evolution du piedmont ouest de la cordillère royale

125
3ème Cycle d'ENSEIGNEMENT SUPf:RIEUR THE SE présentée à l'Université d'Aix - Marseille II FACULTf: DES SCIENCES DE LUMINY du Titre de DOCTEUR EN Gf:OLOGIE DU QUATERNAIRE par Jaime ARGOLLO B. Assistant au Département de Géosciences de l'Université de La Paz (Bolivie) EVOLUTION DU PIEDMONT OUEST DE LA CORDILLERE ROYALE (BOLIVIE) AU QUATERNAIRE Soutenue le 28 mai 1982 devant la Commission d'Examen: M.H.FAURE Professeur Président Examinateurs M. E. BONIFAY M.O.DOLLFUS M. G. GRANDIN M. M. SERVANT Maître de Recherches au CNRS Professeur Professeur à l'Ëco le des Mines Directeur de Recherches de l'O.R.S.T.O.M. G.R.S.T.O.M. - PARIS - 1982

Upload: others

Post on 18-Jun-2022

2 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

3ème Cycle

d'ENSEIGNEMENT SUPf:RIEUR

THE S E

présentée

à l'Université d'Aix - Marseille II

FACULTf: DES SCIENCES DE LUMINY

du Titre de DOCTEUR EN Gf:OLOGIE DU QUATERNAIRE

par

Jaime ARGOLLO B.

Assistant au Département de Géosciencesde l'Université de La Paz (Bolivie)

EVOLUTION DU PIEDMONT OUEST DE LA CORDILLERE ROYALE

(BOLIVIE)

AU QUATERNAIRE

Soutenue le 28 mai 1982 devant la Commission d'Examen:

M.H.FAURE Professeur Président

Examinateurs

M. E. BONIFAY

M.O.DOLLFUS

M. G. GRANDIN

M. M. SERVANT

Maître de Recherches au CNRS

Professeur

Professeur à l'Ëco le des Mines

Directeur de Recherches de l'O.R.S.T.O.M.

G.R.S.T.O.M. - PARIS - 1982

Page 2: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

3ème Cycle

D'ENSEIGNEMENT SUPERIEUR

THESE

présentée

A l 'Université d'AIX - MARSEILLE II

FACULTE DES SCIENCES DE LUMINY

Pour l'obtention du Titre de

Docteur en Géologie du Quaternaire

par

Jaime ARGOLLO B.

Assistant au Département de Géosciences

de l IUniversité de La Paz (Bolivie)

EVOLUTION DU PIEDMONT OUEST DE LA CORDILLERE ROYALE (BOLIVIE) AU

QUATERNAIRE

Soutenue le 28 mai 1982 devant la Commission dlExamen

Mr. H. FAURE , Professeur Président

Mr. E. BONIFAY, Maître de Recherches au C.I~.R.S.

Mr. O. DOLLFUS, Professeur Exami nateurs

Mr. G. GRANDIN, Professeur à l'Ecole des Mines

Mr. M. SERVANT, Di recteur de Recherches de 1IO.R.S.T.O.M.

Page 3: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

AVANT-PROPOS

Avant d'aborder la présentation de ce mémoire, il m'est agréable

de remercier tous ceux qui en ont facilité la réalisation.

C'est avec plaisir que j'exprime ma profonde reconnaissance à

Monsieur le Professeur H. FAURE qui m'a accueilli dans son laboratoire.

C'est pour moi un grand honneur de le compter parmi les membres de ce

jury dont il a bien voulu accepter la présidence.

Monsieur M. SERVANT, Directeur de Recherches de l' D RS TOM,

ancien chef de la mission 0 RST 0 M en Bo livie, a suivi mon travail sur

le terrain puis au Laboratoire de Géologie du Quaternaire du eN R S.

Sans le soutien qu'il m'a accordé, ce mémoire n'aurait pu voir le jour.

Qu'il trouve ici le témoignage de ma profonde reconnaissance.

Monsieur le Professeur O. DDLLFUS a toujours marqué un très vif

intérêt pour les études sur le Quaternaire de Bolivie. Je le remercie

bien vivement d'avoir parcouru mon terrain d'étude, et d'avoir accepté

de participer à mon jury de thèse.

Monsieur G. GRANDIN, Directeur du Département de Géologie de

l'Ecole des Mines de Paris, ancien chef de la mission 0 R S TOM du Pérou,

m'a accordé toutes les facilités pour que je puisse simultanément suivre

l'enseignement de l'Ecole des Mines et préparer ce mémoire de 3ème cycle.

Qu'il veuille trouver ici l'expression de toute ma reconnaissance.

Monsieur E. BONIFAY, Maître de Recherche au eN RS, a bien voulu

accepter de juger mon travail et je l'en remercie bien vivement.

Mes remerciements également à tous les membres du Laboratoire de

Géologie du Quaternaire qui ont facilité mon séjour en France.

Monsieur M. DECDBERT et Mademoiselle D. CDMMELIN m'ont beaucoup aidé

Page 4: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

dans la réalisation matérielle de ce mémoire.

Le Or. L.A. RODRIGO et l'Ingénieur O. BALLIVIAN, anciens

Directeurs de la convention U M S A - 0 R S TOM, m'ont encouragé

à entreprendre cette thèse de 3ème cycle et je les en remercie.

Au département de géologie de l' U M S A et plus particu­

lièrement à l'équipe de Géologie appliquée qui m'a accueilli et

a été à l'origine de l'orientation de mes travaux, je voudrais

adresser mes sincères remerciements.

L'Université de La Paz m'a permis de commencer la réalisation

de cette thèse et m'a donné l'autorisation de venir en France.

L' 0 RS TOM m'a accordé, d'abord en Bolivie puis en France, un

soutien important qui a permis l'exécution de mon travail. Les

services culturels de l'Ambassade de France en Bolivie ont donné

une réponse favorable à ma demande d'une bourse d'étude. Aux

responsa~les de tous ces organismes, je tiens à exprimer ma

profonde gratitude.

Page 5: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

1

INTRODUCTION GËNËRALE

Le travail qui sera présenté dans ce mémoire de troisième cycle

a été effectué dans le cadre d'un programme pluridisciplinaire sur l'évo­

lution des Andes Centrales en Bolivie au Plio-Quaternaire.

Ce programme aborde les thèmes suivants :

- chronologie des dépôts et des formes du relief. principalement dans

la partie haute de la chaîne entre 3000 et 6000 mètres d'altitude.

- définition et chronologie des déformations tectoniques du Cénozoique

Supérieur.

- interprétation - paléo~limatique des paléoenvironnements. principale­

ment au Pliocène et au Quaternaire récent. Cette interprétation s'appuie

sur des études sédimentologiques et paléopédologiques. sur l'analyse des

formes du relief et enfin sur des recherches micrG~léontologiques(pollens.

diatomées).

l - BUT DE L'ETUDE

Ma contribution à ce programme se situe dans une étude régionale

des piedmonts ouest de la Cordillère Royale au Nord-Ouest de la ville

de La Paz. La zone étudiée est comprise entre 15°45' et 16°30' de lati­

tude Sud et entre 68°44' de longitude Ouest. Elle s'étend sur environ

1400 Km (Fig 1).

Les piedmonts de la Cordillère Royale ont fait l'objet d'une re­

connaissance (SERVANT - 1977) ayant montré qu'on pouvait espérer déga­

ger une chronologie détaillée du quaternaire Moyen et Supérieur. C'est

donc dans la mise en évidence de cette chronologie que se situe le pre­

mier objectif de mon travail. J'ai. de plus. ef~ectué une cartographie

Page 6: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

2-----------------------,

60--

-------,11

4

,,\

NTINAARG

..,.L-__--II- -+ -+-L,_-I,\

w

:c

a::

w

zoof------j

IOOI- +- -+-__-=-"'O:;:""--4__j+ __-+ +- + --,HIOO

// ,." ;," El

_--_"' _,..-t' / \,'7 <>ll-'~V- / 1\ COSIJ T ,/' ~

\ ("IZO~----\--~f.:,-}-,.-:.ri"~....,'7,-i-:---I----.:..-.c--J-----+--------.-.l-----+--lIZO

" ) ........-1---....'... /

1 / BEN'. I-.._-__='~'....~~.~:.........-.-.t-~-.--_...-----...-...._.......-l--+----...c<'--+--i140

i -+ . 1/ \ dRINIOAD [ \

\ ~\ Zone \. ('J(LA PA ,:>-.....d' étUd,~,_,,- __,, ••.J '\

16

0 "----l 1 .', ,,' •

a.. , 0' A PAZ) .' ( SANTA iRUZ1 \.....

( ._--~, oOCl:>ljA8AMSA ') OSAIlTA CRUZ '\

-- )~"""'~~g" ~..-. --'. ( \ 180

, \ ORU 10

\ ,/'-.-..,.) J

\ '. '.... "\'...., \. :@ SUCRE '. --: 1,__ 1 1

,J.-.. .-••••••----.-[ 0 '-',! ..----- --..._-...... "~ POTDS,. ./ ~.-__-+.LI--'----+-----,--'~I--1200

1 ( ,~\ POTOSI' .,.--------, \

\ ( f·-~~·~.t~!~-~-~~-------} 1 1\ \:' l, .. : 0 TARI A' 1, .... ( TARIJA 1 :

zzOl-----I-l-II+--l---~----~f_p....,..,:;......,.-__+r=--....;..-!-----___J· ----+..:----1zzo1" ....l " \ ,\1\. ) oJ

11

11

14"

(J,\\

1'~IL-'_--,/~1/1IL-\\-70=O;:---~(--'JI.:-=tf'---J&O jL.:40-----J,JZO-=--~==:J~=0=~='==='5:C·SO==:..J'"" 1

Fig. N° 1 CARTE DE SITUATION

Page 7: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

3

au 1/50 OOOème des dépôts et des formes du relief. L'existence d'une

couverture de photos aériennes au 1/40 OOOème environ a grandement

facilité l'établissement de cette carte. En revanche, quelques lacunes

dans la couverture des cartes topographiques au 1/50 000 ème de l'Ins­

titut Géographique Militaire (I.G.M.) ont emp~ché de faire une étude

précise de la partie Nord-Ouest de notre zone d'études.

La carte que nous présentons ne permet pas, en raison de son échel­

le, une représentation détaillée des formes du relief. Elle est cependant

suffisante pour servir de base aux prospections minières des dépôts gla­

ciaires ou fluviatiles. Ceux-ci contiennent en effet des teneurs écono­

miquement intéressantes d'étain, d'or et de wolfram. Elle permet aussi

la mise en évidence des principales étapes de l'évolution du piedmont.

II - PLAN DE L'ETUDE

~~_e~~~!~~~_e~~!!§ de ce mémoire sera consacrée à une présentation

générale des Andes boliviennes et de la région que nous avons étudiée.

L'historique des travaux antérieurs sur le Plio-Quaternaire des Andes

Centrales (Pérou, Bolivie, Chili) permettra de poser les problèmes que

nous aborderons dans ce mémoire.

~~_~§~~!~~§_e~~!!§ traitera de la chronologie des dépôts et des

formes du relief du Plio-Quaternaire. Le Pléistocène moyen et supérieur,

bien représenté dans notre secteur d'études, sera examiné de manière

détaillée.

La !~9!~!~~§_e~~!~§ présentera une interprétation de l'évolution

du piedmont de la Cordillère Royale en relation avec les phénomènes tec­

toniques majeurset les variations du climat.

Page 8: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

4

~9§_~9~~1~§!9~§ resteront régionales. Il est bien certain, en

effet, que seule leur insertion dans l'ensemble du programme multidis­

ciplinaire permettra de dégager un enseignement général, notamment dan

le domaine de la Néotectonique et de la Paléoclimatologie.

Page 9: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

PREMIËRE PARTIE

LE CADRE GÉOGRAPHIQUE ET GÉOLOGIQUE

Page 10: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

6

O~__'~OO;;.... --::.500"'"

42·

­,

10

,4

/:

'.

-'-------- "

.."----~ ....CHACO

62"

PLAINE OU

,.-----11

11

"1,1111

" PARAGUAY1

11111

11,

ARGEN TI NE

BRE51 LIE N

BRE51L1-+-----

70"

,,\ ,,,,

\\

\\

\\1

1111.,

CHILI

PEROU

70·

10"

Fig. 2 UNITES r~ORPHOLOGIQUES DES ANDES CENTRALES, AU NIVEAU DE LA BOLIVIE

Page 11: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

7

CHAPITRE l - PRËSENTATION DES ANDES CENTRALES

l - LES ZONES MORPHOSTRUCTLJRALES DES ANDES CENTRALES

La chaine des Andes boliviennes. de direction ~oyenne Nord-Ouest

Sud-Est dans la partie septentrionale et Nord-Sud dans la partie méri­

dionale. est située sur la bordure occidentale du continent Sud-améri­

cain (Fig. 2). Elle constitue un imposant système montagneux dont l'al­

titude moyenne est voisine de 5000 mètres. Les points culminants se si­

tuent dans la Cordillère Royale vers 6000 mètres (Huayna Potosi : 6085

mètres. Illampu : 6382 mètres).

La coupe topographique schématique de la Cordillère des Andes au

niveau de notre région d'études montre les grandes divisions morpholo­

giques qui de l'Océan Pacifique à la plaine amazonienne sont caracté­

ristiques de la Cordillère: la zone côtière. la Cordillère occidenta­

le. les Hauts plateaux (Altiplano). la Cordillère orientale. les collines

subandines et la plaine amazonienne

Dans cette transversale des Andes notre région se situe dans les

Hauts Plateaux. à l'Est du lac Titicaca et dans la partie Ouest de la

Cordillère orientale.

II - LES HAUTS PLATEAUX

Nous y observons de grandes dépression;CUyuni, Coipasa. Titicaca.

etc ... ) qui correspondent à des bassins d'effondrement d'âge fin Plio­

cène à Quaternaire aclcien (MARTINEZ - 1S50 ). Sur la bordure de ces dé­

pressions s'individualisent de vastes surfaces planes. localement étagées

Page 12: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

SW

Pacifique

/

ZONE

COTIERE

CORDILLERE

OCCIDENTALE ALTIPLANO

Chili ~ Bolivie4-

+

CORDILLERE

ORIENTALE

La Paz1

ZONE

SUBANDINE

-

NE

PLAINE DU BENI

5 km

100~

Dl

Fig. 3 COUPE TRANSVERSALE DES ANDES CENTRALESDE BOLIVIE ET DU NORD DU CHILI

Page 13: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

9

qui se raccordent vers l'amont à des secteurs tectoniquement po­

sitifs (horsts) appelés serranias. Ceux-ci atteignent environ 4500 mè­

tres d'altitude (serranias de Corocoro, Corque, etc ... ).

Vers l'Ouest, l'Altiplano a été le siège d'une intense activité

volcanique principalement d'âge cénozoïque ~périeur : nous sommes ici

dans le domaine de la Cordillère occidentale. Vers l'Est, l'Altiplano

est limité par de grands linéaments tectoniques au-delà desquels s'é­

lève la Cordillère crientale.

Cette Cordillère est schématiquement assimilable à un horst de

terraiffiprincipalement paléozoïques. Elle comprend quelques grands

bat~lites granitiques qui correspondent aux points culminants (Fig. 2).

Cette chaîne est profondément disséquée par l'érosion. Les plus gran­

des vallées se sont pour la plupart, formées avant le Quaternaire et

elles ont ensuite été façonnées, en amont, par les avanœes glaciaires

du Pléistocène.

De grands glaciers occupent les parties les plus hautes de la chaî­

ne. Ils sont actuellement en régression. La limite des neiges éternel­

les se situe entre 5100 et 5200 mètres d'altitude.

III - ETAT DES CONNAISSANCES SUR LE QUATERNAIRE

La Géologie du Quaternaire des Andes boliviennes n'a pas été étu­

diée en détail jusqu'à maintenant.

1 - Historique des travaux effectués sur l'Altiplano bolivien

D'ORBIGNY (1842) fut le premier à signaler que les dépôts de la

ville de La Paz et de ses environs sont d'origine »diluviale ". FDRBES

(1861) indique la présence dans les dépôts de La Paz, d'une cinérite

qui fut nommée plus tard "cinérit~ Chijini". CONWAY (1898-1900) obser­

va une grande co~lée boueuse dont on sait maintenant qu'elle date de

la fin du Pléistocène (vallée d'AchocallaJ. BOWMAN (1909 1-516)1

nomma et délimita le lac B,allivian qui précéda le lac Titicaca. Les dé-

pôts de ce lac sont alors corrélés - à tort - avec une autre formation

Page 14: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

10

lacustre largement représentée au Sud de l'Altiplano (F. Minchin).

HAUTHEL (1911) considérait que les dépôts de la partie supérieure

de la vallée de La Paz étaient d'âge pléistocène. GREGORY (1913)

décrivit quelques dépôts proches de la ville de La Paz et les com­

para aux "Tierras Malas" des états du Dakota Nord et Sud.

TROLL (1927 - 1928, 1935) a distingué deux grandes glaciations

dans la région de La Paz. La plus récente (Choqueyapu) comprend, selon

lui, deux avanc4s glaciaires maximales. Par ai lIeurs, TROLL démontra

que le lac Minchin au Sud de l'Altiplano est en fait postérieur au lac

Ballivian de la région du Titicaca. Ses dépôts sont corrélés pour la

première fois avec les couches fluvio-glaciaires de la dernière glacia­

tion (Choque)ap-u).

oOBRoVoLNY (1962) réalisa une étude détaillée de la géologie de la

ville de La Paz et de ses environs. ~OGAMI (1970) travailla dans la Cor­

dillère Royale sur le retrait des glaciers. En 1977, Servant publie

son premier travail sur le Plia-Quaternaire de l'Altiplano bolivien.

Enfin, BALLIVIAN et al (1978) effectuèrent une révision du Ouaternaire

de la zone de La Paz. Nous reviendrons plus loin, de manière détaillée,

sur l'ensemble de ces travaux récents.

2 - Travaux dans les pays voisins

La géologie du Quaternaire a aussi été abordée dans le Nord du Chi­

li et le Sud du Pérou. Nous signalerons quelques travaux parmi les plus

importants.

Au Nord du Chili, des témoins de glaciations anciennes ont été ob­

servés par plusieurs chercheurs dans les provinces de Tarepaca et Anto­

fagasta. KATSUI et GoNZALES (1968) ont décrit de petits cirques et des

vallées en U de faible extension aux formes plus ou moins effacées par

des cendres et de~ laves holocènes des volcans de Payachatas (altitude

6000 Mètres). Ici les dépôts morainiques du Pléistocène sont observa­

bles à une altitude de 4500 mètres environ, les glaciers actuels ne des­

cendent pas au-dessous de 5500 ~ètres.

Page 15: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

11

Des observations similaires ont été réalisées par ENJALBERT (1958)

sur le côté bolivien du volcan Sajama (6538 mètres). Ici, de petites

avancées glaciaires -atteignirent 4500 mètres pendant la dernière gla­

ciation donnant des formes morainiques bien conservées. Près du bassin

fermé du Salar de Huasco, TRICART (1969 - 1970) a différencié deux géné­

rations de moraines : une moraine terminale ancienne altérée de 30 à 40

mètres de puissance, située au-dessous de 4200 mètres, et une autre sé­

quence de moraines terminales, moins bien marquées topographiquement,

mais plus récentes, vers 4280 mètres. Plus au Sud, dans la province

d'Antofagasta, les glaciations ont aussi laissé des traces: HOLLINGWORTH

et G~ST (1967), FRANCIS~ (1974) cartographièrent des formes glaciai­

res entre le volcan Taconce et la région du Geyser Tatio. Près du grand

Salar de Atacama, le glacier le plus important atteignit presque 10 Kilo­

mètres de long ; il descendait en-dessous de 4280 mètres et laissa une

moraine terminale très puissante. Au moment de l'extension des glaciers

et des lacs dans les zones élevées, les Andes du Nord du Chili furent

érodées et les écoulements qui en descendaient formèrent de grands cônes

fluviatiles dans la partie Est de la vallée centrale appelée "Pampa del

Tamarugal". Dans la zone d'Arica, DOLLFUS et TRICART (1967) et dans la

région de "Pampa", TRICART (1966) et LECARPENTIER (1973) indiquent la

présence de quatre ou cinq générations de dépôts alluviaux. Cependant,

on n'a pas encore établi la relation de ces dépôts de piedmont avec les

phénomènes qui ont eu lieu dans la Cordillère.

Au Pérou, surtout dans la partie centrale, quelques recherches ont

été effectuées sur la géologie du Quaternaire. Ainsi, nous devons à

DOLLFUS (1965) l'établissement de la stratigraphie suivante:

a) Une glaciation ancienne (glaciation Mantaro) dont les dépôts

sont très altérés.

b) Un long interglaciaire caractérisé par des accumulations de car­

bonate de calcium, des phénomènes d'érosion et la formation de sols jau­

nes dans les hautes plaines.

c) Finalement, deux avancées glaciaires séparées par une époque

interglaciaire ou interstadiaire.

Page 16: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

12

Dans la Cordillère de Quelcaya au Pérou oriental, MERCER et PA­

LAClOS (1977) ont précisé, par la méthode du C14 . la chronologie des

oscillations glaciaires du Quaternaire récent.

a) une avancée maximale de glaciers a eu lieu après 27000 ans et avant

14000 ans B.P .•

b) une réavancée mineure a commencé vers 11500 B.P. culminé vers 11000

B.P.

c) une réduction très importante de glaciers a eu lieu vers 10000 B.P.

d) les fluctuations glaciaires n'ont pas encore été déterminées entre

10000 et 3000 ans B.P.

e) MERCER et PALAClOS indiquent enfin l'existence de deux avancées des

glaciers après 3000 ans B.P.

En conclusion

- Les travaux disponibles dans les Andes centrales indiquent la présence

de plusieurs glaciations dans le Quaternaire mais le nombre de celles-ci

de même que leur âge sont encore très di~uté

- Des préci.sion-s ont été apportées récemment, grâce aux méthodes de data­

tion par C14, sur la dernière glaciation et le post glaciaire.

Page 17: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

13

CHAPITRE II - PRÉSENTATION DE LA RÉGION ÉTUDIÉE

l - CADRE GEOLOGIQUE

1 - Présentation générale d'après la bibliographie

Dans notre zone d'étude [Cordillère Royale) les terrains les mieux

représentés sont d'âge paléozoïque. Le Mésozoïque et le Tertiaire affleu­

rent sur des surfaces plus réduites.

Ordovicien. Une séquence de schiste et ampéliiEs noirs, pyriteux,

finement lités dont l'épaisseur dépasse les 1000 mètres contient une

faune de graptolites et de trilobites dont les associations indiquent

un âge llanverien inférieur et supérieur. Vers le haut, les ampéli~s

passent graduellement à des alternances de schistes et de grès [MARTINEZ ­

1980) .

Silurien. La série silurienne de la Cordillère orientale débute

par un niveau de "Tilloides" en discordance régionale sur divers ter-

mes de l'Ordovicien [AHLFELO et BRANISA - 1960 SUAREZ - 1975) et par­

fois sur des surfaces moutonnéesCBRANISA~ - 1972). Au-dessus, une

épaisse série gréso-p~litique, attribuée aux étages llandoverien, wenloc­

kien et ludlowien, passe en continuité au Dévonien inférieur.

Dans la CordillèreRoyala on observe en discordance sur l'Ordovi-

cien

- 100 à 200 mètres, parfois quelques mètres seulement, de dépô~

"glaciaires" 00 s'intercalent des bancs et des lentilles de grès mica­

cés et de quartzites. Les dépôts se présentent sous l'aspect d'une

Page 18: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

14

dianictiœ : dans une matrice argileuse et pyriteuse sans stratification

apparente, sont épars des galets de quartz parfois striés, Millimétriques

à centimétriques, plus ou moins anguleux ou légèrement arrondis, des ga­

lets et des blocs de granite atteignant 0,20 à 1 mètre de diamètre et en­

fin des galets de grès contenant souvent des fossiles ordoviciens (Lingu­

les, cruzianas). Le facies de ces dépôts fut ll:ngtemps considéré comme

glacio-marin (AHLFELD - 1946), localement fluvio-marin (AHLFELD et BRANI­

SA - 1960). L'hypothèse d'un remaniement par courant de turbidité a été

cependant récemment avancée (TLlRNE~ - 1972, RODRIGO et al - 1977). Plu­

sieurs appellations locales désignent cette série "Cancaniri Gr~wake"/

KOGBERLI~ - 1919 et TURNEAURE - 1960) "Sacta FormationsCCHAMoT - 1963).

- Des couches gréso-pélitiques (FormationLlallagua} KoGBERLING ­

1919). Elles comprennent une centaine de mètres d'épaisseur de grès et

de quartzites, en bancs de 0.20 à 1 mètre d'épaisseur, à stratificatioffi

entrecroisées et plio-synsédimentaires, qui alternent avec des bancs de

p~lites noirâtres.

Une série de pélites, de lutites et d'ampélitffi noires, pyriteuses

(Formation Pampa ou Kirusillas) de 1000-1500 mètres de puissance qui con­

tient vers le sommet, une faune àMonoqr~tus leintwardinensis (Ouest de

Milluni, SUAREZ - 1976). Celle-ci indique un âge en partie ludlowien.

- Une série (FOrmation Catavi. TURNEAURE - 1960) de 500 à 1000

mètres de grès micacés roses ou gris verdâtre, bien stratifiés, en bancs

de 0.10 à 1-2 mètres, à stratification entrecroisées, des niveaux de lu-,

tites et de pelites noirâtres y sont intercalés . Ces grès sont souvent

fossilifères. A Milluni leur position au-dessus de la zone à Monograptus

kintwardinensis permet de leur attribuer un âge silurien terminal.

La limite Silurien-D~vonien. Au-dessus des formations siluriennes,

argileuses et argilo-gréseuses précédemment décrites, la série paléozoI­

que se poursuit par une formation azoïque, gréso-quarzitique (Formation

Vila-Vila de la M.G.A. !D FRICKE~ - 1964). Dans la Cordillère Royale,

cette formation montre, sur 500 mètres, une succession de grès, de grès

quarziti~eset de quartzites blanchâtres en bancs de 0.50 à 2 mètres,

présentant des stratifications entrecroisées et des "ripple marks".

Page 19: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

15

,/

.~q,'.,0/ .• , 1

11

11,f

\".

........ °/"

10

,

o

D' CJ• G l

[712~G' 1

...j-~I,=-.=-=; ~

1

,-: - ..=---::

;X~~·i ~ i LA----------.J

~ ./ ~c:-__ ~_j S

1

~ 1

::0' 3C'

Fi g. 4 : CARTE GEOLOGIQUE de 1a CORDILLERE ROYALE (BOLIVIE)

1 - terrains récents 2 terrains andins 3­4 - Ordovicien supérieur 5 - Ordovicien moyenà micas hercyniens G 2 - granites andins a­b - front supérieur de schistosité c - faillesd - failles normales

(~'apr~s BARD J~P. et al., 1974)

Siluro-DévonienG 1 - granites

schistositéinverses

Page 20: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

16

Dans la Cordillère Royale le Mésozoïque est représenté par des

dépôts peu épais (200 mètres) azoïques continentaux, rouges. Ils com­

prennent des argiles à gypse à la base et au sommet des grès. Cette

lithologie suggère une corrélation avec le Crétacé supérieur que l'on

connaît dans d'autres régions de Bolivie (Province Sucre, Potosi).

Au Sud de Milluni,ces dépôts se situent en discordance sur le Paléo­

zoïque.

1.3 - ç§~~~~~g~~ :

Le Cénozoïque est mal connu sur le piedmont de la Cordillère

Royale. La partie inférieure pourrait être représentée par des con­

glomérats rouges à intercalations sableuses (Penas, Huilaqu~ encore

mal situés stratigraphiquement.

En revanche le Pliocène est très largement affleurant dans la

zone de La Paz. Son épaisseur maximale y est de l'ordre de 800 mètres

(OOBROVOLNY - 1962). Nous reviendrons plus loin sur la description

de ces dépôts.

Dans la Cordillère Royale, affleurent des corps granitiques. par

exemple les batholi tes de Sa rata, Huayna Potosi, Tëque si. Les data­

tions par la méthode de Potassium-Argon, indiquent des âges compris

entre 191 à 214 1'1.A. (EVERDEN - 1961 J CLA~KJ FARRAR - 1973 : ROBERTSON ­

1975 ; MAC BRICE - 1975). Ces corps sont situés dans des sédiments pa­

léozoïques (Ordovicien et Silurien inférieur). Vers le Sud-Est, dans

l'Illimani et la Cordillère de Tres Cruces (ou Quimsa Cruz), ils ont

donné des âges beaucoup plus récents (22 è 27 M.A.). La mise en place

des matériaux ignés a été accompagnée par des minéralisations d'étain.

de wolfram, or, plomb, zinc, cuivre, etc ...• très importantes. aujourd'

hui exploitées.

Page 21: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

17

2 - Quelques nouvelles observations

2.1 - A la faveur de nos levés cartographiques, nous avons examiné une

série sédimentaire de 200 mètres d'épaisseur dont la position strati­

graphique était incertaine. Cette série comprend des grès à grain fin

et des argiles de couleurs diverses (rougeâtres, bleuâtres, verdâtres)

à intercalations de grès calcaires en petits bancs (5 à 10 centimètres).

Nos observations pétrographiques ont permis de constater qu'il

s'agit d'un calcaire pélitique où les pelites comprennent principale­

ment du quartz et en faible quantité des minéraux lourds comme le zircon

et l'apatite.

Dans la partie inférieure de la série on observe une couche inter­

stratifiée de 2 mètres de gypse fibreux. Le contact avec le Dévonien

est masqué par des dépôts plus récents.

Cette étude montre que la formation étudiée est lithologiquement

comparable auxformations du Crétacé ou du Tertiaire inférieur connus

dans d'autres régions de Bolivie. L'âge dévonien qui leur était attri­

bué (POLHMAN - 1976) nous parait de ce fait peu probable.

2.2. - Nous avons également observé deux corps ignés volcaniques de

type"hypaby~sal" jusqu'à présent inconnus.

Ces roches sont minéralogiquement caractérisées par d~s minéraux

clairs (quartz, feldspath) de 5 millimètres de diamètre maximum inclus

dans une pâte non identifiable à l'observation macroscopique.

Les études pétrographiques montrent une structure porphyrique à

pâte micro-cryptocristalline, constituée essentiellement de verre, de

quartz et de feldspaths. Dans quelques lames, la pâte est altérée et

l'on observe des agrégats de séricite et d'argiles (non identifiées).

D'autres lames minces montrent une pâte entièrement cristallisée, les

constituants étant bien orientés.

Page 22: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

18

Dans les deux cas, les phénocristaux prédominants sont des felds­

paths potassiques et les plagioclases sont corrodés et altérés en séri­

cite. Le quartz est aussi abondant et se présente sous des formes plus

ou moins arrondies. Les phénocristaux de biotite sont gé~alement alté­

rés en oxydes de fer. Leur orientation reste apparente. Enfin, on obser­

ve des cristaux isolés de tourmaline et d'apatite, des pyroxènes, et des

amphiboles.

Cette composition de même que la structure sont celles d'une roche

su~volcanique hypabyssale(~ypovolcanique)intermédiaire entre la dacite

et la rhyodacite.

La position de ces roches par rapport aux terrains avoisinants

n'a pas été déterminée avec certitude. Dans les environs de la région

que nous avons étudiée, les cartes géologiques signalent des roches

comparables attribuées au Mio-Pliocène.

Conclusion

En résumé, ce sont les terrains paléozoiquesqui affleurent sur

la plus grande partie de la zone étudiée. Ce sont donc eux qui parti­

cipent de manière déterminante à l'alimentation des dépôts quaternai­

res. S'y ajoutent les intrusions granitiques q~ forment les reliefs

les plus élevés. Ceux-ci encore occupés par des glaciers, alimentent

activement le dépôt de moraines.

3 - Une coupe de référence pour le Plio-quaternaire

3.1 - Premières observations

la coupe de La Paz

TROLL (1927 - 1928, 1935) a été le premier à réaliser une étude

systématique du Quaternaire bolivien. A La Paz, il distingue deux gran­

des unités glaciaires: la première comprend d'épais dépôts argileux

à blocs qui affleurent sur les pentes du rio La Paz et de ses affluents,

la seconde CChcqJeyapu) comprend des moraines latérales ou frontales,

emboîtées dans les dépôts précédents.

Page 23: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

19

3 -VrSCACHANI 4 - CAPELLANI 5 - PURA PURA

e 0 • 0 •· . -"--"-

•o. 0 0 •

.00000o •• _ ••

_."_!l.~..•_.~_· . . ....~.~ L.O_'•• •• 0 0· . . . .- _.. _.. _..

• • Q •••

-~~()~~ff=~f{~~ti-/;;,,/1'/; .1,";"

o • 0 • •o •• 0

o • 0 ••J>...o • ~ •~.:--o __ 0_'~,!,_Q._o.~~

C' ••• 0 •

• • • • 0

0_0_0_0_ (1 0 _0 _

eo_o_ o 0

-. .-0o - •

- 0 -00-0 0- •

0-0 -00-0 ,,_.

0- D -.o -0 0-._ • _ 0 •

• - 0 -0-0_0 0-00-0-00- 0 0 - 0

• -. 0-.0_0 -.

0- 0 _G 0_ CI 0_ •

o - (1 -0 •- 0 • - 0o • 0 0 0

• 0 00-0 0-0'

o - Q

0_ (1 -0 0

o • 0 0 ••• 0 0 e _

o 0 • 0 ••

0_ 0 0-.0_. 1)-

o " 0 0 001 • 0 0 "-. 0-0• - 0 .-0o lit 0000

....L.~~..!o~~o • ,-- •

-:- 0--- 0 _---°_-1l::A~.oA

§3~~.~~::.o:.-Q~0~i~~- -"--.0=-0-

90

100

2"'";0

Ü O·e.. "'-lU ..::r!li ~0::

0 IU~...

....... 35/4(

'"0'"

o>­:>.....,..

z..Il:

:>Q...Il:

:>Q.

oIl:..>.....u

-- - - - . - -- . - . - .------------

oo.o~O'0'" 0'.0..·•. O·~.O.~.O..0· ~.O .•. O.ft.'0' ~,O' ~.ci.~~

. _._._._.-~~-=4-~-E-_'"':..----- -- =-

~~~~&~--------

.~ 6· ~·o ·'.:'0Ô.~.O.~.O,•.

~. ~'~'?' ~'<?~0'.·0·· -o···.~·à. ~·o.~·6"o·.: ·6· 0·0·0.~·ô·~·o·~·ô.•

.ê? ~~·~o ~·~ô ~ ~'11 ''''III''JI,~H,A.~·

60·>Ô:.Ô··6·°0°0°0°0°0

r.----.,..~~.-00 0·0-.·0.·6'0.6 ~.o:o

3942

Il:: •o e"'­lU ..Q. E'" ~IU~

~060

z..'":>Q...'":>Q.

4010

4000

80

o

.....N..Q.

'"..>.....u

..- - -"" ....

;.. ;.. ".",., ,.. /"0 ,. .....'" J

.. f... ..o Eu ~...

85

z..'":>Q...'":>Q.

.......Q.

.....'7' ... - .... ~ ..

3700

.....

0

Il::.. 60>.....U

4 PAZ

PLJ'''lI 8

65

0'000.·0·0 •• 000

1---+--+-----1 0 • 0 • O.:O:O •• O.C0·.0 -O·

°. 0 • 00 • 0

·0 0.0 Q O.OQ·O •• 0 .0

.°0 •. 0 • O·0°.°000o co 0 0 O.

Jo.OO._OoO1').0 0 Il O.·00·000 •O· •• 0 • 0·0·0·00'0000·00000°00.

o •o 0 0 0 a0·0· .0.0·0·0.00·0·00.O·. ·0 000.0.00 00 0 0.0 0 0

100 °1 1o 0 1---~J3- - - -

//7/7/7//6

Fig. 5 EXEMPLES DE SUCCESSION LITHOLOGIQUE DANS LES FORMATIONSGLACIAIRES ET INTERGLACIAIRES ANCIENNES

conglomérats fluviatiles 3 limons et argiles

niveaux d'érosion et horizons

2 - sables

6tillites5cinéri te4

1

d'altération (d'après BALLIVIAN et al. 1978 )

Page 24: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

20

OOBROVOLNY (1962) reprend les résultats de TROLL mais il montre

que l'unité glaciaire ancienne comprend en réalité plusieurs formations

d'argiles à blocs. Finalement. il distingue de bas en haut: une forma­

tion glaciaire peu étendue (F. patapatani) sur~ontée par une cinérite

("Toba Chijini"). une deuxième formation glaciaire (CalvarioJ. puis

une série caillouteuse fluviatile interglaciaire (F. Purapurani J. et

enfin un deuxième ensemble glaciaire (F. Milluni ). Les dépôts précé­

dents sont entaillés par la vallée de La Paz. Au fond et sur le flanc

de celle-ci. on rencontre les moraines Choqueyapu déjà reconnues par

TROLL. Par ailleurs. OOBROVOLNY a montré que les formations glaciaires

et interglaciaires. qui atteignent 500 mètres d'épaisseur au total. re­

posent sur une série argileuse. sableuse à caillouteuse, de 600 mètres

d'épaisseur. Cette série serait d'après lui d'âge pliocène (F. La PazJ.

3.2 - Etudes récentes

SERVANT (1977J a effectué une révision de la géologie de La Paz.

et a proposé la stratigraphie suivante :

· La formation de La Paz (PliocèneJ comprend plusieurs cinérites

intercalées. L'une d'elles. situé dans la partie inférieure, est datée

de 5.5 M.A. environ (SERVANT. com. orale). La cinérite Chijini s'in­

tercale dans la partie supérieure.

La formation Calvario. déjà définie par OOBROVOLNY. comprend

deux unités. l'une fluviatile. l'autre glaciaire au sommet. Une étude

de grains de quartz par le microscope électronique à balayage confir­

me cette distinction (CLOCHIATTI~ - 1978). Localement. les dépôts

glaciaires sont surmontés par une cinérite (SopariJ.

· Au-dessus de la formation Calvario. on observe une succession

complexe de surfaces d'érosion. de paléosols et de dépôts fluviatiles.

· La formation Milluni de DOBROVIJLNY est subdivisGeen trois uni-

tés

- A la base, des dépôts glaciaires (F. ~luynJ connus dans un

affleurement de peu d'extension;

- Dans la partie moyenne une surface plane d'érosion (Glacis IIIJ

Page 25: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

TROLL (1935) DOBROVOLNY (1962) SERVANT (1977) BALLIVIAN et al (1978)

Post-glaciaire Post-glaciaire

Glaciation

Choqueyapu Glaciation Choqueyapu Glaciation Choqueyapu(moraines de fond et de vallée)

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - f--- -- - - - - - - - - - - - - - - - - ---

Interglaciaire Mi11uni/ChoqueyapuErosion (vallées)

Intrrg1aciaire Sorata/Choqueyapu(~lécis et vallées)

__ - __ _ _ _ C-- _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Glaciation Sorata(glüciation de piedmonts)

Glaciation Mi11uniInterglaciaire Ka1uyo/SorataGlacisPa 1.}oso1

N

Dépôts Glaciation Kaluyo(tillites sans formes morphologiques)

glaciaires

anciensInterglaciaire Ca1vario/mlluni(Formation Purapurani

Int~r9laciaire Calvario/KaluyoSurface d'érosion, solFor~ati6n PurapuraniSurface d'érosion, sols, cinérite Sopari

-- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1-- - - - - - - • - - - - - - - - - - --

Glaciation Calvario

Surface d'érosion, paléosol rouge

Formation La Paz - Cinerite Chijini

Intercalée (lacustre, fluviatile)

Glaciation CalvarioTillites (Calvario- Pata~atani de Dobrovo1ny)

- - -

Rio Ka 1uyo AHo.Cinerite ChijiniGlaciation Patapatani

,1111111111L _

111111

Cinerite ChijiniEros ionFormation La Paz

Tabl n° 1: Stllljgraphie du P1io-Quaternaire de la zone de La Paz (d'apres la bibliographie)

Page 26: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

22

au sommet, des moraines aux formes bien conservées (F. Sorata)

Enfin, l'interglaciaire post-Sorata est marqué par le creuse­

ment de la vallée de La Paz et suivi par une nouvelle avancée des gla­

ciers [thoqueyapu).

- Cetœchronologie a été confirmée ultérieurement par une carto­

graphie géologique détaillée (BLES et al (1977) - Plan de Desarrollo

urbano de la Ciudad de La Paz. Con~ultoras B.R.G.M.-B.C.D.M. PRUDEN-

CIO CLAROS, ASOCIADOS - 1977 ; BALLIVIAN et al - 1978). Cependant,

CLAPPERTON (1979) maintient les interprétations de DOBROVOLNY et estime,

en particulier, qu'il y a des dépôts glaciaires (F. Ratapatani) sous

la cinérite Chijini qu'il date de 3.2 M.A. par le K/Ar.

- Enfin, VILLARROEL et GRAF (1979) montrent que la partie infé­

rieure de la formation de La Paz contient des restes de vertébrés d'âge

pliocène, ce qui concorde avec les datations au K/Ar.

Conclusion

La coupe de La Paz est actuellement la seule en Bolivie où l'on

observe une succession complète. du Pliocène au Quaternaire récent.

Elle comprend cependant de nombreux hiatus liés à des épisodes d'érosion.

Son analyse régionale est pour l'essentiel terminée et seul subsiste

encore le problème de la glaciation ancienne (F. Patapatani).

La datation des différentes formations est encore largement in­

certaine. Seule la formation de La Paz est maintenant bien située et

son âge pliocène est établi. En revanche, on ne peut pas préciser la

position dans l'échelle stratigraphique générale des premiers terrains

glaciaires. Ceux-ci sont postérieurs à 3,2 M.A. si l'on accepte les in­

terprétations de BALLIVIAN et al. Nous ne pouvons pas situer la limit~

Pliocène/Pléistocène. Par convention et au niveau régional, nous pla­

cerons cette limite à la base de la formation Calvario.

La série de La Paz servira de référence dans notre travail et nous

en préciserons l'extension sur le piedmont de la Cordillère Royale.

Page 27: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

Echelle verticale 1: 50.000

Echelle horizontale 1: 120.000

10001.000 1

1 100100

1 ZONE 1 1001001 1

400 1 1 .00N1

1> 4.110011IZONE 4 1 ZONE 3 ZONE 2 100 UltOO 1111 1.000Il.000 111

4. ZlIO- 4.800 100100 1

1 ~810 m.- ~.9401

3940 m. "l.zeo 1001100 :L. Titicnccl .00400 1 1toO 1 1 100

1 1 •• 0004.000 1

100 100

ZONE l - Zon~ d'oscillations glaciaires sub-actuelles

ZONE 2 - Zone d'oscillations glaciaires quaternaires

ZONE 3 - Zone d'accumulations fluvioglaciaires et fluviatiles

ZONE 4 - Surfaces fluvio ~ lacustres

Fi g. 6 GRANDES ZONES GEOMORPHOLOGIQUES

Page 28: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

24

En fait. les affleurements qui existent sur ce piedmont ne permettent

pas une étude détaillée entre la base du Pliocène et l'interglaciaire

, Kaluyo-Sorata. En revanche. ils préciseront sur de nombreux points, la

chronologie des formes du relief et des dépôts plus récents.

II - LES GRANDES ZONES GEOMORPHOLOGIQUES

1 - Généralités

La morphologie de la région a été élaborée par divers facteurs

qui ont agi sur cette partie de la Cordillère. parmi lesquels nous pou­

vons mentionner

- L'altération desroches reste discrète pendant le Cénozoïque

supérieur dans l'ensemble de la région. Nous mentionnerons cependant

une désagrégation locale des roches ignées et localement la présence

de paléosols rouges. En revanche. l'érosion mécanique a été détermi­

nante dans la morphogénèse. Le gel joue un rôle important en altitude

en permettant la fragmentation des roches. Les eaux de pluies et le

ruissellement favorisent le ravinement desversants et localement la

formation de "Red Lands".

- Le transport est assuré en partie par les glaciers. en partie

par les écoulements superficiels. Sur le piedmont. les accumulations

sont surtout des moraines. des coulées boueuses, des cônes de déjection

et plus exceptionnellement. des terrasses fluviatiles.

2 - Zone 1

Cette zone correspond aux parties les plus élevées de la Cordillè­

re. Nous sommes ici dans le domaine où l'action du gel et des glaciers

est prépondérante. Elle s'exerce principalement sur les roches graniti­

ques et les schistes paléozoïques. La morphologie est caractérisée par

des crêtes. très aigües. des cirques glaciaires et. dans le fond des

vallées. par des accumulations morainiqu~s récentes derrière lesquelles

on rencontre fréquemment des lacs. La cryoturbation est actuellement très

active au-dessus de 51nO mètres. Sur les versants, encombrés d'éboulis.

elle donne des sols striés et sur les pentes faibles des sols polygonaux.

Page 29: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

d'anciens

25

3 - Zone 2

Dans cette zone, la morphogénèse est surtout caractérisée par

l'alternance au 'cours du Quaternaire de l'érosion et de l'accumulation.

Les phases d'accumulation sont repr.ésentées par des dépôts de moraines

et des "torrents" de boue. Pour les périodes les plus anciennes, les

formes glaciaires ne sont pas conservées et ont été érodées et aplanies.

Cependant, on observe fréquenmentdes formes morainiques typiques attri­

buables aux glaciations les plus récentes. Morphologiquement, et dès

le premier examen, nous distinguons deux générations de moraines. La

plus ancienne comprend de puissantes accumulations latérales en forme

de collines arrondies. Celles-ci se sont mises en place sur les bords

de langues glaciaires de piedmont dont la largeur diminuait rapidement

vers l'aval. La deuxième génération comprend des moraines latérales ou

frontales aux formes très aigües situées dans le fond ou les flancs

glaciBrs . Pendant les périodes de retrait d~glaciere(inter~lacr~~a

morphogénèse est surtout caractérisée par une pédimentation très active

ou par le ravinement du piedmont avec creusement de vallées parfois pro­

fondes de plusieurs centaines de mètres.

4 - Zone 3

La caractéristique principale de cette zone se situe dans la pré­

sence, sur de vastes secteurs, d'épandages boueux, lithologiquement com­

parables à des dépôts glaciaires. Sur les photographies aériennes, ces

épandages se présentent sous la forme de cônes de déjection. Ils sont

présents tout le long de la Cordillère.

Dans cette zone, l'érosion est marquée par des incisions peu pro­

fondes ou par de vastes pédiments. Dans l'ensemble, la morphologie est

très complexe. Les surfaces d'érosion ou d'accumulation sont étagées

vers l'amont mais elles ont tendance à converger rapidement vers l'aval.

Ici, l'analyse géomorphologique et la cartographie se heurtent à de sé­

rieuses difficultés.

Page 30: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

26

5 - Zone 4

Cette zone correspond surtout à un bassin d'accumulation. Ce­

pendant, en quelques endroits, il est possible d'observer de petites

phases d'érosion. Ainsi, au Sud et au Sud-Ouest de notre région, on

observe quelques témoins lacustres étagés situés entre 5 et 20 mètres

au-dessus des rivières actuelles. Ces témoins sont liés aux extensions

maximales du lac Titicaca pendant le Quaternaire (ORTUNO - 1975J.

III - RESEAU HYDROGRAPHIQUE

1 - Caractères généraux

La ligne de crête de la Cordillère Royale divise le réseau hydro­

graphiqueen deux parties: à l'Est, les eaux sont drainées par le bassin

amazonien, à l'Ouest, par le lac Titicaca.

Le réseau hydrographique oriental ou ~Yungas~ est caractérisé par

des vallées profondes de plusieurs centaines ou de plusieurs milliers

de mètres. Les versants sont très abrupts parfois sub-verticaux. Vers

l'aval et avant les régions planes d'Amazonie, de grandes épaisseurs

d'alluvions sont observées au pied de la Cordillère. Ces dépôts encore

peu étudiés présentent un intérêt économique considérable et sont loca­

lement riches en or (TipuaniJ.

Dans le réseau occidental. les rivières de la Cordillère sont

en moyenne orientées du Nord-Est au Sud-Ouest en direction du lac Ti­

ticaca (3512 mètresJ. Celui-ci se déverse dans le Desaguadero qui ali­

mente un bassin fermé , le lac Poopo. La région de La Paz présente un

caractère particulier. Ici, le réseau hydrographique du Titicaca a été

en partie capturé par le réseau amazonien (DOBROVOLNY - 1962J. Il s'en

est suivi un creusement très important de près de 1000 mètres. L'âge

de la capture sera débattu plus loin. Précironspour le moment qu'elle

a eu lieu vers la fin du Quaternaire moyen.

Page 31: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

x

x

68" 20'

Paléozoïque

Granites

Rio

Lagune

Drainage parallèle

6e" 25

.\1

Fi o. 7

16" l:i'

Page 32: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

28

2 - Relations avec la lithologie et les structures tectoniques

Les systèmes de drainage qui se développent dans cette région

de la Cordillère correspondent en général au système dendritique dont

la densité varie en relation avec la pente, la lithologie et les struc­

tures tectoniques.

La figure 7 représente, à titre d'exemple, le réseau hydrogra­

phique d'une partie de la région étudiée. La densité de ce réseau et

certaines particularités locales permettent de reconnaître les grandes

unités lithologiques de ce secteur :

- le réseau est anastomosé et peu dense sur les granites

- il est plus dense sur les schistes paléozoïques J

- et enfin, encore plus dense sur les dépôts quaternaires.Ici

l'aspect du réseau peut se modifier dans les détails en fonction de la

lithologie et des pentes topographiques. Sur les formes morainiques, le

drainage se présente sous la forme de ~plume~, sur les terrains fluviati­

les ou fluvioglaciaires le réseau dendritique est peu dense. Les drainagesparallèles sont observés localement dans les régions de pente réduite.

L'orientation Nord-Est/Sud-Ouest des grands axes de drainage est

localement perturbœpar des déformations tectoniques. Au pied de la chaî­

ne se situe une grand linéament tectonique (MARTINEZ - 1980) qui est em­

prunté par des vallées Nord-Ouest/Sud-Est parallèles à la Cordillère.

La même direction tectonique est observée sur le piedmont quaternaire

dans certaines partiffidu rejeu. Le Rio Sorechata par exemple se situe

près d'une faille Nord-Ouest/Sud-Est bien visible sur le terrain.

Page 33: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

DEUXIËME PARTIE

STRATIGRAPHIE DU PLIO-QUATERNAIRE

Page 34: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

30

CHAPITRE l - PLIOCÈNE ET PLÉISTCCÈNE ANCIEN

l - fORMATION LA PAZ (PLIoCENE)

A La Paz cette formation présente deux facies distincts : le

premier argileux à sableux est bien stratifié, le deuxième est essen­

tiellement conglomératique. Il y a passage latéral entre les deux

par digitations hecto à kilométriques (SERVANT - 1977).

Oans notre zone d'études, on a pu observer quelques dépôts iso­

lés semblables à la formation La Paz (cf. carte géologique).

1.1 - Oans la région de Cr~unavi, se situe un affleurement de 15 à 20

mètres d'épaisseur. La partie inférieure (10 à 12 ml, en couches bien

individualisées de 2 à 3 mètres de puissance, est caillouteuse et com­

prend des argiles ou limons intercalés peu épais. La partie supérieure

(8 m environ) est caillouteuse et assez bien classée. A la base comme

au sommet, le matériel détritique est formé de quartzites, de schistes

et de galets de granite. Ceux-ci sont plus ou moins arénisés. Ces dé­

pôts sont recoupés par un pédiment quaternaire.

1.2 - Sur la rive droite du Rio Pampasi, un affleurement isolé montre

de bas en haut, au-dessus du Paléozoiqueraviné, 20 mètres de limons,

de sables et de graviers bien classés; l'ensemble oxydé est mal stra­

tifié. Au-dessus, se situent 8 mètres de conglomérats à galets arron­

dis de quartzite, de schiste et de granite (0 ~ 10 à 15 cm). Les

granites sont plus ou moins altérés, certains complètement arénisés.

-1.3 - Au Nord-Est de P8nas, on observe une colline qui est constituée

de congloméram. Les galets sont des quartzites, des schistes, des grès

ou des granites. L'altération des granites est moins poussée que dans

Page 35: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

31

QIr«~«u

20

0.0_ 0_o

D-0_- 0_ n_o .~O

_<)-=-0 -=-- f)_ (;)

- <:::1 - <:)- -0_ 0_°O-D-\)

-=. <J -=- 0~

.... 8

QIr

~«u

8

~4

,c

o " (7 p

10 0 0 0 " d

o 0 lJo 0

"0 0

10,".

[lli]0-

- D-.6~- P-o

o . (7 • tJ .. t' . 0 . t'

0'0 .()~

-) "'1;;-1 :;1

Iloïoï 1

5

4

2

Fig. 8 SEQUENCE STRATIGRA~HIQUE DANS LE RIO PM~PASI

1 - partie inférieure de la Formation La Paz, composéede gravats, de sables et de limons stratifiés

2 - partie supérieure de la Formation La Paz, composéede gravats et de granites très altérés

3 - horizon rubéfié (h.r.) : conglomérats avec coucheslenticulaires d'argiles, de limons et de sables

4 - partie inférieure de la Formation Calvario (gravatsavec petit horizon limono-argileux)

5 - partie supérieure de la Formation Calvario (glaciaire)

Page 36: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

32

la coupe précédente. Ces conglomérats sont surmontés par des dépôts

glaciaires. antérieurs aux moraines de la glaciation Sorata.

Les dépôts que nous venons de décrire reposent localement sur

le Paléozoïque. Leur facies. très proche de celui de la formation La

Paz. suggère qu'ils sont probablement d'âge pliocène. Au Nord-Est de

Penas. ces dépôts correspondent à un petit horst quaternaire limité

par des linéaments tectoniques bien visibles sur les photos aériennes.

En résumé, le Pliocène, s'il existe. est mal représenté sur le

piedmont de la Cordillère Royale. Il n'en subsisterait que des lam­

beaux peu épais et de faible extension.

II - HORIZON RUBEFIE OE LA COUPE DE PAMPASI

Dans cette coupe (Fig. 8 ) les conglomérats présumés pliocènes

que nous avons décrits plus haut présentent au sommet une zone forte­

ment rubéfiée de 4 mètres d'épaisseur. Celle-ci est. à son tour. sur­

montée par une formation glaciaire argileuse à blocs, dont nous ver­

rons plus loin qu'elle peut être corrélée avec la formation Calvario

de La Paz. Le contact entre la couche rubéfiée et les dépôts glaciaires

sous-jacents est net, ce qui laisse supposer que la rubéfaction est

antérieure à la mise en place des tillites.

La formation rubéfiée comprend de haut en bas : a) 0.50 mètres

environ de limons, de sables et d'argiles jaunâtres. contenant quel­

ques galets de quartzite a~ bords arrondis (~ = 10cm environ) l b)

cette couche paste progressivement vers le bas à des limons sablo­

argileux rouges à galets de quartzite ; c) ceux-ci passent à leur tour

et de manière progressive aux conglomérats pliocènes ; nous observons

en même temps, l'apparition de galets de granite, très fortement aréni­

sés, et parfois difficiles à distinguer de la matrice.

Page 37: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

33

L'examen des lames minces montre que la coloration rouge est

bien due aux oxydes de fer. Elle révèle l'absence de structure de

type pédologique et de porosité marquée. Le sédiment est compact.

La rubéfaction et l'arénisation du granite est sans doute le

résultat d'une altération sans que l'on puisse dire si celle-ci s'est

faite à la base d'un profil pédologique. Cette rubéfaction. observée

ici au sommet d'un dépôt sans doute pliocène. n'est pas connue ail­

leurs dans notre zone d'études. BALLIVIAN~ (1978) ont signalé

un horizon rubéfié situé dans la même position stratigraphique à

Pura Pura près de La Paz.

III - FORMATIONS CALVARIO - PURAPURANI - KALUYO

Ces formations. épaisses de 400 mètres environ à La Paz. occu­

pent de larges étendues sur le piedmont de la Cordillère Royale mais

leur épaisseur semble plus réduite. quelques dizaines de mètres ou

une centaine au maximum.

En l'absence d'affleurements étendus. nous n'avons pas pu ef­

fectuer une analyse stratigraphique détaillée. L'ensemble a été car­

tographié sans distinction ("formations ancfunne~ indifférenciées).

Cependant. quelques coupes suggèrent des corrélations avec la série

de La Paz.

3.1 - La formation Calvario est certainement présente dans la coupe

de Pampasi (Fig.8 J. Comme à La Paz. et au-dessus du Pliocène. nous

observons ici deux unités lithostratigraphiques superposées. l'une

fluviatile. l'autre glaciaire

- La partie inférieure (16 m) est formée de galets deschiste •

de quartzite et de grès (0 moyen = 15-20 cm) entre lesquels se si-

tue une matrice sableuse peu abondante. Vers le haut. le matériel

devient plus grossier. on note l'apparition de rares galets de granite.

Un horizon limona-argileux. jaune rougeâtre. de 20 centimètres d'épais­

seur s'intercale vers le milieu.

Page 38: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

34

- La partie supérieure (20 à 25 m) est argileuse jaunâtre, riche

en cailloux et blocs de toutes tailles. Aux galets de schiste et de quartz­

i\e , s'ajoutent de nombreux granites dont certains éléments atteignent

1 à 2 mètres de diemètre. L'ensemble est dépourvu de stratification.

3.2 - Oes conglomérats fluviatiles à galets roulés ont été observés en

de nombreux points mais il n'a pas été possible d'en préciser les rela­

tions stratigraphiques avec les dépôts glaciaires. Ces conglomérats

sont lithologiquement comparables à la formation Purapurani de La Paz.

Nous en avons observés notamment dans le Rio San Roque, entre les Rio

Tuni et Condoriri, et sur la rive droite du rio Sorechata près de la

confluence avec le Rio Pampasi Oans cette dernière localité, les

conglomérats sont affectés par une faille normale.

3.3 - La formation glaciaire Kaluyo connue à La Paz de manière ponc­

tuelle n'est pas identifiable dans notre zone d'études.

Page 39: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

35

CHAPITRE II - QUATERNAIRE MOYEN

Au cours de cette période, le piedmont de la Cordillère Royale

a été le siège d'une succession complexe de phases d'érosion, de pédo­

génèse et d'avancées glaciaires. Cette évolution a été reconstituée

par l'étude de plusieurs coupes et profils géologiques et géomorpho­

logiques dont les plus significatifs figurent dans les planches II et

IIIhors texte. Ces coupes et profils sont localisés le long des Rios

Pampasi, Sorechata Tuni-Condori, 'Huilaque, Sehuenca et Chiar-Jokho,(Cf. croquis de localisation,Pl. h.t.I).

l - COUPES DE REFERENCE. DEFINITIONS DES PRINCIPALES UNITES GEOLOGI­

QUES ET GEoMoRPHoLoGIQUES

1 - Coupes des Rios Pampasi et Sorechata (Planche hors texte nOII)

1.1 - Le profil nO 1, situé dans la partie amont du Rio Sorechata,

montre la succession stratigraphique suivante :

- Le substratum correspond aux formations anciennes (F. A.),

caractérisées par la présence de galets granitiques souvent arénisés.

- Sur ces formations se développe une suface plane d'érosion,

inclinée vers le Sud perpendiculairement à la direction de notre pro­

fil. Nous la corrélons avec le glacis III de l'Altiplano (SERVANT ­

1977). Les témoins de cette surface se situent 80 mètres au-dessus

des rivières actuelles.

- A 20-25 mètres en contrebas, une deuxième surface beaucoup

moins étendue semble pouvoir être attribuée à une nouvelle phase de

pédimentation (glacis IV).

- Cette dernière surface est disséquée par lesvallées actuelles,

où sont conservé quelques témoins de terrasses fluviatiles d'âge qua­

ternaire récent (S. IJ .

Page 40: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

36

1.2 - Le profil nO 3, localisé dans la partie amont du Rio Pampasi,

montre du plus ancien au plus récent :

- un substratum de conglomérats et d~ dépôts g~ciairffi du Plio­

Quaternaire ancien (F.A.)

- sur ces formations se développe la surface morphologique (gla­

cis III) déjà décrite dans le profil précédent. Elle se situe à 80 mè­

tres au-dessus de la rivière.

- une surface de dissection (C1 ) correspondant à l'individualisation

de la vallée actuelle.

- une moraine latérale qui s'appuie sur les bords de la vallée.

Cette moraine (M.S.) présente une grande extension; ses formes sont

allongées;3t émoussées. Elle est constituée d'éléments schisteux, quart­

zitiques et granitiques mal classés ~ maximum : 2 mètres) enrobés dans

une matrice argileuse noire ou grise.

1.3 - Le profil nO 4 se situe à 2 km. en aval du précédent.

- Le substratum est le même que dans les coupes déjà décrites

- Il est recoupé par une surface morphologique plane (glacis III)

- celle-ci est disséquée par une surface de creusement (C1 )

- La vallée ainsi individualisée a été en partie colmatée par

des dépôts lithologiquement glaciaires (argiles à blocs). Cependant,

l'aspect morphologique de cette accumulation est celui d'un vaste cône

de déjection. Nous ne sommes donc pas en présence d'une moraine, mais

plus probablement d'une coulée boueuse qui remanie les dépôts glaciaires

situés plus en amont.

- La mise en place de cette coulée a été suivie par une phase de

pédimentation marquée par un glacis (glacisIV) qui ne recoupe qu'une

partie de l'accumulation boueuse. Ce glacis s'enracine dans la partie

Est du profil. Ici nous observons deux secteurs d'aspects différents

sur les photos aériennes, un secteur plus plat (glacis IV), un secteur

légèrement ondulé à l'Est (coulée boueuse peu érodée).

1.4 - Profil nOS: ce profil est situé à 2 km en aval de la confluence

des Rios Pampasi et Sorechata. Ou plus ancien au plus récent nous y ob­

servons :

Page 41: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

37

- un substratum paléozoïque Clutites, grès et quartzite dévo­

niens) en contact mal défini avec des terrains tertiaires.

- Le glacis III, reconnu dans les profils précédents, recoupe

ici les formations paléozoïques. Il se situe à 30-40 mètres ou-des­

sus du fond de la vallée actuelle. Vers l'Est, ce même glacis se

développe sur les dépôts du Quaternaire Ancien CF.A.)

- Une surface de creusement CC 1 )

- Une formation détritique que nous désignons ici sous le nom

de "grava~ pré-Sorata" G.P.S.). Il s'agit d'un dépôt fluviatile de

4 à 8 mètres d'épaisseur, sablo-caillouteux C0 maximum = 30 cm) à ga­

lets de quartzite, de schiste, de grès et de granite, ces derniers é­

tant plus ou moins altérés. Cette formation se situe à 30 mètres en­

viron en contrebas du glacis III. Son dépôt a probablement été ali­

menté par le creusement observé en amont après l'élaboration du gla­

cis III.

- Une coulée boueuse CF.B.S.) de 10-15 mètres d'épaisseur, dé­

jà décrite dans le profil précédent.

- Une surface morphologique plane que nous pouvons corréler

avec le glacis IV repéré plus en amont.

Enfin, une surface de creusement (C 2 qui délimite la vallée ac-

tuelle.

1.5 - Conclusions

Les coupes et profils que nous venons de décrire permettent

de dégager la succession suivante

Le substratum paléozoïque (lutite, grès, quartzite), ter­

tiaire (conglomérats, sables) ou plio-quaternaire (conglomérats,

argiles à blocs) est recoupé par une vaste surface plane d'érosion

le glacis III.

- En amont, nous observons une nette dissection du glacis III

(C 1). L'érosion a alimenté, vers l'aval, une sédimentation détriti­

que grossière mal classée (G.P.S.)

- Les vallées individualisées au cours de la phase précédente

ont été en partie colmatées par des moraines en amont et par une coulée

Page 42: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

38

boueuse en aval. Ces formations sont corrélées sur le terrain, avec

la formation Sorata définie sur la coupe de La Paz [Cf. carte géolo­

gique) .

- Un deuxième glacis [IV) de faible extension recoupe locale­

ment les coulées boueuses Sorata et les formations du Quaternaire

ancien.

- Ce glacis est entaillé par les vallées actuelles.

2 - Coupes des Rios Tuni et Condoriri

2.1 - Les profils 7 et 8 situés dans la partie amont des Rios Tuni

et Condoriri montrent du plus ancien au plus récent

- Un substratum conglomératique plus ou moins argileux [F.A.)

- Une surface morphologique plane [glacis III) bien conserv~e

à l'Est, probablement inclinée vers le Sud-Ouest.

- Un creusement de plus de 100 mètres d'amplitude (C 1 )

- Des accumulations morainiques aux formes émoussées, bien

conservées dans le Rio Condoriri. Leur présence est incertaine dans

le Rio Tuni.

- Une deuxième génération de moraines caractérisée par des for­

mes aigües, uniquement présente dans le Rio Tuni.

2.2 - Le profil nog situé à 4 ~m en aval après la confluence des Rios

Tuni et Condoriri montre du plus ancien au plus récent

- Une formation détritique (G.P.S.) observée sur 4 mètres d'épais­

seur dans le Rio Sehuenca. Cette formation contient surtout des galets

de schiste et de quartzite mais aussi des éléments granitiques. Ces

derniers n'existent pas dans la partie Ouest du profil, ce qui indique

probablement que ce secteur a été alimenté par un autre bassin ver­

sant.

- Une coulée boueuse (F.B.S.) comparable à celle que nous avons

signalée antérieurement.

- Cette coulée semble avoir été remaniée sur une surface très

limitée, par une phase de pédimentation (glacis IV).

- Enfin, un creusement (C 2 ) a précédé la mise en place des dépôts

du Quaternaire récent.

Page 43: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

w(D

Riorhiar Jokho

Gill

FA

CI 1/

1

" .. 0

GIV

} p.,•••••

\ C2

<l- -

CM

]

FBS- '--

"

60

M

20

80

3900

3840 +------,500M

FA

G III

C 1

fBS

C 2

G IV

MCh

formations anciennes

Glacis III

Surface de creusement

Coulée boueuse Sorata~ Pédogenèse: paléosol

Surface de creusement

Glacis d'accumulation

Moraines Choqueyapu

Fin. 9 COUPE DU RIO CHIAR JOKHO

Page 44: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

40

3 - Coupe du Rio Chiar Jokho (Fig. 9 J

Dans cette coupe, la succession qui a été observée est la sui-

vante

Un substratum de formations anciennes (F.A.)

- Une surface morphologique plane inclinée vers le Sud-Ouest.

Il n'en subsiste que de rares témoins bien identifiables.

- Une surface de creusement (C 1 )

Une coulée boueuse (f.B.S.) qui se présente, en photo aérienne,

sous la forme d'un grand cône.

- Une nouvelle surface de creusement, (C2 ) peu profonde, est tapissée

par le matériel grossier mal classé d'un grand cône de déjection. La

carte géologique montre que la rivière qui alimentait le sédimentation

de ce matériel a été détournée par la mise en place des moraines (M.Ch.J

de la dernière glaciation. Le cône est donc antérieur à cette glaciation.

II - PALEOSOLS

Quelques témoins, très rares, de paléosols ont été observés sur

les piedmonts de la Cordillère Royale. Nous en donnerons deux exemples.

1 - Paléosols de Pankora

Ce paléosol est interstratifié dans les dépôts du Quaternaire moyen.

Nous l'avons observé dans deux coupes proches l'une de l'autre, de part

et d'autre de la route La Paz-Acha:;achi (Fig.10 ).

1.1 - Oans le première de ces coupes A), le paléosol se dévelop-

pe directement sur les formations du Quaternaire ancien bien reconnais­

sables par leur lithologie et surtout par l'arénisation des galets de

granite. Il est surmonté par la coulée boueuse que nous avons décrite

précédemment (Formation Sorata). Ce paléosol comprend de haut en bas:

- 10 cm d'argile et de limons rouges

- 10 cm de sables caillouteux (~maximum 5 cm), jaunâtres les-

siv{s (éc h. P A 11).

- 20 cm de limons et d'argiles, rouges. Une cassure fraîche mon­

tre que ce matériel est poreux, faiblement polyédrique, caractérisé

Page 45: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

Fi 9 . 10

41

A

-1- 1- 1 -PA 13

'------...:.~~D":'(j PA 14

Cl . .0- \)-0-'.D· . <>~O"7 Q---- .. _\)-~-

~·J~-:...C -0 'O· .

-. ~ (J_D -"- .-"-­o . O· (J

Cl' ~

O~ ..:.-0. . 0.~O -:- Qa~D'­__ .;.2.

COUPES DU RIO PANKORA (A et B)

B

:"0' ~ PA4

• • (> '0.~ Q

C> '(J. 0.--.' ~

'.f} . ac Cl'~

n-·.-Q-:-C1

t>'- - -

M

5

o

formations anciennes (FA)

2 gravats à granites peu alt~r~s (cette uniT~ ne S'U~~Clve

pas dans la coupe A)

3 - paléosol rubffiG, limono-argileux

4 - coul~e de boue Sorata (FBS)

5 - gravats Choqueyapu (S)

6 - Holocène

(PA 1 ... : num~ros des échantillons)

Page 46: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

42

par des revêtements limoneux blanchâtres (éch. P A 12).

- 80 cm de limon argileux rouge, bien structuré, polyédrique,

moins argileux que l'horizon précédent. Ce niveau passe progressi­

vement aux matériaux sous-jacents (F.A.).

Dans la deuxième coupe ( B), le paléosol se situe comme

précédemment sous la coulée boueuse mais il ne se développe pas di­

rectement sur les formations anciennes à granites arénisés. Le paléo­

sol se situe dans un dépôt conglomératique peu épais (1 mètre) à

galets de schiste et de quartzite. Les éléments granitiques sont

plus nombreux et peu altérés. La position stratigraphique de cette

couche est difficile à déterminer. Deux interprétations peuvent

être formulées

- Compte tenu de la position de la coupe dans la partie la

plus aval du piedmont, le conglomérat pourrait représenter une zone

d'accumulation du glacis III.

- On peut aussi supposer qu'il se rattache aux épandages cail­

louteux Mpré-Sorata M, eux-mêmes postérieurs au glacis III [Cf. pro­

fil nO 5).

Dans les deux cas, le paléosol est postérieur au glacis III. Il

ne passe pas, de manière continue, au substratum quaternaire ancien

à galets granitiques arénisés. L'altération de ces galets n'est donc

pas liée aux paléosols.

2 - Paléosol de Chiar Jokho

La position stratigraphique de ce paléosol est donnée par la

coupe de la Fig.9 Il se développe sur la coulée boueuse Sorata.

Après la pédogénèse, il y a eu érosion puis dépôt d'un cône détri­

tique sur lequel il n'y a pas de pédogénèse bien développée. Le pa­

léosol est donc antérieur au creusement et se situe dans la premiè­

re partie de l'interglaciaire Sorata/ Choqueyapu.

Page 47: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

43

A Chiar Jokho il comprend :

15 cm : sable caillouteux gris sous un horizon humifère actuel

peu épais

5 cm : sable caillouteux faiblement argileux blanchâtre li­

mite inférieure nette (Ech. 357J

- 15 cm : sable caillouteux faiblement argileux rouge-clair, po­

reux ; passage progressif à l'horizon sous-jacent (Ech. 358J

- Sable caillouteux argileux rouge, poreux, à structure poly­

édrique (Ech. 359) passant progressivement au matériau sous-jacent,

formé de cailloux de toutes tailles à matrice argilo-sableuse (coulée

boueuse).

Ce profil est affecté au sommet par une pédogénèse holocène et

récente mais la rubéfaction des horizons profonds est nécessairement

très ancienne, puisqu'elle n'existe pas sur le cône de déjection qui

est emboîté dans la coulée boueuse. Il témoigne d'une pédogénèse qui,

pour l'essentiel, date de l'interglaciaire Sorata/ Choqueyapu.

Page 48: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

,

RIO PAMPAS [ RIO SOllECIlATA11[05 TUN[ -

1110 SEIIUENCA IlIO CIIIAR-JOKIIO1110 IIU [LAQUECONllOHIR[

IHO PANKOHA

Amont Aval Amont Aval

'1Dissection Diasection Dissection Dissection lJitisection

(C2) (C2) (C2)-, '1(C2) (C2)

1NTEIlG tAC 1AIllESorüli:t/Clloqucyapu

'1 Glacis IV Glacis IV Glacis IV Glacis IV ? Glacis IV Cône alluvial

Z Paléosol~~

'" Coulée boueuse Moraine Coulée boueuse Coulée Coulée boueuse~ GLACIATION Morairw Coulée boueuse Coulée boueus~ boueuse« Sorata (HS) (FUS) (FUS) (FBS) (MS) (FBS) (FUS) (FUS)za:

'"f-<«~ Paléosol

Gravats Gravats Gravats Gr'avalsGravats ?(GPS) (GPS) (GPS) Granite non

INTERGLACIAIREnon ultél'é

Kdluyo/Sorata

Dissection Dissection '1 Dissection Dissection Dissection Dissection(C 1) (Cl) (C 1) (C 1) (Cl) (Cl)

Glacis III Glacis III Gl acis III Gl acis III Glacis III Glacis III Glacis III ~ -,~S. érosion

FA FA FA FA PZ-T-FA FA FA FA

PZ : Paléozoique T : Tertiaire FA : Formations anciennes (Pléistocène inférieur)

Tabl. II CORRELATIONS REGIONALES DES COUPES nE REFERENCE

Page 49: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

45

III - SYNTHESE STRATIGRAPHIQUë ET EXTENSION LATERALE DES FORMATIONS

Les corrélations stratigraphiques que nous avons dégagées sur

le terrain entre les coupes de référence sont résumées par le tableau

ci-contre. La période examinée ici est subdivisée par référence avec

la coupe de La Paz en trois parties: l'interglaciaire Kaluyo-Sorata,

la glaciation Sorata, l'interglaciaire Sorata-Choqueyapu.

1 - Interglaciaire Kaluyo-Sorata

1.1 - Glacis III

Sur l'ensembledu piedmont subsistent de vastes témoins d'une sur­

face plane, inclinée vers le Sud ou le Sud-Ouest avec une pente de 1 à

2%. Cette surface recoupe principalement les terrains meubles du Quater­

naire ancien, et localement les formations paléozoïques. Vers l'amont.

elle se raccorde par une surface concave. aux reliefs paléozoïques de

la Cordillère, ou. à plus basse altitude.aux collines tertiaires qui

s'élèvent localement au-dessus du piedmont.

Ce glacis est fortement entaillé dans la partie haute du paysage

et se situe à 60 et 100 mètres au-dessus du fond actuel des rivières.

Le dénivelé diminue progressivement vers l'aval et n'est plus que de

quelques mètres au niveau de la route de La Paz à Achacachi. Nous nous

situons là dans une zone de convergence avec des surfaces morphologi­

ques plus récentes.

Les coupes dégagées par les rivières, de même qu'une tranchée

d'adduction d'eau montrent que la couverture détritique est peu épais­

se ou pratiquement inexistante.

Ce glacis est bien conservé entre La Paz et le Rio Condoriri.

En revanche, il est peu apparent entre ce rio et Kellhuani. Ici, le

piedmont de la Cordillère a subi des déformations tectoniques impor­

tantes qui ont compliqué la morphologie. Une faille, dont le rejet

pourrait être de l'ordre de 200 à 300 mètres, a longé le rio Keka

Page 50: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

46

RIO SORECH~A

DEPOSITO E5PESCR..- 00 -

<X (J1-

;2 - - -0 0 tJln - - 00 D -cr: -(?cr:<X 13 -co - -w 00 - - 00 0..,

A- 0-::>..JIJ.. - o-()

()--O-Q0-0-

;; '0 l) • 0o()

;~ 00-

3 "<'" 0 . o' .$w O· .0 0

a:O· 0 • o· 1)'...

~ lah..2"!

<.J

RIO PAMPASI

DEP()l;lTO ESPElIQR•.D

~ Qcr: ~0V) 0-0

0-=0cr: 10cr:<XcoW 00 J-_0.., 0 -0:::>..JIJ.. 0 0

1) •• o·0 "

o.< •• • . 0 0

",1- 0. 0.0 .".« 4:~ ;'.0, o. 0

1)

"' ... o • o. o'a:

1) , 0 • 1) • l)A-

V)

<X:::>l.? 61-Z<X

~

RIO SEHUECA'

OEPOS1TO ESPESOlI..c:::. -

0a: - Qa: <JCl"'< 6 - -1-wCl .Q \)oa:olÎl - 6-..,:::l - - -.J

-() D_I<. -C '0 . o.' o·

",1-« 0 0~~ 4 0~w 0 0

a: . 0 . o....0 " 0

Gravats pré-Sorata (GP~): lo-O[gravats - 0_

~/

••-'> ':",' ...

ro:o:l~

Crétacé:grès calcaires ~

L..::-:JFormations anciennes (FA):tills et gravats

Coulée de boue Sorata (FBS):tills

Fi g. 11 SITUATION STRATIGRAPHIQUE DES GRAVATS PRE- SORATA

Page 51: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

47

(Cf. carte géologique). Plus loin, vers le Nord-Ouest, au pied du

massif granitique de l'Illampu, une surface fortement inclinée (5%)

pourrait correspondre au glacis III, peut-être déformé par un soulè­

vement relatif de la chaine.

Plusieurs failles sans conséquences morphologiques spectaculai­

res ont été observées dans plusieurs secteurs du piedmont. Ce sont des

failles normales, parallèles à la Cordillère, leur rejeu est de l'or­

dre de quelques mètres.

La génèse du glacis précédent a été suivie par une phase de

creusement bien marquée dans la partie haute du paysage. Mais ses

effets sont difficiles à distinguer des creusements postérieurs.

Oans la partie aval et après un remaniement peu profond du

glacis, on observe la formation de grands cônes de déjection (car­

te géologiqueJ bien visibles entre La Paz et Penas ,de 4 à 8 mè­

tres d'épaisseur minimale.

La surface de ces cônes converge vers l'aval avec d'autres

surfaces morphologiques quaternaires. Entre Penas et la région

d'Illampu, cette accumulation n'est pas observable en coupe. Cepen­

dant, on observe plusieurs dépôts détritiques situés au fond des

rivières (par exemple Rio KekaJ, avec des caractéristiques litho­

logiques semblables au gravats pré-Sorata (G.P.S.).

Quelques témoins de terrasses fluviatiles observables au pied de

l~ Illampu sont attribuables à cette formation car elles sont recou­

vertes en amont par les coulées boueuses de la formation Sorata.

Page 52: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

48

2 - Glaciation Sorata

Cette glaciation a laissé des dépôts morainiques bien conservés

tout au long de la Cordillère Royale, soit sous forme de puissantes

moraines, soit sous forme de coulée boueuse.

2.1 - Moraines--------Les moraines de la glaciation Sorata se situent au-dessus de 4200

mètres d'altitude. Ce sont des dépôts très étendus, de 6 à 7 km de long

et 60 à 150 mètres de hauteur. Elles ont des formes allongées, arquées

et émoussées. Les anciennes langues glaciaires ont pénétré dans les val­

lées creusées en amont au cours de la période antérieure mais elles ont

pu aussi déborder plus ou moins largement sur le glacis III.

2.2 - Coulée boueuse (F.B.S.)------------------------En aval des dépôts de moraines, on observe de grands cônes à sur-

face ondulée qui descendent jusqu'à 4000 mètres d'altitude environ (carte

géologique). Leur composition lithologique, semblable à celle des morai­

nes, suggère que ces dépôts sont issus du remaniement, sous forme de cou­

lée boueuse, des formations glaciaires. Les dépôts de la glaciation Sora­

ta ont été affectés par des déformations tectoniques. Par exempl~ dans la

région des lagunes Kkora Khota,Labrahuani, de grands linéaments de direc­

tion Nord-Ouest/Sud-Est recoupent les moraines Sorata (carte géologique).

Dans la zone du Rio San Francisco un grand linéament, observé sur les for­

mations anciennes, semble affecter aussi les moraines Sorata. Dans le Rio

San Roque au Sud de Milluni, une faille sénestre de direction Nord 140 0 et

de pendage 80 0 Nord-Est recoupe les formations anciennes et un dépôt de

composition lithologique semblable à la coulée boueuse Sorata. Cependant,

les prolongements de cette faille ne sont pas évidents au Nord-Ouest et

Sud-Est du point d'observation.

3 - Interglaciaire Sorata-~oqueyapu

Cet interglaciaire est principalement marqué par une érosion du

piedmont avec individualisation vers l'aval d'un glacis peu étendu.

Ouelques traces de pédogénèse y ~nt aussi décelées.

Page 53: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

49

3.1 - Les sols

La phase de pédogénèse qui a suivi la glaciation Sorata n'est

représentooque par de rares témoins. Elle est caractérisée par des ho­

rizons rubéfiés au sommet d'une coulée boueuse attribu~à cette époque

glaciaire.

3.2 - L'érosion---------Pendant l'interglaciaire, un creusement très important a eu lieu

à l'Ouest et à l'Est de notre zone d'études (région de La Paz, région

de l'Illampu). Ce creusement est le résultat d'une capture du réseau

hydrographique de l'Altiplano par le réseau amazonien.

Dans le secteur où cette capture n'a pas eu lieu, le creusement

est plus difficile à évaluer. En effet, le fond et les pentes des val­

lées sont tapissés par les moraines de la dernière glaciation (Choque­

yapu) ce qui empêche de déterminer avec précision l'évolution antérieu­

re des vallées. Vers l'aval, le creusement n'est apparent que dans quel­

ques secteurs, notamment dans le Rio Sorata. Ici, il a été suivi par l'él

boration d'un glacis d'ablation (IV) peu étendu. Cette surface s'observe

en de nombreux points dans la moitié Sud-Est de notre zone d'études.

Elle recoupe notamment la coulée boueuse Sorata. Dans la partie Nord­

Ouest, ce glacis n'est pas clairement identifié. En revanche, nous ob­

servons, après une phase de creusement qui a suivi la pédogénèse, la

mise en place de grands cônes de déjection (région au Sud du Rio San

Francisco) .

Page 54: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

Fig.12 CROQUIS DES DIFFERENTS TYPES DE VALLEES1 - Rio La Paz: exemple d'une vallée creusée à la suite d'une capture par le bassin amazonien2, 3 - Rio Milluni, Rio Tuni: exemples de vallées (connectées à la Cordillère) avec un

creusement en amont ayant isolé le piedmont de la chaine4 - Rio Sorechata et affluents: exemples de vallées non connectées à la Cordillère

Page 55: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

CHAPITRE III

5 1

QUATERNAIRE RËCENT

l - INTRODUCTION LE PAYSAGE A LA FIN DU QUATERNAIRE MOYEN

La topographie du piedmont Ouest de la Cordillère Royale était

acquise dans ses grandes lignes à la fin du Quaternaire Moyen.

Au Nord-Ouest de notre zone d'études (Illampu) et au Sud-Est

(La Paz). la capture du réseau hydrographique de l'Altiplano par le

bassin amazonien avait entraîné l'individualisation de vallées attei­

gnant plusieurs centaines de mètres de profondeur (Rio Sorata. Rio

La Paz et ses affluents).

- Entre c~deux secteurs. le piedmont, caractérisé par une sur­

face morphologique majeure (glacis III). était profondément disséqué:

a) une érosion amont, contrôlée par de grands linéaments tecto­

niques. avait isolé le piedmont de la chaine montagneuse. dans la par­

tie haute des Rios San Francisco, Tuni et Milluni. Ceux-ci étaient di­

rectement alimentés par les eauX de la Cordillère.

b) une érosion plus locale et moins profonde avait permis l'indi­

vidualisation de vallées non connectées. vers l'amont, à la chaîne monta­

gneuse (Rios Sorechata, San Roque).

Les avancées glaciaires récentes ont nécessairement emprunté les

vallées directement en relation vers l'amont avec la partie haute de

la chaîne. Ce sont donc dans ces vallées que l'on rencontre les dépôts

morainiques. Dans les autres secteurs. l'évolution du paysage s'est fai­

te en dehors du domaine d'extension des glaces; le Quaternaire récent

y est exclusivement représenté par des séquences fluviatiles séparées

par des surfaces d'érosion.

Page 56: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

52

A

\ C~

M' \

,,,

8

/S~ ~MI

SOOM1

SOO M

Fig. 13; PROFIL TRANSVERSAL OU RIO KALUYO (zone de Patapatani)

A - interprétation de TROLL (1935) : Cl et C2 = surfaces d'érosion

B - interprétation de GOGUEL (1976) : 51 et 52 = surfaces de glissement

Page 57: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

53

r

1 4.160/

4 100

~·I

Rio Tuni

:-_~-j-MCh" __ _'--::_~o_~-= =~r7~~ ==~J~~::.i~-:-:-;:~ ---'----

f.A.

4100

4160

4000 4000

FA Formations anciennes

E 1 Creusement

MCh l Dépôt des moraines Choqueyapu l

E 2 Creusement

MCh II Dépôt des moraines Choqueyapu II

Fig. 14 PROFIL TRANSVERSAL DU RIO TUNI (zone de la lagune de Chulluni)

Page 58: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

54

II - VALLEES CONNECTEES A LA CORDILLERE

Ces vallées comprennent une partie haute où nous observons

les dépôts morainiques et une partie basse caractérisée par des accu­

mulations fluviatiles.

1 - Avancées majeures des glaciers

1.1 - ~~_~~~e§_~~_~~~_~~!~Y~

Le profil tranversal de la vallée du Rio Kaluyo (Fig. 13) dans

la zone de Choqueyapu montre deux accumulations morainiques, l'une

(M1J conservée sur le flanc Ouest, l'autre (M2) au fond de la vallée.

Cette morphologie a fait l'objet d'interprétations divergentes:

- TROLL et al (1935J attribuent les dépôts M1 et M2 à deux

avancées maximales des glaciers séparées par une période de retrait

et d'érosion. MALATRAIT (1977) confirme cette interprétation par l'ana­

lyse géomorphologique de la vallée, en amont.

- GOGUEL (197~ adopte une interprétation totalement différente :

M2 est attribuable à un remaniement, par glissement des formations gla­

ciaires du Quaternaire ancien affleurant sur les flancs de la vallée.

M1 pourrait avoir une origine comparable.

BALLIVIAN et al (197B) maintiennent l'interprétation de TROLL.

Ces divergeAces d'opinion sur un site de référence posent le problème

de savoir s'il y a bien eu ces deux avancées glaciaires maximales au

cours du Quaternaire récent. L'examen d'une nouvelle coupe nous permettra

ici de résoudre cette incertitude.

1.2 - ~~~e~_~~_~~~_I~~~_i!~g~~§_~~~!!~~~2

Une coupe relevée dans le Rio Tuni vers 4200 mètres d'altitude

(Fig.14 montre la succession suivante :

Après une phase d'érosion (E1) des formations anciennes et des

dépôts Sorata, la vallée a été tapissée par une première génération de

dépôts glaciaires(MCh I) qui sont descend~jusqu'à 4100 mètres d'altitu­

de.

Page 59: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

U1

U1

jjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjj

\..1

/)

1 .-

1/'t

!\

1

1

l,1

./,/

1

i1

1

'Fi 9. 15: LOCAL

fCHANTILL rSATION dONS du RIO es COUPES

SAN F etRANC ISCO

o~7/

(m

1

1

1

1

; 1

i /1-' ,/

1

/, ",.1J1

!1

\

11

11

1

1

1

/

,/

,/

Pz

\q 0

oC> <::>

'" .<;

\l

Page 60: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

. l'ô

<::)0 D

........ Cl......

" 0-c. --a 0

- - - - - Argiles

o

o

100 m

U'I

m

10 cm!

3

-~-;~~' Tourbes (33 520 + L~60 B.P.)-1-'-1

Argiles

Fig.16 : COUPE DU RIO SAN FRANCISCO (1)

1 - Quaternaire moyen 2 - Moraine Choqueyapu 3 - Tourbes (datées 3352.0+460 BP)

A gauche, position de la tourbe dans une séquence argileuse

Page 61: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

57

- Une nouvelle phase d'érosion (E21, nécessairement liée à un

retrait glaciaire, a été suivie par la mise en place d'une deuxième

génération de moraines (MCh III dont les formes sont remarquablement

conservées.

Ici, aucun argument ne permet de faire intervenir une mise en

place des dépôts glaciaires par glissement à partir des flancs de la

vallée. La présence de deux avancées glaciaires nous parait confirmée.

Cependant, aucune autre coupe vraiment significative n'en donne la

confirmation.

1.3 - Ç9~e~_g~_~!9_§~~_~~~~pj~~~_

Dans la partie aval de la vallée glaciaire du Rio San Francisco

une moraine, largement étalée sous forme de petites ondulations, est

emboitéedans les formations du Quaternaire ancien (Fig. 16 1. La base

de cette moraine est visible en plusieurs points. Elle contient de

nombreux fragments de tourbe remaniée (Ech. 453) ou surmonte des dé­

pôts peu épais (70 cml d'argiles et de tourbes (Ech. 4581. Les deux

échantillons organiques prélevés dans ces affleurements ont été datés+

par le C14 : leur âges sont respectivement de 35650 - 500 et de 33520+- 460 ans B.P .. Nous pouvons donc en conclure que le dernière avancée

maximale des glaciers est postérieure à 33000 ans B.P. environ.

En conclusion, la présence de deux maximum glaciaires déjà pres­

sentie par TROLL et al (19351 nous parait probable. Le second a eu

lieu après 33000 ans B.P.

2 - Le nEtra~t des glaciers après le dernierpléniglaciaire

Après la dernière avancée glaciaire maximale (Ch Ill, dans les

vallées connectées à la Cordillère, le retrait des gleciers est re­

présenté par une succession de moraines qui marquent les épisodes de

stabilisation ou d'avancées mineures.

Page 62: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

58

~ M6

---

IIIQ.

:lEw...

,1

\

RETRAIT ••--------- AVANCEE

Fig. 17 FLUCTUATIONS DES GLACIERS DANS LA CORDILLERE ROYALE

(d'après NOGAMI M., 1970)

Page 63: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

59

Ans B.P

VT7'>--"'-~ 12 350+ 100

lZZZ2':ll,...,..-';Ijo14 2 5+ 80

.............................................. .................... ......:-:-::::::::::::::-:-:-:- ....300 M

90

60

30

M

100 -,---

Fi g. 18 EVOLUTION DES VALLEES AU QUATERNAIRE RECENT. Exemple du RioChuquiaguillo (région de la Paz)

1 - Plio-Quaternaire conglomératique et argileux 2 - moraines du

dernier pléniglaciaire 3 - cône détritique associé au ravinement (Ri)

des versants 4 - cone détritique associé à de nouvelles phases de

ravinement (R2 ). A droite: succession lithologique du cône 4 (en grisé:

couches limoneuses ou tourbeuses). Les tourbes (32 000 - 16 000 B.P.)

antérieures aux moraines n'apparaissent pas ici.

(d'après SERVANT M. et al., 1981)

Page 64: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

60

NOGAMI (1970J a identifié six ensemblESmorainiqu8s le lorg du

profil lorgitudinal des vallées (Fig. 17 ). Nos observations oonfirment

cette chronologie. Le problème qui subsiste réside dans les datations

des moraines. La rareté des affleurements est défavorable à la décou­

verte de dépôts organiques pouvant être datés par le C14. Seule la

réalisation systématique de sondages dans les dépôts des lacs situés

en amont des moraines permettrait de résoudre ce problème.

Les seuls affleurements significatifs actuellement connus se si­

tuent dans le Rio Chuquieguillo en amont de la vallée de La Paz.

2.1 - Ç~~e~_~~_!~_:I~~~~~_~~_I~~~~!!~:_~~_!~_~~~!~_~~_Ç~~~~~~!

Dans cette coupe on observe la sucCEssion suivante (Fig. 18 J.

- un substratum plio-quaternaire conglomératique et argileux

entaillé sur près de 300 mètres de profondeur.

Au fond de la vallée, des moraines épaisses mais érodées.

Un cône détritique, prolongement d'une surface de ravinement

(R1J des versants.

- Une surface de creusement.

Un cône détritique associé à de nouvelles phases de ravinement

des versants (R2). Ce cône de 4 mètres d'épaisseur situé directement

sur les matériaux glaciaires, comporte dans la moitié inférieure une

alternance de limons organiques et de dépôts caillouteux, séparés par+

des surfaces de ravinement. La base est datée de 1235J - 100 ans B.P.

et le sommet de cette alternance, raviné par des couches exclusive­+

ment caillouteuses de 1425 - 80 ans B.P.

2. 2 - Une deuxième coupe a été observée à 4 lm en amont de la précé­

dente en arrière d'une puissante moraine frontale que nous attribuons

au stade M1 ou plus probablement au stade M2 de I~OGAMI. Elle révèle

la présence sur cette moraine de dépôts marécageux, lacustres ou gra­

veleux (Fig. 19 ). De bas en haut la succession est la suivante :

Page 65: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

M

6

5

• ". .,.. ..... # ~.~ ... ( • • ~ ~ ~ ... ~ • , ~ • At" ~.. 'f 4 r .. • 4 ... r; ,~ '.:

® ~ 1 ~, ,'.. __ .... le 4 ~ -4 ... 4 ... , ~..... r., "f 4 ~ • ,4 ~ .. ~ •• ~ ".1111 ••..••.• 1;;-•.•.. , Jo.' • # _ .. • 4., ~ r 6 ' ~... •• ~ .. ,....... iI)II'-

.• ' '. .. - .. ' #'" .. , .' • ." 4 .. 4 - ~. ~ ~ ~" .. , ...• 1 ',' ./,'ui,·· " 1/"-. :O·~ Q'" Ô'·' , .d· "0.' . ça " ~ .. , ~ l' r •..• , ..'. 'IIIIII.!"'· "11 ' ..•• :·.·I~· ,.: (7''-

• . ....., , 41 .... ~. • '* • ••'*. Il 1'*' 01

....... :... :",., :. ~ ••" • 1l":'-"'-- : -... 1111· " O·' .0'- - - - - - - - - - • ' ••••••.•• 11-1//1' '., 1111 1 '1~1 - - - - '40 0 .

__ __ __ __ __ •••••; .. 1)' ·'l''~·;.::;J:t;'';'': '.~': :.,:' 1 :~ . .:,q'.. '0.'.- - - - . .' - - - -- -- Ih IHIII 111'

@------------------ --- -

o

- - -.. --D:<l' 0;. ~ . -;:-;--.ç;: '. 0-7~~O~OD.:...-<l"-Ofl-4 .--- - ---QO"":"Q"O~-o·~ ·q~·<:J-~~~·(j~~-<:r-·-~~~-do~C7~··O~r-;.~~·~~ ---- - ..........

@) ...:...~ '-e:..7'\ 0 '_'~. _V__ .~. 0-':' (J-à -.: {)-Sl '-6:.2..' .~-'. U ~ ~.-;- . 'W...../T .'>LO'. "........ _ .......-•. <J--:Q..:....J. ~--'. 0_.--:0 .....:... 0.:-" .-:'0-' ~. 0 ~O :........a:.-~-p·.O~D:...~ ....!l/\...:..a·O~./"\·~~ " .......... - _

@ 4. , \ ".... " -... '" -", _ " <:J.. C-J. . . () l-.J O~." -----3 '\. - ~ J... ,. - ,- ,. 1 1 1 1 1 1 1 11111111 IIlltI -" _ - - e-o - 07- ' ''' - ,_ ...... ,.... ,.. l 1_ 1 •• Q. -..ct. . 11111 H'U' J "fil - . ." f"'::. '"'--- _ -r;;-~~~.:..:::~..:..:~~l~ - 1\. \. '0- '\ ,~ .. ' _O,. ......., Q·O n" O'P 1 Hill - _ .............0 C> {}- "\1""J'''O~'' '". ",,,,_ . 0·.· ... ;.·0·.· '.0-0.' . .",.. ....•••• ~.. 'P. 0 . ' 6 . 1>10 ~ "J' \ .... ' - _ .~ ..o.-~-:-D '-O·tJ·./):

(1 • <1 0 Q' 0 6/' 6' ~'<::) ..•0<:>'0 '°:0 "0' • \ ': S> ~ 0" ,~c>J'~ -0 - ~...<:J _~- (1_1.. 00. 0:-0 .' - o·f7.::· ."D, 0' A A. •• ' •• 'c:J' .?ë:.o ..• ·<t.;. >=0" r~-"'''l'' ... 1>' 1 .. <0, n.'...J::J,.4 ,~- -.o·~Ô·q, '0

d (j 0 0 " "COl> • • •• Q - - - ........"'- 1 ~ '"' ~ o' 0 . 'çaCD "'0' 0 P' ...... 0.000.0 0"'0.0.0.. / - -'::.-"'~ ~ .~O·D·· p.' '0'o . 4

0',' '. 0 p' . 'c:J '. <7~ d .C?'''; __:' ' .0 •• CV ' ... ': ..<:> '. ~ ~ ":O"

• ro..' "() <J () ~·O Q'.() V' ',..., a c:I .4, •• ":- - _ _ _ __ -:"4'<J'(1 ?o..; .~ "'/Î ' r-'o..0 lf7 ........ .' - ' - _ - -. • 0 • 0 " • ~ • v • D

17. • <) 0 ~.!'..~ '.J . Q <1 ~ a .:> - 1 !"O ~. (): (). 4>~ '/1 • .0 /l'cic::> 0 <J 0' 0 V .0, 9 '0 80/15'0 ".0' "..d ' Q.~y.o:).

. <7. . . • <:::::) 0 oC> c:::>. . . .6 Colluvions graveleuses

5 Argile grise lacustre

4 Argile à blocs et à cailloux

3 Tourbe à lentilles argileuses ou caillouteuses (éch. 80/15 daté de 9915 ~ 80 ans BP)

2 Graviers anguleux

1 Dépôt glaciaire

Fig.19 COUPE DU RIO CHUQUIAGUILLO

Page 66: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

62

A - COUPE DU RIO SEHUENCA

o 0 . f) ~ of) ..~. _ flIio

Seh.>enca

'D 0 ....... ., ~• 0 ". b . '0....... .........~ .. .. .................:. ....~ ..._..,,--r

"0 ~-'~-:_.':-~-:-::=-._._;/""° 0 - __:..;/

/-

- c. - 0

IOOrn.

B - COUPE DU RIO PAMPASI

llom.tOOm.

o •_1 '! ~ 0 o' c) • ° 0:'. <) o.o .." • ô'

o Q 0 ",./. cJ. 0" o. 0 .. 0 ..

o 0 o.J'/~ - o. 0 - d • .. ()·.-:, ......0 0 .,

----:-~__:7:' .- - - - _.-_ ...". • • ._ ;;;; 0 _

-.....L....L-./_...: _ :.._:. ~~~~:;-:--_-r>- - ---

!~Tertiaire: conglomérats m Gravats pre-Sorata

. 0 o.grès

. o· 0

et

I~~~ Coulée de boue Sorata ~ Accumulation de gravats: pédiment IV

0 Terrasses -0 Terrasse holocène. . .Choqueyapu l II. . . -

Fi g. 20 TERRASSES RECENTES (Choqueyapu 1 - II)

Page 67: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

63

- Dépôt glaciaire (moraines)

- ~raviers anguleux d'épaisseur maximale indéterminée

- 0 à 0,70 m ; tourbes à lentilles argileuses ou caillouteuses

- 1 mètre environ : argile à blocs et cailloux très mal classés'

- 0,50 à 2,50 mètres: argile grise finement litée lacustre

- surface de ravinement

- 0,5 à 1 mètre : colluvions graveleŒes à élément~ ar.g~leux de

schistes paléozoïques avec quelques niveaux lenticulaires de tourbes

à la base.

Un échantillon prélevé à la base de la couche tourbeuse 2 a été+

daté par le C14. Son âge est de 9915 - 80 ans B.P. (nO 80/151.

Nous pouvons donc en conclure que la moraine sous-jacente est

antérieure à cette date et qu'elle se situe vers la fin du Pléistocè-

ne.

3 - Terrasses fluviatiles en aval des vallées glaciaires

Dans le rio Sehuenca après la confluence des Rios Tuni et Condo­

riri, on observe deux terrasses fluviatiles emboîtées situées en contre­

bas du glacis IV et de la coulée boueuse Sorata (Fig. 20). Les dépôts

sont mal classés et à matrice sableuse. La terrasse la plus ancienne se

situe à 8 mètres au-dessus de la rivière actuelle et la deuxième à 4 mè-

tres. Ces deux surfaces morphologiques convergent rapidement vers l'aval

et se confondent avec le glacis IV.

Ce type de dépô~fluviatiles est souvent observé dans la partie

aval des vallées connectées à la Cordillère. Il se présente en terr25ses

ou sous la forme de cônes de déjection. Au débouché du Rio San Francisco

par exemple, les photographies aériennes révèlent deux cônes détritiques.

Deux phases d'accumulation fluviatile sont donc identifiées.

Cependant, il est difficile d'en préciser la situation stratigraphique

par rapport aux avancées glaciaires.

Page 68: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

64

M

20

10

100 300 M

M

30

105

tourbe(16 000 + 135 BP )

Fig.21 COUPES DES TERRASSES SOD.ECHATA l (S 1) ET SORECHATA II (S II)

A - TERRASSE SORECHATA l (S 1): 1 - formations anciennes (FA)

2 - tourbes d'âge supérieur à 40 000 ans B.P. 3 - grdvats de S l

B - TERRASSE SORECHATA II (S II): 3 - gravats de S l 4 - gravats

de la terrasse S II (~ gauche, position de la tourbe datée

16 000 + 135 B.P.) 5 - basse terrasse (Holocène)

Page 69: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

65

III - VALLEES NON CONNECTEES A LA CDRoILLERE

Pendant la période où les grandes vallées étaient occupées par

les glaciers ou en connection directe avec ces derniers vers l'amont,

les vallées non connectées à la Cordillère ont connu leur propre évo­

lution. De petites moraines ont pu se mettre en place dans quelques

cirques glaciaires de la partie haute des bassins versants mais le

phénomène dominant réside dans une alternance d'érosion et d'accumu­

lation en milieu fluviatile.

1 - Coupe du Rio Sorechata

Trois terrasses fluviatiles sont identifiées dans le Rio Sore­

chata (Fig. 21 ) .

1.1 - Les dépôts les plus anciens sont essentiellement caillouteux.

Nous y observons vers l'amont et de haut en bas la succession suivante.

- 2 à B mètres : gravats mal classés à matrice sableuse rose.·

Eléments schisteux. granitiques et quartzitiques.

- 0,90 mètre : argiles grise~, litées, à passées caillouteuses,

tourbeuses à 30 centimètres au-dessus de la base (Ech. 489)

- 0-2 mètres: gravats mal classés à matrice sableuse rose. La

partie supérieure de ces dépôts se situe à 11-12 mètres au-dessus de

la rivière actuelle. Elle correspond à une surface morphologique nette

que l'on peut suivre de manière discontinue le long du profil longitu­

dinal (Terrasse Sorechata 1). Emboîtée dans le glacis IV, cette surface

d'accumulation est postérieure au dernier interglaciaire (Sorechata/Cho­

queyapu). La datation par le C14 du niveau tourbeux affiche un âge de

plus de 42000 ans B.P.

Les mêmesdépôts sont observés à 2 km en aval de la coupe pré­

cédente sur le flanc Nord de la vallée. Ils correspondent ici à des

cônes de déjection alimentés par des ravins étroits et profonds qui

dissèquent le glacis III. Dans le détail, nous observons une succes­

sion complexe d'accumulation et d'érosion

Page 70: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

66

- à la base. des conglomérats grossiers (3 mètresl dont la

patine rose indique une alimentation lo~itudinale par les formations

rouges situées en amont du Rio Sorechata.

- Une surface d'érosion

0.20 mètre d'argiles tourbeuses, ravinées au sommet

- 1 mètre en moyenne de graviers et de cailloutis mal classés.

- 1 mètre de limons à lentilles caillouteuses surmontés par une

tourbe décimétrique (Ech. JA 61

- une surface d'érosion

0.50 à 2.50 mètre de dépôts graveleux à caillouteux avec

passées limoneuses.

L'échantillon JA 6 est daté de plus de 40000 ans B.P ..

1.2 - La terrasse la plus basse [Sorechata III n'affleure qu'en un

seul. point à 500 mètres en aval de la première des coupes décrites

ci-dessus. Elle comprend 3 à 4 mètres de cailloux mel classés à

granites non altérés où s'intercale vers le milieu une couche déci­

métrique de tourbe [Ech. JA 21. Celle-ci est datée par le C14 de+

16000 - 135 ans B.P ..

1.3 - Enfin. une très basse terrasse[+ 1 à 1.5 mètrel se révèle limo­

neuse et organique mais caillouteuse à la base.

En conclusion. le Rio Sorechata montre l'existence de deux pha­

ses majeures d'accumulations fluviatiles [Sorechata l et Sorechata III

séparées par une phase de creusement. Oans le détail. on constate que

l'accumulation a été discontinue et épisodiquement remplacée par des

ravinements. Cette évolution concerne une longue période. avant 40000

et après 16000 ans B.P .. La mise en place des dépôts Sorechata II a

été suivie par un creusement puis une accumulation fine dont nous

verrons le détail sur d'autres coupes plus complètes.

Page 71: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

.....------------------ 67

\

Rio Son Roque

--t-I-I-.- 1-1-'--\ -::''''?-'':-E=I::-Z-Z-;;~\ ,

20M"

Ch .l!

~._._.--.-.--1-.-'----,-

2 ~':3.::.:.----

o 0 0 0000

.::;:) 0 0 0

""" TfT" 7m"

TERRASSE HDLDCENE. Tourbes, argiles, limons et sablesTourbes à la base, datées de 9820 + 120 B.P.

ACCUMULATION DE GRAVATS avec tourbe à la base,datée de 17 370 + 120 B.P .

ARGILES, avec gravats et tourbesTourbes d'âge supérieur à 3D 000 B.P.

Fig.22 SEQUENCE DE TOURBES DATEES DANS lE RIO SAN ROQUE

Page 72: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

68

2 - Coupe du Rio San Roque (Chiarjahuira)

Dans cette coupe on observe de haut en bas la succession sui-

vante (Fig. 22) :

0,20 mètre limons et sables de couleur gris sombre

- 0,60 mètre limons et tourbes de couleur gris marron

- 0,30 mètre gravier (,0= 5 cm ) à éléments de quartzite,

schistes et granites non altérés

0,50 mètre limons et tourbes de couleur gris marron

0,20 mètre limons et sables gris

1-2 mètre limons, tourbes et argiles de couleur grise,

(Ech. nO 469 à la base)

- surface probable d'érosion

- 1-2 mètre: gravats à matrice sableuse légèrement ferrugineuse

à cailloux de schistes, quartzites, et granites non altérés (0 maximum

20 cm. environ)

0,15 mètre

0,60 mètre

tourbe noire (Ech. 467)

argiles, sables et limons à passées graveleuses

de couleur gris-blanchâtre.

- 0,30 mètre: cailloux (0 = 10 cm ) de quartzites et de schistes.

A 100 mètres plus en aval, on observe une autre couche de tourbe déci­

métrique intercalée dans une série argileuse de couleur gris blanchâtre

(Ech. 468).

Cette coupe révèle une alternance complexe de phases d'érosion

et d'accumulation.

- La partie inférieure ne se pr~te pas à une analyse stratigra­

phique détaillée. La tourbe qui y est intercalée (Ech. 467) est datée+

de 17370 - 120 ans B.P .. Un deuxième échantillon, prélevé plus en aval

(Ech. 468) affiche un âge supérieur à 30000 ans B.P .. L'ensemble est

donc contemporain des dépôts des terrasses Sorechata l et Sorechata II.

- La partie supérieure correspond à un dépôt continu de sédiments

fins. Ceux-ci sont très riches en diatomées. La base (Ech. 469) est da-+

tée de 9820 - 120 ans B.P .. Il en subsiste de nombreux témoins dans la

partie basse du Rio San Roque.

Page 73: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

M

20

10

o10 20 M

y 124

y 111

Gill- - -Ir----

//

1

/

alCD

o tourbes et limons caillouteux à la base

C cailloux mal classés. Au sommet, sables à lentilles limoneusesA la base, limons et tourbes intercalées

B cailloux avec tourbes interdigitées, d'âge> 34 000 ans à la baseet de 17 750 ! I~OO ans BP au sommet (éch. y 111 et Y 124)

A cailloux à matrice sableuse. Tourbe d'âge> 45 000 ans (éch. y 105)

Fig. 23 COUPE D'UN RAVIN AFFLUENT DU RIO SORECHATA

Page 74: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

70

3 - Coupe d'un ravin affluent du rio Sorechata (fig. 23)

Sur le flanc Nord de la vallée de Sorechata se situent des

ravins profonds (40 mètres), étroits (200 mètres environ) encaissés

dans le glacis III. Ces ravins sont en partie colmatés par des dé­

pôts limoneux, tourbeux et caillouteux, eux-mêmes profondément éro­

dés.

Une coupe relevée en amont de l'un de ces ravins révèle la

présence de formations séparées par des surfaces d'érosion: du plus

récent au plus ancien :

D. 0,20 à 1,50 mètre: tourbes et limons caillouteux à la base

- surface d'érosion

C. 1 à 6 mètres : cailloux mal classés passant vers le sommet à des

sables caillouteux à lentilles limoneuses grises. La base est loca­

lement limoneuse et contient quelques tourbes intercalées.

- surface possible d'érosion

B. 1 à 2 mètres : cailloux contenant dans la partie moyenne des tour­

bes interdigitées dans un dépôt grosssier

- surface d'érosion

A. 4 à 5 mètres: cailloux à matrice sableuse avec intercalations d'ar-

giles et de tourbes.

Les formations A et B affleurent en témoins discontinus dans

toute la partie amont du ravin. Une tourbe prélevée à 1 mètre envi­

ron au-dessus de la base de A a été datée de plus de 45000 ans B.P.

(Ech. Y 105). Les tourbes de la formation B ont donné plus de 34000+

ans B.P. à la base et 17750 - 400 ans B.P. au sommet (Ec~ Y 111 et

y 124). Ces deux formations sont donc contemporaines des dépôts des

terrasses l et II de Sorechata.

Les formations C et 0 ne sont pas encore datées. La première

pourrait être corrélée, en première hypothèse, avec le dépôt du

Rio San Roque daté de 9820 ans B.P. environ.

Page 75: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

4540 + 120

Ans B.P.

3450 + 100

---------------------_-..._-,....--....-------"""-------1-1-1- 1-1-

--------------------- -....- ....... -------~------_ 1 _1_1_1_I_a_ 1

1- I-ï-I-I-.-.

---- ....... _---~--

Moraines ou coulée de boue( < 33 520 + 460)

o 0 0-- ___ -=~-....o__O;;......:;;O:...;;0:.c .......................

""2S"~S_~- --------"':;:;--------__-------,0-~-=--A= CS ------

- - - 0 ~-o_r_-......_r_I -D--=- D":::- Q __le0- - -=--Ll- : ~O- lM

...'------11

-:.---=-=-:---------::--. ---1_1_1_,_~ _-1-1- 1-,_ 1-1-'-1-1_

- __ 1- 1 -- 1 - 1_1_,_--- - --- .-- -- --- -- -- -

Limons et tourbes

Fi0·24 COUPE DU RIO SAN FRANCISCO (2)

Page 76: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

72

4 - Coupe du Rio San Fran~isco (fig. 24J

Nous nous situons ici dans une petite vallée dont la connection

ave le Rio San Francisco a été interrompue par les moraines du dernier

pléniglaciaire. Nous y observons, au-dessus de cette moraine de haut en

bas :

- 0 à D,50 mètre: cailloutis

2 à 3 mètres : limons bruns lités organiques passant latérale­

ment à des tourbes. Celles-ci peuvent atteindre 3 mètres d'épaisseur.

Nous y avons prélevé deux échantillons à l'extrême base (454J et à

1,80 mètre (455) vers le sommet.

- 0 à 1 mètre : gravats très mal classés localement et faiblement

ferrugineux

- surface d'érosion

- moraine (argiles à blocs de toutes tailles).

+Les éC~ntillons 454 et 455 sont respectivement datés de 4550 - 120

+et 3450 - 100 ans B.P ..

5 - Interprétation et conclusion

Les vallées non directement connectées à la Cordillère présentent

une succession très complexe de séquences d'accumulation et d'érosion.

Cette succesion n'a pu en aucun point être observée de manière complè­

te et les corrélations entre les coupes sont difficiles à établir de

manière détaillée.

Nous pouvons nérn,moins distinguer, d'après les coupes du Rio Sore­

chata, trois périodes majeures de dépôt marquées morphologiquement par

trois terrasses emboîtées (Sorechata l, Sorechata II. basse terrasse).

Cependant, l'examen plus détaillé des coupes semble indiquer que chacu­

ne de ces périodes est elle-même caractérisée par une succession d'accu­

mulations et d'érosions. Finalement, nous devons conclure à une grande

instabilité de la morphogénèse et de la sédimentation dans ces vallées.

Page 77: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

73

L'évolution se fait par alternance de phases d'érosion, d'accumulation

caillouteuse et de phases de sédimentation limoneuse à tourbeuse . Cet­

te évolution recouvre une longue période. Les datations par le C14 in­

diquent, en effet, qu'elle commence avant 40000 ans et qu'elle se pour­

suit jusqu'à présent.

IV - CONCLUSION DE L'ETUDE STRATIGRAPHIQUE

L'analyse stratigraphique du piedmont de la Cordillère nous conduit

à subdiviser l'évolution plio-quaternaire de ce secteur en huit étapes

majeures (tableau synthétique). Celles-ci sont, de la plus récente à la

plus ancienne, les suivantes :

A - Une période de retrait glaciaire, dont la limite inférieure est

définie par les moraines du dernier maximum glaciaire. Cette limite n'a

pas pu être datée dans notre zone de travail. Au Pérou, MERCER et PALA­

ClOS (1977) la situent un peu avant 14000 ans.La déglaciation a été in­

terrompue par au moins six phases de stabilisation ou de réavancées mi­

neures. Les deux premières sont antérieures à 9800 ans BP environ (Cou­

pe de Chuquiaguillo). Elle est marquée par une alternance de phases de

creusement ou d'accumulation fluviatile grossière et de phases de sédi­

mentation limoneuse organique (basses terrasses). La chronologie fine

de cette alternance n'est pas encore établie. Quelques points de repère

sont établis par les datations au C14 : quatre phases de sédimentation

fine sont respectivement datées dans la partie inférieure de 12350,9820

4~0/3450 et 1425 ans B.P. environ.

B - Une période glaciaire prolmgée. Nous y distinguons deux avan­

cées glaciaires maximales (Choqueyapu l et II). En dehors du domaine

d'extension des glaciers, les vallées évoluent entre accumulation (tour­

be, gravats) et érosion. Les séries fluviatiles sont partout très dis­

continues et datées de plus de 40000 à la base et d'un peu moins de

16000 ans au sommet.

C - Une période interglaciaire. Mis à part quelques cônes de dé­

jection observés vers l'aval, cette époque n'est pratiquement représen­

té que par des surfaces d'érosion. Quelques témoins de glacis (Glacis IV)

conservés à la base du ~edmont, témoignent d'un épisode favorable à

la pédimentation. Un paléosol, probablement plus ancien (?), indique

Page 78: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

74

que cet interglaciaire a aussi connu des conditions favorables à

la pédogénèse.

o - Une période glaciaire. Elle est représentée par des moraines

bien conservées et émoussées (Sorata) en aval dans lesquelles se si­

tuent de très vastes coulées boueuses.

E - Une période interglaciaire. Elle est caractérisée par la gé­

nèse d'une surface morphologique majeure comme dans tout l'altiplano

(glacis III). Le creusement de cette surface a alimenté de puissants

cônes de déjection visibles à la base du piedmont (gravats pre-Soratal.

Une phase de pédogénèse attestée par de rares témoins semble succéder

à la mise en place de ces cônes.

F - Une période complexe, difficile à étudier faute d'affleurement

dans notre région. Elle correspond à deux glaciations (Calvario, Kaluyol

séparées par un interglaciaire (Formation Purapurani) reconnus dans la

vallée de La Paz.

G - Une période de creusement (ou de pédimentation ?) dont on ne

connait pas les produits d'érosion.

H - Une période de sédimentation lacustre plus ou moins congloméra­

tique. Il n'en reste que de rares témoins situés dans le piedmont. A

La Paz en revanche, les dépôts sont bien conservés, épais de 800 mètres

et datés du Pliocène (5.5 M.A. à la base, 3.2 M.A. dans la partie supérieu­

re).

Page 79: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

sans connexion

AMONT

avec connexion sans connexion

AVAL

avec connexion

A basses terrassesmoraines

(retrait glaciaire)

654J21

basse terrasse (tourbes) basse terrasse (gravats)

B

gravats et tourbes(Sorechata II)

Terrasse rouge(Sorechata I)

SIl

SI

moraines Choqueyapu(MCh) 1

MChIl

MChI

gravats et tourbes

gravats

Terrassesfluvio-glaciaires ou

cône de déjection

rSIl

l SI

C

D

Pédimentation (glacis IV)Creusement

Moraines Sorata (MS)

Accumulation de gravats (glacis IV)Pédogenèse (sol rubéfié)

Coulée de boue Sorata (FBS)

E

CreusementFormation de vallées

Accumulation de gravats("cônes pré-Sorata ll )

(GPS), '( , .')pedogenese sol rubef1e

F

G

Pédimentation (glacis III)

Formations anciennes et paléosols (FA)Erosion

Horizon rubéfié (paléosol 7)Erosion

Formation La Paz (FLP)

Tabl. III CADRE STRATIGRAPHIQUE GENERAL

Page 80: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

TROISIËME PARTIE

EVOLUTION PLIa-QUATERNAIRE DU PIEDMONT OUESTDE LA CORDILLËRE ROYALE

Page 81: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

77

CHAPITRE l - PROCESSUS MAJEURS DE L'EVOLUTION

L'évolution du piedmont a été contrôlée pendant le Plia-Quater­

naire par les osc~lations des glaciers et par les phénomènes de pédi­

mentation, de dissection, d'altération et de pédogénèse.

l - DEPOTS GLACIAIRES

Les avancées des glaciers sont marquées par de puissantes accu­

mulations morainiques, localement et épisodiquement remaniées vers

l'aval par des coulées boueuses.

Les glaciations les plus anciennes, mal connues faute d'affleu­

rements dans notre zone d'études, sont représentées par des dépôts ar­

gileux à blocs et cailloux de toutes taillES ("Formations anciennes" 1.

Les formes morainiques ne sont pas conservées et il reste difficile

de déterminer si ces dépôts sont directement liés aux anciens glaciers

ou s'ils ont été remaniés par écoulements boueux. Leur position ne per­

met donc pas de déterminer les altitudes les plus basses atteintes par

les glaciers.

- Les glaciations récentes CSorata, Choqueyapul sont en revanche

représentées par des moraines aux formes bien conservées. Celles-ci

sont caractérisées par un grand développement des accumulations laté­

rales. Les dépôts glaciaires sont issus du remaniement des terrains

paléozoïques ou granitiques de la Cordillère ou de terrains plio- QJater-

naires préexistants. L'analyse di ffractométrique de la matrice argileuse

révèle la prédominance de l'illite associée à des interstratifiés

chlorite-vermiculite et un peu de chlorite (Tableau I~. Il n'existe

partiquement pas de variations minéralogiques entre les différentes

générations de moraines. On note seulement des variations locales dans

le pourcentage des galets de granite en relation avec la nature géo­

logique des bassins versants.

Page 82: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

78

La dernière glaciation (Choqueyapu) est typiquement une gla­

ciation de vallée. Les contours des anciens glaciers au maximum de

leur dernière extension sont bien dessinés par les accumulations mo­

rainiques. Dans les Rios San Francisco et Tuni. les langues glaciaires

de 1000 è 1500 m de largeur semblent s'être étalées au débo~ché des

vallées où elles ont abandonné des moraines de 2 è 3 km de largeur.

En revanche. dans le Rio Milluni. la langue glaciaire diminuait pro­

gressivement en largeur et en épaisseur vers l'aval. Dans tous les

cas. les glaciers n'avaient pas plus de 10 à 12 km de longueur au

maximum de leur extension. Ils étaient soumis à une ablation

rapide vers l'aval.

La configuration des glaciers de la glaciation Sorata est plus

difficile à définir. Il semble cependant que la largeur des langues

de glace diminuait enCOID plus rapidement vers l'aval que pendant la

dernière glaciation. Fréquemment. les moraines latérales très épais­

ses (une centaine de mètres) se réunissent vers l'aval en dessinant

un V à pointe aigüe. Cet aspecr pourrait s'expliquer par une ablation

très rapide.

Nous n'avons pas observé de dépôts fluviatiles très développés

en aval des anciens glaciers. Il semble bien que les eaux de fonte

avaient une faible capacité de transport. Cela pourrait indiquer que

l'ablation des glaciers était surtout le fait d'une évaporation très

active.

II - CaNES DE DEJECTION ET TERRASSES FLUVIATILES

Css cônes sont très bien développés vers la base du piedmont.

leur position stratigraphique indique qu'ils se sont formés pendant

les périodes interglaciaires ("gravats pré-Sorat~ par exemple ). Ils

ont été alimentés par une dissection très active en amont de la Cordil­

lère. Ce sont des dépôts toujours mal classés à galets de schiste/de

quartzite ou de granite. Ceux-ci sont émoussés/parfois arrondis. la

matrice est sableuse. La stratification est peu apparente.

Page 83: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

Tabl. IV

79

RESULTATS DES ANALYSES D'ALTERATION

Format.

FLP

FA

GPS

Ech.

126 a

126 b

123 a

123 b

124 a

Quartz

Quartz, un peu defeldspaths et demicastraces de smectites

Quartz, traces defeldspaths, micaset ismecti tes

Quartz, traces demica, feldspathsargilites (smecti­tes)

Quartz, un peu defeldspaths et mi­cas, traces d'ar­gilite à 17 Â

Quartz, mica, unpeu de feldspathset trace d'argili­te à 17 Â

Feldspaths

Oligoclase,quartz, mica

Oligoclase,quartz, mica,trace de smecti­tes et kaolinite

Oligoclases,traces de smec­tites et micas

Oligoclase,trace de kaoli­nite

Oligoclase,quartz, mica,traces de kaoli­nite

Micas

PhlogQpite, tracesde quartz, feldspath,smectites, kaolinite

Phlogopite, un peu dequartz, feldspaths,smectites

Phlogopite, traces desmectites et feldspaths

Phlogopite, un peude feldspaths etsmectites, traces dekaolinite

Phlogopite, un peu defeldspaths et smecti­tes, traces de kaoli­nite

124 b Quartz, un peude feldspathset micas

Oligoclase,un peu de micaset kaolinite

Phlogopite, un peu def eJdspaths, traces desmectites et kaolinite.

MS125 Quartz, felds­

path, traces demica

Oligoclase,traces demica

Quartz, oligoclase,mica, traces de kaoli­nite

Page 84: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

80

.FORr~ATION ILLITE CHLORITE/VtR CHLORITE HEMATITE GOETHITE N° des échan

r'lICUL ITE tillons

Formations x x x 0 ~1 101

anciennes x x x 104x x x 105

x x x 106x x x x 107

t~ora ines x x x x 108

Sorata x x x x 108x x x 0 109x x x x x 121x x x x 0 122

x x x x 111x x x x 112

Moraines x x x x x 0 113x x x x 115

Choqueyapu x x x x 0 0 116x x x 0 117x x x 0 0 119x x x x 0 120

Tabl. V : Résultats d1analyses cristallographi~ues des argilesdes moraines

x x abondantex peu abondanteo traces

Page 85: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

81

Numéro ILLITE CHLORITE CHLORITE KAOLIN I- HEMATI - GOETHITEdes IVERMI- TE TE

échantil- CULITElons

PA 11 x x 0 x 0

PA 12 x x x x

PA 13 x x 0 x 0

PA 14 x x x 0

t:pa; sseur en m

_ 0

0.10

0.30

1. 20

- 1.60

Tabl. VI : Paléosol de Pankora (analyses cristë1.llographiques)

x x abondantx peu abondanto trace

-

Numéro des ILLITE CHLORITE/VER- KAOLINITE rlETAHALLOYS ITE GOETHITEéchantillons MICULITE

357 x x 0 x

358 x x 0 x

359 x x 0 x 0

Tabl. VII : Paléosol de Chiar Jahuira (analyses cristallographiques)

x x abondantx peu abondanto traces

0.000.05

0.20

0.40

Page 86: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

82

Les seules terrasses bien conservées sont d'âge quaternaire

récent. Elles se situent dans les vallées non connectées vers l'amont

à la Cordillère Royale.

Ces témoins révèlent une succession très complexe de phases de

ravinement ou de creusement, pouvant passer à des accumulations _

grossières et de phases de dépôts fins limoneux plus ou moins orga­

niques.

III - ALTERATION - PEDOGENESE

- Les formations antérieures à la glaciation Sorata sont très

souvent caractérisées par la présence de galets plus ou moins arénisés,

ce qui suggère une altération assez active. En réalité, l'analyse au

rayons X des galets granitiques révèle que l'altération est minime

Ctableau IV). Les études diffractométriques montrent que les feldspaths

sont bien conservés, les argiles ~8ntmorillonite ou kaolinite) étant

absentes ou présentes seulement à l'état de traces.

L'arénisation des granitesn'a pas été observée dans les moraines

Sorata et Choqueyapu. Le phénomène reste donc limité au substratum

plio-q~aternaire ancien du piedmont.

- Les témoins de paléosols sont rares dans la zone d'étude. Nous

en avons signalé quelques uns dans le chapitre "stratigraphie".

Les paléosols sont définis par une rubéfaction plus ou moins

marquée, une forte porosité et par la présence de revêtements argi­

leux. Il est en général difficile d'y distinguer plusieurs horizons,

la partie supérieure ayant été érodée. Seu~ sont donc conservés les

horizons profonds. Dans le but de mieux caractériser ces paléosols

nous avons effectué une analyse diffractométrique des niveaux argileux

CTabl,VI,VII). Le paléosol de Pankora (interglaciaire Kaluyo/SorataJ

contient les minéraux argileux des formations glaciaires ou fluviatiles

(illiteJ. La kaolinite est faiblement représentée. Ces caractéristi­

ques montrent que la pédogénèse est restée peu active .

Page 87: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

83

La paléosol de Chiar Jokh~ présente la même composition miné­

ralogique que le paléosol précédent. La métahalloysite cependant

apparaît dans l'horizon supérieur, ce qui indiquerait une hjdrata­

t ion de la K.ao lini te.

En conclusion, l'étude d5 granites arénisés comme celle des

paléosols montre que les altérations sont restées peu actives sur

le piedmont de la Cordillère.

IV - PEDIMENTATION

La pédimentation (glacis d'érosion) a été active pendant l'in­

terglaciaire Kaluyo /:orata. Elle a permis l' individualisat ion d'une

surFace morphologique majeure (glacis III) dont il subsiste de vastes

témoins dans la moitié Sud-Est de notre zone d'étude.

Cette suface s'élève jusqu'à 4000-4500 mètres dans la cordil­

lère. Elle recoupe surtout les dépôts meubles du Plio-Quaternaire

ancien et localement les formations paléozoïques.

Une autre phase de pédimentation a eu lieu pendant l'intergla­

ciaire Sorata/Choqueyapu (glacis IV). Elle a dévèloppé des surfaces

peu étendues situées vers la base du piedmont.

Ces deux phases de pédimentation sont générales dans tout l'Al­

tiplano et ont joué un rôle déterminant dans la morphogénèse des

Andes boliviennes.

V - LE PROBLEME DES INTERPRETATIONS CLIMATIQUES

Le passage Pliocène-Quaternaire est carectérisé dans de nomb­

reuses régions des hautes et moyennes latitudes par un refroidisse­

ment climatique. C'est vers 3 M.A. que l'on situe par exemple le dé­

veloppement d'une calotte glaciaire sur le Nord du continent améri­

cain. Ces phénomènes climatiques sont encore mal connus dans les ré­

gions continentales des latitudes tropicales. En Bolivie, les premiers

Page 88: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

84

indices d'un refroidissement majeur sont donnés par la première

glaciation (CalvarioJ mais celle-ci est nettement postérieure à

3 M.A. si l'on en juge d'après les datations radiométriques fai­

tes à La Paz. I~ous n'observons pas de glaciations plus anciennes.

Il faut toutefois noter que l'on ne peut pas déterminer pour le

moment si la Cordillère Orientale avait atteint dès le Pliocène

l'altitude où elle se situe actuellement. L'absence de dépôts

glaciaires anciens reste de ce fait difficile à interpréter.

Les avancées glaciaires du Quaternaire ont abandonné de

puissantes moraines mais il n'y a pas eu de sédimentation flu­

viatile très active au débouché des vallées glaciaires. Cela

montre que les eaux de fonte avaient une faible capacité de

transport. Nous pouvons voir ici l'une des caractéristiques

essentielles des glaciers quaternaires de Bolivie. La signifi­

cation climatique de cette caractéristique est encore peu clai­

re. On peut supposer que les glaciers demeurant peu étendus en

longueur (10-20 KmJ étaient soumis à une ablation très rapide

dans un contexte climatique sec qui devait favoriser une éva­

poration rapide.

Les interglaciaires n'ont pas été accompagnés par une

pédogénèse et une altération très active. Ils sont surtout

marqués par la génèse de vastes pédiments ou par le dépôt de

cônes de déjection à la base du piedmont. Pédiments et cônes

suggèrent un contexte climatique sec à pluies saisonnières.

Finalement il est difficile de mettre en évidence de

très fortes variations de la pluviosité dans l'évolution

quaternaire du piedmont de la Cordillère Royale. Cependant,

et comme nous l'avons suggéré dans une publication antérieure

(SERVANT~ - 19B1J les régimes hydrologiques et la dis­

tribution de précipitation au cours de l'année ont prcbableme~t

varié pendant cette période comme l'indique l'alternance limons

organiques-sédiments grossiers dans les dépôts du Quaternaire

récent. C'est peut-âtre dans ces variations qu'il faudra recher­

cher les mécanismes principaux de la morphogénèse du piedmont

de la Cordillère Royale.

Page 89: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

85

CHAPITRE II - MORPHOGENESE ET NÉOTECTONIQUE

l - INTRODUCTION

LAVENU (1977-1978) a réalisé une étude néotectonique de plu­

sieurs secteurs de Andes boliviennes. L'analyse des plans de failles

qui affectent les terrains pliocènes et quaternaires a démontré que

le Pléistocène des Andes boliviennes est caractérisé par des défor­

mations en distension. Dans notre secteur d'étude. plusieurs failles

apparaissent très clairement en photographies aériennes (Cf. carte

géologique) suivant une direction moyenne Nord-Ouest Sud-Est. Les

miroirs de faille n'affleurent que de manière très sporadique.

II - UN SITE DE REFERENCE ALLPACoMA

A l'Ouest de la ville de La Paz. dans la région de l'aéroport

et au-dessus de Allpacoma, les photographies aériennes révèlent la

présence d'un réseau de failles morphologiquement visibles sur le

glacis III (interglaciaire Kaluyo-Sorata. Fig. 25), Ces failles

affleurent dans la région de Allpacoma où elles ont été étudiées

par LAVE NU (1978). Ce sont des failles normales qui ont été affectées

par au moins deux rejeux successifs: 1) le premier est antérieur au

glacis III et il a entrainé l'effondrement relatif des formations

La Paz (Pliocène) etPurapurani (Quaternaire ancien) du compartiment

Nord. la composante verticale est de l'ordre de 200 mètres. 2) le

deuxième rejeu affecte le glacis III et sa couverture détritique

sa composante verticale est de quelques dizaines de mètres (Fig. 26).

Page 90: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

86

ï

ALllPLANO

AM

BASSIN

OE

LA PA Z

Fig. 25: Schéma des failles normales quaternaires qui affectent leglacis 3 (selon les photos aériennes). AL = Allpacoma,AM = Amachuma (d'après LAVENU A., 1978')

sw NE

~ A~ ~o.co 1) 1 B

Fig. 26 Coupe schématique perpendiculaire à la faille normaled'Allpacoma. A: couverture du glacis 3 (G3); B: gravatsPurapurani au dessus 'du glacis 2 (G2); C: ·Formation La Paz(les échelles ne sont pas respectées).(d'après LAVENU A., 1978)

Page 91: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

87

Q iJ</- . -

LJ

o

-.:....0

. a

6':" a

Q D_ <0

° '.0' • <> •O. _O(]'_ --.

o • <J.

o

o . 0 0

o . 0 0 • <::> _. -®o . ~~. O· _ .. 0 . ~ . .

o 0 -' 0 Cl .

o

o

o

oo

o . 0

-.-'-.:'".-.~d:--.--:-:"-.-.:-.-'---.-0-----.-_-.-.-G III1'5\ ·C. _.0- 0\& • . z::J •

o .

CD 0

o

Fig. 27: COUPE PERPENDICULAIRE A LA FAILLE DE LA QUEBRADA PHIONIJOKHO (entre les rios Tuni et Condoriri). 1: gravats;2 : matériel glaciaire au dessous du glacis III (GIll);3 : glaciation Sorata (MS)(échelle horizontale arbitraire)

Fig. 28: COUPE PERPENDICULAIRE A LA FAILLE DU RIO SAN ROQUE1 : gravats; 2 : matériel glaciaire au dessous du glacisIII (GIll); 3 : glaciation Sorata (FES)(échelle horizontale arbitraire)

Page 92: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

88

Nous avons repéré deux autres affleurements similaires dans

notre région d'étude. Le premier, situé entre les rio Tuni et Con­

doriri, montre une faille normale dans les formations anciennes ;

cette faille n'affecte pas les dépôts de la glaciation Sorata (Fig.

27). Une déformation comparable a été observée dans le rio San Ro~ue,

elle affecte le glacis III et probablement aussi la formation Sorata

(Fig. 28)~

Finalement, ces observations et principalement celles qui

ont été faites à Allpacoma révèlent une grande amplitude verticale

des déformations en distension au Quaternaire ancien et un rejeu

postérieur au glacis III.

III - RELATION ENTRE LA MORPHOGENESE ET LES DEFORMATIONS DU QUATER­

NAIRE ANCIEN

Nous examinerons ici le profil longitudinal du piedmont de

la Cordillère Royale entre le lac Titicaca et le Cerro Paco Kelita

(Fig. 29, localisation Fig.30). Ce profil montre d'Est en Ouest

- une zone déformée située au pied de la chaîne et actuellement

occupée par le rio Keka de direction Nord-Est Sud-Ouest.

- une zone haute correspondant aux terrains pliocènes (conglomérats)

au sommet de laquelle affleurent des dépôts glaciaires (blocs grani­

tiques). Ces dépôts ne sont pas datés avec précision mais la carto­

graphie de la région montre qu'ils sont antérieurs à la glaciation

Sorata.

- Une zone haute constitué de terrains crétacés à tertiaires limitée

à l'Est par un linéament tectonique (Penas).

- Enfin, la dépression du lac Titicaca.

~ Une analyse microtectonique détaillée du plan de faille a révélé

que cette faille normale a rejoué postérieurement en compression

(LAVENU - Com. orale)

Page 93: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

89

SW

LacTiticaca

~1" e e'1

d d'

Penas

\,,'\ /

NE

~5~00

t5200

t5800.

rS600

~5500

~5200

rS100

~SOOO

SOOO

4S00

4000

8 a'.,-----r---.----"!"-----,----...,-----.-------,..-------L 3800 .

40KM 30 20 10

Fig.29 ': COUPES TOPOGRAPHIQUES S~J-NE DE LA PARTIE OCCIDENTALE DE LA CORDILLERE

Page 94: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

o

Fig. 30 LOCALISATION DESCOUPES TOPOGRAPHIQUES

,. -, ligne de partage des eaux

10KM'- ----JI

\

ij

/1

~/.""/"/

i ...J"," V

Q\"

l,

,,' .30'

CDo

Page 95: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

9 1

Ces unités morphologiques. orientées du Nord-Ouest au Sud-Est.

sont. de toute évidence. tectoniques et correspondent à une succession

sur le piedmont de grabens et horst~ La présence du Pliocène et du

Pléistocène ancien dans le horst au Sud du rio Keka montre que les

failles ont rejoué durant le Quaternaire avant la glaciation Sorata.

Les mouvements verticaux relatifs ne peuvent pas être évalués avec

précision mais ils sont largement supérieurs à 400 mètres (dénivelé

entre la dépression de Penas et le horst au Sud du rio Keka), Nous

retrouvons ici. dans la morphologie. les traces des déformations en

distension mises en évidence à Allpacoma. Une morphologie comparable

est observée dans le profil c-c' de la zone de Sorechata. Oans d'au­

tres secteurs. le piedmont de la Cordillère Royale présente une pen­

te beaucoup plus régulière (profils d-d' et b-b' de la Fig.29 ). On

peut supposer que les rejeux verticaux du Quaternaire ancien ont été

ici de moindre amplitude et que leufficonséquences sur la topographie

ont été plus ou moins effacées au cours du Quaternaire moyen et ré­

cent.

Finalement. les grandes lignes de la topographie actuelle du

piedmont sont liées aux rejeuxtectoniques en distension du Quaternai­

re ancien. Oans les régions où ces rejeux ont eu une grande amplitude

(plusieurs centaines de mètres) la topographie est très accidentée.

C'est cette situation qui prédomine dans la partie Nord-Ouest de no­

tre zone d'étude.

IV - LE GLACIS III (INTERGLACIAIRE KALUYO-SORATA)

Nous avons vu que ce glacis est une surface morphologique.

majeure du piedmont de la Cordillère dans la partie Sud-Ouest de la

région étudiée. La génèse de ce glacis serait difficilement conceva­

ble sur une topographie mobile et elle semble liée à une époque pen­

dant laquelle les déformations tectoniques ont été peut-être peu ac­

tives.

Page 96: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

92

Au Nord-Ouest de notre secteur d'étude (Cf. carte géologique,

feuille n02) ce glacis a été mis en évidence sur les bordures des

vallées mais son extension est toujours très limitée. Ici, la pédi­

mentations'est exercée sur un ensemble de horsts et grabens entre

lesquels existaient de forts dénivelés en relation avec les déforma­

tions tectoniques à fort rejeu vertical du Quaternaire ancien (profil

e-e' par exemple). Elle n'a donc pas pu aboutir à l'individualisation

de surfaces planes très étendues.

v - RELATION ENTRE MORPHOGENE~ ETREJEU TECTONIQUE OU QUATERNAIRE

MOYEN

La carte géologique met en évidence que les failles Nord-Ouest

Sud-Est ont rejoué après l'élaboration du glacis III. La période prin­

cipale de rejeu est antérieure à la glaciation Sorata. En effet, les

moraines de cette glaciation sont très peu affectées.

Les dénivelés topographiques liés aux failles qui affectent le

glacis III sont pau marqués (quelques mètres) C9 qui suggère que les

rejeux verticaux ont eu une faible amplitude au niveau de chaque fail­

le.

Cette amplitude faible est en contraste avec les creusements

très importants qui ont eu lieu avant la glaciation Sorata. Il est

difficile d'associer ces creusements aux déformations tectoniques

locales. Ici, il faut plutôt envisager une modification d'ensemble

de la topographie avec soulèvement relatif de la chaîne en amont.

Le phénomène est suggéré par les pentes anormalement fortes du pied­

mont (glacis III) dans quelques secteurs au niveau du profil d-d'

par exemple. De telles anomalies de pente sont aussi apparentes sur

le flanc Sud de l'Illampu.

Page 97: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

93

VI - CONCLUSION

Les grandes lignes de la topographie actuelle sont liées

acxrejeux verticaux des déformations tectoniques en distension du

Quaternaire ancien. Il y a à cette époque effondrement du lac Titi­

caca par rapport à la Cordillère. Les zones de raccord entre le bas­

sin et la chaine ont joué de manière complexe, avec individualisation

de grabens et de horsts parallèles à la Cordillère. Les rejeux sem­

blent plus ou moins marqués suivant les secteurs. Ils semblent avoir

eu des amplitudes maximales dans la partie Nord-Ouest de notre zone

d'étude.

Postérieurement au Quaternaire ancien, les retouches morpho­

logiques et en particulier le creusement des vallées [Interglaciaire

Kaluyo-SorataJ ne peuvent pas, pour le moment, être associées avec

précision aux déformations. Elles suggèrent cependant une soulèvement

relatif de certains secteurs de la chaîne.

Ces creusements ont été accentués vers la fin du Quaternaire

moyen et au Quaternaire récent par la capture d'une partie du réseau

hydrographique par le bassin de l'Amazonie principalement dans la ré­

gion de La Paz.

Page 98: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

94

RÉSUMÉ ET CONCLUSIONS GÉNÉRALES

Les études antérieures sur le Plio-Quaternaire de la Cordillère

Orientale ont été focalisées sur la région de La Paz où une capture

du réseau hydrographique par le bassin amazonien a entraîné un

creusement très actif des terrains du Cénozoîque supérieur à partir

du Quaternaire moyen. Plus de 1 000 mètres de dépôts sont observables

dans cette région. La stratigraphie établie dans ce secteur (SERVANT,

1977, BALLIVIAN et al., 1978) méritait d'être complétée par l'étude

d'une partie plus vaste des piedmonts. Tel a été l'objectif principal

de notre étude. Celle-ci s'appuie sur la cartographie au 1/S0.000ème

de la région comprise entre le rio Choqueyapu au Sud-Est (La Paz) et

le rio San Francisco au Nord-Ouest. L'ensemble présente une superficie

de l'ordre de 1 400 km2 ,

l - STRATIGRAPHIE

1 - Plio-Quaternaire ancien

Les dépôts pliocènes, datés de 5,5 M.A. à moins de 3,2 M.A. à

La Paz (CLAPPERTON, 1978, SERVANT, com. orale) ne sont représentés

que par quelques témoins de conglomérats dans notre secteur d'étude.

Sur ces dépôts reposent des formations fluviatiles ou glaciaires

(argiles à galets striés) dont les affleurements, toujours limités,

ne permettent pas une analyse stratigraphique détaillée. Ces

formations sont en revanche bien connues à La Paz: SERVANT (1977),

BALLIVIAN et al. (1978) y ont individualisé deux glaciations

(Calvario, Kaluyo) séparées par un interglaciaire principalement

défini par la mise en place d'une épaisse série fluviatile (400 mètres

environ de conglomérats: formation Purapurani), Le contact avec le

le Pliocène n'a été observé dans notre zone d'étude que dans un nombre

Page 99: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

95

très limité d'affleurements, il est souligné par une surface

d'érosion et parfois par une rubéfaction des sédiments sous-jacents.

La position stratigraphique de ce contact n'est pas située avec

précision. Les âges radiométriques obtenus à La Paz montrent qu'il

est largement postérieur à 3.2 M.A. et qu'il se situe à proximité

de la limite conventionnelle entre le Pliocène et le Pléistocène.

2 - Pléistocène moyen

Cette période est surtout représentée par des surfaces d'érosion

(sédiments ou surfaces de creusement) qui se sont élaborées au cours

de deux périodes interglaciaires, cell~s-ci sont séparées par une

avancée majeure des glaciers (glaciation Sorata) qui a abandonné des

moraines remarquablement bien conservées dans toute notre zone

d'étude.

Le premier de ces interglaciaires comprend une phase de pédimen­

tation très active (glacis IIIJJ. suivie par le creusement et

l'individualisation des vallées. Nous avons montré que ce creusement

a alimenté. vers la base du piedmont, de très grands cônes de

déjection ("gravats pré-Sorata"J. Ouelques témoins de palécsols

enfo uis sous des dépôts plus récents, sont attribuables à cet

interglaciaire. La pédogenèse, postérieure au glacis III. n'est pas

située pour le moment avec précision par rapport au creusement des

vallées; elle pourrait coincider avec le début de ce creusement.

La glaciation Sorata est représentée par des moraines aux

formes émoussées. Oes coulées boueuses, étalées sous la forme de

vastes cônes au débouché des anciennes vallées glaciaires, ont

remanié et étalé vers l'aval le matériel morainique.

L'interglaciaire suivant est marqué par une reprise du creusement

en amont, le dépôt de cônes de déjection en aval et par le façon­

nement dans la partie basse du piedmont d'un pédiment peu étendu

(glacis IV). Un témoin de paléosol. antérieur aux cônes de déjection,

atteste l'existence d'une période de pédogenèse dans la première

partie de l'interglaciaire.

Page 100: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

96

3 - Pléistocène supérieur

Cette période correspond à la dernière glaciation des Andes

boliviennes (Choqueyapu). Celle-ci est attestée par des moraines

bien conservées aux formes aigües. Une coupe (Rio Tuni) révèle

la présence de deux avancées glaciaires maximales (Choqueyapu l

et II). Les moraines de la deuxième avancée reposent localement

sur des argiles et des tourbes datées de 35 000 ans B.P. ou plus

par le 14C. Dans la Cordillère de Cochabamba, des tourbes situées

dans la même position stratigraphique ont donné un âge de 16 500 ans

B.P. environ (SERVANT, cam. orale). Quelques cônes détritiques

sont observés au débouché des vallées glaciaires mais ils ne

représentent qu'une extension limitée. Le retrait des glaciers,

que l'on peut situer avant 14 000 ans d'après les études faites

au Pérou (MERCER et PALACIDS, 1977) a été accidenté par deux

phases de stabilisation ou de réavancées mineures antérieures à

10 000 ans B.P. environ. I~ERCER et PALACIDS ont montré au Pérou que

l'une de ces phases a culminé vers 11 000 ans B.P.

Dans les vallées qui n'ont pas été occupées par les glaciers,

nous avons observé deux terrasses fluviatiles (Sorechata l et II)

graveleuses à tourbes intercalées. Quelques ravins affluents montrent

une succession complexe de tourbes, limons et gravats accidentés par

plusieurs surfaces de ravinement. Cette succession est datée à la

base de plus de 40 000 B.P. et de moins de 16 000 ans B.P. au sommet.

4 - Holocène

Au Pérou, la limite Pléistocène-Holocène est marquée par une

courte période de réduction très rapide des glaciers, mais les

conditions d'affleurements ne nous ont pas permis d'identifier cet

événement dans la Cordillère Royale.

Plusieurs phases de réavancées glaciaires, matérialisées par de

puissantes moraines postérieures à 10 000 ans B.P., sont identifiées

dans la partie haute des vallées.

Page 101: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

97

Dans notre zone d'étude, l'Holocène est surtout connu par de

basses terrasses fluviatiles où alternent limons organiques et

sédiments grossiers, datés de 9 600 ans B.P. à la base et 1 450

ans B.P. au sommet.

II - EVOLUTION OU PIEDMONT

Les failles ou linéaments que nous avons cartographiés et

qui affectent les terrains quaternaires montrent que le piedmont

a été tectoniquement actif pendant le Pléistocène. Les failles

normales indiquent des déformations en distension. Elles délimitent

sur +e piedmont une succession de horsts et de grabens orientés du

NW au SE parallèlement à la Cordillère. L'individualisation de ces

horsts et grabens s'est faite au Quaternaire ancien: globalement,

el18 correspond à l'individualisation de la dépression du lac Titicaca

et à son effondrement par rapport à la chaîne montagneuse. Les rejeux

atteignent leur amplitude maximale (plusieurs centaines de mètres)

dans la partie la plus proche du lac Titicaca au NW de notre zone

d'étude. Cela se trouve souligné par une topographie accidentée sur

laquelle la oédimentation du Quaternaire moyen (glacis III) n'a pas

pu développer les vastes surfaces planes que l'on cannait au SE.

Les rejeux tectoniques postérieurs au Quaternaire sont très apparents

mais leur composante verticale n'est que de quelques dizaines de

mètres. Nos observations font apparaître clairement qu'il y a bien eu

affaissement des bassins quaternaires de l'Altiplano, ce que confirment

les observations antérieures sur la bordure de ces bassins (SERVANT,

1977). Mais il est difficile de déterminer s'il y a eu simultanément

soulèvement en amont de la Cordillère Royale. Les pentes, localement

anormalement fortes, du glacis III (Quaternaire moyen), aux abords

immédiats de la chaine, de même que la forte incision observée dans

ce secteur, suggèrent toutefois qu'un tel soulèvement a eu lieu au

Pléistocène moyen et supérieur.

Aux effets tectoniques se superposent les conséquences des

variations du climat dans la morphogenèse du piedmont. Ce sont les

avancées glaciaires qui ont le plus largement contribué à la mise en

place de sédiments sur ce piedmont (moraines, coulées oe boue). Les

Page 102: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

98

dépôts glaciaires sont très puissants mais on n'observe pas en aval

les grandes nappes détritiques qui accompagnent les glaciations dans

les montagnes des régions tempérées. Cela semble indiquer que les eaux

de fonte avaient une faible capacité de transport et donc de faibles

débits. L'ablation des glaciers devait être principalement le fait

de l'évaporation. Au débouché de leurs zones d'alimentation, les

glaciers étaient immédiatement en déséquilibre avec le climat, ce

qui pourrait s'expliquer à la fois par des températures insuffisamment

basses et par une sécheresse accentuée. Les langues de glaces diminuaient

rapidement en longueur et en épaisseur vers l'aval et n'ont pas atteint

plus de 15 à 20 km de longueur maximale.

La genèse de vastes pédiments ou le dépôt à la base du piedmont

de grands cônes de déjection caractérisent les interglaciaires. Ils

suggèrent des conditions climatiques sèches, sans doute peu différentes

de celles qui règnent actuellement dans les Andes boliviennes. Il faut

toutefois souligner que ces conditions ont pu être différentes pendant

les phases de pédogenèse mais les quelques paléosols observés

n'apportent pas pour le moment d'indications précises. Les phénomènes

d'altération restent globalement peu actifs au Quaternaire; nous avons

noté en effet l'absence ou la rareté des néoformations argileuses y

compris dans les galets granitiques arénisés du Pléistocène ancien

ou du Pliocène.

Le problème majeur qui subsiste dans l'interprétation du Plio­

Quaternaire de notre zone d'étude réside dans le mécanisme des

avancées glaciaires, en relation avec la pluviosité. C'est sans doute

dans l'analyse fine du Quaternaire récent que l'on pourra rechercher

la sol~tion de ce problème en intégrant à la fois l'analyse des bassins

lacustres et des chaînes des montagnes.

Page 103: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

99

BIBLIOGRAPHIE

AHLFELD F. (1945) - Resena geologica de la cuenca de La Paz. La Paz

Inst. Boliv. Ing. Min. Geol.

AHLFELD F. (1946) - Geologia de Bolivia. Rev. Mus. Plata. Secc. Geol.,

3 : 5-370

AHLFELD F. (1959) - Alluvions d'étain en Bolivie. Z. Erzbergbau Metall­

hDttenwesen, 1/1 : 287-291. (trad. de l'aIL. par M. PEGUET).

AHLFELD F., BRANISA L. (1960) - Geologia de Bolivia. La Paz

Petrol., 245 p., 1 carte h.-t.

Inst.

AHLFELD F.E. (1972) - Geologia de Bolivia. La Paz

libro, 189 p.

Los Amigos deI

ARGOLLO J. (1980) - Los Pie de Montes de la Cordillera Real entre los

valles de La Paz y de Tuni. Es~udio geologico, evolucion plio­

êuaternaria. Univ. mayor S. Andres, La Paz: Tesis Grado, 87 p.,

ann.

BALLIVIAN O., BLES J.L., SERVANT M. (1978) - El Plio-Cuaternario de la

region de La Paz (Andes orientales, Bolivia). Cah. ORSTOM (Géol.),

10/1 : 101-113.

BARD J.P., BOTELLO R., MARTINEZ C., SUBIETA T. (1974) - Relations en-

tre tectonique, métamorphisme et mise en place d'un granite

éohercynien à deux micas dans la Cordillère Real de Bolivie

(Massif de Zongo-Yani). Cah. DRSTOM, (Géol.), 6/1: 3-18.

BLES J.L., ALVAREZ A., ANZOLEAGA O., BALLIVIAN O., BUSTILLOS O.,

HOCHSTATTER H., MALATRAIT A., OTAZO N. (1977) - Plan de desarrollo

urbano de la Ciudad de La Paz. Informe geologico nO 5. Carac­

teristicas litoestratigraficas de la Cuenca de La Paz y alre­

dedores. H. Alcaldia de La Paz, Consultoras BRGM-BCOM, P,u­

den cio Claros y asociados, 35 p., 3 fig. h.-t., 4 anexos.

Page 104: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

100

BLES J-L., GOGUEL J., LAVENU A., MASURE A. (1981J - Néotectonique

et séismicité du site de La Paz (BolivieJ un exemple de

failles récentes sans trace de séismicité historique ; con­

séquences pratiques pour le développement urbain. Bull. B.R.

G.M. (2J, sect. IV, 2: 109-117.

BOTHELLO R., SUBIETA 1., MARTINEZ C., TDMASI P. (1973J - Mapa tecto­

nico de Bolivja. La Paz: Univ. mayor S. Andres

BOULANGE B., RODRIGO L.A., VARGAS C. (1978J - Morphologie, formation

et aspects sédimentologiques du lac Poopo (BolivieJ. Cah.

ORS. TOM ,(GéoI. J, 10/1 : 69-78

BOWMAN 1. (1909J - The physiography of the central Andes. 1. The ma­

ritime Andes. Am. J. Sci., (4], 28/165 : 197-217

BOWMAN 1. (1909J - The physiography of the central Andes: II. the

eastern Andes. Am. J. Sci., (4J, 28/166 : 373-402.

BOWMAN 1. (1916J - The Andes of Southern Peru. New-York geogr. Soc.,

spec. Publ. J., 336 p.

BRANISA L., CHAMOT G., BERRY W.B.N., BOUCOT A.J. (1972J - Silurian

of Bolivia, in correlation of the South American Silurian

rocks. Geol. Soc. Am., spec. Pap., 133:21-31.

CHAMDT G.A. (1963J - Esquisse géologique de la plate forme du bouclier

brésilien dans l'Orient de Chiquitos (BolivieJ. Eclog. Geol.

Helv., 56/2 : 818-851.

CLAPPERTON C.M. (1972J - The Pleistocene moraine stages of west-central

Peru. J. Glaciol., 11/62 : 255-263.

Page 105: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

10 1

CLAPPERTON C.M. (1979) - Glaciation in Bolivia before 3.27 Myr.

Nature, 277 : 375-377.

CLARK A.H., FARRAR E. (1973) - The Bolivian tin provinces: notes on

available geochronological data. Econ. GeaI., 68 : 102-106.

CLOCHIATTI R., LE RIBAULT L., RODRIGO L.A. (1978) - Endoscopie et

exoscopie des grains de quartz des formations du Pliocène

et du Quaternaire de La Paz (Bolivie). Cah. ORSTOM (GéaI.),

10/1 : 127-143.

CONWAY (1898-1900) - Cité in OOBROVOLNY E. (1962)

DOBROVOLNY E. (1962) - Geologia deI valle de la Paz. La Paz Opta

nac. GeaI., Minist. Min. Petrol. Boliv., 3 , 153 p.

DOLLFUS O. (1965) - Les Andes centrales du Pérou et leurs piedmonts.

Univ. Paris: Thèse Doct. Et. Lett., 404 p.

DOLLFUS O., TRICART J. (1967) - Les formations détritiques continen­

tales quaternaires du désert péruano-chilien et leur signifi­

cation morpho et oàéoclimatique. Proc. intern. Symp. Coastal

Deserts, Lima.

D'ORBIGNY A. (1842) - Voyage dans l'Amérique méridionale (1826 - 1832).

Tome III, part. 3. Géologie Paris: Bertrand. 1951. (Encyclo­

pedia britannica, 1).

ENJALBERT H. (1958) - Le modelé des Andes péruviennes. Bull. Ass. Géogr.

fr., 273-274 : 2-26.

EVERNDEN F. (1961) - Edades absolutas de algunas rocas igneas en Bo­

livia par el metodo K/Ar. Soc. geaI. Boliv., 2 3.

Page 106: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

102

EVERNOEN F.J., KRIZ S.J., CHERRONI M.C. (1966) - Correlaciones de

la formaciones terciarias de la Cuenca altiplanica a base

de edades absolutas, determinadas por al método K/Ar. Serv.

geol. Boliv., Hoja Inform., La Paz, 1.

EVERNDEN J.F., KRIZ S.J., CHERRONI M.C. (1977) - Potassium-Argon ages

of some Bolivian rocks. Econ. Geol., 72 : 1042-1061.

FORBES D. (1861) - Report on the geology of South America, part 1.

Bolivia and Southern Peru ; with notes on the fossils by

Huxley, Salter and Jones. Geol. Soc. London Q. J., 17 : 7-62.

FRANCIS P.W., ROOaOL M.J., WALKER G.P.L., COBBOLD P.R., COWARD M. (1974)

The San Pedro and San Pablo volcanos of northern Chile and

their hot avalanche deposits. Geol. Rundsch., 63/1 : 357-388.

FRICKE W., SAMTLEBEN C., SCHMIDT-KAHLER H., URIBE H., VOGES A., (1964)

Geologische Untersuchungen im zentrale Teil des boliviansichen

Hochlandes, nordwestlich Oruro. Geol. Jb, 83 : 1-30

GOGUEL J. (1976) - Origen de la planicie de Limanpata en el valle de

La Paz. Informe tecnico BRGM; La Paz, 5 p.

GRAF K. (1975) - Estudio palinologico en la cuenca de La Paz y regiones

aldeanas. Anales de la IV convencio nacional de Geologia. Rev.

Tecn. Yac. Petrol. Fisc. Boliv., 4/3 : 177-193.

GREGORY H.E. (1913) - The La Paz (Bolivia) Gorge. Am. J. Sei., 36

141-150.

HAUTHEL R. (1911) - Reisen in Bolivien und Peru. Leipzig

Humbolt Picture, 46 : 125 p.

Duncker

HOLLINGWORTH S., GUEST J. (1967) - Pleistocene gladiation in the

Atacama desert, Northern Chile. J. Glaciol, 47 : 749-751.

Page 107: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

103

KATSUI Y., GONZALES-FERRAN O. (1968) - Geologia deI area neovolca­

nica de los nevados de Payachata con consideraciones acerca

deI volcanismo cenozoico superior en los Andes Chilenos,

orovincia de Taraoacà, departemento de Arica. Univ. Chile

Inst. Geol 61 p. (Publ., 29).

KOGBERLII\JG (1919) - Cité in FRICKE W. et al. (1964)

LAVENU A. (1977) - Neotectonica de los sedimentos plio-cuaternarios

en la Cuenca de La Paz (Bolivia). Rev. Geoci. Univ. mayor

S. Andres, 1/1 : 31-36.

LAVENU A. (1978) - Néotectonique des sédiments plio-quaternaires du

Nord de l'Altiplano bolivien (région de La Paz, Ayo Ayo ­

Umalal. Cah. ORSTOM (Géol.l. 10/1: 115-126.

LECARPENTIER-C. (1973) : Géomorphologie et eaux souterraines: pré­

sentation de la carte géomOlphologique de la Pampa deI Tama­

rugal (désert nord-chilien). Bull. Inst. Fr. Et. andines,

2/2 : 29-57.

LEHMANN B. (1979) - Memoria explicativa deI mapa geologico de Milluni,

Cordillera Real (Bolivia). Rev. Geoci. Univ. mayor S. Andres,

2/1 : 1987-257.

MALATRAIT A.M. (1977) - Plan dedesarrollo de la ciudad de La Paz.

Informe geologico nO 6, Caracteristicas geomorfologicas

de la cuenca de La Paz y alrededores. H. Alcaldia de La

Paz, Consultoras BRGM - BCOM, Prudencio Claros y asociados,

69 p., 3 tab. h.-t., 5 anexos.

McBRIDE S.L. (1977) - K-Ar study of the Cordillera Real, Bolivia,

and its regional setting. Queen's Univ., Kingston: Ph 0

Thesis, 231 p. (tlnpubl.).

Page 108: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

104

MARTINEZ C. (1980) - Structure et évolution de la chaine hercynienne

et de la chaine andine dans le Nord de la Cordillère des An­

des de Bolivie. Paris: ORSTOM, 352 p. (Trav. Oocum., 119).

MERCER J.H., PALACIOS M. (1977) - Radiocarbon dating of the last

glaciation in Peru. Geology, 5 : 600-604.

NOGAMI M. (1970) - Le retrait des glaciers dans la Cordillère Royale,

Bolivie (en japonais). Geogr. Rev. Japan, 43 : 338-346.

ORTUNO F. (1978) - Determinacion deI espesor deI Cuaternario de la

zona de Huarina y Batallas par el metodo de sismica refrac­

cion. La Paz: Univ. mayor S. Andres, Opta Geoci .. Tesis.

PASKOFF R. (1977) - Quaternary of Chile the state of research. Quat.

Res., 8/1 2-31.

POHLMANN J. - Vergleichende photogeologische und geomorphologische

Untersuchungen (Departamente La Paz und Beni, Bolivien).

Univ. Berlin: Thèse, 202 p. (Oiss. fachber. 24, geowiss.).

RAUCO P. (1978) - Prospection and evaluation of fluvio-glacial tin

deposits. La Paz: Univ. mayor S. Andres/GeaI. Adviser N.R.C.

(Natural Resources Consultants)/Unesco, 24 p., 2 cartes.

ROBERTSON (1975) - Notas sobre el metodo deI K-Ar de dataciones de

roca hasta ahora. Informe preliminar nO 2. La Paz: Serv.

geaI. Bolivia.

RODRIGO L.A., CASTANOS A., CARRASCO R. (1977) - La formacion Canca-

niri, sedimentologia y paleogeogr~ia.

mayor S. Andres, La Paz, 1/1 : 1-22.

Rev. Geoci. Univ.

SANCHEZ A. (1977) - Estudio geologico-petrografico deI area

de Chacoltaya. Univ. mayor S. Andres, La Paz : Thèse, 70 p.

Page 109: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

105

SCHUBERT C. (1972J - Cronologia glacial tardia y evidencias neo­

tectonicas en los Andes venezolanos nororientales. Acta

cient. Venezolana, 23 (suppl. 3J : 89-94.

SCHUBERT C. (1975J - Evidencias de una glaciacion antigua en la

sierra de Perija. Bol. Soc. Venezolano, esp. 5/12 : 71-75.

SEBRIER M., LAUBACHER G., MARoCCo R., LAVENU A., SERVANT M. (1980J ­

Evolution tectonique cénozoique des Andes Centrales (Sud-Pérou ­

BolivieJ.

26° Congo Géol. intern., Paris, juil. 1980. Rés., 1 387-.

SERVANT M. (1977J - El cuadro estratigrafico deI Plio-Cuaternario

del Altiplano de los Andes tropicales de Bolivia. Rev. Geo­

ci. Univ. mayor S. Andres! 1/1 : 22-29.

SERVANT M., FONTES J.-C (1978J - Les lacs quaternaires des hauts

plateaux des Andes boliviennes: premièr,sinterprétations

paléoclimatiques. Cah. DRSTol'1 (Géol. J 10/1 : 2-23.

SERVANT M., VILLARoEL R. (1979J - Le problème paléoclimatique des

Andes boliviennes et de leurs piedmonts amazoniens au Qua­

ternaire. C.R. Acad. Sei. Pari.s, (Dl, 288 : 665-668.

SERVANT M., FONTES J.-C., ARGoLLo J., SALIEGE J.F. (1981J - Varia­

tions du régime et de la nature des précipitations au cours

des quinze derniers millénaires dans les Andes de Bolivie.

C.R. Acad. Sei. Paris (IIJ, 292 : 1209-1212

SUAREZ R. (1976J - El sistema ordovicico en Bolivia. Rev. tecn. Yac.

Pertol. Fisc. Boliv., 5/2 : 111-123.

TRICART J. (1965J - Observations on the Quaternary firnline in Peru.

J. Glacial.. 5 : 857-1363.

Page 110: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

106

TRICART J. (1966) - Un chott dans le désert chilien: la Pampa

deI Tamarugal. Rev. Géomorphol. dynam., 16/1 : 12-22.

TRICART J. (1969-70) - Le salar de Huasco. Rev. Géomorphol. dynam.,

19/2 : 49-84. 1 carte h.-t.

TRICART J. (1977) - Aperçus sur le Quaternaire amazonien. In : Re­

cherches françaises sur le Quaternaire, INQUA 1977 : 265­

271. (Suppl. Bull. Ass. fr. Et. Quatern., 50l.

TROLL C. (1927-1928) - Forschung Reisen in den zentralen Anden

von Bolivia u. Peru. Petermanns geogr. Mitt .• 73 : 41-43,

218-222 ; 74 : 100-103.

TROLL K. (1929) - Reisen in den astli chen Anden Boliviens. Petter­

manns geogr. Mitt., 75 : 181-188.

TROLL C., FINSTERWALDER R. (1935) - Oie Karten der Cordillera Real

und des Talkessels von La Paz (Bolivien). Petermanns geogr.

Mitt .• 81 : 393-399.

TURNEAURE F.S. (1960) - A comparative study of m~or ore deposits in

central Bolivia. Econ. Geol .• 55/2: 217~254; 55/3: 574-606.

TURNER J.C.M. (1972) - Silurico. 4° Jorn. geol. Argent. Mendoza.

3 : 191-209.

VIERS G. (1974) - Geomorfo l ogia 107-115. Barcelona Di Kos-Tan.

VILLARROEL C. (1977) - Revalidacion y redescription de Posnanskythe­

rium desaguaderoi Liendo. 1943 ; Toxontidae (Notoungulata)

deI Plioceno superior boliviano. Bol. Serv. geaI. Baliv .•

(A). 1/1 : 21-32.

VILLARROEL C.• GRAF K. (1979) - Zur Entstehung des Talkessels van

La Paz/Bolivien und Umgebung. Geagr. helvet., 34/1 : 43-49.

Page 111: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

Fig.

Fig. 2

Fig. 3

Fig. 4

Fig. 5

Fig. 6

Fig. 7

Fig. 8

Fig. 9

Fig. 10

Fig. 11

Fig. 12

Fig. 13

Fig. 14

Fig. 15

Fig. 16

Fig. 17

Fig. 18

Fig. 19

Fig. 20

107

LISTE DES FIGURES

Carte de situation

Unités morphologiques des Andes Centrales,au niveau de la Bolivie

Coupe transversale des Andes Centrales de Bolivieet du Nord du Chili

Carte géologique de la Cordillère Royale [Bolivie)

Exemple de succession lithologique dans lesformations glaciaires et interglaciaires anciennes

Grandes zones géomorphologiques

Plan du drainage entre les Rios Seco et Linco

Séquence stratigraphique dans le Rio Pampasi

Coupe du Rio Chiar Jokho

Coupes du Rio Pankora (A et B)

Situation stratigraphique des gravats pré-Sorata

Croquis des différents types de vallées

Profil transversal du Rio Kaluyo

Profil transversal du Rio Tuni

Localisation des coupes et échantillons duRio San Francisco

Coupe de la région de Sa n Francisco (1 )

Fluctuations des glaciers dans la Cordillère Royale

Evolution des vallées au Quaternaire récent

Coupe du Rio Chuquiaguillo

Terrasses récentes (Rio Sehuenca, Rio Pampasi)

2

6

8

15

19

23

27

31

39

41

46

50

52

53

55

56

58

59

61

62

Page 112: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

Fig. 21

Fig. 22

Fig. 23

Fig. 24

Fig. 25

Fig. 26

Fig. 27

Fig. 28

Fig. 29

Fig. 30

108

Coupes des terrasses récentes Sorechata l etSorechata II

Séquence de tourbes datées dans le Rio San Roque

Coupe d'un ravin affluent du Rio Sorechata

Coupe du Rio San Francisco C2J

Schéma des failles normales quaternaires quiaffectent le glacis 3

Coupe schématique perpendiculaire ~ la faillenormale d'Allpacoma

Coupe perpendiculaire ~ la faille de la QuebradaPhioni Jokho

Coupe perpendiculaire ~ la faille du Rio San Roque

Coupes topographiques SW - NE de la partieoccidentale de la Cordillère

Localisation des coupes topographiques

64

67

69

71

86

86

87

87

89

90

Page 113: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

Liste des échantillons (tourbes)

datés par le 14C

(Laboratoire de Géochimie Isotopique~ Université d'Orsay)

N° Lat. S. Long. H. Lieu Ans B.P.

465 16°27' 68°06' Chuguiaguillo 1425 + 80

JA 8 16°22' 68° la.' Sorechata 1480 + 80-

455 15°51' 68°87' San Franci seo 3450 + 100-

454 18°51' 68°37' San Francisco 4540 + 120

469 16°28' 68° 17' Chiarjahuira 9820 + 120-

464 16°27' 68°06' Chuguiaguillo 12350 + 100

JA 2 16°22 1 68° 17' Sorechata 16000 + 135

y 124 16 °22 1 68 °16' Sorechata II 17750 + 400

y 121 16°22' 68° 16' Sorechata II 31900 + 800

458 15°50' 68°37' . San Franci seo 33520 + 460

453 15°50' 68°37' San Francisco 35620 + 500

----

Page 114: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

LISTE DES CARTES HORS-TEXTE

CARTE MORPHOGEOLOGIQUE DES PIEDMONTS DU FLANC OCCIDENTAL DE LA

CDRDILLERE ROYALE / kWPA GEOLOGICO-MORFOLOGICO DE LOS PIE DE

MONTES DEL FLANCO OCCIDENTAL DE LA CORDILLERA REAL

Région NW de La Paz / region NW de La Paz

Région du Lac Titicaca / region de Lago Titicaca

(Ech. / Esc. 1 / 50.0001

Page 115: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

Tabl. l

Tabl. II

Tabl. III

Tabl. IV

Tabl. V

Tabl. VI

Tabl. VII

109

LISTE DES TABLEAUX

Stratigraphie du Plio-quaternaire de la zonede la Paz 21

Corrélations régionales des coupes de référence 44

Cadre stratigraphique général 75

Résultats des analyses d'altération 79

Résultats d'analyses cristallographiques desargiles des moraines 80

Paléosol de Pankora (analyses cristallographiques] 81

Paléosol de Chiar Jokho (analysescristallographiques] 81

LISTE DES PLANCHES HORS-TEXTE

Pl. h. -t, l Carte de localisation des profils et échanti lIons

Pl. h. -t, II Profils nO 1 à nO 6

Pl. h. -t, III Profi Is nO 7 à nO 9

Pl. h. -t, IV Carte de localisation des coupes mentionnées dansle texte

Page 116: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

TABLE DES MATIERES

AVAI\IT- PROPOS

INTRODUCTION GENERALE

But de l'étude

Plan de l'étude 3

PREMIERE PARTIE LE CADRE GEOGRAPHIQUE ET GEOLOGIQUE 5

Chapitre l : Présentation des Andes centrales

l

II

les zones morphostructurales des Andes centrales

les hauts plateaux

7

7

7

III état des connaissances sur le Ouaternaire

historique des travaux effectués sur l'Altiplanobolivien 9

2 travaux dans les pays voisins 10

Chapitre II : Présentation de la région étudiée 13

l : cadre géologique 13

1 : présentation générale d'après la bibliographie 13

les grandes zones géomorphologiqu8s

générali tés

zone 2

zone 4

zone 3

13

16

16

16

17

18

18

19

24

24

24

25

25

26

premières observations

études récentes

Paléozoïque

Mésozoïque

Cénozoïque

Roches ignées

3.1

3.2

1 . 1

1 .2

1 .3

1 .4

quelques nouvelles observations

une coupe de référence: la coupe de La Paz

zone2

3

4

5

2

3

II

Page 117: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

III réseau hydrographique

caractères généraux

26

26

2 relations avec la lithologie et la structuretectonique 28

oEUXIEME PARTIE STRATIGRAPHIE OU PLIo-QUATERNAIRE 29

Chapitre l : Pliocène et Pléistocène ancien

l

II

III

formation La Paz

horizon rubéfié de la coupe de Pampasi

formation Calvario - Purapurani - Kaluyo

30

30

32

33

3 - coupe du Rio Chiar Jokho

II paléosols

paléosol de Pankora

Chapitre II : Quaternaire moyen

l : coupes de référence

coupes des Rios Pampasi et Sorechata

2

2

coupes des Rios Tuni et Condoriri

paléosol de Chiar Jokho

35

35

35

38

40

40

42

1 : interglaciaire Kaluyo - Sorata

synthèse stratigraphique et extension latéraledes formations

glaciation Sorata

interglaciaire Sorata - Choqueyapu

45

45

45

47

48

48

48

48

49

49

les sols

moraines

l'érosion

coulée boueuse

cônes fluviatiles "pre-Sorata"

glacis III

2.1

2.2

3.1

3.2

1 .1

1 .2

3

2

III

Chapitre III : Quaternaire récent 51

l

II

introduction: le paysage à la fin du Quaternairemoyen

vallées connectées à la Cordillère

1 : avancées majeures des glaciers

51

54

54

Page 118: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

II vallées connectées à la Cordillère 54

1 : avancées majeures des glaciers 54

1.1 la coupe du Rio Kaluyo 54

1.2 coupe du Rio Tuni 54

1.3 coupe du Rio San Francisco 57

2 le retrait des glaciers après le dernierpléniglaciaire 57

2.1 : coupe de la "Tranca deI Transi to" , de laroute de Caranavi 60

2.2 60

3 terrasses fluviatiles en aval des valléesglaciaires 63

III vallées non connectées à la Cordillère 65

coupe du Rio Sorechata 65

2 coupe du Rio San Roque [ChiarjahuiraJ 68

3 coupe d'un ravin affluent du Rio Sorechata 70

4 coupe du Rio San Francisco 72

5 interprétation et conclusion 72

IV conclusions de l'étude stratigraphique 73

TROISIEME PARTIE EVOLUTION QUATERNAIRE OU PIEDMONT 76

Chapitre l : Processus majeurs de l'évolution

Chapitre II : Morphogenèse et néotectonique

l

II

III

IV

V

l

II

III

IV

V

VI

dépôts glaciaires

cônes de déjection et terrasses fluviatiles

altération - pédogenèse

pédimentation

le problème des interpétations climatiques

introduction

un site de référence : Allpacoma

relation entre la morphogenèse et les déformationsdu Quaternaire ancien

le glacis III [interglaciaire Kaluyo - SorataJ

relation entre morphogenèse et rejeu tectoniquedu Quaternaire moyen

conclusions

77

77

78

82

83

83

85

85

85

88

91

92

93

Page 119: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

RESUME ET CONCLUSIONS GENERALES 94

l : Stratigraphie 94

Plia-quaternaire ancien 94

2 Pléistocène moyen 95

3 Pléistocène supérieur 96

4 Holocène 97

II Evolution du piedmont 97

BIBLIOGRAPHIE

LISTE DES FIGURES

LISTE DES TABLEAUX

LISTE DES PLANCHES HORS-TEXTE

LISTE DES DATATIONS 14C

LISTE DES CARTES HoRS-TExrE

99

Page 120: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

Superficie de erosion (Pedimento 111. IV )

Superficie de erosión (Pedimento IV)

Superficie de ccumulcclon equivalenteal pedimento IV.

Morrenas terminales

Deposito de Till

Morrenas (Choqueyopu) laterales deformas punteagudqs

Morrenas de formas redondeadas(Sorata) latera les

FlUJOS de. borro Sorata

Fallos o lineamientos

Rios par manentes

Rios intermitentes

Loqo

I~IIc$lI~~I

I~I

[Z]1'»1l:;fo:¡

---,....>-- Dlracclon y buzamieto

Caminos

Minas

REFERENCIAS

0091'6 Poblacion0°'1--'...,\~

1982

TOPOGRAFICAS

GEOMORFOLOGICAS

GEOLOGICAS

HOLOCENO {c=J Terrozos:grovos,orenas,limosy turbos

G.Choqueyopu: morrenos y gravos

~ G. Sorata: rnorrenos y fluJo de borroFesPLEISTOCENO

~ Gravas prs-serete : gravas

~ Formaciones antiguas: Till >gravas

PLIOCENO ~Formacion La Paz: gravas, arenas>li-mos y arcillas

TERCIARIO CCJ No diferenciado: conglomerados y areniscas

CRETACICO ~Grupo Puco: yeso, areniscas colcareas yIimoniticas

PALEOZOICO GJ DevonicoSilurico cucrcüos, esquistos y lutítasOrdOvicico I

C2J R. igneo sobvoíconíco ,nodocitc, docita

~ Gronitos: biotitico , muscobitico

Region N W de La Paz

Por: J. ARGOLLO BAUTISTA

MAPA GEOLOGICO-MORFOLOGICODE I...OS PIE DE MONTES DEL FLANCO OCCIDENTAL DE LA

CORDILLERA REAL

PAZ

o

o

oo

/'

HOJAS ADYACENTES

o

e Circo

8190

~ 10, - 30 disecciónm. de

~ 30 - 60 m

'Lv"-' ISO - 100 m "

~ > 100 m

8195

Page 121: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

cuorcrtos, escuetos t luntns

Superficie de erosion (Pedimento 111, IV )

Morrenas (Cboqueycpu) latera les deformas punteagudas

Morrenas de formas redondeadas( Sorata) latera les

Flujos de barro Sorata

Fallas o lineamrentos

Morrenas terminales

Direccion y buzornieto

Superficie de erosion (Pedimento IV)

Superficie de ccurnulocíon equivalenteaI pedimento IV

Granitos' biotitico., muscobitico

R.Ignea subvolcanica,nodacita ,daci la

DevónicoSrlurtcoOrdovicico

No diferenciado. conglomerados y areniscas

Grupo Puco: yeso, areniscas calcareas ynmonmccs

3000

Minas

Poblacian

I~I

I~I

I~~I

1:nr0s91[Z]l'ull:dto:1

I;.; ~ ~ I ,Deposito de Till

~ G. Sorata: morrencs y ftujo de barro~

EJ Gravas' pre-Sorata : gravas

~ , Formaciones antiguas: Till ,gravas

Farmacion La Paz. gravas, arenas ,li­mos y arcillas

---

::::... :>-- Rios intermitentes

{c=J Terrazas.gravas,arenas,limos y turbas

G.Chaqueyapu: morrenas y gravas

~ Caminos

é7 Lago

~ Rlos permanentes

GEOMORFOLOG ICAS

TOPOGRAFICAS

1982

Escala 1'50.000rooo 2000

I

GEOLOGICAS

REFERENCIAS

PLEISTOCENO

TERCIARIO

PLIOCENO

CRETACICO

HOLOCENO

PALEOZOICO

Region de lago Titrcaca

,.1

Por J. ARGOLLO BAUHSTA

e Circo

~ 10 - 30 m. de disección

o \'iJ

~\\5

30 .. 60 m

~ 60 .. 100 m

~ > leo m

MAPA GEOLOGICO-MORFOLOGICO

(- /'/-

DE LOS PIE DE MONTES DEL FLANCO OCCIDENTAL DE LACORDILLERA REAL

0\0

//~~// \fó~.

\

/

.. 0').'iJfó'O \

\

030

\)\l\~../' /~.~/

// ~ .

'/~".'. 00 \//' .

. . .. - . .

5945 11

5944 I

5945 I

..

Page 122: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

il//il-

PLANCHE h.-t. l

CARTE DElOCALISATIDN

DES PROFILS ET ECHANTILLONS

Echelle: 1 : 100.000

8.185

•...

5 0

Page 123: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

1

PLANCHE h.-t. II

Rio SorechotoEchelle HI: 25.000

V. 1: 5.000Rio Pompas;

Profil n° 1 Profi l nO 3

4200.L---------------------------..,.---------------

4 I------::,.;!~---' ......pIV

FA ., :'''', FA'

Rio Sorechoto

1 GIV

/ ~.m

----_ .........;-

4

FA

Rio Pcrnpas;

FA

4300 Profil nO 2Profil nO 4

Odo. Cho'copolco

IV.. ,,~

Basse terrasse: gravats, limonsTerrasse Sorechata II: gravats, tourbesTerrasse Sorechata 1: gravats,'tourbesCoulée de boue Sorata: tillMoraine Sorata: tillGravats pre-SorataFormations anciennes: gravats, tillFormation Calvario: gravats, tillHorizon rubéfiéFormation La Paz:gravats,limons,argilesTertiaire: conglomérats, grèsCrétacéDévonien: lutites

Rio Pomposi

G IV Glacis IVG III Glacis III

GIll

-~

'-::~.~e~~,<x=-~=---!~_~~_~-F=-~~~_-;"'~"-:-;.----:c;::----:-ù-:-----'~ . FA

TH

THS IIS lFBSMSGPS:FAFChl'FLPTKD

FA

FA

FBS__ -

:.ï:-<GPs· .

FA

,"'-"

~":!,,--:--:--$-:----_-:;.::_?~...<\:'\\ \~~~\___...-- \ '\ 0 " '\ \ 5 GIV

- \ \. \ -, -,..~:~:~~:~:<>~~:=_:'.

411U-L-----j------------ _

4200

_''{ _

Rio Kokoto

FBS

GPs..- ----~-~-~_:._'!.:.=--

FBS

FA

Rio Huilaque Kokoto

Profi l nO 5

Gill",. - - - --------------------

...' ......:v-,

" ... ::.. .... ." .

............~.....

K

4100...1-----------------------------

4000

Profil nO 6

4100

3950-L---------------------------C....------------..,.-

4200

Page 124: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

PLANCHE h.-t. III

Rio Condoriri. Rio Tuni

Profil nO 7

Echelle H. 1:25000V. 1: 5.000

4.100 -

MS'-~_:_ G.!'!._

FA ': FA.

Rio Condoriri

~'a Q'", -_ MS, 0

F.A. ',..... - a.........- 0 M$----:

...... _-- --_......... -:" .

F'A.

Profil nO 8/ GD!

Rio Tuni

FA

4 - •

GD[

f.A.

4.200

4.180

4.160

4.'40

t:~-'------------------------------------------------r----------------------

Profil nO 9

4.100 MCh 1

GPS

GIll!

... - • CI'

3 ----

o

FAGPSMS

Formations anciennes: gravats, tillGravats pre-Sorata: gravatsMoraines Sorata: till

FBSMCh rMCh II

.Ji~'l;

Coulée de boue sori\ta: tillMoraines Choqueyap~ 1: tillMoraines Choqueyavv II: till

THGIIIG IV

Basse terrasse, gravats, limons, tourbeGlacis IIIGlacis IV

---- ..- ._---- --------_._----_._------.._------- ..- ---

Page 125: Evolution du piedmont ouest de la Cordillère Royale

h.-t. IVCARTE DE LOCALISATION DES COUPES

MENTIONNEES DANS LE TEXTE

(les numéros sont ceux des figures)

o,