Découverte de la géologie et de l`hydrogéologie - Spéléo

Découverte de la géologie et de
l’hydrogéologie sur le site de Derborence
Valérie Chopard
Travail de fin d’étude
Ecole de Degré Diplôme
A
Av vr ri il l 2 20 00 03 3

Chopard Valérie Ecole de Degré Diplôme Travail de Diplôme
22/04/2003 2
Table des matières
PARTIE THÉORIQUE...........................................................................................................5
1. I NTRODUCTION À LA GÉOLOGIE ................................................................................................................. 6
1.1 Les âges géologiques....................................................................................................................... 6
1.2 La tectonique des plaques............................................................................................................... 7
1.3 Les roches ....................................................................................................................................... 9
1.3.1. Les roches ignées........................................................................................................................................ 9
1.3.2. Les roches volcaniques............................................................................................................................... 9
1.3.3. Les roches plutoniques ............................................................................................................................. 10
1.3.4. Les roches sédimentaires..........................................................................................................................11
1.3.5. Les roches métamorphiques...................................................................................................................... 12
1.4 Déformations et plissements des roches........................................................................................ 14
1.5 Socle et couverture........................................................................................................................ 15
2. L E CADRE STRUCTURAL DES A LPES VALAISANNES .................................................................................. 16
2.1 Généralités.................................................................................................................................... 16
2.2 Le cadre des Alpes valaisannes..................................................................................................... 16
2.3 L’Helvétique.................................................................................................................................. 19
3. L A FORMATION DES CAVERNES ............................................................................................................... 20
3.1 Le karst.......................................................................................................................................... 21
3.2 Les lapiazs..................................................................................................................................... 22
3.3 Les réseaux karstiques – relief souterrain..................................................................................... 23
3.4 La zone d’absorption ou d’infiltration.......................................................................................... 24
3.5 La zone d’écoulement libre........................................................................................................... 24
3.6 La zone d’écoulement horizontale................................................................................................. 25
3.7 Les karsts alpins............................................................................................................................ 26
4. L’ HYDROGÉOLOGIE ................................................................................................................................. 26
4.1 Le cycle de l’eau............................................................................................................................ 26
4.2 Les eaux souterraines.................................................................................................................... 27
4.3 Situation de l’eau dans le sous-sol................................................................................................ 27
5. P RÉSENTATION DE D ERBORENCE : SITE ÉTUDIÉ ....................................................................................... 29
5.1 Cadre géographique...................................................................................................................... 29
5.2 Un site d’exception........................................................................................................................ 29
5.3 Mythes et légendes en relation aux éboulements des Diablerets .................................................. 30
PARTIE PERSONNELLE....................................................................................................32
6. I NTRODUCTION ........................................................................................................................................ 33
7. P RÉAMBULE ............................................................................................................................................ 33
8. S ITUATION GÉOGRAPHIQUE ..................................................................................................................... 34
9. C ADRE GÉOLOGIQUE ............................................................................................................................... 36
9.1 La nappe de Morcles..................................................................................................................... 36
9.2 Contexte géologique du site étudié : ............................................................................................. 37
9.3 A la découverte de la géologie...................................................................................................... 39
10. L ES MYSTERES DU RESEAU KARSTIQUE DE LA C HAUX D ’E INZON ....................................................... 41
10.1 Présentation des cavités découvertes............................................................................................ 43
10.2 Le CE11......................................................................................................................................... 47
10.3 Le CE18......................................................................................................................................... 49
11. P RÉSENTATION DES CALCAIRES DE LA C HAUX D ’E INZON ................................................................... 53
11.1 Observations et analyses des différentes roches à l’Université de Neuchâtel............................... 53
11.2 Déroulement de la préparation d’une lame mince........................................................................ 54
11.3 Interprétations visuelles de différentes roches.............................................................................. 56
11.3.1. L’observation visuelle se présente ainsi.............................................................................................. 56
11.4 Observation des roches en lames minces...................................................................................... 57
11.4.1. Une lame mince, comment ça marche ?.............................................................................................. 57
11.5 Observation sur les lames minces................................................................................................. 58
12. P ARTIE HYDROGÉOLOGIQUE ............................................................................................................... 61

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12.1 Présentation du cadre hydrographique et hydrogéologique......................................................... 61
12.2 Hypothèses hydrogéologiques concernant la Chaux d’Einzon ..................................................... 62
12.3 Hydrogéologie, partie pratique..................................................................................................... 63
12.3.1. Prélèvements et mesures des eaux de différentes sources ................................................................... 63
12.3.2. Analyse des eaux en laboratoire.......................................................................................................... 67
12.3.3. Mesure du ph....................................................................................................................................... 67
12.3.4. Mesure de la dureté temporaire........................................................................................................... 68
12.3.5. Mesure de dureté totale....................................................................................................................... 69
12.3.6. Commentaires et hypothèses sur les résultats obtenus......................................................................... 69
12.4 Installation de la sonde dans la grotte de l’Airette....................................................................... 72
12.4.1. Description de la sonde ....................................................................................................................... 73
13. C ONCLUSION ...................................................................................................................................... 74
14. B IBLIOGRAPHIE .................................................................................................................................. 75
15. R EMERCIEMENTS ................................................................................................................................ 75

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Organisation de ce travail
Mon dossier se divise en deux parties bien distinctes.
A savoir :
1) La partie théorique
Ce travail met en évidence l’introduction à la géologie et apporte des
informations sur les âges géologiques, les roches et différentes
déformations et plissements de celles-ci.
Des données relatives au cadre structural des Alpes valaisannes et de
leurs généralités ainsi que des explications sur la zone Helvétique sont
décrites.
Des éléments touchant à la formation des cavernes et à l’hydrogéologie
sont mentionnés.
Pour terminer, une présentation de Derborence (site étudié) dans son
cadre géographique ainsi qu’une note sur les mythes et légendes de cette
région sont relatés.
2) La partie personnelle
Cette partie fait une synthèse de deux segments bien distincts.
A savoir :
 La réalisation de différentes études sur le terrain : découverte du site,
initiation à la géologie et l’hydrogéologie ainsi que divers explorations
spéléologiques.
 L’exécution de travaux en laboratoire : analyses des échantillons
prélevés, préparation et observation de lames minces ainsi que des
interprétations visuelles des roches de la Chaux d’Einzon.
Ce fut un travail très passionnant et j’ai eu de la chance d’être encadrée par
des personnes compétentes et agréables.
Toutes les appréciations sont basées sur des résultats expérimentaux ainsi
que des réflexions personnelles.

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Partie Théorique