Géologie des Alpes glaronnaises

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Dans son ensemble, le canton de Glaris ne vit plus, depuis longtemps, uniquement de son économie montagnarde et alpestre; mais, malgré tous les bouleversements des temps modernes, il est resté fidèle à cette forme originelle de l' exploi économique des zones de montagne. Sa civilisation pastorale alpine en tire ses origines et elle a donne au peuple glaronnais, conjointement avec l' antique structure démocratique de ce canton, ses traits caractéristiques qui persistent encore de nos jours.Trad. C. Aubert

Géologie des Alpes glaronnaises

Rudolph Trümpy, Küsnacht ZH/Glaris Pour le géologue, les Alpes glaronnaises appartiennent aux régions les plus célèbres de la Terre. On peut en effet y étudier le chevauchement des nappes de charriage avec une clarté étonnante. Elles sont constituées de vastes couches rocheuses relativement minces ( 500 à 3000 m ) qui se sont déplacées de leur substratum sur des distances assez grandes ( jusqu' à 35 km vers le nord-ouest dans les Alpes glaronnaises ). Ainsi, autour de la vallée de la Sernft, l' ancien verrucano repose sur des masses de schistes et de grès tertiaires beaucoup plus récents. Cette disposition anormale fut reconnue dans la première moitié du XIXe siècle par le grand naturaliste alpin Arnold Escherde la Linth et, peut-être même, déjà parson père, le constructeur du canal de la Linth. Albert Heim reprit la même idée vers 1870 avec son « double plissement »: deux plis provenant, l' un du nord, l' autre du sud, auraient enfermé le sac synclinal rempli de dépôts tertiaires en lui donnant la forme d' une blague à tabac. Vers la fin du siècle, Marcel Bertrand, sans même avoir visité les Alpes glaronnaises, eut l' idée géniale d' un puissant chevauchement unique venant du sud, de la vallée du Rhin antérieur. Cette hypothèse, élaborée pour les Alpes glaronnaises seulement, livra l' idée maîtresse qui permit de comprendre la structure de toutes les Alpes et de nombreuses autres chaînes de montagnes. Mais n' oublions pas l' œuvre de Jacob Oberholzer, professeur d' école secondaire, qui explora toute cette région et dont les relevés exemplaires dans le terrain furent reportés sur des cartes excellentes.

La tectonique des Alpes glaronnaises est dominée par ce « chevauchement principal ». Issu de la vallée du Rhin antérieur, il culmine au Ringelspitz, dans les massifs du Sardona et du Vorab, ainsi qu' au Hausstock et au Ruchi; il devait pas- ser un peu au-dessus des sommets du Bifertenstock et du Toedi. En un large arc impressionnant, il plonge en direction du nord, vers les Graue Hörner, les vallées de Weisstannen et de la Sernft, le massif du Kärpf et le col du Klausen. Sa ligne de séparation est très nette, comme coupée au couteau, et presque partout, il est associé à une fine couche de calcaire écrasé et transformé en marbre, le calcaire de Lochsite. Ce chevauchement est particulièrement bien visible au Foostock ( paroi sud ), dans le massif du Sardona, aux Tschingelhoren, au Hausstock, au Chalchstöckli, au Chärpf-brugg et au Lochsite, près de Schwanden.

Les unités tectoniques suivantes s' étagent de bas en haut sous ce chevauchement principal.

1. Le massif de l' Aar, composé essentiellement de granites et de gneiss anciens en position presque verticale. Il forme les montagnes situées à l' ouest et au sud du Toedi ( en particulier le groupe de Puntegliasplus à l' est, il n' apparaît qu' au fond de l' alpe de Sand et du Limmerenboden ainsi que, une dernière fois, près de Vättis.

2. La couverture sédimentaire autochtone de ce massif ( ce sont les sédiments restés en place et qui ne furent pas entraînés par les nappes de char-riagedans sa partie méridionale, elle est disposée en écailles et en plis formant, par exemple, le Toedi, le Bifertenstock, le Selbsanft et le Flimserstein.

3. Les dépôts de flysch ( grès et schistes du crétacé supérieur et du tertiaire ancien ), qui constituent en particulier le groupe de Muttsee ( sans les cimes du Scheidstöckli et du Ruchi ), la vallée de Durnach, ainsi que le fond des vallées du Sernft et de Weisstannen ( au-dessous du chevauchement principal ). On y distingue trois nappes dont les limites sont difficiles à suivre et ne peuvent souvent être déterminées que par l' étude de restes fossilisés microscopiques.

4. Les nappes subhelvétiques, représentées par des paquets rocheux entraînés par le chevauchement principal; on les trouve surtout dans le massif des Clarides et au Vorab ( le Zwölfihorn, par exem-pie ).

Au-dessus du chevauchement principal, nous avons les nappes helvétiques proprement dites. A l' est de la Linth, elles sont constituées par une assise de verrucano de près de 2000 mètres d' épais qu' on ne peut guère subdiviser. Seules les couches les plus récentes permettent de distinguer quelques unités plus petites:

5. une « écaille » isolée aux couches plongeant vers le sud, formant la chaîne Wageten—Chöpfenberg, en bordure des Alpes; 6. la nappe de Glaris formant les massifs du Schiltstock et du Gufelstock, à l' exception des cimes les plus élevées ( le Tristli, le Siwellen et l' arête entre le Hausstock et le Gufelstock ) qui appartiennent à 7. la nappe du Mürtschen. Le pli en forme de S majuscule des Mürtschenstöcke est caractéristique: les couches reposent en ordre inverse au Ruchen, elles sont horizontales au Fulen et au Stock, puis plongent à nouveau vers le nord au Tros.

A l' ouest de la Linth, on retrouve les terrains correspondant à la nappe de Glaris au-dessous du chevauchement principal ( Chamerstock et Gems-fairenstockils sont donc en position subhelvéti-que. La nappe du Mürtschen est encore représentée au-dessous du massif du Wiggis et dans la partie médiane du Vorder Glaernisch. Elle est surmontée par la formation puissante de 8. la nappe de l' Axen. Dans sa partie méridionale, elle se compose essentiellement de roches jurassiques plissées de façon complexe au Ortstock et au Höch Turm, ainsi que de dépôts crétacés au Glaernisch. Le pli frontal se trouve au Dejenstock; un beau plissement est aussi visible dans le vallon de Bösbächi et au Bös Fulen.

9. Des couches crétacées, décollées de la nappe méridionale de l' Axen, constituent les sommets les plus élevés du massif du Glaernisch et le Silberen.

10. Au nord du Kloental, on trouve l' élément tectonique supérieur, la nappe du Saentis, composée de roches datant du crétacé. Le synclinal d' Ober est dans l' alignement de celui d' Amden. La chaîne de Rederten, son magnifique pli synclinal du Brünnelistock et son puissant enroulement frontal du Tierberg ont une origine encore plus méridionale. Des bancs de calcaire crétacé fortement inclinés sont à l' origine des arêtes des Bock-mattlistöcke alternant avec des cheminées qui se sont formées dans des strates marneuses.

Toutes ces nappes ( 5 à ro ) ne sont en somme que des subdivisions mineures d' une grande nappe de charriage et ne peuvent guère être suivies sur de longues distances. Par exemple, la nappe du Saentis, telle qu' on la voit à l' Alpstein, contient aussi les terrains qui, à l' ouest de la Linth, se retrouvent dans la nappe de l' Axen et ses unités supérieures.

Tentons maintenant de fournir un bref aperçu de l' histoire géologique des Alpes glaronnaises en n' oubliant pas le fait que les roches visibles dans les nappes supérieures se sont déposées à l' origine beaucoup plus au sud que celles des nappes qui se trouvent au-dessous ou des terrains autochtones!

Nous ne savons que peu de choses des temps les plus reculés. A plusieurs reprises, la mer vint et se retira, des chaînes de montagnes apparurent et furent arasées. L' un de ces grands plissements eut lieu au milieu du carbonifère, il y a 300 millions d' années environ. Les roches furent transformées en gneiss et en micaschistes; la plupart des granites montèrent des profondeurs à ce moment-là, en particulier le beau granite vert de Punteglias. L' érosion de cette chaîne varisque débuta immédiatement au carbonifère supérieur déjà; comme le climat était très humide, cela aboutit à la formation de conglomérats alternant avec des grès et des veines de charbon contenant des fossiles de plantes terrestres. Ces dépôts sont maintenant visibles à l' arête de Biferten, près de la cabane Fridolin.

A l' époque suivante du permien, le climat devint peu à peu plus sec. Les puissantes masses alluviales formant le verrucano s' accumulèrent dans un large fossé orienté du sud-ouest au nord-est. Sur ses bords se déposèrent des conglomérats grossiers de couleur rouge-violet aux débris vaguement arrondis: c' est la sernifite. Plus à l' intérieur de ce bassin s' entassèrent des schistes argileux bigarrés à grain fin. D' importantes coulées de lave se répandirent à la même époque et formèrent, les unes des porphyres quartzifères de couleur claire, appelés aussi rhyolites ( Chlin Chärpf, Bützistock, alpino-drome du Widerstein ), les autres des roches massives foncées rappelant le basalte ( Gandstock, Berglihorn ). Les sommets constitués de verrucano conglomératique ( le Kärpf, par exemple ) rappellent beaucoup les massifs cristallins, tandis que le verrucano fortement schisteux donne des rochers en forme de dalles bien découpées, mais traîtresses ( sommets des Tschingelhoren, du Foostock, du Hausstock, en particulier ).

Après un dernier et faible plissement survenant au milieu du permien, la chaîne varisque fut complètement arasée. Au trias, il y a 200 millions d' années environ, une mer peu profonde envahit peu à peu cette pénéplaine à partir du nord. Elle déposa la dolomie de Röti, devenant jaune par altération ( Röti au Tödi, Piz d' Artgas, Hächlen-stock-Fessis ) et, plus au sud, des gypses ( Wissmei-len ) qui se sont partiellement métamorphoses de nos jours en cargneules ( Schilt-Tristli ). Cette mer se retira vers la fin du trias en laissant derrière elle les schistes rouge sang de Quarten ( Schafleger ).

Durant le lias ou jurassique inférieur, la partie septentrionale des Alpes glaronnaises appartenait à une terre émergée occupant une grande partie du Plateau suisse actuel. Au sud, des schistes se déposèrent tout d' abord, puis des calcaires gréseux, dont les couches sombres et rugueuses constituent les tours sommitales du Gulderstock, du Spitzmeilen, du Magerain et du Sexmor ( orthographié Sächsmoor sur la carte nationale ), ainsi que le Geisser, le Leuggelstock, le Chnügrat et le Rietstöckli.

Des schistes argileux noirs, des grès ferrugineux, des calcaires à encrines et, au sommet, une oolithe ferrugineuse représentent les dépôts du dogger ou jurassique moyen ( tours du Höchtor et du Bärentritt, près du lac du Kloental, par exemple ).

Au malm ( jurassique supérieur ), la mer s' appro et des calcaires de q.00 à 500 mètres d' épais se déposent sur toute la région. Ils forment actuellement les parois escarpées du massif du Toedi et le Charetal, ainsi que les Mürtschenstöcke ( sans les sommets du Stock et du Fulen ). Ce sont tout d' abord des calcaires marneux à taches jaunes, contenant des ammonites ( Schilt-Wintergipfel, Bärentritt ), puis des bancs de calcaire devenant gris clair par altération, mais à la cassure gris foncé à presque noire ( calcaire de Quinten ). Ces roches au grain uniforme sont, par conséquent, plutôt glissantes et souvent assez cassantes. En position presque horizontale, elles forment des parois aux marches très abruptes ( Eggstöcke, Selbsanft, base du Biferten, Toedide profonds couloirs alternent avec des arêtes vives là où elles sont fortement inclinées ( Rucher Mürtschen, parties de l' Ortstock et de son arête est ). Un calcaire de la même époque, dont la métamorphose a produit le calcaire de Lochsite, donne des rochers particulièrement massifs ( Mättlenstöck, Scheidstöckli, partie de l' arête nord du Hausstock ). Dans la région, située autrefois au nord, particulièrement dans le massif du Toedi, l' étage supérieur du malm est représenté par un calcaire corallien clair, peu favorable aux prises et s' émiettant facilement ( calcaire de Tros ).

Le début du crétacé, qui se situe il y a I io millions d' années environ, voit une sédimentation très caractéristique. Une suite de soulèvements et d' affaissements provoque une alternance de dépôts marneux et calcaires, visible dans la morphologie du paysage par une succession de vires couvertes d' herbe ou de névés et de parois verticales ( Glaernisch, massif du Wiggis, partie supérieure du Bifertenstock ). Toute notre région était recouverte d' une mer le plus souvent peu profonde; elle s' approfondissait rapidement dans le sud, dans la zone d' origine de la nappe du Saentis par exemple, ce qui donna des couches sédimentaires beaucoup plus puissantes.

Les dépôts crétacés les plus anciens sont les calcaires marneux foncés des couches de pierre à ciment ( bande foncée du Mürtschen, sommet du Vorder Glaernisch ). Ils sont suivis des bancs épais du calcaire d' Oehrli, souvent très résistant ( Stock-miirtschen ). Les schistes marneux qui lui succè- dent sont très riches en fossiles, surtout dans la région de l' alpe de Dreiloch. L' étage suivant de la série du crétacé est très caractéristique: il s' agit d' un calcaire siliceux formant des pentes très raides, mais couvertes d' herbe ( Lichtbritter du Rautispitz ), ou des parois rugueuses et mornes qui offrent de bonnes prises ( paroi sud du Bächistock et Vrenelisgärtli ). Après une zone constituée par les couches marneuse du Drusberg, on tombe sur les bancs épais et solides des parois blanchâtres du calcaire urgonien, chères au cœur du varappeur ( arête de Wagetcn-Brüggler, chaîne du Bruggeli-stock, cimes du Ruchen et du Vrenelisgärtli ).

Une limite franche, empruntée par le sentier du Bifertenstock les sépare d' une roche noirâtre à verdâtre appelée gault. La mer s' approfondit durant le crétacé supérieur; il s' y dépose tout d' a le calcaire de Seewen, finement feuilleté ( cimes du Rauhspitz et Nüenchamm ), puis de puissantes couches de schistes marneux, ces dernières étant absentes de la région située au nord à l' origine. Tout au loin dans le sud, les premiers signes avant-coureurs du plissement alpin apparaissent; la plus haute des trois nappes du flysch contient des grès et des brèches du crétatacé supérieur.

Au passage du crétacé au tertiaire ( il y a 65 millions d' années environ ), la région entière fut émergée. Mais une nouvelle transgression marine se produisit à partir du sud-est au cours de Y eocène. Des calcaires et des grès verts à nummulites se déposèrent tout d' abord ( col du Kisten, bancs de calcaire du Blattengrat, au-dessus de Matt, orthographié Plattengrat sur la carte nationale ), suivis de schistes marneux et de la puissante série des grès et des schistes argileux du flysch. Ces derniers dépôts témoignent d' une mer assez profonde dans laquelle s' accumulaient des alluvions abondantes, souvent sous forme de coulées sous-marines, provenant d' archipels en soulèvement à l' intérieur du domaine alpin. Les roches du flysch donnent des parois friables et dangereuses par leurs chutes de pierres, comme c' est le cas au fond du cirque de Hintersulz ( qui comprend aussi l' arête reliant le Ruchi au Hausstock ) et dans les parois nord du massif du Vorab et du Piz Sardona.

Les dépôts de flysch les plus récents, auxquels appartiennent les schistes ardoisiers d' Engi contenant des fossiles de poissons, remontent déjà à l' époque suivante, l' oligocène, durant laquelle des bouleversements profonds se produisirent. La mer fut repoussée vers le bord extérieur des Alpes et peu à peu comblée ( les derniers dépôts marins se trouvent au Biltnerbach ). Le système alpin se soulève dans son ensemble; les couches les plus récentes, les schistes marneux du crétacé supérieur et de l' éocène, ainsi que les dépôts du flysch amorcent leur glissement vers le nord.

Pendant l' oligocène encore, il y a 30 à 35 millions d' années, les nappes helvétiques se mettent en mouvement et chevauchent alors les masses rocheuses du flysch qui avaient glissé à leur surface auparavant. C' est aussi à l' oligocène que les Alpes commencèrent à se soulever et formèrent, pour la première fois, une haute chaîne de montagnes ressemblant un peu au Caucase actuel. Des rivières se mirent aussitôt à emporter de cette jeune chaîne alpine de gigantesques masses de graviers et les déposèrent à sa base sous forme de couches de poudingues qui constituent les montagnes du Hirzli et du Speer. Les roches de la nappe de Glaris se trouvaient encore dans les profondeurs; les cailloux de ces poudingues proviennent des nappes pennines supérieures et des nappes austro-alpines.

Il y a io à 20 millions d' années, au miocène, toute notre région fut intéressée par un second soulèvement. C' est à ce moment-là qu' eut lieu le tog chevauchement principal et qu' apparut sa surface de séparation si nette. L' érosion attaqua alors aussi les unités de la nappe de Glaris.

Nous ne savons que peu de choses sur le pliocène qui suivit. Par moments, les Alpes furent réduites à un pays de collines relativement basses, puis elles furent à nouveau exhaussées et promues au rang d' une haute chaîne de montagnes, il y a quelques millions d' années. L' érosion en fut vigoureusement renforcée; à plusieurs reprises, de puissants glaciers se frayèrent un chemin vers la plaine en sculptant les vallées actuelles. Il ne reste que quelques témoins de l' ancienne surface terrestre du pliocène sous forme de hauts plateaux ( glacier du Bündnerberg?, plateau sommital du Glaernisch ?) Les gigantesques éboulements du centre du pays de Glaris se produisirent après le dernier retrait des glaciers, il y a 14000 ans environ. Puis le glacier de la vallée les chevaucha à nouveau pendant une période assez brève. Maintenant, tous les glaciers sont dans une phase de recul général; on reconnaît, en aval de leurs langues terminales, les vallums morainiques de leurs phases d' expan du XVI Iesiècle et de la fin du XIXe siècle. L' érosion chimique des eaux pluviales suit un cours accéléré sur les plateaux calcaires, en particulier sur les lapiés du Silberen et le calcaire de Quinten qui constitue la Charealp, de telle M>rte que le drainage superficiel diminue fortonu-ni. Et chaque chute de pierres nous rappelle que les processus géologiques suivent leur cours irréversible.

Trad. G. Aubert

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