Le bassin de la Garonne dans le Midi toulousain

L'avant-pays molassique tertiaire au sud de Toulouse est entamé par de nombreux petits cours d'eau tributaires de l'interfluve Garonne-Ariège ou drainant le bassin de l'Hers Mort. Le paysage se caractérise par des collines douces marquées par des vallons encaissés. A l'ouest, ces coteaux dominent d'une centaine de mètres la vallée de la Garonne qui au droit de Toulouse s'étend sur une largeur de plus de 20 km. Ce talus fait face au système de terrasses en gradin qui rythment le relief en rive gauche du fleuve.

L'étagement des différents dépôts fluviatiles permet de distinguer cinq entités dans le paysage (15, 16, 18, 20). La nomenclature adoptée pour identifier les terrasses est celle utilisée actuellement par les géologues. La chronologie relative indiquée entre parenthèse est celle des anciens auteurs en l'absence de corrélations avec les datations isotopiques :
- la nappe culminante (Ft / "Donau") qui domine la Garonne de plus de 150 m et dont on retrouve des lambeaux à Puyjaudran et dans la forêt de Bouconne ;
- la haute terrasse (Fu / "Günz"), d'une altitude de 90 m par rapport au niveau d'étiage du fleuve, affleure sur le plateau de Rieumes et dans une partie de la forêt de Bouconne ;
- la moyenne terrasse, dite "de 60 m" (Fv / "Mindel"), qui constitue une remarquable unité géomorphologique, est clairement visible au sein du système des terrasses. C'est sur ce type de dépôt alluvial que se situe la plupart des industries acheuléennes du bassin de la Garonne ;
- la basse terrasse (Fw /"Riss") est également bien marquée dans le paysage, surplombant la vallée d'une vingtaine de mètres ;
- la basse plaine (Fx / "Würm") à environ 15 m au-dessus de la Garonne.

Avant-pays et terrasses fluviatiles sont recouverts de formations aux caractères sédimentologiques parfois distincts. Le manteau colluvial de l'Avant-pays molassique (15) est généralement constitué de dépôts limono-argileux fins qui peuvent atteindre plusieurs mètres d'épaisseur au pied des versants. Au sommet, des éléments d'un module plus important (fragments de calcaires et molasses) confèrent une allure plus grossière à ces formations. Des placages lœssiques existent en couverture sur les versants pentus de l'Avant-pays et notamment à Pompertuzat (op. cit. ; 21). L'étude malacologique des vestiges de gastéropodes et la datation 14^C obtenue sur les coquilles de ces fossiles suggèrent que ces lœss se sont déposés au cours du Würm récent (15).

Les dépôts de pente et les apports limoneux, dont les épaisseurs sont très variables, participent également à l'évolution du relief des terrasses fluviatiles 21). Les talus inter-terrasses ont une morphologie dépendant de la roche-substratum sur laquelle reposent les alluvions et de la durée du processus de morphogenèse qui les a affectés. Ainsi, les talus les plus anciens sont nettement moins marqués dans le paysage. Contrairement aux lœss, les limons ont une extension bien plus vaste et recouvrent l'ensemble des vallées et terrasses du bassin de la Garonne. Plusieurs hypothèses s'opposent quant à l'origine de ces sédiments. Pour certains auteurs (16), il s'agirait de formations fluviatiles mises en place en fin de crue, celles-ci appartiendraient au même cycle sédimentaire à l'origine du dépôt des alluvions sur lesquels elles reposent. Pour d'autres (21), ces limons correspondent à un apport éolien ou sont issus du remaniement de l'alluvion sous-jacente selon des processus divers. Ces différentes propositions aboutissent à des datations très différentes des sédiments limoneux : sensiblement du même âge que la terrasse qui les supportent ou contemporains du dernier épisode glaciaire ("Würm"). D'après des observations d'ordre stratigraphique (couverture des seules terrasses Fv-Ft), pédologique (altération spécifique : limons panachés) et archéologique (limons avec pièces taillées éolisées ou surmontés par un horizon de même nature contenant des industries acheuléennes), les partisans d'une mise en place récente des limons admettent que l'on peut retrouver des formations similaires "rissiennes" sur la terrasse moyenne et sur des niveaux plus anciens (op. cit. ; 32).

Si les problèmes de datations absolues des industries découvertes dans les différentes terrasses ou limons demeurent d'actualité, il n'en reste pas moins que l'étude pédologique des graves et notamment l'analyse de leur altération différentielle fournit des données non négligeables qui contribuent, au même titre que les relevés altimétriques, à l'élaboration d'une chronologie relative des dépôts rencontrés. Les résultats obtenus permettent également d'établir des corrélations entre les terrasses des différentes vallées du piémont occidental nord pyrénéen (20). La structure de remblaiement et la composition pétrographique des alluvions des différentes terrasses restent pratiquement identiques : galets, graviers et gravillons en matériaux cristallins pyrénéens dominants sont associés à une matrice sableuse plus ou moins fine et homogène en fonction des niveaux, l'ensemble étant coiffé par une couverture limoneuse d'épaisseur variable (16). La distinction entre les terrasses repose en partie sur une observation de leur pédogenèse spécifique, notamment pour les apports anciens, se traduisant par une altération des roches de plus en plus importante avec le temps (19, 20) :

- la basse plaine (Fx) présente des sols brun lessivés surmontant une formation graveleuse peu altérée ;

- la basse terrasse (Fw) se caractérise généralement par des sols lessivés hydromorphes (16). Le faciès d'altération est plus marqué (argilisation, ferrallitisation, arénisation de la majorité des galets cristallins non exclusivement quartzeux) ;

- la moyenne terrasse (Fv) ne se distingue pas réellement de l'étage inférieur (Fw) quant aux limons de couverture (modèle "lessivé hydromorphe"). C'est le degré d'altération des alluvions caillouteuses qui permet de distinguer nettement les deux dépôts fluviatiles (op. cit.). Dans Fv, les galets portent les stigmates évidents de transformations météoriques post sédimentaires (20). La matrice est ici très franchement argilisée, colmatée et les éléments plus ou moins rubéfiés ;

- la haute terrasse (Fu) et la nappe culminante (Ft) offrent les même types d'altérations que Fv mais celles-ci sont plus prononcées : "les galets de roches éruptives qui donnent des galets à cortex dans la moyenne terrasse sont désormais complètement altérés" (op. cit.). Les cuirassements ferrugineux très marqués dans Fv et Fu semblent moins développés dans Ft.

La géomorphologie du bassin de la Garonne à la latitude de Toulouse apparaît au premier abord relativement simple : le profil dissymétrique de la vallée est défini à l'est par le talus des terrains molassiques surplombant une vaste plaine alluviale dominée à l'ouest par un système de terrasses étagées. Des apports limoneux d'origines diverses (ex : éolien (lœss)) recouvrent ces ensembles sédimentaires. La nécessité d'établir une chronologie des dépôts fluviatiles et des limons de couverture a démontré la complexité des phénomènes d'altération qui les ont affectés. Les référentiels issus d'analyses sédimentologiques sont rares et l'interprétation des résultats obtenus fait l'objet de controverses (18). Les données provenant des gisements d'En Jacca - La Sauvegarde (7, 10) et de Fonsorbes (9) viennent donc alimenter le débat lié à l'interprétation de la moyenne terrasse de la Garonne.

© P. CHALARD 1998 avec la collaboration de M. JARRY.