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1 CEREGE, Europole Méditerranéen de l’Arbois, 13545 Aix-en-Provence, France. * Maintenant au GEOTOP, UQAM-McGill, case courrier 8888, Montréal, Qc, Canada H3C 3P8.
2 Andra, 1-7 rue J. Monnet, Parc de la Croix Blanche, 92290 Chatenay-Malabry France.
3 Faculté Polytechnique de Mons, 9 rue de Houdain, B7000 Mons, Belgique.
Abstract
Les cavités karstiques et les concrétions qu’elles abritent, les spéléothèmes, sont relativement protégées des principaux vecteurs d’érosion extérieurs mais peuvent être influencées par la tectonique régionale [voir par exemple Forti et Postpischl, 1984]. Les spéléothèmes peuvent notamment être brisés ou basculés lors de secousses sismiques. Toutefois, l’origine des cassures observées à posteriori est souvent difficile à déterminer puisque de nombreux facteurs naturels peuvent causer de telles destructions. La chronologie de ces événements peut cependant être établie de manière précise en datant les spéléothèmes par la méthode U/Th sur la période 0-500 ka.
Cet article présente une étude réalisée sur une cavité du Sud-Est de la France (Gard), l’Aven de la Salamandre. Dans cette zone, située entre la faille des Cévennes et la faille de Nîmes des mouvements quaternaires verticaux récents ont pu être mis en évidence [Josnin et al., 1998]. Pourtant, cette zone n’est pas considérée comme une zone sismique très active.
L’Aven de la Salamandre présente un grand nombre de spéléothèmes cassés, dont certains sont de taille plurimétrique et dont une majorité sont recouverts par des repousses de calcite.
Des datations U/Th par spectrométrie de masse à thermo-ionisation (TIMS) ont été réalisées sur deux séquences de cassure/repousse de spéléothèmes échantillonnés dans cette cavité. Des datations sur treize niveaux de calcite encadrant les deux cassures ont ainsi été réalisées afin de contraindre précisément l’âge de ces cassures. La méthodologie de datation est discutée notamment au travers des corrections d’âge. En effet, la phase détritique, bien que présente en faible quantité (les concentrations en 232Th sont inférieures à 0,08 ppm dans tous les échantillons et inférieures à 0,01 ppm pour huit échantillons) est à prendre en considération pour ne pas biaiser les âges obtenus sur ces spéléothèmes jeunes et contenant de ce fait peu de 230Th produit in situ. Les datations haute résolution obtenues ont permis d’identifier un événement de cassure à 7 ± 0,35 ka dans la première séquence et compris entre 1,1 ± 0,1 et 6,3 ± 2 ka pour la deuxième séquence. Ces deux événements pourraient donc être contemporains. Plusieurs hypothèses quant à l’origine des cassures observées, sont présentées et discutées : (i) épisodes catastrophiques au sein des cavités karstiques liés à des bouleversements climatiques (principalement des crues), ou à des déstabilisations de la cavité (effondrements, fluages...) et (ii) événement co-sismique. Au terme de cette discussion, il apparaît que d’une part les observations de terrain ne nous permettent pas de trancher en faveur de l’une ou l’autre des causes de cassure, et d’autre part, que seuls les effets indirects de l’une ou l’autre des hypothèses proposées sont envisageables. Ainsi, pour l’origine climatique des cassures, seules des déstabilisations du soubassement de la cavité (crues par exemple) pourraient causer des cassures de gros spéléothèmes comme ceux observés dans l’Aven de la Salamandre, et dans le cas d’un séisme, des effets indirects plus que des destructions liées directement au passage d’un front d’ondes sont à envisager.
Toutefois, la comparaison de nos datations de spéléothèmes cassés à des événements climatiques et à des effondrements connus (de falaises, de karsts... etc) dans cette région mais souvent datés de manière indirecte, indique que le phénomène enregistré et daté précisément dans l’Aven de la Salamandre pourrait être d’ampleur régionale. Cet événement régional majeur serait donc daté ici de manière précise à 7 ± 0,35 ka. Cette conclusion n’est pas en contradiction avec la présence à quelques kilomètres de là dans la Baume des Italiens de stalactites intactes et datées à près de 100 ka [Pons-Branchu, 2001], celles-ci ayant pu résister à un ou plusieurs événements régionaux destructeurs si ce site est plus protégé des effets destructeurs indirects cités plus haut.
Cet article montre que l’étude des spéléothèmes, notamment par la possibilité d’obtenir des informations précises sur leurs phases de croissance et leurs cassures peut être intégrée à des problématiques de stabilité de certains sites (aléa sismique, événements climatiques intenses et destructifs).
Key Words: Spéléothèmes • Datations U/Th • Karst • Séismes • Crues
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