Valle glaciale

Una valle glaciale , una valle o una valle a forma di U è un tipo di valle caratteristica delle regioni montuose che sono state interessate dalla glaciazione regionale. Esse derivano dal lavoro di blocco del flusso dei ghiacciai , riempiendo l'intero fondovalle ed erodendolo approfondendolo. Le valli glaciali sono definite dal loro profilo trasversale (più precisamente parabolico), ma soprattutto da un profilo longitudinale costituito da un susseguirsi di livelli e salti. Nella maggior parte dei casi, le valli glaciali corrispondono a eredità delle glaciazioni del Pleistocene dove potenti gelate (correnti di ghiaccio) dagli alti massicci usavano questi assi preesistenti per spostarsi verso le colline pedemontane . Si sono incontrati spesso in valli longitudinali molto grandi come le valli di Isère , Haut Rhône , Haut Rhin , Inn , Enns , Drave , dove era concentrato il ghiaccio . Come sottolineato da P. & G. Veyret (1967), è proprio questa eccezionale forza di trasporto e riqualificazione che ha consentito l'ampliamento, lo scavo e l'approfondimento di queste valli e che conferisce alle valli alpine una “maturità sorprendente” rispetto all'estremo gioventù del massiccio.

Sezione trasversale

Le valli glaciali croce era scritto molto fin dall'inizio del XX °  secolo . Molte interpretazioni errate derivano dalla generalizzazione abusiva della forma della sezione trasversale della depressione.

La depressione glaciale

La forma più caratteristica risulta quindi essere quella a forma di “U”, abbeveratoio o abbeveratoio glaciale, con fianchi scoscesi e fondo piatto, soprattutto quando si tratta del fondo di un vecchio lago. Tuttavia, come sottolinea J. Tricart (1981), "la depressione del ghiaccio è in realtà un letto formato da un flusso concentrato di ghiaccio ". Inoltre, la forma del trogolo non appare come una costante e possiamo fare le seguenti osservazioni:

Pertanto, le valli glaciali mostrano molti tipi di sezioni trasversali durante il loro sviluppo longitudinale; gli abbeveratoi esistono principalmente a monte delle grandi valli glaciali, sebbene l'aspetto sia più apparente che reale. Inoltre, alcuni avvallamenti glaciali che appaiono così secondo un certo profilo sul terreno, non lo sono più da un altro sito o non resistono quando questo profilo è disegnato su carta. Nelle depressioni glaciali “perfette” il fondo piatto è legato all'accumulo di alluvioni fini o postglaciali a fondovalle, riempiendo completamente l'alveo dell'ex torrente subglaciale che può essere molto profondo. Ci sono spalle e valli sospese. Le interpretazioni tradizionali di queste forme dipendono dalle posizioni degli autori.

Osservazioni teoriche

Secondo calcoli teorici, la forma della tegola romana sarebbe la forma ideale, corrispondente ad un compromesso tra la sezione ideale per consentire lo scorrimento del ghiaccio e la sezione allargata dall'erosione laterale. Secondo Embleton & King (1975), il profilo trasversale di una depressione corrisponde a una parabola di equazione . Secondo R. Vivian (1975), la base dei pendii sono i siti in cui l'erosione è maggiore per tre ragioni principali:

Questi tipi di modellazione ampliano il thalweg della valle glaciale alla base e svuotano sezioni di abbeveratoi. Infatti, "le dimensioni e la forma della sezione trasversale della valle sono essenzialmente dovute alle forme di accumulo glaciale" (Vivian, 1975), vale a dire che la placcatura delle morene laterali e dei depositi juxtaglaciali acquisiscono un profilo concavo durante il passaggio del ghiacciaio, mentre le disuguaglianze del substrato roccioso sono mascherate da accumuli fluvio-glaciali e / o fluvio-lacustri.

Le spalle

Convenzionalmente, le spalle sono definite come sporgenze laterali continue e simmetriche situate ai lati di una valle glaciale.

Le valli sospese

La maggior parte delle valli tributarie di una valle glaciale emerge sopra il fondo della valle principale: si dice che siano valli sospese: il corso dei fiumi postglaciali attraversa questo passo di confluenza da una gola chiamata gola di collegamento o da una cascata (valle di Lauterbrunnen , nel bernese ), quando la litologia è omogenea. È anche possibile che la valle che appare oggi come valle principale fosse una valle secondaria durante le glaciazioni del Pleistocene , come la Romanche e il Vénéon , l' Arco e il Doron de Termignon o la Durance e la Gyronde . Queste valli sospese sono molto meno scavate rispetto alle valli principali e spesso hanno un profilo a "V". È anche possibile che una grande valle termini in un insieme di valli sospese come la valle dell'Arve a monte di Passy dove sono sospese le valli del Bon Nant e l'alta valle dell'Arve. Noteremo innanzitutto che le valli sospese sono collegate a ghiacciai meno potenti del ghiacciaio principale. Tuttavia, ci sono diversi casi di valli sospese:

In materiale omogeneo i ghiacciai più potenti sono orientati a nord e le valli sospese sono quindi più numerose; questo è particolarmente vero nella valle del Vénéon ( Oisans ). In materiale eterogeneo, le condizioni strutturali prendono il vantaggio sull'orientamento. Così, nella valle della Romanche , i ghiacciai situati sulla sponda destra presentano valli più profonde, scavate nelle rocce sedimentarie. Erano più numerosi che sulla riva sinistra, scavati nelle rocce cristalline (Montjuvent, 1978).

Il problema degli abbeveratoi annidati

In alcune valli glaciali ci sono diverse banchine che si estendono fino alla superficie del ghiaccio e quindi sembrano nidificate. L'origine di queste forme è ipotizzata come segue: si tratta di una differenza di intensità e durata dei processi glaciali con uno spessore di ghiaccio più limitato sui bordi o di una differenza di ordine strutturale, le "spalle" vengono tagliate in rocce dove la densità di frattura è inferiore. Pertanto, le attuali depressioni del ghiacciaio dell'Argentière e della Mer de Glace sono delimitate da fratture. Tuttavia, anche se il ghiaccio non può trasmettere pressioni superiori a 20.000  Pa (2 bar), possiamo solo interrogarci su questo problema considerando le seguenti osservazioni (Bozonnet, 1981):

Otturazione glaciale

Il processo di riempimento glaciale è legato a una moderata diffusione di una lingua di ghiaccio all'interno di una valle non smaltata. Le forme e le formazioni associate a questo processo sono:

Nella maggior parte dei casi, questa valle è drenata da un burrone parallelo al ghiacciaio e intagliato i materiali juxtaglaciali. Nel caso di una regione carsica, può evolversi in una depressione chiusa di carso coperto, cioè in pseudo- polje la cui acqua si perde nei pendii calcarei .

Il profilo longitudinale: serrature e ombelici glaciali

Il profilo longitudinale della valle glaciale è più caratteristico del profilo trasversale: presenta forme di approfondimento o ombelicali, cioè forme di scavo, corrispondenti topograficamente a bacini lacustri, piccoli bacini, anche piccole pianure alluvionali, limitate a valle da una gobba , una contropendenza, un semplice restringimento della valle o chiusa, aggirata dai fiumi principali. La prima successione di modelli di questo tipo è il circo glaciale , luogo di nascita del ghiacciaio .

Definizione di blocco e ambiente

Chiamiamo chiusa un costone roccioso che colpisce il profilo longitudinale di una valle glaciale e solitamente situato a valle di un ombelico.

Ombelicali

L'ombelico designa un bacino topografico situato il più delle volte a monte di una chiusa in una valle glaciale. Gli ombelichi sono legati allo spandersi delle acque subglaciali e ad una minore velocità del ghiacciaio a monte della chiusa. Questi due fenomeni sono accentuati dal possibile ristagno di un pellet di ghiaccio morto durante i periodi di scioglimento dei ghiacciai .

Il rapporto tra bulloni e ombelici

Nella stragrande maggioranza dei casi, le serrature sono precedute da un ombelico. Le ciocche sono modellate se non in rocce dure, almeno in rocce più resistenti degli ombelici. Ciò è dovuto all'aumento della pressione idrostatica a monte di un ostacolo che permette l'abbassamento del punto di congelamento e permette la fusione. I materiali solidi presenti alla base del ghiacciaio potranno penetrare all'interno a causa del sovraccarico di ghiaccio .

Ammettiamo che una serratura non sia necessariamente preceduta da un ombelico. Pertanto, la chiusa di Séchilienne o Portes de l'Oisans (valle della Romanche ), non è preceduta da alcun ombelico. Corrisponde a un'ampia fascia di anfiboliti molto resistenti. Il Vizille umbilicus ha un notevole terrapieno (135  m a monte della città). Ha due bacini ( Vizille e Séchilienne ), separati dal restringimento di La Bathie. È scavato al contatto tra il massiccio cristallino di Belledonne e il solco subalpino, in posizione monoclinale.

La genesi di serrature e ombelichi

La conservazione delle ciocche e l'approfondimento dei cordoni ombelicali è quindi un dato di fatto, ma bisogna tornare alle condizioni della loro esistenza e della loro conformazione.

È quindi sufficiente un restringimento trasversale, ereditato dal rilievo preglaciale, perché inizi l'approfondimento a monte per effetto delle differenze di pressione dinamica che il ghiacciaio esercita sul suo letto. Pertanto, non è possibile un approfondimento eccessivo senza restringersi a valle, come nelle Dombes , a nord-est di Lione , tuttavia composte da formazioni tenere - "Alluvium Jaunes" o formazione lacustre del Pliocene inferiore - invase dai ghiacciai durante il "  Riss  ".

Sintesi

Il profilo longitudinale di una valle glaciale risulta quindi essere il risultato di una doppia opera di erosione e accumulo:

Gli ombelici sono spesso riempiti da depositi morenici (frese di fondo), sormontati da alluvioni fluvio-glaciali finite-glaciali, quindi fluviatili lacustri e / o postglaciali. Questi materiali provengono da monte valle o da valli e pendii perpendicolari all'ombelico, la cui frequenza e intensità di input sono legate alle fluttuazioni climatiche. Il controllo della sedimentazione all'interno dell'ombelico è fornito da vari elementi:

Inoltre, questo controllo del riempimento della sedimentazione a livello locale condiziona il livello di base, la pendenza dell'ombelico oltre che indirettamente, la geometria delle formazioni contenute, a causa delle possibili rotture di dighe che ne consentono la messa in scena o la sovrapposizione di depositi.

Il problema dell'approfondimento dell'ombelico

L'approfondimento può essere definito come lo scavo profondo di una porzione di valle delimitata a valle da una contropendenza, caratteristica conseguenza delle azioni glaciali. I bacini lasciati dai grandi ghiacciai quaternari sono spesso di dimensioni e profondità impressionanti. Ad esempio, il Lago di Ginevra è limitato a valle da una soglia di 310  m, di cui 255  m legati al sovraffollamento e 55  m alla diga morenica frontale di Laconnex-Bardonnex, a valle di Ginevra (Charollais & al., 1990).

Localizzazione teorica di aree sovraforate

L'ubicazione delle zone sovra-scavate dipende da due fattori: la posizione rispetto all'Inlansdsis e le influenze litostrutturali.

Tuttavia, le zone zurcreusées non corrispondono necessariamente alle zone di forti accumuli di masse di ghiaccio  : questo fenomeno, anche se oggi è chiaramente visibile, appare più come conseguenza dell'approfondimento che di una causa reale. Infatti “le variazioni di pressione non sono proporzionali alla variazione dello spessore del ghiaccio che supera i punti di misura. Il ghiaccio non può trasmettere alcuno stress superiore a 200 Pa o 2 bar "(Vivian, 1975).

Questi fattori consentono di plasmare gli ombelicali moltiplicando cicli di gelo / disgelo alternati consecutivi a variazioni di pressione perché a monte degli ostacoli il ghiaccio è sottoposto ad alta pressione e tende a sciogliersi. Al contrario, quando la velocità è elevata, l'erosione è limitata.

Così, il bacino del basso Grésivaudan è particolarmente approfondito, dal momento che si passa da una vasta valle a valle più stretta - il Grenoble Cluse -, dove la velocità doveva essere accelerato, mentre il flusso è stato aumentato di contributi di romancio (Monjuvent, 1978). La Haute Maurienne a monte della chiusa dell'Esseillon è un interessante esempio con l'alternanza di chiuse e ombelichi legati a condizioni litostrutturali:

Interpretazione dinamica dell'approfondimento

Possiamo distinguere due principali tipi di approfondimento: approfondimento subglaciale e approfondimento proglaciale.

In Antartide, sondaggi e radio-ecoscandagli mostrano che gli icestroem studiati si trovano in aree cave del substrato roccioso che sono ampie valli a culla svasate alternate a ombelici profondi e stretti. In superficie, il ghiaccio ha un profilo longitudinale più o meno concavo, la concavità più netta è segnata dalla convergenza dei flussi di ghiaccio (Godard & André, 1999).

La tipologia delle valli glaciali

Il ruolo della struttura nello sviluppo delle valli glaciali è evidente: le valli glaciali aperte in varie formazioni geologiche hanno pendii sagomati di varia pendenza e regolarità. Così, in Queyras , la valle del Guil si oppone chiaramente a due aree:

In rocce resistenti

I tre principali tipi di rocce resistenti reagiscono in modo diverso alle sollecitazioni tettoniche che avranno un effetto sulla successiva erosione glaciale.

In rocce relativamente sciolte

In questi tipi di rocce (flysch, marne , scisti , micascisti ) le valli sono ampie, svasate e gli interfluvi sono rilievi molli con forme molto smussate, dove il fondo è appena scavato meglio che in rocce resistenti. Quando il dislivello generale è perpendicolare all'asse della valle, i due versanti sono chiaramente asimmetrici, come la valle dell'Aigue Agnelle ( Queyras schisteux). L'ampia gamma di forme e formazioni riconducibili all'evoluzione postglaciale del rilievo dei versanti è solo un riflesso della varietà delle condizioni litostrutturali.

In rocce sedimentarie con facies contrastanti

I pendii registrano queste variazioni di durezza sotto forma di scarpate e piane strutturali, più o meno evidenti durante il passaggio del ghiacciaio . Il versante occidentale del Grésivaudan , nella parte orientale della Grande-Chartreuse mostra quindi una planarità strutturale molto evidente a livello dell'altopiano di Petites Roches (tra 900 e 1.050  m di altitudine), corrispondente all'affioramento di calcari titonici. Come nel caso precedente, l'evoluzione postglaciale del modello dei versanti è varia, a causa del mosaico litostrutturale.

Interpretazione delle valli glaciali

Le valli glaciali corrispondono alle antiche valli fluviali le cui acque correnti avevano sfruttato le debolezze strutturali. La maggior parte di queste antiche valli potrebbero essere state scavate già nell'Oligocene (Monjuvent, 1978).

Antiche valli fluviali

Le valli glaciali sono state rettificate o riorganizzate dal passaggio dei ghiacciai e sono spesso più ampie, diritte e levigate. La valle di Chamonix è quindi una “depressione strutturale guidata dall'erosione”, dove le terre sedimentarie della sinclinale liasica, pizzicate tra le due scaglie cristalline del Monte Bianco e delle Aiguilles Rouges , potevano essere facilmente sgombrate (Veyret, 1959).

Il ruolo delle aree di debolezza strutturale

Le valli glaciali si trovano in zone di debolezza strutturale. Ciò è particolarmente vero nella maggior parte delle valli del massiccio del Monte Bianco o dei fiordi norvegesi, che sono solo valli glaciali invase dal mare. Le condizioni tettoniche sono anche coinvolte nel tracciato delle valli tributarie, abbiamo visto, come così come nel tracciato delle valli principali. Spiegano le linee rette e i gomiti, come la valle dell'alto Rodano da Gletsch al Lago di Ginevra , o la curva a Martigny .

Note e riferimenti

  1. (fr) Claude Beaudevin, Le valli glaciali: sezione trasversale  " , su geoglaciaire.net , I paesaggi glaciali, 7 gennaio 2013
  2. Le alluvioni glaciali finite sono depositi morenici abbandonati dai ghiacciai quaternari.
  3. Louis Lliboutry , Trattato di glaciologia , Masson et Cie,1965, p.  685.
  4. (fr) Claude Beaudevin, "  Le spalle  " , su geoglaciaire.net , I paesaggi glaciali,7 gennaio 2013
  5. (fr) Claude Beaudevin, "  Gradins de confluence  " , su geoglaciaire.net , paesaggi glaciali,7 gennaio 2013

Appendici

Bibliografia

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