Le Grand Vallon du Caire et ses abords

entre la dépression de Turriers et celle de La Motte du Caire - Clamensane
(aperçu global)

La présente page a pour but de fournir une introduction, puis une vue d'ensemble et des essais d'explication, concernant un secteur qui s'avère particulièrement complexe : c'est celui qui s'étend entre les deux dépressions de Turriers au nord et de La Motte du Caire - Clamensane au sud. Ces dernières sont séparées par la partie occidentale du groupe montagneux de la grande Gautière et communiquent par une vallée, orientée NE-SW, qui est dénommée Le Grand Vallon.

Cette page est subdivisée en 5 parties abordant respectivement les thèmes suivants :
1/ Le Grand Vallon lui-même (ci-après);
2/ La rive droite (nord-occidentale) du Grand Vallon ;
3/ Les crêtes de la rive gauche, sud-orientale, du Grand Vallon ("les écailles de Faucon") ;
4/ Les confins orientaux du systéme des écailles de Faucon ;
5/ Les confins méridionaux du systéme des écailles de Faucon.


1/ Le Grand Vallon lui-même, qu'emprunte la D.551 entre Gigors et La Motte du Caire, est une vallée profonde et encaissée, dont le fond est le plus souvent plat car colmaté d'alluvions fluviatiles. Elle n'est pourtant parcourue, en dépit de la taille de son thalweg que par un petit ruisseau.
C'est en fait une véritable "vallée morte", qui a été creusée par les cours d'eau qui étaient alimentés, lors de la dernière glaciation (Würm), par la fonte de langues glaciaires qui pénétraient jusque dans le bassin de Turriers depuis la vallée de la Durance
(voir la page "Quaternaire du Gapençais") : ces langues, qui provenaient du nord-est, ne parvenaient pas à en sortir vers le sud à cause de la hauteur des reliefs qui ferment dans cette direction la dépression de Turriers : c'est donc dans cette direction que leurs eaux de fonte étaient contraintes de s'échapper.

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L'extrémité amont (nord-orientale) du Grand Vallon vue d'avion, du SW depuis l'aplomb du village de Faucon, c'est-à-dire presque dans l'axe de la vallée.
f.gV =faille du Grand Vallon ; ØrC = surface de chevauchement de l'écaille de Roche Cline sur l'écaille du Sapet (on voit les rapports entre leurs terrains constitutifs dans la coupe du ravin de l'Échelle) ; s.U = synclinal du Bois de l'Ubac, d'axe NW-SE (orthogonal au regard).
a) La rive sud-est du vallon (moitié droite du cliché) est constituée par des dalles structurales de Molasse Rouge oligocène des écailles de Faucon. Ces couches plongent vers le vallon avec un pendage insuffisant pour qu'elles puissent s'engager sous la nappe en rive nord-ouest.
b) Sur l'autre rive les couches de Jurassique de la nappe de Digne, bien loin de se redresser pour monter en chevauchement sur celles de la rive gauche, pendent doucement vers la vallée.
En fait les couches de l'une et l'autre des deux rives sont tranchées presque verticalement par la faille du Grand Vallon dont la composante verticale de son rejet consiste en un affaissement de son compartiment NW.
Au niveau de Saint-Barthélémy on observe, le long du tracé de la faille du Grand Vallon des affleurements de gypses triasiques qui représentent une montée diapirique*. Elle se situe à l'endroit où le tracé de cette faille décrit une incurvation modeste mais brutale : lors du jeu en coulissement dextre de la faille cette déviation de son tracé a sans doute occasionné là une zone d'ouverture qui a favorisé la montée de ce matériel depuis la base de la nappe.

 


Le tracé de cette vallée a une origine clairement structurale car il suit à peu de chose près le tracé d'une grande fracture, la faille du Grand Vallon, qui court maintenant à peu de distance du fond de vallon, sur son versant nord-ouest.
Cet accident est important car il met côte à côte deux compartiments de nature lithologique et stratigraphique très différente, d'un côté les calcaires argileux sombres du Lias de la Nappe de Digne, de l'autre les alternances de grès et de marnes des Molasses rouges oligocènes. Il ne fait pas de doute que c'est la différence de réaction à l'érosion des ces deux ensembles qui a dirigé le tracé initial de la vallée, et que ce dernier s'est décalé par la suite vers le sud-est par rapport à celui de la faille, à l'occasion de son encaissement (du fait que la cassure est inclinée vers le nord-ouest)
.


Bloc stéréogramme interprétatif, montrant la place structurale du Grand Vallon dans son contexte structural (seul le bord gauche du bloc concerne cet accident).
Les imbrications de Terres Noires et de Nummulitique des écailles de Roche Cline et du Sapet (voir plus loin dans cette page), sont représentées de façon simplifiée sur la coupe d'avant-plan. On a également dessiné le synclinal de l'Ubac (voir la page "Tête des Plauts"), qui bute à angle droit contre le bord du lobe nord-ouest de la nappe de Digne, par l'intermédiaire de la faille du Grand Vallon.
(pour plus de commentaires se reporter à la publication n°183).

Du côté nord-oriental le Grand Vallon débouche sur Gigors, à la marge nord-ouest de la dépression de Turriers, par le col de Sarraut, qui est ouvert dans les conglomérats et marnes rouges du Nummulitique de la lèvre méridionale de la faille.
Du côté méridional il débouche, à la Motte-du-Caire, en plein domaine autochtone, dans la combe des Terres Noires de la marge orientale de la dépression anticlinoriale de Laragne.

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Le débouché aval du Grand Vallon, à La Motte-du-Caire, vu de l'ouest depuis le rebord oriental du plateau de Melve (peu à l'est de la ferme des Peupliers).
s.M = synclinal E-W de Melve ; a.J = anticlinal du Jalinier ; s.A = synclinal d'Abian : ØJ = chevauchement (mineur) du Jalinier.

2/ La rive droite (nord-occidentale) du Grand Vallon, depuis les abords du col de Sarraut jusqu'à l'amont du Caire (Rocher de la Fougère et hameau de La Roche), a une structure très simple car on y observe seulement la succession stratigraphique des couches du Lias et du Jurassique moyen appartenant à la nappe de Digne.

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Les deux rives du Grand Vallon, au sud de Faucon, vues du sud vers le nord, depuis la crête de la Roche des Prises (100 m au nord du col 1155 de la piste forestière du Barrican)
En rive droite (à gauche) le Trias et le Lias de la nappe de Digne reposent presque à plat sur les molasses rouges de son autochtone relatif au dessus du hameau du Plan. Cette surface de charriage (ØD) s'abaisse progressivement vers le nord jusqu'à s'enfoncer, à Faucon, sous le niveau du fond de vallée, où elle se raccorde à la faille, subverticale, du Grand Vallon (f.gV).
Commentaires complémentaires à la page "Faucon".

Plus au sud-ouest, à partir du Caire, cette rive septentrionale appartient par contre à l'autochtone : il y est structuré par des plis d'axes NW-SE dont les anticlinaux sont largement éventrés par la dépression des Terres Noires de la Motte du Caire. C'est pratiquement la barre tithonique, accidentée par ces plis, qui arme la crête dominant cette dépression du côté nord, ainsi que la barre rocheuse du Grand Dévin, qui rétrécit la vallée en la traversant immédiatement en aval du village du Caire.

3/ Les crêtes de la rive gauche, sud-orientale, du Grand Vallon appartiennent aussi à l'autochtone (le domaine d'extension de la nappe ne déborde pas au sud-est de la faille du Grand Vallon et donc de ce dernier). Mais en amont du Caire elles se distinguent par le fait qu'elles sont affectées par un système assez complexe qui est celui des "écailles de Faucon".
Fondamentalement sa structure consiste en une imbrication, par chevauchement sur le Nummulitique autochtone, de deux lames formées d'un matériel peu différent du point de vue stratigraphique. L'extension de ces unités tectoniques, l'écaille de Roche Cline et celle de l'écaille du Sapet se termine du côté ouest contre la faille du Grand Vallon, cette dernière les coupant presque orthogonalement leurs surface de chevauchement. Par ailleurs elles ont en outre ont été reployées par des plis d'axe NW-SE, et les couches de la nappe qui affleurent au nord-ouest de la faille du Grand Vallon ne se montrent aucunement impliquées dans ce dispositif structural, qui est strictement propre à ce secteur de rive gauche du Grand Vallon.

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d'après une image extraite de "google-earth"
Le Grand Vallon et les montagnes de sa rive sud-orientale (système des écailles de Faucon), vus de l'ouest.
f.gV = faille du Grand Vallon (limite nord-occidentale du "redent de Turriers" de la nappe de Digne) ; f.V = faille de Vermeil (prolongement possible de la précédente, dans l'autochtone) ; ØBr = chevauchement du Bramefan (branche orientale de la faille de Vermeil) ; f.Bo = faille de Bouchière ; f.bL = faille de Bois Lardat ; f.T = faille de Turriers (ces 4 dernières failles s'alignent grossièrement pour jalonner le linéament de Clamensane et limiter le système des écailles de Faucon du côté oriental)
Toutes les failles ci-dessus énumérées, dont les tracés sont indiqués en jaune, ont eu un jeu post-nummulitique en liaison avec l'avancée de la nappe de Digne ; la surface de chevauchement proprement dite de cette dernière est indiquée en rose.
éc.S = écaille du Sapet ; éc.cC = écaille de Roche Cline ; f.Va = faille de Valentin ; a.pP = anticlinal de Pierre Pouillouse ; a.B = anticlinal du Bramefan ; s.C = synclinal du Caire.
Nc-g = calcaires et grès verts à conglomérats nummulitiques supportant les molasses rouges dans les écailles de Faucon ; Lr = Lias d'épaisseur très réduite ; L.int. = Lias d'épaisseur intermédiaire (écaille de Valavoire).
Nc-g = calcaires et grès verts à conglomérats nummulitiques supportant les molasses rouges dans les écailles de Faucon.
L'autochtone du domaine des écailles de Faucon se distingue de celui du Caire par l'absence des terrains plus récents que les Terres Noires, qui y ont été enlevés par l'érosion anté-oligocène.



(extrait de la publication183 )
carte structurale (et géologique simplifiée) des montagnes à l'est du Caire
.


L'enchaînement, depuis l'aval (environs du Caire) jusqu'à l'amont (col de Sarraut), de ces plis, failles et chevauchements est représenté sur les deux coupes suivantes, parallèles à l'axe de la vallée qui se succèdent du SW au NE, au prix d'un petit décalage (la seconde passant un peu plus au SE que la première).


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Coupe suivant les crêtes de la rive sud-orientale du Grand Vallon (partie aval, plissée et faillée, sans chevauchement)
description plus détaillée aux pages "Le Caire et Vermeil"

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Coupe parallèle au Grand Vallon (partie amont), sur sa rive sud-orientale : dans ce secteur les plis tordent des surfaces de chevauchement formées antérieurement (noter que la coupe n'est pas orientée selon la direction de mouvement de ces chevauchements, qui ont progressé depuis l'avant vers l'arrière du plan de coupe).
pour plus de commentaires se reporter à la publication n°183 ;
voir des descriptions plus détaillées aux pages "Faucon, La Plane et Roche Cline
"

4/ Les confins orientaux du systéme des écailles de Faucon, aux abords de la crête de partage des eaux entre Sasse (vallon de Rouinon) et vallon de Vermeil.

Ils montrent une structure très complexe caractérisée par les aspects suivants :

 a) on y trouve des affleurements de séries liasiques très réduites en épaisseur et très proches à cet égard de celle de Turriers : lacune totale de l'intervalle Domérien-Aalénien et réduction du Sinémurien - Lotharingien (ainsi que du Bajocien) à quelques dizaines de mètres seulement. Ils se rencontrent, de façon d'ailleurs discontinue, le long de la crête Picouse - Patassiers - Pic de Valentin et dans son versant oriental ;

b) ces affleurements reposent par contact stratigraphique normal (mais en série renversée) sur les Terres Noires des alpages de la Cassine, qui se poursuivent elles-mêmes vers l'ouest par les Terres Noires que recouvre le Nummulitique des écailles de Faucon : ils représentent donc la "semelle" stratigraphique de ces écailles ;

c) par places, notamment à la crête de Picouse ils décrivent un anticlinal couché déversé vers l'ouest. La charnière de ce pli est le plus souvent rompue en chevauchement et l'on n'en voit souvent aussi que le flanc inverse

d) enfin ces affleurements liasiques sont tranchés du côté est par un système de fractures NE-SW (failles de Picouse, de Bois Lardat, etc...) qui les mettent en contact soit avec des Terres Noires soit avec des gypses recouvrant ces dernières. Or ces derniers affleurements appartiennent très clairement au soubassement de la Grande Gautière, donc de l'unité de Valavoire, et nous montrent très vraisemblablement le prolongement méridional des couches (de même nature et disposées de façon similaire) qui constituent le versant nord de cette montagne : ce sont donc sans doute les restes du diapir d'Astoin, reposant sur les affleurements les plus méridionaux du lobe de Bréziers de la nappe de Digne (qui s'est enfoncée en sous-charriage sous ce diapir).

version plus grande de cette image
(extrait de la publication n°075 )

Coupes N-S successives, d'est en ouest, de la Grande Gautière à la crête du Défens

(schéma de localisation en haut à droite : se repérer en se reportantà la Carte géologique et structurale des chaînons entre Le Caire, Gigors et Clamensane).

Noter que les coupes 1 et 2 sont orientées perpendiculairement à la crête Picouse - Patassiers - Valentin qui limite du côté NW le bassin de réception du torrent de Rouinon : elles sont à peu près perpendiculaires aux failles NE-SW qui prolongent vers le sud celle de Turriers.
Les coupes 3 à 5 sont au contraire orientées à peu près N-S, c'est-à-dire perpendiculairement aux plis post-Oligocènes (elles correspondent plus aux coupes interprétatives de la seconde des figures suivantes).

En définitive on doit sans doute interpréter la structure de ce secteur comme le résultat du rejeu, au Tertiaire, d'un faisceau de cassures orientées NE-SW, héritées de celles, liasiques, du linéament de Clamensane.
Dans un premier temps elles ont contribué à surélever le domaine (sans doute diapirique) au flanc duquel se sont détachées et ont glissé vers l'ouest les écailles de Faucon ; dans un second temps elles ont joué en coulissement sous l'effet de l'avancée de la nappe de Digne, qui se déplaçait presque parallèlement à leur direction ; elles ont ainsi permis à ce mouvement de se propager depuis la faille de Turriers au nord jusqu'à celle de Vermeil au sud en jouant le rôle de rampe latérale* vis-à-vis de l'écaille de Valavoire
(revoir à ce sujet la vue pseudo-aérienne du secteur).

C'est certainement lors de ce jeu tardif que ces failles ont dû sectionner la marge orientale des écailles de Faucon, déjà imbriquées préalablement. Mais les complexités que l'on observe dans les rapports entre le tracé de ces failles et celui des limites de ces écailles suggère la possibilité qu'il y ait eu interférence du jeu des cassures NE-SW avec le reploiement de ces unités, lequel était, en effet, peut-être seulement en cours.

5/ Les confins méridionaux des écailles de Faucon et de l'autochtone proprement dit (qui affleure dans le vallon de Vermeil) montrent des complexités structurales qui sont difficiles à comprendre (d'autant que le couvert forestier n'aide pas à les observer !). Elles se manifestent essentiellement par la présence d'une bande relativement étroite de terrains allochtones (avec Trias et Lias très réduit, autant voir plus que celui de Turriers) qui court d'est en ouest depuis le Pic de Valentin jusqu'au fond du Grand Vallon, où elle est représentée par l'amas de gypses du lieu-dit La Gypière.
Ces terrains reposent sur les molasses rouges autochtones et sont apparemment coincés au cœur d'un synclinal écrasé et faillé, entre le flanc sud de l'anticlinal de Pierre Pouillouse (page "Faucon") et le flanc nord de l'anticlinal du Défens (page "Roche Cline").

La manière dont sont localement entremélés les affleurements de mésozoïque et ceux de molasses rouges portent à se demander si leur mise en place sur ces dernières est bien véritablement tectonique ou s'il ne s'agit pas plutôt d'olistolites* intercalés de façon désordonnée dans la partie haute des molasses rouges (ce que suggère également l'analyse de certains affleurements du secteur, immédiatement plus septentrional, de Faucon). Le schéma ci-après a été bâti en conservant l'hypothèse qu'il s'agit d'une organisation cohérente, obtenue par plis et chevauchements.



figure agrandissable
Coupe est-ouest, selon l'allongement de la crête du Défens - Valentin (extrait de la publication n° 075).
Ce schéma montre la constitution de l' « écaille du Sapet », telle qu'on peut l'observer en suivant le flanc nord de l'anticlinal du Défens. On note que la succession des couches jurassiques s'y trouve biseautée de diverses façons (observer également les variations latérales de la succession du Tertiaire, dans l'écaille comme dans son autochtone).
On observe également qu'il s'y manifeste une imbrication secondaire (qui a été, elle aussi, enroulée ultérieurement par l'anticlinal du Défens)

L'interprétation qui en a été donnée dans la publication n° 075 (ARNAUD H., GIDON M. & PAIRIS J.L. (1977). - Précisions sur la structure des chaînes subalpines méridionales dans la région de Faucon-Turriers-Clamensane (Alpes-de-Haute-Provence). Géologie alpine, t.53, p. 5-34.) accepte aussi l'hypothèse "purement tectonique" ; elle considère :
a) que l'écaille du Sapet a été affectée là, dans l'étape initiale de sa mise en places (schéma ci-dessus), de replis et d'imbrications secondaires.
b) que dans les étapes suivantes (schéma ci-dessous) il s'est d'abord produit un reploiement, transversal à ces premières structures, qui se sont retrouvées prises au cœur d'un synclinal plus ou moins pincé ; puis serait intervenue une rupture des flancs de ce synclinal par des failles à peu près parallèles à son axe.


figure plus grande (secteur du Défens) ; figure (secteur Valentin - Cassine)
Formation de la structure des confins entre l'autochtone proprement dit et les écailles de Faucon dans le haut vallon de Vermeil (extrait de la publication n° 075, retouché) :
secteur occidental, du Défens (à gauche) et secteur oriental, de Valentin et de La Cassine (à droite)
Vue tridimensionnelle récapitulant les principales étapes de déformation :
1 - Mise en place de l'écaille du Sapet Ø, et formation de son imbrication frontale Ø' (schéma identique pour les deux figures), par un mouvement d'est en ouest ;
2 - plissement post Oligocène d'axe ESE-WNW, enroulant les surfaces de chevauchement des écailles. Les anticlinaux de Pierre Pouillouse et du Pré aux Dames se manifestent sensiblement de la même manière du côté ouest et du côté est. Par contre plus au sud l'autochtone situé à l'ouest de la faille de Vermeil oriental est ployé par anticlinal du Défens, alors que plus à l'est c'est le matériel de l'écaille de Valavoire qui est affecté par l'anticlinal du Bramefan : ce dernier joue un rôle similaire et semble d'ailleurs avoir le même plan axial.
3 - État final, après fonctionnement des failles de même azimut que les plis (fV = faille de Valentin ; fB = faille de la Basse de Bouchière).
Légende des figurés stratigraphiques :
Autochtone : 1, Terres noires : 2, Conglomérats calcaires ; 3, Molasse rouge;
Écaille du Sapet : 4. Trias; 5, Lias - Dogger ; 6, Terres noires ; 7, Calcaires nummulitiques, avec conglomerats calcaires éventuels, à la base ; 8· Molasse verte (et marnes bariolees) ; 9, Molasse rouge
10, Axes de plis (avec direction); 11, charnières des anticlinaux et synclinaux.


 

Pour plus de détails et pour d'autres aperçus sur ce secteur, voir la publication n° 183

Carte géologique simplifiée des environs de Turriers
redessinée sur la base de la carte géologique d'ensemble des Alpes occidentales, du Léman à Digne, au 1/250.000°", par M.Gidon (1977), publication n° 074
catalogue des autres cartes de la section Gap-Digne

Carte géologique simplifiée des montagnes situées aux alentours du Grand Vallon
Différentes parties du Grand Vallon
Débouché oriental   :   Gigors
 Partie médiane   :   Faucon
Partie sud-ouest   :   Le Caire

 Débouché sud-occidental   :

  La Motte du Caire

cartes géologiques à 1/50.000° (*) à consulter : feuilles Laragne et Seyne.



La Saulce

Venterol
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Melve

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La Motte du Caire
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