1A proximité des rivières débouchant dans le piémont s’étalent des nappes de cailloutis fluviatiles qui sont plus ou moins découpées en terrasses et attaquées en falaises par la mer.

2La différence est frappante entre les minces filets d’eau, saignés par les irrigations, qui coulent entre des bancs de galets déplacés pendant les crues et l’ampleur des terrasses dans lesquelles s’imprime le plancher alluvial actuel.

A) LA DESCRIPTION DES TERRASSES

1) L’étagement des terrasses

3Dans un certain nombre de vallées près de l’embouchure des rivières, l’étagement des terrasses est particulièrement net, surtout sur leur rive gauche, comme le long du rio Pativilca, du Canete et du San Juan. Dans cette dernière vallée, on peut observer au-dessus du lit balayé par les crues, une première terrasse, très constante entre 5-6 m d’altitude relative, une seconde à 15 m et une troisième à 35 m, qui s’emboîte dans un matériel alluvial très altéré formant le grand glacis de remblaiement du piémont entre Canete et Chincha. Ailleurs les rapports entre les altitudes relatives ne sont pas les mêmes. Ainsi le rio Omas, qui ne coule que très exceptionnellement, est à peine encaissé dans une basse terrasse très limoneuse à laquelle se raccordent sur la rive droite des cônes d’épandage rougeâtre ; sur la rive gauche un lambeau de terrasse, situé à 25 m au-dessus du plancher alluvial est emboîté dans une vieille terrasse qui culmine à 80 m, au matériel altéré, formant une falaise éboulante au-dessus du Pacifique. Dans les basses vallées des rios Raura, Mala et partiellement du Chancay, deux terrasses encadrent le lit d’inondation, la première (t’), à 3-5 m, l’autre t” à une quinzaine de mètres. Elles sont formées de galets bien roulés, pratiquement pas altérés et où la matrice intersticielle, gravillonaire, est peu abondante. Le Rimac, dans la traversée des faubourgs de Lima, s’encaisse en gorge dans ses cailloutis tandis qu’en amont jusqu’à Vitarte, il coule dans un large lit à chenaux anastomosés, à peine imprimé dans une terrasse ; il en est de même en aval de la capitale, jusqu’à son embouchure. Cependant, c’est la même nappe de cailloutis, à peine incisée à Vitarte, qui est entaillée en falaise de 60 m de hauteur à Chorillos et à Miraflores. Ainsi, si le Rimac, au lieu de s’orienter à l’Ouest à partir de Vitarte s’était orienté au Sud, comme il le faisait par moments lorsqu’il construisait son grand cône, la rivière coulerait entre des terrasses dont la hauteur relative augmenterait vers l’aval ; d’autre part, le raccourcissement de son cours d’une dizaine de kilomètres aurait déclenché progressivement vers l’amont une reprise d’érosion qui est actuellement inexistante entre la capitale et Vitarte.

4Ces quelques exemples montrent que pour l’étude des nappes alluviales du piémont les altitudes relatives ou la hauteur des falaises de galets n’ont pas de signification générale. Elles dépendent de facteurs locaux. Aussi, pour esquisser la genèse de ces nappes et essayer d’en déceler l’évolution, il est nécessaire de partir de l’analyse du matériel qui les compose et de décrire la disposition des terrasses. Ce n’est qu’après cette étude préalable qu’il sera possible d’établir la chronologie des nappes et terrasses et de voir dans quelle mesure elles constituent un élément facilitant l’interprétation des changements climatiques qui ont affecté l’ensemble du long versant pacifique.

2) Les rivières et leur plancher alluvial

5Les rivières les plus importantes, celles du moins dont une partie du bassin-versant est située à plus de 4000 m et dont la superficie de l’ensemble du bassin dépasse 2000 km², coulent dans un lit majeur large de 50 à 300 m et s’imprimant dans une basse terrasse (t’) qui n’est plus inondable.

6Le lit présente une série de chenaux anastomosés entre des bancs de galets et de sables déplacés lors des crues ; les îles et les berges sont colonisées par des roselières. De mai à décembre, les rivières se réduisent à n’être plus que de minces filets coulant entre des cailloux ; quelques flaques d’eau croupissante stagnent dans les creux. La maigreur de l’étiage est accentuée par les prises d’eau effectuées en amont pour les irrigations. Ainsi à partir de juin, le rio Chancay est souvent dépourvu d’eau pendant les jours de semaines entre Huaral et la mer, mais le dimanche, jour de repos sans irrigation, la rivière se remet à couler. En revanche, il faut faire entrer en ligne de compte l’effet régulateur des barrages de retenue des lacs de la haute sierra.

7Quoi qu’il en soit de ces observations anecdotiques, la différence entre les débits d’étiage et les périodes de crue est très considérable. Les variations du débit dépendent de la répartition saisonnière des précipitations, elle-même très irrégulière d’une année à l’autre. Dans ces bassins versants dont la topographie, vigoureuse, est très accidentée, le ruissellement domine et l’effet des pluies se fait sentir presque immédiatement sur le régime des cours d’eau. Le Rimac, en août 1960 avait un débit d’étiage de 9,63 m³, tandis que celui du Chillon n’était que de 1,1 m³ (annuaire statistique péruvien). Ce débit est réduit par les infiltrations favorisant le sous-écoulement dans les nappes alluviales de la partie basse de la vallée. Les mesures de débit ont lieu généralement à une cinquantaine de kilomètres de l’embouchure et en aval des prises d’eau pour les irrigations, ce qui fausse les données, surtout en période d’étiage. En mars 1960, le débit du Rimac était de 77 m³/s, mais d’autres années des crues beaucoup plus importantes ont été enregistrées. En mars 1955 : 350 m³/s pour le Rimac et 153 m³/s pour le Chillon. En période de crue les rivières déplacent les galets que l’on entend s’entrechoquer ; les flots sont jaunes ou bruns et à l’embouchure les eaux forment une auréole brunâtre dans la mer.

8Ces artères de drainage ont à la fois des caractères d’oueds et de torrents. Torrents par suite de la pente et d’un régime hydrographique montagnard, oueds surtout pour les rios qui ne naissent pas dans la haute montagne et dont l’écoulement n’est assuré épisodiquement qu’après les averses qui s’abattent sur le flanc occidental, aride, des Andes.

9Le profil des rivières dans les derniers kilomètres de leur cours reste tendu, mais il est progressivement concave. Pour les vingt derniers kilomètres, la pente moyenne s’établit à 1 %. La courbe des 200 m est à 20 km de l’embouchure pour le Rimac, à 19,5 pour le Mala, à 20 km pour le Chillon, à 18 km pour le Lurin, à 25 km pour le Pisco, à 15 km pour le rio Omas et à 15 km également pour le rio Canete. Ces deux derniers exemples montrent que si la pente est souvent plus forte pour les rivières faiblement alimentées, il ne s’agit nullement d’une règle générale que l’exemple du Canete infirme, cette rivière possédant un débit soutenu par les glaciers de son haut bassin.

10Dans les lits d’inondation, les bancs de galets occupent plus de place que les lentilles sableuses ; les limons sont très rares, à l’exception de quelques cuvettes de décantation de faible surface, où ils se sédimentent après les crues. Les galets sont disposés en sens inverse de l’écoulement selon un angle compris entre 8 et 12°. Ils sont bien roulés et leur indice d’émoussé, élevé, ne varie guère dans les derniers kilomètres de leur cours, ce qui montre qu’ils ont atteint une forme d’équilibre. L’émoussé des galets reste pratiquement constant dans les nappes du piémont. Ainsi l’indice d’émoussé d’un galet médian d’un lot de 40 éléments volcaniques de 6 à 8 cm de longueur prélevé dans le lit du Rimac est constamment supérieur à 450 (un lot a été mesuré à Vitarte, à la tête du cône, un autre à l’entrée de Lima, un troisième à proximité de l’embouchure). A Nana, qui est à une quarantaine de kilomètres du Callao et qui est située à 450 m d’altitude, les bancs de galets comprennent 2/5 de roches provenant du batholite et pour les 3/5 de laves ou de roches métamorphiques (galets de plus de 5 cm de long dénombrés dans plusieurs carrés de 1 m de côté). Le lit est encombré de blocs de plus d’un mètre de long, déposés dans la rivière par des laves torrentielles. L’indice d’émoussé du galet médian dans les « andésites » est de 460 et aucun galet ne présente un indice d’émoussé qui soit inférieur à 200. A quelques kilomètres en aval, à Vitarte, la proportion de roches du batholite se rapproche de la moitié et ce pourcentage se maintient jusqu’à l’océan.

11A Vitarte, le pénécentile est encore de 82 cm et le décile de 60 cm. L’indice d’émoussé du galet médian, pour les « andésites » de 6 à 8 cm de long est de 470. La courbe granulométrique des sables indique qu’il s’agit d’un dépôt libre assez bien lavé. Dans l’échantillon sableux, la fraction de moins de 50 microns est très réduite et elle comprend une farine de petits fragments de cristaux sans argiles ; les limons et les argiles transitent jusqu’à l’océan. Les gravillons sont arrondis aux angles, mais leurs surfaces, lisses, sont planes. Ils proviennent surtout des roches mélanocrates, des laves, des diorites et des gabbros. Entre 1 mm et 500 microns les sables sont riches en plagioclases mais on observe également des grains sombres de hornblendes ou de laves. Les quartz sont peu abondants mais leur proportion augmente en dessous de 250 microns, probablement en raison de la fissuration des quartz dans les roches. Les quartz peuvent, en dessous de 250 microns, former le tiers des sables. Les grains en dessous de 500 microns sont très peu usés, surtout les quartz qui sont propres et anguleux. Les minéraux lourds sont abondants et variés ; on trouve le cortège associé aux roches basiques : hypersthène, diallage et olivine, mais aussi des zircons, de la tourmalite, de l’augite, des grenats, et surtout beaucoup de hornblende et d’épidote. Les minéraux opaques sont parmi les plus usés et doivent provenir de la partie supérieure du bassin qui est surtout volcanique. Ils ne sont pratiquement pas altérés, ce qui indique la faiblesse de la décomposition chimique.

12Dans les basses vallées du Chancay, du Chillon, du Lurin, du Mala et du Canete, d’autres lots de galets ont été mesurés, d’autres échantillons de sables analysés. Les caractéristiques des formations alluviales sont très proches de celles du Rimac ; l’indice d’émoussé des galets est un peu plus faible dans le Lurin et le Mala qui ont un régime moins abondant et plus torrentiel ; l’indice d’émoussé du galet médian, pour l’un et l’autre de ces fleuves s’établit pour des granodiorites grises entre 420 et 430 pour les vingt derniers kilomètres du cours et à 415, 430 et 445 pour le galet médian de lots de galets analogues mais choisis parmi les roches volcaniques (andésites). Les galets ne sont pas altérés ; les vrais granites sont rares. Les sables ne sont pratiquement pas usés ; cependant, on peut observer un léger poli sur les angles des plagioclases et sur les grains les plus grossiers, supérieurs à 500 microns. Les limons sont très peu abondants, ce qui indique un bon lavage.

13Ces caractères morphoscopiques et pétrographiques des dépôts du lit se retrouvent, semblables, dans les alluvions de la basse terrasse (t’), qui est individualisée par l’incision du lit actuel. La plupart des galets qui pavent le plancher alluvial proviennent d’ailleurs des formations des terrasses dans lesquelles s’encaisse le lit de la rivière.

3) Les nappes alluviales quaternaires

a) LA SURFACE DES NAPPES.

14Dans la basse vallée du Rimac, à Chaclacayo, au-dessus du lit et de la basse terrasse qui ne subsiste que par lambeaux, une nappe de galets (t”) est entaillée sur une douzaine de mètres par le fleuve. Elle comprend de gros blocs de granodiorites pouvant atteindre un mètre et qui proviennent de laves torrentielles latérales. L’indice d’émoussé médian pour un lot de quarante andésites de 6 à 8 cm s’établit à 376. Les galets ne sont pas altérés. La matrice, peu abondante, comprend quelques sables grossiers.

15A une dizaine de kilomètres en aval, près de Nana, cette terrasse t” se confond avec la terrasse t’. Au moment de la mise en place de ces alluvions, la rivière divaguant sur son lit, érodait la base des éperons en creusant des petites falaises entaillant également sur 3 à 4 m de hauteur les remblaiements latéraux détritiques. En revanche, plus en aval, à Huachipa, à proximité de Vitarte, deux terrasses s’emboîtent nettement au-dessus du lit. L’une (t” a) est à 10 mètres, l’autre (t” b) est à 15 m au-dessus de la rivière. Les dépôts formant ces deux terrasses sont semblables et analogues à ceux de Nana ; les galets sont arrondis (indice d’émoussé du galet médian 450), ils ne sont pas altérés et la matrice gravillonaire et sableuse est peu abondante ; les limons font pratiquement défaut.

16A partir de Vitarte s’ouvre le cône du Rimac, large plaine triangulaire qui s’incline lentement vers le Pacifique selon une pente régulièrement concave. Il s’agit d’une plaine de cailloutis, recouverte par un limon éolien et les dépôts fins des garuas qui constituent la « terre à coton ». Elle n’est pas entaillée par des vallons, sauf à proximité des falaises qui sont incisées par de courts ravins, des « barrancos » où affleurent les eaux du sous-écoulement. Même si des pluies tombaient sur cette plaine, ce qui ne se produit jamais actuellement, le ruissellement superficiel serait très limité dans ce matériel très perméable formé de galets et de quelques sables. Ce type de plaine est pratiquement immunisé contre l’érosion aréolaire, d’autant plus que l’altération chimique superficielle, d’origine climatique, qui pourrait contribuer à la désagrégation et à la décomposition du matériel fait complètement défaut.

17Près de l’hacienda Maranga, entre Pueblo Libre et le Callao, un talus sépare le niveau supérieur (t” b) de la plaine où sont construits San Isidro, Miraflores et Pueblo Libre, d’un niveau inférieur où se trouve la nouvelle cité universitaire (t” a).

18La nappe de cailloutis du cône alluvial du Rimac ennoie des collines rocheuses dont les têtes émergent à San Isidro et à Miraflores.

19Les falaises, de Chorillos à Magdalena del Mar fournissent de bonnes coupes transversales. A Chorillos et à Barranco, les lits sont sablo-limoneux et séparés les uns des autres par de petits bancs de cailloux de 3 à 5 cm, bien roulés. L’aile sud du cône est fortement alimentée en sables ; les uns proviennent des nappes détritiques comme celles de Pampa Grande, d’autres dont le calibre est inférieur à 200 microns présentent des aspects semblables aux sables des dunes ; ils auraient été poussés par le vent dans la rivière et déposés en lisière du cône. En revanche, dans l’axe de la bissectrice du cône, à San Isidro, la falaise est presqu’entièrement entaillée dans des galets où quelques gravillons et sablons forment la matrice entre les cailloux et où les lentilles sableuses sont minces et discontinues. Le pénécentile des galets s’établit, selon les affleurements, entre 35 et 50 cm et les galets entre 10 et 15 cm sont très abondants. L’indice d’émoussé du galet médian est toujours compris entre 450 et 470 et très peu de galets ont un indice inférieur à 200. Le dépôt a été mis en place par une rivière balayant son cône lors de crues puissantes, capables de déplacer des galets de plusieurs dizaines de centimètres de longueur sur une pente de 1 % ; le flot transportait jusqu’à la mer les sédiments fins. Aucun obstacle (arbustes, végétation) ne venait entraver l’écoulement. La formation s’exhaussait progressivement, par le dépôt des nappes successives de galets qui d’autre part s’étalaient de plus en plus vers l’Ouest, sur un relief abandonné par un océan en régression.

20Dans la coupe de la falaise des galets sont altérés ; les roches granitiques (vrais granites) se désagrègent en arènes, quelques granodiorites se desquament et très localement des gravillons sont cimentés par des agrégats d’oxyde de fer jaune-orange. Mais ces altérations n’ont aucune signification climatique. Elles disparaissent à proximité de la surface du dépôt où les galets sont sains. Elles sont liées aux oxydations provoquées par le battage des nappes phréatiques qui s’écoulent dans les cailloutis.

b) LE RÉSULTAT DE QUELQUES SONDAGES.

21La recherche de l’eau des nappes a entraîné le forage d’un certain nombre de puits. Aucun d’entre eux n’a atteint le lit rocheux. Ces sondages fournissent des résultats inégalement utilisables ; ils apportent néanmoins quelques renseignements et permettent de poser des problèmes, sinon de les résoudre.

22Dans toute la partie supérieure du cône, entre Lima et Vitarte, les sondages montrent une alternance de galets, en lits puissants, et de lentilles sableuses. Dans l’axe du cône les galets sont très abondants : un forage de 100 m n’a rencontré que des galets sous l’oliveraie de San Isidro.

23Sur l’aile méridionale du cône, le matériel détritique aux fragments rocheux anguleux et aux arènes grossières s’interstratifie latéralement avec des bancs de galets fluviatiles (à la Molina et aux Casuarinas de Monterrico) ; ceci indique que les nappes détritiques se raccordaient aux cailloutis du Rimac et qu’elles leur sont contemporaines, les « passées anguleuses » traduisant un déplacement temporaire du Rimac qui les recouvrait ensuite avec ses alluvions.

24Au Callao, à quelques mètres au-dessus du niveau de la mer, des sondages ont été poussés profondément. Près du port, la Compagnie nationale de Cerveza a poussé un forage jusqu’à 196 m ; un autre en face de la Mar Brava a atteint 150 m.

25Les galets sont abondants jusqu’à 40-50 m ; en dessous on remarque des lits de sables et de limons ; un forage note l’existence d’un horizon dur à 70 m dont la nature n’a pas été précisée. Malheureusement il n’a pas été possible d’examiner les sédiments rencontrés au cours de ces perforations ; aucune coquille n’est signalée et les dépôts fins seraient probablement d’origine continentale. Il faut remarquer que ces sondages, dont l’un a été, en bordure de mer, poussé jusqu’à près de 200 m, n’ont pas rencontré le lit rocheux. Le cône du Rimac se serait donc installé dans un secteur subsident. Il est en effet difficile d’admettre que des dépôts continentaux (à condition que leur origine soit prouvée) aient pu se déposer à — 200 m, même au cours d’une phase de régression datant d’un interglaciaire. Cependant cette subsidence reste encore hypothétique. Il faut en effet attendre que des sondages soient effectués jusqu’au lit rocheux, que le matériel ait été analysé et que des campagnes géophysiques permettent de préciser le profil général de la surface de la roche en place, pour qu’il soit possible de confirmer ou d’infirmer l’hypothèse d’une subsidence locale.

c) LES NAPPES DU CHILLON ET DU LURIN.

26Le cône du Rimac est coalescent avec celui du Chillon. Dans la vallée drainée par cette rivière comme dans celle du Rimac, les terrasses les plus anciennes semblent plonger vers l’aval. A Cocayalta, à 40 km de l’embouchure, la nappe à galets roulés (non altérés) (t”) est entaillée sur une vingtaine de mètres par la rivière. A Trapiche, à une dizaine de kilomètres en aval, elle n’est plus qu’à 5-6 m au-dessus de la basse terrasse (t’). Elle comprend des galets bien roulés (la médiane de l’indice d’émoussé d’un lot de galets volcaniques est de 440) ; la formation est bien lavée ; quelques sables et gravillons remplissent les espaces séparant les galets, mais les limons sont absents. La terrasse t” est recouverte au pied des versants par des dépôts colluviaux et torrentiels datant de la dernière crise climatique (1500 à 1200 a. J.-C.) (Dollfus, 31). Dans ces dépôts latéraux on remarque des galets de diorites et d’andésites, bien roulés, issus d’une terrasse supérieure démantelée (t” a ou t’” ?). Entre les haciendas Chocas et Caballero, t” disparaît ou se confond avec la nappe alluviale plus récente qui n’est pratiquement pas entaillée par la rivière (figure 57).

27Les terrasses réapparaissent en aval, à proximité du Pacifique ; sur la rive droite du fleuve, près de la route panaméricaine, deux terrasses médiocrement dessinées (t” a et b) s’étagent à 6 et 15 m au-dessus du plancher alluvial actuel. Le Chillon se jette dans le Pacifique après avoir emprunté l’ensellement du Cerro Marquez. Le rétrécissement de la vallée en amont du cerro a contribué à provoquer un engorgement alluvial, entaillé au cours d’une phase de creusement en une terrasse aux rebords absolument verticaux de 15 m de hauteur.

28Dans la vallée du Chancay, entre San Miguel et Huaral on remarque la présence de la basse terrasse (t’), à deux ou trois mètres et une terrasse très constante (t”) entre 12 et 16 m. Deux nappes détritiques emboîtées se raccordent latéralement près de l’hacienda Palpa à ces terrasses fluviatiles ; elles proviennent de la quebrada de Pisquillo, entaillée surtout dans l’étage inférieur désertico-steppique des Andes ; elles sont formées par des lits de « llapanas » (sables fins et limons disposés en bancs très continus) et de laves torrentielles comportant néanmoins quelques galets émoussés aux angles.

29Sur les collines dominant le cône du Chancay et plus particulièrement celles situées entre les haciendas Caqui et Miraflores, des galets roulés se mêlent aux dépôts de pente ; on les trouve jusqu’à une vingtaine de mètres au-dessus de la terrasse majeure (t” a).

30Des sondages faits autour de Huaral montrent la présence, vers 45 et 50 m de profondeur, sous les cailloux roulés et les sables, d’un horizon dur gypseux qui couvrirait, d’après les témoins de ces forages, des gravillons rougeâtres et des lits sablo-limoneux.

4) Les « glacis » alluviaux entre Canete et Chincha

31A 100 km au Sud de Lima, des nappes alluviales dont la surface est encroûtée par du sel et du gypse et dont les galets sont souvent altérés, sont tranchées par le Pacifique et forment des falaises de plus de 100 m de hauteur.

32Au Sud du rio Omas (Asia), au-dessus d’une terrasse à cailloutis (t”) qui domine une basse terrasse limoneuse médiocrement individualisée, subsiste une colline de cailloutis, culminant à 80 m (t’”), lanière plutôt que plateau, et qui est en aval attaquée en falaise par la houle. Dans le matériel de t’” on trouve des blocs de cinquante centimètres de longueur ; les granites se désagrègent, les diorites sont oxydées et les roches volcaniques sont « rouillées » en surface. La matrice, à la différence de celle des terrasses t”, se compose à la fois des produits de la désagrégation sur place et des éléments de la matrice initiale, mise en place avec l’ensemble du dépôt. Les quartz sont jaunis, les feldspaths se réduisent en poudre, les rares biotites se voient aux auréoles rouges qui entourent leur squelette mais elles ne résistent pas au tamisage. Cependant les argiles sont pratiquement absentes ; l’altération, due essentiellement à l’imprégnation des nappes phréatiques, n’a pas été poussée jusqu’à leur élaboration. La matrice est traversée par des filets de gypse et l’entaille de la falaise est indurée par le sel qui pénètre dans les fissures des galets.

33Ce matériel alluvial, altéré, est très semblable à celui qui affleure dans les grandes falaises de 100 à 180 m de hauteur du secteur compris entre Canete et Chincha. Ces falaises tranchent une grande nappe de piémont qui s’étend sur une douzaine de kilomètres de large entre la base des Andes et le Pacifique. Cette nappe, au profil régulièrement concave s’abaisse de 250 à 300 m en douze kilomètres. Sa pente est approximativement le double de celle des rivières dans la partie inférieure de leur cours. Ce profil plus tendu est lié à la plus forte charge et au calibre plus grossier du matériel transporté par ces torrents qui s’encaissaient dans le versant andin flexuré, et déposaient leur charge solide au débouché de la montagne.

34Ce glacis alluvial de piémont est né de la coalescence de cônes de déjections de rivières assez courtes (de 30 à 40 km de longueur dans la montagne) dont les bassins versants ne dépassent pas 4000 m. Au contact du piémont, le glacis est recouvert par des petits cônes plus récents, entaillés par des ravins passant à l’aval à des vallons peu creusés dans la nappe alluviale ancienne (t’”) et qui se terminent, suspendus en valleuses au-dessus du Pacifique.

35En surface de la nappe alluviale t’”, on remarque la cimentation diffuse de la masse clastique par le sel et l’existence de gypse disposé en lentilles ou en filets. Les galets de granite et parfois même ceux de granodiorites se désagrègent en arènes ; le fer ferreux des biotites se répand en fer ferrique après destruction des micas. Cependant il ne s’agit que d’une migration très limitée du fer. Comme dans la nappe t’” du Sud du rio Omas, les argiles font défaut.

B) ESSAI D’EXPLICATION DE LA MISE EN PLACE DES NAPPES ALLUVIALES DU PIÉMONT

36L’observation des nappes alluviales du piémont qui sont plus ou moins entaillées en terrasses permet de présenter un certain nombre de remarques.

37On a déjà noté le contraste entre la faiblesse de l’écoulement actuel des rivières allogènes, nées dans la haute sierra et alimentées par les pluies d’hivernage et l’ampleur des nappes alluviales à galets du Quaternaire, largement et puissamment étalées dans le piémont. Ces différences traduisent l’influence des modifications climatiques qui ont affecté le versant occidental des Andes, à plusieurs reprises au cours du Quaternaire.

38En effet quelles que soient les altitudes relatives des terrasss, plusieurs nappes ayant leurs caractères propres peuvent être distinguées :

• Une nappe inférieure (t’), parallèle au plancher alluvial, à 2-3 m en moyenne au-dessus du talweg ; cette nappe aux galets bien roulés, pauvre en matrice à l’exception de quelques gravillons, est rongée par l’érosion latérale au moment des crues ; une partie du matériel jonchant le lit des rivières provient de l’attaque de la basse terrasse,
• Une nappe à galets bien roulés, également pauvre en matrice fine, qui se dédouble parfois en deux terrasses (t” a et t” b), la plus haute terrasse en amont plongeant souvent en aval sous la nappe plus récente (vallée du Rimac, du Chillon et du Chancay) ; les cailloutis peuvent s’étaler sur plusieurs kilomètres de largeur en grands cônes de déjections (une quinzaine de kilomètres pour le Rimac, six à huit kilomètres pour le Chancay). L’épaisseur de la nappe de galets est considérable : elle affleure sur plus de 60 m de hauteur dans l’entaille des falaises de Miraflores et sous l’oliveraie de San Isidro, un sondage rencontre sur cent mètres des galets offrant les mêmes caractéristiques. En surface les altérations sont absentes ; ils n’ont pas été érodés par le ruissellement. On peut considérer la surface du cône du Rimac, de Vitarte à Miraflores comme la surface originelle de la fin du dépôt. La désagrégation des granites dans la masse de la formation est liée à l’imprégnation du matériel par les eaux du sous-écoulement. Les cailloutis ont été déposés par des rivières au débit abondant, à fort courant, balayant leurs cônes dans le piémont ; il s’agit d’un dépôt libre, bien lavé,
• Une nappe au matériel dont l’état de conservation est médiocre. Elle est surtout visible entre Chincha et Canete ; le dépôt (plus fin et limoneux près de Chincha) est grossier, caillouteux, à gros blocs près de Canete. Les galets se désagrègent et, en surface, le dépôt est salé et gypseux. Cette nappe t’” n’affleure pas dans la région proche de Lima ; il n’est pas impossible que des dépôts de t’” soient recouverts par des nappes t” dans le cône du Rimac (matériel plus limoneux et sableux à —40 m au Callao et dépôt sous l’encroûtement gypseux, noté dans un sondage de Huaral, vallée du Chancay).

39Ces nappes alluviales (qu’il s’agisse de t” ou de t’”, qui sont attaquées en falaises par l’océan) s’étendaient plus loin vers l’Ouest à la fin de la période de leur mise en place ; d’autre part elles se sont déposées à des cotes inférieures au O actuel (sondages de la vallée du Rimac) ce qui indique soit une subsidence soit un dépôt contemporain d’une phase de régression marine.

40Les formations alluviales du piémont se raccordent en amont aux dépôts alluviaux et torrentiels des vallées andines qui sont corrélatifs des phases plus humides du Quaternaire, plus froides aussi dans la haute sierra alors couverte de glaciers.

41Au cours des phases pluviales andines les laves torrentielles fournissaient aux rivières un abondant matériel dont une partie était transportée jusqu’au piémont et s’y déposait. Les galets, bien roulés après un transport de quelques dizaines de kilomètres dans une rivière au courant rapide, s’accumulaient en nappes progressivement plus puissantes et plus étalées vers l’Ouest. L’essentiel du matériel alluvial du piémont provient de l’étage des grands versants andins, et il contribue à l’ennoyage détritique de la côte.

42Pour la compréhension des phénomènes d’alluvionnement et de creusement, il est nécessaire de faire intervenir des échelles de temps différentes.

43Les laves torrentielles se déclenchent dès que les pluies atteignent une intensité suffisante ; elles grossissent les rivières qui peuvent transporter des fragments rocheux se transformant en galets arrondis qui se déposent dans le piémont quand la pente s’adoucit. En revanche des délais plus considérables séparent le début du refroidissement et de l’accroissement des précipitations de la formation des glaciers couvrant la montagne à plus de 4000 m. Enfin le rythme des variations eustatiques, commandées par les grands inlandsis, est encore beaucoup plus lent.

44Dès le passage à une phase plus sèche, les laves torrentielles diminuent de volume et la charge des rivières se réduit. Cependant les cours d’eau nés dans la haute sierra restent alimentés par la fusion des glaciers et entaillent les dépôts mis en place au cours de la phase humide, entraînant la formation de terrasses. Garner (68) applique, semble-t-il, cette séquence aux Andes péruviennes. Au milieu et à la fin de la phase « sèche », l’érosion est presque arrêtée dans la montagne et le débit saisonnier des rivières est essentiellement fourni par les pluies d’hivernage.

45Dans la partie inférieure des vallées du piémont, il se pose la question de savoir dans quelle mesure l’eustatisme intervient dans le jeu des terrasses ; pour pouvoir y répondre il faudrait connaître avec précision le profil du plateau continental, l’importance et la rapidité des variations du niveau marin qui oscille plus lentement que ne change le climat dans les Andes. Il est également nécessaire d’avoir à l’esprit les rapports d’échelle. Si pour une rivière dont le cours inférieur a une pente extrêmement faible comme c’est le cas pour l’Amazone, les variations eustatiques prennent une grande importance et leurs conséquences sont ressenties très en amont de l’embouchure, il n’en est pas de même pour des rivières dont la pente moyenne dans les derniers kilomètres de leur cours est de 1 %, et qui coulent sur des alluvions caillouteuses qu’elles remanient constamment. Dans le creusement des terrasses en aval, les facteurs locaux peuvent avoir une plus grande importance. On a déjà cité l’exemple du Rimac : si cette rivière, au lieu de couler vers l’Ouest depuis Vitarte, sans s’encaisser dans les cailloutis du Quaternaire récent, sauf dans un bref tronçon en gorge à Lima, peut-être provoqué par l’augmentation locale du débit due aux eaux usées, s’écoulait vers le Sud, le cône serait vigoureusement entaillé en terrasses de Miraflores à Monterrico, leur commandement pouvant dépasser une cinquantaine de mètres près de la mer. Si le Chancay, au lieu de passer au Sud du Cerro Macaton, coulait au Nord de cette colline comme il le faisait au Quaternaire récent et qu’il se jetait dans le Pacifique au Nord du port de Chancay, les terrasses de la partie basse de son cours seraient d’une autre ampleur, le raccourcissement dépassant cinq kilomètres.

46Aussi dans l’établissement de la chronologie des terrasses il est plus utile d’analyser les nappes de cailloutis que les hauteurs relatives des talus des terrasses.

47Dans le piémont, les rivières se contentent actuellement de réaménager leur lit pendant les crues les plus fortes et érodent leurs berges ; près des embouchures des cours d’eau médiocrement alimentés comme le Lurin, il se construit de petites plaines maritimes (golfe comblé au Nord des ruines de Pachacamac).

48— La nappe de t’, formant localement une basse terrasse, se raccorde en amont aux lambeaux de terrasses et aux cônes t’ de la sierra.

49— La nappe t”, dédoublée localement en deux niveaux de terrasses (a et b).

50Elle s’est mise en place au cours des périodes pluviales et froides, dans la haute sierra, datant du Quaternaire récent. La terrasse t” b, qui est la plus ancienne et qui plonge en aval sous t” a, serait contemporaine de la première phase pluviale, la plus importante, du Quaternaire récent, de celle au cours de laquelle se sont formés les grands glaciers de piémont dans les Andes de Junin. La terrasse t” a, qui, en amont, s’emboîte dans t” b et en aval s’étale largement, formant une grande partie des cônes du Rimac, du Chillon et du Chancay, daterait des dernières grandes phases froides du Quaternaire récent, de celles des glaciers de vallées des Andes centrales. L’entaille de ces nappes en terrasses s’est effectuée lors du passage à des phases plus sèches, la charge solide diminuant plus vite que le débit liquide. L’absence d’altération superficielle dans les cailloutis est la marque de l’aridité ayant régné dans le désert côtier depuis le dépôt des galets.

51— La nappe t’” affleure surtout largement à plus de 100 km au Sud de Lima. Ses cailloutis proviennent de bassins torrentiels limités, creusés dans les étages moyens et inférieurs du versant pacifique. Or l’ampleur du dépôt indique une action érosive très importante dans ces bassins ; elle est le témoignage de pluies très violentes s’abattant au cours d’une longue période sur le versant pacifique, les phénomènes torrentiels étant alors sans commune mesure avec ceux qui ont affecté les mêmes pentes au cours des phases pluviales du Quaternaire récent. Cette importance des formations détritiques t’” du piémont entre Canete et Chincha correspond à celle notée dans le fond des grandes vallées andines creusées en contrebas des plateaux, aux nappes de cailloutis t’” du bassin du Huancayo mais également aux moraines et aux dépôts fluvioglaciaires datant de la période froide « Mantaro ». L’absence de cailloutis t’” autour de Lima peut s’expliquer soit par leur enlèvement progressif au cours d’une phase moins torrentielle mais où les rivières alimentées par les pluies de la haute sierra conservaient une puissance érosive suffisante, soit par une subsidence se poursuivant dans le secteur de la capitale. Il faudrait, pour pouvoir prouver la subsidence, connaître le fond rocheux et la nature des formations détritiques profondes. En tout état de cause, la conservation du glacis alluvial entre Canete et Chincha est due à l’absence, entre ces deux villes, de grandes rivières débouchant de la montagne dans le piémont. L’altération superficielle affectant ces cailloutis les distingue des formations plus récentes ; cette altération, en surface, qui n’a pas été poussée jusqu’à la formation d’argiles mais s’accompagne de la désagrégation des granites et de la libération du fer des biotites, est antérieure à la mise en place de la nappe t” et témoigne sinon d’une pluviosité abondante du moins d’une humidité importante que des garuas peuvent d’ailleurs fournir. Mais il est probable que l’altération de la masse, due au sous-écoulement s’est accentuée par la recharge des nappes phréatiques au cours des phases plus arrosées du Quaternaire récent.