Mots clés : modelé glaciaire, poli glaciaire, strie glaciaire, cannelure

Polis, stries glaciaires et blocs erratiques à Central Park, New York (USA)

Pierre Thomas

Laboratoire de Géologie de Lyon / ENS Lyon

Abel Guihou

Lamont-Doherty Earth Observatory, NY, USA

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

12/09/2011

Résumé

Géologie glaciaire en ville.


Figure 1. Stries et cannelures glaciaires dans Central Park, New York (USA)

Stries et cannelures glaciaires dans Central Park, New York (USA)

Au fond, des gratte-ciels de Manhattan. Les cannelures glaciaires correspondent à des « sillons » de largeur décimétrique à métrique, et de longueur pluri-métrique ; elles donnent à la roche une allure de « méga tôle ondulée ». Les stries correspondent à des micro-sillons de largeur centimétrique et de longueur décimétrique. Cannelures et stries affectant le poli glaciaire correspondent à un polissage et à des « rayures » occasionnés il y a environ 20 000 ans par le passage des glaciers et des cailloux qu'ils contenaient. Ces stries ont une orientation N135 (NO-SE) ; la calotte glaciaire s'écoulait du Canada en direction de l'océan, vers le SE.


Figure 2. Poli glaciaire avec stries et cannelures, Central Park, New York (USA)

Poli glaciaire avec stries et cannelures, Central Park, New York (USA)

Gros plan sur la partie centrale de la photographie précédente.


C'est le retour des vacances, et certains d'entre nous ont ciblé leurs visites estivales sur villes et monuments, sites a priori peu favorables à la découverte de curiosités géologiques. Parfois, il n'en est rien, et un centre ville peut réserver bien des surprises. En atteste ce qu'on peut découvrir au hasard d'une promenade à Central Park, au centre de Manhattan, à New York (USA) : de nombreux exemples de morphologie glaciaire (polis, cannelures, stries, blocs erratiques…), et aussi de beaux affleurements de roches tectonisées et métamorphisées. La morphologie glaciaire date du dernier maximum glaciaire (le Wurm), qui a culminé il y a 18 000 ans. Le métamorphisme et la tectonique datent de l'orogénèse taconienne (ou taconique). Ces événements tectono-métamorphiques, âgés de 450 à 470 Ma, sont dus à la collision d'un micro-bloc avec le continent Laurentia. Ces événements taconiens furent suivis 50 Ma plus tard par la collision à l'origine de l'orogénèse « calédonienne », entre la Laurentia agrandie de son petit bloc et le continent « Baltica ».

Figure 3. Poli glaciaire et roches plissées, Central Park, New York (USA)

Poli glaciaire et roches plissées, Central Park, New York (USA)

Vue éloignée de l'affleurement précédent.

On voit très bien le poli glaciaire qui a lissé le fond de la mini-vallée au centre du rocher. Sur les flancs, on devine des plis.


Figure 4. Détail sur stries et cannelures glaciaires, Central Park, New York (USA)

Détail sur stries et cannelures glaciaires, Central Park, New York (USA)

Toujours le même affleurement, ici, le flanc Nord.


Figure 5. Le sommet de l'affleurement à plis et figures glaciaires, Central Park, New York (USA)

Le sommet de l'affleurement à plis et figures glaciaires, Central Park, New York (USA)

On devine des stries glaciaires et des plis. Au fond, des gratte-ciels de Manhattan.


 

Figure 7. Vue Google Earth de l'affleurement illustré dans les figures précédentes, avec (approximativement) la même orientation de prise de vue que dans la figure 1, Central Park, New York (USA)

Vue Google Earth de l'affleurement illustré dans les figures précédentes, avec (approximativement) la même orientation de prise de vue que dans la figure 1, Central Park, New York (USA)

Grâce à la haute résolution des images Google Earth dans l'agglomération de New York, on arrive à discerner les cannelures glaciaires orientées NO-SE. Grâce à l'application « Bâtiment 3D », on peut faire figurer en relief les buildings sur les images Google Earth. On peut même y reconnaître ceux des figures 1 et 5.


Figure 8. Vue d'ensemble d'un bloc erratique, Central Park, New York (USA)

Vue d'ensemble d'un bloc erratique, Central Park, New York (USA)

Ce bloc a été déposé par la calotte glaciaire lors de son retrait sur une surface de micaschistes précédemment polie par le passage de la glace.


Figure 9. Vue rapprochée d'un bloc erratique, Central Park, New York (USA)

Vue rapprochée d'un bloc erratique, Central Park, New York (USA)

Ce bloc a été déposé par la calotte glaciaire lors de son retrait sur une surface de micaschistes précédemment polie par le passage de la glace.


Figure 10. Un bloc erratique, Central Park, New York (USA)

Un bloc erratique, Central Park, New York (USA)

Ce bloc a été déposé par la calotte glaciaire lors de son retrait.


 

Figure 11. Localisation sur vue Google Earth des affleurements illustrés dans les figures précédentes, Sud de Central Park, Manhattan, New York (USA)

Localisation sur vue Google Earth des affleurements illustrés dans les figures précédentes, Sud de Central Park, Manhattan, New York (USA)

Poli glaciaire des figures 1 à 6 (en jaune), blocs erratiques (approximativement) des figures 8, 9 et 10 (en rouge). La principale curiosité géologique de New York a également été figurée (en vert) : le Musée Américain d'Histoire Naturelle, qui vaut vraiment une visite.


Figure 12. Reconstitution climatique du globe lors du dernier maximum glaciaire il y a 18 000 ans

Reconstitution climatique du globe lors du dernier maximum glaciaire il y a 18 000 ans

New York (astérisque rouge) était localisé au sud de l'immense calotte nord-américaine. On peut noter que cette calotte nord-américaine était plus grande et descendait beaucoup plus au sud que la calotte scandinavo-sibérienne (New York est à la latitude de Naples, cf pointillé rouge). Il n'y avait pas de calotte glaciaire « de plaine » en Europe aux latitudes équivalentes à celles du nord des USA. En France, on ne peut voir des polis glaciaires et des blocs erratiques qu'en montagne et à leur voisinage (cf. Stries glaciaires, Vallée de Vicdessos (Ariège) et Le Gros Caillou de la Croix-Rousse (Lyon)).


Figure 13. Image aérienne d'un secteur de la périphérie de la calotte glaciaire groenlandaise

Image aérienne d'un secteur de la périphérie de la calotte glaciaire groenlandaise

Les paysages new-yorkais devaient ressembler à cela vers -17 500, au début du retrait glaciaire post-Wurm. On note la couleur bleue intense des lacs non alimentés par les torrents glaciaires. Ces derniers, ainsi que les lacs dans lesquels ils se jettent ont au contraire une teinte blanc laiteux. Cette teinte est due à la suspension dans l'eau d'une poudre ultra-fine, issue de l'abrasion de la roche par le mouvement du glacier. Cette poudre est appelée « farine glaciaire, et l'eau blanchâtre qui la contient en suspension est appelée « lait des glaciers ».


Figure 14. Image aérienne d'un secteur de la périphérie de la calotte glaciaire groenlandaise

Image aérienne d'un secteur de la périphérie de la calotte glaciaire groenlandaise

Les paysages new-yorkais devaient ressembler à cela vers -17  00, au début du retrait glaciaire post-Wurm. On note la couleur bleue intense des lacs non alimentés par les torrents glaciaires. Ces derniers, ainsi que les lacs dans lesquels ils se jettent ont au contraire une teinte blanc laiteux. Cette teinte est due à la suspension dans l'eau d'une poudre ultra-fine, issue de l'abrasion de la roche par le mouvement du glacier. Cette poudre est appelée « farine glaciaire, et l'eau blanchâtre qui la contient en suspension est appelée « lait des glaciers ».


Figure 15. image aérienne détaillée d'un secteur de la périphérie de la calotte glaciaire groenlandaise, avec sa moraine frontale et le glacier légèrement en arrière à cause du retrait actuel des glaciers groenlandais

image aérienne détaillée d'un secteur de la périphérie de la calotte glaciaire groenlandaise, avec sa moraine frontale et le glacier légèrement en arrière à cause du retrait actuel des glaciers groenlandais

Les paysages new-yorkais devaient ressembler à cela vers -17 500 ans, au début du retrait glaciaire post-Wurm. On note que l'espace plat compris entre la moraine et le glacier (en bas à droite) contient plusieurs gros blocs, des futurs blocs erratiques si le retrait de la calotte groenlandaise se poursuit.


 
Mots clés : modelé glaciaire, poli glaciaire, strie glaciaire, cannelure