Département de géographie Le karst Le creusement des grottes Eric Gilli Université Paris 8 1 E. Gilli - Le Karst Deux types de cavernes • Cavités formées lors du dépôt de la roche qui les contient". • Cavités formées postérieurement au dépôt de la roche". Groupe le plus important par le nombre de cavités. 2 Cavités • Grottes des massifs coralliens • Grottes du tuf • Grottes volcaniques – tunnels sous laviques – bulles 3 Grottes dans les coraux 4 Tuf 5 6 7 Tube de lave 8 9 Grottes d ’origine mécanique • • • • • fentes de décollement cavités tectoniques grottes marines grottes des grès grottes éoliennes (taffonis) 10 Grotte marine au pied d’une falaise de cendres volcaniques 11 Grottes glaciaires • Un flux thermique creuse la cavité; – courant d ’air : tube à vent – courant d ’eau : moulin 12 Moulins de la Mer de Glace. Chamonix 13 14 Aven du Cassaïre (Var) 15 16 17 Grottes de dissolution • grottes du sel •grottes du gypse •grottes des roches carbonatées •grottes hydrothermales 18 Répartition des discontinuités 19 Importance volumétrique des grottes • La grotte est une notion anthropique qui reflète la possibilité de pénétration d’un vide karstique par l ’homme grotte conduit 20 Au total, à l'intérieur des massifs calcaires, les vides naturels, pénétrables par l'homme, ne représentent sans doute qu'un faible pourcentage, comparé à l'ensemble des conduits non pénétrables. 21 Vision antique jusqu’au XVII° 22 Vision des grottes au XIXème siècle 23 Vision au XXème siècle 24 Rappel sur la structure d’un système karstique 25 26 Différentes sections petits bancs roche massive GALERIES NOYEES surcreusement sédiments ECOULEMENT LIBRE 27 28 29 30 31 Rappel sur la structure d’un système karstique 32 Diaclase élargie par dissolution 33 Gouffre des Baoudillouns (Cipières) 34 Gouffre de Padirac 35 Méga doline 36 Fontaine de Vaucluse 37 38 Origine mixte •Dissolution •Erosion mécanique •Transport mécanique 39 40 Grotte du gypse 41 Pénétrante Cannes - Grasse 42 Polyphasage des grottes • Les jeux de la tectonique ou de l ’eustatisme entraînent des mouvements des massifs ou la modification des niveaux de base hydrologiques • Cela provoque un réajustement du niveau de base karstique. • Ceci entraîne le creusement de nouveaux systèmes de drainages souterrains et la fossilisation progressive des conduits supérieurs, abandonnés par les eaux. 43 Création d ’un étage fossile 44 45 Escampo Pissadou Ancien niveau Nouveau niveau 46 Comment évoluent les grottes ? • La grotte évolue dans le temps, en passant par différents stades de creusement et de remplissages. Ces derniers sont de trois sortes : • - les dépôts de matériaux charriés par les eaux souterraines (ils sédimentent à mesure que l' énergie de l'écoulement baisse), - les effondrements de roche des voûtes et des parois, - les concrétions ; Séparément ou combinés, ils peuvent finir par obstruer totalement un conduit. 47 48 49 50 51 52 Grotte concrétions limons roche en place 53 54 55 Penoles-Naica mine - Chihuahua - Mexique Cristaux de gypse 56 57 58 59 Coume Ouarnède Réseau Trombe Haute Garonne 100 km de développement 1000 m de dénivelé 60 61 62