Le monde souterrain
Les concrétions
1 - Le
concrétionnement
Le
concrétionnement intervient après la formation suffisamment large
d'une cavité et son assèchement, au moins partiel.
Il résulte
d'un équilibre chimique entre le gaz carbonique dissous, l'eau et la
calcite, selon la formule :
2
HCO3- + Ca2+ <=> CaCO3 + CO2 +
H2O
Les teneurs en gaz
carbonique dissous dans l'eau et dans le milieu ambiant vont régler cet
équilibre. La formation des concrétions (ou précipitation
des carbonates CaCO3) intervient en phase de dégazage du gaz
carbonique (le gaz carbonique dissous repasse à l'état gazeux),
lorsque la concentration en gaz carbonique de la cavité est
inférieure à la concentration de ce gaz dissous dans l'eau
d'infiltration et chargée de calcite. Ce déséquilibre
chimique se rétablit par solidification et dépôt de la
calcite dissoute : le concrétionnement.
Les
concrétions apparaissent, dans les cavités, au niveau des
fissures, là où suinte l'eau. Elles sont d'autant plus nombreuses
dans les grottes bien aérées et situées juste sous la zone
d'infiltration.
Le dépôt
principal se produit lorsque la goutte d'eau d'infiltration arrive dans une
cavité; en plafond. Les dépôts successifs de calicite
forment des stalactites ("tite" comme tombe). La goutte d'eau, en
tombant ensuite au sol, libère le reste de calcite encore dissous et
forme ainsi des stalagmites ("mite" comme monte).
Stalactites et
stalagmites sont des concrétions.
2 - Les
différents types de concrétion
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Stalactite : c'est une concrétion qui se forme en
plafond d'une grotte, là où débouche un capillaire
d'infiltration. Son diamètre n'est pas constant. Le plus souvent, la
stalactite a un diamètre plus important à sa base qu'à son
extrémité. Elle croît en longueur et en diamètre.
Certaines atteignent plusieurs dizaines de mètres de hauteur. Elles ne
sont pas forcément régulières. |
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Stalagmite : concrétion qui "pousse" à
partir du sol de la cavité, grâce au calcaire qui reste encore
dissous dans la goutte d'eau tombée de la stalactite. Elle se rencontre
donc sous une stalactite. Sa forme est plus massive et plus
écrasée. Elle croît beaucoup moins vite qu'une stalactite.
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Colonne
: c'est la fusion d'une stalactite et d'une stalagmite. Une colonne constitue
un pilier qui étaie une grotte. Après la réunion des deux
concrétions, la colonne s'accroît en diamètre et des
excroissances peuvent "décorer" son pourtour. |
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Excentrique : ce sont des concrétions qui
semblent défier la loi de la pesanteur. Elles se développent sur
des parois rocheuses ou sur des stalactites. De couleur blanchâtre, elles
sont constituées presque exclusivement de calcite. Leur mécanisme
de formation est controversé. Les théories actuelles parlent de
phénomènes électriques (modification de la polarité
des ions de calcite) liés à la présence de
bactéries. |
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Fistuleuse : ce sont de fins tubes verticaux qui pendent
au plafond de certaines grottes. Elles se caractérisent par un
diamètre extérieur pratiquement constant (entre 5 et 10 mm). De
couleur blanche, elles sont, en général constituées de
calcite pure. Elles comportent un canal central continu par où
s'écoule l'eau. Les fistuleuses ne croissent que par leur
extrémité où perlent les gouttes d'eau. Certaines
atteignent 6m. Les grottes de Choranche (Isère) sont
réputées pour les plafonds couverts de
fistuleuses. |
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Draperie
: c'est une concrétion qui se forme sur un plafond incliné et le
long d'une fissure où suinte de l'eau. Une draperie a une
épaisseur constante et ressemble à un tissu qui pend du plafond.
Certaines draperies sont phonolitiques : en les percutant elles produisent des
sons. |
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Aiguille et
Buisson : l'aragonite est de la calcite pure dont les atomes se
répartissent différemment dans l'espace. L'aragonite se présente sous 3 formes : l'araginite aciculaire (elle se se compose de fines aiguilles pouvant se grouper sous formes de “bouquets” ou de “fleurs de roches”),
l'aragonite massive (elle est est constituée d’aiguilles collées les unes contre les autres, formant une masse unique) et l'aragonite coralloïde (elle se développe sous forme d’excentriques évoquant certaines variétés de corail).
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Perle : elles
se forment dans de petits bassins d'eau claire, peu profonde et fortement
agitée par la chute régulière de gouttes d'eau. Le noyau
de la perle est formé par une particule solide (gravier, morceau de
concrétion) sur laquelle la calcite se dépose en surface, par
couches successives. Progressivement, la perle tend vers une forme
sphérique régulière.
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