Fluvialni elementi v krasu

Abstract

Au cours de vingt dernieres annees, l'etude morphogenetique du
karst, basee sur de nouvelles recherches, a pris une voie nouvelle et
propose des hypotheses nouvelles qui pourraient expliquer bien des
phenomenes et des formes du relief karstiques.
Un des principaux points de vue nouveaux est la reconnaissance
du fait que les conditions climatiques, differentes selon les diverses
periodes geologiques, ont exerce des influences differentes sur la formation du relief karstique.
En Slovenie, les effets de la morphogenese specifique du pleistocene
ont ete constates surtout dans les poljes. La plupart des poljes slovenes se trouvent entre 400 et 600 m d'altitude. Tout indique que la karstification y fut affaiblie au pleistocene, tandis que 1'accumulation etait plus
importante que precedemment. Le pleistocene y a laisse en effet des
alluvions et des eboulis tres abondants en forme de cailloux, de galetp
peu arrondis et de sable, ce qui prouve que 1'alluvionnement fluviatile
etait plus important que de nos jours. On doit souligner le fait que
la desagregation periglaoiaire et la solifluxion etaient tres importantes
dans toutes les roches, done aussi dans le calcaire et la dolomite. Nous
avons en effet oonstate que les debris caillouteux, produit des processus
periglaciaires, etaient particulierement abondants a des altitudes assez
elevees, entre 700 et 900 m, p. ex a Bloke. Les fonds des poljes qui sont
aujourd'hui a sec, presentent parfois de larges et profondes nappes de
galets, se qui signifie que 1'activite fluviatile y a repris au pleistocene.
La nappe de galets est bordee par des depots d'argile et de glaise, ce
qui prouve qu'il y avait dans ces poljes aussi des lacs. Bref: au pleistocene, il y avaiit dans les poljes slovenes une accumulation importante,
dans la plupart des cas fluviatile, bien que tous ces poljes soient relativement petits.
Les autres poljes yougoslaves avaient au pleistocene une histoire
geomorphologique analogue. En etudiant les poljes de la Dalmatie, de
la Bosnie et de 1'Herzegovine, notamment ceux de Imotski de Kupres,
de Vukovsko, de Duvno et de Livno, le professeur Roglič a constate
que le pleistocene avait ete la aussi une periode d'alluvionnement tres
important produit par l'accumulation accrue des rivieres, de desagregation accentuee et de solifluxion tres abondante de caractere periglaciaire. Quant a la partie la plus meridionale du karst yougoslave, le
polje de Nikšič au Montenegro, les recherches du prof. Radojičič et de
quelques autres, ainsi que des forages qui avaient un but technique,
ont montre que le fond calcaire etait recouvert par une couche d'alluvions epaisse de 10 a 20 m. »Les depots allogenes dans le fond du
polje, par leur quantite et la dimension des particules qui les forment
montrent qu'ils ont ete deposes a une epoque ou les revieres avaient
une force erosive beaucoup plus grande que de nos jours. Cette epoque
etait caracterisee par un climat humide et froid; la Gračanica (un des
ruiseaux de la bordure qui se perd de nos jours sous terre) a alors
depose des alluvions fluvioglaciaires sur la majeure partie du polje,
elle a provoque l'endiguement des autres cours d'eau moins importants,
et des petits lacs, ou se sont deposes des sediments argileux, se sont
formes au fond du polje; mais ce lac n'a toutefois pas occupe la totalite du polje, bien que les inondations devaient etre eneore plus importantes que de nos jours.«
On doit done supposer que les poljes yugoslaves depuis la Slovenie au NO jusqu'au Montenegro au SE du pays etaient dans les
conditions climatiques changees du pleistocene la scene d'une accumulation intense. Mais cette constatations nous fait faire seulement la
moitie du chemin. En etudiant la morphogenese des poljes au pleistocene, il faut tenir compte du fait que le climat n'etait pas egal pendant
toute cette epoque; il etait froid et humide pendant les periodes glaciaires, mais beaucoup plus chaud pendant les interglaciaires. Quelle
fut 1'influence de ces oscillations climatiques sur Fintensite de la karstification et sur les forces fluviales d'erosion et de denudation — voici
une question que nou3 etudions encore. De toute fagon il faut retenir
le fait fondamental que toift le postglaciaire n'a pas suffi pour emporter
les debris d'accumulation deposes dans les poljes au cours du pleistocšne, soit q'ils datent de la derndere periode glaciaire, soit des perioden
precedentes. Ces depots sont en general plus abondants dans les grands
que dans les petits poljes, surtout la ou les conditions etaient plus
favorables a la reinstallation des cours d'eau (Dobrepolje, Ribnica,
Nikšič, etc.). Le rechauffement climatique a sans doute accelere la
karstification et ralenti ou meme arrete l'alluvionnement fluviatile et
la solifluxion. L'action des facteurs qui auraient pu emporter les debris
deposes dans le fond des poljes par 1'accumulation a done disparu.
La karstification representait done un facteur de conservation dans
1'inventaire morphogenetique de relief forme jusqu'a ce temps-la. Ce
serait aussi une explication du fait que nos poljes avaient conserve des
ouantites si grandes de debris d'accumulation pleistocenes.
Nous pouvons esperer de faire bientot un grand pas en avant en
ce qui concerne la connaissance de l'accumulation karstique au pleistocene. Les travaux preldminaires pour la construction de nouveaux
barrages etc. exigent des methodes nouvelles, des forages etc. En 1959,
nous avons trouve, au cours des forages profonds au Marais de Ljubljana qui ressemble aux poljes, une couche d'accumulation de 105 m
depose au pleistocene par les eaux qui venaient en majorite des terrains
karstiques situes au sud de ce bassin. Et ce qui est particulierement
interessant: l'examen des pollens dans ces sediments a prouve qu'ils
dataient presque tous du pleistocene superieur, en principal de la
periode glaciaire de Wurm.
Plus interessants et plus instructifs encore sont les resultats des
fouilles archeologiques dans les grottes karstiques du Littoral slovene,
dans les environs de Postojna, de Divača, de Črni Kal, etc. Le professeur Brodar, premiere autorite slovene sur le paleolithique, et ses
eleves ont decouvert dans les cavernes karstiques, outre les pierres
taillees, des couches de sediments divers profondes de plusieurs metres.
On a etabli que ces cavernes furent entierement obstruees par des
depots au cours de la periode de Wiirm, mais certains signes montrent
que les depots ont ete denudes a plusieurs reprises, et puis accumules
de nouveau (cf. les rapports deja publies sur les cavernes de Črni
Kal, Betalov spodmol, Parska golobina, etc.).
Les grands travaux pour la construction des centrales hydroelectriques ont fait naitre l'idee de 1'utilisation des poljes comme basins
d'accumulation, ce qui n'est pas une tache aisee. On a effectue deja en
plusieurs endroits des forages d'exploration, soit dans les depots pleistocenes, soit dans la roehe calcaire vive dans le fond des poljes et dans
leur bordure (poljes de Cerknica, de Planina, de Nikšič, etc.). Lors de
ces forages, on a decouvert souvent des cavites karstiques remplis de
concretions calcaires ou d'argile, ce qui les avait rendus impermeables.
Notons ici que le present geomorphologique doit etre considere
comme une periode de reprise de la karstification. On trouve en maint
endroit des signes que l'eau disparait de plus en plus vite dans lers
cavites souterraines. Des paysans ont obsefve que l'eau des ru;
sseaux
se perdait dans leur lit meme, qu'elle disparaissait a travers le gravier
dans la roche vive, et que les moulins en manquaient souvent (environs
de Grosuplje). Quelques villages de cette region portent des noms comme
Studenec, Vir (ce qui signifie source, fontaine), mais de nos jours, il
n'y a aucune source dans leurs environs; il est evident qu'elles existaient encore au moyen age, lorsque ces villages furent fondes. Et les
paysans racontent que bien des sources etadent jadis plus abondantes
que maintenant. — II arrive aussi frequemment que la voute d'une
cavite souterraine s'effondre, laissant a la surface une depression
karstique.
Dans les hautes et moyennes montagnes calcaires, en climat glaciaire et periglaciaire, il y eut une importante corrosion karstique de
nature chimique, provoquee par l'eau de la glace et de la neige fondantes; le meme fait se produit de nos jours sur les sommets alpins
sous l'effet des neves qui s'y maintiennent longtemps.
Dans les poljes, la roche vive calcaire qui date d'avant le pleistocene est recouverte par des alluvions et des eboulis pleistocenes; elle
represente le resultat final de la morphogenese a la fin du pliocene.
De nos jours, on interprete la formation de ces surfaces planeš du
karst de deux manieres: la premiere vaut pour les plaines fluviales modelees dans un sol calcaire par 1'erosion laterale des rivieres, et la
seconde pour les surfaces planeš dans la roche vive calcaire qui sont
le resultat de la corrosion; c'est de cette maniere que les specialistes
du karst tropical expliquent leur formation dans les pays chauds.
Jusqu'ici, on a interprete ainsi aussi la formation des plaines plus
etendues dans les regions calcaires de la zone temperee, en supposant
qu'elles s'etaient developpees dans le climat tropical du pliocene. En
Slovenie, nous avons etudie surtout les surfaces planeš dans le calcaire
karstifie, qui sont en majorite relativement petites. Souvent, nous avons
pu constater sans difficulte qu'elles dataient du pliocene et qu'elles
etaient le resultat de l'erosion laterale des rivieres. L'auteur de ce
rapport n'a pas eu encore 1'occasion d'etudier les types du karst tropical
et de les comparer avec les resultats des explorations geomorphologiques obtenus dans le karst dinarique, mais il a etudie minutieusement
le relief karstique de son pays. II lui semble done indique de donner
ici un rapport sur les resultats de ces travaux et de presenter les types
des formations morphogenetiques dans le calcaire, aussi dans le calcaire
karstifie, qui sont, selon son opinion basee sur des argument:; concrets,
le resultat de 1'erosion en profondeur et laterale des cours d'eau
normaux. II y a des explorateurs du karst qui sont arrives a la conclusion que le fond plat des poljes a pu etre modele par 1'erosion laterale
d'un cours d'eau qui s'y est maintenu, pour une raison quelconque,
seulement en surface assez longtemps pour creer une surface plane.
II y a certaines circonstances qui parlent en faveur d'une tel le
hypothese. II y a surtout le fait que tous les poljes slovenes sont situes
dans une serie de vallees et de bassins orientee dans le sens du massif
dinarique, dans une zone de relief moins eleve. La situation dans les
poljes slovenes est entierement conforme a la constatation synthet.ique
de Herbert Louis (Allgemeine Geomorphologie, 1960, p. 148), a savoir
que les poljes possedent toujours au moins une issue qui ressemble
a une vallee et qui se trouve tout au plus a 50—60 m au-dessus de leur
fond. Dans le Karst slovene, nous avons pu constater que ces zones
de relief bas representaient en effet le territoire des rivieres qui
coulaient jadis en furface. Cest le cas de la Ljubljanica (poljes de Planina, de Cerknica, de Lož), de la Rašica (poljes de Račna, de Dobro
polje) et de la Bistrica-Rinža primitive, affluent de la Kolpa (poljes de
Ribnica et de Kočevje). Les poljes se sont developpes dans les secteurs
ou, pour une raison ou pour une autre, des fragments de rivieres
s'etaient maintenus a la surface du sol. Et tous les poljes ont conserve
une forme allongee dans le sens du cours d'eau primitif.
Le karst slovene presente une multitude de formes de relief qui
doivent leur origine indubitablement a l'erosion fluviatile, ce qui a
ete verifie par des explorations minutieuses. Nous esquisserons ici les
plus importantes de ces formations morphogenetiques.
Une des formes les plus typiques dans le calcaire karstifie modele
par 1'erosion fluviatile est le DOL: c'est une vallee encaissee, tres
etroite, aux versants peu accidentes. La .denivellation entre le fond et
le bord superieur varie entre quelques dizaines et quelques centaines de
metres. Le fond est d'habitude tres etroit, ainsi qu'il est occupe presque
en entier par le lit de la riviere. Les dols slovenes sont a) actifs, b)
fossiles, sans cours d'eau vivant. Parmi les premiers, le plus important
est le dol de la Kolpa superieure qui separe la Slovenie de la Croatie,
et qui passe, entre Kostel et la Carniole-Blanche, a travers une masse
continue de calcaires mesozoiques entierettient karstifies. La karstification complete de cette region est confirmee par le fait que la Kolpa
regoit la, au fond du dol, des sources karstiques abondantes, la Bilpa
et le Dolski potok. Les sources de la Kolpa elle-meme se trouvent en
amont du dol, dans les terrains schisteaux entre Čabar et Kostel; on
peut done considerer la Kolpa avec son dol comme une riviere allogene.
Notons toutefois que de telles »iles« de couches impermeables denudees
sont assez frequentes dans le karst slovene, et que nous pouvons observer en maint endroit de tels dols, rivieres et ruisseaux allogenes. II
n'y a aucun doute que tous ces dols et canyons, et d'autres moins
importants, sont des formes fluviatiles modelees dans le calcaire
maintenant karstifie.
Mais ce n'est pas tout. Au-dessus du profond dol actif de la Kolpa,
il y a a quelques dizaines et a quelques centaines de metres des terrasses taillees dans les calcaires mesozoiques karstifies; elles bordent la
Valle sur les deux cdtes, s'elevent parallelement a la vallee et s'elargissent vers 1'aval, vers la Carniole-Blanche. II s'agit d'authentiques
terrasses fluviatiles, ce qui est confirme par la situation dans le bassin
superieur de la Kolpa: dans la vallee de la Čabranka, affluent gauche
de la Kolpa, on voit a quelque 350 m au-dessus de son fond 1'entree
de la vallee sšche Trava-Loški potok qu:i ressemble a un dol, et cette
vallee possede elle-meme un affluent gauche ancien, la valle seche
Podpreska—Mrtalozi; les deux vallees datent du pliocene. Ces formes
geomorphologiques fossiles indiquent clairement que la Kolpa a possede
au pliocene moyen un reseau d'affluents important, et que les terrasses
dans le calcaire karstifie au-dessus de sa vallee actuelle sont des formations fluviatiles normales.
Le relief karstique de la Slovene presente aussi de belles vallees
seches fossiles en forme de dol typique. Le mieux connu est le dol sec
de Cepovan entre la Soča et l'Idrijca qui fut l'objet de plusieurs etudes
(Kossmat, Winkler). Le dol de Čepovan est creuse entre de hauts
plateaux calcaires (800—900 m), il est profond de 300 m, et il represente
sans doute un des plus caracteristiques dols secs du monde. Son fond,
qui fut modele sans doute au pliocene moyen, a subi les effets de la
karstification qui cependant n'a modifie que peu les formations fluviatiles de son fond et de ses verstants abruptes et assez unis. La
Slovenie possede encore d'autres dols secs fossiles du pliocene, p. ex.
dans les Alpes de Kamnik orientales, a une altitude d'environ 1300 m
(»Dol«).
Une vallee particulierement interessante en ce qui concerne notre
discussion est celle de la Krka en Basse-Carniole qui coule dans un
dol a l'air de canyon, mais qui n'est pas tres profond. La region qu'elle
traverse est de calcaire et entierement karstifiee et elle porte le nom
significatif de »Suha krajina« (pays sec). La Krka merite notre attention
par le fait qu'elle n'est pas du tout une riviere allogene; elle nait des
sources typiquement karstiques a quelque 30 km de Ljubljana, et
s'6coule dans le sens dinarique vers le SE jusqu'a Soteska par un dol
peu profond, sans doute assez recent, creuse dans le fond de roche vive
de la vallee qui est Iarge de 1 a 1,5 km; cette vallee date sans doute du
pliocene superieur. Ce fond est quelque peu ondule et karstifie; dans
tout ce secteur, la riviere ne regoit aucun affluent en surface, mais
seulement quelques sources karstiques. Tout au long de la vallee, il
n'y a aucune roche impermeable, on ne voit que des calcaires mesozolques et des dolomites. Dans le lit de la Krka, surtout vers 1'aval du
secteur, il y a des seuils bas formes par des concretions de calcaire.
Tout indique que le dol de la riviere ainsi que le fond de la vallee
creuse dans la roche vive sont un resultat de 1'erosion fluviatile. Quelque
cent metres plus haut, on voit sur les deux rives des terrasses assez
etendues taillees dans la roche calcaire vive; encore plus haut, on voit
par intervalles d'autres terrasses en situations analogues. II n'y a pas
de doute que tout cela est le produit d'une erosion fluviatile laterale
tres intense au temps du pliocene. La vallee de la Krka ressemble done
par sa genese a celle de la Kolpa, excepte le fait que la Krka n'est pas
allogene.
Particulierement instructives sont les formations morphogenetiques
dans les systemes de vallees entre les poljes. Au polje de Lož aboutissent
trois vallees seches paralleles qui donnent 1'impression des vallees fluvlales normales formees au pliocene avant la formation du bassin actuel
du polje de Lož, puisqu'elles se terminent d'une maniere abrupte audessus de son niveau.
Dans le systeme de ces vallees aboutit sous le polje de Planina la
vallee seche de la Hotedrščica; dej a le geologue F. Kossmat a constate
qu'elle est un produit de l'Idrijca pliocene qui s'ecoulait avant la piraterie dans la vallee de la Ljubljanica primitive prekarstique (Kossmat,
Die Entwicklung 1916). Une petite riviere tres interessante est aussi
la Cerkniščica qui s'ecoule encore de nos jours dans le polje de Cerknica et qui y a depose au pleistocene un cone de dejections tres etendu,
bien que peu profond. Mais avant la fin du pliocene elle passait encore
pres du village de Begunje et s'ecoulait vers le bassin de Logatec; plus
tard, la piraterie d'un petit affluent du polje de Cerknica la detourna
vers celui-ci. Mais on peut voir toujours la vallee seche de la Cerkniščica
primitive orientee de Begunje vers le NO et creusee dans des calcaires
permeables perces de dolines innombrables. Dans cette region, il y a
maintes autres vallees seches qui ne laissent subsister nul doute sur
leur origine: elles ont ete modelees par 1'erosion normale laterale des
rivieres coulant a la surface du sol, ce qui est evident surtout pour la
Cerkniščica ou on peut voir en amont de Begunje des terrasses bien
conservees, dont la principale n'est rien d'autre que la continuation de
la vallee seche en aval de Begunje. Et tout cela nous impose la conclusion que le facteur dominant de l'evolution du relief dans cette region
a l'epoque du pliocene fut bien l'erosion laterale des cours d'eau qui
coulaient jadis a la surface du sol.
Des vallees aveugles et seches pareilles sont conservees aussi dans
le systeme de Rašica en Basse-Carniole a qui appartiennent les poljes
de Dobrepolje et de Račna ainsi qui le bassin karstique ferme et peu
profond pres de Grosuplje. On y trouve une confusion de surfaces
calcaires karstifiees, de roches impermeables, de ruisseaux normaux, de
cours d'eau karstiques, de vallees aveugles. Dans les vallees seches, on
voit souvent des terrasses laterales qui montent paralelement avec
l'axe de la vallee par intervalles successifs, ce qui est un signe de
l'erosion fluviatile normale. Et en des endroits innombrables, soit dans
les vallees vivantes soit dans celles seches, on peut observer des terrasses anciennes taillees d'une maniere uniforme dans le calcaire et dans
les roches impermeables.
Le relief le plus interessant est naturellement celui du Kras. La,
ou la Reka disparait dans les Grottes de Skocjan, la valee seche de cette
riviere se prolonge a travers une region karstifiee, par endroits en
forme de dol sec (cf. les noms des villages Dol, Danje, Veliki Dol, Mali
Dol, etc.), et ailleurs en forme de vallee seche plus large, p. ex pres de
Brestovica. La non plus on ne peut conserver le moindre doute sur le
fait qu'il s'agit de 1'ancien lit normal de la Reka avec ses nombreux
affluents, ce que prouvent les vallees seches laterales; ces cours d'eau
etaient encore vivants a l'epoque du pliocene superieur.
Bref: ce qui domine dans les regions karstiques de la Slovenie, ce
sont les vallees seches, les dols et les terrasses fossiles d'un systeme
fluvial normal qui ont ete formes au cours du pliocene. Au moment ou
predomina l'ecoulement karstique vertical de l'eau vers le reseau des
cavites souterraines, c'est-a-dire surtout a l'epoque du pliocene superieur, ces formations fluviatiles fossilisees devinrent la scene d'une karstification qui crea une multitude de petites formations karstiques,
notamment de nombreuses dolines normales qui parsement toute la
surface calcaire. Soulignons surtout le fait qu'elles sont concentrees
justement sur les surfaces karstiques nivelees, ou on trouve frequemment aussi des dolines d'affaissement.