[THÉORIE] LA MORPHOLOGIE D’UNE RIVIERE

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River Konkamaeno, Enontekio, Finland
L’orpaillage n’est pas une pratique qui se fait au hasard. C’est même tout le contraire. L’orpaillage s’apprend, s’étudie et s’expérimente. Même si des résultats positifs sont fréquents dès la première année de pratique, la maitrise de son milieu et de son environnement ne s’apprend pas en un jour. Toute rivière est différente, même le long de son cours. En réalité quand on apprend à orpailler, on apprend avant tout à le faire sur la rivière où l’on est. Une bonne partie sera à reprendre si vous changez de rivière. Et pour cause, les anciens disaient que chaque rivière à son âme. Entendez par là que chaque rivière a ses propres caractéristiques de dépôts, ses propres règles, qui peuvent varier au fil des kilomètres. L’intérêt de l’orpailleur est de comprendre ses mécanismes de dépôt pour comprendre où se cache l’or. Comme vous pourrez le constater, une rivière est loin d’être aussi facile à appréhender.
Pour commencer, partons sur des choses que nous savons tous. L’or est lourd, très lourd. Pour le déplacer, il lui faut une force suffisamment importante. Cette force, c’est l’eau. Mais l’eau n’est pas uniquement un moyen de transport, c’est aussi une force destructrice. Elle creuse, arrache, concasse sur un facteur temps tout relatif.
Contrairement à ce que notre vue peut nous montrer quand on est au bord de l’eau, tout notre environnement change. Je ne parle pas de changement climatique mais de la structure de nos rivières. La rivière que vous avez aujourd’hui n’avait pas la même forme il y a 50 ans, 100 ans, 2000 ans. L’action de l’eau est la cause de tout cela. L’érosion, le transport, les dépôts se sont toujours produits. Il faut être bien conscient de cela. Aussi, à l’échelle du temps, certains dépôts à l’origine de l’enrichissement en or peuvent avoir été créés il y a plusieurs centaines d’années en plus de l’érosion constante. Tout bouge en période de crues. Tout se construit et se dégrade. C’est ce qu’on appelle le cycle géologique. L’orpailleur ne doit surtout pas prendre ses découvertes comme un état de fait. Il doit comprendre pourquoi il en est ainsi, analyser les mécanismes qui s’opèrent dans nos rivières afin de déterminer les conséquences et impacts des déports.
La sédimentologie :
Comprendre les dépôts, c’est comprendre le fonctionnement de l’écoulement de l’eau. L’eau fluviale a une formidable caractéristique. C’est un agent de transport et plus particulièrement sur les sédiments. L’or tel que nous le connaissons dans nos rivières fait partie intégrante de ces sédiments. Il circule à travers la puissance de l’eau accompagné des autres roches sédimentaires. La seule chose qui va nous permettre de le localiser plus facilement est sa densité. Étudier le processus sédimentaire va nous permettre de comprendre les dépôts. Il est tout aussi important d’étudier les processus de dépôt d’or que celui des autres composés. L’un ne va pas sans l’autre. Le processus de sédimentation rentre dans un cycle géologique. Les roches peuvent être classées en trois grands groupes : les roches ignées ou magmatiques, les roches sédimentaires et les roches métamorphiques. Les roches ignées résultent du refroidissement et de la cristallisation de magmas, issus soit du manteau, soit de la fusion de roches métamorphiques. Les roches métamorphiques résultent de la modification, par l’action de la chaleur et de la pression, de roches ignées ou sédimentaires comme par exemple les pierres précieuses, le quartz et l’or. Comme ces sédiments proviennent de la désagrégation de roches sédimentaires, métamorphiques ou magmatiques, l’ensemble de ces phénomènes constitue un cycle. Le processus sédimentaire fait partie de ce cycle.
Au sein du cycle géologique, le processus sédimentaire se compose de l’altération, l’érosion, le transport, le dépôt et la dia-genèse. Les sédiments détritiques, formés de grains issus de la dégradation de roches préexistantes, transportés et déposés dans un bassin de sédimentation, constituent l’illustration la plus évidente de cette partie du cycle géologique. Dans le cas des sédiments biogènes et chimiques, les résultats de la précipitation organique et/ou chimique sont amenés au bassin sédimentaire sous la forme d’ions solubles. L’or suit le même processus que les autres roches sédimentaires car il fait, lui-même, partie des sédiments.
L’altération :
L’altération est la destruction de roches par désagrégation mécanique et décomposition chimique. L’altération donne naissance à une grande variété de produits: débris rocheux, ions en solution dans les eaux superficielles, et l’or ne déroge pas à la règle. L’érosion correspond à l’enlèvement de ces produits d’altération des zones d’altération active et le transport représente leurs mouvements vers les zones de dépôt. La lithification est le résultat de processus tel que la compaction, la recristallisation, la cimentation. L’altération a pour effet de décomposer une roche en ions solubles et en grains qui vont être rendus mobiles par l’érosion d’une part et constituer un dépôt résiduel d’autre part. Il faut donc comprendre que l’altération est uniquement le processus de fragmentation de la matrice rocheuse. Notre or, lui, se retrouve dans le substrat silicieux que l’on appelle le quartz. C’est un cristal dont la dureté est plus importante que les roches carbonées. Tous les mécanismes d’altérations couplées à des différences de densités entre la roche carbonée et siliceuse amplifient le risque de casse des roches de plus faible densité, libérant ainsi le quartz et l’or.
L’érosion :
L’altération est donc une condition de destruction des roches.. L’érosion est le processus qui conduit à la séparation des roches de son point d’origine. Il existe également plusieurs types d’érosion mais, eux qui nous intéressent sont le ruissellement et l’érosion fluviale. Le ruissellement se manifeste lorsque le sol est gorgé d’eau et/ou qu’un épisode pluvieux. Évidemment la nature du sol joue un rôle favorable lorsque celui-ci est constitué d’argile ou de schiste. L’eau s’infiltre alors par les fissures du sol en les élargissant ; ceci peut provoquer, si la pente est assez raide, un écroulement d’un pan de crête. C’est ainsi que certaines veines de quartz et d’or peuvent se retrouver à la lumière du jour. En milieu naturel, c’est bien dans les zones montagneuses que l’érosion est la plus active. L’érosion par l’eau est renforcée par la pente (torrent) et est un facteur de transport.
Les torrents forment la partie en amont des systèmes fluviatiles, localisés dans des régions fortement pentus. Un torrent comprend trois parties: le bassin de réception, sorte de cirque où se rassemblent les eaux de ruissellement et où dominent les processus d’érosion; le chenal d’écoulement, souvent étroit et à pente forte; le cône de déjection où sont déposés une partie des matériaux mobilisés. Dans cette zone assez turbulente, l’or, si tant est qu’il y en ait, se trouve souvent en forme assez brute, peu roulée et parfois en contact avec son substrat, le quartz. C’est le meilleur endroit pour trouver de véritables pépites.
S’il y a un endroit où chercher en premier lieu c’est au niveau des cônes de déjection.
Plus bas, l’eau des rivières et des fleuves provient d’une part des nappes aquifères dont la surface supérieure correspond au lit des cours d’eau (alimentation permanente) et d’autre part du ruissellement sur les versants (alimentation occasionnelle). Il est donc tout à fait possible que ces eaux soient en contact avec une poche ou veine de quartz aurifère, les entraînants avec eux vers le lit mineur de la rivière.
Le lit mineur, fleuve et rivière : lieu propice au dépôt de sédiments.
Le lit mineur est la zone de convergence des bassins versants du système fluvial. C’est certainement l’endroit propice pour pratiquer l’orpaillage dans d’excellentes conditions. La pente y est plus douce, le canal de transport est bien plus large. Et dans ce nouveau système, il est très important de comprendre comment fonctionne l’écoulement de l’eau. Tout écoulement d’eau possède une certaine énergie. Cette énergie dépend du débit et de la vitesse. La vitesse est elle-même fonction de la pente longitudinale du lit. Une partie de l’énergie du cours d’eau est utilisée par le transport de la charge (sable, galets, or…); une autre partie est consommée par les frottements internes entre les filets d’eau, surtout si le régime est turbulent (crue). On parlera d’énergie brute pour l’énergie totale du cours d’eau et d’énergie nette pour celle qui est utilisée à éroder (=énergie brute – transport de la charge – frottements). On comprend donc par exemple que si l’énergie brute n’est pas suffisante pour le transport et les frottements, le cours d’eau non seulement ne peut éroder, mais dépose une partie de sa charge. Mais lorsque la vitesse de l’eau est suffisante, il faut imaginer que tout les débits rocheux, même les plus petites rentrent en mouvement et sont emportés. Les paillettes d’or qui pourtant sont lourdes peuvent alors se retrouver à quelques centimètres de la surface dans un régime turbulent.
Dans un lit mineur, il est très important de comprendre quelles sont les forces qui impacte le transport de sédiments. Dans cette zone, on distingue des moments de transport lors de la hausse du début par des crues par exemple, et des moments de dépôts et de stagnation des sédiments quand le niveau est au plus bas.
L’eau, agent de transport :
Tout d’abord, quelques définitions :
Il convient, quand on parle de sédiments, d’utiliser les termes adéquats. Les matériaux se distinguent en fonction de leur taille :
· limons : < 0.05 mm
· sables : 0.05 mm – 2 mm
· graviers : 0.2 cm – 1.6 cm
· cailloux : 1.6 cm – 6 cm
· pierres : 6 cm – 25 cm
· blocs : 25 cm – 1 m
· rochers : > 1 m
L’or se situe, dans la plupart des cas, dans la catégorie des sables, voire des graviers pour les plus belles pépites.
Maintenant, la partie que tout le monde adore :
Le débit est le volume d’eau qui traverse une section pendant l’unité de temps (m3.s-1).
Le débit solide (ou charge) est la quantité de matériel qui traverse la section pendant l’unité de temps. Il s’exprime en tonne / jour ou en kg.s-1 (1000 t/j = 1 kg.s-1).
La capacité d’un cours d’eau est la charge solide maximale que peut transporter un cours d’eau en un point donné, par unité de surface et par unité de temps. (En g-1.s-1)
La compétence exprime la possibilité pour un cours d’eau d’entraîner un matériau de poids maximum, compatible avec sa vitesse. La compétence est donc le facteur qui nous intéresse le plus car c’est la compétence d’un courant qui permet d’expliquer le transport des sédiments et donc de l’or. (S’exprime en gramme)
L’énergie développée par un cours d’eau, c’est à dire sa potentialité d’érosion, est donnée par un rapport sans dimension, le nombre de FROUDE (Fr) :
Fr = v.Ѵ(g.h) où v = la vitesse – g = la gravité – h = l’épaisseur de l’écoulement
Si Fr = 1, l’énergie de l’écoulement est minimum et il est alors dit « critique » – Pour Fr < 1, l’écoulement est tranquille (subcritique) et pour Fr > 1, il est rapide (supercritique)
Les paramètres principaux d’un écoulement sont :
– la viscosité : elle est fonction de la quantité de matériaux transportés en suspension et en solution ;
– la vitesse : elle est fonction de la pente et de la viscosité du fluide. Il faut noter que la vitesse n’est pas constante sur une section de cours d’eau : elle est maximale un peu en-dessous de la surface et dans l’axe du cours d’eau et minimale sur le fond et près des berges.
– l’écoulement laminaire : les filets d’eau sont parallèles entre eux, leur vecteur vitesse est identique : la surface de l’eau est lisse. La vitesse moyenne est égale à la vitesse instantanée.
– l’écoulement turbulent : les filets d’eau s’entrecroisent, des tourbillons apparaissent, les vectrices vitesses sont variables en intensité, direction et sens. A un instant t, les particules d’eau ont des vitesses instantanées différentes : la vitesse moyenne de l’écoulement est égale à la somme algébrique des vitesses instantanées. Les variations de la vitesse instantanée en un point conditionne le déplacement d’un objet sur le fond : lorsque la vitesse augmente, l’objet est soulevé et entraîné ; lorsque la vitesse diminue, il tombe et l’objet saute, il tombe et saute (saltation).
– le passage de l’écoulement laminaire à l’écoulement turbulent dépend de la valeur du nombre de REYNOLDS, défini par la formule suivante :
R = k . H.V / µ où h = hauteur de l’eau – V = vitesse moyenne – µ = viscosité
L’écoulement turbulent se déclenche au-delà d’une valeur critique de ce nombre (500 < R < 2000): il est notamment provoqué par la présence d’obstacles (ex : piles de ponts)
Ainsi, un écoulement profond (plusieurs mètres, par exemple) a peu d’action sur le fond ; au contraire, un écoulement très superficiel (quelques décimètres) a une forte action érosive sur le fond qui est trop près de la surface. A vitesse égale en surface, l’action érosive des wadi (lits de rivières généralement asséchées, en milieu aride) est bien plus forte que celle des rivières des pays tempérés.
La capacité et la compétence sont fonction de la et du type d’écoulement :
Les substances insolubles peuvent être transportées par flottaison si leur densité est inférieure à 1, par suspension dans la masse liquide, par roulement, saltation ou glissement au voisinage du fond. Il ne faut pas négliger le transport des substances en solution : dans les cours d’eau de climat tempéré, il peut être plus important que la charge solide (ex : 7 fois plus important sur la Garonne et le Rhône)

l’or se comporte comme un « matériel glissant »
La probabilité d’entraînement d’une particule est fonction de sa taille et de l’énergie du fluide.
Par exemple, un grain de sable de 0,1 mm est érodé et transporté par un courant de vitesse supérieure à 20 cm/s ; il est encore transporté tant que la vitesse se maintient au-dessus de 2 cm/s puis se dépose lorsque la vitesse devient plus faible.
Un courant de 100 cm/s transporte les particules inférieures à 0,005 mm déjà en suspension, érode et transporte celles comprises entre 0,005 et 10 mm et laisse déposer celles supérieures à 10 mm.
Tout ceci n’est qu’une explication générale. Il faut y ajouter une nouvelle donnée. Vous vous rappelez de la densité de l’or ? Elle est lourde, très lourde. Les phénomènes de saltation et de glissement de l’or n’auront pas le même impact que les autres sédiments, qui eux sont plus légers. De plus, bien que l’eau soit le moteur de tous ces mouvements de sédiments et de graviers, le mouvement des matériaux entre eux permet aussi le mouvement.
NB : Prenons le temps de nous poser les bonnes questions. La fin de l’hiver et le début du printemps est synonyme de précipitations et de fonte des glaces. Vu que 1 + 1 = 2, la résultante est une forte probabilité de crue. Une crue est juste une forte montée des eaux, plus importante qu’à l’accoutumée. Lors de ces montées des eaux, on observe en premier lieu cette couleur marron que prend l’eau. Attention, ce n’est pas parce que l’eau se colore que l’or bouge. Cette couleur marron veut simplement dire que les sédiments argileux se retrouvent en suspension. Or, l’argile est une matière très fine et légère, pas l’or. On pourrait donc se dire que si l’argile est en suspension, soit à un débit limite de l’eau, l’or bougera si le débit double. Bien sur ce n’est qu’une approximation mais je vous laisse à vos calculettes.
Les rivières : une morphologie en équilibre instable
Les rivières augmentent leur débit lorsqu’elles se déplacent en aval. Ceci à son tour crée un canal plus large et plus profond et dans les efforts de la rivière pour équilibrer son énergie, la rivière devient plus sinueuse et les méandres se développent. Par intermittence, le débit de la rivière dépassera la capacité du chenal et la rivière débordera sur les berges. Aux premiers stades du développement de la plaine inondable, une rivière coupe sa plaine d’inondation à mesure que son chenal migre. La migration des chenaux, par laquelle la rivière change de direction et d’emplacement est courante dans les rivières. La rugosité du chenal est accrue en raison de la croissance de la végétation, les arbres tombés créent des obstacles dans le chenal, même la faune est capable de rediriger le chenal, de sorte que l’environnement est en constante évolution. Contrairement à la notion selon laquelle les plaines d’inondation se forment par dépôt, elles sont en fait découpées par la force érosive du chenal fluvial migrant. Ils sont contenus par les zones de plus haut relief sur leurs côtés, connus sous le nom de falaises ou dans le cas des cours d’eau de rajeunissement, des terrasses d’alluvions. La plaine inondable est bien connue pour être une zone plate de chaque côté de la rivière et est composée d’alluvions déposées provenant d’inondations successives. À l’intérieur de la plaine inondable se développent un certain nombre de reliefs distincts, y compris des levées, des méandres, des lacs de berges et des cicatrices de méandres. Les rivières non réglementées soutiendront également les zones humides riches drainées par les affluents. On se retrouve donc avec une palette morphologique de différentes formes de rivières que nous allons énumérer.
Des levées naturelles se forment lorsque la rivière inonde ses berges et inonde la plaine. Dès que la rivière déborde de la berge, elle entre en contact avec une plus grande surface et des frictions. Cette augmentation des frottements, à son tour, réduit la vitesse et l’énergie de la rivière et sa capacité à transporter la charge de fond. En conséquence, la rivière a une compétition décroissante avec la distance des bancs. La rivière dépose alors sa plus grande charge en premier lieu mais continue de transporter des sédiments plus fins à travers la plaine inondable. Le profil sédimentaire est donc de la taille de la berge au niveau de la falaise. En raison de la plus grande charge de fond déposée près de la berge, celle-ci se soulève et forme des berges en pente douce vers la plaine inondable.
Les terrasses :
Dans la plupart des cas, le lit des cours d’eau est délimité par des berges, définissant le lit mineur (cours où le niveau de l’eau est au plus bas). Au-delà des berges se situe la plaine d’inondation (lit majeur). Dans certains cas, un chenal d’étiage apparaît dans le lit mineur. Une terrasse se forme chaque fois que le cours d’eau s’encaisse dans ses propres alluvions (reprise d’érosion): la surface du lit majeur est alors suspendue au-dessus du cours d’eau. Si le phénomène se reproduit à plusieurs reprises, on a la formation de terrasses étagées ou emboîtées. La terrasse la plus basse est toujours la plus récente.

Les terrasses étagées et terrasses emboîtées. A: les chutes du niveau de base provoquent un encaissement successif avec des terrasses de plus en plus jeunes vers le bas; B: la première chute du niveau de base est très accentuée, provoquant un profond encaissement; par la suite, les chutes du niveau de base ne sont plus aussi fortes et n’entament plus que la terrasse la plus ancienne.
Il est donc très opportun de s’intéresser aux terrasses. Si on orpaillage aujourd’hui, l’or lui s’écoule déjà depuis plusieurs millions d’années. Ces terrasses mesurent souvent plusieurs dizaines de mètres mais dans certain bancs de graviers, on retrouve ce système en terrasse mesurant également de quelques cm jusqu’à plusieurs mètres. S’il y a accumulation d’or dans le bac, il y en a certainement dans cette terrasse. Cette dernière peut être de taille variable mais pas dans nos regions. En France, on en trouve de 2 à 3 mètres assez facilement. La partie la plus intéressante est la pente. Généralement elle possède un angle de 31 degrés, angle de limite d’éboulement. Beaucoup d’orpailleurs passent a coté de ce genre de dépot.
Sur cette photo, les galets constituent la berge. Ils sont posés directement sur le bedrock visible au premier plan. Le bed rock est complètement stérile mais la pente de la terrasse est riche en paillettes. La question est de savoir pourquoi ? Tout simplement par le fait que ce n’est pas un dépot de crue mais un ancien placer. Vous allez comprendre pourquoi tout de suite.
Les méandres :
En plus de l’érosion verticale, une érosion latérale se produit dans les rivières, conduisant à la formation d’une plaine alluviale. Ce type d’érosion apparaît lorsque le profil d’équilibre est presque réalisé et que l’érosion verticale devient faible. Comme l’érosion latérale est fortement contrôlée par la résistance des roches à l’érosion, la largeur de la plaine alluviale est variable et généralement réduite dans les roches dures. Le mécanisme de l’érosion latérale est lié principalement au développement des méandres. Une fois formés, les méandres ont tendance à se déplacer vers l’extérieur et vers l’aval du cours d’eau par érosion sur la rive concave (où la vitesse du courant est la plus forte) et dépôt sur la rive convexe (où la vitesse est la plus faible). L’accumulation des sédiments se fait sous la forme de point bars ou Bancs. Le recoupement des méandres génère des méandres abandonnés.
Le développement des méandres est aussi le reflet d’un certain équilibre entre érosion et transport: un chenal sinueux étant plus long qu’un chenal rectiligne, sa pente est plus faible et la vitesse du courant (et donc la possibilité de transporter des sédiments) est plus réduite. Une rivière n’est donc pas libre de développer indéfiniment des méandres; il faut qu’elle conserve assez de puissance pour transporter sa charge, sinon son chenal se comble, des inondations de plus en plus fréquentes se produisent et il apparaît un tracé moins sinueux. En d’autres termes, on peut dire que si une rivière peut s’adapter à des conditions hydrodynamiques nouvelles par érosion verticale ou remblaiement, elle peut s’adapter également en modifiant ses méandres.
Certains méandres présentent un aspect particulier. Ainsi, dans les roches schisteuses, l’érosion latérale s’exerçant beaucoup plus facilement dans une direction, les méandres peuvent prendre une forme étirée. Un regroupement de méandre peut se produire de part une forte érosion et un fort débit sur la partie extérieur du lit. L’eau cherche systématiquement le chemin qui offre le moins de résistance. Dans le cas où l’eau subit le moins de résistance, c’est la ligne droite.
Soyons clair, les méandres sont des zones de choix pour un orpailleur. La plupart des stages d’orpaillages se déroulent sur un méandre, ce n’est pas un hasard. C’est le moyen le plus simple tant en terme de logistique que d’apprentissage pour trouver de l’or. Encore faut-il comprendre comment évolue un méandre dans le temps. Il est important à ce stade d’examiner plus en détail, les processus à l’œuvre au profil croisé du méandre.
Comment ça se passe alors ? Une rétroaction de vitesse et d’érosion accrues suit la ligne du courant le plus rapide (thalweg) à l’extérieur du virage découpant la falaise de la rivière et approfondissant le fond. C’est ainsi que d’ancien placers aurifères peuvent se retrouver à l’extérieur d’un virage et se trouvent alors érodés et remis dans le circuit fluvial. Un écoulement et un dépôt plus lents développent une barre de graviers à l’intérieur du virage et une pente de fond à l’intérieur du virage à l’extérieur. Ceci peut être vu dans le profil transversal asymétrique en B. Au fil du temps, le méandre devient plus établi, le bassin s’approfondit comme indiqué en C. Les profils croisés se développent entre les boucles sur les sections droites. Ce sont des sections peu profondes, caractérisées par le dépôt de la charge de fond affouie de la falaise de la rivière précédente méandre. Le modèle de répartition des rapides et des bassins correspond directement à la longueur du méandre en D.
L’écoulement hélicoïdal de l’eau joue un rôle important dans la formation des méandres, en particulier dans le développement des falaises fluviales et des pentes glissantes. À l’extérieur du méandre, la surface de l’eau a tendance à être légèrement plus élevée parce qu’elle a gagné de l’élan et de l’accélération, de la même manière que fonctionne la force centrifuge. Ici, le flux est forcé le long de la rive extérieure, ce qui entraîne le récurage de la berge et du lit. Il retourne à la surface vers l’intérieur du méandre où l’écoulement est moins turbulent, vu au point 2. Cet écoulement à travers le canal est connu comme la cellule secondaire. Cela peut être vu dans le diagramme ci-dessous.
Lorsque un courant balaie une courbe, l’eau est donc soumise à des forces tangentielles qui provoquent une augmentation relative de la vitesse le long du rayon extérieur de la courbe (1) avec, au contrainte un ralentissement de la vitesse de l’eau sur le rayon intérieur. La couche inferieur de l’eau est retardée par le frottement et, par conséquent, elle a tendance et s’écouler latéralement le long du fond (2), vers la berge intérieure. Ceci se caractérise alors par une accumulation de sables et de graviers (5) créant ainsi un banc sur la rive intérieure, et de surcroit, une accumulation de matériel lourd dont notre or. Sur cette surface, le dépôt d’or n’est pas identique sur tout le banc. En zone d’inondation, le banc freine encore plus le courant relatif par friction et laisse déposer les roches les plus lourdes en premier. Par phénomène de décantation, les particules et roches les plus légères se trouvent déposées au fur et à mesure que la friction hydraulique freine le courant, abaissant ainsi sa capacité et favorisant les dépôts. En règles général, on se retrouve avec les matériaux les plus dense à l’avant du banc et les sables les plus légers à la fin.
Au fil des crues, de nouveaux conglomérats se superposent aux anciens. Plus les hauteurs d’eaux sont importantes, plus l’empilement des strates de conglomérats est haut et donc profond en son sommet. C’est d’autant plus de dépôts d’or accumulés à exploiter. Il est donc possible de trouver de l’or en surface du banc ou d’une terrasse sur quelques centimètres, et d’en retrouver seulement quelques dizaines de cm, voire quelques mètres, plus profondément.
Avec le temps, le flux hélicoïdal continue d’éroder l’extérieur du virage et d’approfondir le canal de fond. En même temps, il redistribue les matériaux affouillés et les dépose sur la pente de dérive et la section des rapides. Ce processus continu entraîne la migration des méandres et leur contraction au niveau de la courbure. Au fil du temps, le méandre devient plus étroit jusqu’à ce que la rivière coupe directement à travers, formant une coupe de canal et un fer à cheval naissant comme on le voit ci-dessous. Le fer à cheval sera entièrement coupé par dépôt pour former un lac de bœuf. Les lacs de bœuf ont une courte durée de vie due à une combinaison de dépôt et d’évaporation. Cela laisse des cicatrices visibles sur la plaine inondable qui marquent simplement l’ancien chenal. C’est lacs sont très intéressants à prospecter mais faut-il encore les trouver, voire les reconnaître !
C’est ainsi qu’il est fréquent de trouver des placers aurifères au beau milieu d’un champ alors que le cours d’eau se trouve à plusieurs kilomètres.
Les cascades :
Les chutes d’eau comme les rapides se forment principalement dans le cours supérieur à la suite d’une érosion différenciée. Si le chenal de la rivière traverse différentes bandes géologiques avec une résistance variable, alors la roche plus douce et moins résistante sera érodée plus rapidement, créant une étape dans la rivière. L’action hydraulique de l’eau agrandit cette étape au fil du temps créant la cascade. En raison de la force de l’eau, un bassin profond se forme à la base de la cascade. L’écoulement turbulent avec des courants d’Eddie et le splashback creusent le chapeau de la roche résistante vers le haut, jusqu’à ce que la roche au-dessus s’effondre sous son propre poids. Cela laisse une charge de fond angulaire résistante dans le bassin de plongée, qui se combinera avec une action hydraulique pour approfondir et creuser par le biais du processus d’abrasion. Avec le temps, la cascade devient plus haute et recule en amont. Au fur et à mesure que la chute d’eau se retire, une gorge profonde avec des parois abruptes en forme de U se forme le long de la rivière et marque la durée de la retraite. Les cascades sont un exemple significatif de l’érosion verticale et de l’érosion frontale. Le processus est visualisé dans l’animation ci-dessous.
Il est également important de réaliser qu’il y a beaucoup de variation dans la forme et les processus continus des cascades. La capacité de réduction de ces rivières variera en fonction de la géologie qui les entoure et de la vitesse et du débit de l’écoulement. Prospecter au pied d’une chute d’eau est assez compliqué car, si le fond de chute est n’est pas creusé par la force de l’eau, il ne piègera pas d’or. Néanmoins, rien ne dit qu’il n’y en a pas autour ….
Les canaux tressés :
Les chenaux tressés peuvent se former presque partout sur le cours de la rivière, mais ils se trouvent le plus souvent dans le cours supérieur. Les canaux tressés sont des régimes fluviaux courants, caractérisés par des fluctuations importantes des débits et de la capacité de transport de la charge de fond qui en résulte. Ils sont communs dans les rivières alpines à forte fonte des neiges ainsi que dans les climats tropicaux secs / humides qui connaissent des épisodes de pluies extrêmes. Beaucoup de régions arides et semi-arides ont des canaux de rivières tressés.
Comme le montre le diagramme ci-dessus, les canaux tressés sont dominés par des canaux multiples (tresses) et des barres de sédiment (œillets). Cette caractéristique de canal unique se développe en raison des changements de vitesse et de décharge. Cela se produit dans le cadre de son régime fluvial typique. Pendant les périodes de décharge accrue, la capacité de la rivière à transporter les sédiments augmente et les bancs s’érodent. La compétence de la rivière pour transporter une plus grande charge de fond augmente également. Les tresses s’élargissent et fusionnent. L’avulsion prend différentes formes, s’étendant parfois dans des zones plus larges du chenal et parfois balayant le chenal. Ce faisant, les banques de sédiments se déplacent. Pendant les périodes de décharge inférieure, les bancs s’accumulent en raison de la capacité réduite dans le canal. Le profil de canal est extrêmement dynamique et complexe dans son modèle d’écoulement et de dépôt. La rivière est constamment convergente et divergente dans sa tentative de trouver la route la plus efficace à travers le canal. Lorsque les canaux divergent, les bancs peuvent fusionner entre eux. Lorsque les canaux convergent, les sédiments s’érodent. Les bancs sont en changement constant et peuvent s’étendre en aval et en amont en fonction de la variation de la vitesse. Les tresses séparées auront des vitesses différentes, les sections fluides plus rapides sont appelées chutes. Une caractéristique finale mais importante des canaux tressés est l’apport de sédiments. Les sédiments granuleux et meubles plutôt que les sédiments coagulés sont plus susceptibles de changer en termes de transport et d’érosion.
Orpailler sur ces types de bancs est très aléatoire car ces zones de canaux sont en perpétuel mouvement. Une partie des matériaux se déposent alors que l’autre, au contraire se libère. C’est au « petit bonheur la chance » mais n’est-ce pas quelque part le propre de la prospection?
Les marmites :
Les marmites se forment principalement lorsque le chenal de la rivière coupe directement dans les zones de bed rock. Les marmites sont la conséquence directe de l’érosion verticale et des processus d’abrasion. La séquence du développement est assez facile à comprendre. Comme nous le savons, le canal de la rivière dans le cours supérieur est caractérisé par la rugosité, associée à une grande charge de fond. Au fur et à mesure que l’eau coule sur le lit de la rivière, elle est obligée de franchir l’obstacle et de s’écouler derrière la roche en aval. Cette turbulence pousse l’eau vers le substrat rocheux. Au fil du temps, de petites dépressions se développent dans le substrat rocheux. C’est ce qu’on appelle le courant d’Eddie.
Au fil du temps, l’écoulement turbulent approfondit la dépression dans le substrat rocheux pour former un petit bassin circulaire de quelques centimètres de diamètre. Ce développement crée une rétroaction positive, ce qui augmente encore la turbulence de l’eau et le développement des courants d’Eddie. C’est cette turbulence qui crée des variations localisées de la vitesse d’érosion. Comme nous pouvons le voir dans le diagramme ci-dessous, le creux s’approfondit pour former une marmite. Il est alors possible que des charges de fond plus petites soient piégées dans la marmite. Ces débris sont ensuite utilisés pour abraser les côtés de la marmite. Au fil du temps, la marmite va s’approfondir et devenir plus circulaire; le diamètre du trou augmente de taille et bien souvent plusieurs marmites se forment et fusionnent.
Les dépôts dans ces marmites sont à la fois la cause et la conséquence de la création de celles-ci. Les roches sont donc soumises à un gros travail de polissage mais aussi de trie naturel. Seul le matériel le plus lourd reste bloqué au fond, dont notre or. Un excellent concentrateur ces marmites !
Les fissures :
Le calage est le processus par lequel de petites fissures apparaissent dans le lit de la rivière qui est élargie par des particules plus petites. Il est possible que de grands blocs de la rivière soient retirés du lit en commençant le processus d’extraction. Les fissures initiales apparaissent en raison d’un flux dans le substratum lui-même qui est causé par une «variation de pression rapide et importante». Ceux-ci peuvent être causés par des mouvements de masse ou de fortes crues. Après la fissuration initiale, une petite quantité de sédiments, parfois pas plus gros qu’un grain, est déposée de manière passive dans la fissure. Lorsque le substrat rocheux revient dans sa position d’origine, la fissure reste ouverte en raison du calage. Au fur et à mesure que les sédiments s’accumulent dans la fissure, ils s’élargissent et s’approfondissent. Ceci est plus commun dans un lit de rivière déjà joint.
Conclusion :
C’est ainsi que se forme la plupart des pièges que nous prospectons. Une rivière n’est pas un long fleuve tranquille. Tout est en continuelle évolution. À l’échelle humaine, sa croissance demeure limitée mais il est toujours intéressant de savoir le pourquoi du comment. Regarder l’eau est important pour comprendre les dépôts, mais il faut aussi savoir regarder autour. Car dites- vous bien qu’à l’emplacement où vous êtes pour orpailler, actuellement, quelques centaines d’années plus tôt, l’eau ne s’y trouvait certainement pas. Ensuite, comprendre son évolution c’est s’ouvrir de nouvelles perspectives de prospection.

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