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Wilfrid Kilian

L’époque de W. Kilian et la première révolution des Sciences de la Terre

Wilfrid Kilian succède à Charles Lory en 1899.

Wilfrid Kilian (1862-1925) était d’origine alsacienne mais c’est à Paris qu’il termina sa licence sous la direction d’Ed. Hébert dont il devint le préparateur (l’assistant), puis le chef de travaux pratiques, en préparant une thèse de doctorat sur la montagne de Lure, près Sisteron, sous sa direction. Dans ce travail il s’affirme comme stratigraphe et paléontologiste et établit une échelle biostratigraphique précise pour le Jurassique terminal ­ Crétacé inférieur subalpin, susceptible d’être étendue à l’ensemble des chaînes subalpines méridionales. C’est donc tout naturellement à lui que l’on pensa en 1899 pour la succession de Ch. Lory qui ne laissait, comme on l’a dit, aucun disciple sur place.

Avec l’arrivée de W. Kilian à Grenoble, commence une nouvelle période de l’histoire de la géologie alpine, qui est d’abord celle de la stratigraphie triomphante, une nécessité absolue en vue de l’exploration systématique de la chaîne et de sa cartographie. Les doutes sur la méthode sont dépassés, la terminologie trop lithologique des formations fait place à une nomenclature stratigraphique plus rigoureuse. L’analyse peut ainsi progresser.
Dès son arrivée, Kilian l’entreprend en se chargeant personnellement des chaînes subalpines dauphinoises et de la 2e zone de Ch. Lory, c’est-à-dire le front des zones internes entre Moûtiers et la haute Ubaye, tandis que son ami, Emile Haug, alsacien comme lui, qu’il avait connu à Strasbourg et Paris mais qui était resté à Paris, se charge des chaînes subalpines entre Gap et Digne. Divers collaborateurs interviennent aussi : Victor Paquier pour le Diois, Pierre Lory (fils de Charles) pour le Dévoluy, Joseph Révil pour la Savoie, dont il deviendra le meilleur connaisseur bien que simple amateur (il était pharmacien à Chambéry), Charles Jacob et Paul Fallot, tous deux préparateurs un certain temps à Grenoble (le second y devint même maître de conférences pendant un an, en 1922, à l’issue de sa thèse, juste avant sa nomination comme professeur à l’Université de Nancy).

Avec le recul du temps, on a parfois tendance à sous-estimer le travail stratigraphique de W. Kilian. Depuis son étude sur la montagne de Lure, W. Kilian savait d’expérience que le problème stratigraphique majeur était celui des datations et du passage latéral entre les faciès à Céphalopodes de la mer alpine et les plates-formes bordières, qu’elles soient à sédimentation carbonatée et épaisse comme celle de l’Urgonien, ou à sédimentation condensée comme celle de l’Albien. Il lui fallut deux décennies pour résoudre le problème en s’appuyant sur une brillante phalange d’élèves (Victor Paquier, Charles Jacob, Paul Fallot) et de collaborateurs divers (Gustave Sayn, Paul Reboul, Joseph Révil). Ce fut d’abord l’intervalle Berriasien – Aptien inférieur auquel reste attaché le nom de Victor Paquier qui, pour la première fois, proposait une double zonation, d’une part pour les calcaires des plates-formes néocomiennes et urgoniennes grâce aux rudistes, et, d’autre part, pour le bassin vocontien, notion qu’il venait de créer, grâce aux associations d’ammonites. Ce fut ensuite l’Albien, avec Charles Jacob, Kilian se réservant l’Aptien inférieur qu’il décrivit dans une magistrale étude restée jusqu’à nos jours d’un étonnant modernisme (W. Kilian et J. Révil, 1915, cf. note infrap. 11).
Il ne faut pas oublier non plus que Kilian a publié, entre 1907 et 1913, sa célèbre Lethaea Geognostica, superbe synthèse du Crétacé inférieur fondée sur une observation minutieuse des coupes et un raisonnement rigoureux. Par sa diffusion en français et en allemand, qui étaient alors les deux langues dominantes de l’Europe continentale, W.Kilian étendit jusqu’en Russie et en Géorgie la renommée de l’école grenobloise. L’outil ainsi forgé atteignit ainsi d’emblée son plus haut niveau puisqu’il fit seulement l’objet de modifications mineures pendant le demi-siècle suivant. Dès lors, les recherches purent s’orienter dans d’autres domaines de la géologie alpine et les travaux purement stratigraphiques furent temporairement délaissés à l’exception notable de l’étude des faunes albiennes à laquelle reste attaché le nom de Maurice Breistroffer dès le début des années 30.

Mais l’époque de W. Kilian ne fut pas seulement marquée par la mise au point de la stratigraphie alpine. Elle est également celle de découvertes ou d’hypothèses géodynamiques sur le comportement de l’écorce terrestre, qui donnèrent un élan nouveau à la recherche dès leur apparition. Les Alpes n’ont généralement pas été le point de départ de ces découvertes ou de ces grandes théories, probablement en raison de leur trop grande complexité, mais c’est toujours sur elles que les idées nouvelles ont été immédiatement testées.
Kilian va en connaître trois qui se succèdent dans l’espace de deux décennies : la découverte des nappes de charriage, la notion de géosynclinal et la révélation du mobilisme continental qui apportèrent un tel renouveau à la géologie alpine qu’on peut les rassembler sous le nom de  » première révolution des Sciences de la Terre « , la seconde étant celle de la tectonique des plaques, apparue cinquante ans plus tard.

La découverte des nappes de charriage

Elle est due à Marcel Bertrand, en 1884, en Provence. Il l’applique peu après, en Suisse, pour expliquer les Alpes de Glaris (où il n’était jamais allé), en se servant des descriptions d’Albert Heim. En fait, la véritable découverte des nappes alpines se fit en Chablais et est due à Hans Schardt en 1893. Ces découvertes furent pourtant accueillies avec beaucoup de méfiance par Kilian et Haug (il n’est que de lire les discussions M. Bertrand -E. Haug dans les bulletins de la Société géologique de France de l’époque). Elles finirent cependant par être admises et servirent pour interpréter la région de l’Embrunais-Ubaye suivant un schéma qui inspirera les contours de la première feuille de Gap au 80 000e, parue en 1905.
On ne peut pas évoquer cette époque du laboratoire de Grenoble sans citer Pierre Termier qui ne lui appartenait pas puisqu’il était professeur à l’Ecole des Mines de Paris, mais qui était si lié à W. Kilian que l’on ne peut parler de l’un sans l’autre, au moins sur le plan tectonique. S’associant aux travaux de W. Kilian pour la zone briançonnaise, P.Termier décrivit en 1899 la structure des montagnes entre Briançon et Vallouise comme constituée de quatre nappes et découvrit, dans la foulée, que les Schistes lustrés piémontais représentaient eux-mêmes une grande nappe, peut-être la plus importante des Alpes franco-italiennes, nappe qui aurait recouvert une grande partie du Briançonnais et que Kilian, non sans réticence, finit par adopter.

On sait que les idées allochtonistes de P. Termier trouveront leur couronnement hors des Alpes françaises, dans les Alpes orientales où la structure en nappes sera adoptée non sans mal au congrès de Vienne en 1903. Par un phénomène fréquent en géologie, ces explications  » nappistes  » seront ultérieurement discréditées par suite des excès commis dans leur application à trop de structures. Termier lui-même n’échappera pas à ce travers quand il développera son hypothèse de la nappe de Suzette, charriant du matériel subalpin jusque sur le bord du massif Central, et surtout avec sa théorie du  » traîneau écraseur  » : pour lui, toutes les nappes alpines auraient été entraînées par une nappe gigantesque venue du sud mais que l’érosion aurait fait disparaître. Cette nappe n’a jamais existé, au moins sous la forme proposée par Termier.
W. Kilian, au contraire, plus prudent, s’en tenant aux faits d’observation, se contentera à la même époque de décrire les nappes comme des plis allongés, couchés, étirés, mais toujours enracinés. Il tombera même, lui aussi, dans l’excès contraire, en refusant de reconnaître la nappe des Schistes lustrés. Fort heureusement, se critiquant l’un l’autre, Termier et Kilian arriveront finalement à une position moyenne, plus proche des conceptions actuelles.
L’évolution de Kilian sera également liée aux recherches de ses collègues suisses qui, eux aussi, adoptèrent les structures charriées malgré les réticences des deux grands maîtres de la géologie suisse, Arnold Escher et Albert Heim, qui se rallieront à l’opinion générale, bientôt suivis par Rudolf Staub, auteur, comme A. Heim, d’une grande synthèse des Alpes suisses, malheureusement mal connue de la plupart des géologues français parce que entièrement publiée en allemand.

Ainsi, partout, l’apparent chaos alpin devenait-il intelligible et c’est dans ce nouveau cadre d’interprétation que W. Kilian assura à Grenoble la coordination générale de l’exploration des Alpes françaises, aidé de P. Termier (qui prit en charge les massifs cristallins externes, une bonne partie du Briançonnais et la Vanoise) et de M. Bertrand qui travailla du Mont Cenis au Petit-Saint-Bernard en ignorant, curieusement, la nappe des Schistes lustrés.

La notion de géosynclinal

On sait qu’elle a pris naissance vers 1850 dans les Appalaches mais elle ne connut son succès dans les Alpes qu’à la suite du célèbre mémoire d’E. Haug paru en 1900. Il apportait une explication satisfaisante (mais fausse comme on le sait maintenant) à l’énorme masse des Schistes lustrés piémontais formant l’axe apparent de la chaîne et dont les caractères sédimentologiques étaient ceux de sédiments  » bathyaux « , condition indispensable pour être alors considérés comme géosynclinaux.

Ces schistes avaient été reconnus comme mésozoïques puisque leur base venait d’être datée du Lias à la suite des découvertes paléontologiques du géologue italien S. Franchi en 1898 et 1902. S. Franchi avait également démontré que les  » roches vertes  » associées aux Schistes lustrés étaient d’anciennes roches éruptives basiques ayant subi le même métamorphisme  » géosynclinal  » que les sédiments encaissants (alors que P. Termier les pensait nées de la fusion locale de ces sédiments, au moment du plissement alpin, sous l’effet d’agents minéralisateurs d’origine profonde, ses  » colonnes filtrantes « ).

E. Haug pensa donc que les Schistes lustrés représentaient le remplissage d’un vaste géosynclinal (dit  » piémontais « ), séparé de la zone externe dauphinoise par le  » géanticlinal briançonnais « , puis, dans le nord des Alpes, par le  » géosynclinal valaisan  » qu’il suivait de la Tarentaise aux Grisons (et dans lequel il voyait la zone d’origine des nappes préalpines).
Le métamorphisme des formations jalonnant le fond de ces géosynclinaux trouvait aussi une explication logique par le poids des sédiments sus-jacents, très épais par définition, épaisseur qui entraînait l’augmentation de pression et de température nécessaire à la recristallisation. Ainsi naissait la théorie du  » métamorphisme géosynclinal  » qui devait régner longtemps et à laquelle les géologues grenoblois adhérèrent sans réticence. La logique de ces explications fit que les Alpes devinrent le modèle des chaînes géosynclinales jusque vers le milieu du 20e siècle.

Une étape importante de la géologie alpine en général, conséquence de la découverte des nappes et de la théorie géosynclinale, est la publication entre 1908 et 1911 des travaux du géologue suisse Emile Argand, de l’université de Neuchâtel, qui représentent une synthèse des données de l’époque sur les Alpes internes suisses (dites  » penniques « ), si remarquable qu’elle est toujours valable dans ses grandes lignes et son vocabulaire. Si le schéma argandien révolutionna la géologie suisse, il eut moins de résonance dans le milieu alpin grenoblois pour la simple raison que Kilian s’intéressait peu aux massifs cristallins internes franco-italiens et restait méfiant vis-à-vis des grandes extrapolations. La controverse qui s’éleva, de 1910 à 1929, entre E. Argand et le géologue italien S.Franchi, partisan de l’autochtonie de ces massifs, l’incitait aussi à la prudence. Enfin, sur certains points, Kilian était même en désaccord avec le schéma argandien.

L’  » éventail briançonnais « , par exemple, qu’Argand expliquait, dans le socle de la chaîne, par l’encapuchonnement de la nappe du Mont Rose dans celle du Grand St Bernard, était interprété par Kilian comme l’effet d’une  » poussée au vide  » exercée par l’effondrement de la plaine du Pô. De même, les  » cordillères en marche  » d’Argand, c’est-à-dire des fronts de nappes embryonnaires se déplaçant dans le fond du géosynclinal au fur et à mesure que celui-ci se rétrécissait, avec leur cortège de séries bréchiques et réduites, passaient mal à Grenoble où Kilian pensait plutôt, avec raison, à des oscillations verticales, positives, de blocs accidentant le fond du géosynclinal alpin. Enfin, et surtout, Kilian et Haug faisaient sortir les Préalpes de leur zone de l’Embrunais, une fois de plus avec raison, tandis qu’Argand y voyait « un morceau d’Afrique charrié sur l’Europe « , une proposition qui faisait allusion à la théorie wegenérienne dont nous parlerons plus loin.

En revanche, certains termes argandiens, comme celui de  » cordillère  » (relief sous-marin mobile, jalonné de sédiments particuliers, minces et bréchiques), passeront dans le vocabulaire courant des géologues grenoblois mais il faudra, pour cela, attendre l’époque de Maurice Gignoux.

La théorie de la dérive des continents

Etablie par A.Wegener en 1915, sur des arguments non alpins, c’est dans les Alpes qu’elle trouva un de ses plus brillants défenseurs dans la personne d’Emile Argand, professeur à Neuchâtel, qui proposa que cette chaîne résulterait de la collision des continents africain et européen au terme de la migration du premier vers le nord. Pincé entre les deux mâchoires de cet étau, le contenu du géosynclinal alpin (y compris le matériel métamorphisé) en aurait jailli en nappes souples, globalement déversées vers le nord, suivant le schéma évoqué précédemment.
Cette théorie aurait dû avoir beaucoup de succès car elle expliquait comment se ferme un géosynclinal, ce qu’on ne trouvait pas chez E. Haug. Elle expliquait aussi que la fermeture soit précédée de plis précoces, les fameuses  » cordillères  » d’Argand. Or, dans le milieu alpin, que ce soit en Suisse ou à Grenoble, cette brillante théorie n’eut guère d’échos, y compris chez Termier et à plus forte raison chez Kilian qui refusait les hypothèses trop aventureuses, préférant s’en tenir aux strictes données de terrain. Les nappes étaient admises, mais l’on ne se posait guère de questions sur les raisons du mécanisme à l’origine du raccourcissement.

Si l’on néglige les grandes interprétations argandiennes puisqu’elles n’eurent pas l’effet qu’on pouvait en attendre, il est clair qu’au stade où en étaient arrivées alors les théories explicatives de cette première révolution des Sciences de la Terre, il ne manquait plus qu’une chose pour aller plus loin, que ni Kilian ni Termier ne surent dégager, à savoir dérouler les nappes et remettre à leur place primitive, sous la mer, les bassins ou les seuils sous-marins réglant le dépôt des sédiments. Termier l’avouait lui-même en écrivant cette phrase significative :  » Essayez de vous représenter la région alpine à une époque quelconque des temps secondaires ou tertiaires. Vous verrez que c’est impossible et, en fait, on ne l’a pas tenté pour les Alpes « . M. Gignoux le tentera avec succès quelques années plus tard.
W. Kilian, quant à lui, ne dépassa pas les limites d’une extrapolation raisonnable des données de terrain mais sut tout de même donner de la chaîne une vision structurale assez complète. En même temps il accomplissait une oeuvre cartographique considérable : la plupart des feuilles alpines au 80 000e furent alors dessinées par lui ou sous sa direction.

Ce développement sur les différentes facettes de la première révolution des Sciences de la Terre a occulté un fait important, purement matériel, de l’histoire de la géologie alpine grenobloise. Il s’agit en effet des locaux. Car les mansardes du palais de l’Université qu’avaient connues Ch.Lory et que connaissait maintenant W. Kilian, ne suffisaient plus aux géologues. Un nouveau local leur fut attribué en 1908 dans l’ancien évêché de Grenoble, à l’angle de la place Notre-Dame et de la rue Très-Cloîtres, évêché que la loi de 1905 venait de rendre à la collectivité. Ce bâtiment historique datait, pour ses fondements et quelques murs, des 12e et 13e siècles et avait été bâti alors sur l’enceinte romaine. Il avait subi par la suite bien des vicissitudes et des transformations, notamment à l’époque du célèbre cardinal Le Camus, sous Louis XIV, puis au 19e siècle. Il représentait une impressionnante suite de salles où les géologues allaient pouvoir s’étaler. Mais si les locaux étaient vastes (au point d’être partagés entre géologues et géographes), ils étaient vétustes et peu adaptés aux exigences d’un laboratoire de géologie, surtout eu égard au poids des collections.
Néanmoins, ces collections, enrichies de nombreux legs de collectionneurs locaux (parfois très riches comme celui d’E. Gevrey, un magistrat qui nettoyait ses fossiles de leur gangue pendant les audiences !) trouvèrent place dans les anciens salons des évêques, tandis que la salle de cours occupait leur grande salle à manger et la bibliothèque l’ancienne chapelle. Seul le bureau des évêques gardait sa vocation en devenant celui de W. Kilian. Le charme de ce vieil hôtel aristocratique, avec ses parquets marquetés, son magnifique escalier orné d’une superbe rampe en fer, forgée par les Chartreux et classée monument historique, ses hautes fenêtres donnant sur un petit jardin et une cour pavée, faisait oublier les gouttières de la toiture et les inégalités du chauffage mal adapté à la hauteur des plafonds.
Après le départ des géologues en 1961, les locaux abritèrent les géophysiciens-glaciologues, puis furent abandonnés et en partie détruits par un incendie. Restaurés en 1996-1998, mais amputés d’un bon tiers, ils participent aujourd’hui à l’extension du musée Dauphinois sous le nom de musée de l’Ancien Evêché.

La connaissance de la géologie alpine qu’avait acquise W. Kilian lui fit jouer aussi un certain rôle comme expert dans les ouvrages de Génie civil qui se multiplièrent avec l’essor de la Houille blanche. C’est à lui que l’on doit les premières études sur les projets des barrages de Génissiat et de Serre Ponçon, ainsi que du tunnel du mont Blanc (1907). Cette orientation vers la Géologie appliquée représente une autre spécificité grenobloise, évidemment dictée par le relief et la morphologie glaciaire, spécialité qui ira en s’affirmant avec ses successeurs.
W. Kilian fut également un pionnier en sismologie puisqu’il fit construire le premier sismographe de Grenoble qui fonctionna de 1892 à 1909. Enfin c’est sous sa direction que débuta en 1890 la publication des  » Travaux du Laboratoire de Géologie de l’Université de Grenoble « , toujours actuels (mais sous le nom de  » Géologie alpine « ), avec un tome annuel.

Une carrière aussi remplie lui valut le prix Fontannes (1893) et le prix Gaudry (1921) de la Société géologique de France, ce dernier représentant, comme on le sait, la plus haute distinction dont elle disposait. L’Académie des Sciences lui décerna le prix Delesse avant de l’accueillir comme membre en 1919. Mais, comme son prédécesseur, Kilian ne devait pas jouir d’une retraite pourtant bien méritée car il mourut en pleine activité, à 63 ans, le 30 septembre 1925.

Ch. Lory, W. Kilian et P. Termier apparaissent ainsi comme les pionniers de la géologie alpine et c’est bien ce que l’Université et la Ville de Grenoble voulurent souligner, lors des fêtes du 8e centenaire de l’Université de Grenoble, en leur édifiant un monument au fort de la Bastille en 1938, face à cet incomparable panorama montagneux qu’ils avaient contribué à rendre intelligible.

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