Grottes et karsts de Chine
Sur les traces de Xu Xiake
Guizhou Expé 86 Sommaire
Géomorphologie et hydrogéologie du karst centre et sud du Guizhou
GÉOMORPHOLOGIE
1) Les formes karstiques
A) Les formes négatives
Elles comprennent : les ponors, les pertes, les puits ainsi que les poljés, les ouvalas et les plaines d'érosion.
Dans ce paragraphe, nous ne parlerons que des formes typiques de cette région, les ouvalas et les poljés.
Les ouvalas
L'échelle et la forme de ceux-ci dépendent des conditions géologiques et hydrogéologiques. Dans les zones de pente (gradient élevé, eaux souterraines profondes) ils sont ronds, profonds et de taille modeste. Dans les régions de partage des eaux, ils sont au contraire larges, peu profonds et de formes diverses.
Les poljés
Ils résultent généralement de l'évolution des ouvalas et sont toujours parcourus par une rivière pérenne ou temporaire. Le niveau des eaux souterraines y est très proche de la surface. Dans certaines régions la correspondance d'altitude du fond des poljés peut témoigner de l'activité néotectonique de celles-ci.
B) Les formes positives
Ce sont les funglins et les qiufungs.
Dans la zone de partage des eaux (Guiyang, Anshun), les fungs sont isolés, on les appelle les gufungs.
Dans les zones de pente et de drainage, les fungs se rencontrent toujours en groupe, ce sont des fungcongs. Ils donnent aux paysages un relief tourmenté rendant le trafic routier beaucoup plus difficile que dans les contrées occupées par les gufungs.
La forme des gufungs dépend principalement de la nature des roches carbonatées les composant, du pendage, de la lithologie et parfois de la fracturation (figure 11).
Le comté de Zhijin est une zone transitoire entre les funglins au sud et les qiufungs au nord.
Définition
- Fung : mont
-Gufung : mont isolé formé de roches carbonatées, typique des régions tropicales et subtropicales.
-Fungcong : groupe de monts, formé de roches carbo- natées, typique des régions tropicales et subtropicales.
- Funglin : paysage de gufungs et de fungcongs, karst à tours et à cônes
- Qiufung : type particulier de karst à cônes qui sont caractérisés par des pentes douces et dont le diamètre est toujours plusieurs fois supérieur à la hauteur.- ^ -
2) Paysages karstiques
Les formes positives et négatives citées en début de chapitre permettent de définir quatre types de paysages karstiques. Ils donnent de nombreuses informations quant à l'évolution des régions concernées.
a) funglin - ouvala
Nous avons principalement travaillé dans ces paysages où l'on trouve trois à cinq formes karstiques positives pour une forme négative. Le funglin est constitué de fungcongs; du sommet de ses pitons à la base des ouvalas, la hauteur est au minimum de 100 m, au sud elle dépasse presque toujours les 400 m. Hormis les gros drains régionaux, ces zones ne possèdent pas ou très peu de rivières de surface, les eaux souterraines y sont très profondes.
b) funglin - poljé
Dans ces régions très propices à l'agriculture, les fungcongs entourent les poljés au centre desquels se trouvent des gufungs. Le comté de Ziyun est typique avec ses cours d'eau qui résurgent au début des poljés et se perdent à l'autre bout dans un ou plusieurs ponors.
c) funglin - plaine d'érosion
Ces plaines, légèrement ondulées et recouvertes d'une épaisse couche de sédiments du Quaternaire, se trouvent dans les zones de partage des eaux. La hauteur des gufungs y est de cent à deux cent mètres.
d) qiufung - ouvala ou poljé
Nous avons pu voir ces paysages dans le comté de Zhijin (Santang) qui est une zone transitoire entre les funglins au sud et les qiufungs au nord. Dans cette région, pas tout à fait caractéristique de part sa situation, la répartition des formes karstiques est de trois positives pour une négative.- ^ -
3) Les surfaces d'érosion
Le Guizhou central et méridional possède un nombre important de surfaces d'érosion, certaines dépendent de la stratigraphie mais généralement elles sont liées à l'activité néotectonique. Depuis le Cénozoïque, trois phases géomorphologiques majeures ont dégagé quatre surfaces d'érosion.
Nous ne parlerons pas de la plus ancienne surface qui fait l'objet de discussions contradictoires.
La seconde est représentée par le sommet des fungs, on y trouve peu de cavités.
La troisième surface est caractérisée par la correspondance d'altitude des poljés et celle des ouvalas. Elle présente une série de niveaux où se développent les cavités.
La quatrième surface est constituée par les profonds canyons creusés par les rivières principales. A proximité, les ouvalas sont profonds et les rivières souterraines très basses.- ^ -
HYDROGÉOLOGIE KARSTIQUE
Les aquifères
* L'aquifère du Trias moyen
Il se trouve principalement dans les calcaires ou les dolomies où l'intensité de la karstification est très importante. Les formes négatives sont toujours ouvalas et poljés, ponors, pertes, grottes et rivières souterraines. A l'étiage, le module des eaux souterraines est de 4 à 6.8 l/s au km2. Il possède toujours des drains principaux et est donc hétérogène.
Ex : une partie de l'aquifère de Daxiaojing.
* L'aquifère du Trias inférieur :
Il couvre la plus grande surface spécialement dans les zones d'Anshun et de Ziyun où les formes négatives sont principalement des poljés. La karstification est aussi très importante et le module des eaux souterraines à l'étiage est de 2.8 à 6.9 l/s au km2. Il possède toujours des drains principaux et est donc hétérogène.
Ex : le réseau de Santang.
* L'aquifère du Permien inférieur
Il se trouve généralement dans la partie centrale des anticlinaux où les formes négatives sont principalement des dolines et des ouvalas. La karstification y est très importante et le module des eaux souterraines à l'étiage est de 3.9 à 16.6 l/s au km2. Dans cet aquifère hétérogène le niveau des eaux est très profond et les résurgences peu nombreuses.
* Les aquifères du Dévonien supérieur et du Carbonifère :
On les trouve principalement à l'est de Luodian et à l'est de Ziyun, dans des roches carbonatées qui ont un pourcentage d'impuretés élevé. De ce fait, la karstification y est moins importante que dans les aquifères du Trias moyen et inférieur et du Permien inférieur. A l'étiage, ces aquifères hétérogènes ont un module de 4 à 8.5 l/s au km2. Dans cette région, les nombreuses modifications de faciès influent sur l'intensité de la karstification ainsi que sur les modules.- ^ -
Conditions hydrodynamiques
Dans cette région, les précipitations constituent l'essentiel de l'alimentation des aquifères karstiques. Dans les zones de pentes, les rivières de surface alimentent les rivières souterraines et toutes leurs eaux sont collectées par les profonds drains régionaux.
Peu important dans la zone de partage des eaux, le gradient hydraulique et la vélocité des eaux augmentent consi- dérablement dans les zones de rupture de pente.
Les émergences se trouvent dans le fond des canyons souvent sous les rivières, et, sont toutes en relation directe avec le niveau de base (tableau 5).- ^ -