Le facteur temps dans la karstification/The factor time in karstification - article ; n°3 ; vol.5, pg 195-213

Jean-Noël Salomon

Description

Géomorphologie : relief, processus, environnement - Année 1999 - Volume 5 - Numéro 3 - Pages 195-213
Résumé Le facteur temps est fondamental pour la karstifieation mais celle-ci est également préparée par la nature structurale de la roche calcaire tant au niveau de la lithologie que de la tectonique. Un gradient alti- tudinal élevé intervient aussi de façon favorable et détermine une karstifieation plutôt de type vertical. Le climat joue son rôle surtout par la quantité d'eau qu'il est susceptible de mettre à disposition pour le travail de corrosion. La conjonction de la plupart des facteurs favorables peut aboutir à une karstifieation accélérée ou au contraire ralentie, selon les circonstances régionales ou générales. Enfin, la permanence de terrains carbonates sous une emprise climatique homogène aboutit à la constitution de paysages dits achevés (exemple des karsts chinois) que seule une longue durée autorise. En karstifieation, le concept d'héritage regroupe ces différents aspects dans le temps.
Abstract Time is a fundamental factor in the karstifieation of limestones. However, karstifieation is also predesigned by structure and lithology. High local relief is favourable to the development of deep karstifieation. Climate plays a part mainly through the quantity of water that it can make available to chemical solution. The conjunction of the aforementioned factor s can lead to an accelerated karstifieation but, depending on regional or general circumstances, limestone weathering can also be impeded. Finally, the long-term exposure of carbonate rocks to agressive climatic conditions can lead to the development of senile karst landscapes (eg. Chinese karsts) in which time has been a major factor. Multi-stage karstifieation is probably less the exception than the rule and the study of limestone weathering should address the fundamental issue of chronology.
19 pages
Source : Persée ; Ministère de la jeunesse, de l’éducation nationale et de la recherche, Direction de l’enseignement supérieur, Sous-direction des bibliothèques et de la documentation.

Informations

• Publié par: GEOMORPHOLOGIE_RELIEF_PROCESSUS_ENVIRONNEMENT
• Publié le: 01 janvier 1999
• Nombre de lectures: 22
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 2 Mo

Extrait

Jean-Noël Salomon
Le facteur temps dans la karstification/The factor time in
karstification
In: Géomorphologie : relief, processus, environnement. octobre 1999, vol. 5, n°3. pp. 195-213.
Résumé Le facteur temps est fondamental pour la karstifieation mais celle-ci est également préparée par la nature structurale de
la roche calcaire tant au niveau de la lithologie que de la tectonique. Un gradient alti- tudinal élevé intervient aussi de façon
favorable et détermine une karstifieation plutôt de type vertical. Le climat joue son rôle surtout par la quantité d'eau qu'il est
susceptible de mettre à disposition pour le travail de corrosion. La conjonction de la plupart des facteurs favorables peut aboutir à
une karstifieation accélérée ou au contraire ralentie, selon les circonstances régionales ou générales. Enfin, la permanence de
terrains carbonates sous une emprise climatique homogène aboutit à la constitution de paysages dits "achevés" (exemple des
karsts chinois) que seule une longue durée autorise. En karstifieation, le concept d'héritage regroupe ces différents aspects dans
le temps.
Abstract Time is a fundamental factor in the karstifieation of limestones. However, karstifieation is also predesigned by structure
and lithology. High local relief is favourable to the development of deep karstifieation. Climate plays a part mainly through the
quantity of water that it can make available to chemical solution. The conjunction of the aforementioned factor s can lead to an
accelerated karstifieation but, depending on regional or general circumstances, limestone weathering can also be impeded.
Finally, the long-term exposure of carbonate rocks to agressive climatic conditions can lead to the development of senile karst
landscapes (eg. Chinese karsts) in which time has been a major factor. Multi-stage karstifieation is probably less the exception
than the rule and the study of limestone weathering should address the fundamental issue of chronology.
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Salomon Jean-Noël. Le facteur temps dans la karstification/The factor time in karstification. In: Géomorphologie : relief,
processus, environnement. octobre 1999, vol. 5, n°3. pp. 195-213.
doi : 10.3406/morfo.1999.988
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/morfo_1266-5304_1999_num_5_3_988Le facteur temps dans la karstifieation
The factor time in karstifieation
Jean-Noël Salomon*
Résumé
Le facteur temps est fondamental pour la karstifieation mais celle-ci est également préparée par la
nature structurale de la roche calcaire tant au niveau de la lithologie que de la tectonique. Un gradient alti-
tudinal élevé intervient aussi de façon favorable et détermine une karstifieation plutôt de type vertical. Le
climat joue son rôle surtout par la quantité d'eau qu'il est susceptible de mettre à disposition pour le tra
vail de corrosion. La conjonction de la plupart des facteurs favorables peut aboutir à une karstifieation
accélérée ou au contraire ralentie, selon les circonstances régionales ou générales. Enfin, la permanence
de terrains carbonates sous une emprise climatique homogène aboutit à la constitution de paysages dits
"achevés" (exemple des karsts chinois) que seule une longue durée autorise. En karstifieation, le concept
d'héritage regroupe ces différents aspects dans le temps.
Mots clés : géomorphologie, karstifieation, lithologie, tectonique, variations climatiques, héritages.
Abstract
Time is a fundamental factor in the karstifieation of limestones. However, karstifieation is also predesigned
by structure and lithology. High local relief is favourable to the development of deep karstifieation. Climate
plays a part mainly through the quantity of water that it can make available to chemical solution. The
conjunction of the aforementioned factor s can lead to an accelerated karstifieation but, depending on regional
or general circumstances, limestone weathering can also be impeded. Finally, the long-term exposure of
carbonate rocks to agressive climatic conditions can lead to the development of senile karst landscapes (eg.
Chinese karsts) in which time has been a major factor. Multi-stage karstifieation is probably less the exception
than the rule and the study of limestone weathering should address the fundamental issue of chronology.
Key words: geomorphology, karstifieation, lithology tectonics, climatic changes, inherited features.
Introduction
Le temps et la durée sont des notions capitales pour les sciences de la terre. L'unité
de temps la plus appropriée pour apprécier la durée d'un phénomène naturel et son
influence sur le milieu naturel est fonction de la et de la vitesse d'évolution du
dit phénomène. Mais cette notion de durée est toute relative et la rapidité
du milieu karstique par rapport à celle du cadre extérieur nous en donne une image.
Les karstologues ont mis au point des méthodes pour mesurer les taux d'ablation
karstique lesquels s'évaluent en millimètres par millénaire. On peut aisément concevoir
qu'un système de drainage puisse installer son réseau de conduits dans un "laps" de
temps de l'ordre de 20 000, 50 000 ou 200 000 ans, en fonction des contextes morphoc
limatiques. Il est aussi possible de mesurer la progression d'un réseau karstique à
l'unité du millier d'années. Comme on le voit, le problème du temps est une notion fon
damentale en karstologie car il pose celui de la vitesse de la karstifieation.
*. Laboratoire de Géographie Physique Appliquée (L.G.P.A.) et INTERMET, Institut de Géographie de l'Université
Michel de Montaigne-Bordeaux 3, Campus Universitaire, 33 405 Talence.
Géomorphologie : relief, processus, environnement, 1999, n° 3, p. 195-214 196 Jean-Noël Salomon
Lenteur ou rapidité de la karstification
Sans revenir sur les grands principes théoriques de la karstification il nous apparaît
important de rappeler quelques aspects de ces derniers pouvant avoir une relation étroi
te avec le facteur temps. Celui-ci est implicitement impliqué dans la notion de rapidité
de la karstification or celle-ci dépend à son tour de plusieurs facteurs dont nous soul
ignerons les principaux aspects. La rapidité de la karstification dépend de plusieurs
paramètres principaux.
Les processus de dissolution mis en oeuvre
La solubilité des carbonates dans l'eau est sans doute la propriété fondamentale des
roches carbonatées ; c'est elle qui explique l'évolution superficielle et souterraine du
paysage karstique. Le point de vue généralement admis est que c'est le dioxyde de car
bone (CO2) dissous dans l'eau qui est l'agent principal quant à l'attaque chimique des
calcaires, même si bien d'autres acides interviennent, fournis par les plantes (acide
humique, fulvique, nitrique, etc.) et les éléments issus des sols. C'est pourquoi les kars-
tologues parlent de "l'agressivité" de l'eau, cette dernière étant liée à sa plus ou moins
grande acidité, ce que l'on peut mesurer par le pH. Une eau dite "agressive" est une eau
sous-saturée capable de dissoudre. Le temps d'intervention sur un karst sera donc d'au
tant plus rapide qu'une eau sera plus acide. Mais un autre aspect a souvent été négligé :
la rapidité de renouvellement du flux hydrique qui traverse le karst. En effet, il y a aussi
le facteur temps pendant lequel le CO2 contenu dans l'eau est en contact avec la masse
calcaire. D'une façon générale, l'eau qui a percolé à travers une grande épaisseur de cal
caire est plus chargée en carbonates que celle qui a traversé une faible épaisseur. Au
départ, dans la zone épikarstique, l'eau se charge très vite, puis de moins en moins car
elle se sature. En fait cela dépend aussi des faciès traversés et du degré de fissuration.
Cette notion est très importante car si le flux hydrique (concentré ou non) n'est pas
constamment renouvelé l'eau atteint vite son point de saturation (on dit qu'elle est à
l'équilibre) et ne corrode plus. Au contraire lorsque une eau agressive qui traverse un
karst est constamment renouvelée, la karstification opère avec rapidité. Les régions
abondamment arrosées correspondent d'autant mieux à ce schéma que la quantité d'eau
s'infiltrant dans le karst est sans aucun doute l'élément le plus important pour expliquer
l'efficacité de la karstification : même si l'on observe de faibles teneurs en carbonates
dans les sources karstiques lors des mesures, la valeur absolue de la dissolution peut
être très importante compte tenu des grand