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Les Andes centrales du Pérou et leurs piémonts (entre Lima et le Péréné)

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Olivier Dollfus (†)

Première partie. Plateaux, bassins et sommets des Andes centrales péruviennes

Chapitre IV. Le modelé quaternaire des plateaux du Mantaro

Texte intégral

A) LE CLIMAT ACTUEL ET LES SOLS DE LA PUNA

1) Le climat

1Les plateaux se trouvent au centre du grand volume montagneux des Andes. Les surfaces modérément ondulées occupent la majeure partie du relief et ne sont pas des obstacles majeurs aux mouvements des masses d'air circulant sur les Andes. Les sommets de plus de 5000 m ne forment que des massifs isolés ou des chaînons discontinus sans présenter un obstacle aussi important que la Cordillère Blanche, plus au Nord.

2La faible tension en vapeur d'eau (de 4 à 6 mm), liée aux basses pressions, favorise dans une certaine mesure l'évaporation, mais surtout contribue à la grande sécheresse de l'air qui permet des contrastes thermiques brutaux. Bowman (14) signale qu'il a enregistré sur les plateaux du Sud du Pérou un refroidissement de 11° de la température de l'air en moins de cinq minutes, lors du passage d'un nuage devant le soleil.

3Pendant la saison sèche, la limpidité de l'atmosphère est exceptionnelle ; les ciels sont d'un bleu intense, parsemés de quelques cumulus floconneux. La qualité de la lumière constitue l'un des attraits des paysages andins.

4Cerro de Pasco, à 4350 m, est un bon exemple de station climatique des hauts plateaux. La température moyenne s'établit vers 5°. Les auteurs qui utilisent diverses statistiques fournissent les uns et les autres des chiffres un peu différents. C. Troll, dans « Die tropische Gebirge » (153), indique 5,7° comme température moyenne annuelle, 6,7° pour janvier et 4,7° pour juillet. D'après l'Annuaire statistique péruvien de 1961, la moyenne annuelle aurait été de 4,6° en 1956, de 5,2° en 1957, de 4,4° en 1960 et de 5° en 1961 ; dans le même document, on voit que le mois le plus chaud a été celui d'août 1960 (6,6°) et le plus froid celui de septembre 1959 avec 1,3° de température moyenne. Ainsi les variations saisonnières signalées par C. Troll disparaissent certaines années et peuvent même s'inverser. L'égalité des moyennes mensuelles est bien la marque tropicale, presque équatoriale en dépit de la latitude (11° de lat. Sud), d'un climat où les écarts de températures quotidiennes caractérisent mieux le régime thermique que les variations mensuelles. Les températures maximales observées sous abri et à un mètre du sol s'établissent quelle que soit la saison, entre 16 et 18° et les maxima moyens entre 11 et 14°. En revanche, les écarts minimaux varient selon les saisons de façon décisive, bien que les écarts en valeur absolue ne soient pas très considérables. Entre décembre et mars il ne gèle pas la nuit ; mais de juillet à septembre le gel nocturne est quotidien ou presque et les températures négatives peuvent tomber à —9°. Il faut remarquer d'ailleurs que ces minima sont moins bas que ceux relevés dans le milieu déjà plus subtropical et continental du Sud du Pérou. A Chuquibambilla, à 4000 m, dans la « queue » septentrionale de l'altiplano du lac Titicaca, et à proximité des sommets de la Vilcanota, le thermomètre s'est abaissé plusieurs nuits de suite à —20° en juin 1964. A Cerro de Pasco, les gels nocturnes sont fréquents à partir d'avril et ils deviennent quotidiens entre juillet et octobre, pendant la saison sèche. Le coucher du soleil s'accompagne d'une baisse brutale de la température qui descend plus lentement ensuite pendant la nuit ; le point le plus bas de la courbe est atteint vers 6 heures du matin, quelques minutes avant le lever du soleil. Dès les premiers rayons la remontée s'amorce, le maximum est atteint entre midi et deux heures ; une descente rapide, mais moins accentuée que la remontée matinale, s'enregistre de 4 à 6 h. Les courbes sont moins prononcées pendant la saison des pluies, les températures minimales étant alors moins basses.

5Drewes (44) a relevé à Casaracra, à 3850 m, près de la Oroya, les températures à 10 cm du sol, à 30, 60 cm et à 2,10 m. Par temps clair, les températures les plus basses s'observent à 30 cm du sol (la différence est de 5° par une journée claire), tandis que les maxima sont enregistrés à une dizaine de centimètres pour un sol couvert d'ichu. Les différences s'atténuent si le sol est nu. Ce dernier est alors plus sensible aux différences de température : les températures d'un sol nu tendent alors à s'aligner sur celles notées à une trentaine de centimètres, c'est-à-dire sur les minima. A l'étage où le gel est quotidien toute l'année et empêche le développement d'une couverture herbacée continue, les températures négatives au sol sont plus basses que ne le laisserait supposer la seule observation des températures relevées à un mètre au-dessus du sol sous abri. Ainsi s'explique l'extension de champs de boue, labourés par des pipkrakes à des altitudes où la moyenne des températures sous abri n'est que très faiblement inférieure à celle des plateaux couverts d'ichu.

6En contrepartie, l'échauffement sur le sol peut atteindre des températures considérables quand les rayons l'atteignent perpendiculairement. Si les températures de 30° sont facilement dépassées sur des rochers et sur un sol nu, certains observateurs ont relevé une température de 50° à 4200 m sur des rochers de couleurs sombres. Dorst, dans le Sud du Pérou, a enregistré des températures de 40° sur la puna (37). Mais ces variations rapides et quotidiennes, pour brutales qu'elles soient, n'affectent pas profondément le sol. Dorst (37) note dans des nids d'oiseaux creusés dans des talus des routes des variations de 2 à 3° entre le jour et la nuit alors qu'au même moment l'amplitude thermique, au sol, était de 30°. Sous la puna, le gel ne pénètre pas à plus de quelques centimètres et la profondeur de l'onde de gel est fonction de l'humidité du sol et de l'existence ou non d'une couverture végétale.

7A Cerro de Pasco, les précipitations sont voisines de 1 m par an ; la saison des pluies s'étend d'octobre à mars-avril. Mais la quantité d'eau tombée varie dans un rapport de 1 à 2 selon les années. Même en saison sèche, il n'y a pas de mois sans précipitations ; de mai à octobre, elles tombent sous la forme de neige ou de grésil mou qui blanchissent la puna et fondent ensuite au soleil.

8De juin à septembre, le ciel est généralement dégagé ; les ciels sont limpides, parsemés de quelques cumulus poussés par un vent du NW. Le matin, une mince frange de glace ourle le bord des ruisseaux et des mares. Pendant la journée, réchauffement des couches les plus basses, au contact du sol, déclenche des convections locales et entraîne la formation de tourbillons à axe vertical, caractéristiques de la puna et qui jouent un rôle dans la mythologie indienne. Cependant, certaines années, comme en 1961 et en 1963, le beau temps n'est pas permanent ; le ciel se couvre de gros nuages et en fin de journée de fréquentes chutes de grésil saupoudrent la puna ; la couche blanche subsiste plus longtemps sur les versants exposés à l'Ouest que sur les pentes orientales. Aux intersaisons le temps est variable. Des périodes de « grand beau » succèdent à des semaines pluvieuses et neigeuses ; les précipitations commencent généralement sous forme de neige et se transforment en neige fondue et en pluie.

9Pendant l'hivernage le ciel est couvert, surtout l'après-midi. Cependant, la durée quotidienne des pluies ne dépasse guère deux ou trois heures en moyenne. Une pluie de dix heures consécutives fait figure d'exception. L'intensité moyenne des pluies n'est pas très forte ; elle est à Huaron d'environ 2 mm par heure (observations faites à la station de la mine). Cependant, au cours des averses, de grosses gouttes peuvent se former quand la convection est vigoureuse. A Huaron, on a enregistré ainsi une fois, au cours d'une averse de deux heures, une précipitation de 30 mm ; ceci est cependant assez faible si l'on compare cette pluie très exceptionnelle aux violentes averses qui s'abattent sur le piémont amazonien, à Tingo Maria par exemple. Après les journées pluvieuses, le beau temps peut s'établir pendant plusieurs jours. Il s'accompagne alors de gels légers mais qui sont efficaces à la surface d'un sol humide (formation de pipkrakes) ou sur des rochers encore mouillés. On remarque des variations locales dans le climat des plateaux. Ceux qui entourent le bassin de Huancayo sont plus secs que ceux du « nœud de Pasco ». A Sangrar, au pied oriental des chaînons de la Cordillère Orientale, il ne tombe que 700 mm d'eau, mais à quelques kilomètres plus à l'Ouest, sur le versant pacifique, les pluies à Milloc sont, les mêmes années, de 100 à 150 mm supérieures à celles de Sangrar.

10Malgré la sécheresse de l'air et la faible pression, la tranche d'eau évaporée par les nappes d'eau dont la température est égale à la température moyenne de l'air reste faible : probablement 300 mm sur le Huaroncocha, à 4650 m (observations faites par les ingénieurs de la mine de Huaron).

2) La végétation

11Températures et précipitations permettent à la steppe herbeuse de la puna de couvrir le sol à 80 % et parfois plus. Cette steppe d'ichu, composée de stipas, de festuques, de poas, est parsemée d'ombellifères endémiques, des « azotella », des cactées en coussins comme l'Opuntia flocosa, armés de piquants et dont les fleurs sont rouges et jaunes (Tosi, 144). L'appareil radiculaire des plantes est très développé et les racines s'étalent à proximité de la surface du sol pour profiter peut-être d'une pellicule plus chaude s'échauffant au soleil mais surtout de l'horizon humique ; la couche d'humus est mince et les processus de décomposition organique sont ralentis par le froid, la sécheresse et la faible production de matière végétale. L'ensemble des organes végétatifs est fortement lignifié. Les feuilles de graminées sont dures, étroites et ont une épaisse cuticule ; elles se composent presqu'entièrement de celluloses. Certaines d'entre elles ont la propriété de se plier et de s'enrouler pour éviter l'action dessicante de l'atmosphère et du vent. Elles prennent vite une teinte jaune et ne verdissent qu'après les pluies ou à la suite des incendies allumés par les pasteurs. Selon Weberbauer (159), les feuilles des plantes de la puna peuvent absorber de l'eau. Elles aident ainsi les racines et permettent à la plante de profiter des brouillards matinaux ou des faibles chutes de pluie qui pénètrent peu dans le sol. Il n'est pas impossible que les poils, nombreux sur les espèces de la « puna » contribuent à l'absorption de l'humidité. Sauf chez les « laosa » aux grandes fleurs rouges orangées et dont l'appareil externe est couvert de poils très urticants, les grandes fleurs sont rares. Chez certaines variétés, la corolle et les organes de reproduction restent cachés à l'intérieur du calice. La floraison se fait au ras du sol ; la flore alpine s'observe à proximité des glaciers. La fleur de gentiane s'ouvre lorsqu'il y a du soleil et se referme quand il se couvre. De très nombreuses plantes sont vivaces.

12Les pierriers, au pied des parois orientales, constituent des biotopes plus chauds, des oasis de chaleur, sèches, en limite du monde végétal. Les rochers se couvrent d'un lichen rougeâtre incrustant, le Rhizocarpon geograficum. Sur les pentes bien exposées, les quinoars, des Polylepis sont des rosacées au tronc saumon, noueux et au feuillage argenté luisant qui poussent jusqu'à 4400 m. Weberbauer a même trouvé des ombellifères jusqu'à 5100 m (158). En de rares sites on peut encore percevoir des Puya raimondi, gigantesques broméliacées au port de palmiers, aux feuilles très dures nanties de crochets et dont la hampe, parfois couverte de fleurs éclatantes, se dresse à 10 m de hauteur.

3) Les sols

13Sur les pentes n'excédant pas une dizaine de degrés, sur des calcaires gélivés ou des grès se désagrégeant en arènes, la zonation pédologique la plus fréquemment représentée sur les plateaux de la puna entre 4000 et 4400 m comprend, de haut en bas :

  • un horizon A, sombre ou noir, traversé par le lacis des racines des graminées et qui est épais de 20 à 25 cm ;
  • un horizon B’, orange pâle ou beige décoloré, parfois même gris, de quelques centimètres de puissance ;
  • un horizon B”, orange-rouge, argilo-limoneux d'une trentaine ou d'une quarantaine de centimètres, recouvrant des sols périglaciaires (généralement des grèzes) ou des restes de placage morainique.

Fig. 15. — Courbes de granulométries fines de sols de la puna et de « terra rossa » des bordures du bassin de Huancayo.
A : horizons d'un sol couvrant un dépôt périglaciaire du Quaternaire récent, sur versant calcaire (pente 10° environ), à 4200 m au-dessus de Huancayo (route d'Ingahuasi) ; A 1 : horizon A, noir, humique, A 2 : horizon B’ ; A3 : horizon B”.
B : « terra rossa » sur versant calcaire ; route de Tarma à Jauja, vers 3600 m ;
C : sol rouge interglaciaire, entre les dépôts de pente encroûtés de la première période froide (glaciation « Mantaro ») et les dépôts de pente des dernières périodes froides du Quaternaire, région de Tarma, vers 3400 m ;
D : argile cryoturbée dans un vallon près de Tambo del Sol (pampa de Junin, vers 4000 m) ;
E : argile à chailles tapissant une doline dans le fond d'un poljé (causse de Juni, route de Tarma à Jauja, vers 4000 m) (les éléments très fins sont plus abondants que dans les exemples précédents).

14L'horizon A comporte de très abondants fragments de racines et de feuilles, médiocrement décomposées, des petits fragments rocheux, retenus par les racines, quelques sables sombres, parfois écaillés par le gel ; 40 % du sédiment est formé de limons ou des particules de la taille des argiles. La fraction de la dimension des argiles représente de 10 à 20 % de l'horizon mais elle comporte de très nombreux éclats de quartz et pratiquement pas de « vraies » argiles. L'horizon A est le plus souvent neutre (Tosi, 144).

15L'horizon B’ est beige et mince. Il contient légèrement plus de sables que l'horizon B”. Les oxydes de fer sont peu abondants et il n'y a pas de carbonates, sauf d'anciens manchons de calcite précipitée autour des racines.

16L'horizon B” est rouge orangé. 75 % du poids de l'échantillon est constitué de particules de moins de 40 microns et 30 à 35 % est de la dimension des argiles. Dans la fraction argileuse, on trouve des argiles, des illites surtout, un peu de kaolinite, du quartz, de l'hématite et éventuellement de la calcite. Le pourcentage du Fe2O3 est compris entre 6 et 9 % (analyses effectuées au Laboratoire de recherches géochimiques de Nancy).

17Sous l'horizon orangé apparaissent des dépôts hérités de la dernière période froide, formations de pente périglaciaire plus ou moins encroûtées ou bien plaques de moraines de fond où une légère oxydation ferrugineuse teinte la surface des blocs.

18Cette coupe, choisie sur les plateaux du Mantaro, vers 4100-4200 m, au-dessus de Huancayo, sur une pente d'environ une dizaine de degrés, montre l'héritage du Quaternaire récent et les altérations postglaciaires. Elle implique, en première hypothèse, l'existence d'une période froide et humide, ayant laissé des moraines ou des formations périglaciaires, suivie d'un réchauffement assez marqué pour permettre des altérations. La phase de réchauffement se marque par un rythme saisonnier des précipitations. Au cours de l'hivernage, les pluies facilitent l'hydrolyse et la libération du fer et l'humidité chaude favorise l'élaboration des argiles. Au cours de la saison sèche, le fer précipite en hématite autour des particules du sol. La couche B’, mince et décolorée, déferruginisée, pourrait être liée à une ancienne activité bactérienne du complexe organique superficiel, éliminant le fer. Cette activité bactérienne semble maintenant très ralentie.

19Actuellement, l'évolution pédologique paraît très limitée. La température du sol, à plus de 10 cm de profondeur, se maintient presque toute l'année entre 4 et 6° ; vers 4400 m, le gel et l'insolation n'affectent qu'une pellicule de quelques centimètres, très mince sous la couverture d'ichu. Les précipitations pendant la saison humide permettent cependant le lessivage des bases des horizons supérieurs et la dissolution des carbonates par les eaux froides.

20Sur les pentes plus fortes, où le ruissellement a enlevé les limons, où, par suite de l'érosion, les altérations ont été moins poussées, on trouve sur les dépôts hérités de la dernière période froide des sols de type rendzine. Ils sont minces : dix à quinze centimètres au-dessus des dépôts glaciaires ou périglaciaires. Gris, brun, parfois même noir quand la matière organique non décomposée par suite de la faible activité bactérienne est assez abondante, ils comprennent des fragments rocheux mêlés d'éléments de matière organique ; ils ont une structure grenue, constituée par des agrégats de quelques millimètres. Ils sont presque toujours alcalins.

21Les sols des tourbières sont assez répandus sur la puna. On peut distinguer les tourbières de cuvettes, à Distichia muscoïde (une juncacée) qui forme des coussinets très convexes aux éléments serrés les uns contre les autres. Elles remplissent le fond des cuvettes nées de la fusion de culots de glace à la fin de la dernière grande crue glaciaire ou occupent les bordures des lacs. Des tourbières de versant, au pied des suintements permanents, ont des sols noirs très acides.

22Sur la puna, l'érosion des sols est actuellement très ralentie. La couverture d'ichu protège efficacement le sol ; le ruissellement est limité par le tapis herbeux, par l'existence de pentes assez faibles, par l'absence ou la rareté de pluies très violentes. Le gel nocturne, qui n'est fort que pendant la saison sèche, ce qui limite son agressivité, sauf après les chutes de grésil, se contente de fragmenter les petits cailloux qui constituent un pavage entre les touffes de graminées. Cependant, dans les régions où affleurent les « Capas rojas » ou des marnes, les déchirures dans la couverture gazonnée peuvent se produire sur les pentes de plus de 15° à la suite d'arrachements favorisés par le surpâturage, et des loupes de solifluction bossèlent les versants. L'évolution devient très différente dès que le sol est à nu ; le gel joue avec beaucoup plus d'efficacité. Mais alors le domaine de la puna laisse place à l'étage de la haute montagne andine.

B) LES MARQUES DU QUATERNAIRE SUR LES PLATEAUX A L'EST DU MANTARO ET AU SW DE HUANCAYO

23L'horizontalité d'ensemble des plateaux du Mantaro est liée, on le sait, à la « surface de la puna ». Cependant, dans le détail, le relief se compose des croupes parfois accidentées d'escarpements rocheux, de longs versants se raccordant à des vallons secs ou à des cuvettes occupées par des tourbières. Des retouches ont été apportées au modelé par l'action karstique lorsque les calcaires affleurent, mais partout dans les paysages se lisent les héritages de périodes plus froides et humides au cours desquelles la gélivation était active et les glaciers couvraient une partie du relief.

1) Les formes karstiques

24L'extension des calcaires du Trias, du Jurassique ou du Crétacé moyen, en couches plus ou moins épaisses entre des séries schisteuses, gréseuses ou des marnes, a permis l'aménagement de formes de dissolution à la fois nombreuses, variées mais peu profondes et d'une ampleur limitée.

25La structure plissée est un élément à la fois favorable à l'élaboration d'un modelé karstique de détail mais aussi limitatif. Elle présente des conditions favorables à la dissolution dans un fossé ou un synclinal dont la base repose sur des calcaires encadrés de marnes non solubles qui peuvent affleurer largement dans un bassin de réception où les calcaires sont peu représentés. Ainsi le bassin de Nahuinpuquio, au Sud de Huancayo, est un synclinal faillé dont le fond est constitué par une dalle calcaire flanquée de versants marneux et schisteux. La dissolution n'est pas à l'origine de la dépression mais elle contribue à l'approfondir en taraudant la dalle. Sur le causse de Juni, à l'Est de la Oroya, de larges cuvettes dont les bordures sont couvertes par des produits de gélivation descendus des versants, sont situées de 100 à 200 m en contrebas des croupes. Le plancher des cuvettes est creusé de dolines en entonnoirs de 10 à 15 m de diamètre, qui sont tapissées d'argiles rouges de dissolution (kaolinite et illites ; analyses faites au Laboratoire de géologie de Nancy et au Centre de recherches géochimiques de Nancy). Entre les dolines, des ruisseaux décrivent quelques méandres sur le fond plat marécageux, avant de se perdre dans des avens, plus ou moins obturés par des limons argileux. La topographie de poljé structuraux à dolines ne se trouve que sur les bordures des plateaux à proximité, soit de la profonde vallée du Mantaro, soit du rebord du causse dominant les schistes du Paléozoïque. Un bel exemple du poljé à doline se remarque sur la route de Tarma à Jauja, à 4100 m. L'action karstique a élargi une dépression structurale (synclinal faillé) et a entraîné la formation de dolines au fond de la dalle calcaire. Cependant, l'accumulation des limons argileux de dissolution a favorisé le colmatage d'une partie des fissures tandis que l'ennoyage de la base des versants par les dépôts de pente périglaciaire limite les possibilités de dissolution karstique latérale.

26Dans un domaine structural différent de celui des plateaux du Mantaro, dans le secteur des chaînons de la Cordillère occidentale, des ouvalas et de grandes dolines creusent les calcaires redressés du Crétacé moyen qui affleurent entre les grès du Crétacé inférieur et les « Capas rojas » ou les laves du Tertiaire. La structure vigoureusement plissée favorise une karstification qui n'est que « secondaire » comme au NNW du lac Chunchun, sous le col de la Viuda et au Sud de la Cordillère Puyanca. En bordure des lacs installés dans d'anciens ombilics glaciaires creusés dans des calcaires du Crétacé moyen, on remarque que les bancs sont ciselés par la dissolution en saison des pluies, mais qu'ils se désagrègent par gélivation pendant la saison sèche, la roche restant imbibée d'eau. L'existence de lacs dans des calcaires reposant sur des grès montre la faiblesse de la circulation karstique profonde ; ces lacs sont suspendus au-dessus de vallées dont ils sont séparés par des verrous rocheux. Cependant les actions conjointes de la dissolution et du gel s'exerçant à des saisons différentes, facilitent l'élaboration d'aplanissements locaux en bordures des lacs installés dans des calcaires (lac Calancayo sous le col de la Viuda).

27Sur les croupes, les bancs calcaires sont quadrillés de diaclases qui servent des plans d'attaque à la dissolution superficielle ; les blocs de calcaire se réduisent en volume en conservant leurs formes. Les fissures, en s'élargissant, se remplissent dans le bas d'une terre brune, acide. Dans le haut du bloc les cannelures verticales des lapiés sont séparés par des crêtes vives de 3 à 4 cm. Dans les calcaires massifs, surtout ceux du Trias et du Jurassique, les sillons verticaux indiquent une dissolution liée au ruissellement par les eaux de fonte des neiges qui, « en saison sèche », saupoudrent les reliefs après les périodes de mauvais temps. Les surfaces rocheuses couvertes de lichens apparaissent, une fois les lichens et algues brossés, creusées de petites encoches d'un à deux millimètres, produites probablement par les acides émis par les lichens. Au niveau de la poche de terre, dans les anfractuosités de la roche, de petites entailles sont le résultat d'une dissolution s'exerçant au contact de la zone imprégnée d'humidité pendant la saison des pluies.

28Au-dessus de Nahuinpuquio, vers 3700-3800 m, de belles vasques creusent une dalle de calcaire pur et résistant, l'attaque des parois s'effectuant en bordure de la flaque d'eau.

29Des dolines dissymétriques taraudent le flanc des plis calcaires. Sur les pentes occidentales le creusement karstique est facilité par le maintien des plaques de neige qui fondent plus lentement sur le versant qui n'est pas exposé aux rayons du soleil matinal. Au facteur structural s'ajoute le rôle de l'exposition.

30Lorsque des tourbières reposent directement sur des calcaires, ceux-ci sont creusés par de microformes de dissolution, protégées de la gélifraction par le manteau tourbeux.

31Dans ce milieu tropical froid, il peut y avoir un apparent antagonisme entre la dissolution (activée par les eaux froides, aux températures comprises entre 2 et 7", qui proviennent des orages ou de la fonte des neiges et des glaces, et sont riches en C02) et la gélivation superficielle. Mais le gel, en déterminant la fragmentation des calcaires en petits éclats, accroît la surface soumise à l'attaque des eaux de ruissellement et aide ainsi à la dissolution des calcaires. Il y a donc une action complémentaire de la gélifraction et de la dissolution, qui se marque de façon différente si les calcaires sont gélifs mais peu sensibles à la dissolution (calcaires marneux) ou au contraire s'ils résistent assez bien au gel mais se dissolvent plus facilement (certains calcaires coraliens).

32Il semble que les eaux froides de ruissellement, parcourant les pentes calcaires, se saturent assez vite. Ceci explique que l'on remarque une importante dissolution superficielle mais pas d'action karstique à l'intérieur des volumes calcaires où les eaux, saturées, circulent le long des joints, des diaclases ou des lignes de fractures mais sans les élargir par dissolution. Des galeries creusées à travers les séries calcaires de la Cordillère de Puyanca ne montrent pas de circulation karstique, les seules venues d'eau étant liées à des failles. Cette absence d'hydrographie souterraine importante dans les séries calcaires placées en position culminante dans le relief peut être mise également en rapport avec la relative jeunesse du soulèvement andin.

33En revanche, les eaux, chargées de calcaires, qui circulent dans les volumes rocheux en empruntant les réseaux de diaclases et les secteurs fracturés, déposent leurs carbonates lorsqu'elles affleurent dans le fond des vallées, dans une atmosphère plus chaude que celle des plateaux, mais aussi lorsque ce passage d'une circulation souterraine à une circulation à l'air libre s'accompagne d'un changement de pression. Ainsi s'explique, pour une part, l'importance des tufs calcaires et travertins dans les vallées profondément creusées dans les plateaux comme celle du Mantaro en aval de la Oroya.

2) Les formes liées aux anciens processus périglaciaires

34Les formes de versants périglaciaires sont différentes selon la pente, son exposition et le matériel rocheux.

35Entre le fond des grands vallons secs et le sommet des croupes, le type de versant périglaciaire le plus répandu est formé, en haut d'un petit ressaut rocheux, grès ou banc calcaire, ou d'une surface rocheuse convexe, raclée, puis d'un long talus progressivement concave passant vers le bas à une pente bosselée ou à un cône de remblaiement très étalé. Au pied des rochers, des fragments aplatis sont disposés en formation ouverte, pratiquement sans matrice et orientés dans le sens de la pente ; parfois on peut observer en coupe dans le dépôt l'alternance de lits gravillonnaires et de lits plus sableux (grèzes). Au bas de la pente, le pourcentage des limons et des argiles augmente et peut constituer l'essentiel de la formation quand la pente n'est plus que de quelques degrés (inférieure à 5°).

36On a ainsi un haut de versant rocheux, nettoyé, passant à des éboulis, puis à une grèze, la partie inférieure de la pente pouvant constituer « une presle », mise en place par la solifluction, où l'on remarque des festons, des coulées de pierrailles et quelques fragments rocheux disposés sans ordre et sans classement. Au-dessus de ces formations, héritées des périodes froides du Quaternaire, reposent des sols d'altération postglaciaire ou des rendzines sur lesquels pousse la végétation de la puna. Ce type de pente se voit à la lisière orientale de la pampa de Junin, dans la vallée de Tilarnioc et dans les vallées accidentant le causse de Juni, entre 4000 et 4400 m.

37En l'absence de modification du niveau de base local, le profil d'équilibre de ces versants a pu se maintenir pendant la plus grande partie du Quaternaire, les différentes périodes plus froides et humides ne faisant que retoucher légèrement un matériel qui s'altérait au cours des interglaciaires. Ainsi au Nord de Tambo del Sol, dans le bas d'un vallon de remblaiement périglaciaire, une coupe effectuée dans la formation sur une profondeur de 1,50 m montre une argile d'altération cryoturbée, emballant des fragments de grès, qui est recouverte par des épandages périglaciaires, aux éclats rocheux frais, étalés sur le cône par le ruissellement. L'analyse de la matrice rouge cryoturbée révèle une forte altération : les rares sables qui subsistent sont des quartz venant des grès, mais ils sont peu nombreux. Un peu moins de 50 % de la matrice se compose de particules inférieures à 50 microns et 35 % ont la dimension des argiles. L'analyse chimique de la fraction argileuse faite au Centre de recherches géochimiques de Nancy indique de l'illite abondante, de la kaolinite, du quartz, peut-être de la sidérose et de l'hématite. Le pourcentage de Fe2O3 est de 9 %. Ce dépôt qui se trouve à plus de 4000 m, est fortement rubéfié ; il prouve l'existence de fortes altérations au cours d'interglaciaires ; il montre également l'action de la solifluction dans ce matériel argileux qui n'a été que retouché faiblement en surface par des épandages périglaciaires d'une période froide suivante dont l'héritage se compose d'une couche de petits fragments rocheux, disposés à plat sur la pente, et actuellement recouverte par un mince horizon humique.

38Lorsque le relief des plateaux était suffisant pour que les croupes sommitales soient couvertes d'une lentille de glace comme au « nœud de Pasco », et, très localement sur les « hauteurs du Mantaro », à plus de 4300 m, les dépôts de pente périglaciaires sont tronqués latéralement et pavés en surface par des cailloutis proglaciaires étalés par les eaux de fonte au moment de la phase de retrait des glaciers. Les formations cryonivales des versants sont alors recoupées latéralement et étalées par des torrents issus du glacier. Un bel exemple de juxtaposition de ces formes périglaciaires puis proglaciaires est fourni par le grand cône très aplati dont la tête s'encastre dans le « nœud de Pasco » et qui s'ouvre en aval sur la « pampa de Juni », à proximité de la station de Shelby.

39Les dépôts de pente hérités des phases climatiques du Quaternaire dépendent étroitement, en ce qui concerne leur physionomie, des séries géologiques ayant subi l'attaque du gel.

  • Au pied des barres gréseuses, de celles du Crétacé inférieur surtout, les éboulis, peu abondants, sont anguleux, en pente raide, disposés en formation ouverte, sans matrice argilo-limoneuse. Les sables issus de la désagrégation de la roche sont écaillés par le gel, mais à leur surface on remarque souvent des fragments du ciment siliceux du grès. L'altération au cours des interglaciaires ou du postglaciaire a été nulle et la cimentation par les carbonates est absente. Le développement du talus est fonction de la surface rocheuse soumise à la gélifraction et de sa pente, et du degré de fissuration de la roche. Des grès très cimentés, peu poreux, affleurant en pente forte, n'ont pratiquement pas fourni de débris au cours des périodes froides. Il y a donc, à l'échelle du Quaternaire, une bonne conservation des reliefs gréseux par rapport aux volumes plus gélifs.
  • Les marnes et les schistes du Lias qui affleurent sur les plateaux de Juni donnent des versants surbaissés, sans corniche sommitale, qui sont revêtus d'une épaisse couverture argilo-limoneuse où il est difficile de déceler la succession des épisodes climatiques. Au cours des périodes froides et humides, ces roches devaient former des champs de boue, labourés par les pipkrakes et parcourus par le ruissellement diffus.
  • Les « grèzes » sont fréquentes au pied des reliefs calcaires ; les fragments qui les composent sont de petites tailles, aplatis, écaillés par le gel ; ils sont disposés à plat. Ces formations périglaciaires sont généralement litées et présentent l'alternance de lits de gravillons et de lits sableux. Elles peuvent avoir une grande épaisseur en contrebas des séries de calcaires marneux et passent à l'amont du versant à des éboulis ordonnés.

40En revanche, les calcaires coraliens du Trias et ceux de la base du Jurassique moyen sont peu gélifs et n'ont fourni que très peu de débris, en dehors de quelques grands blocs éboulés au pied des parois ; ils paraissent avoir été plus sensibles à la gélifraction au cours de la période froide la plus ancienne qu'au cours des périodes froides plus récentes.

41Certains dépôts de pente périglaciaires ont été cimentés par des carbonates ; les uns sont couverts d'un manteau d'altération postglaciaire, d'autres affleurent immédiatement sous un horizon gris, humique, de quelques centimètres d'épaisseur, le ruissellement ayant pu déblayer les éléments s'altérant à la surface du versant au fur et à mesure de leur élaboration.

42Dans la vallée de Tilarnioc, à 3900 m, sur une pente exposée à l'Ouest, le versant long de 400 à 500 m se redresse vers le haut et est couronné par un banc calcaire. Il a un profil régulièrement concave. Une coupe faite au bas de la pente, dans un secteur où elle n'est plus que de 4 à 6°, dans les formations colluviales et les sols, montre :

  • un horizon A, traversé par le lacis des racines des plantes de la puna ;
  • un horizon B’, jaune, assez sableux, décoloré, mince, épais d'une douzaine de centimètres ;
  • un horizon B”, orange-rouge, puissant d'une trentaine de centimètres ; il contient plus de 20 % de particules argileuses (kaolinite, illite en abondance, très petits cristaux de quartz et hématite, 6,38 % de Fe, O3 ; la séparation de la fraction argileuse et l'analyse chimique ont été faites au Centre de recherches géochimiques de Nancy) ;
  • un horizon C, où des petites plaquettes calcaires et des éclats gréseux, lités, sont disposés à plat sur la pente. L'épaisseur maximale de fragments est de 4 cm. Les calcaires sont à la fois taraudés par la dissolution et bosselés de cupules de calcite brune translucide. Entre les plaquettes rocheuses, de petits manchons calcaires, dans l'axe desquels on remarque l'existence d'anciennes racines, sont les témoins du dépôt des carbonates autour des racines, prouvant ainsi l'existence d'une végétation plongeant assez profondément son appareil radiculaire au cours de la période de réchauffement et d'altération qui a suivi la mise en place du dépôt périglaciaire.

43Cette coupe est très semblable à celle décrite sur les plateaux au SW de Huancayo à 4100 m (voir « Sols et climat »). Si les pourcentages de la fraction argileuse sont différents, il est possible que l'écart noté soit dû à une défloculation moins complète des argiles dans l'échantillon analysé à Nancy.

44A titre provisoire, et en attendant de déterminer avec plus de précision les modalités des changements climatiques dans les Andes centrales au cours du Quaternaire, l'observation de ce profil suggère plusieurs remarques :

45La mise en place du dépôt périglaciaire, aux petits éléments rocheux disposés à plat dans le sens de la pente, était liée à des processus morphogénétiques dépendant d'un système climatique plus froid et humide que l'actuel, la région devant être dépourvue d'une ouverture végétale continue. Au cours de la dernière période froide du Quaternaire récent sur ces plateaux dont l'altitude est inférieure à 4300 m, les glaciers ne s'étaient pas installés, mais le gel s'exerçait sur un relief dénudé. Le froid n'était pas suffisant pour que le sol soit gelé en profondeur ; seule agissait la gélifraction superficielle. La dimension réduite des éléments rocheux, détachés des calcaires et des bancs de grès affleurant dans le haut du versant, est probablement en rapport avec un gel peu intense. On verra plus loin que, sur un même versant, les dépôts de pente de la première période froide sont plus grossiers que ceux des périodes froides suivantes, ce qui traduit une diminution de la vigueur du gel et de la profondeur de sa pénétration dans le sol. L'humidité, plus importante pendant les périodes froides, favorisait la gélivation superficielle tout en limitant la pénétration de l'onde de gel. Si, dans le haut du versant, à l'aplomb des têtes rocheuses, des talus d'éboulis se mettaient en place par gravité, sur la pente aval, plus faible, la descente des fragments rocheux s'effectuait par glissement mais davantage encore par le ruissellement superficiel. Les pipkrakes contribuaient également au déplacement vers le bas de petits éléments comme on peut l'observer sur les champs de boue au-dessus de 4800 m. Le solifluction n'intervenait que lorsque la concentration de matrice fine argilo-limoneuse était suffisante, c'est-à-dire au bas des versants où s'accumulaient la fraction argileuse, issue du lessivage des éléments fins sur la pente, et les eaux ruissellées du versant. Mais la juxtaposition, sur un même profil, de formes cryoturbées, à festons, caractérisant une « presle » et d'un pavage caillouteux superficiel, comme dans la coupe de Tambo del Sol, montre la succession d'une phase plus humide et d'une phase caractérisée par un ruissellement étalant des petits fragments rocheux qui régularisait le profil longitudinal du bas de versant.

46Le réchauffement post-glaciaire a été particulièrement marqué. Il s'est accompagné de la mise en place d'une couverture végétale épaisse, possédant des racines profondes qui puisaient l'eau filtrant à la base des dépôts colluviaux pendant la saison sèche ; des manchons calcaires se fixaient alors autour des racines. Ce réchauffement accompagné du retour à un balancement saisonnier caractérisé par une saison sèche et une saison des pluies, se signale également par des altérations pédologiques poussées jusqu'à la formation d'argiles, illites mais aussi kaolinites, dont l'origine pédologique ne peut pas être mise en doute dans un secteur où les minéralisations et les altérations hydrothermales font défaut et où les argiles « géologiques » sont absentes.

3) Les marques laissées par les glaciations sur les plateaux

47L'action glaciaire n'a pas eu la même intensité au cours des périodes froides quaternaires sur les plateaux situés en contrebas des massifs paléozoïques des Andes orientales et sur ceux, plus secs, qui encadrent le Mantaro et où les sommets élevés sont absents.

a) LE MODELÉ GLACIAIRE QUATERNAIRE DES PLATEAUX PALÉOZOÏQUES ET DE LEUR COUVERTURE MÉSOZOÏQUE À L'EST DE HUANCAYO ET DE JUNIN.

48Les traces des dernières crues glaciaires (g”) sont partout présentes dans le paysage : ombilics, barres rocheuses polies par le passage des glaciers, placages morainiques et, en descendant les vallées des affluents du Mantaro, arcs successifs des moraines terminales de poussée précédées en aval par les dépôts proglaciaires. Des formations morainiques et fluvioglaciaires plus anciennes, conservées généralement grâce à des encroûtements, permettent d'établir la chronologie des phases climatiques quaternaires dans ces hautes régions.

49Au Nord de la cordillère du Huaytapallana, à proximité du col qu'emprunte la route de Concepcion à Comas, s'étalent, de part et d'autre d'un seuil de diffluence glaciaire, des cuvettes très évasées et des cirques peu encaissés.

50Sur le versant oriental, les cuvettes sont modelées dans un granite gris à grains fins. Leur fond est remblayé par des moraines de fond ultérieurement lavées ainsi que par des tourbières et des lacs. Elles se raccordent entre elles par des gorges tranchant la roche en place. A partir de 4500 m, des cirques en fauteuil, ouverts, mordent les volumes granitiques. Sous les ombilics, à 4100-4200 m, s'étend une plaine proglaciaire fermée à l'aval par une barre rocheuse coupée par la rivière qui s'engage dans une vallée en V. La roche en place n'est pas altérée mais le granité est découpé en grands blocs rectangulaires à l'échelle du mètre. En lame mince les quartz sont à extinction roulante et les feldspaths fissurés. Les cailloux des moraines s'arrondissent rapidement par désagrégation granulaire, active sur les angles. Ainsi dans la cuvette proglaciaire, les galets ont un émoussé qui apparaît exceptionnellement élevé (l'indice d'émoussé médian d'un lot de 50 galets d'une longueur comprise entre 6 et 8 cm est de 350) si l'on tient compte que la distance maximale du transport ne dépasse pas 6 km. La matrice est arénacée ; les grains de quartz et les feldspaths sont frais, non usés mais cassés par le gel qui met à profit les fissures des cristaux. Les limons et les argiles font défaut. Le matériel est très frais, aucun élément altéré qui pourrait dater d'une phase ultérieure n'a été remarqué. La dernière crue glaciaire, en nettoyant peut-être des moraines plus anciennes, n'a laissé subsister que les débris qu'elle a arrachés à la roche en place.

51De l'autre côté du col, un entonnoir de réception très évasé constitue la tête d'un torrent qui dévale vers le bassin de Huancayo. Il a 3 km de diamètre et les versants rectilignes ont une pente de l'ordre d'une dizaine de degrés. Postérieurement à l'englacement, le ruissellement nival a modelé ces longues pentes dans des « Capas rojas carbonifères » où les cendres rhyolitiques sont bien représentées. Ce large entonnoir devait bénéficier d'une suralimentation neigeuse, soufflée par les vents d'Est sur le plateau ; par suite d'une exposition à l'Ouest, favorable à un dégel plus lent et à une fonte progressive permettant une bonne imbibition des sols, ce glacier a dû se maintenir plus longtemps que celui de l'autre versant. En aval, le torrent a creusé une gorge dominée par des versants qui conservent d'importants placages morainiques, très argileux et solifluant sur une pente de 20° au-dessus du village de Chichi. A proximité du village, un lambeau de moraine latérale signale la descente des glaciers du Quaternaire récent (g”) jusqu'à 3750 m.

52Au Sud de la cordillère, au col de Huaytapallana, entre 4500 et 4300 m, un cirque très évasé est creusé dans les séries schisteuses et les cendres rhyolitiques paléozoïques. Les moraines y sont fraîches et non lavées. A l'aval, ce cirque s'ouvre dans une vallée où affleurent des phyllades et des rhyolites. Les versants sont très redressés, accidentés d'escarpements vers le haut ; ils offrent des pentes de 40 à 45°. Les bancs plus résistants forment des chevrons séparés par des couloirs en Y colonisés par 1' « ichu ». La gélivation est actuellement peu active. Les talus d'éboulis, mis en place après la fonte du glacier, sont couverts par la steppe herbeuse. Dans le fond de la vallée, les gros blocs morainiques ne peuvent plus être déplacés par le torrent qui cascade entre les rochers. A Acopalca, à la confluence de trois vallons, des blocs erratiques ont été nettoyés de leur matrice par le ruissellement torrentiel.

53Au maximum des crues glaciaires du Quaternaire ancien (g’”) et du Quaternaire récent (g” b), les glaciers situés en contrebas de la Cordillère de Huaytapallana, qui porte encore des « neiges éternelles », remplissaient les vallées et se rejoignaient au-dessus des interfluves pour former un grand glacier de piémont (des blocs morainiques, débarrassés de leur matrice par le ruissellement sont perchés sur les croupes séparant les vallées), et en aval, des langues de glace descendaient dans le fond des vallées jusqu'à 3700-3800 m.

54Dans le matériel laissé par les glaciers, il faut distinguer les moraines et les dépôts fluvioglaciaires récents, non altérés ou légèrement oxydés, et non consolidés, et des dépôts plus anciens, jaunis qui forment des brèches et des conglomérats. Sur le plateau, au Nord de Chichi, à 4100 m, des moraines (g’”), épaisses d'une centaine de mètres, sont consolidées par des agrégats argileux et un peu de calcite. Elles dominent les moraines latérales, plus récentes et minces, qui couvrent les versants en contrebas. Au-dessus de l'hacienda d'Acopalca, installée à une confluence de vallées, un dépôt jaunâtre d'une cinquantaine de mètres de puissance a sa base léchée par le torrent. Le dépôt consolidé en brèche présente l'alternance de lits de galets, lavés, conglomératiques et de formations de moraines de fond, aux cailloux anguleux, hétérométriques, emballés dans une matrice argilo-limoneuse ; un peu de calcite cimente efficacement l'ensemble, compact, qui forme une paroi verticale au-dessus du torrent.

55L'observation des dépôts glaciaires dans les vallées et sur les croupes situées entre le Huaytapallana et le bassin de Huancayo montre la succession des crues glaciaires du Quaternaire.

  1. Une première glaciation (g’”) a recouvert les plateaux et accumulé dans les vallées les produits de lavage des moraines qui engorgent encore la confluence d'Acopalca. On remarque à la base les traces d'un épisode plus froid, ayant laissé la moraine de fond et d'un épisode de lavage dans lequel s'intercalent des passées morainiques. L'accumulation est importante ce qui indique probablement la longue durée de cette ancienne période froide. La plupart des dépôts qui n'ont pas été consolidés, ont été ultérieurement déblayés. Il faut noter qu'au moment de l'installation de ces glaciers, les vallées descendant vers Huancayo devaient avoir à peu près leur encaissement actuel ; en effet, les dépôts d'Acopalca descendent jusqu'au talweg actuel.
  2. Les crues glaciaires plus récentes ont donné naissance à des langues glaciaires. On peut distinguer plusieurs phases. Au cours d'une première phase (g” b) les glaciers sont coalescents et couvrent la partie supérieure des plateaux situés en contrebas du Huaytapallana et une langue glaciaire descend en dessous de Chichi. Les phases glaciaires suivantes (g” a) donnent naissance à des glaciers qui s'écoulent dans les vallées. Puis une reprise du froid (g’), proche de l'Actuel, a réaménagé le cirque glaciaire du col du Huaytapallana, a poussé des moraines frontales arquées au pied de la cordillère et a modelé enfin le système d'ombilics évasés, très frais, situé à proximité du col traversé par la route de Concepción à Comas.

56A l'Est de la « pampa de Junin » la même chronologie glaciaire se retrouve, accompagnée d'un même style d'englacement.

57Le relief, on le sait, est en grande partie conditionné par la structure. Les barres rocheuses indiquent la présence de masses résistances, les calcaires massifs du Trias donnent des crêts vigoureux tandis que les vallées sont creusées dans les déchirures de la couverture mésozoïque et au cœur d'anticlinaux évidés dans les marnes du Lias. Les vallées passent d'un axe structural à un autre grâce à des ensellements ou des décrochements. Dans ce paysage où les différences d'altitude ne dépassent pas quelques centaines de mètres mais sont supérieures à 4000 m, l'action glaciaire, partout présente, n'a fait qu'apporter des retouches dans le modelé, soulignant l'inégale résistance des couches et laissant des dépôts dans les vallées et les cuvettes.

58Les dépôts de la première période froide observées (g’”) forment un plateau, large de plusieurs kilomètres, qui domine de 80 m environ les plaines proglaciaires et fluvioglaciaires entre Ninicaca et Lulicocha. A sa base le plateau repose sur une moraine de fond au matériel hétérométrique, assez anguleux, emballé dans une matrice jaune sablo-limoneuse, comportant peu d'argiles. Dans le dépôt, quelques lentilles sableuses indiquent une circulation sous-glaciaire, mais elles ne se trouvent que dans la partie supérieure de la moraine. Le haut du dépôt est constitué par un matériel fluvioglaciaire, transporté et lavé par les eaux de fonte d'un glacier en retrait. L'ensemble de la formation, cimenté par la calcite, forme une brèche très résistante. Des cristaux transparents de calcite secondaire s'accrochent aux parois des vacuoles. En lame mince on voit que les carbonates ont cristallisé en très petits cristaux non orientés, emballant les grains de quartz, les particules limoneuses ainsi que les agrégats argileux. Dans les lentilles sableuses, l'encroûtement souligne les lits : une mince pellicule de calcite sépare deux séries de granulométrie différente. Les couches limoneuses sont plus médiocrement consolidées. Les galets calcaires ne paraissent pas avoir subi d'actions de dissolution postérieurement à leur dépôt. Aucune altération n'a suivi l'encroûtement qui paraît avoir bloqué l'évolution chimique. Aucune nappe de tuf ne drape l'entaille faite par la vallée creusée après la fin de cette longue période froide et humide ancienne (figure 16).

59L'épaisseur des dépôts de cette « première » période froide est remarquable. Les glaciers ont remué sur les plateaux un matériel trituré et préparé au cours d'une période antérieure où le climat était différent, probablement plus chaud car des argiles s'observent dans les moraines. La coupe montre, comme à Acopalca, une première phase marquée par la mise en place d'une moraine de fond qui a été suivie d'une longue phase de lavage et de remaniement des dépôts morainiques. Dans les dépôts proglaciaires et fluvioglaciaires, des passées de moraines non lavées, qui se terminent en biseau en aval, signalent des avancées temporaires du glacier.

60La région entre Lulicocha et Carhuacocha est parsemée de dépôts qui permettent de suivre la succession des phases glaciaires du Quaternaire récent (g” a et g” b).

61Au lac de Carhuacocha, à la diffluence des eaux s'écoulant les unes vers la pampa de Junin, les autres vers le rio Paucartambo, on remarque une moraine de fond (g” b), non lavée, légèrement altérée ; les galets sont ferruginisés et les sables sont oxydés. Cette moraine est recouverte par un dépôt varvé, de 3 à 5 m de puissance. Des lits sablo-limoneux gris et blancs alternent régulièrement avec des lits tourbeux sombres. Chaque banc a de 5 à 10 cm de puissance. Une analyse pollinique des tourbes n'a pas donné de résultats ; il y aurait des graminées, mais la palynologie andine reste à faire. L'alternance des lits tourbeux et sableux implique une sédimentation rythmée comportant des phases humides et marécageuses et des phases marquées par des apports de ruissellement. Le dépôt varvé a été poussé (d'où la formation de « pseudo-failles ») par un glacier plus récent (g” a) dont les moraines recouvrent les vallonnements au-dessus du fond de la dépression, actuellement occupé par un lac.

Fig. 16 (ci-contre). — Croquis morphologique, d'après photographie aérienne, des systèmes glaciaires et fluvioglaciaires de Lulicocha.
a) barres rocheuses ; b) roches moutonnées ; c) dépôts fluvioglaciaires, souvent marécageux ; d) talus d'éboulis.
(1) talus d'éboulis datant de la dernière phase froide quaternaire ; (2a) et (2b) moraines frontales et latérales du Quaternaire récent ; (3) tillites consolidées datant de la première époque froide (glaciation Mantaro) et formant un plateau aux rebords raides au-dessus des plaines d'épandages fluvioglaciaires du Quaternaire récent,

62Ainsi au lac de Carhuacocha, entre 4250 à 4300 m, la succession des dépôts montre la présence d'une moraine de fond, puis d'une sédimentation lacustre après la disparition du glacier et enfin une poussée glaciaire plus récente.

63En aval du lac de Lulicocha, à quelques kilomètres à l'Ouest de Carhuacocha, les dépôts sous-glaciaires d'une moraine de fond aux galets oxydés (g” b), sont surmontés par une moraine de poussée qui décrit un arc très frais (g” a), fermant le lac de Lulicocha. Au-dessus, sur les versants dominant le lac, une reprise glaciaire récente a nettoyé les débris couvrant les pentes où l'on voit les traces du poli glaciaire (figure 16).

64A l'Ouest, en direction de la pampa de Junin, s'étale une plaine proglaciaire de 300 m de largeur ; sur son plancher horizontal la rivière décrit des méandres encaissés d'un mètre environ. En surface le matériel est formé de galets émoussés aux angles (la médiane de l'émoussé, pour un lot de 30 galets de grès, s'établit entre 250 et 260) ; le pénécentile est de 15 cm. Quelques lentilles sableuses s'intercalent dans les cailloutis, mais les limons fins ont été nettoyés. En aval cette plaine s'ouvre sur la « pampa de Junin ».

65La succession des arcs morainiques, suivis en aval de plaines de lavage, s'observe dans les principales vallées débouchant à l'Est de la pampa de Junin. Ainsi entre le lac de Carhuacayan et la pampa on remarque trois moraines frontales arquées, signalant trois poussées glaciaires à l'intérieur d'une même période froide ; la moraine la plus externe, qui est la plus ancienne, est également de ce fait la plus démantelée.

b) LE MODELE GLACIAIRE DES « HAUTEURS DU MANTARO » (causse de Juni, plateaux à l'Ouest et au SW de Huancayo et plateaux de Junin au Mantaro).

66Sur ces plateaux, creusés de profondes vallées et situés à l'écart des massifs et des grandes cordillères, les glaciers du Quaternaire récent n'ont pas laissé de traces importantes. L'altitude de ces causses est inférieure à 4400 m. Les périodes froides se sont davantage marquées par la gélivation sur les pentes que par l'installation de glaciers. Les glaciers n'étaient pas absents, mais lorsqu'ils se formaient, ils constituaient des manteaux de glace, probablement minces et peu mobiles, et ils protégeaient les reliefs plus qu'ils ne les érodaient, se contentant de remanier localement les dépôts colluviaux élaborés au cours des périodes précédentes. On trouve ainsi des plaques de moraines de fond, aux fragments peu usés (la médiane de l'émoussé d'un lot de galets de grès s'établit vers 150), emballés dans une matrice argilo-limoneuse rougeâtre. Les glaciations les plus récentes ne semblent pas avoir affecté les plateaux dont l'altitude est inférieure à 4200 m et qui sont dépourvus de reliefs culminants proches. Au-dessus de cette altitude, les flancs de quelques vallonnements sont revêtus d'une mince pellicule morainique, parfois reprise par la solifluction et le ruissellement, montrant des galets disposés à plat sur la pente. Nulle part on ne remarque de grands appareils morainiques datant du Quaternaire récent analogues à ceux des plateaux situés au pied des cordillères.

67En revanche, les témoignages de la plus ancienne glaciation qui remonte au Quaternaire ancien sont plus importants. Ainsi la vallée du Tilarnioc est partiellement entaillée dans une tillite consolidée en brèche et en conglomérat. Dans la coupe faite par la vallée qui constitue une paroi verticale, on voit, à la base un matériel de moraine de fond, anguleux, emballé dans une matrice argileuse durcie par la précipitation des carbonates. Il passe, vers le haut à un dépôt mieux lavé, à lentilles sableuses et gravillonnaires, qui est également bétonné. Cette formation qui présente la même succession, déjà notée près de Lulicocha et d'Acopalca, a une soixantaine de mètres d'épaisseur. Elle est fossilisée à sa base par des dépôts de pente périglaciaires du Quaternaire récent, issus de l'attaque par la gélifraction de la tillite ancienne ; ils sont peu consolidés mais fixés par la végétation de la puna. L'entaille faite dans les moraines et les formations fluvioglaciaires du Quaternaire ancien par la rivière de Tilarnioc est drapée, sur le flanc est de la vallée, par des tufs calcaires.

68Ainsi ce vallon a été au cours de la première grande crise froide du Quaternaire remblayé par une moraine, déposée par un glacier transportant le matériel détritique du plateau voisin dans la vallée. Les fragments rocheux de la tillite montrent des calcaires jurassiques et des grès crétacés, séries qui affleurent sur les croupes proches de la vallée du Tilarnioc. D'importantes nappes fluvioglaciaires et proglaciaires recouvrent la moraine et datent d'une phase moins froide et peut-être plus humide.

69Pendant le long interglaciaire qui suivit, ces dépôts ont été entaillés par le torrent, leur consolidation se faisant peut-être au fur et à mesure de l'enfoncement du talweg.

70Les dernières périodes froides du Quaternaire récent (g” a) se marquent par la mise en place de dépôts de pente assez peu développés, issus de l'attaque par le gel du matériel résistant de l'ancienne moraine. Mais il faut constater que la tillite est peu gélive, bien moins que les séries de calcaires dolomitiques et marneux du Mésozoïque qui affleurent à proximité et qui ont fourni au cours des mêmes périodes froides un important matériel détritique de gélivation.

C) LES MARQUES QUATERNAIRES SUR LES PLATEAUX A L'OUEST DU MANTARO ET DE LA OROYA

71Les paysages des hautes régions situées au Nord de la vallée de Yauli et à l'Ouest du Mantaro sont variés. La dalle des ignimbrites de Huayllay est modelée en tours sur ses bordures ; des dômes calcaires émergent des « Capas rojas » où les bancs de calcaires et les conglomérats forment des ressauts dans une topographie molle ; les cendres et les laves volcaniques néogènes donnent des tons bariolés aux croupes qui, au-dessus de 4600 m, ne sont plus qu'imparfaitement couvertes par la végétation herbeuse de la « puna ». Dans cet étage les versants sont fréquemment bosselés par la solifluction et les séries argileuses sont ravinées. De larges vallées aux flancs doux, marquées de replats au-dessus de fonds tourbeux, ont été creusées dans les couches « tendres ». A proximité du pied des parois de la Cordillère occidentale, des langues de glace sortant des créneaux de la montagne, ont évidé des cuvettes allongées que remplissent des lacs. En relief au-dessus du moutonnement de la puna, les « massifs intrusifs » tertiaires comme celui du Mishipanahui ou de Carhuacayan, forment des masses sombres en haut desquelles s'accrochent encore de petits glaciers (Mishipanahui, 5200 m).

72La lumière très pure de l'altitude pendant la saison sèche, la gamme des couleurs des affleurements, les teintes prises par les lacs dont les eaux pures s'irisent différemment selon l'éclairage, l'immensité des paysages silencieux, déserts à l'exception d'un troupeau de moutons gardés par un pâtre indien ou d'un camion transportant le minerai arraché aux mines creusées en bordure des intrusions, en font l'une des régions les plus originales des Andes péruviennes ; l'une des plus attachantes aussi, sans monotonie, sans tristesse mais assez tragique dans sa grandeur désolée. Pendant l'hivernage, quand le brouillard s'accroche au ras d'un sol détrempé et glissant, quelques furtifs jeux de lumière font pénétrer dans l'intimité de ce milieu qui baigne la mythologie andine, mais où l'on peut étudier, dans la beauté des paysages, la succession des épisodes climatiques du Quaternaire qui ont laissé leurs marques dans le modelé.

1) La région de Huayllay à Alpamarca

73Pendant la période de la plus grande crue glaciaire du Quaternaire récent (g” b), la région était recouverte par un manteau de glace, presque immobile, surtout sur les croupes et qui était en grande partie alimenté par les glaciers de montagne et nourri par les flots de glace sortant de la Cordillère Occidentale. Le glacier possédait à la fois les caractéristiques d'un glacier de piémont et celles d'un glacier de plateau. Là où les glaciers étaient plus épais et mobiles, c'est-à-dire au débouché des vallées venant de la Cordillère, la glace creusait des cuvettes dans les pélites des « Capas rojas » et dans les cendres volcaniques, mettant en valeur les bancs plus résistants : barres calcaires monoclinales, coulées de laves, lentilles de conglomérats de quartzites. Des rides de moraines latérales indiquent les limites des principales langues de glace s'écoulant en contrebas des plateaux. Le fond plat des vallées est remblayé par des moraines de fond qui sont recouvertes par des dépôts proglaciaires ou fluvioglaciaires.

74Au cours des phases de retrait la glace se morcelait ; sur les larges interfluves, des lentilles de glace fondaient lentement en provoquant un maigre ruissellement de bordure qui lavait la fraction argilo-sableuse des dépôts superficiels et arasait légèrement les crêtes. En disparaissant, ces lentilles donnaient naissance à des lacs très peu profonds ; à un remblaiement colluvio-argileux dans une première phase succède le colmatage par des tourbières à « Disticha ». Ces dernières forment des petites buttes arrondies, réattaquées par le clapotis des flaques d'eau. La gélivation latérale est surtout sensible immédiatement après les pluies, quand l'eau occupe les fonds humides. C'est de mai à juin que le gel est le plus actif en lisière des tourbières.

75Dans les vallées, les grandes langues de glace étaient sensibles aux fluctuations climatiques, les phases plus froides et humides se marquant par une avancée du glacier construisant des arcs morainiques qui indiquent le maximum de la poussée glaciaire ; à ces langues de glace se raccordaient latéralement des petits glaciers issus de reliefs locaux. En bordure des langues les dépôts, ruisselés ou soliflués des flancs de la vallée, s'accumulaient contre la glace et constituent des terrasses de kame, une fois le glacier disparu.

76Le système morainique et fluvioglaciaire de Huascacocha-Santo Domingo est représentatif de ce type d'englacement. Le lac de Huasca-cocha occupe un fond de vallée creusé par une langue glaciaire venue de la Cordillère Occidentale. Au-dessus du lac, deux belles terrasses de kame marquent les phases de stationnement, ou du moins de stabilité, du glacier ; elles ont une pente de 4° et le talus concave qui les sépare a une dizaine de degrés. En coupe on voit un matériel morainique très boueux, des « Capas rojas » se délitant, et des cendres savonneuses ; on remarque également des loupes de solifluction et des festons de cryoturbation. Les séries géologiques (cendres, pélites, marnes) sont dans ce secteur beaucoup plus favorables au développement de formes de solifluction que dans la région des plateaux calcaires.

77En aval du lac, en descendant vers Santo Domingo, plusieurs moraines de poussée et des terrasses fluvioglaciaires signalent des phases d'avancée et de retrait du glacier mais au cours d'une même période froide. Près de Santo Domingo deux terrasses emboîtées recoupent et arasent la moraine datant du maximum glaciaire (g” b). Leur surface est parsemée de gros blocs déposés par le glacier que le torrent proglaciaire n'a pas pu déplacer.

78Une deuxième poussée glaciaire (g” a), plus réduite, a laissé en amont un arc morainique terminal, partiellement effacé par le ruissellement et dont le rebord fluvioglaciaire externe se raccorde à la terrasse la plus élevée. Entre ce vallum et le lac, une moraine de fond, non lavée, empâte le fond de la vallée. On observe des varves, aux lits alternativement sableux et limoneux, se raccordant latéralement à la moraine déposée par le glacier principal. Elles marquent les stades de retrait de petits glaciers qui s'accrochaient aux modestes reliefs proches de la vallée.

79La dernière reprise du froid (g’), immédiatement postérieure aux grandes poussées glaciaires du Quaternaire récent, et qui serait « tard glaciaire » (précédant de peu l'arrivée de l'homme à Lauricocha, il y a dix millénaires), s'est traduite par la formation de petits glaciers sur les sommets de plus de 4500 m et par des éboulis ordonnés au pied des rochers gélifs.

80Le matériel glaciaire et fluvioglaciaire est surtout volcanique ; cependant des limons et des sables très fins proviennent des pélites rouges et des sables plus grossiers des grès du Crétacé inférieur qui constituent une partie des reliefs de la Cordillère occidentale. Dans les moraines de la langue principale, les blocs ont été arrachés aux chaînons orientés. Leur usure est faible, malgré un transport de 12 à 15 km. Ils ne sont pas altérés. En revanche les blocs volcaniques sont souvent décomposés, mais ils devaient être affaiblis par des altérations hydrothermales très fréquentes dans les volumes volcaniques. Des sables sont oxydés, par paquets, mais sans offrir de zonation. S'agit-il d'un matériel morainique ancien repris par le glacier ? Les blocs erratiques gréseux qui parsèment les terrasses d'arasement ne sont ni patinés ni silicifiés ; en revanche les quelques calcaires massifs sont lapiazés.

81Les formes périglaciaires actuelles sont plus fréquentes que sur les plateaux de la couverture mésozoïque. D'une part l'altitude moyenne de ces derniers est inférieure de 200 à 300 m par rapport à celle des croupes situées entre Huayllay et Alpamarca, de l'autre le matériel se prête mieux à la solifluction ou même à la gélifraction sur les affleurements calcaires ou les rhyolites.

82Au-dessus de 4600 m, entre Huallay et le Huascacocha, la couverture d'ichu disparaît sur les pélites des « Capas rojas ». Les séries ont un pendage d'une douzaine de degrés : les bancs de grès fins, un peu plus résistants, forment des microcuestas par dégagement des bancs de pélites plus tendres que la gélivation superficielle transforme en boue. La mise à nu de la roche est facilitée par les glissements et les arrachements sur les pentes. La végétation a des difficultés à coloniser ces pentes boueuses labourées par des pipkrakes et où le ruissellement est actif.

83Dans les pélites délayées par le gel et dans les cendres savonneuses (vallée de Casacancha), les versants évasés de la vallée sont accidentés de loupes de solifluction leur donnant un profil transversal bosselé. Lorsque les pentes sont supérieures à 15°, des terrassettes sont liées à une succession de petits arrachements par gravité, mais leur formation est parfois facilitée par le passage des troupeaux.

Fig. 17. — Matériel morainique dans les Andes centrales (matrices sableuses et limoneuses).
A : moraine fraîche, très sableuse (roche mère : granite gris) ; route de Comas à Ingenio, altitude 4400 m. qdphi = 0,75 ; hé = 0,7.
B : moraine latérale du Quaternaire récent, à Chichi, au-dessus du bassin du Mantaro, vers 3700-3800 m ; échantillon prélevé dans la matrice ; roche mère : schistes et rhyolites paléozoïques et calcaires et grès mésozoïques.
C : moraine de fond du Quaternaire récent ; vallée de Milloc, vers 4400-4500 m ; roche mère : laves, surtout andésitiques et quelques cendres. qdphi = 1,2 ; hé = 0,8.
D : moraine latérale du Quaternaire récent, au-dessus de Yauli, vers 4000 m ; échantillon prélevé dans la matrice, qdphi = 1,3 ; hé = 0,85.
E : moraine latérale du Quaternaire récent (première phase froide succédant au grand interglaciaire) à Cutt Off, vallée de Yauli, vers 3850 m. qdphi = 1,7 ; hé = 0,95.
F : moraine de fond du Quaternaire récent, pampa d'Ingahuasi, vers 4000 m. qdphi = 1,6 ; hé = 0,9.
G : moraine de fond du Quaternaire récent, partiellement lavée, à Corpacancha altitude 4000 m), qdphi = 0,65 ; hé = 0,55.
H : lentille sableuse sous-glaciaire dans une moraine de fond à Corpacancha, vers 4000 m. qdphi = 0,2 ; hé = 0,19.
I : moraine de fond lavée en surface, au nord de la pampa de Junin (probablement de la première phase froide succédant au grand interglaciaire), datant du grand glacier de piémont ; altitude 4100 m. qdphi = 0,7 ; hé = 0,6.
J : moraine de fond écrêtée par le ruissellement fluvioglaciaire (nord de la pampa de Junin). qdphi = 1,3 ; hé = 0,55.
K : matrice limoneuse d'un talus cryonival près de Milloc, vers 4700 m ; roche du versant : andésite, hé : 0,6.

84Sur la puna mollement ondulée, la steppe aux touffes d'herbes rêches contiguës, parsemé de plantes en coussins, protège assez efficacement le sol. La coupe du sol n'est pas la même que celle que l'on peut observer sur les plateaux de la couverture mésozoïque. Sous un horizon superficiel, humique, noir et souvent tourbeux, on remarque un horizon gris clair, décoloré et lessivé, reposant sur les moraines ou les formations solifluées. Parfois une légère oxydation jaune ou orange signale le contact entre l'horizon gris clair et les dépôts hérités des périodes plus froides du Quaternaire.

85Ce modelé glaciaire et périglaciaire se poursuit jusqu'au pied du Mishipanahui ; de larges vallées aux terrasses de kame et au fond tourbeux alternent avec des collines bosselées, hérissées localement par un banc dur, des lacs se logent dans les creux, soit dans les vallées bloquées par une moraine frontale, soit dans des cuvettes peu profondes abandonnées par la glace au cours de la phase de démantèlement du glacier de piémont. Les dernières crises froides et humides ont fait disparaître les traces de la vieille glaciation.

2) La région de Corpacancha

86Entre le Mantaro, les rios Carhuacayan et Corpacancha s'étend un quadrilatère large d'une vingtaine de kilomètres, s'abaissant vers l'Est jusqu'au Mantaro, qui constitue un secteur légèrement déprimé entre les plateaux. Le relief comprend des croupes parsemées de blocs erratiques, des vallées tapissées de terrasses fluvioglaciaires ou de terrasses de kame qui dominent un fond plus ou moins revêtu de moraines remaniées ou arasées par les eaux de fonte. Des crêts calcaires et des bancs de conglomérats affleurent au-dessus de ce manteau détritique glaciaire, périglaciaire et fluvioglaciaire. Les altitudes, à l'intérieur du quadrilatère, sont comprises entre 4300 et 3900 m.

87Une série de vallées convergent vers ce compartiment affaissé ; la plus importante est celle du Corpacancha.

88La haute vallée est creusée dans un anticlinal probablement redoublé dans les pélites des « Capas rojas » ; cet anticlinal est situé entre les chaînons de la Cordillère occidentale et le synclinal volcanique du Rua Runtay (5475 m) et de la Vicunita (5200 m). La vallée est partiellement adaptée à la structure ; ses versants sont dissymétriques, raides à l'Est dans les laves, plus doux et soliflués à l'Ouest dans les pélites. En contrebas du Rua Runtay et de la Vicunita, vers 4600 m, les formes glaciaires sont très fraîches : des ombilics étagés au fond tourbeux sont séparés les uns des autres par des ressauts moutonnés. Le glacier, sur le versant occidental du Rua Runtay descend jusqu'à 4750 m environ. Sur la rive gauche, en amont de Sangrar, à proximité de la route de Milloc, un cirque est creusé dans des pélites en contrebas des bancs calcaires. Il est suspendu à une centaine de mètres au-dessus de la vallée.

89La vallée du Corpacancha présente une série de bassins allongés, au fond colmaté par des tourbières ou par des petites plaines proglaciaires, où la rivière décrit des méandres, séparés les uns des autres par des bancs transversaux durs qui forment autant de verrous que la rivière tranche en gorge. La dénivellation entre chaque petite plaine est de l'ordre d'une centaine de mètres.

90A Marcopomacocha un courant de glace important, alimenté par les glaciers descendant des chaînons du Mishipanahui rejoignait la vallée du Corpacancha. Au cours de la dernière grande crue glaciaire (g” a), la langue de glace a creusé une cuvette dans les « Capas rojas » entre le Mishipanahui et les calcaires redressés du Crétacé. Le lac, situé à 4413 m, en occupe actuellement le fond. Il est bloqué à l'aval par un grand amphithéâtre morainique au flanc externe lavé. Au-dessus du lac, des terrasses de kame étagées indiquent les différents niveaux, progressivement décroissants, du remplissage glaciaire. Un petit glacier, installé dans un cirque au flanc du Mishipanahui, a déposé une moraine qui est à un peu plus de 100 m au-dessus du lac et qui doit dater de la dernière crise froide précédant l'arrivée des hommes dans les Andes centrales.

91Le raccordement entre la vallée de Marcapomacocha et le Corpacancha, qui coule 200 m en contrebas, s'effectue par une série de ressauts, liés à la présence de bancs calcaires et gréseux, rabotés par le flot de glace. Dans les calcaires, la lente fusion de culots de glace au moment du stade de retrait a facilité le creusement de petites dolines rondes. Dans ces dernières l'obturation des fissures par les produits de dissolution a favorisé l'installation de tourbières bombées au centre et entourées d'un anneau circulaire constamment humide.

92Jusqu'à l'hacienda Corpacancha, la vallée offre la succession de plaines proglaciaires, à galets bien roulés et où la rivière décrit des méandres en saison sèche et inonde le fond en saison des pluies, de verrous dans les roches dures et de terrasses de kame sur les versants.

93Entre Corpacancha, Conocancha et le Mantaro, les glaciations du Quaternaire ont laissé leurs traces (figure 18).

94La glaciation ancienne (glaciation Mantaro, g’”) a été probablement la plus étendue. Ses moraines, transformées en brèches à ciment calcaire, forment des escarpements dominant de 150 m le moutonnement des moraines de vallée du Quaternaire récent (g”), sur la rive droite en aval de l'hacienda Corpacancha. Les croupes culminantes entre Corpacancha et Conocancha sont recouvertes par les restes d'une moraine de fond dont les éléments sont altérés. Les galets calcaires ont disparu, la matrice est complètement décalcifiée. Les blocs de diorite quarzifère provenant du Mishipanahui se désagrègent en arènes et les biotites sont réduites à l'état de squelette ayant perdu leur fer. Les blocs erratiques gréseux sont recouverts par un encroûtement noirâtre et siliceux ferromagnésien. La décalcification est liée à la position culminante du manteau morainique qui revêt les croupes, permettant un bon lessivage des bases. La granulométrie de la matrice inférieure à 2 mm montre que le sédiment comporte de 35 à 40 % d'argiles et de limons. Les argiles sont peu élaborées et ne comprennent que des illites (analyse effectuée au laboratoire de l'Institut de géographie de Paris). Les gravillons et les grains grossiers sont usés, les éléments volcaniques sont ferruginisés en surface et quelques grains de quartz, dans la fraction comprise entre 200 et 300 microns, proviennent des grès. Localement le manteau morainique est sillonné de lits de cailloutis assez émoussés (médiane comprise entre 280 et 290 pour les grès ; cette médiane se place à 150 pour des galets de grès prélevés dans la moraine et dont la dimension est comprise entre 6 et 8 cm). Les galets des lits de cailloutis sont aussi altérés que ceux de la moraine de fond ; les grès et les quartzites ne se désagrègent guère, d'où leur utilité pour les mesures d'émoussés. La mise en place de ces galets devait être liée à un écoulement sous-glaciaire ou proglaciaire au moment de la phase de retrait.

Fig. 18. — Carte des glaciations quaternaires dans la région de Corpacancha.
(1) affleurements rocheux importants ; (2) chaînons ; (3) limite hypothétique de la glaciation « Mantaro » ; (4) moraines « Mantaro » abondantes ; (5) moraines et dépôts fluvioglaciaires « Mantaro » consolidés en brèches et formant un escarpement au-dessus de la vallée de Corpacancha ; (6) limite externe de la première crue glaciaire du Quaternaire récent et sens des grands flots de glace ; (7) terrasses de kame ; (8) terrasses fluvioglaciaires du Quaternaire récent ; (9) arcs morainiques signalant les différentes crues glaciaires du Quaternaire récent ; (10) épandages de cailloutis proglaciaires et fluvioglaciaires récents ; (11) glaciers actuels.
Co = Conocancha ; C = Corpacancha (hacienda) ; Sa = Santa Ana (hacienda) ; Mi = Mishipanahui ; Ma = Marcapomacocha.

95A son maximum, la glaciation recouvrait toute la région et formait une immense nappe de glace descendant vers le Mantaro.

96Les glaciations du Quaternaire récent, dans le secteur de Corpacancha, se sont marquées par l'installation de glaciers de vallées. Plusieurs phases se distinguent à l'intérieur d'une période où dominent les processus liés au froid et à la glace.

97Au cours d'une première phase (g” b), le glacier qui empruntait la vallée du Corpacancha, en arrivant un peu en amont de l'hacienda, se divisait en deux branches. L'une s'orientait au NNE, l'autre s'orientait à l'Est et descendait la vallée du Corpacancha. Les langues étaient bordées par de grandes moraines latérales que le ruissellement a nettoyées en creusant des « barrancos » qui strient les flancs des vallées tapissées de moraines. De grands blocs erratiques restent perchés à proximité des interfluves. Au moment de la décrue le flot ne s'écoulait plus que par la vallée de Corpacancha, étant incapable de franchir le seuil de diffluence située en amont de l'hacienda.

98Deux ou trois terrasses de kame, dont le matériel morainique, peu altéré, est hérité d'une phase précédente, sont remaniées par la solifluction et le ruissellement et constituent des replats sur les flancs de la vallée. L'hacienda de Corpacancha est construite sur une moraine de fond qui a été arasée par le ruissellement torrentiel proglaciaire au cours du retrait des glaces. La matrice est peu triée ; limoneuse, elle contient 25 % de sédiments de moins de 50 microns, mais les argiles sont absentes dans l'échantillon prélevé à 1 m de la surface du sol. Ceci montre qu'il ne s'agit probablement pas d'un matériel altéré, préparé au cours d'une phase précédant l'englacement, ni d'un matériel issu de processus périglaciaires, qui contribuent au fractionnement d'éléments inférieurs à 2 microns, mais de roches arrachées par le glacier sur son lit rocheux. Cette absence d'argiles indique également la faiblesse, en cet endroit, des altérations pédologiques postérieures à la glaciation. Une partie des sables est calcaire (dans la fraction de plus de 160 microns on trouve 12 % de CO3Ca au calcimètre Bernard) ; les carbonates n'ont donc pas été dissous, à la différence de ceux des moraines de la « vieille glaciation » dont les témoins sont perchés sur les hautes croupes. Au binoculaire, on remarque qu'il s'agit de fragments de roches calcaires et non pas de formes de cristallisation secondaire. Les gravillons sont de nature géologique très variée : grès, andésites, roches intrusives du Mishipanahui, calcaires (toutes roches affleurant dans le bassin supérieur du Corpacancha). Ils ne sont que très légèrement usés aux angles. Les cailloutis volcaniques sont faiblement oxydés en surface. En revanche, dans une lentille plus limoneuse et sableuse, des quartz corrodés et des argiles proviennent, peut-être, d'un matériel plus ancien, altéré (figure 17).

99La rivière de Corpacancha, qui est surimposée sur le manteau morainique en aval de l'hacienda de Santa Ana, tranche en gorge des bancs de calcaires et des conglomérats de quartzites. Une terrasse, située en amont de la gorge à une trentaine de mètres au-dessus du rio, est liée au blocage de l'écoulement en rapport avec le pli crétacé et à son entaille par la rivière.

100Dans la vallée de Conocancha et dans celle qui lui est parallèle un peu au Sud, des terrasses, parfaitement planes, s'étagent à 30 et 60 m au-dessus du plancher alluvial actuel où les rivières décrivent des méandres faiblement encaissés. Elles s'inclinent régulièrement vers le Mantaro. Elles sont formées, au moins pour la plus élevée, par une moraine de fond limoneuse (g” b), aux galets médiocrement usés, où l'on remarque d'abondants fragments de grès, de calcaires et de roches volcaniques. Les diorites quartzifères, particulièrement fragiles par suite des fissures qui traversent la roche et de l'altération des biotites, se désagrègent en arènes. La moraine de fond est recouverte par un mince manteau fluvioglaciaire (g” a) comportant des galets usés (la médiane de l'émoussé de galets de grès de 6 à 8 cm s'établit à 300) et des lentilles sableuses. Ce matériel a été mis en place lors de l'arasement et du balayage de la moraine par les eaux de fonte.

101A Conocancha, à la sortie de petites gorges entaillant un anticlinal de calcaires karstifiés du Crétacé moyen, on note trois niveaux de terrasses au-dessus de la rivière. Le plus bas (t') est probablement lié à la dernière poussée froide que l'on trouve également, un peu au Nord, à Lauricocha, et qui précède la première installation humaine dans les Andes (dix millénaires d'après Cardich, 20). A cette dernière phase froide on peut rattacher les petits talus de gélivation qui recouvrent latéralement les moraines au pied du pli en genou du Cerro Quircay, à l'Ouest de Corpacancha.

102Dans ce secteur, les formations encroûtées et les versants couverts de dalles calcaires ne sont pas très étendus ; cependant, il convient de mentionner les travertins qui affleurent près des sources jaillissant au pied des volumes calcaires (au cerro Perizcoto) et, à l'Est de Santa Ana, en bordure du Mantaro.

103Dans ce compartiment légèrement déprimé à l'intérieur des plateaux ainsi que dans les vallées qui y débouchent, il est possible, grâce à l'abondance des dépôts glaciaires, d'établir une chronologie des périodes froides.

104Une première glaciation de plateau (g’”) a laissé des témoins sous la forme de moraines ou bien altérées ou bien encroûtées. Leurs aspects sont très différents de ceux des moraines plus récentes. Parmi celles-ci on relève d'abord une première crue, importante (g” b), qui s'est accompagnée de la diffluence en deux branches du glacier émis par la haute vallée du Corpacancha. Dans la vallée, à proximité de l'hacienda du même nom, l'étagement des terrasses de kame montre les différents niveaux atteints par le remplissage glaciaire, mais leur étagement témoigne de la diminution des flots de glace en se rapprochant de l'Actuel. Une glaciation plus récente et de moindre ampleur (g” a) a construit l'arc morainique qui ferme à 4400 m le lac de Marcapomacocha, au pied du Mishipanahui. Enfin une brève recrudescence du froid a englacé les sommets et alimenté les moraines (g’) de bas de cirques qui ceinturent le Mishipanahui. Actuellement la glace descend à 4800 m sur les versants occidentaux du Rua Runtay et de la Vicunita et elle s'accroche autour des sommets du Mishipanahui entre 5000 et 5200 m.

3) La vallée de Yauli

105Au cours du Quaternaire, les glaciers descendant des sommets du Ticlio et du dôme de Yauli ont aménagé en auge la vallée qui rejoint le Mantaro à la Oroya.

106La vallée est creusée dans les couches rougeâtres du Primaire, recouvertes par les séries sédimentaires jurassiques et crétacées, et par endroits, de couches rouges éogènes. Les différentes crues glaciaires se sont accompagnées du remplissage plus ou moins important de la vallée par des langues de glace qui ont déposé des arcs morainiques, des moraines latérales et des moraines de fond. Les encroûtements calcaires sont abondants dans la partie basse de la vallée, quand elle est entaillée dans les séries de la couverture mésozoïque.

107De la plus ancienne période froide date une moraine de fond (g’”) qui apparaît à une dizaine de mètres au-dessus de la rivière entre Saco et Cutt Off. Elle est consolidée en conglomérat et recouverte par un manteau rouge, argilo-limoneux, qui date d'un interglaciaire. Ce sol est lui-même revêtu par une mince moraine de fond déposée au Quaternaire récent par un glacier qui débouchait latéralement dans la vallée.

108Au-dessus de Saco, une formation fluvioglaciaire du Quaternaire ancien remblaie sur 80 m d'épaisseur le bas de la vallée. A l'affleurement elle se présente sous l'aspect d'un conglomérat extrêmement résistant, cimenté par la calcite. Les blocs sont roulés (l'émoussé médian pour un lot de quarante galets de roches volcaniques rouges du Primaire est compris entre 290 et 300) ; quelques éléments sont de très grande dimension et le pénécentile est de 1 m. Les galets sont calcaires et gréseux pour ceux issus des séries mésozoïques et principalement volcaniques pour ceux arrachés aux volumes primaires. Une partie des galets (20 % du lot) ne sont qu'émoussés aux angles, tandis que plus en aval ils sont tous roulés et leurs lits s'interstratifient avec des lentilles sableuses, également consolidées. L'accumulation de cet important matériel, bien lavé, fluviatile, en amont de la confluence avec le Mantaro, était due au blocage de l'écoulement entraîné à la fois par l'existence d'un banc rocheux qui coupe transversalement la vallée entre Vista Alegre et la Oroya et par l'engorgement de la vallée du Mantaro à la Oroya où elle est installée dans les calcaires marneux de la formation Chulec. L'épaisseur du remblaiement permet de supposer l'existence d'importants glaciers en amont alimentant des rivières qui possédaient une forte capacité de transport.

109Ultérieurement, des sources jaillissant à la base des versants calcaires ont permis la formation de dalles de tufs, recouvrant les conglomérats, qui peuvent avoir trois mètres de puissance.

110L'encroûtement des brèches et des conglomérats de la vallée de Yauli est assez analogue à celui déjà noté près de Ninicaca. La cimentation s'est effectuée par précipitation de la calcite en très petits cristaux que l'on peut observer, en lame mince à la loupe binoculaire. Aucune marque d'altération postérieure au bétonnage ne se voit : l'évolution chimique de la formation semble ainsi avoir été arrêtée avec la calcification. Une question se pose : la cimentation concerne-t-elle tout le dépôt ou seulement une frange moulant l'affleurement ? Aucune perforation profonde n'ayant été faite, la réponse reste incertaine. Certes l'ouverture d'une route et le creusement d'un canal ont entaillé le dépôt sur quelques mètres sans qu'il n'ait été noté une diminution de l'encroûtement, mais ces incisions sont trop limitées pour qu'il soit possible de conclure dans un sens ou dans l'autre.

111L'encroûtement n'est pas pédologique ; il n'est pas non plus lié au ruissellement superficiel. Il est le résultat d'une précipitation du bicarbonate de calcium par libération du CO2 provoquée par une hausse de la température de l'eau saturée, et peut-être, lors de l'affleurement à proximité de la surface, d'eaux circulant sous pression. On peut penser qu'il s'est effectué au moment de l'entaille du remblaiement par la rivière, au début de la première période de réchauffement interglaciaire lorsque le cours d'eau creusait verticalement son lit dans des dépôts encore meubles mis en place lors de la crise froide et humide précédente. Les nappes phréatiques, alimentées, en partie, par les eaux infiltrées sur les plateaux calcaires, étaient chargées en bicarbonate. Les eaux de fonte de neige ou de pluie tombant sur les plateaux étaient froides et, ruisselant à leur surface se saturaient rapidement avant de s'enfoncer dans les volumes calcaires. Les eaux que l'on recueille dans les galeries creusées dans les séries calcaires autour de la Oroya, ont la température des eaux ruisselantes, sauf celles d'origine thermale. En affleurant dans une vallée plus chaude située plusieurs centaines de mètres en contrebas de la « puna », les eaux saturées ou sursaturées libéraient leur CO2 libre ce qui entraînait la précipitation du bicarbonate de calcium formant de petits cristaux de calcite. Cette hypothèse suppose l'existence d'une différence de température notable entre la température de l'air dans la vallée et celles des eaux au moment de leur affleurement ; elle implique également une cimentation superficielle progressant vers le bas, au fur et à mesure du creusement du dépôt par la rivière et consolidant l'entaille, ce qui explique la verticalité des parois creusées dans les conglomérats.

112Il paraît difficile de faire remonter l'encroûtement au moment de la mise en place du dépôt, qu'il s'agisse d'une moraine de fond ou d'une formation fluvioglaciaire. On voit mal comment une moraine de fond pourrait s'encroûter sous le glacier, à une température voisine de 0°. D'autre part, dans une nappe fluvioglaciaire, lorsque l'encroûtement s'effectue lors du dépôt des cailloutis, provoqués par le choc des molécules d'eau, l'encroûtement n'a pas le même aspect ; il revêt la forme de nappe de travertins où les cristaux de carbonates sont généralement d'une plus grande dimension, ce qui n'est pas le cas dans la basse vallée de Yauli, sauf en quelques points près du lit actuel de la rivière, à Cutt-Off et pour les dalles de tufs qui plombent la surface des conglomérats au-dessus de Vista Alegre.

113Le début de l'interglaciaire se marquerait à la fois par le creusement des dépôts du fond de vallée par la rivière et, lorsque les conditions géologiques et topographiques s'y prêtent, par des encroûtements.

114La formation des sols rouges qui recouvrent la moraine de fond ancienne encroûtée près de Cutt-Off serait postérieure à la phase de creusement et à la grande période d'encroûtement. Ce sol contient des argiles (kaolinites et illites : détermination faite au laboratoire de l'Institut de géographie de Paris) ; il daterait du maximum de l'interglaciaire.

115Comme à Acopalca et dans la vallée de Tilarnioc, on remarque que dans la basse vallée de Yauli, près de la confluence avec le Mantaro, les formations du Quaternaire ancien descendent jusqu'au niveau du plancher alluvial actuel.

116Les glaciations du Quaternaire récent ont laissé des traces très visibles dans la vallée de Yauli (Tricart et Dollfus, 29). De la première phase froide (g” b) datent les importantes moraines terminales en aval de Cutt-Off et la plaine proglaciaire de Saco. La moraine se compose d'un matériel localement altéré : les grains de la matrice sont ferruginisés et les blocs volcaniques sont oxydés en surface ; les calcaires sont corrodés en surface. La formation n'est absolument pas encroûtée. La médiane de l'émoussé d'un lot de galets de la moraine de fond lavée de Cutt-Off s'établit, pour les roches rouges volcaniques, à 233. Les gravillons sont principalement issus de roches volcaniques du Primaire ce qui montre que le glacier érodait le dôme de Yauli. Les éléments fins, inférieurs à 125 microns proviennent en revanche des pélites et des grès fins des « Capas rojas ». Les grandes moraines latérales de confluence, à la jonction de la vallée descendant de Yauli et de celle venant du Ticlio sont de la même phase ainsi que les terrasses de kame qui s'accrochent sur le flanc gauche de la vallée orienté au SW.

117Les grandes moraines latérales ont été recouvertes par un placage morainique plus récent (g” a) où la ferruginisation des éléments volcaniques est beaucoup moins poussé. Tandis que les moraines de la première phase ont une matrice décalcifiée, les matrices des moraines des phases postérieures renferment une forte proportion de CO3Ca : 18 % pour les sables de plus de 125 microns au calcimètre Bernard. Les galets sont également moins émoussés : un lot de 40 galets de 6 à 8 cm de roches volcaniques a un indice émoussé de 172 pour le galet médian.

118Sur le versant « à l'ombre », les terrasses de kame indiquent l'accumulation des dépôts colluviaux soliflués qui étaient bloqués par la langue de glace. Sur le versant NE, exposé au soleil matinal, le modelé des pentes est différent : en haut, une corniche ou une tête de versant rocheux domine une partie moyenne rectiligne, couverte d'éboulis, passant à une concavité basale où la pente est inférieure à 10°. Au bas du versant, suivant la nature des roches on peut observer soit des loupes de solifluction dans les marnes et argiles soit des grèzes litées quand alternent calcaires et bancs marneux. La partie inférieure du versant se raccorde aux moraines du fond de la vallée.

119Au débouché des vallées affluentes qui descendent du dôme de Yauli, culminant à plus de 5000 m, des moraines terminales sont suspendues au-dessus de la vallée principale.

120Des petits couloirs caillouteux entaillent les formations de pente périglaciaires mises en place au cours des phases plus froides du Quaternaire récent.

121La haute vallée, entre le col du Ticlio et le lac de Morococha (de 4800 à 4400 m) a été récemment déglacée ; on y voit la succession d'auges et d'ombilics. Ces derniers signalent généralement les intrusions plus résistantes : par exemple des dacites de part et d'autre de Morococha. En aval du lac de Morococha, la cuvette est fermée par un arc morainique. Plus haut, sur les flancs du San Andrès et du Yanasinga, des plaques de glace sont conservées sur les parois « à l'ombre » ; les séracs sont bloqués sur des gradins verrous à 4900 m. Ils dominent d'une centaine de mètres des moraines subactuelles, très pierreuses datant de la poussée glaciaire du dernier siècle. Les versants exposés au NE sont complètement recouverts de talus cryonivaux, nés de l'attaque par le gel des roches intrusives et volcaniques. Dans les séries de la couverture mésozoïque au-dessus du lac de Morococha, le front de la « cuesta » est entaillé par des petits cirques en fauteuil, de 500 m de diamètre et dont le fond est à 4700-4800 m. Ils on été occupés par la glace lors des reprises du froid à la fin du Quaternaire (g’) (Tardiglaciaire ?).

4) Le modelé des ignimbrites de la « forêt de pierre » de Huaron

122Si la vallée de Yauli et la région de Corpacancha offrent des séries assez complètes de moraines quaternaires, le plateau des ignimbrites de Huaron permet d'obtenir des précisions sur l'évolution climatique postérieure à la dernière grande phase glaciaire quaternaire (g”) (Tricart, Dollfus et Michel, 33).

123Ce plateau, qui culmine vers 4700 m, borde une baie de « l'altipiano » de Junin, située entre 4000 et 4100 m. Son grand axe est orienté SSE-NNW. Les ignimbrites recouvrent en discordance le Crétacé et les « Capas rojas » éogènes. Leur épanchement témoigne de l'une des dernières activités volcaniques dans la région. Il date peut-être de la fin du Tertiaire ou du début du Quaternaire. Amstutz (2) indique qu'il se serait déposé au cours d'un interglaciaire ; cependant, après étude sur le terrain aucune preuve ne vient étayer l'affirmation d'Amstutz : en effet les blocs qui recouvrent des moraines ne sont pas en place et ont été déplacés par des glaciers,

124La surface des plateaux présente un paysage de dômes surbaissés se desquamant, de cuvettes sans écoulement, coupé de canons déserts. Ce modelé présente des analogies de formes avec certains karsts ou encore des tables gréseuses, c'est-à-dire avec des roches se désagrégeant et surtout fortement perméables. Sur le rebord des plateaux et au flanc des vallées la roche se débite en orgues ou forme des colonnes taraudées d'alvéoles en nid d'abeilles et des grandes tours à cannelures verticales.

125Ces ignimbrites sont probablement des dépôts de nuées ardentes. La masse visqueuse, en se refroidissant, donne naissance à de fortes disjonctions prismatiques. La roche est légère : séchée, sa densité varie de 1,6 à 1,8 et elle est très poreuse : de 25 à 36 %. Fraîche, elle est d'une couleur gris clair. Sous le marteau elle se casse facilement et peut s'effriter, ce qui ne l'empêche pas de présenter une bonne cohésion en grande masse. Elle est parcourue par de grandes fentes de refroidissement verticales, espacées tous les 2 à 5 m, qui constituent une prismation géante. Les plans horizontaux qui les recouvrent sont peut-être dus à des éruptions successives. La roche est surtout constituée de feldspaths plagioclases, de quelques biotites aussi et de beaux quartz pyramidaux, comme ceux des rhyolites, parfois violacés et qui atteignent jusqu'à 4 mm. Les cristaux s'imbriquent sans ordre. Il n'y a pas de macle. Les phénocristaux sont pris dans une matrice non vitrifiée et partiellement cristallisée. Le pourcentage de silice varie de 65 à 75 %, celui de l'alumine de 14 à 16 % ; il y a un peu de fer dans les biotites hexagonales, de la magnésie et des carbonates mais en très faibles quantités. Francis, qui a étudié des roches d'épanchements analogues dans le sud du Pérou, obtient les mêmes résultats (63).

126Parmi les reliefs des ignimbrites il faut distinguer le modelé du plateau, au-dessus de 4400 m, de celui des vallées et du rebord de la table au-dessus de la pampa de Junin.

127A la surface du plateau les formes glaciaires sont très fraîches. Au-dessus de San José, un cirque parfaitement rond est suspendu au flanc méridional de la vallée de Huayllay ; des roches moutonnées se desquament dans le fond, et des parois s'éboulent des blocs, probablement par effet de détente ; ils s'entassent au pied des « orgues ». De l'autre côté de la vallée, la glace a déblayé partiellement des « Capas rojas », laissant les ignimbrites former les parois de l'auge. Le plateau, entre 4500 et 4600 m, est accidenté par des dômes convexes, parsemés de grandes écailles de desquamation de 3 à 5 mm d'épaisseur, légèrement oxydées en surface, et par des cuvettes remplies de sables de désagrégation. Au cours de la dernière période froide la glace recouvrait le plateau et était plus épaisse sur les cuvettes et les seuils que sur les dômes ; elle se déversait dans les cirques du pourtour. Après la disparition de la glace, la végétation n'a guère pu se maintenir sur ces surfaces très poreuses. La roche, dénudée, subit à la fois les effets du gel nocturne et de l'insolation diurne ; tantôt elle se désagrège directement en arènes, la désagrégation étant facilitée par la porosité des ignimbrites et l'hétérométrie des cristaux médiocrement imbriqués ; tantôt elle se desquame en écailles qui se transforment rapidement en sables. Il semble que sur les surfaces convexes où l'eau glisse, les effets thermiques jouent un grand rôle dans l'exfoliation, les différences de température pouvant, à la surface, atteindre une cinquantaine de degrés en quelques heures, tandis qu'à quelques centimètres de profondeur la roche se maintient à une température légèrement supérieure à 0°. Dans les cuvettes où l'humidité est plus grande, le gel intervient d'une façon décisive dans la fragmentation de la roche en sable.

128Dans les vallées descendant vers la pampa de Junin, la dénomination de « forêt de pierre » convient bien au relief : la vallée de Huayllay ainsi que les vallons affluents sont encadrés par de grandes tours ocres, aux cannelures verticales coupées de lignes horizontales, de pinacles roux couverts de plaques noirâtres, de rochers taraudés en taffoni de plus d'un mètre de profondeur ou de nids d'abeilles de quelques centimètres.

129On observe plusieurs types de croûtes et d'altérations. La croûte noire, dure et scoriacée, a jusqu'à 5-6 cm d'épaisseur. Rugueuse en surface, elle présente des aspérités de quelques millimètres entre des microcuvettes. Sur les aspérités, la patine est brun foncé, d'aspect brillant tandis que dans les creux qui sont tapissés souvent de lichens, elle est noire. Les lichens, gris-vert, peuvent donner la teinte dominante de ces plaques. Ces dernières en s'écartant de la roche en place, constituent des surplombs. La face interne de la croûte est moins irrégulière, si l'on fait exception des gros quartz qui restent en relief. Une coupe dans la « vieille » croûte montre la zonation suivante : une pellicule superficielle, très fine, noirâtre, un horizon blanc d'un demi-millimètre, un horizon rouge vif, ferrugineux, comportant de la goethite. Le passage à la roche altérée, parcourue de traînées jaunes et grises, se fait par une mince couche noire ou brune. La vieille croûte habille encore les parois supérieures de certaines tours et peut revêtir le fond de grands taffonis. Au bas des pinacles elle a généralement disparu. La roche est alors colorée par un encroûtement orangé, très mince, où des protubérances sont formées par des grains de quartz. Sous la pellicule oxydée on trouve un horizon d'un millimètre ou deux coloré en brun-rouge par du fer.

130Au pied des tours, des petits talus sableux se logent entre les pinacles et forment des petits cônes qui recouvrent latéralement la terrasse fluvioglaciaire de la vallée de Huayllay.

131L'ensemble de ce modelé (tours, encroûtements, cônes sableux) permet d'établir la chronologie des modifications climatiques postérieures à la dernière grande crue glaciaire du Quaternaire récent.

132Au cours du maximum de la dernière période froide la glace recouvrait le plateau, remplissait les vallées et modelait en auge celles qui descendent vers la « pampa de Junin ».

133L'élaboration du relief des grands pinacles est lié à la gélivation. Au cours de la crise froide du « Tardiglaciaire », précédant l'installation des premiers hommes à Lauricocha (il y a dix millénaires), la glace se cantonnait sur le plateau. La bordure de la table, en dessous de 4300 m, était dans le domaine de l'activité maximale des processus périglaciaires qui trouvaient dans ces volumes rocheux un milieu particulièrement favorable à l'action du gel et du dégel. En effet les ignimbrites, par suite de leur porosité, sont particulièrement sensibles à la gélivation. Au laboratoire de l'Institut de géographie de l'université de Strasbourg, des expériences ont montré qu'un fragment de roche fraîche, soumis à 36 alternances de type diurne et nocturne entre -10° et +10°, perdait 45,6 % de son poids initial en libérant des limons, des sables et quelques granules. Par un apparent paradoxe, cette très forte porosité et cette perméabilité qui limitent la gélivation sur les surfaces planes ou légèrement convexes, favorisent l'attaque des parois qui, ici, contrairement à une règle assez générale, ne sont nullement immunisées. Le verglas, plaqué sur la roche et la neige, plâtre les faces et colmate les creux. En fondant il humidifie superficiellement la roche. La gélivation est également active le long des joints. Les cannelures, concentrant les eaux de fonte, se creusent et s'élargissent par gélivation. Ainsi ce relief de grandes tours en contrebas du plateau a pu s'élaborer en un temps probablement court, peut-être en un ou deux millénaires. Les produits de la gélivation, qui sont fins, étaient facilement déblayés par les eaux de ruissellement ou celles dues à la fonte des glaciers du haut plateau. En effet il est difficile d'admettre que les tours et les pinacles qui se trouvent en équilibre précaire, aient pu se maintenir pendant que les glaciers modelaient les vallées ; elles auraient en effet été basculées sous la poussée de la glace. Leur formation est donc postérieure à la grande glaciation et s'est faite sous un climat assez humide où les gels étaient fréquents mais où également la température ne permettait pas la constitution et le maintien d'un manteau de glace.

134La croûte noire signale un brusque changement climatique. Elle indique en premier lieu un arrêt de la gélivation, l'encroûtement ne pouvant pas se faire sur une roche soumise à une rapide destruction par le gel. Ensuite elle est l'indication d'un climat nettement plus chaud qui se caractérisait par une saison humide mais aussi par de bonnes conditions d'insolation. La formation de la croûte était facilitée par la porosité de la roche qui favorise la migration vers la surface des rares oxydes de fer et de magnésie contenus dans la roche, migration qui, pour parvenir à la constitution d'une croûte épaisse de quelques centimètres (3 à 6 cm) doit concerner une certaine épaisseur de roche. La porosité facilite l'attaque des cristaux, qui libèrent leurs oxydes. Ces derniers migrent vers la surface où ils précipitent en formant la croûte. Celle-ci est dure, peu gélive (soumise au même traitement que l'échantillon sain, elle n'a fourni que 3,6 % de débris). Elle revêt les parois en les cuirassant.

135Lors d'un bref retour au froid que l'on peut mettre en parallèle avec une recrudescence de pluviosité sur la côte (Dollfus, 31), la croûte a été partiellement détruite ; son démantèlement a été suivi de l'attaque superficielle des ignimbrites, plus rapide que celle de la croûte noire qui reste en relief. Les sables issus de la désagrégation s'étalent au pied des tours.

136La croûte orangée, mince, s'est élaborée ensuite sous un climat qui devait être assez proche du climat actuel. Sa formation coïncide avec une stabilisation du modelé consécutive à l'arrêt de la gélivation.

137Tout récemment, peut-être au cours d'une reprise du froid enregistrée au cours des xviiiie et xixe siècles, la gélivation s'est marquée par une faible recrudescence du délitage le long des joints et par une légère désagrégation sur les roches nues lorsqu'elles sont débarrassées de leur croûte.

138Ainsi le modelé de la « forêt de pierre » a enregistré l'action du froid humide caractérisant la phase froide tardiglaciaire (il y a un peu plus de 10.000 ans), qui fut suivie d'un rapide réchauffement et d'un retour à l'alternance d'une saison humide et d'une saison sèche. La petite crise froide (Dollfus 31), du premier millénaire avant notre ère se signale par une légère reprise de la gélivation.

5) L'altiplano de Junin

139La « pampa de Junin » est la haute plaine la plus septentrionale des Andes péruviennes. Par son altitude, entre 4000 et 4100 m, elle fait partie de l'étage de la puna. Région déprimée, mais faiblement, entre les plateaux, elle a servi de piège aux dépôts détritiques (moraines, formations fluvioglaciaires et périglaciaires) arrachés aux reliefs environnants qui se sont entassés dans la cuvette sur une profondeur inconnue. Un lac peu profond, aux lisières colonisées par les roselières des « totorales », a une surface qui varie selon les cycles de pluviosité. Il couvrait ces dernières années de 120 à 140 km2. Il occupe la zone la plus basse de cet altiplano dont les paysages présentent des analogies avec ceux des bords du lac Titicaca : grandes étendues planes et rases, parsemées de maigres touffes d'ichu ; un lac très bleu par beau temps mais que l'on ne voit bien que des hauteurs ; un habitat dense, en grosses communautés, surpeuplées sur un terroir limité, rongé par les grandes haciendas d'élevage installées sur les plateaux. Les quelques champs de pommes de terre peuvent monter jusqu'à 4200 m et occupent des sols mis en place au cours de la dernière période froide qui sont parfois légèrement altérés en surface. A l'horizon, au NW, lorsque la lumière est limpide en saison sèche, on aperçoit les sommets dentelés et blancs des Cordillères de Raura et de Huayhuash. En « hivernage », les routes défoncées par les pluies sont souvent impraticables à la circulation automobile, surtout dans les secteurs les plus bas, marécageux. Les rivières, qui roulent des eaux brunes, sont infranchissables. Ces impressions d'immensité se retrouvent entre Juliaca, Taraco et Ayaviri, au Nord du lac Titicaca. Cependant, sur l'altiplano péruano-bolivien, les horizons sont encore plus vastes et la lumière plus pure. Rien que située de 200 à 300 m plus haut que le Collao (région de Puno), le climat de Junin est moins rude que celui de Puno, pourtant attiédi par le lac Titicaca. Mais cinq degrés de latitude séparent les deux grands altiplanos. Les Andes sont plus étroites à Junin et l'influence « continentale » qui caractérise le climat de l'altiplano bolivien est ici fortement atténuée.

140L'altiplano de Junin s'étend sur une cinquantaine de kilomètres du SSE au NNW ; il a de dix à quinze kilomètres de large. Ses paysages changent en fonction des bordures.

141La bordure orientale est dominée par l'anticlinorium paléozoïque et sa couverture du Trias et du Jurassique. Des arcs morainiques plus ou moins effacés ferment le débouché des vallées. Des dépôts de pente périglaciaires, parfois étalés en cônes par le ruissellement, masquent le bas des plis qui s'élèvent au-dessus de la lisière orientale de la pampa. Le Sud de l'altiplano est pratiquement obturé par une moraine terminale de poussée qui a été mise en place par un glacier descendant des massifs et plateaux orientaux. La fermeture du seuil méridional s'est-elle effectuée au cours de la première glaciation dont les moraines et dépôts fluvioglaciaires tapissent le fond et une partie des versants de la haute vallée du Tilarnioc ou bien est-elle la conséquence de la première poussée glaciaire (g” b) du Quaternaire récent qui a déposé une moraine terminale à la Cima au Sud de la ville de Junin ?

142Les tillites de l'ancienne glaciation (g’”) ont été recreusées par une rivière mieux alimentée que ne le permet de le supposer le bassin supérieur actuel du Tilarnioc. Mais d'autre part aucune alluvion pouvant provenir de la bordure paléozoïque de la pampa de Junin n'a, jusqu'à présent, été retrouvée dans les dépôts de la vallée du Tilarnioc. Il est néanmoins possible qu'une rivière, peu chargée, après avoir déposée son matériel dans la cuvette de Junin, ait pu recreuser les moraines de la vallée du Tilarnioc pendant le grand interglaciaire séparant l'ancienne glaciation de celles du Quaternaire récent. La pampa de Junin aurait alors disposé de deux déversoirs : celui du Mantaro qui fonctionne actuellement au NNW du lac et un déversoir empruntant la vallée du Tilarnioc qui n'aurait plus été fonctionnel après la mise en place de la moraine de la Cima. Les altitudes, dans la mesure où il est possible de les connaître en l'absence de cartes topographiques, permettent d'adopter cette hypothèse.

143A l'Ouest du lac de Junin, d'Ondores au Mantaro, la bordure de la pampa ne porte pas de traces de glaciation. Des dépôts de pente périglaciaires, venant des plis calcaires et gréseux, recouvrent le bas des versants dont le haut est raclé, et se raccordent en bas aux formations lacustres.

144Au NNW de la pampa, entre le « nœud de Pasco » et la « forêt de pierre », s'étend un vaste glacis de balayage dans des dépôts morainiques dont la pente est d'environ 2 %. Il est limité en amont par le système des moraines terminales de Jumasha ; il se termine en aval par une petite falaise lacustre de 2 à 3 m de haut et il est entaillé en terrasses par les rios Blanco et Colorado qui coulent vers le lac et le Mantaro.

145L'entaille faite par les rivières qui s'enfoncent dans le glacis montre que son soubassement est constitué par une moraine de fond très limoneuse dont les éléments fins proviennent en partie des « Capas rojas » qui affleurent en amont. Les gros blocs sont rares ; ceux que l'on rencontre, emballés dans la matrice, sont calcaires ou gréseux et ont été arrachés aux calcaires de Jumasha ou aux chaînons qui se dressent à l'Ouest du lac de Punrun. Les quelques galets volcaniques et ceux issus des roches des stocks qui émergent dans le Nord de la pampa sont altérés et se désagrègent ; leur désagrégation est facilitée par les altérations hydrothermales qui parcourent ces volumes rocheux fortement minéralisés. A la surface des galets calcaires, de petits sillons et une légère usure signalent l'action de la dissolution qui n'est cependant pas très poussée. La matrice contient des sables calcaires abondants : 25 % de CO3Ca pour ceux supérieurs à 125 microns. Les encroûtements sont absents. Des sables quartzeux, usés et sales, proviennent de la désagrégation des grès du Crétacé inférieur ; quelques grands quartz bipyramidaux sont issus des ignimbrites. Le dépôt, peu lavé, n'est pas altéré.

146Le matériel du glacis du rio Colorado, en contrebas de la forêt de pierre, est semblable. Les galets de grès et d'andésite sont plus abondants. Ceux d'ignimbrite sont absents, la roche se désagrégeant en arènes où l'on retrouve les quartzs et les feldspaths caractéristiques de ces épanchements volcaniques.

147Les moraines de fond paraissent avoir été déposées par un grand glacier de piémont (g” b) formé par la coalescence de plusieurs langues de glace qui descendaient du « nœud de Pasco », de la « forêt de pierre » mais surtout des reliefs dominant l'Ouest et le Nord du lac de Punrun. Au même moment devaient se mettre en place la moraine terminale de la Cima et les arcs les plus externes de Carhuacayan et de Carhuamayo à la lisière orientale de l'altiplano. Ces dépôts datent de la première grande poussée glaciaire du Quaternaire récent succédant au long interglaciaire qui la sépare de la première grande glaciation. Au cours de la phase de retrait ce matériel a été balayé par l'écoulement en nappes des eaux proglaciaires.

148En amont, à Jumasha, à proximité du lac de Punrun, un second système morainique (g” a) signale l'existence d'une phase glaciaire postérieure. Le lac remplit le fond d'une cuvette qui est dans la position habituelle des bassins surcreusés dans les « Capas rojas » par les langues de glace sortant des chaînons de la Cordillère. Près de l'hacienda, deux arcs successifs de moraines de poussée partiellement appuyés sur des affleurements calcaires, forment un moutonnement assez confus de croupes de quelques dizaines de mètres de commandement. Leur matériel est celui de moraines de fond, limoneuses, déplacées sur quelques centaines de mètres au cours de la crue glaciaire, par le glacier travaillant comme un « bulldozer » au débouché de la montagne. A l'intérieur de ces arcs, des moraines de fond tapissent en grandes plaques peu épaisses les versants. Au-dessus du lac, des culots de glace, abandonnés par le glacier lors de son recul, ont donné naissance à de petits lacs suspendus au-dessus du plan d'eau de Punrun. Sur le flanc externe du vallum, en aval de Jumasha, une moraine d'ablation, recouvrant la moraine de fond du précédent glacier de piémont, passe en aval à des formations proglaciaires de lavage qui ont pavé le haut du glacis avant que les rivières ne s'y enfoncent. Le long des rivières, dont l'encaissement dans le glacis de balayage peut atteindre 25 m, on note l'existence de un à deux niveaux de terrasses, entaillées dans la moraine de fond et recouvertes par une couche d'un à deux mètres de gravillons et de galets fluvioglaciaires dont l'aspect n'est pas très différent de ceux de la moraine. Leur émoussé est un peu supérieur (l'indice d'émoussé du galet médian d'un lot de 30 grès de 6 à 8 cm est de 230 ; pour un lot de même nature prélevé dans la moraine, l'indice d'émoussé du galet médian est de 180) ; les galets intrusifs, altérés, ont disparu, désagrégés en arènes lors du transport fluviatile. Ces terrasses encaissées dans le glacis, doivent dater de la phase des moraines de Jumasha.

149En bordure du lac de Junin, au Nord de la nappe d'eau, à deux ou trois mètres au-dessus du niveau lacustre actuel, une falaise d'abrasion signale l'extension de la nappe lacustre et l'existence de vents du SW poussant des vagues capables d'éroder les dépôts morainiques et fluvioglaciaires. La terrasse inférieure se raccorde à ce niveau. Deux hypothèses sont possibles quant à sa datation : elle peut correspondre soit à la reprise du froid et de l'humidité précédant l'homme de Lauricocha, soit à la petite crise climatique enregistrée il y a trois mille ans (Dollfus, 31). La bonne conservation du talus, en l'absence d'autres preuves plus décisives, est un argument en faveur de cette dernière hypothèse.

150L'absence de niveau lacustre supérieur, à la différence de l'altipiano péruano-bolivien, endoréique, est dû au fait que la pampa de Junin, au moins au cours des phases humides du Quaternaire, a toujours été reliée au réseau hydrographique du Mantaro.

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151L'observation des dépôts superficiels de la pampa de Junin et de ses bordures montre la succession des périodes froides dans cette région andine au cours du Quaternaire.

152Les tillites de Ninicaca sont les témoins de la plus ancienne glaciation ; leur encroûtement en a assuré la conservation. Les argiles, solifluées et rubéfiées du cône-glacis de Tambo del Sol ont dû se former pendant le long interglaciaire qui sépare la glaciation du Quaternaire ancien de celles du Quaternaire récent.

153Les différentes phases froides du Quaternaire récent se lisent dans le paysage en remontant du lac de Junin à celui de Punrun. La première crue glaciaire (g” b) a été la plus étendue ; c'est la seule qui ait entraîné la constitution d'un glacier de piémont, largement étalé au Nord de l'altipiano. Cependant la pampa n'a jamais été complètement couverte de glace, en tout cas au cours du Quaternaire récent : la dépression peu profonde occupée par le lac et ses lisières marécageuses paraissent ne pas avoir été englacées. Les phases suivantes (g” a) se sont accompagnées de la descente de langues de glace venues des montagnes ; les moraines frontales signalent leur extension maximale. Plusieurs fluctuations peuvent être notées à l'intérieur du système de Jumasha.

Fig. 19. — Carte des glaciations quaternaires et des principales formations fluvioglaciaires dans le bassin supérieur du Mantaro.
(1) moraine de la première glaciation quaternaire (glaciation g'" Mantaro) ; (2) conglomérats fluvioglaciaires corrélatifs de la glaciation « Mantaro » ; (3) dépôts de pente encroûtés datant de l'époque de la glaciation « Mantaro » ; (4) placages morainiques datant de la première glaciation du Quaternaire récent (g” b) ; (5) épandages glaciaires datant de la même époque ; (6) glacis proglaciaires recoupant des dépôts périglaciaires ; (7) grands arcs morainiques du Quaternaire récent (g” a) ; (8) cônes fluvioglaciaires du Quaternaire récent ; (9) terrasses fluvioglaciaires du Quaternaire récent ; (10) dépôts de pente encroûtés du Quaternaire récent ; ils retouchent souvent modérément des talus encroûtés du Quaternaire ancien ; (11) grandes terrasses de kame ; (12) sommet isolé ; (13) chaînes orientées ; (14) surface couverte par les glaciers au cours de leur extension maximale au cours de la première période froide du Quaternaire moyen ou récent.
CP = Cerro de Pasco ; Ha = Huaron ; H = Huarascoha ; Hyo = Huancayo ; J = Jumasha ; Ju = Junin ; LO = La Oroya ; M = La Merced ; T = Ticlio ; Ta = Tarma ; Ti = Tilarnioc ; SR = San Ramon.

154La crise tardiglaciaire, précédant de peu l'arrivée des hommes dans la région de Cerro de Pasco, a permis à la glace de réoccuper les criques à partir de 4500 m et de couvrir certains reliefs au-dessus de cette altitude.

155Les dépôts de pente périglaciaires couvrant le bas des versants semblent avoir assez tôt atteint un profil d'équilibre qui est resté stable en l'absence de modifications importantes du niveau de base local et sous un système morphoclimatique présentant des caractères analogues au cours des phases froides et humides. Ainsi la succession de ces phases n'a fait que retoucher légèrement les pentes.

156L'analyse des fluctuations climatiques quaternaires sera plus précise lorsque des sondages auront été effectués sous la cuvette de Junin. Les formations palustres devraient permettre l'étude des pollens qui pourraient notamment éclairer la connaissance des périodes interglaciaires.

Table des illustrations

Légende Fig. 15. — Courbes de granulométries fines de sols de la puna et de « terra rossa » des bordures du bassin de Huancayo.A : horizons d'un sol couvrant un dépôt périglaciaire du Quaternaire récent, sur versant calcaire (pente 10° environ), à 4200 m au-dessus de Huancayo (route d'Ingahuasi) ; A 1 : horizon A, noir, humique, A 2 : horizon B’ ; A3 : horizon B”.B : « terra rossa » sur versant calcaire ; route de Tarma à Jauja, vers 3600 m ;C : sol rouge interglaciaire, entre les dépôts de pente encroûtés de la première période froide (glaciation « Mantaro ») et les dépôts de pente des dernières périodes froides du Quaternaire, région de Tarma, vers 3400 m ;D : argile cryoturbée dans un vallon près de Tambo del Sol (pampa de Junin, vers 4000 m) ;E : argile à chailles tapissant une doline dans le fond d'un poljé (causse de Juni, route de Tarma à Jauja, vers 4000 m) (les éléments très fins sont plus abondants que dans les exemples précédents).
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Légende Fig. 16 (ci-contre). — Croquis morphologique, d'après photographie aérienne, des systèmes glaciaires et fluvioglaciaires de Lulicocha.a) barres rocheuses ; b) roches moutonnées ; c) dépôts fluvioglaciaires, souvent marécageux ; d) talus d'éboulis.(1) talus d'éboulis datant de la dernière phase froide quaternaire ; (2a) et (2b) moraines frontales et latérales du Quaternaire récent ; (3) tillites consolidées datant de la première époque froide (glaciation Mantaro) et formant un plateau aux rebords raides au-dessus des plaines d'épandages fluvioglaciaires du Quaternaire récent,
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Légende Fig. 17. — Matériel morainique dans les Andes centrales (matrices sableuses et limoneuses).A : moraine fraîche, très sableuse (roche mère : granite gris) ; route de Comas à Ingenio, altitude 4400 m. qdphi = 0,75 ; hé = 0,7.B : moraine latérale du Quaternaire récent, à Chichi, au-dessus du bassin du Mantaro, vers 3700-3800 m ; échantillon prélevé dans la matrice ; roche mère : schistes et rhyolites paléozoïques et calcaires et grès mésozoïques.C : moraine de fond du Quaternaire récent ; vallée de Milloc, vers 4400-4500 m ; roche mère : laves, surtout andésitiques et quelques cendres. qdphi = 1,2 ; hé = 0,8.D : moraine latérale du Quaternaire récent, au-dessus de Yauli, vers 4000 m ; échantillon prélevé dans la matrice, qdphi = 1,3 ; hé = 0,85.E : moraine latérale du Quaternaire récent (première phase froide succédant au grand interglaciaire) à Cutt Off, vallée de Yauli, vers 3850 m. qdphi = 1,7 ; hé = 0,95.F : moraine de fond du Quaternaire récent, pampa d'Ingahuasi, vers 4000 m. qdphi = 1,6 ; hé = 0,9.G : moraine de fond du Quaternaire récent, partiellement lavée, à Corpacancha altitude 4000 m), qdphi = 0,65 ; hé = 0,55.H : lentille sableuse sous-glaciaire dans une moraine de fond à Corpacancha, vers 4000 m. qdphi = 0,2 ; hé = 0,19.I : moraine de fond lavée en surface, au nord de la pampa de Junin (probablement de la première phase froide succédant au grand interglaciaire), datant du grand glacier de piémont ; altitude 4100 m. qdphi = 0,7 ; hé = 0,6.J : moraine de fond écrêtée par le ruissellement fluvioglaciaire (nord de la pampa de Junin). qdphi = 1,3 ; hé = 0,55.K : matrice limoneuse d'un talus cryonival près de Milloc, vers 4700 m ; roche du versant : andésite, hé : 0,6.
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Légende Fig. 18. — Carte des glaciations quaternaires dans la région de Corpacancha.(1) affleurements rocheux importants ; (2) chaînons ; (3) limite hypothétique de la glaciation « Mantaro » ; (4) moraines « Mantaro » abondantes ; (5) moraines et dépôts fluvioglaciaires « Mantaro » consolidés en brèches et formant un escarpement au-dessus de la vallée de Corpacancha ; (6) limite externe de la première crue glaciaire du Quaternaire récent et sens des grands flots de glace ; (7) terrasses de kame ; (8) terrasses fluvioglaciaires du Quaternaire récent ; (9) arcs morainiques signalant les différentes crues glaciaires du Quaternaire récent ; (10) épandages de cailloutis proglaciaires et fluvioglaciaires récents ; (11) glaciers actuels.Co = Conocancha ; C = Corpacancha (hacienda) ; Sa = Santa Ana (hacienda) ; Mi = Mishipanahui ; Ma = Marcapomacocha.
URL http://books.openedition.org/ifea/docannexe/image/1260/img-4.jpg
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Légende Fig. 19. — Carte des glaciations quaternaires et des principales formations fluvioglaciaires dans le bassin supérieur du Mantaro.(1) moraine de la première glaciation quaternaire (glaciation g'" Mantaro) ; (2) conglomérats fluvioglaciaires corrélatifs de la glaciation « Mantaro » ; (3) dépôts de pente encroûtés datant de l'époque de la glaciation « Mantaro » ; (4) placages morainiques datant de la première glaciation du Quaternaire récent (g” b) ; (5) épandages glaciaires datant de la même époque ; (6) glacis proglaciaires recoupant des dépôts périglaciaires ; (7) grands arcs morainiques du Quaternaire récent (g” a) ; (8) cônes fluvioglaciaires du Quaternaire récent ; (9) terrasses fluvioglaciaires du Quaternaire récent ; (10) dépôts de pente encroûtés du Quaternaire récent ; ils retouchent souvent modérément des talus encroûtés du Quaternaire ancien ; (11) grandes terrasses de kame ; (12) sommet isolé ; (13) chaînes orientées ; (14) surface couverte par les glaciers au cours de leur extension maximale au cours de la première période froide du Quaternaire moyen ou récent.CP = Cerro de Pasco ; Ha = Huaron ; H = Huarascoha ; Hyo = Huancayo ; J = Jumasha ; Ju = Junin ; LO = La Oroya ; M = La Merced ; T = Ticlio ; Ta = Tarma ; Ti = Tilarnioc ; SR = San Ramon.
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