97.5 - Premiers pas en géologie

 Le spéléologue est régulièrement confronté à deux entités majeures : l’eau et la roche. Pour ce qui est de l’eau il n’y a pas grand-chose à apprendre de particulier pour comprendre la formation et l’évolution des cavernes. Par contre il en va autrement des roches. Ces « premiers pas » sont donc destinés aux apprentis géologues afin d’éclaircir quelque peu la compréhension des grottes.

 Une roche est une association de plusieurs minéraux. Il existe 4 principales familles de roches, par ordre d’apparition naturelle :

Ø les roches effusives  : elles résultent du refroidissement d’une lave en extérieur, à l’air libre. On trouve dans cette famille le basalte (à grains noirs très fins), le tuf (accumulation de cendres volcaniques), l’obsidienne (lave solidifiée, vitreuse, noire et brillante), les bombes volcaniques, etc.

Ø les roches plutoniques  : elles résultent du refroidissement d’une lave sous la surface du sol. C’est le cas du granite (composé essentiellement de quartz et d’orthose), de la diorite (grains noirs et blancs de même taille), de la pegmatite (à gros cristaux de couleur), etc.

Ø les roches sédimentaires  : elles résultent de l’accumulation de matériaux en surface ou sous les mers. On trouve dans cette famille le calcaire cher aux spéléologues (composé principalement de calcite), le grès (sable durci, composé principalement de quartz), le conglomérat (galets et autres cailloux cimentés), l’argile (ensemble de minéraux microscopiques comme le quartz, le mica, etc.), la dolomie (clair et à forte odeur nauséabonde), le lœss (grains de sables collés par le vent dans des creux), le travertin (calcaire fabriqué au fond d’un cours d’eau « peu profond »), etc.

Ø les roches métamorphiques  : elles résultent de la transformation d’une roche sous l’effet de la chaleur, soit par contact avec une lave, soit par forte pression. On trouve dans cette catégorie l’ardoise (argile chauffée) et autres schistes, le gneiss (quartz, mica et feldspath en feuillets), le marbre (calcaire ou dolomie cuits), etc.

 De toutes ces roches celle préférée par le spéléologue est le calcaire car c’est la principale roche solide capable de se dissoudre dans un acide (on le voit très rapidement avec du vinaigre). Les eaux d’infiltration se trouvent justement être légèrement acides à cause de l’anhydride carbonique provenant de l’air et du sol ! Cette faculté de dissolution est due à son composant majeur, la calcite, un carbonate de calcium, dû aux coquilles et squelettes d’animaux accumulés au fond des mers (comme, par exemple, les coccolithes, microorganismes premiers producteurs mondiaux de calcite !). Les premiers calcaires sont donc apparus après la vie sur Terre. Les plus anciens ont été formés au fond des mers il y a 3,5 milliards d’années par des stromatolites, à l’époque PaléoArchéenne, et ne cessent de se fabriquer depuis. Ainsi les calcaires français de surface de Lorraine, du Doubs, du Jura, etc. datent du Jurassique, c’est-à-dire d’il y a 200 à 145 millions d’années (époque à laquelle vivaient sur Terre des dinosaures comme le stégosaure, le diplodocus, le brachiosaure, l’allosaure, l’apatosaure ou brontosaure, l’archéoptéryx, etc.).

 Les réseaux karstiques peuvent donc se former depuis fort longtemps. Il suffit de trouver de vieux calcaires pour espérer trouver de vieilles cavités. Les grottes de Pierre-la-Treiche se seraient formées au Pléistocène moyen et inférieur, il y a 1,5 millions d’années à 300 000 ans (LOSSON, 2005), époque à laquelle les dinosaures avaient disparus mais où on trouvait l’Homo Erectus (fabrication d’outils en pierres taillées, maîtrise du feu, colonisation de la Terre). De récents travaux (ARMSTRONG et OSBORNE, 2006) semblent indiquer qu’une grotte âgée de 340 millions d’années ait été découverte en Australie. En ce temps là même les dinosaures n’existaient pas puisque qu’ils ne sont apparus qu’il y a environ 250 millions d’années !!!

En savoir plus ?

Portail de liens très complet :

http://cds54.ffspeleo.fr/grottes

L’échelle des temps géologiques :

http://fr.wikipedia.org/wiki/Échelle_des_temps_géologiques

La plus ancienne grotte du monde :

http://www.futura-sciences.com/news-grotte-plus-ancienne-monde-agee-340-millions-annees_9393.php

A la rencontre des dinosaures :

http://dinosaures-web.com