Résumé:
La tectonique quaternaire est mal caractérisée
dans le Languedoc oriental parce que les déformations y
sont faibles. Aussi, ce problème a été abordé
à partir d'une approche géomorphologique. Des mouvements
verticaux quaternaires sont mis en évidence à partir
de la répartition des zones d'alluvionnement et de reprises
d'érosion dans le cas du Gardon. Ils ont une influence
sur la structure des réservoirs karstiques et semblent
découper le Languedoc méditerranéen en différents
secteurs dynamiques associés à d'anciens accidents.
Abstract:
The Quaternary tectonic is poorly characterized in
Eastern Languedoc because of the small scale of deformations.
We propose a geomorphologic approach based on the distribution
of alluvial deposits zones and zones under erosional processes
in the Gardon river basin. We show edvidence of Quaternary vertical
movements which are probably associated with the division of the
mediterranean Languedoc region into several different dynamic
units defined by reactivated older faults. These movements have
an influence on the structure and water flow of karstic reservoirs.
Mots clés: Quaternaire, surfaces d'aplanissement,
mouvements verticaux, hydrogéologie karstique, Languedoc,
France.
Keywords: Quaternary, planation surfaces, vertical
movements, karstic hydrogeology, Languedoc, France.
I - Introduction
La tectonique quaternaire est mal caractérisée dans
le Languedoc compris entre l'Hérault et le Rhône
(figure 1) car cette région, à la différence
des Pyrénées et des Alpes, ne montre ni sismicité,
ni failles clairement interprétables (Grellet et al., 1993).
Les seules déformations récentes analysables sont
des mouvements verticaux mis en évidence par le morcellement
et la dénivellation depuis le Miocène moyen de surfaces
d'aplanissement d'âge oligocène supérieur
à quaternaire. Mais on ne connaît pas, dans ces mouvements,
la part qui doit être attribuée à l'évolution
thermique du Massif Central (Granet et al., 1995), à l'eustatisme
ou à la tectonique (Tesson et Allen, 1995).
Après la compression pyrénéenne à
l'Eocène (Arthaud et Laurent, 1995), la région a
subi une distension au Stampien suivie d'une évolution
en marge passive à l'Aquitanien (Arthaud et al., 1980-1981;
Burrus et al., 1987). Ces différentes structures sont recoupées
par des surfaces d'aplanissement que la compression alpine (néogène)
affecte à peine dans la partie orientale (Blès et
al., 1989).
Au Quaternaire, une compression nord-sud a été décrite
dans les Pyrénées (Philip et al., 1992), en Provence
(Ritz, 1991; Combes et al., 1993; Maddedu et al., 1996) et dans
la partie ouest du Languedoc (Birot et al., 1968).
En Languedoc central, seules de rares études apportent
des informations sur des structures tectoniques post-extension
locales (Ambert 1989; Bishop et Bousquet, 1989).
Cependant il est nécessaire de mieux connaître ces
mouvements récents car ils ont une influence évidente
sur le comportement hydraulique non seulement des eaux de surface
mais aussi des réservoirs fracturés profonds.
C'est pourquoi nous proposons ici un exemple de quantification
des mouvements verticaux plioquaternaires à partir de la
répartition des zones alluviales et des reprises d'érosion
le long des profils de rivières du bassin versant du Gardon
(1950 km2, figure 2). L'incidence de ces mouvements verticaux
sur la structure des réservoirs fracturés est démontrée
à partir de l'exemple de deux systèmes karstiques.
II - Présentation générale
Le Languedoc est divisé en trois unités morphostructurales
(figure 1). Ces unités sont séparées par
la faille des Cévennes et la faille de Nîmes.
- La zone cévenole (figure 1) présente un relief
jeune (pentes supérieures à 100%) dû à
une reprise de l'érosion de la bordure du Massif Central.
Les restes d'une surface d'aplanissement (d'altitude comprise
entre 450 et 600 m) peuvent être identifiés dans
la partie orientale de cette zone sur le bassin de Mialet (figure
2).
- La zone des garrigues (figure 1) montre un relief compris entre
100 et 300 m d'altitude en moyenne. Dans le secteur étudié,
cette zone présente une seule surface d'aplanissement (entre
200 et 300 m d'altitude, figure 2), d'âge miocène
(Fabre, 1984). Elle est entaillée par des gorges résultant
de phénomènes de surimposition. L'entaillement de
cette surface est d'âge messinien dans les gorges de la
Veyre (figure 2) (Ambert, communication personnelle, 1997) et
probablement de même âge dans les autres gorges.
- La zone de la Camargue (figure 1) présente un exemple
de déformation tectonique d'âge pléistocène
supérieur (Barrière et al., 1973). L'altitude moyenne
de cette plaine littorale est inférieure à 50 m.
VI - Discussion et conclusion
Les déformations quaternaires décrites mettent en
évidence des mouvements verticaux de quelques mètres
d'amplitude. Sauf dans le cas de la faille N135, ils ne sont visibles
qu'aux intersections entre les failles et le réseau hydrographique
secondaire. Ceci traduit des mouvements holocènes peu importants.
En effet, l'absence des ruptures de pente sur le réseau
hydrographique principal implique qu'elles sont régularisées
(érosion / dépôt), soit parce qu'elles sont
anté-holocènes, soit parce qu'elles sont très
faibles.
Cependant, les reprises d'érosion post-Würm rencontrées
dans la zone cévenole sont également présentes
dans la zone des garrigues et dans tout le Languedoc à
l'exception des zones côtières. Cette persistance
de reprises d'érosion pendant la transgression flandrienne
(12000 - 4500 B.P.) ne peut s'expliquer que par une surrection
d'ensemble de la région concernée. Il existe donc
des mouvements verticaux post-Würm dans l'ensemble du Languedoc
malgré l'absence de sismicité.
Le mouvement pléistocène supérieur de la
faille N135 conduit à une vitesse de déplacement
vertical de l'ordre de 1 mm.an-1. Si l'on considère cette
vitesse comme une vitesse moyenne, le décalage relatif
de plus de 50 m qui affecte la surface d'aplanissement des garrigues
de part et d'autre de cette faille a pu s'effectuer en 60000 ans
c'est-à-dire depuis le Würm ancien. La faille N135
ayant la géométrie d'une faille normale, cela implique
l'existence d'une contrainte extensive actuelle d'orientation
NE-SW. Cette contrainte ne peut pas être accompagnée
d'une compression NW-SE, car alors les failles N030 qui bordent
l'accident N135 auraient un jeu inverse incompatible avec la présence
de mouvements verticaux sur les failles N005 à N060 qui
recoupent l'Ourne. Il existe donc dans la zone des garrigues un
tenseur dont la contrainte extensive NE-SW n'est pas compatible
avec les déplacements sénestres-inverses observés
sur la faille de Nîmes dans la vallée du Rhône.
Ceci peut s'expliquer si l'on considère que le Languedoc
est divisé, du point de vue géodynamique, en plusieurs
secteurs régionaux distincts. En effet, le Languedoc est
découpé par des accidents profonds qui délimitent
des blocs à l'intérieur des trois unités
structurales languedociennes. Au cours de chacune des phases tectoniques
décrites dans le Languedoc depuis la fin de l'orogenèse
hercynienne ces blocs ont eu des comportements différents
et indépendants qui perdurent très probablement
pendant la période plio-quaternaire. On remarquera par
ailleurs que tous les jeux quaternaires décrits ici ne
sont que des réactivations de failles préexistantes.
Afin d'obtenir un schéma général des mouvements
post-miocènes, nous étendons actuellement notre
étude des déformations récentes à
l'ensemble du Languedoc.
Enfin, les mouvements quaternaires ont sur l'hydrogéologie
karstique des conséquences que nous tentons en ce moment
d'évaluer de manière plus précise à
partir d'une comparaison entre circulations actuelles et circulations
fossiles dans trois cas (les deux cas décrits dans ces
pages et un cas dans le bassin versant de l'Hérault). Sans
préjuger des futurs résultats, la mise en parallèle
des études de mouvements verticaux et de l'évolution
des circulations des réservoirs fracturés, en particulier
karstiques, semble s'imposer dans le Languedoc. Elle devrait permettre
une meilleure compréhension des systèmes karstiques
dans cette région où ils représentent la
principale réserve en eaux souterraines.
Figure 4. Le Gardon entre la confluence des Gardons d'Anduze
et d'Alès (A) et l'entrée des Gorges (B).
Figure 4a. Profil en long du Gardon. 1) fond actuel (trait noir);
2) base des alluvions (trait gris); 3) lignes horizontales (tirets);
4) sondages (triangles noirs)/ sondages projetés (triangles
blancs).
Figure 4b. Schéma synthétique sans échelle
du flanc nord-est de l'anticlinal de Lédignan. 1) escarpement
de ligne de faille; 2) faille N135; 3) lit majeur du Gardon; Ci)
Crétacé inférieur; g) Oligocène.
Figure 4c. 1) épaisseur des alluvions; 2) réseau
hydrographique; 3) failles; 4) reliques des surfaces d'aplanissement;
5) sondages; 6) encaissement; 7) ligne de crête (surface
d'aplanissement); 8) facettes triangulaires.
(4) Gardon River between the confluence of Ales Gardon river
and Anduze Gardon river (A) and the entrance of the gorges (B).
(4a) Gardon river profile. 1) present profile (black line); 2)
bedrock (grey line); 3) horizontal lines (dashed lines); 4) drillings
(black triangles)/ projection of drillings (white triangles).
(4b) synthetic scheme without scale of the north-east side of
the Ledignan anticline.
1) fault scarp line; 2) N135 fault; 3) Gardon river bed; Ci) early
Cretaceous; g) Oligocene.
(4c) 1) alluvium thickness; 2) drainage pattern; 3) faults; 4)-
planation surfaces relicts; 5) drillings; 6) entrenchment; 7)
crest line (planation surface); 8) triangular faces.
