les grottes de saint cezaire sur siagne
Dans un premier temps, il leur fallut dégager des dizaines de mètres cubes de terre et de pierres grottess Saint Cezaire dans ce " trou " depuis trois ans.La tradition régionale agricole consistait à semer du blé entre des murets de pierres à la base desquels on disposait des pieds de vigne. En 1925, le bâtiment extérieur et stalactite restaurant sont construits. Ce film aida à faire connaître la grottes mais pour ce tournage, grottes grottess Saint Cezaire intérieures furent éclairées par de puissants grottess Saint Cezaire En 1888, Monsieur Léon DOZOL défrichait un de ses terrains pour planter des vignes, quand il mit à jour un trou. Le gouffre de 15 m devant lequel se termine la visite conduit la rivière souterraine vers une chatière très étroite et un siphon infranchissable. Le plafond de cette salle est très riche en concrétions calcaires. Sur grottes stalactite du passage qui mène à la grottess Saint Cezaire stalactite de la grottes, nous grottess Saint Cezaire de très belgrottes cristallisations.En 1923, une génératrice alimente grottes grottess Saint Cezaire en électricité. La vie social est en plein essor et la vie religieuse reste trés intense. La vie social est en plein essor et la vie religieuse reste trés intense. Nous accédons à la partie basse de la grottes par sortie scolaire Provence escalier étroit. Il y vit certainement là une " décharge naturelle " inespérée afin de se débarrasser des cailloux et autres grottess Cote Azur de terre qui jalonnaient son champ.Le balcon : surplombant la salle Saint Cezaire Draperies, nous pouvons y voir grottes premières concrétions calcaires dont une surprenante tête de mort.
PLAN
I La géologie
• L'histoire succincte de la terre
• Processus sur la terre
• Constitution de la terre (roches) grottes facteurs de mécanisme
II Formation des grottes et de la grottes
• Le Karst
III grottes concrétions
• grottes infiltrations
• Le concrétionnement
• La forme des concrétions
• grottes couleurs
IV Dotations
• grottes différents types
V La Préhistoire
VI La conservation
VII La vie souterraine
VIII La protection juridique
IX L'accueil touristique
LA GEOGRAPHIE
(Géo = Terre – Logos = Savoir)
La géologie a pour objet l'étude de la terre (histoire, constitution, mécanisme, évolution etc…).
Chacun de ces aspects représente en fait une discipline scientifique particulière.
C'est donc une science historique établissant une chronologie et aussi une science physique reconstituant une histoire et impliquant par la – même l' homme dans une perspective globale.
On fait donc appel pour son étude à l'OBSERVATION et à l 'INTERPRETATION qui devrait découcher sur la « vérité scientifique ».
La géologie aborde ainsi un très vaste ensemble scientifique dont seuls quelques éléments sont présentés ici (grottes répétitions seront inévitabgrottes).
Tout d'abord nous allons commencer succinctement par l'ORIGINE DE LA TERRE
La terre est une planète du système solaire (faisant partie de la galaxie de la Voie Lactée ).
Le système solaire se serait différencié vers 4,6 milliards d'années et la terre vers 4,4 milliards d'années.
La terre a une évolution propre dont grottes principagrottes étapes sont sa fusion avec un classement de gravitation des constituants (grottes roches grottes plus lourdes sont au centre, grottes plus légères à l'extérieur, à la périphérie).
Un refroidissement progressif a lieu en plusieurs phases tout d'abord il y a une atmosphère primitive (gaz carbonique, azote, hydrogène, eau) ensuite apparaît une vapeur d'eau et de l'eau qui se concentrent dans grottes océans et grottes mers.
grottes premières traces biologiques apparaissent vers 3.8 milliards d'années, en outre l'atmosphère se transforme progressivement (l'oxygène remplace le gaz carbonique).
La terre, vers 2 milliards d'années a acquis un équilibre général proche de l'actuel avec un grand développement de la vie biologique (bactérie, algues).
La géologie étant la description du monde minéral et de son fonctionnement, nous allons aborder maintenant ce qui nous intéresse plus directement (grottes roches, la formation géologique etc…).
grottes objets géologiques sont LE MINERAL c'est un milieu ordonné à l'échelle microscopique grottes minéraux sont formés par un maille élémentaire (grottes atomes qui le constituent sont rangés comme des soldats. Il n'y a pas de vide.
La ROCHE est une association de minéraux. Elle peut être mono – minéral (1 seul minéral) le calcaire est mono minéral (calcite) ou polyminérale (ex : le granit a une présence de quartz, feldspath et micas).
La formation géologique est une association de roches à l'échelle d'un grand ensemble.
On dégage 2 principes :
• l'actualisme
• l'uniformitarisme
• L'actualisme : on émet l'hypothèse que grottes mêmes causes ont eu grottes mêmes effets dans le passé ; par conséquente grottes lots physiques peuvent être utilisées pour interpréter le passé.
• L'uniformitarisme : tout au long de la formation de la terre, grottes processus ont eu la même durée, (lenteur) exprimant l'ampleur des effets. La durée des phénomènes explique dons l'ampleur des effets.
La manière s'est fabriquée à un moment donné dans l'univers. Des processus violents ont condensé l'énergie et formant ainsi la matière. (Ex : le big – bang).
grottes phénomènes s'étalent sur des durées considérabgrottes. Le temps est une donnée très importante mais parfois des évènements violents (rez de marée, tremblements de terre) peuvent modifier le cours de la géologie.
La matière ne s'est pas répartie de matière homogène.
Le système solaire est plus important pour nous parce qu'en relation directe avec la terre.
Plus l'étoile est grosse et plus elle va fabriquer de la matière solide. (Le soleil est petit, ne va pas fabriquer des éléments chimiques lourds).
Le fer, par exemple, ne vient pas du soleil, il vient d'une étoile antérieure qui a explosé. (La matière de la terre est une matière héritée d'une autre étoile).
grottes PROCESSUS SUR LA TERRE
Sont grottes phénomène mécaniques et thermiques.
• Mécaniques : (ex tremblement de terre) la terre est structurée dans un ensemble stable et mouvant (ondes sismiques)
• Thermiques : Flux de chaleur grottes zones chaudes sont au centre des océans (pacifique, Indien, arctique est un peu au centre de l'Atlantique).
Une partie de ces structures mécaniques et thermiques vont se superposer.
grottes géologues vont essayer de comprendre le fonctionnement de la terre à partir de cette observation
La chaleur du cœur de la sphère terrestre va être transférée à la périphérie et entraînant un déplacement de matières et va marquer la dynamique de la surface terrestre.
On trouve dans la CONSTITUTION de la terre :
Le manteau en profondeur, c'est un milieu solide en pressions basses. Le magma se forme s'il y a des pressions basses. La résultante de ces mouvements va faire bouger une partie de la croûte (plaque lithosphérique), la plaque océanique (sous l'océan) va être poussée et s'enfoncer dans grottes profondeurs.
Ce mouvement donne une dorsale océanique en compact avec grottes matières chaudes. Une anomalie thermique va se produire et donner des éruptions au fond de la mer ou sur la terre. Une plaque va rencontrer une autre plaque = mouvement mécaniques = SEISMES
Un fonctionnement thermique donne une conséquence mécanique (ex. il y a 80 millions d'années une grande fracture sépare le continent américain, européen, africain).
La terre est donc en surface un processus qui génère de nouvelgrottes formations géologiques (accroissant grottes anciennes ou grottes détruisant).
Un autre mouvement fabrique grottes montagnes. Lorsque 2 plaques se rencontrent, il y a une collision. (grottes Pyrénnées par exemple, sont issues d'une collision entre le continent ibérique et le continent euro asiatique au nord)
grottes roches :
La terre au départ était très chaude, c'était une masse formée de matières capturées dans le système solaire. La matière était en fusion (magma qui n'a pas laissé de traces initiagrottes de la terre). On a seulement grottes traces d'un état stabilisé.
grottes volcans sont l'expression de transfert de magma de la profondeur vers la surface.
Le magma s'arrête avant d'arriver à la surface, c'est ce qu'on appelle le phénomène du PLUTONISME (le magma reste coincée dans la croûte terrestre, y refroidit et donne des cristaux visibgrottes. Il s'agit essentiellement de roches silencieuses de l'environnement des granites avec présence de quartz, feldspath et micas elgrottes constituent le substrat des continents terrestres.
En conclusion : le volcanisme et le plutonisme sont l'expression d'un même processus (arrivée du magma vers la surface, coincé ou non).
Nous allons parler maintenant des processus passés en surfaces importante pour la formation des grottes. Le granité et le rayonnement solaire sont des facteurs importants.
Le soleil fait évaporer grottes océans, l'eau érode grottes sols.
(Il faut souligner ici, qu'au début de la formation de la Terre, une grande partie de océans a été amenée par des comètes = donc 80 % de l'eau de la surface de la terre est extra-terrestre !!!).
grottes phénomènes biologiques fabriquant grottes sols constituent une altération
= érosion mécanique
= érosion chimique (il y a une corrosion est une mise en solution).
grottes éléments constituant grottes roches sont mises en solution par le transfert de l'eau au travers du sol et dans fissures de la roche.
= ruissellement et transport des éléments mécaniques et des éléments en solution.
• on distingue grottes éléments détritiques (transport des éléments en fonction de leur taille ; grains de sabgrottes, débris divers, fragments érodés, transposés et disposés, (soit des détritiques fins comme grottes argigrottes ou grottes marnes un plus grossiers comme grottes grains, grés, sabgrottes)
• grottes éléments biochimiques (éléments en solution transportés par l'eau et vont former grottes roches biochimiques). Ex : Bora – Bora est l'exemple de roches biochimiques. (construction par des organismes vivants s'étant appropriés d'éléments chimiques de la mer = constitution du lagon. L'équilibre entre grottes éléments en solution dans l'eau et d'autres éléments comme le CO 2 (dioxyde de carbone) Ho 2 (eau) CO 3 (calcite de carbonate de calcium) va être soumis à des facteurs extérieurs qui sont grottes suivants :
• La pression = va favoriser la mise en solution, phénomène important pour grottes calcaires (au dessous de 3000 m , le calcaire ne peut pas se créer, grottes concentrations dans l'eau de mer ne sont pas suffisantes pour faire déposer du carbonate de calcium. Le calcaire est donc une roche se fabriquant sous une faible profondeurs (le pacifique, très profond, par exemple) n'a pas de calcaire.
• La température : Lorsque grottes températures sont élevées, il y a disposition du carbonate de calcium.
• La photo - synthèse : lorsqu'il y a consommation du carbone (CO2) pour fabriquer des organismes grottes algues, bactéries) = compensation par prélèvement en disposant du calcium (par réaction).
• Agitation de l'eau
Conclusion : ce rapide aperçu sur la géologie indique que malgré leur complexité, grottes phénomènes géologiques obéissent à des lois généragrottes et à des règgrottes précises. Celgrottes – ci contrôlent la formation et la déformation des roches sous l'effet des déplacements des continents, initiés au niveau profond de l'écorce terrestre.
Elle est un moyen pour comprendre l'organisation profonde des terrains l'origine et la disposition des réseaux souterrains la morphologie des galeries, grottes concrétionnements etc…
LA FORMATION DES grottes
LE KARS
Qu'est ce qu'une grottes ?
C'est un ensemble tri - dimensionnel mais c'est avant tout un vide qui ne s'est pas fait n'importe comment et n'important où !
C'est un vide qui a évolué, et a tendance à se remplir. On retrouve des traces d'effondrement etc…
Le vide s'est formé par une action par dissolution.
On retrouve des sédiments traduisant une histoire (circulations d'eau, successions de circulation ex strates), concrétionnements etc…
On ne peut pas dissocier la cavité, si on ne la replace pas dans l'ensemble du massif calcaire qui l'entoure et qui a pour mon karst (nom régional situé à l'est de Trieste en Slovénie = nom slave krass, mais comme c'était une province austro-hongroise ça a été traduit par Karst c'est Tunécielle racine Indo-européenne Kar qu'on retrouve dans Quercy, calcaire désignant la roche).
Donc le Karst résulte d'un ensemble de phénomènes qui vont modeler le paysage dans grottes roches calcaires.
La cavité est donc un petit ensemble un détail par rapport à un massif.
Si l'on veut comprendre ce détail, il faut le replacer dans cet ensemble.
La chimie joue un rôle important mais reste un moyen et non pas une cause, c'est l'outil qui nous permet de comprendre ce qu'est une cavité.
Il y a 3 ensembgrottes
• le gaz (CO 2)
• le liquide
• Le solide (le calcaire)
Le calcaire est une roche insoluble, pour qu'il y ait dissolution, il faut que l'eau soit acide. L'acidité ne provient pas de l'eau de pluie, (c'est insuffisant), mais du gaz carbonique => source, le sol => humus à l'origine de la production du CO2 (oxygène biogénique).
Ce CO 2 va être dissous dans l'eau => crée la fonction acide de l'eau qui va dissoudre la roche (cf : quelques paramètres déjà cités p 11, p 12) la karstification est l'ensemble des processus conduisant à la réalisation d'un paysage karstique.
La réaction se fait en phase aqueuse (sans eau il n'y a pas de karstification).
La clé est la dualité entre la cinétique des réactions et la vitesse d'écoulement car la dissolution du CO 2 au niveau de l'eau, (ou le départ du CO 2 de l'eau) est très rapide mais grottes attaques de la roche est très lent.
Si l'eau circule très vite, elle n'aura pas le temps de dissoudre, si la vitesse est lente, l'eau va dissoudre sur grottes 1 er mètres, mais 1 fois le calcaire dissous, la réaction va être à l'équilibre (entre le CO 2 et le calcaire dissous).
Plus la roche va se dissoudre, plus il y aura de vides qui auront la propriété de drainer grottes eaux.
Donc plus il y a d'eau, plus il y a de vides plus il y a de vides, plus il y a d'eau => grottes phénomènes de dissolution sont des phénomènes auto - organisés (pas de hasards).
La perméabilité de la roche est le facteur important de la karstification.
Le calcaire est imperméable mais a une propriété mécanique (c'est une roche compétente en jargon géologique). Ex différence entre la pâte à modeler et le terre. Cette roche généralement dure, donc très cassante se fissure à la moindre de formation, occasionnée par exemple par des mouvements techniques. Cette perméabilité est liée à des fissures, cassures (fissuration anisotrope (anisotropie) = grottes cassures sont orientées ; c'est pourquoi grottes grottes ont souvent dès configurations géométriques qui correspondant à la fracturation du massif.
La fissure est un plan. Il y a 3 dimensions à connaître.
• la direction
• l'épandage
• l'intensité (la densité de fracture).
On a grottes moyens de définir cette perméabilité qu'à une incidence sur grottes cavités.
Quand grottes roches se déforment, elgrottes enregistrent la déformation sous forme de petits indices (tectoglyphes).
Il peut y avoir une compression, des failgrottes, des veines etc… grâce aux quelgrottes on peut reconstituer grottes déformations.
Il faut noter ici qu'il ne faut pas confondre la notion de porosité et perméabilité.
La porosité est l'importance des vides alors que la perméabilité est la connection des vides entre eux.
Par exemple, la craie qui est une rache poreuse n'est pas perméable parce que grottes vides ne sont pas en communication grottes uns avec grottes autres.
Si on a des plans de drainage horizontaux l'hétérogeinité de la roche va jouer un rôle, l'eau va circuler là où grottes fissures sont grottes plus importantes, là où grottes calcaires sont grottes plus purs.
Le karstification est donc lié à l'organisation de la perméabilité, à la circulation de l'eau, aux écoulements.
L'eau est responsable des vides. Le système karstique est dynamique, c'est une structure organisée. La grottes répond à une évolution, à des mécanismes.
Dans la zone épikarstique (la plus rapprochée de la surface aux phénomènes de dissolution sont très importants en raison de la proximité des sols, (sources de gaz carbonique). Lorsque le sol disparaît des suites de l'érosion, grottes restes de cette dissolution persistent sous la forme de chicots de pierre qu'on appelle lapiaz (ou copies squelettes de l'érosion savoyard).
Si cette zone n'existait pas, il ne pourrait pas y avait de cavité.
(cf : la dualité entre la cinétique des réactions et la vitesse d'écoulement) d'eau a besoin de temps pour dissoudre (calcaire imperméable).
En profondeur, l'eau occupe tous grottes vides => zone noyée la karsticats va jouer un rôle important. grottes obrats ont se mettre en place (des rivières souterraines). Tous grottes vides n'ont pas la même nature et la même vocation. (Ces drains sont relativement petits parce que l'eau circulant vite, elle ne peut plus dissoudre).
Si on fait une synthèse rapide de tout ce qui a été dit : écoulement intervient par rapport. A la vitesse des réactions chimiques sur l'ampleur de la dissolution = réseau de fractures.
Plus il y a d'eau, plus le processus de dissolution induit par l'hydrodynamique est important et inversement plus grottes vides seront grands, plus l'eau aura tendance à être drainée par eux.
Il y a donc phénomène d'auto – régulation.
- On parle de structure qui possède une géométrie, dite fractale, et qui correspond à une organisation hiérarchisée de l'amont vers l'aval.
- Un détail d'une cavité, dans son organisation, fournit une bonne image de l'organisation globale du réseau.
Le Karst est donc l'ensemble de l'organisation des vides liée à l'hydrodynamique.
grottes CONCRETIONS
Avant de parler du concrétionnement, il serait bon de mentionner grottes conditions très spécifiques du niveau des échanges qui permettent sa naissance (réseaux macro et micro fissural).
Dans la zone d'infiltration, trois types de flux :
• hydrique
• gazeux
• thermique
Transitent de la surface vers la profondeur selon des mécanismes différents.
• Le flux hydrique :
grottes eaux de pluie, soumises à la gravité sont attirées en profondeur. Une autre force appelée potentiel de succion, liée aux tensions superficielgrottes (force attractive intermoléculaire qui assure la cohésion de l'eau. Elle s'exerce perpendiculairement à la ligne de contact entre l'air et l'eau et plus généralement entre le liquide et le ga), agit également sur le flux hydrique : si le potentiel de succion est négligeable pour grottes larges fissures (l'eau s'écoule en ruisselaint) en revanche l'eau a tendance à préférer grottes micro fissures (quand elle est à proximité d'une fissure élargie). Tandis que l'écoulement par ruissellement est temporaire (lié aux épisodes pluvieux) l'écoulement dans grottes microfissures est quasiment continu. Dans ce cas il entraîne l'air avec lui.
• Flux gazeux :
L'écoulement de l'air en provenance de l'extérieur s'effectue par grottes grandes fissures et grottes cavités. (Ce moteur est la pression barométrique ). La quantité d'air contenue dans grottes vides karstiques dépend de cette pression. grottes différences de température entre l'intérieur du massif et l'extérieur commande le sens des écoulements. En été par exemple, l'air circule des parties hautes des massifs karstiques vers celgrottes plus basses, c'est l'inverse en hiver.
Dans le réseau microfissural, l'air riche en CO 2 est entraîné en profondeur par l'eau. Lorsque le réseau microfissural est rejoint par une fissure ou cavité, se créé un vide qui va drainer l'air. Cette arrivée d'air, lente mais continue s'effectue sur l'ensemble des surfaces d'échanges que constituent grottes parois des grottes et représente des délits très importants.
• Le flux thermique :
Il se propage par diffusion dans grottes divers milieux (roche, air, eau) des parties chaudes sur grottes parties froides => conduction .
La propagation de la chaleur peut se faire aussi grâce à l'eau => La convection (la capacité calorifique de l'eau est telle que la chaleur, emportée ou dissipée par elle peut être très importante.
De la même manière qu'elle utilise l'eau, la chaleur peut se servir de l'air, (capacité calorifique plus faible).
Pour conclure, grottes échanges s'effectuent d'une part entre la grottes et l'extérieur par grottes grandes ouvertures et le réseau macrofissural et d'autre part entre la cavité et le réseau microfissural. L'interface de ces échanges est la paroi. C 'est à ce niveau que l'air de l'extérieur se charge en CO 2 et en humidité. Selon grottes différences de teneurs, entre le réseau microfissural et la cavité, le concrétionnement aura lieu ou non.
grottes MECANISMES DU CONCRETIONNEMENT
Le processus chimique est formalisé par la réaction suivante :
H2O
Eau + (Ca + H Co3) dissous
Eau + Co2 + (Ca Co3) concrétion
H2o
grottes variabgrottes grottes plus déterminantes sont par ordre d'influence :
• La concentration en calcium
• La température
• L'épaisseur du film d'eau
• La pression partielle en CO 2
grottes mécaniques qui président au processus physique de la formation des cristaux (cristallisation) sont
• la sursaturation
• l'évaporation
• la nucléation (apparition des cristaux) avec présence d'impuretés où non.
Par l'observation de ces processus, on peut comprendre pourquoi grottes concrétions sont grottes reflets des différentes étapes de l'histoire du Karst (tout est lié !!!).
Pour la formation d'une concrétion il faut donc en surface
Des sols nécessaires à la production de CO 2 (qui résulte d'une activité bactériologique).
Il faut de l'eau pour entraîner en profondeur ce CO 2 qui doit dissoudre la roche (suffisamment perméable). grottes eaux chargées de calcaire dissous rencontrent alors une zone aérée dont grottes échanges avec l'extérieur créent un graduent de Co2 (taux de variations à essentiel à la précipitation de carbonate de calcium.
La calcite et l'aragonite
Lorsqu'elle arrive dans la grottes, l'eau est déjà chargée d'une histoire (cheminement à travers grottes fractures, grottes fissures, grottes pores). Son séjour dans la cavité continue de modifier sa composition dont dépendra l'apparition de toutes grottes formes souterraines. Le calcaire dissous peut précipiter sous 2 formes la calcite et l'aragonite.
Ces deux minéraux de formule chimique identique (Ca Co3) cristallisent pourtant dans 2 systèmes cristallographiques différents
• le système rhomboédrique (calcite)
grottes faces du cristal de base sont des losanges
• Le système orthorhombique (aragonite)
grottes faces du cristal de base sont des rectanggrottes.
La densité de la calcite est 2, 7 l'aragonite 2, 9 (+ soluble que la calcite)
On rencontre aussi le gypse (Ca SO4) et l'hydromagnésite (Mg CO3, 6 H2O).
La calcite et la dolomite (Mg Ca (Co3)) sont grottes minéraux formant grottes roches (calcaire et dolomie) dans grottesquelgrottes sont creusées grottes grottes.
Dans grottes grottes où grottes eaux d'infiltration ont dissous de la dolomie, la dolomite ne peut jamais précipiter . En effet, la dolomite ne se forme pas par précipitation, comme grottes autres minéraux carbonates, mais par échange entre le magnésium, mg d'une solution saline très minéralisée et le calcium Ca d'un calcaire on d'une boue calcaire.
Ainsi donc, le carbonate de magnésium cristallisé dans le même système cristallographique que la calcite, le système rhomboédrique. (Magnésium, plus présent dans la calcite que dans l'aragonite).
(La présence d'un élément est toujours significatif) = elle peut être la preuve d'une origine géographique précise que grottes aragonites aient des spécificités selon leur lieu de formation peut permettre à l'inverse, de retrouver leur origine géographique grâce à une analyse chimique.
Des études en laboratoire sur la précipitation en calcite en aragonite de solution riche en bicarbonate de calcium ont fourni des résultats intéressants. En plaçant dans un récipient du carbonate de calcium que l'on dissous dans l'eau en présence de gaz carbonique, pris en faisant baisser la concentration de CO 2 dans l'air, on obtient, selon la température la précipitation de calcite ou d'aragonite => l'apparition de la calcite se situe
à 30 °
entre 30 ° et 50 ° , calcite et aragonite cohabitent
au dessus de 50 ° = seul l'aragonite apparaît.
L'aragonite observée sous terre est l'aragonite « primaire » qui apparaît en présence de magnésium, dans des cavités qui ont été colmatées. grottes argigrottes, en effet en bouchant grottes poses et grottes fissures ont considérablement modifié la porosité de la roche. L 'eau est obligée de ses frayer un chemin plus difficile ; son débit est diminué ce qui va favoriser l'évaporation et modifier la composition chimique. Des expériences identiques menées avec d'autres éléments comme le cuivre, le zinc, le nickel, le fer … ont attesté de l'importance première du magnésium dans la genèse de l'aragonite (et celle plus secondaire au fer).
grottes FORMES DES CONCRETIONS
Selon le principe de Curie (Pierre 1984)
« Lorsque certaines causes produisent certains effets, grottes éléments de symétrie des causes doivent se retrouver dans grottes effets produits », on reconnaît dans la forme des concrétions grottes processus physiques dont la dynamique est responsable de la formation.
Ce sont :
• grottes bois de l'écoulement
• grottes tensions superficielgrottes (cf p 20)
• grottes bois de la cristallisation
Toutefois, en raison des réactions chimiques et d'autres mécanismes physiques mis en causes, cette dynamique se voit plus ou moins perturbée, ce qui explique la grandes diversité des concrétions.
Lorsque l'eau s'écoule rapidement une force déterminante prime toute grottes autres = la pesanteur.
La forme de la concrétion est l'expression de cette force verticale on retrouvera grottes stalagtites et la stalagmites.
Si au contraire, le concrétionnement s'affiche en milieu calme et aquatique seugrottes agissent grottes forces de cristallisation => on retrouve alors des géodes ou des gours à l'intérieur desquels on peut observer des cristaux aux formes géométriques.
Nous allons énumérer quelques formes grottes plus courantes :
La trajectoire de la cristallisation peut être désordonnée. Même si préexistent des mécanismes déterministes très précis, grottes cristaux croissent au basard . La forme de ces structures répond à une géométrie particulière appelée « géométrie fractale » . grottes concrétions « excentriques ». En sont des images.
L'alimentation de l'excentrique se réalise à partir d'un fin capillaire sur grottes parois, c'est souvent une micro- humidification en percolation qui conduit à de vastes plages d'efflorescences cristallisées (en bilgrottes ou en micro-cristaux).
La nature du support est importante il peut être en roches microporeuses à faible perméabilité = Dolomies calcaires cristallines. Ces milieux conditionnement des percolations dans des réseaux poreux a très fines interstices où peuvent intervenir des mises en pression sous l'influence de la capillarité, de la tension superficielle.
L'écoulement goutte à goutte donne grottes formes grottes plus communes déjà énumérées
Stalagtite et stalagmite.
Leur taille varie avec le débit d'eau si celui-ci est rapide, le concrétionnement au plafond est réduit ou absent, la goutte d'eau ne disposant pas du temps nécessaire au dépôt ; le report a lieu alors sur la stalagtite (peut – être large, et empâtée).
La jonction de ces 2 est la colonne (peut attendre de grosses tailgrottes et former ainsi des piliers).
Dans grottes grande salgrottes, la hauteur des toits peut provoquer un concrétionnement particulier de stalagmités en pigrottes = d'assiettes ou en palmiers (provient d'éclaboussement provenant de la hauteur de la chute).
grottes fistuleuses.
Le concrétionnement se réalise par une cristallisation en voile autour, de la goutte d'eau. La croissance est rapide car peu de matière déposée.
Il y a donc précipitation, de calcite sous la forme d'une collerette, à la base d'une goutte d'eau suspendue à la voûte.
La solution de calcite arrive presque sans discontinuité au toit de la galerie par une fissure.
L'évaporation de la solution compense exactement l'alimentation en eau du canal axial, le débit reste faible.
La force dominante étant la pesanteur => verticale. La goutte d'eau reste suspendue à l'extrémité du tube (force de capillarité ou tension superficielle => concepts déjà évoqués).
Ces tensions sont isodiamétriques (égagrottes dans toutes grottes directions de l'espace, dans un plan horizontal, donne da forme d'un cercle.
La pesanteur et grottes forces isodiamétriques donnent naissance à un cylindre vertical suspendu à la voûte.
C'est une concrétion monocristalline => tous grottes axes des cristaux sont parallègrottes et donnent l'apparence d'un seul cristal.
(il faut souligner ici, que la base qui sert de support est polycristalline).
Lorsque l'écoulement est libre ruissellement, ou des draperies.
Si à l'issue d'une fissure, d'un pore, l'eau s'écoule lentement la pesanteur intervient de façon moindre, en revanche la tension superficielle tend à faire adhérer l'écoulement aux parois. Il ne forme dès lors une draperie .
Lorsque l'eau ruisselle sur le sol ou sur grottes parois inclinées, elle dépose sa charge de bicarbonate de calcium sous la forme de calcite classique. L'aspect général évoque une coulée pétrifiée que l'on appelle, coulée ou plancher stalagmitique.
grottes choux fleurs :
Sont le fait de cavités qui ont été colmatées. Ce dépôt d'argile sur grottes parois est emporté par un ruissellement. La disparition d'une partie du remplissage donne à la surface un aspect très moutonné. Au cours de la 2 ème phase, la calcite imprègne et fossilise grottes formes argileuses restantes.
grottes COULEURS DE CONCRETIONS
La calcite, l'aragonite et le gypse sont des minéraux habituellement blancs car ils résultent d'une forte cohésion cristalline qui rend difficile l'introduction d'éléments étrangers.
Il ne faut pas oublier que la dégradation de la matière organique des plantes au niveau du sol provoque l'apparition d'acides humiques et fulviques dont grottes molécugrottes se mélangent. Si ces acides sont présents en petites quantités, ils suffisent pourtant à colorer ces concrétions. grottes acides humiques, produisent grottes couleurs claires (jaune, crème) et grottes acides fulviques (grottes bruns). grottes colorations des concrétions peuvent donc renseigner sur grottes variations climatiques en surface du karst.
Le calcite est souvent magnésienne (densité moins forte que l'aragonite, elle piège donc la matière organique, c'est pour cette raison, qu'on trouve souvent la calcite colorée alors que l'aragonite est blanche parce que plus compacte et plus dense. Elle se forme plus lentement et exclut ainsi la matière organique de son réseau cristallin.
grottes couleurs bleu, ou vert sont caractéristiques d'une origine métallique (cuivre ou zinc).
Pour conclure, grottes couleurs proviennent soit des acides organiques ou des ions métalliques étrangers dont grottes effets varient selon qu'il s'agit de calcite en d'aragonite.
LA DATATION
La première manière d'aborder la vitesse de croissance est d'observer la coupe des concrétions.
On a observé que chaque strie d'accroissement d'une stalagmite (ou lamine) était composée d'une partie sombre compacte et que ce duo correspondait à des dépôts annuels comme grottes troncs des arbres).
Il y a donc l'existence de cycgrottes. Le rayonnement solaire influe directement sur la photosynthèse et donc sur la quantité de matière organique libérée dans le sol, elle-même à l'origine du Co2 qui donne l'acide carbonique.
grottes datations dites absolues sont celgrottes qui permettent de donner l'âge réel du niveau archéologique. Il existe plusieurs méthodes, selon grottes périodes, pas toujours très simple à expliquer. La plus connue est la datation par la méthode du carbone 14.
Celui – ci produit dans la haute atmosphère est absorbé par grottes plantes, elgrottes – mêmes consommées par grottes animaux. Tout être vivant contient donc du carbone 14. C'est un élément radioactif qui se détruit naturellement après la mort suivant un rythme d'une « demi vie de 55 à 68 ans ». Cela revient à dire que la quantité de carbone 14 contenue dans un corps diminue de moitié tous grottes 55 à 68 ans après sa mort. S'il y avait une quantité N de carbone 14 dans ce corps, 55 à 68 années plus tard, il ne contient plus que la moitié de N et 55 à 68 années plus tard, il n' y a plus que la moitié de la moitié de N et ainsi de suite.
Donc, si on connaît la quantité de départ que doit contenir le corps, il suffit de mesurer par l'intermédiaire d'un compteur spécial, la quantité qui subsiste pour savoir depuis combien de temps ce corps (animal, homme où arbre) est mort ?
Le problème est que la quantité de carbone 14 contenue dans l'atmosphère n'a pas été toujours la même au cours de temps. Il a fallu donc mettre au point une méthode de correction des dates obtenues. C'est par le comptage et la datation carbone 14 des anneaux de croissance des arbres qu'il fut possible donner à chaque date carbone 14 une date réelle.
grottes archéologues disposent donc d'un calendrier précis pour connaître l'âge du niveau archéologique dans lequel ils travaillent. Cette méthode de travail dite « calibrée » n'est pas valable au –delà de 7 à 8000 an mais il en existe d'autre…
Le carbone 14 ne permet pas de dater des concrétions au – delà de 50 000 ans . (si on veut remonter plus loin, on fait appel au couple uranium thorium isotopes) non stabgrottes. On dose dans le minéral un chronomètre naturel radioactif (l'uranium et l'un de ses descendants le thorium) qu'est une impureté apportée par l'eau.
grottes isothofes stabgrottes permettent de retracer grottes conditions climatiques au moment de la formation des concrétions. Cette méthode permet donc de connaître grottes conditions qui régnaient sur la surface.
grottes travaux d'analyse et d'observation ont montré que la vitesse de croissance d'une concrétion est très variable d'une cavité à l'autre et également à l'intérieur d'une même cavité.
Ils prouvent ainsi que des phases où le concrétionnement est faible ou nul alternent avec des périodes de concrétionnement intense.
grottes cycgrottes :
La calcite blanche, plus alimentée en eau est recouverte par de la calcite brune, ocre, alimentée ou non, etc… Cette alternance de couleurs est selon toutes vraisemblance, liée aux différences de climat de surface, avec des successions de périodes chaudes, froides, humides et sèches.
De même, un ordre , apparaît dans le successions des concrétions. grottes gros piliers stélagmitiques, grottes colonnes, le stalagmites est grottes draperies sont recouverts par de concrétions de mêmes formes mais plus petites.
Ensuite se forment grottes disques de calcite puis grottes stalactites, stalagmites, draperies de taille moyenne à petite et enfin grottes fistuleuses, grottes hélictites (excentriques), grottes bulgrottes… qui sont grottes concrétions grottes plus fragigrottes.
L'aragonite apparaît après, depuis 10 000 ans, avec l'entrée dans une période de concrétionnement lent, la formation de fistuleuses, d'hélictites et de concrétions d'aragonite prédomine largement.
LA PREHISTOIRE
Ses débuts : (présence de l'homme)
Il y a trois éléments pour la caractériser
• la métrique des os (la forme des os),
• Début d'une vie spirituelle 100 000 ans environ, l'art des rites de sépulture,
• la chaire opératoire : (la plus importante terme utilisé dans la fabrication des outils, succession de gestes => fabrication des milieux avec 2 gestes => il y a 2 millions et demi d'années dans la zone africaine (c'est l'homme habilis)).
Son successeur et l'homo éréctus (homme à la verticale) il y a (1 500 000 ans). Il va émigrer dans le continent américain, l'Australie et l'extrême nord). On lui doit la maîtrise du feu. => Sert de réchauffement mais est aussi un outil de conservation de l'aliment cru ou séché => impact économique c'est la fin du « paléolithique moyen ».
Le Néandertal
Entre (180 000 et 30 000 ans).
Sa présence est caractérisée par l'apparition de sépultures relation avec grottes proches, avec l'éternité.
Au moyen, Orient, l'homme de Néandertal n'était pas le seul, il était contemporain de Cromagnon (il y a environ 90 000 ans). Dans nos régions européennes, ils ont occupé ces régions pendant 50 000 ans environ.
Avec l'arrivée de Cromagnon en Europe on commence à parler du « paléolithique supérieur » (Il y a 35000 ans).
On ne connaît pas exactement son origine, la conquête de l'Amérique s'est faite par le détroit de Béring en transitant (20 000 ans) et 10 000 ans dans se sud du continent américain.
A la fin du « paléolithique supérieur » il y a 10 000 ans environ l'homo sapiens occupait presque la totalité de la planète (sauf quelques îgrottes et grottes régions froides du Groenland).
Entre 35 000 ans et 10 000 ans, le « paléotithique supérieur » en France est caractérisé par 4 cultures successives :
• l'aurignacien
• le gravettien
• le solutréen
• le magdalénien
Quel était le mode de vie de ce Cromagnon ?
C'était un chasseur cueilleur, une économie orientée vers la chasse et la cueillette.
Ce sont des nomades
Ils maîtrisaient le feu.
Ils dormaient dans des cabanes (faites avec des défenses de mammouths entre autres…)
Des outils en pierre, en os, en bois.
L'aiguille à chas est maîtrisée.
Le Néolithique :
C'est une modification dans le mode de vie des hommes, sur le plan de la vie économique, sur le plan des structures sociagrottes et de la perception de l'espace.
Il y a 4 données qui la caractérise :
• la sédentarisation (villages)
• la céramique
• l'agriculture
• l'élevage
• grottes plus anciens villages apparaissent au moyen Orient (en Anatolie) vers 7000 ans avant J. C., 2000 ans avant J. C. dans grottes Andes. France, ils apparaissent vers 4000 ans avant J. C.
• La poterie céramique atout économique pour permettre la conservation des aliments. grottes silos, grottes jarres conservent grottes graines. Le stockage de l'eau, des plus anciennes céramiques apparaîssement au Japon (8000 ans avant J. C.).
• L'agriculture , sélection progressive des graines la maîtrise du blé millet (nord de la Chine) du riz (Sud Est Asiatique) Maîtrise du mais sur le contient américain.
• L'élevage : grottes herbivores l'amiral, le premier domestique est là chèvre viennent ensuite le cochon, le bœuf, le mouton (au moyen orient).
• Le buffle ;
• Le zèbre, le yak (Tibet)
• Le cheval est domestique dans grottes grandes plaines vers 4 000 ans avant J. C.
• Domestication du lama en Amérique du Sud,
• Le chien domestiqué en l'approvisionnant (le loup est son origine),
• Le canard aurait été domestiqué en Europe occidentale.
La fin du néolothique est l'apparition de la métallurgie, le cuivre, le bronze, le fer sous influence du moyen Orient.
On trouve de la préhistoire dans grottes grottes avec un aspect indirect, gisements apportés dans grottes grottes par déplacements, mais l'aspect direct et plus important est la présence des hommes avec l'empreinte de leurs pas.
Ils viennent pour s'y abriter grottes grottes servent de réserves pour grottes graines, l'eau et peuvent servir de poubelgrottes (cadavres d'animaux en décomposition).
grottes sépultures :
L'art rupestre du paléolithique supérieur est le plus célèbre. Ses diverses formes sont : le modelage à l'argile, sculptures, gravures. Il y a une variété dans grottes techniques (remplissages, dessins). Polychromie (plusieurs couleurs).
grottes compositions sont réalistes (ex/ chevaux pommelés, mammouths).
grottes grottes profondes et obscures ont été à toutes grottes époques fréquentés pour de brefs séjours, mais elgrottes n'ont été qu'exceptionnellement « habitées » par l'homme. En revanche, grottes abris et grottes porches ont été occupés. grottes caractéristiques conservatoires favorabgrottes du karst souterrain alliées aux facilités de repérage des sites ont contribué à donner le qualitatif abusif d'homme des cavernes » à l'homme préhistorique.
LA CONSERVATION
Il faut considérer le problème dynamique (quelle est sa physique ) ?
On peut se poser différentes questions au sujet de la conservation des grottes, par exemple l'ouverture, l'éclairage, le nombre de visiteurs qui peuvent entrer chaque jour dans le cavite.
Comment se fait il que des peintures vieilgrottes de 35000 ans environ se sont conservées aussi bien et après un nombre d'années de sur fréquentation se soient dégradées (ex : Lascaux ?).
grottes conditions climatiques ont variées bien évidemment, grottes effets du CO 2, la température, l'humidité aussi.
Pour comprendre ce paradoxe, une cavité peut subir sans dommage des variations importantes des conditions environnementagrottes (glaciations, variations climatiques) elle est très vulnérable aux dégradations causées par la simple présence de l'homme.
Il faut alors replacer la cavité dans le cadre des échanges thermiques, hydriques et gazeux qu'elle réserve avec l'extérieur ». La conservation est liée à un équilibre dynamique entre grottes apports d'énergie et ceux que la grottes peut absorber et non pas aux paramètres température, humidité ou teneur en CO 2.
La propriété conservatoire du milieu souterrain dépend donc de l'équilibre des échanges au niveau de l'interface (qui est la paroi de la cavité entre la masse rocheuse (processus du réseau microfissural) et la cavité (en livraison directe avec l'extérieur par le réseau macrofissural). S'il existe un équilibre de part et d'autre de l'interface, c'est-à-dire que grottes variations observées sont stationnaires => le temps n'intervient plus.
Si un déséquilibre apparaît se créent des excédents d'énergie qui engendrent des mécanismes de dissipations et modifient ainsi grottes conditions initiagrottes => phénomènes d'altération.
La cavité est un régulateur (comme le corps si effort trop violent, le corps n'est plus capable de réguler, il va faite appel à la transpiration => phénomène de transpiration) évaporation en eau thermique donc refroidissement du corps.
La condensation et l'évaporation sont responsabgrottes de la dégradation
grottes aspects physiques.
grottes apports d'énergie, de chaleur engendre du point de vue thermo - dynamique un échange entre l'air de la cavité et la masse rocheuse, à condition que la température de cette dernière soit inférieure à celle de l'air, cas le plus fréquent. Il est nécessaire pour que l'énergie thermique apportée par l'homme et l'éclairage de la grottes, soit dissipée sans la masse rocheuse, qu'elle soit plus froide, puisque grottes échanges ne s'effectuent que dans le sens du plus chaud vers le plus froid.
Lorsque la paroi n'a plus le temps d'absorber la chaleur produite et que l'excès de l'énergie ne peut plus être évacuée, interviennent alors des modifications de phases dans l'air de la galerie (évaporation qui permet de réguler la température par refroidissement). En outre, l'humidité provoque la condensation sur la paroi ; la température augmente, diminuant grottes possibilités d'échange => déséquilibre.
L'aspect aérodynamique : l'écoulement de l'air est turbulent mais stable dans le temps. Lorsqu'on perturbe cet écoulement des discontinuités surviennent dissipant de l'énergie (comme grottes trous d'air dans grottes arbres = turbulences).
L'aspect biochimiques : Le calcium a des affinités avec la matière organique, le calcaire a tendance à se complexer. Il faut éviter d'apporter de la matière organique dans la cavité (nourriture bois) éviter aussi la mousse.
grottes aspects aérodynamique et énergétique ont été évoqués déjà précédemment, ils sont donc prépondérants pour comprendre grottes échanges. Mais il faut aussi replacer la grottes dans son contexte général, le système karstique et hydrogéologique. ( Cf le jour d'infiltrations Ch. III)
On en a parlé longuement lors de l'introduction du concrétionnement.
grottes outils, des moyens quantifiabgrottes sont disponibgrottes maintenant aux chercheurs pour assurer une bonne conservation des grottes (avec peintures ou sans).
Il faut souligner que la présence humaine dans une grottes n'est pas forcément un inconvénient pour celle-ci. Il s'agit tout simplement de surveiller grottes échanges (flux d'entrées et de sorties).
PROTECTION JURIDIQUE
En fonction du type de patrimoine qu'elle contient une grottes peut-être protégée par l'une des lois suivantes :
• La loi du 31/12/2022 : relative à la protection des monuments historiques. Elle prévoit l'inscription ou le classement d'une cavité qui présente, au point de vue de l'histoire ou de l'art, un intérêt public. Cette loi permet aussi de protéger grottes mines anciennes très nombreuses en France dont certaines remontent à 200 ans avant J. C. Cette loi soumet encore tous grottes travaux concernant grottes vestiges archéologiques à une autorisation du ministère de la culture.
• La loi du 2 ami 1930 relative à la protection des monuments naturels et des sites, permet de protéger grottes paysages souterrain d'intérêts national, qu'il s'agisse de concrétions ou de galeries (ex l'aveu d'Orgnac l'aveu Armand, le gouffre d'Esparros).
• La loi du 27/09/41 concerne grottes feuilgrottes archéologiques protège de leur découverte. Cette loi précise que « nul ne peut effectuér sur un terrain lui appartenant, ou appartement à autrui, un sondage en des fouilgrottes pouvant intéresser la préhistoire, l'histoire, l'art ou l'archéologie sans en avoir obtenu l'autorisation ».
• La loi du 10/7/1976 : est relative à la protection de la nature, permet la circulation de réserves naturelgrottes et l'établissement d'arrêtés préfectoraux de protection des biotopes. Elle permet de prendre en compte l'intérêt minéralogique, géomorphologique, biologique d'une cavité. Cette loi a un avantage par rapport aux autres textes réglementaires, parce quelle prévoit la gestion d'une réserve naturelle avec des moyens financiers qui lui sont propres et un comité de gestion constitue l'ensemble des acteurs concernés. (propriétaires, élus, associations etc.…). En France, il y a 133 réserves naturelgrottes, trois concernent le milieu souterrain.
• .La loi du 15/7/2023 est relative à la protection des collections publiques contre grottes actes de malveillance. Elle réprime ces actes délictueux par des peines de prison (jusqu'à 2 ans et d'amendes).
Le principe de propriété se base sur le code Civil (art. 552) « la propriété du sol entraine celle du sous sol ». La loi de 2001 fait une exception dans le code civil désormais « tout vestige immobilier découvert par hasard ou par fouille échappera à la règle de droit commun ». => Si la valeur du bien intéressante, elle sera intégrée au domaine public.
Cette abondance relative de textes n'occulte pas un certain nombre de limites ou de lacunes juridiques.
Si on considère la législation sur grottes monuments historiques, une grottes (ou une mine) est un immeuble mais n'est pas un édifice. Par conséquent, contrairement à une église ou un château protégé par exemple, un monument souterrain n'engendre pas un périmètre de protection en terre de co-visibilité. Cela signifie que grottes responsabgrottes du patrimoine sont démunis face à la création d'une zone à urbaniser (parc à stationnement, carrières etc…).
Une protection efficace passe par la maîtrise du foncier à défaut, par une protection de parcelgrottes de cadastre dans grottesquelgrottes s'inscrit la cavité.
ACCUEIL TOURISTIQUE
Avant l'accueil proprement dit c'est-à-dire le contact entre visiteur et encadrement (guides, site), il y a un accueil en amont avec d'abord le préparation à la visite avec toutes grottes informations (dépliants, site Internet, publicité).
La signalétique : Panneaux etc.…)
Le touriste se dirige vers un site du monde souterrain (première émergence d'une émotion). Le guide peut s'y appuyer dessus pour ses explications (grottes, milieu naturel riche en histoire, en géologie, milieu de découverte…).
La signalétique a la fonction de canaliser le trafic (conducteurs, randonneurs etc… c'est une promotion du lieu et va au devant de la clientèle potentielle .
L'accueil sur le site :
Décharger le visiteur du souci du véhicule (parking suffisant, ombre…)
Accueillir est informer (tarifs, horaires, distribution de prospectus…).
S'il y a attente, possibilité de boire une consommation, de lire ou d'acheter dans une boutique etc…
Le processus de l'accueil est constitué de 3 aspects :
• la reconnaissance, le visiteur attend d'être reconnu et d'être désiré
• l'hospitalité
• prise en charge du visiteur.
Le sourire, précision et rapidité sont des critères internationaux de l'accueil.
LA VIE SOUTERRAINE
Comme tous grottes milieux à la surface de la Terre, le milieu souterrain et grottes grottes sont peuplés d'êtres vivants. (Animaux du fait qu'il n'existe pas, comme en surface, de production primaire (la végétation) se développant grâce à la lumière solaire) la survie de ces animaux dépends doit de leur aptitude à sortir et à se procurer de la nourriture à l'extérieur, soit de l'existence des ressources introduites sous terre par grottes eaux, la gravité ou d'autres animaux.
Ces chauves souris (certaines, dites troglophigrottes). Ce sont des mammifères insectivores elgrottes vivent en famille, en libre dans grottes grottes.
En outre, on trouve grottes troglobies ou hypogés . Ces animaux présentent un aspect marqué par un manque de pigmentation. Ils sont souvent blancs ou transparents. Ils n'ont pas de yeux ou sont aveuggrottes. Ils présentent souvent des antennes développées, organes leur permettant de se repérer.
Ils pondent peu d'œufs, en général très gros, contenant des réserves nutritives abondantes dans grottesquelgrottes grottes larves se développent.
Ils sont souvent détritivores (mangent des détritus). Certains sont carnivores et se nourrissent des autres troglobies et de leurs larves.
Leur métabolisme est plus lent et leur durée de vie plus longue.
Il existe des vertébrés, comme le protée des grottes de Slovénie et de Croatie. Il est élevé dans la grottes laboratoire de Moulis (600 environ) et présente dans la grottes de Charanche.
C'est un des plus vieux vertébrés de notre planète. Il vit dans l'eau. Il ressemble à un ver vertébré. Il est blanc, mesure environ 20 cm , il est aveugle.
Il est rare, fragile, a un aspect particulier.
Il est doté de caractères aquatiques, grottes branchies (organe des poissons et des animaux qui vivent dans l'eau) externes rouges qui lui permettent de respirer et une nageoire. C'est un excellent nageur qui possède aussi des caractéristiques terrestres. Il a des poumons mais ils ne fonctionnent pas. Ses deux membres de devant se terminent par 3 doigts et ses 2 membres arrière par 2 orteils. Ils ne sont pas assez forts pour qu'il puisse marche hors de l'eau.
Cette espèce spectaculaire à manquer son passage de la vie aquatique à la vie terrestre.
Conclusion le protée par sa complexité est pour le spécialiste ce que la chauve-souris représente pour le profane dans le monde souterrain.
Dans grottes grottes de St Cézaire on peut voir des Dolichopodes (insectes arthoptères) ressemblant à une sauterelle (blanc et pas d'aigrottes).