Grottes et karsts de Chine... Sur les traces de Xu Xiake

Gebihe 89 Sommaire

Chapitre 3 : Reconnaissance dans le karst du comté de Pingtang (Guizhou)


Résumé - Abstract - Zusammenfassung -
Le karst à pitons (fenglin-poljé) de Pingtang, dans le sud du Guizhou, a fait l'objet d'une brève reconnaissance en 1989 en vue d'une prochaine expédition. La rivière Lapinghe traverse les plis par une succession de grottes-tunnels, notamment au nord du poljé de Sizhai, d'où le nom de "montagne creuse"  donnée à cette zone. La grotte de Ji'an Dong, perchée 120 m au-dessus du poljé de Manhong, abrite un barrage artificiel souterrain pour l'irrigation. La grotte de Heidong, visitée avec les autorités, ferait l'objet d'un aménagement touristique. Un travail important d'exploration et d'étude scientifique reste à faire dans ce comté.

Mots-clés : karst à pitons, fenglin, poljé, grotte-tunnel, barrage souterrain, Pingtang, Guizhou.




INTRODUCTION

Le karst à piton typique (fenglin-poljé)) de Pingtang se situe au sud du Guizhou (lat. 25°50' N, long. 107°19' E) sur le bassin amont du Zhujiang (rivière des Perles) dont le delta se situe près de Canton. Cette zone a fait l'objet d'une reconnaissance de 2 jours en 1989 en vue d'une prochaine expédition. Il existe de nombreuses grottes-tunnels qui traversent les plis, notamment sur le cours de la rivière Lapinghe et de ses affluents, d'où le nom de "Montagne creuse" donné à l'anticlinal situé au nord du poljé de Sizhai (fig. 39  a). Les zones reconnues se situent d'une part près de la route qui relie le comté à la province du Guangxi, et d'autre part le long de la route Pingtang-Guiyang.

PRÉSENTATION PHYSIQUE

Situé à une altitude moyenne de 700  à 1000 m, ce comté se trouve sur les pentes qui séparent le haut plateau du Guizhou et le bassin du Guangxi. Cette région  qui dépend  du grand bassin du Zhujiang (rivière des Perles) est drainée par les eaux de la rivière Lapinghe dont le débit moyen annuel à Pingtang est de 33,35 m3/s. Celle-ci se jette ensuite dans la rivière Hongshuihe (affluent majeur de la rivière des Perles).
* Géologie : Les roches carbonatées s'étagent du Dévonien au Trias inférieur (fig. 37). Le Trias moyen, le Permien inférieur (P1l) et le Carbonifère inférieur (C1d1) forment les niveaux imperméables de la région (fig. 37). Les plis ont une orientation N-S au sud de Pingtang et NW-SE à l'ouest. On peut noter la présence des failles majeures de Luodian et de Pinglihe ; elles ont toutes deux une direction N-S et une inclinaison de 60 à 70°. Le flanc occidental  de l'anticlinal de Pinghuoba forme la ligne de partage des eaux entre les rivières Caoduhe et Lapinghe (fig. 39 a).
* Géomorphologie : La partie ouest du comté de Pingtang présente un relief principalement formé par un karst du type fenglin-ouvala. L'altitude des sommets varie de 900 à 1200 m, ils dominent de 150 à 300 m le fond des ouvalas. Le pourcentage des formes négatives, par rapport aux formes positives, varie de 7 à 18 %. La partie méridionale du comté, près du village de Sizhai, présente un relief du type fenglin-poljé avec 35 % de dépressions.
 Le long du trajet routier qui relie Sizhai aux gorges de la rivière Caoduhe via Pingtang, une coupe  morphologique, effectuée à l'altimètre (fig. 39 b) avec distances estimées, montre un étagement du relief entre 580 m (Caoduhe) et 1150 m environ. Cette coupe montre une succession de pitons, de dolines et de poljés emboîtés ou non. Les surfaces qui passent par le sommet des pitons s'étagent sur plusieurs niveaux altimétriques : 1000, 900, 850 et 750 m le long de la route Sizhai Pingtang et 1150, 920-870 et 800 m sur la route de Pingtang à la Caoduhe. Entre cette rivière et Guiyang existent des niveaux plus élevés. Au pied des pitons se trouvent des dolines, des ouvalas, et surtout des poljés, formant aussi des surfaces dont la corrélation régionale reste à préciser. La hauteur des pitons varie en moyenne de 50 à 150 m environ. Cependant ceux bordant  la Caoduhe peuvent atteindrent 300 m en raison d'un plus fort gradient hypsométrique lié au creusement de la gorge, profonde de 550 m.
Un "mégapoljé" particulièrement remarquable entre 700 et 800 m d'altitude existe le long de la route Pingtang-Sizhai-Guangxi. Long de plusieurs dizaines de kilomètres, large de 3 à 5 km, il est surcreusé de poljés plus petits, comme celui de Sizhai, de dolines d'effondrement plus fréquentes au nord et au centre, et d'avens d'effondrement. Le "mégapoljé" est bordé de falaises découpées en pitons avec un degré évolutif variable. De grand porches fossiles pluridécamétriques sont parfois visibles dans ces falaises, ainsi que des systèmes de pertes-résurgences.
Situé à une altitude moyenne de 760 à 770 m, le poljé de Sizhai  s'étend vers le NNE sur une longueur de 4 km et une largeur de 1 à 1,5 km. Il est dominé de 150 à 200 m par le sommet des pitons. Ce poljé typique, à nappe phréatique peu profonde, est toujours inondé en saison des pluies. Dans sa partie sud, on trouve une série de résurgences (dont Wadong) et d'exsurgences qui forment une rivière aérienne s'écoulant dans le fond du poljé et se perdant dans la partie nord. Cette rivière souterraine,  grossie par les eaux du poljé de Manhong, conflue quelques kilomètres plus loin avec le cours hypogé  de la rivière Lapinghe, au lieu-dit Tianshengqiao.
A l'ouest du poljé de Sizhai se trouvent un petit poljé, puis celui de Manhong (fig. 39 c). Ils sont séparés les uns des autres par des pitons qui dérivent clairement de l'évolution d'anciens interfluves (fig. 39 d). Leur forme dépend aussi de la nature de la roche et de leur position morphostructurale. Ainsi ceux bordant, à l'ouest, le poljé de Manhong, plus hauts et mieux séparés les uns des autres, correspondent à une position en amont pendage et à un relief de faille.
* Climat : A la station de Pingtang (alt. 690 m), la température moyenne annuelle est de 17,6°C (janvier/7°C, juillet/25,5°C) et les précipitations de 1137 mm/an (fig. 38).  La pluviométrie peut atteindre jusqu'à 1400 mm dans la région. Le régime climatique est un peu moins prononcé que celui de Zhijin et Ziyun. L'amplitude pluviométrique varie de 1 à 11 (janvier/18 mm, juillet/202 mm). D'avril à août, il tombe 859 mm, soit 76 % des précipitations annuelles. (ZS, CM)

PRÉSENTATION DES CAVITÉS

A. HEIDONG

Grotte Sombre (fig. 40)
Pingtang n° 89/1
Z = 830 m Dév. = 764 m Dén. = - 43 m
Situation : Elle est située 1 km au SE du village de Pingzhai, en rive gauche et 120 m au-dessus de la  rivière Daguihe, qui est un petit affluent de la Caoduhe.
Contexte géologique : Cette cavité se développe dans les calcaires gris clair en bancs épais du Carbonifère moyen et supérieur. Le pendage est à cet endroit de 50 à 60° vers l'est, il peut être localement vertical.
Description : Cette grotte fossile à l'entrée fortifiée est constituée d'une grande galerie descendante  (largeur 15 m, hauteur 10 m) avec un point bas à - 43 m. Elle porte bien son nom puisqu'elle renferme de nombreuses concrétions dont la teinte noire ne semble pas être naturelle ; elle peut provenir des nombreux feux et des torches utilisés par les paysans. Dans la zone d'entrée nous avons pu voir des phytokarsts bien développés.
Tout au long des 760 m de parcours, de gros massifs stalagmitiques isolés agrémentent une progression quasi horizontale. La section des galeries présente toujours une forme rectangulaire horizontale plus ou moins arrondie ou déformée par endroit. Le creusement s'est effectué en régime noyé comme en témoignent les nombreuses coupoles de paroi et de plafond. D'innombrables "perles des cavernes" aux formes curieuses, certaines grosses comme le poing (jusqu'à 13,5 cm de diamètre), occupent le sol sur des centaines de mètres carrés. La galerie principale se termine sur un éboulis calcifié au bas duquel s'ouvre un petit puits de 7 à 8 m qui n'a pas été descendu ; il semble néanmoins bouché. Dans le point bas de la cavité, un petit orifice avec un léger courant d'air n'a pas été exploré (désobstruction nécessaire). La teneur en CO2 mesurée à l'entrée et à - 43 m est de 0,03%. La température au fond de la cavité est de 20,4°C.
Pendant notre visite, nous avons été accompagnés par le directeur du comté et par plusieurs autres officiels ; il est vrai que ceux-ci souhaitent aménager et ouvrir cette cavité au tourisme. Point négatif, l'accès est long, peu aisé, et de nombreuses concrétions ont été cassées ; néanmoins Heidong reste une grotte agréable à parcourir. (CM, ZS, JLM)

B. JI'AN DONG

Situation : Cette cavité se situe à l'ouest du poljé de Sizhai sur le flanc d'un chaînon N-S. Elle s'ouvre à 900 m d'altitude et 120 m au-dessus du poljé de Manhong, côté ouest (fig. 39 a).
Contexte géologique : La bordure du poljé de Manhong forme le contact entre les roches carbonatées et les roches clastiques. Ji'an Dong se développe dans les calcaires gris à gris sombre en bancs moyens de la partie supérieure du Carbonifère supérieur ; sa base est constituée par des bancs épais de marne, d'argile et de "shale". Le pendage est à cet endroit de 6° avec une direction N335°. Elle se développe parallèlement au flanc de l'anticlinal.
Description : Nous avons visité cette cavité à la demande des autorités locales qui veulent en continuer l'aménagement du réservoir souterrain qu'elle abrite à une centaine de mètres de l'entrée. Le gouvernement demande si en élevant le mur du barrage il pourrait augmenter sa capacité  afin d'avoir plus d'eau pour irriguer les zones voisines (ceci semble possible en laissant entre le mur et la voûte un espace suffisant pour l'écoulement des pointes de crues). La longueur présumée de la cavité serait de 5 km selon les informations du géologue du comté. La galerie principale sèche et étroite à l'entrée (1 à 2 m de large pour 3 m de haut) descend jusqu'à un petit puits (en partie artificiellement bouché) qui absorbe les eaux venues de l'amont (la résurgence n'est pas connue). Un peu avant, nous laissons sur la droite une galerie étroite à courant d'air.  A partir du puits, la galerie principale s'élargit et sa section atteint maintenant 5 à 8 m de large pour 5 m de haut. Elle est subhorizontale et fermée en partie par le mur du barrage. Le débit normal reconstitué d'après le temps de remplissage du réservoir est de l'ordre de 50 l/s, mais n'est pas estimable directement à cause des tuyaux amenant de l'eau à une micro-centrale électrique. Le débit de crue n'est pas suffisant pour que les eaux puissent ressortir par la galerie d'entrée.Si la partie amont semble très intéressante, la partie aval se terminerait sur des fissures impénétrables. (ZS, CM)

C. LES RÉSURGENCES DU POLJÉ DE SIZHAI

Ces deux résurgences (fig.39 a) constituent l'alimentation principale de la rivière qui coule au fond du poljé. Elles se développent toutes deux dans les calcaires du Carbonifère.
* WADONG
Cette résurgence est située au bord de la route menant de Sizhai à la province du Guangxi toute proche. Elle s'ouvre au sud-est du poljé à 775 m d'altitude.
Cette grotte non topographiée a une ouverture de 15 m de large et de 8 m de haut. Un barrage près de l'entrée accumule l'eau destinée aux rizières du poljé. La galerie se rétrécit vers l'amont du plan d'eau. Selon le géologue du comté, on peut la remonter en bateau sur 1 km, franchir un groupe de pitons, et ressortir au jour. En amont, elle provient d'une nouvelle grotte située à la base d'autres pitons. Le débit de la rivière est de l'ordre d'une vingtaine de litres par seconde.
* EXSURGENCE OUEST DU POLJÉ
Elle se situe le long de la bordure ouest du poljé de Sizhai, à 780 m d'altitude en bordure du sentier menant au poljé de Manhong.
Un peu en amont de l'ouverture aval (2 m de large pour 6 m de haut) un barrage retient l'eau destinée à l'irrigation. Plus loin la galerie est accessible par une doline d'effondrement et par un aven. Le cours d'eau sort d'un siphon au pied de l'aven et des continuations sont visibles dans les nombreuses dolines adjacentes. (CM)


Karstologia Mémoires N° 4 Année 1991 GEBIHE 89 - ISSN : 0751-7628