du 29 juin au 15 septembre, tous les jours, de 09 h 00 à 13 h 00 et de 16 h 15 à 20 h 00) POINT D’INFORMATIONDE TORLA. - Horaires d’ouverture: tous les jours, de 09 h 00 à 14 h 00 et de 16 h 15 à 19 h 00 (Du 29 juin au 15 septembre. Lematin: L-V ouvrables, de 09 h 00 à 14 h 00 S, D et jours fériés de 09 h 00 à 13 h 00. L’après-midi: tous les jours, de 16 h 15 à 20 h 00) Adresse: Centro de Visitantes de Torla, Avda. Ordesa s/n. 22376 Torla. Tél.: 974486472 POINT D’INFORMATION«LA PRADERA». - Horaires d’ouverture: Du 28 au 31mars et du 29 juin au 15 septembre, tous les jours, de 09 h 00 à 14 h 00 et de 16 h 15 à 19 h 00. Adresse: Pradera de Ordesa VALLÉE D’AÑISCLO * BUREAUD’ESCALONA: Horaires d’ouverture: - Tous les jours, de 09 h 00 à 14 h 00 et de 16 h 15 à 19 h 00 (Du 1er au 13 octobre, de 09 h 00 à 14 h 00) Adresse: CalleMayor s/n. 22363 Escalona. Tél.: 974 50 51 31 CENTRE DES VISITEURS DE TELLA: Horaires d’ouverture: - Tous les jours, de 09 h 00 à 14 h 00 et de 16 h 15 à 19 h 00 Adresse: Calle La Iglesia s/n. 22364 Tella. * POINT D’INFORMATIOND’ESCUAIN: Horaires d’ouverture: - Tous les jours de 09 h 00 à 14 h 30 et de 15 h 00 à 19 h 00 Adresse: CalleMayor s/n. 22362 Escuaín. VALLÉE DE PINETA * POINT D’INFORMATIONDE BIELSA («CASA LARRAGA»): Horaires d’ouverture: - Tous les jours, de 09 h 00 à 14 h 00 et de 16 h 15 à 19 h 00 (Du 1er au 13 octobre, de 09 h 00 à 14 h 00) Adresse: PlazaMayor s/n. 22350 Bielsa. Tél.: 974 50 10 43 * POINT D’INFORMATIONDE PINETA: Horaires d’ouverture: - Du 28 au 31mars, tous les jours, de 09 h 00 à 14 h 30 et de 15 h 00 à 19 h 00 - Du 1er juin au 13 octobre, tous les jours, de 09 h 00 à 14 h 30 et de 15 h 00 à 19 h 00 BUREAUX DU PARC NATIONAL Directeur-conservateur: M. Manuel Montes Sánchez Paseo de las Autonomías Pasaje Baleares, 3 22044 Huesca. Tél.: 974 24 33 61 Fax: 974 24 27 21 e-mail: ordesa@aragon.es ROUTE DU CANYON D’AÑISCLO Pendant les périodes de grande affluence de visiteurs, la circulation sur la route du canyon d’Añisclo, entre Puyarruego et l’embranchement de Nerín-Buerba (vallée de Vió) est limitée en sens unique et ascendant (S.- N.). Le retour ou descente peut être réalisé depuis Buerba par la route à double sens reliant cettemunicipalité à celle de Puyarruego. www.aragon.es/ordesa www.magrama.gob.es/es/red-parques-nacionales/ nuestros-parques/ordesa/ LE GÉOPARC DE SOBRARBE. LE PARC GÉOLOGIQUE DES PYRÉNÉES. L’Espace duGéoparc. Ouvert toute l’année Adresse: Torre Sureste del Castillo de Aínsa Tel: 00 34 974 500 614 info@geoparquepirineos.com www.geoparquepirineos.com
5 PRÉSENTATION L’on assiste ces dernières années à une demande croissante de guides et cartes servant à unemeilleure connaissance et interprétationdupaysage naturel. Cette demande a encouragé la publicationde nombreux ouvrages et guides abordant dans une plus oumoins largemesure les aspects géographiques, botaniques, zoologiques, écologiques ou ethnographiques des principaux espaces naturels du territoire espagnol. Il y avait néanmoins une carence de guides sur les aspects géologiques dupaysage des espaces naturels protégés. Une carence d’autant plus notoire dans le cas duParcNational d’Ordesa et duMont-Perdu, dont la nature de massif calcaire à lamorphologie glaciaire si particulière avait suscité depuis des siècles l’intérêt des scientifiques et explorateurs, et la fascinationde ses visiteurs. Ce besoin de guides géologiques de qualité, permettant aux utilisateurs non professionnels d’accéder à unemeilleure connaissance et compréhension des processus géologiques responsables du paysage, a conduit l’Instituto Geológico y Minero de España, avec le soutien de l’Organismo Autónomo Parques Nacionales, à publier une série de Guides géologiques des parcs nationaux. L’objectif fondamental de cette collection est d’élaborer et d’éditer les guides géologiques de tout le réseau des parcs nationaux, afin que les visiteurs et spécialistes de ces espaces naturels protégés disposent d’un outil décrivant, avec rigueur scientifique et vocation divulgatrice, les itinéraires, les centres d’intérêt, les processus géologiques observables et les formes géologiques singulières. Chaque Guide géologique contient une description générale, claire et concise, des matériaux géologiques et des processus tectoniques et géomorphologiques caractérisant le territoire du parc. Pour faciliter la compréhension et alléger la lecture du texte aux non géologues, les références bibliographiques et descriptions techniques ont été réduites aumaximum. D’autre part, des chapitres spécifiques décrivent les itinéraires géologiques les plus représentatifs, ainsi que les éléments et processus géologiques généraux ou particuliers observés dans chacun d’eux. Chaque guide est accompagné d’une Carte géologique sur laquelle sont représentées les unités géologiques ayant une signification sur l’évolution et la genèse du paysage et, dans de nombreux cas, d’une Carte géomorphologique regroupant les principaux éléments du relief, présentés dans l’ordre génétique, et les principaux processus en activité sur le territoire délimité par la carte. Une attention toute particulière a été portée à l’apport d’une abondante information graphique, avec de nombreuses photographies, afin de faciliter la compréhension du texte, ainsi que d’éléments explicatifs tels que des schémas géologiques, des blocs diagrammes et des coupes géologiques qui, sous forme synthétique et dans un but didactique, illustrent les contenus du guide et aident à comprendre les processus géologiques qui se sont déroulés sur ce territoire. En annexe, le lecteur trouvera également une sélection bibliographique, des adresses utiles pour obtenir de plus amples informations ou préparer un séjour éventuel, ainsi qu’un glossaire des termes géologiques employés dans le texte. Roberto Rodríguez Fernández
6 INTRODUCTION Au-delà de la valeur de ses paysages et de son intérêt écologique, le Parc National d’Ordesa et duMont-Perdu est une zone clé pour la compréhension de la structure et de l’histoire géologique de la chaîne des Pyrénées. Une importance connue de longue date, puisque cette partie des Pyrénées suscite l’attention des chercheurs depuis le tout début des explorations géologiques, à la fin du XVIIIe. Ainsi, RAMONDDECARBONNIÈRES, l’un de ces chercheurs pionniers, publia ses «Voyages auMont-Perdu» en 1801, attiré par la présence anormale, pour les théories géologiques de l’époque, d’unmassif calcaire en altitude dans le secteur central d’une chaînemontagneuse. Depuis lors, les connaissances géologiques sur la zone ont progressé parallèlement à celles sur l’ensemble des Pyrénées. Parmi les nombreux travaux réalisés, il convient de souligner ceux de LUCIENBRIET, dont les efforts et la tâche de divulgation débouchèrent sur la création duParcNational, E. DEMARGERIE et FRANZ SCHRADER, qui ont réalisé les premières cartographies de ce secteur des Pyrénées, A. BRESSON, découvreur de la fenêtre géologique de Gavarnie, et plus récemment M. SEGURET et P. SOUQUET, dont les thèses doctorales respectives sont devenues des références incontournables pour l’étude de la structure et la stratigraphie des Pyrénées
7 QUESTIONS FRÉQUENTES Pour lesamoureuxde lanature, toutepromenade entremontset valléesest unprétexteàune foule d’observations, et de questions. L’un des objectifs de ce guide est précisément de répondre à des interrogations telles que: 1. Si les roches sont si dures, pourquoi se plissent-elles comme de la pâte àmodeler? 2. Pourquoi y a-t-il despicsaussi hautsdans les Pyrénées? 3. Peut-on trouver des fossiles dans le Parc National? 4. Pourquoi ya-t-ilautantdegrottesetdegouffres? 5. Comment se forment les «rives»? 6. Pourquoi la vallée d’Ordesa est-elle aussi profonde? 7. Pourquoi y a-t-il aussi peu de lacs de haute montagne dans cette zone, par rapport à d’autres parties des Pyrénées? 8. Pourquoi le Mont-Perdu est-il le massif calcaire le plus élevé d’Europe? 9. À quoi correspondent ces zones où l’on voit des arbres arrachés et fendus? 10. Pourquoi y a-t-il autant de cascades dans le Parc National? Les itinéraires décrits tout au long de ce guide permettent d’observer différents aspects de la géologie et de les interpréter, afin de répondre à toutes ces questions. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
8 PLAN DU GUIDE CARTES Ce guide fournit au lecteur des cartes topographiques et géologiques simplifiées pour unemeilleure compréhension dans le dos de couverture. CHAPITRE I: LA CHAÎNE P 10 Dans la première partie on introduit le lecteur aux concepts de base de la géologie à travers le contexte géologique des Pyrénées. De cette manière, on comprendra l’origine des roches, la déformation qui ont subi et la configuration actuelle du relief par l’action des glaciers et la dissolution karstique. Photos Blocs diagramme CHAPITRE II: LA GÉOLOGIE DU PARC NATIONAL P 48 Un contexte géologique exceptionnel. La deuxième partie correspond à la description des principales caractéristiques géologiques du parc. Le parc et ses environs, mise à part la beauté de ses paysages, nous donnent l’occasion d’observer plusieurs caractéristiques géologiques intéressantes telles que des séquences de roches sédimentaires, leur déformation tectonique pour construire lesmontagnes et les événements les plus récents qui l’ont affecté comme les glaciations et la dissolution karstique. Dans chaque itinéraire on spécifie la thématique géologique avec une icône. Textes explicatifs Photos Illustrations et diagrammes explicatifs
PLAN DU GUIDE 9 CHAPITRE III: ITINÉRAIRES P 90 La troisième partie se compose par la description des routes à travers le parc. Onze ont été choisis, en utilisant comme critère principal leur accessibilité et popularité, ainsi comme la qualité des observations géologiques. Chacune est identifiée par une couleur, lamême pour la carte et pour la description de l’itinéraire. Chaque voyage commence avec les informations suivantes: icônes du type de phénomène géologique qui peut être observé, le type d’accès (voiture ou à pied) et sa difficulté, un résumé et une brève description. Une autre icône indique la page où vous pouvez trouver de plus amples renseignements et un symbole (marteau), qui, avec sa couleur, indique le degré de difficulté de compréhension des concepts géologiques. Imagen de la zona Titre Résume Brève description Haltes plus importantes Numéro et couleur Accès et difficulté En voiture À pied À pied Haute (facile) (pente raide) montagne Difficulté du concept géologique Facile Moyen Difficile Description du itinéraire Les pages suivantes contiennent une carte détaillée de son parcours avec le numéro de l’halte et les arrêts eux-mêmes. Chaque étape comporte deux icônes qui nous disent ce que on voit et ce que cela signifie. Numéro de la halte Titre de la halte Photos interprétés Carte détaillée Numéro de la halte GLOSSAIRE DE TERMES GÉOLOGIQUES P 202 Enfin, nous avonsmis au point un glossaire des termes géologiques couramment utilisés dans la guide et une liste de la documentation de base pour aller plus loin. Ce qu’on voit dans l’halte Interprétation de ce qu’on voit Qu’est ce qu’on voit dans l’halte Typologie géologique Hydrogéologie Tectonique Stratigraphie Glaciation Fossiles Thermalisme Risques Karst
CHAPITRE I: LA CHAÎNE
12 Le Parc National d’Ordesa et du Mont-Perdu est situé dans le secteur central des Pyrénées. Il s’agit du second Parc National espagnol à avoir été officiellement classé, seulement un mois après le premier, celui de Covadonga Le classement d’Ordesa au rang de Parc National fut le fruit d’un long parcours, promu par les efforts de LucienBriet. Dans un premier temps, il necouvrait que la zonede la valléed’Ordesa, soit une surface de2.100 ha,mais vers1982, sous lapressiond’unegrandemobilisationpopulaire, il fut étenduaux valléesd’Añisclo, Escuaínet à l’amont de la vallée de Pineta. Bien que la raison principale de sa déclaration était à l’originemotivéepar laprotectiondesprécieuses forêtsqui peuplent la vallée d’Ordesa, c’est lamajesté du paysage, due en dernière instance à sa configuration géologique, qui lui confère son plus grand attrait. Les caractéristiques géologiques, associées à l’évolution géologique des Pyrénées, apparaissent ici avec une clarté exceptionnelle. LE PARC NATIONAL D’ORDESA UNMUSÉE GÉOLOGIQUE EN PLEIN AIR UN PEU D’HISTOIRE Hormis la valeur de sespaysages et son intérêt écologique, leParcNational d’Ordesa et duMontPerdu a toujours attiré les chercheurs désireux de connaître les mécanismes de formation des montagnes. Le parc, situé en plein cœur de la chaîne des Pyrénées, suscita déjà l’attention de
13 Ramond de Carbonnières au XVIIIe siècle, après la découverte de fossiles sur ses sommets. Au début du XXe, le géologue français A. Bresson découvrit, dans la proche vallée de Gavarnie, le premier exemple des grands empilements de roches ou chevauchements qui aujourd’hui permettent de comprendre la structure géologique de la chaîne. LES ROCHES: UNE GRANDE DIVERSITÉ Dans leParcNational d’Ordesa, nouspouvons rencontrer unegrandevariétéde roches, depuisdes roches ignées comme les granites de Bielsa, aux rochesmétamorphiques du fond des vallées de La Larri et Gavarnie, en passant par les roches sédimentaires, dont la plupart se sont déposées au fondde lamer. Ces dernières, qui sont les plus abondantes, nous racontent une histoire vieille de quelque 100millions d’années. LES VALLÉES ET LES CIMES Toutefois, le Parc National n’est pas seulement un lieu privilégié pour les spécialistes de la géologie: ses principales caractéristiques géologiques en font un endroit idéal pour l’exposition de concepts géologiques élémentaires, grâce au contraste de ses roches et à ses reliefs escarpés. Que ce soit dans les vallées, oùdomine la végétation, ou sur les sommets où l’on observe la roche à nu, le parc propose au visiteur une façon attrayante d’appréhender la géologie. Lesaccèsauparcpar les trois valléesprincipales, Ordesa, Pineta et Añisclo,montrent des strates de roches de couleurs différentes sous forme de bandes presque horizontales qui dessinent le paysage . Au fur et àmesure que l’onmonte vers les sommets, le paysage change et les roches qui étaient auparavant ordonnées de façon régulière apparaissent désormaismélangées, fracturées et plissées. Ce contraste permet de comprendre les différents concepts géologiques: le dépôt des strates rocheuses en couches successives au fondde lamer, puis leur soulèvement jusqu’aux sommets, un processus au cours duquel elles se plissent et se fracturent pour donner forme à la chaînemontagneuse.
14 Même si aujourd’hui, les Pyrénées constituent la chaîne demontagnes la plus importante de la péninsule Ibérique et une barrière naturelle entre l’Espagne et laFrance, leur origine est, d’unpoint de vue géologique, relativement «récente». À l’endroit de nos jours occupé par cesmontagnes se trouvait, jusqu’a il y a 35millions d’années, un océan. Les témoins de ce processus sont les restes fossiles d’organismes qui vivaient dans les fonds marins, quenous trouvonsaujourd’hui dans les rochesdesplushauts sommets du Parc National, comme le Mont-Perdu, situé presque à 3 400m au-dessus du niveau de la mer. La formation de la chaîne de montagnes s’est prolongée sur quelque 250millions d’années. La première partie de cette période correspond à l’accumulation de sédiments dans un bassin océanique qui, plus tard, se souleva pour former la chaîne des Pyrénées. LES PYRÉNÉES: D’OCÉAN À CHAÎNE DEMONTAGNES Des roches sédimentaires formées au fond demers tranquilles constituent aujourd’hui lemassif duMontPerdu, l’un des plus hauts sommets de la chaîne des Pyrénées. Depuis l’antiquité, de nombreux savants et chercheurs se sont intéressés à la présence de roches qui simulaient des restes d’organismes marins au sommet des montagnes. Globalement, ces formes reçurent le nom latin de «fossile », qui signifie «ce qui est extrait de la terre». Le terme ne s’appliquait pas forcément à des objets rappelant ces restes organiques, mais à une grande variété de roches étranges. Les premières interprétations de ce phénomène, influencées par la lecture de la Bible dans le cas des penseurs chrétiens, conduisirent à considérer ces vestiges comme le résultat des inondations provoquées par le déluge universel. Quoi qu’il en soit, l’intuition des premiers chercheurs qui analysèrent ces fossiles de manière plus approfondie, comme Léonard de Vinci, était la bonne. Les fossiles ne reposaient pas librement sur le terrain, comme on aurait pu s’y attendre s’ils avaient été déposés par des courants, mais faisaient partie de roches fermement incorporées au sol. LES FOSSILES: TÉMOINSDE L’HISTOIREDE LA TERRE.
LES PYRÉNÉES: D’OCÉAN À CHAÎNE DEMONTAGNES 15 ait toujours été le même. Les processus qui nous sont les plus familiers sont ceux dus aux agents climatiques responsables de l’érosion et de la sédimentation. Chaque année, nous assistons à des glissements de terrain provoqués par les pluies, ou encore à la disparition de plages sous l’effet des tempêtes. Les rivières en crue sont responsables de l’érosion des terres et déposent leurs sables et leur boue sur les routes, dans les champs et les villes, par exemple. L’action de tous ces agents tout au long de l’histoire de la Terre aurait donné lieu à l’aplanissement complet des montagnes et au comblement des océans en l’absence de processus générant de nouLA TERRE: UNE PLANÈTE EN ÉVOLUTION PERMANENTE. La Terre est une planète en évolution permanente, comme en témoignent les tremblements de terre ou les éruptions volcaniques. Pour comprendre les phénomènes géologiques, nous devons changer notre vision du temps. L’échelle humaine du temps est insignifiante par rapport à l’âge de la Terre, qui est vieille de 4,5 milliards d’années. Sur une telle échelle de temps, et connaissant les phénomènes naturels que nous observons au jour le jour, il est difficile d’imaginer que le paysage que nous contemplons aujourd’hui L’érosion est un phénomène qui agit constamment à la surface de la Terre. Le canon d’Añisclo constitue une grande cicatrice d’érosion sur le relief dumassif duMont-Perdu. D’autre part, l’étude comparée de ces restes avec les organismes actuels révélait que beaucoup d’entre eux étaient similaires aux espèces peuplant encore les mers actuelles, ou présentaient des indices d’origine organique: on pouvait par exemple observer de la nacre sur certains restes de coquillages, voire parfois d’autres organismes qui s’y étaient incrustés, ou encore des formes montrant différentes phases ou étapes de croissance. Ces constatations venaient étayer l’idée qu’il s’agissait bien de restes d’anciens organismes vivants, enterrés dans un sédiment aujourd’hui transformé en roche et en matière minérale. C’est ainsi que s’est peu à peu imposée la théorie de la formation des roches constitutives de certaines montagnes: des sédiments d’origine marine ou continentale déposés au fond d’anciennes mers ou dépressions continentales puis transformées en roche et soulevées jusqu’à leur position actuelle.
16 veaux reliefs à la surface de notre planète. Ces processus sont ceux associés à la dynamique interne de la Terre, responsables, dans notre vie quotidienne, de phénomènes comme les tremblements de terre et les éruptions volcaniques, qui sont le reflet des grandes forces en présence sous nos pieds. Ainsi, tout au long de son histoire, la surface de notre planète a subi des changements permanents provoqués par l’équilibre entre les forces internes, créatrices du relief, et l’action des agents externes (vent, pluie, glaciers, vagues, courants marins, etc.) qui sont responsables de sa destruction. La question est: quel est le moteur de ces processus internes? La réponse: la chaleur interne de la planète, qui met en mouvement les plaques composant la couche la plus superficielle de notre planète. LES PLAQUES TECTONIQUES: LE CASSETÊTE DE LA TERRE La couche la plus externe de la Terre s’appelle la croûte. Il s’agit d’une fine pellicule, dont les caractéristiques sont différentes selon qu’elle se trouve au fond des océans ou sur les continents. Cette couche repose sur une autre plus épaisse, dénommée manteau supérieur, composé de roches très denses (où prédomine la péridotite, dont la densité est de 3,3 g/cm3). La croûte située sous les océans, dénommée croûte océanique, est beaucoup plus fine que celle qui constitue les continents: seulement 7 kilomètres d’épaisseur. Elle est constituée de roches ignées riches en fer et magnésium, comme les basaltes. Il s’agit de roches de couleur sombre, noirâtre, plus denses que celles qui constituent les zones continentales. La croûte continentale, qui forme les contiLES PYRÉNÉES: D’OCÉAN À CHAÎNE DEMONTAGNES Sans les forces internes de la Terre, son relief superficiel finirait par disparaître totalement au cours du temps. Schéma de l’intérieur de la Terre. La croûte est seulement la partie la plus superficielle. Détail des croûtes terrestres continentale et océaniquemontrant leurs différences en termes d’épaisseur et de densité, des propriétés qui sont à l’origine dumouvement relatif des plaques tectoniques. e
LES PYRÉNÉES: D’OCÉAN À CHAÎNE DEMONTAGNES 17 nents, est beaucoup plus épaisse: de 30 kilomètres enmoyenne, ellepeut néanmoinsarriver à 60 kilomètres sous les grandes chaînes de montagnes. Elle est constituée de roches ignées de couleur plus claire, comme les granites, moins denses que les roches de la croûte océanique (densité moyenne 2,8 g/cm3). Cette différence de densité fait précisément que ces masses continentales «flottent» sur les roches dumanteau supérieur et peuvent se déplacer. La croûte est divisée en un ensemble de plaques qui se déplacent indépendamment les unes des autres, à une vitesse moyenne de 1 cm par an (plus oumoins la vitesse de croissance de nos ongles). Les limites ou frontières de plaques sont de trois types: Limites de séparation ou divergentes: lorsque deux plaques se séparent. Elles sont dues à l’existence d’anomalies thermiques dans le manteau terrestre qui font que la croûte devient plus mince et entre en fusion, ce qui entraîne l’apparition de volcans. Ces limites correspondent principalement aux dorsales océaniques. Ces dorsales sont de très longues chaînes de montagnes linéaires situées dans les secteurs centraux des principaux océans. Carte des plaques tectoniques dans leur position actuelle. En bleu, les limites convergentes (où les plaques se rapprochent), et en rouge, les limites divergentes (où les plaquent se séparent). Schémamontrant les processus de divergence des plaques tectoniques par la génération de nouvelle croûte et les différentesmodalités de convergence et collision. e e e e
18 Dans certains cas, elles peuvent remonter à la surface, comme c’est le cas en Islande, où la dorsale atlantique émerge au-dessus du niveau de lamer. Sur toute leur extension, des éruptions volcaniques de roches provenant du manteau ajoutent de nouveaux matériaux aux bords des plaques, ce qui entraîne leur séparation. Ces limites divergentes peuvent également puiser leur origine à l’intérieur des continents. Cet amincissement de la croûte sous les continents est connu sous le nom de «rift continental ». Le nomprovient du termegéographiquequi désigne la vallée du Rift en Afrique, où ce processus est actuellement en train de se produire. Limites transformantes: lorsque deux plaques glissent latéralement l’une contre l’autre. Ce sont les limites les plus dangereuses, puisque cette friction latérale entre deux plaques le long d’une surfaceest lacausedes tremblementsde terre les plus destructifs que l’on connaisse. Un exemple de cette limite se trouve sur la côte californienne, où ce contact, qui correspond à la «faille de San Andrés», a produit des tremblements de terre comme celui qui détruisit San Francisco en 1906. Limites convergentes ou zones de subduction: lorsque deux plaques se heurtent frontalement. Si la collision se produit entre une plaque océanique et une plaque continentale, il se produit un phénomène qui porte le nom de «subduction»: la plaque océanique, plus dense, plonge vers le manteau, sous la croûte continentale. Cette friction produit également de nombreux tremblements de terre, et surtout des chaînes volcaniques. Ce déplacement au-dessous de la plaque se reflète sur la topographie par la création d’étroites fossesprofondes océaniquesde jusqu’à 11 kilomètres, parallèles au bord de la plaque. Lorsqu’il se produit la subduction complète de la croûte océanique qui séparait deux croûtes continentales, celles-ci peuvent se heurter. Pour compenser la coupure que produit cette collision, il se produit une imbrication de feuilles de roche qui s’empilent les unes sur les autres. Dans ce processus, les sédiments qui constituaient auparavant le fond de la mer séparant les deux continents sont progressivement soulevés, empilés les uns sur les autres et déformés pour créer des chaînes de montagne comme les Pyrénées. Ce «moteur imparable», agissant lentement, sur des millions d’années, est celui qui a soulevé les chaînes demontagnes. La subduction peut «consommer» la croûte océanique qui sépare deux masses continentales. Dans ce cas, il se produit une collision LES PYRÉNÉES: D’OCÉAN À CHAÎNE DEMONTAGNES Les laves incandescentes d’Hawaii sont les témoins de la chaleur interne de la planète. Image orographique de la chaîne des Pyrénées à l’endroit où s’est produite la collision entre les plaques Européenne et Ibérique.
LES PYRÉNÉES: D’OCÉAN À CHAÎNE DEMONTAGNES 19 continentale, dont le résultat est la formation de chaînes de montagnes. Celles-ci se forment par la superposition de feuilles de roche qui s’empilent les unes sur les autres. Dans ce processus, les sédiments qui constituaient auparavant le fond de lamer sont progressivement plissés et soulevés, empilés les uns sur les autres pour créer des chaînes de montagne comme les Pyrénées. LE SOULÈVEMENT DE LA CHAÎNE Le dernier cas décrit est précisément ce qui a donné lieu à l’origine de la chaîne des Pyrénées. Lapetiteplaque Ibériqueet laplaqueEuropéenne, qui étaient séparées par un océan, se sont lentement rapprochées jusqu’à ce que leurs zones continentales commencent à se heurter, il y a 80 millions d’années. Cette collision, qui avait unedirectiondepousséeapproximativenord-sud, a donné lieu à cette chaîne de montagnes qui, pour cette raison, est allongée dans le sens estouest. Les sédiments qui s’étaient déposés au fonddecet océansesont vus intensément plissés pour former lesmontagnes. Ceprocessus, dénommé orogénie (en grec, «origine des montagnes») peut se produire plusieurs fois sur unmême secteur. Dans le cas des Pyrénées, des roches plus anciennes, datant de l’ère Paléozoïque, sont les témoins de l’existence d’anciennes chaînes de montagnesqui ont été totalement raséesavant la formation des Pyrénées actuelles. La plaque Ibérique a commencé à se déplacer vers l’est il y a environ 115millions d’années. Et il y a 80millions d’années, cemouvement changea : une poussée vers le nord de la plaque Africaine commença à incruster la plaque Ibérique dans la plaque Européenne. Cemouvement donna lieu à la création des Pyrénées à l’endroit où s’est produite la collision entre les plaques Européenne et Ibérique. Il y a quelque 25millions d’années, la zone de collision s’est déplacée vers le sud, pour créer d’autres chaînes demontagnes sur la péninsule Ibérique.
20 Le processus d’effondrement a été très lent, puisqu’il fallut à l’océan environ 50 millions d’annéespour envahir la zonequi serait ensuite occupée par les Pyrénées. À ce stade, avec quelques interruptions, les plaques Ibérique et Européenne se sont progressivement séparées, et l’océan s’est étendu, puis est devenu plus profond. Au fond, des dépôts provenant de son rivage se sont accumulés. Ces sédiments, qui se sont déposés successivement les uns sur les autres au cours des 165 millions d’années pendant lesquels cette région a été occupée par l’océan, se sont consolidés et cimentés pour finalement se transformer en roches. Ce type de roche, formée par l’accumulation de sédiments, reçoit le nom de roche sédimentaire. La principale caractéristique des roches sédimentaires est qu’elles sont constituées par des «strates», à savoir des couches ou niveaux de roches à la composition et aux propriétés similaires, disposées les unes sur les autres.f L’origine de ces strates est le dépôt successif de différents types de sédiments, dans la pluAvant de s’ériger en chaîne de montagnes, l’endroit aujourd’hui occupé par les Pyrénées était le fond d’un océan. Cet océan s’est formé par la rupture du bord méridional de la plaque Européenne, donnant lieu au cours du temps à la séparation entre la plaque Ibérique et Européenne. Ce processus commença il y a 250 millions d’années. Au début, la séparation produisit un amincissement de la croûte continentale et un effondrement progressif de la surface de la région (un phénomène qui porte le nom de rift continental). De cette façon, dans la zone des futures Pyrénées, il s’est créé de grandes dépressions dans lesquelles se sont installés des lacs et des plaines alluviales où se sont accumulés des sédiments. LES ROCHES: LE FOND DE LAMER Disposition horizontale des strates dans la vallée d’Ordesa permettant d’imaginer leur dépôt original au fond de lamer.
LES ROCHES: LE FOND DE LAMER 21 part des cas au fond de la mer, mais aussi dans les lacs et les zones continentales. Ces couches ou strates se sont déposées le plus souvent à l’horizontale, et incorporent des restes d’organismes aujourd’hui conservés sous forme de fossiles. Ces strates se sont déposées successivement les unes sur les autres, de sorte que celles situées dans la partie supérieure sont plus récentes que les couches qu’elles recouvrent. Ce principe simple, dénommé loi de superposition, est l’outil fondamental de cette discipline des sciences géologiques, connue sous le nom de stratigraphie. Il permet de classer dans le temps les différents groupes de couches ou strates qui forment souvent des accumulations demilliers demètres d’épaisseur. Néanmoins, compte tenu des forces ayant provoqué le soulèvement des chaînes de montagnes, ces strates sont rarement horizontales et continues (telles qu’elles se sont déposées). Elles sont souvent fracturées et plissées, et forment un casse-tête que le géologue doit résoudre peu à peu. Et pour l’aider dans cette tâche, les fossiles sont un outil très précieux. Dans leur tentative d’adaptation aumilieu, les organismes vivants ont progressivement évolué au cours du temps. Ce processus a entraîné l’extinction de certaines espèces, et l’apparition de nouvelles. De cette façon, l’identification des espèces de fossiles que nous rencontrons dans chaque ensemble de couches nous permet de déterminer leur âge et de les situer dans leur bonne position dans la succession des strates. Les successions de strates ont souvent été comparées aux pages d’un livre dans lesquelles est écrite l’histoire de la Terre, les fossiles servant à numéroter ces pages. En réalité, ce livre contient de nombreux chapitres, mais ils sont souvent mélangés, car l’érosion et la tectonique les ont placés dans le désordre. Un peu comme si le livre avait perdu sa reliure, que des pagesavaient disparu, et qu’il fallait deviner la suite de l’histoire en cherchant des fragments chez les bouquinistes pour pouvoir compléter le récit. L’ÉTUDE DÉTAILLÉE DES SUCCESSIONS DE ROCHES STRATIFIÉES PERMET DE CONNAÎTRE L’HISTOIRE DE NOTRE PLANÈTE. La nature et les caractéristiques physiques de ces roches stratifiées, que les géologues dénomment roches sédimentaires en raison de leurs origines, fournissent des informations sur les caractéristiques physiques du milieu dans lequel les sédiments originaux se sont déposés. Pour cette reconstruction environnementale, les géologues se basent sur la théorie de l’actualisme, imaginée par James Hutton et largement diffusée par Charles Lyell au cours de la première moitié du XIXe dans son ouvrage «Principles of Geology» et qu’il exprime de la manière suivante: «les lois régissant aujourd’hui la surface de la Terre doivent être, en essence, les mêmes que par le passé». Ce principe propose ainsi pour modèle d’étude des roches sédimentaires leur comparaison avec les dépôts qui se sédimentent aujourd’hui et ont des caractéristiques similaires. Cette discipline géologique porte le nom de sédimentologie. Elle permet d’interpréter quelles étaient les conditions du milieu dans lequel le sédiment original s’est déposé à partir des caractéristiques physiques des roches: composition, granulométrie, disposition des strates, fossiles, traces d’anciens courants sous-marins, etc. En analysant toutes les caractéristiques des couches de roches successives déposées les unes sur les autres, il est également possible de déduire les variations dumilieu au cours du temps dans une même zone, et de reconstruire ainsi l’histoire de la Terre. Les roches qui forment les parois de la vallée d’Ordesa étaient à l’origine des sédiments accumulés au fond d’un océan il y a 100millions d’années.
22 LES ROCHES: LE FOND DE LAMER Pour étudier les roches sédimentaires, on les compare avec des dépôts actuels en cours de sédimentation et ayant des caractéristiques similaires. En bas: petites rides sur le sable (ripple-marks) sur une plage actuelle. Sur cettes lignes: marques similaires fossilisées sur des roches de 240millions d’années.
LES ROCHES: LE FOND DE LAMER 23 Schéma de la formation des rides sur le sable (ripple-marks) par les courants. Les couches de sédiment qui se forment au cours de ce processus sont conservées sous forme de roche (droite) et nous permettent de connaître le type de courants et leur direction il y a desmillions d’années.
24 Roches évaporitiques Comme leur nom l’indique, ces roches puisent leur origine dans la précipitation directe de l’eau demer par évaporation. Parmi elles, nous trouvons les sels, comme le sel commun ou halite (chlorure de sodium), les sels de potassium et magnésium, et unminéral très commun, également soluble dans l’eau, qui est le gypse. Roches détritiques Les roches détritiques rassemblent des roches constituées par des fragments érodés de roches plus anciennes, qui ont été regroupés et sédimentés sous l’action des agents externes (rivières, houle, courants marins, vent, etc.) et déposés au fond des océans, lacs ou plaines et dépressions continentales. Ces roches peuvent se diviser en trois grands ensembles en fonction de la taille du grain de leurs composants. Il est ainsi possible de distinguer les conglomérats, dont les fragments sont clairement visibles et possèdent plusieurs centimètres, voire décimètres. Les roches qui constituent les Mallos deRiglos et lamontagne deMontserrat en sont de bons exemples. Nous avons ensuite, du grain le plus grossier au plus fin, les grès, les limons et les argiles, ces dernières ayant un grain de moins de 0,004mm. Ces granulométries confèrent différentes propriétés aux roches. Dans les grès et les conglomérats, la taille des grains permet laprésencedenombreux pores à travers lesquels l’eau peut circuler, ce que tout lemonde peut constater en versant un seau d’eau sur la plage. En revanche, dans le cas des argiles, la taille extrêmement faible de leurs particules se traduit par une grande cohésion qui les rend pratiquement imperméables. Dans la mesure où la constitution de ces roches dépend des fragments de la roche d’origine dont elles proviennent, LES ROCHES: LE FOND DE LAMER LESROCHES SÉDIMENTAIRES Roche gréseuse avec des niveaux de conglomérat Selon leur origine et lesmatériaux qui les constituent, les roches sédimentaires peuvent se classer en trois grandes catégories: détritiques, calcaires et évaporitiques.
LES ROCHES: LE FOND DE LAMER 25 leurs caractéristiques peuvent être très différentes. Roches calcaires Il s’agit de roches formées sous l’action des organismes. La composition des calcaires est dominée par le carbonate de calcium (voire demagnésium, dans certaines situations). Le carbonate de calcium CO 3 Ca peut apparaître sous deux formes minérales: la calcite et l’aragonite. Il constitue la majeure partie des coquilles et carapaces de la plupart des organismes marins et continentaux à squelette externe: mollusques, échinodermes, coraux, etc. Ces roches peuvent correspondre à des restes d’organismes déposés sur place dans leur milieu au fur et à mesure de leur croissance, comme nous pouvons observer actuellement dans les récifs de corail qui forment des dépôts de centaines de mètres d’épaisseur composés de leurs restes, mais aussi, très fréquemment, des restes d’organismes libres qui se sont accumulés sous l’action des courants et/ou se sont lentement décantés depuis la surface de la mer, comme le plancton. Le terme calcaire s’applique donc à un groupe de roches très vaste ayant en commun une composition majoritairement constituée par du carbonate de calcium, mais dont l’aspect et les caractéristiques peuvent être très variés, selon lemilieu et les conditions de dépôt. Lesmarnes sont composées d’argiles à forte proportion de matériau calcaire, cequi leur confèredes caractéristiques communes aux calcaires et aux roches détritiques. Il s’agit de roches aux couleurs généralement grises, à l’aspect normalement feuilleté, facilement érodables et contenant de nombreux fossiles. Entre les argiles, les marnes et les calcaires, on peut trouver une infinité d’intermédiaires. L’aspect des roches calcaires peut considérablement varier avec leur composition. Celles qui incorporent desmatériaux détritiques silicés, comme sur cette image, peuvent avoir un aspect similaire aux grès. Roche calcaire contenant des fossiles.
26 LES ROCHES: LE FOND DE LAMER Les recherches géologiques menées au cours du XVIIIe permirent de constater que les successions de roches sédimentaires étaient très épaisses, de l’ordre de plusieurs milliers de mètres. Cela signifiait que les évènements qui les avaient générées n’avaient pas pu se produire en seulement quelques milliers d’années. Ainsi, parmi les naturalistes commença à germer l’idéeque laTerre était bienplus ancienne que ce que suggérait le récit biblique de la Genèse. L’une des premières tentatives de trouver uneméthode scientifique pour déterminer l’ancienneté de notre planète fut celle de Georges-Louis Leclerc, comte de Buffon, qui, en 1778, partant de l’hypothèse que la Terre, à son origine, devait être une masse entièrement en fusion, calcula le temps nécessaire pour qu’elle se refroidisse à sa température actuelle. Pour ce faire, il prit pour modèle des boules en argile et métal: ses calculs déterminèrent ainsi un âge de 75 000 ans. À la fin du XVIIIe, le géologue écossais James Hutton fut l’un des premiers chercheurs à pressentir l’immensité du temps géologique. Hutton, en observant attentivement la nature, finit par avoir l’intuition que les roches sédimentaires qu’il voyait devaient avoir la même origine que les sédiments qui se déposaient actuellement au fond de la mer, et que les processus qui les avaient formées devaient être globalement les mêmes que ceux d’aujourd’hui. Voyant la lenteur à laquelle se développaient ces phénomènes et la grande épaisseur de roches sédimentaires, il commença à penser que leur formation avait besoin de beaucoup de temps. Son inquiétude s’accrut lorsqu’en 1788, il vit une séquence complète de strates tronquée et érodée, recouverte de façondiscordante par une autre séquence de strates. Ce chercheur en conclut que cela impliquait le soulèvement, le plissement et l’érosion de la séquence précédente et le début d’un nouveau cycle de sédimentation. Hutton fut bouleversé par ces découvertes, et la possibilité que ces cycles puissent se répéter indéfiniment le conduisit à penser que le temps géologique était éternel: «nous ne trouvons ni les vestiges d’un commencement, ni les indices d’une fin». Sans aller jusque-là, au début du XIXe, la communauté scientifique s’accordait sur le fait que l’âge de la Terre devait se compter en millions d’années, mais combien? L’une des personnalités qui participèrent à ce débat fut CharlesDarwin. Bien que Darwin soit plus connu pour ses apports à la biologie, il fut également un excellent géologue, membre de la Société géologique de Londres. Dans la formulation de sa théorie de l’évolution, Darwin était préoccupé par le temps dont avaient besoin les espèces pour développer tous les changements permettant d’étayer ses hypothèses. Pour lui, la détermination de l’âge de la Terre était donc une priorité. Pour ce faire, Darwin utilisa l’estimation de l’érosion dans une succession de roches stratifiées de la région de Weald, dans le Pays de Galles. À partir des taux d’érosion actuels, et du calcul du volume dematériau érodé par la reconstruction de la structure géologique, il parvint à proposer un âge partiel de 300millions d’années dumésozoïque à nos jours, un chiffre qu’il publia dans la première édition de son ouvrage «De l’origine des espèces» en 1859. Les données publiées par Darwin furent réfutées par le physicien anglais le plus réputé de l’époque, Lord Kelvin. Celui-ci, reprenant les calculs de refroidissement, octroya un âgemaximal de 100millions d’années à la planète. Commença ainsi un vif débat entre les physiciens et géologues qui obséda Darwin jusqu’à la fin de ses jours. C’est pourtant lui, et non Lord Kelvin, qui avait raison: au début du XXe siècle, la découverte de la radioactivité révéla la source de chaleur qui expliquait que le refroidissement de la Terre était beaucoup plus lent que ne le prévoyaient les calculs de l’arrogant physicien. LE TEMPSGÉOLOGIQUE, UNMOTIF DEDÉBAT
LES ROCHES: LE FOND DE LAMER 27 Échelle des temps géologiques enmillions d’années, avec les noms des périodes et des ères. Les sigles en rouge indiquent l’âge des unités géologiques rencontrées dans le parc et représentées sur la carte géologique. L’ÉCHELLEDES TEMPSGÉOLOGIQUES
28 LES ROCHES: LE FOND DE LAMER Dès la finduXVIIIe siècle, certains chercheurs pionniers, dont le géologue écossais James Hutton, pressentaient déjà que les cycles de sédimentation, soulèvement desmontagnes et érosion s’étaient succédé plusieurs fois au cours de l’histoire de notre planète. La marque de ces événements est aujourd’hui conservée dans les roches sédimentaires, à travers ce que les géologues appellent le registre sédimentaire. Dans un certain secteur, lorsqu’il se produit un soulèvement de montagnes, la zone cesse de recevoir des sédiments et devient un endroit où domine l’érosion. Les forces tectoniques qui soulèvent lesmontagnes déforment alors les roches pour former des plis et des failles comme celles que nous observerons aujourd’hui dans le parc. Lorsque l’érosion rase totalement le nouveau relief, jusqu’à former une dépression, unemer ouune large vallée, réceptricede sédiments, ceux-ci n’ont plus aucun rapport avec les anciens et se déposent de façon irrégulière sur les strates de roches déjà déformées. Ce rapport géométrique de couches disposées sur d’autres déjà plissées est ce que l’on désigne sous le nom de discordance, et témoigne de l’existence d’une période d’érosion entre deux séquences de dépôts sédimentaires. LES CYCLESDE L’HISTOIREDE LA TERRE Les surfaces de discordance sont des témoins qui nous indiquent que les cycles de sédimentation, soulèvement desmontagnes et érosion se succèdent sans interruption tout au long de l’histoire de la Terre. Les discordances coupent et interrompent les strates plissées et les recouvrent d’autres strates moins déformées.
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