Troisième partie - La carte géomorphologique

C'est une carte qui présente les différents éléments du relief observables dans le paysage. Elle tient compte de la topographie et de la structure. Elle a un but explicatif : comprendre la formation du relief.

A cette fin, la carte géomorphologique doit donc fournir un inventaire complet des données d'observation concernant le relief et celles nécessaires à son explication.

1 - Les données à cartographier

Cinq types

- données morphographiques (purement descriptives)

- données morphométriques doivent permettre d'évaluer l'ampleur des dénivellations et la valeur des pentes. Ces données sont incorporées aux symboles ou exprimées par des cotes, des courbes de niveau significatives.

- données structurales (explicatives) rapport entre le relief et le bâti rocheux => c'est une sélection des données importantes de la carte géologique.

- données morphogéniques (rendent compte des conditions et modalités de l'élaboration du relief). ± incorporé dans les figurés des différents types de modelés. Description très fine des dépôts corrélatifs, notamment quaternaires, qui sont largement ignorés par les cartes géologiques.

- données chronologiques succession dans le temps des différentes générations de formes. Se déduit de leur étagement ou emboîtement mais il convient de préciser leur âge par l'exploitation des données fournies par les fossiles, les industries lithiques, les datations absolues… Cela permet de différencier les formes héritées des formes vives (= reflet de l'érosion actuelle).

2 - Les principes de la représentation cartographique

Base de données levés systématiques sur le terrain, photographies aériennes, images satellitaires, cartes topographiques, cartes géologiques => en tant que synthèse de tous ces éléments, la carte géomorphologique va être très complexe, d'où la nécessité d'homogénéiser les systèmes de représentation.

21 - le code couleur

On attribue une signification génétique à la couleur chaque système morphodynamique ou agent morphogénique est affecté d'une couleur conventionnelle

- interventions anthropiques noir

Comme toujours, ces règles peuvent transgressées (surtout dans les zones à faible variété morphodynamique) ; il faut donc se référer à la légende.

Les variations d'intensité dans la teinte des couleurs permettent de visualiser l'âge des modelés et des dépôts. Trois nuances (perception maximale de l'oeil) pour diviser le Quaternaire en liaison avec les grandes divisions de cette ère géologique (plus foncé = Récent, plus clair = Ancien). Des précisions typographiques sont également possibles (lettres, chiffres).

22- la codification symbolique

Des signes simples et suggestifs servent à représenter les formes et les dépôts, ils doivent être si possible dessinés à l'échelle de la carte. Dans le cas contraire, être regroupés par zone. Des valeurs dimensionnelles peuvent être attribuées aux signes morphographiques.

Les formations superficielles (FS) sont représentées si leur épaisseur > 0,25 m. Au-delà de 0,75 m, le substrat rocheux n'est plus figuré (normalement). Les trames varient en fonction du degré de consolidation de la FS, ce sont généralement des hachures vert olive (action diffuse de l'eau). Cartographiquement, on représente les FS par des signes granulométriques de la couleur de base du système morphogénique qui les a mises en place.

3 - la méthode cartographique

Les informations sont classées en six familles

1 - la topographie (brun foncé) qui est calquée sur la carte topographique

2 - l'hydrographie continentale (bleu clair) ou marine (bleu foncé)

3 - la structure

31 - la lithologie (trames dans la couleur de base du domaine morphostructural auquel elles appartiennent. Plus la roche est résistante, plus la teinte est forte.

32 - la tectonique (gris) on fait figurer les accidents tectoniques qui guident directement ou qui expliquent les formes du terrain.

33 - les domaines morphostructuraux ce sont des unités de dimension continentale ou régionale (petite échelle), on les individualise par des associations de formes structurales significatives ou des plages colorées spécifiques (socle, bassin sédimentaire, chaîne active, massif volcanique).

34- les formes structurales (aclinale, monoclinale, plissée, faillée, volcanique, massive, discordante).

4 - les systèmes morphogéniques

41 - le système glaciaire système dans lequel les précipitations, la rétention et l'écoulement des eaux se font principalement sous la forme solide (neige et glace). Couleur violet.

42 - le système périglaciaire il concerne les régions où la température oscille autour de zéro degré au cours de l'année (hautes latitudes = zone ; hautes altitudes = étages), mais il concerne également les régions tempérées qui supportent périodiquement des hivers froids. De plus, les oscillations climatiques quaternaires ont laissé de nombreux héritages périglaciaires dans les régions tempérées. Les alternance gel / dégel sont les principaux acteurs morphogéniques. Couleur pourpre.

 43 - le système fluvial (ruissellement concentré). Les formes engendrées par l'érosion linéaire (creusement et élargissement du lit du cours d'eau, transport puis dépôt des alluvions) existent à toutes les échelles et à toutes les époques (dépôts résiduels, étagés, fossiles, bras mort). On les représente en vert émeraude (le réseau hydrographique étant lui en bleu clair). Les formes et formation lacustres sont désormais intégrées dans le domaine hydrographique (bleu clair), mais les limites sont parfois figurées en vert émeraude.

44 - le système éolien il concerne les effets géomorphologiques du vent, enlevant, transportant et déposant des particules solides de petite dimension. C'est un système azonal (= système fluvial), mais son expression dans le paysage est d'autant plus frappante que les milieux sont arides, peu accidentés et dénués de végétation (déserts). Couleur ocre jaune.

5 - les domaines géomorphologiques

Le modelé des régions géomorphologiques répond généralement aux contraintes imposées par plusieurs systèmes morphogéniques agissant simultanément ou successivement, les combinaisons résultantes étant sous le joug d'un ou plusieurs facteurs dominants ces domaines géomorphologiques peuvent être marqués par soit la lithologie (domaine karstique), soit la géodynamique (domaine volcanique), soit l'hypsométrie (domaine des hautes montagnes), soit un climat particulier (domaine tropical) ou bien par sa situation d'interface (domaine littoral).

51 - le domaine karstique

La morphologie est issue essentiellement des processus de dissolution par l'eau circulant dans les vides des roches. Cette dissolution concerne principalement les roches carbonatées (calcaires ou dolomitiques), mais aussi quelques roches non calcaires (gypse, sel).

Une couleur est réservée à l'action des eaux souterraines (bleu vert), mais dans le cas d'une carte essentiellement consacrée au karst des couleurs spécifiques peuvent être retenues.

 52 - le domaine volcanique

Reliefs postiches qui viennent masquer tout ou partie des topographies préexistantes. Couleur orange. Les modifications du relief primitif étant signalées par l'emploi des couleurs propres aux systèmes concernés.

6 - les actions anthropiques

Recense toutes les interventions directes ou indirectes des activités humaines terrassements, remblais, constructions, digues, terril, carrières. Couleur noir.

4 - La carte géomorphologique de Grenoble, étude de cas

Carte publiée en 1980 à l'échelle du 1 / 50 000.

Son intérêt est d'associer tant par son relief que par sa morphologie des éléments contrastés et complémentaires qui en font sa diversité et son originalité.

1 - le relief est compartimenté en quatre grands ensembles

11 - La partie septentrionale des plateaux du Vercors

Ils se terminent par un abrupt puissant qui domine la vallée de l'Isère. Cet abrupt est un escarpement monoclinal calcaire continue entre le Banc de l'Ours à l'ouest et la Dent du Loup au nord-est. Cette corniche domine la vallée de plus de 1300 m aussi bien à l'est qu'à l'ouest.

Cet ensemble massif présente un relief diversifié, parfois très accidenté (Gorges d'Engins), qui culmine à 1707 m à la Charande, faisant alterner lambeaux de plateaux, crêtes, vallées et vallons.

Les bordures du Vercors sur la vallée de l'Isère sont soit franches (un seul jet de la Dent du Loup à la Buffe), soit constituées de paliers successifs peu développés (Rocher du Cumacle au Bec de l'Orient), soit formées de bas plateaux dominant le fond alluvial de quelques centaines de mètres (Vouillants à l'est).

Les formes structurales

¨ les chaînons subalpins à affinités jurassiennes anticlinaux coffrés et synclinaux en gouttière se terminent vers l'ouest par des chevauchements localisés et limités avant le chevauchement majeur de la Voreppe. Les synclinaux sont par ailleurs nettement soulignés par les accumulations détritiques tertiaires (molasse) ou quaternaires (moraines). On a donc ici un relief principalement conforme avec quelques formes dérivées (surface sub-structurale des plateaux des Chaumes de Bois Vert retouchée par le karst).

12 - la partie méridionale du Massif de la Chartreuse

Elle couvre le nord-est de la carte et accueille le point culminant de celle-ci à la Sure (1919 m).

Le relief y est très contrasté opposant des vallées étroites et profondes et des crêtes élevées, massives, continues dans la partie centrale, plus découpées sur les bordures.

A l'est du Rocher de l'église, les volumes en creux dominent sous forme de bassins-versants étroits et peu étendus (Proveyziaux, Quaix, Narbonne, La Tronche) aux versants adoucis mais entaillés de gorges dans la partie médiane de la vallée, ces différents BV étants séparés les uns des autres par des cols peu élevés (Col de Vence 781 m, Col de Clémencière 651 m). Ces volumes évidés sont dominés par des crêtes calcaires puissantes (650 m pour le Néron, 400 m pour le Mont Rachais), discontinues (Mont Rachais) ou morcelées (Aiguilles de Quaix, La Pinéa, le Charmant Som au NE).

La partie centrale est la plus élevée (La Sure) et la plus massive. Elle est constituée de la superposition de trois crêtes calcaires plus ou moins orientées N-S, regardant vers l'ouest et encadrée du Col de la Charmette à l'est (¸1300 m) et le Col de la Placette à l'ouest (587 m). On peut également noter un resserrement des crêtes vers le N, très net autour du Col des Banettes.

A l'ouest du Col de la Placette, un nouveau chaînon franchement orienté N-S lourd et moins élevé (941 m) surplombe la vallée de l'Isère de plus de 700 m. Le contact entre ce chaînon et la partie centrale est assuré par le BV du Gué, plus large que ceux présents au SE du massif et aux versants également modérés.

Formes structurales

Le massif de la Sure correspond au flanc normal d'un anticlinal déversé vers l'ouest, il est armé de crêts et de barres souvent isoclinales à l'image de la bordure occidentale du Vercors. La faille de Voreppe se prolonge ici aussi par un puissant chevauchement venant recouvrir partiellement le synclinal molassique de Voreppe (Col de Placette). A l'est, se développe la zone des chaînons subalpins proprement dits et qui ne se retrouve pas dans le Vercors les dépôts molassiques sont absents et le style tectonique est original marqué par le chevauchement subalpin principal qui vient recouvrir le synclinal détritique de la Monta. Le Néron représente un val perché en arrière de ce chevauchement, témoignant de la prédominance du relief inverse à l'est de ce chevauchement.

13 - les collines du Bas-Dauphiné

Elles s'étendent au nord et à l'ouest de la vallée de l'Isère.

Au nord de Moirans, les collines en arc de cercle du seuil de Rives sont tendues entre Renage et le chaînon du Raz. Au nord-ouest, une plaine, d'altitude moyenne 400-450 m, correspond à la vallée morte de la Bièvre (présences de terrasses et d'un remblaiement alluvial important). Au sud, un plateau extrêmement laniéré, culminant à 789 m (Le Camp de César) domine des vallées étroites qui se ramifient en de nombreux vallons. On est ici dans la terminaison orientale du plateau de Chambaran.

Structuralement, l'avant-pays dauphinois correspond à une fosse de subsidence ayant fonctionné pendant le Miocène.

14 - la vallée de l'Isère

Cette vallée sillonne la carte de Grenoble à l'est à Vinay à l'ouest sur une trentaine de kilomètres en un large méandre contournant le plateau du Vercors.

En amont de Rovon, on aperçoit une plaine basse et marécageuse à l'origine, avec de nombreux bras morts, mais transformée par l'homme (endiguement de l'Isère). A l'aval de Rovon, l'Isère s'encaisse au milieu de terrasses bien développées sur ses deux rives.

La vallée de l'Isère représente le trait d'union physique de ces régions dans leur position actuelle.

2 - les unités morphologiques

 La variété et les contrastes du relief viennent de l'imbrication et de la juxtaposition des différents ensembles géomorphologiques. On peut noter une double unité, à la fois structurale et morphogénique.

21 - les ensembles morphostructuraux

La carte de Grenoble présente trois grandes unités morphostructurales

 211 - les massifs préalpins Vercors et Chartreuse

Ils représentent une partie des chaînes subalpines des Alpes occidentales situées dans la zone sédimentaire externe des Alpes françaises du Nord. Les deux massifs ont connu une tectonique propore et originale de part et d'autre de la dislocation majeure que souligne l'Isère, ceci expliquant leur originalité morphologique propre.

 212 - le Bas-Dauphiné

C'est un avant-pays détritique (piedmont de chaîne de montagne) constitué par les dépôts provenant de l'érosion de l'édifice alpin pendant sa formation.

 213 - la vallée de l'Isère

Elle est localisée dans un synclinal à l'aval de Moirans antre la bordure préalpine et l'avant-pays. Entre Vercors et Chartreuse, elle forme une unité structurale particulière à l'échelle de la carte - cluse de Voreppe où elle entaille le chaînon anticlinal du Raz

- trouée de Grenoble (¡ cluse) où elle correspond à un abaissement des plis par failles des deux massifs voisins et à un système de fractures NW-SE avec décrochement, de regard NE (décalage de la bas de la molasse tertiaire).

L'Isère coule donc dans une vallée d'origine structurale qui a été l'axe par lequel se sont faits les apports détritiques tertiaires et quaternaires qui ont édifié le piedmont bas-dauphinois. Elle a été et est également le collecteur des glaces et des eaux.

22 - les systèmes morphogéniques

Actuels et passés, ils constituent un trait d'unité supplémentaire sur l'ensemble de la carte, exception faite des argiles à galets de quartzite qui sont uniquement localisée dans le plateau de Chambaran et qui représentent une formation d'altération subaérienne ancienne

 221 - les glaciers quaternaires

L'empreinte des glaciers est omniprésente sur la carte. Des glaciers locaux ont pu s'établir au sein des grandes unités morphostructurales (glacier de la Sure), mais les principaux legs glaciaires sont dus au glacier de l'Isère qui a atteint une altitude de près de 1000 m à Grenoble lors du Würm, et plus de 1100 m lors des glaciations antérieures (Les Charvets, près de Fontaine).

Les formes d'accumulation dominent dans la moitié NW de la carte où les glaciers de l'Isère ont débordé sur le piedmont. Dans l'autre partie, modelés d'ablation et d'accumulation dus au glacier principal ou aux glaciers locaux sont associés.

222 - les phénomènes périglaciaires

Tout comme les héritages glaciares, les phénomènes périglaciaires sont présents sur l'ensemble de la carte. La plupart sont des formes héritées.

Des éboulis empâtent l'ensemble des corniches dont les aspects varient en fonction de l'exposition et la hauteur de l'escarpement. De grandes niches de nivation entaillent le massif du Vercors, quasi exclusivement orientées vers l'ouest ou le nord, celles-ci sont parfois prolongées par des cônes de construction avalancheuse. Dans la Chartreuse, les niches de nivation sont plus petites et orientées nord-est ou est, elles sont également complétées de cônes de couloir d'avalanche.

Un saupoudrage éolien limoneux coiffe les collines du Bas-Dauphiné où quelques éboulis mineurs ont pu également se développer dans la molasse. Ce dépôt éolien (loess) s'est mis en place en l'absence de végétation dans une zone non envahie par les glaces.

223 - le système morphogénique actuel

Hormis en altitude où quelques phénomènes périglaciaires sont encore actifs (gélifraction, cryoturbation), le système morphologique actuel est caractérisé par une faiblesse de l'évolution sous un couvert végétal important, c'est principalement une crypto-altération physico-chimique qui peut s'exprimer, participant ainsi au perfectionnement des modelés karstiques. Les phénomènes spectaculaires (glissements, ravinements, éboulements) sont liés à des conditions climatiques particulières (orages très violents) et donc de récurrence faible ou sont les conséquences de la décompression des parois après le retrait des glaces. L'essentiel de l'activité morphogénique actuelle est ainsi réservée à l'action des grands cours d'eau.

12 - le réseau hydrographique

Son organisation est dominée par la présence de l'Isère et de la confluence Drac-Isère à Grenoble. La plaine de l'Isère en aval de Grenoble constitue une zone humide construite par les apports des rivières allogènes. Ce grand axe hydrographique contraste avec le morcellement et le faible apport des affluents préalpins et bas-dauphinois. Leur BV sont étriqués du fait du morcellement du relief. De plus, les écoulements de surface sont souvent temporaires car les calcaires favorisent un écoulement souterrain abondant qui alimente la nappe fluviale de l'Isère (voir les nombreux gouffres et résurgences dans la Chartreuse et le Vercors).

13 - les phénomènes kartiques

Ils représentent un type d'évolution particulier du relief en liaison étroite avec les conditions structurales, notamment lithologiques. Les massifs préalpins de la Chartreuse et du Vercors sont particulièrement riches en modelés karstiques de surface ou de profondeur, ceci grâce à trois facteurs favorables de puissantes assises de calcaires purs, des structures plissées variées donnant une fracturation de détail intense, de fortes dénivellations offrant des niveaux de base assez bas ; ainsi la variété des modelés est une réponse directe aux variations des conditions offertes à la karstification (pente, densité de fracturation, altitude et orientation).

Les phénomènes karstiques de cette carte sont d'autant plus complexes qu'ils représentent des héritages multiples de systèmes morphogéniques différents vieux karsts tertiaires (très réduits cependant), recouverts par les glaciations quaternaires, karsts interglaciaires, karst tardiglaciaire de type haut-alpin (karst froid), karst actuel (karst couvert avec crypto-altération). Seules les formations de surface sont signalées par la carte.

Dans le Vercors, les dolines s'alignent parfois dans les gouttières synclinales, dans la Chartreuse elles sont concentrées dans le massif de la Sure où elles défoncent la surface substructurale des calcaires urgoniens, ces dolines abritent parfois un colmatage argileux important (Forêt de Génieux).

Les lapiés couverts représentent la forme la plus courant des modelés linéaires d'incision d'origine karstique. Confinés au massif de la Sure dans la Chartreuse, ils sont plus largement répandus dans le Vercors où ils cohabitent avec des lapiés demi-nus ou démantelés ; ceux-ci représentent des héritages des périodes froides où de grands karst se sont développés dans les zones non englacées situées entre 1300 m et 1600 m dans le Vercors. Ils évoluent vers des lapiés couverts.

5 - une carte géomorphologique en milieu littoral des hautes latitudes : la presqu'île de Brögger.

La presqu'île de Brögger située dans le Spitsberg nord-occidental (79°N) associe mer et montagne avec des sommets pointus dépassant souvent les 700 m d'altitude et surplombant des fjords profonds, l'altitude moyenne de la presqu'île augmentant vers le sud-est (1017 m au SW du Botnfjellet). Ce domaine est largement englacé, associant glaciers continentaux de type alpin (les trois Lovenbreen, par exemple) et de grands glaciers de plateau (fonna) qui vèlent des icebergs par l'intermédiaire d'un front marin étendu (Kongsvegen).

Les montagnes métamorphiques ou sédimentaires accueillent une grande variété de reliefs structuraux ou d'érosion. Les reliefs structuraux sont principalement des escarpements ou des crêtes monoclinales qui s'alignent selon le tracé général de la presqu'île puisqu'on remarque une disposition concentrique des crêtes monoclinales, ceci en liaison avec un large synclinal armant la presqu'île.

Cependant, les reliefs structuraux couvrent une faible part de la surface, entaillés qu'ils sont par les multiples modelés d'origine glaciaire, périglaciaire, fluviale ou fluvio-glaciaire et littorale.

Les modelés glaciaires sont tant d'ablation que d'accumulation. Les modelés d'ablation dominent dans les hauteurs où ils s'expriment sous la forme d'arêtes pointues taillées par le recoupement des versants supraglaciaires (nunataks). Quelques nunataks totalement isolés émergent aussi au-dessus du Bröggerbreen Est. Les cirques se développent à partir de 600 m d'altitude, largement orientés ouest à nord, plus rarement vers le sud. Tous les cirques, sauf un, sont connectés à de grands névés et peuvent donc être considérés comme actifs. En dessous de 500 m, les cirques ne sont plus actifs (ouest de Bröggertinden). Au nord-ouest du Scheteligfjellet, en dessous de 450 m, subsistent des parois d'auge morte dont le tracé est calé sur celui des escarpements surincombants. En avant des ces escarpements, des moraines de névé héritées elles aussi confirment cette dynamique passée. Au sud-est du Kjaerfjellet, une autre paroi d'auge héritée s'étend sur 1,5 km à 150 m d'altitude.

En périphérie des langues glaciaires, les épandages morainiques forment l'essentiel du modelé d'accumulation d'origine glaciaire. Les vallums morainiques accusent une nette déconnection avec le front glaciaire (500 m pour le Steenbreen, 400 m pour le Pedersenbreen, 250 m pour le Midre Lovénbreen) témoignant du recul récent des glaces. Ces bourrelets représentent les témoins de l'avancée du Petit Âge Glaciaire qui a connu son optimum vers 1890-1900. Le retrait des glaces est également attesté par les anciens col de transfluence (Steenfjellet) aujourd'hui déglacés.

Hérités, les moraines sont désormais retouchées ou démantelées par les processus actuels de ruissellement d'origine fluvio-glaciaire.

La zone proglaciaire s'étend au devant des moraines frontales du Petit Âge Glaciaire, elle présente des accumulations hétérométriques vives ou anciennes de type sandur. Les épandages actuels remanient et retouchent les sandurs anciens qui ne subsistent que sous formes d'îlots (SW et SE de Ny Alesund). Le ravinement s'avère également intense sur le pourtour littoral ouest à sud-ouest de la presqu'île où les entailles fluviales (encaissement des drains) sont nombreuses.

Cependant les modelés dominants sont d'origine périglaciaire. La gélifraction est efficace dès le niveau de la mer (Kvadehuk) et s'étend jusqu'aux plus hauts sommets où elle permet le développement général des versants réglés, étendus sur plus de 10 km le long des versants sud du massif métamorphique de Bogegga. Le nappage des versants par des dépôts périglaciaires stratifiés (grèzes) est général hormis les parties les plus pentues des nunataks et des sommets interglaciaires, un remaniement localisé peu entaillé ces tabliers détritiques le long de couloirs d'avalanches ou par des ravinements de fusion nivale. Sur les parties basses moins pentues, la cryoturbation et la gélifluxion participent à l'étalage des dépôts, les zones les plus humides de la bordure littorale permettant parfois le développement localisé de pingo (Base française).

Interface entre le continent et l'océan, la région de Brögger est également riche de modelés littoraux actuels ou hérités la presqu'île est ceinte d'une falaise morte discontinue, parfois dédoublée, d'altitude toujours inférieure à 50 m et située en arrière soit d'une falaise vive (côte au nord-ouest de Ny Alesund et côte sud-ouest), soit d'un cordon littoral sableux ou à galets (côte au sud-est de Ny Alesund). Le contact entre les falaises mortes et le littoral actuel est souvent assuré par un strandflat dénudé ou fossilisé par des sables coquilliers. Dans maints endroits, cette surface d'érosion marine est masquée par les remaniements des dépôts périglaciaires actuels (côte de Steinflaen). Sur l'extrémité nord-ouest de la presqu'île, on remarque un étagement très net de cordons littoraux de galets, le plus haut se situant à 40 m au-dessus du niveau des mers actuel et à plus de 2 km en arrière du littoral présent. Il faut voir ici l'effet du rebond isostatique postglaciaire qui a amené progressivement les littoraux les plus anciens à cette altitude. Postérieurement au soulèvement, ces cordons soulevés ont été entaillés par la dynamique fluviale.