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)