Structure géologique du fond du Malo et Veliko Jezero, sur l'île de Mljet

(Avec 16 figures)

Authors

  • Ante VULETIĆ

Abstract

      Ce travail comporte une analyse géologique du Veliko et du Malo jezero, sur l'île de Mljet.

      Ces lacs sont située dans une vallée karstique immergée de calcaire crayeux supérieur, à l'extrêmité nord-ouest de l'île de Mljet.

      La superficie du Malo jezero est de 241.320 m2, son volume de 3348964 m3, sa ligne côtière mesure 2600 m de longueur; sa profondeur maxima est de 29,40 m. La superficie du Veliko jezero est de 1 450 000 m2; son volume de 36729720 m3; sa ligne côtière mesure 9240; sa profon­deur maxima est de 46 m.

     Les deux lacs communiquent entre eux par un chenal large de 2,5 m et profond, de 0,20 m. Le Veliko jezero est relié à la baie de Soline par un chenal large de 4,5 m et profond de 0,60 m. La baie de Soline est par la baie de Gonoturska en communication avec la pleine mer. Des sources d'eau douce, à faible débit, les eaux de pluies rassemblées sur une aire de drainage assez vaste atténuent la salure des eaux de ce lac, surtout dans les couches de surface.

      L’aération insuffisante de la nappe d'eau profonde, dans le Malo jezero, est à l'origine da la forte proportion d'H2S qu’elle renferme (au-dessous de l'isobathe de 19 m), La limite supérieure du niveau de la nappe d'eau contenant de l'H2S descend à certaines époques de l'année jusqu’a 24,5 m. Les eaux du Veliko jezero, sont, actuellement, aérées jusqu’au fond, sauf à certaines époques de l’année où le défaut d'oxygène se fait sentir dans la couche de sédiment en contact direct avec la nappe d’eau.

      Afin de procéder a une analyse des sédiments, 91 échantillons de fond ont été récoltés au ramasseur de fonds Petersen et, 14, au moyen du tube Ekman. On a procédé à la classification des grains inférieurs à 2 mm en 4 fractions par la méthode de sédimentation.

                       Ière  fraction                            <0,01   mm

                       IIe    fraction                     0,01 - 0,05    »

                      IIIe    fraction                     0,05 - 0,1      »

                      IVe    fraction                        0,1 -  2       »

      Chaque type de sédiment a été déterminé d'après les proportions réciproques de chaque fraction qu'il renferme. Quant à la texture des couches supérieures des sédiments du Malo jezero, elle est du genre sable, sur plus de 50% de la surface totale du fond. Ce sable est pour la plupart d’origine zoogène, et il est réparti jusqu'à une profondeur de 17 m, justement un peu au-dessus de la limite supérieure du niveau de la nappe d'eau empoisonnée d'H2S. dans les régions plus profondes du lac, nous ne trouvons pas de sable par suite de l’absence totale de toute faune benthonique, et de courants susceptibles de l'avoir transporté jusque là.

      Au-dessous de l'isobathe de 17 m, sont représentés des types de sédiments dans lesquels prédominent les grains volumineux.

      La morphologie du fond du Veliko jezero a conditionné une tout autre répartition des sédiments du fond, par rapport à leur texture.

      La répartition des types de dépôts sur le fond du Veliko jezero est soumise à l'action des principaux facteurs de sédimentation: distance de la côte, profondeurs, circulation, angle de pente. Les parties les plus élevées de la butte sous-marine sont dénuées de dépôts.

    Dans les couches supérieures des sédiments des deux lacs, le calcaire naturel supérieur domine. La teneur moyenne en CaCO3 des sédiments supérieurs du Malo jezero est de 82,88%. Cette valeur a été obtenue en se basant sur la carte de la composition mécanique des fonds et le taux en CaCO3 pour chaqque type respectif de sédiment. La teneur en CaCO3, dans les couches supérieures des sédiments du Malo jezero diminue à mesure que la profondeur augmente et que la côte est plus éloignée. Cette régularité est due à l'existence d'une couche d’eau profonde chargée d’H2S, dans la partie centrale du bassin sous-marin. Le carbonate de chaux, dans les couches supérieures des sédiments du Malo jezero tire son origine des coquilles calcaires de coquillages, de Gastropodes, d’Ostracodes et de leurs débris, et aussi de la vase d’aragonite (drewite). Les sédiments supérieurs du Veliko jezero sont notablement plus pauvres en CaCO3. La cause de cette différence de taux est due au fait que les fonds du Veliko jezero sont sensiblament plus riches en détritus d'origine végétale provenant surtout d'algues et de zostères que l’on trouve en maints endroits sur le fond de ce lac, et, on sait que, dans la formation des sédiments, les organismes siliceux ou des fragments de ceux-ci, interviennent largement. D’autre part, actuellement, la drewite ne se dépose plus au fond du Veliko jezero.

      Afin d'avoir une image de la structure verticale des sédiments du fond on en a recueilli, dans les deux lacs, 14 échantillons au moyen de la sonde Ekman; leur analyse a permis de constater que, aujourd'hui, sur le fond du Malo jezero, au-dessous de l'isobathe de 19 m s’édifie la stratifi­cation microzonale des sédiments. Sur 1 mm d'echantillon sec, on peut compter 7 paires de couches, dont les unes plus foncées, alternent avec d’autre plus claires. Les couches plus foncées sont constitutées par du sapropèle, qui est riche en FeS2 et les couches plus claires, tout à fait blanches parfois, par de la vase d’aragonite-drewite. Dans certains horizons on trouve un mince lit de sable de liparite, dérivé par effritement de la liparite transportée a la surface du lac. Cette liparite est originaire des îles volcaniques de la mer Egée.

      La limite supérieure du niveau de la couche d'eau chargée d'H2S a subi, au cours de l’evolution du Malo jezero des déplacements verticaux, phénomène dont l’histoire se traduit dans les boudins de vase ramassés au tube d'Ekman. Dans certains d'entre eux, on remarque une rupture de la stratification microzonale causée par l’abaissement de la limite supérieure de la nappe d’eau contenant de l'H2S, des qu'elle s’élève la stratification microzonale repparait dans les mêmes échantillons.

       Les conditions régissant le régime des gaz dans les eaux du Veliko jezero sont aujourd'hui tout à fait différentes de ce qu’elle sont dans le Malo jezero. Le eaux du Veliko jezero sont autuellement aérées jusqu'au fond.

       Les échantillons ramassés dans le Veliko jezero à la sonde Ekman permettent de distinguer 3 phases quant aux conditions lesquels s'est opérée la sédimentation dans ce lac. La lère phase est caracterissée par l’existence d'une nappe d’eau empoissonnée d'H2S dans le Veliko jezero: C'est l’epoque de formation, dans les parties plus profondes de ce lac, d'une stratification microzonale semblable à celle dont sont aujourd’hui le théâtre les régions plus profondes du Malo jezero. 

      La différence essentielle entre les sédiments à disposition stratifiée microzonale remontant à cette phase, dans le Veliko jezero, et les sédiments microzonalement stratifiés du Malo jezero est la suivante: les minces lits foncés de ces sédiments dans le Veliko jezero doivent, en grande partie, leur couleur à des pigments végétaux. Aussi, les analyses portant sur la recherche de la quantité de chlorophylle contenue dans ces sédiments a-t-elle révélé un taux important de ce pigment. La couleur foncée dans les sédiments à stratification microzonale du Malo jezero est imputable au FeS2 associé à la substance organique. Les couches blanches, dans l'un et l'autre lac sont riches en drewite.

      Les conditions hydrodynamiques, au cours de la lère phase, dans le Veliko jezero, étaient telles que toutes les parties des vastes plateaux sous-marins étaient recouvertes par des dépôts dans lesquels dominait sensiblement la lère fraction granulométrique. Les lits de sable de liparite dans les sédiments de la lère phase nous prouvent, que, à cette époque, une communication de surface reliait ces lacs à la pleine mer par la baie de Soline.

       Les sédiments de la IIe phase se distinguent nettement de ceux de la lère. Cette partie du boudin est, à l’oeil, sensiblement plus claire; elle est aussi plus pauvre en substances organiques et plus riche en drewite qui se présente ici en couches plus épaisses que dans les sédiments de la lère phase. Pendant la période de precipitation des dépôts dans la IIe phase, il y avait aussi dans le Veliko jezero de l’eau chargée de H2S mais dès le début de cette phase, une aération plus intense se produisit et se poursuivit jusqu’à sa fin.

      Le debut de la IIe phase pourrait coincider avec l'approfondissement et l’élargissiment du chenal et avec la construction du moulin situé à l’entrée du Veliko jezero, car la morphologie et la structure de ce chenal décèlent la main de l'homme qui l'aurait probablement aménagé pour les besoins du moulin.

     On est arrivé à cette conclusion en se basant sur l’âge des sédiments (observé sur le boudin le plus long ayant été à notre disposition) et en partant de ce point de vue qu’une paire de couches à stratification microzonale correspondait à une période d'un an.

     Etant donné qu'on a observé dans les sédiments du Malo et du Veliko jezero un mince lit blanc très riche en drewite et épais de 10 mm, et au-dessus, dans tous les échantillons présentant la disposition stratifiée microzonale, à la même distance verticale, 2 couches de sable de liparite, on en a conclus qu’il s’agissait d'une couche blanche, riche en drewite, qui s'était constituée en même temps dans les deux lacs.

      Cette mince couche blanche à servi de point de repère dans le calcul de la période de temps écoulée depuis l'horizon sédimentaire le plus profond (accessible à la sonde), jusqu’a non jours. De cet horizon le plus profond, atteint dans la station 66 du Veliko jezero, jusqu’à nos jour, 3770 ans se sont écoulés. Le processus de sédimentation de la IIe phase s'est poursuivi pen­dant 233 ans, et a débuté vers 1489 envoir. Il y a 233 ans, les eaux du Veliko jezero s’étant aérées totalement, les conditions de formation des plans stratifiés microzonaux ont cessé d’exister. A partir de ce moment jusqu’à l’epoque actuelle, sur le fond du Veliko jezero se déposent des sédiments sur lesquels on n'observe aucune trace de stratification. L’épaisseur de ces sédiments récents, non stratifiés, sur le fond du Veliko jezero, est par endroits, inégale et aussi sur les sédiments anciens stratifiés, qui se sont déposés au cours de la lère et de la IIe phase.

       La vitesse de formation des sédiments à stratification microzonale »couches à répétition« a été presque constante sur toute la région du fond du Veliko jezero, au-dessous de la nappe d’eau chargée d'H2S. Il est d’ailleurs facile de la constater par la distance verticale existant entre les zones marquantes (couches plus épaisses de drewite ou de sable de liparite). La vitesse de formation des sédiments des dépôts récents est de 1,03 mm à 3,17 mm par an.

        Actuellement, tout le fond du Veliko jezero est peuplé par la faune benthonique. La forme cosmopolite caractéristique pour tout le fond du Veliko jezero, ainsi que pour les parties aérées du Malo jezero est la Corbula gibba. La différence essentielle entre le benthos de l'un et de l’autre lac réside dans le fait que le fond du Veliko jezero est, en maints endroits, riche en herbes marines et en algues supérieures, que l'on rencontre rarement dans le Malo jezero.

     Les minces lits de sable de liparite que nous observons dans les dépôts des deux lacs, et qui se sont formés il y a plus de 3700 ans, sont une preuve, que la région du chenal mettant en communication le Veliko jezero et la baie de Soline, ne s'est pas à l’époque historique sensiblement affaissée, car bien qu'ayant été artificiellement approfondi, ce chenal ne mesure encore actuellement que 0,60 m de profondeur.

       De tout cet exposé il ressort que les dépôts sous-marins du Malo jezero apartiennent au type de sédiments »e u x i n s« marquée d’une spécification conditionnée par la morphologic du sol sous-marin du Malo jezero, les propriétés hydrologiques de ses eaux et l’origine des sédiments. Le Veliko jezero a vécu sa phase de formation des sédiments euxins et depuis une période assez courte il se rapproche de plus en plus du type    »d e s  m e r s  à  b a s s e s  e a u x«.

 

Published

15.09.1953

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Articles