Le relief des zones à sous-sol salin.

[Christophe Reuss]

Je lance ce sujet général parce qu'il m'intéresse particulièrement. J'ai en effet la possibilité d'aller de temps en temps sur le plateau Meledic que j'ai déjà présenté dans le début de ce post-ci: http://www.geoforum....rbres-fossiles/

A ce propos, réflexion faite, l'expression "troncs d'arbres fossiles" est peut-être incorrecte. Cela dépend de la définition du mot fossile. Un fossile est-il nécesairement fossilisé, c'est-à-dire minéralisé, calcifié ou silicifié? Les os d'un ursus speleus âgés de 30 000 ans trouvés dans une grotte ne sont-ils pas des fossiles? Et le crâne de Lucy par exemple?

J'en reviens au sujet du titre, j'invite ceux qui sont intéressés à présenter des liens, photos, articles, commentaires, etc, ayant un rapport avec lui.

Pour ma part j'ai l'intention d'écrire et de montrer dans la mesure du temps disponible différentes observations que j'ai faites et que je compte faire dans la zone de Meledic.

Pour le moment je joins 3 photos d'affleurements de sel.

[Christophe Reuss]

Une expérience d'amateur sur la vitesse de dissolution du sel gemme

ll m'a semblé opportun de connaître la vitesse de dissolution du sel gemme dans l'eau avant d'aborder d'autres considérations sur le relief des zones salines.

Par chance j'ai trouvé 3 petits blocs de sel, qui résultent probablement de la dissolution de blocs plus gros, sur l'affleurement de Sarile (voir la troisième photo du post précédent).

J'ai découpé le plus gros avec une disqueuse pour obtenir une plaque de 30 mm d'épaisseur. (celui de droite sur la photo)

Je l'ai mis dans une cuvette pleine d'eau en laissant l'eau se renouveller pour éviter qu'elle ne contienne trop de sel dissous, ce qui aurait pu modifier la vitesse de dissolution.

Vous voyez sur les photos suivantes comme l'épaisseur de la plaque a rapidement diminué:

de 30mm, l'épaisseur de la plaque est passée à 25mm après 30 mn,

à 20mm après 60 mn.

Ensuite ça n'a plus eu de sens de mesurer puisque le sel ne s'est pas dissous de façon homogène. Il y avait des vacuoles. J'ai remarqué aussi que des petites bulles s'échappaient de la plaque à mesure qu'elle se dissolvait, prouvant qu'il y avait petits espaces vides dans sa masse, qui datent, je suppose, de le cristallisation initiale du sel.

Aprés 150mn il ne restait plus que les petits fragments, mis à côté de portable pour l'échelle , qui ont achevé de se dissoudre complètement 160mn après l'immersion de la plaque

.

La plaque a été attaquée par la dissolution sur ses 2 faces, donc 15mm d'épaisseur ont disparu en 160 minutes, ce qui représente une vitesse de dissolution de 0,094 mm/mn, soit 5,6 mm/heure.

Il est certain que cette valeur est indicative, la vitesse de dissolution dépend sûrement de plusieurs facteurs importants comme la porosité de l'échantillon, se teneur en impuretés (argile), la dimension des cristaux qui le constituent, la température de l'eau, etc.

[Christophe Reuss]

Une deuxième expérience d'amateur sur la vitesse de dissolution du sel gemme

J'ai voulu savoir si on obtient un autre résultat de vitesse de dissolution quand de l'eau coule à la surface du sel, partant de l'idée qu'un bloc plongé dans une masse d'eau immobile se trouve entouré d'une mince couche d'eau saturée ou du moins très chargée en sel dissous, qui attaque moins vite sa surface qu'une eau douce constamment renouvelée.

J'ai donc installé un bloc de sel brut (celui du milieu de la première photo de la première expérience) sous un robinet (ce qui sur le plan pratique a été assez difficile, j'ai du me servir d'une botte en caoutchouc, et de bouteilles en plastique vides, excusez la manque d'esthétique des photos)

Après les étapes intermédiaires que vous pouvez voir sur les photos, le résultat est une rigole de 46 à 48mm en 48mn, ce qui fait 1mm/mn.

La vitesse de dissolution obtenue dans l'expérience précédente étant proche de 0,1mm/mn, j'en conclus que le sel sous un filet d'eau courante se dissout dix fois plus vite que dans l'eau stagnante.

Probablement parce que dans l'eau immobile il se constitue un couche d'eau presque saturée au contact du sel, qui le protège de l'eau douce . Elle descend très lentement au fond sous l'effet de sa densité accrue, tandis qu' un courant d'eau la renouvelle très rapidemment. En plus l'énergie du courant fait pénétrer l'eau dans les petits vides déjà mentionnés et peut entraîner de ce fait des petits cristaux incomplètement dissous.

On peut déduire de ces valeurs très différentes obtenue dans les deux expériences que la vitesse de dissolution pourrait être encore plus rapide avec un courant d'eau plus fort.

On peut conclure qu'exprimer une valeur de vitesse de dissolution n'a de sens que si on précise une vitesse de mouvement relatif eau/surface de sel. Chose que je n'ai pas faite puisque même dans la première expérience le fait de sortir à plusieurs reprise l'échantillon de sel de l'eau pour les photos et de l'y replonger a provoqué des remous dans la cuvette. Donc je n'ai pas obtenu de résultat net, mais seulement un ordre de grandeur.

A propos de la dissolution d'autant plus rapide que l'eau est agitée, tous les amateurs de café le constatent chaque jour en remuant la petite cuillère dans leur tasse. Il s'agit en principe de sucre, mais quand même de dissolution.

[Kayou]

Wouhaou ... Des expériences !

Tu arrives à reconstituer un lapiaz sur sel gemme.

Donc tenir compte de l'intensité du courant d'eau, de sa fréquence, de la pente, de la température ... ça ne manque pas de sel.

Pour alimenter ton sujet, quelques photos d'un aménagement sur diapir en Algérie, pour récolter des plaques de sel blanc; El Outaya:

Les eaux de pluies se chargent en sel, ruissellent dans des séguias où le sel blanc se dépose lors de l'évaporation.

[Christophe Reuss]

Intéressante cette photo de "ségiua"... en somme une sorte de marais salant de colline.

Les aiguilles de sel ressemblent à celles de Meledic, sauf que celles be El Outaya sont plus dentelées. Peut-être à cause d'autres minéraux que NaCl dans cette Halite? Ou bien à cause de cette boue marron (argile?)qu'on voit bien sur la deuxième photo et qui semble être généralement présente là-bas.

Quant aux expériences d'appartement, je crois bien qu'elles sont les premières et les dernières parce que je manque de matériel pour arriver à des résultats concluants. C'est un peu ce que j'explique sur le post qui va suivre.

[Christophe Reuss]

Existe-t-il en Europe des affleurements naturels de sel?

Je précise que je veux parler de sel , ou pour m'exprimer plus scientifiquement, de halite sédimentée et mise à jour par l'érosion et non pas d'étendues genre marais salant où le sel se dépose actuellement.

De nombreuses personnes pensent qu'il ya toujours eu dans notre passé géologique des affleurements de sel dans certaines régions de Roumanie.

Intuitivement je pense qu'elle se trompent. En effet la vitesse de dissolution du sel exposé au précipitations est si grande qu'une surface de sel nu , qu'elle soit sur un versant de vallée, dans un ravin ou une doline, va se trouver rapidement et inévitablement dominée par des pentes raides constituées par les roches sédimentaires qui l'entourent, qu'elles soient en place ou déjà remaniées dans un caprock. Celles-ci vont recouvrir la surface de sel par effondrement, glissement de terrain, alluvionnement, debris flow, etc.

Les couches de sel, même dans les diapirs, sont forcément recouvertes depuis qu'elles sont exondées par d'autres couches sédimentaires non solubles , sinon elles n'existeraient plus depuis qu'elles ne sont plus dans la dépression fermée avec un climat sec de l'époque de leur formation, elle auraient été dissoutes depuis longtemps. A la suite de plissements ordinaires ou/et diapiriques, il arrive probablement de temps à autre qu'une petite portion de pli de quelques mètres carrés soit mise à jour à la suite d'un ravinement rapide ou d'un glissement de terrain. Elle se creuse très rapidement et tout aussi rapidement elle est recouverte par le transport gravitationnel des roches voisines qui de plus sont en général meubles ou friables, marnes et argile. Donc, à l'échelle des temps géologiques ces moments où le sel est apparent sont très brefs et la probabilité que nous leur soyons contemporains est extrêmement faible.

D'ailleurs les auteurs du site suivant affirment, p.181 "Il n'y a que dans des ambiances climatiques arides que le karst du sel peut s'observer en surface" http://books.google....dom sel&f=false

Je pense que les affleurements de sel qui existent en Roumanie et dirai même plus généralement en Europe sont d'origine anthropique:

Il ya d'abord le cas des mines qui est simple. Des mines en forme de cloche ont été creusées à différentes époques depuis l'antiquité. Elles ont fini par être abandonnées. Elles se sont rempli d'eau qui a dissout plus ou moins vite les parois, d'où effondrement, formation d'une doline. Souvent elle finissent par se colmater. Il reste un étang d'eau plus ou moins saumâtre qui après quelques siècles se colmate lui aussi. Mais il arrive que des puits communiquent entre eux, alors il se crée des galeries par dissolution, un Karst anthropique, des uvales dont le fond s'effondre et de nouvelles surfaces de sel sont mises à jour; il arrive aussi qu'une mine soit située sur une pente. Dans ce cas le secteur de la doline qui s'est formée du côté de la pente continue de reculer et il apparaît de nouvelles surfaces de sel qui reculent en entamant un versant de vallée ou un flanc de colline. Cela peut créer l'illusion que la présence de sel apparent est indépendante et antérieure à l'existence de la mine, comme c'est le cas à Slanic (voir http://www.geoforum....lanic-roumanie/ ) .Il n'en reste pas moins que la présence de l'affleurement est d'origine anthropique, même si les conséquences géomorphologiques du creusement de la mine peuvent se prolonger sur quelques siècles.

Le cas des mines étant réglé, il reste celui des zones où il n'y en a pas eu, comme celle de Meledic.

A mon avis la cause des affleurements est le défrichement, l'abattage de la forêt pour laisser la place au champs et surtout aux pâturages dans les pentes. Défrichement qui peut dater du moyen-âge ou même d'avant (attention, sur certaines photos de Meledic que j'ai postées on voit plein d'arbres: il s'agit de pins plantés systématiquement en 1963 pour lutter contre l'érosion, preuve qu'il n'y avait plus d'arbres avant). Le sol n'est plus consolidé par un réseau de grosse racines et surtout les moutons dénudent le sol, particulièrement aux points de passage fréquent (voir photo).

D'où formation de petits ravinements, qui évoluent ensuite rapidement en grands ravins dès que le sel sous-jacent est atteint. Ensuite les pentes de sel reculent et le phénomène pourra se prolonger sur quelques siècles (ici se situe l'époque où nous vivons) ou millénaires.

Pour prouver la justesse de ces affirmations intuitives, il faudrait connaître le vitesse de dissolution effective des affleurements sur le terrain.

Partant de la hauteur de précipitations annuelles approximativement connue (cf site: http://physio-geo.re...g/1051#tocto1n4 , repère 27) de 700mm, et sachant qu'un litre d'eau peut dissoudre au maximum 360g de sel, qui a une densité de 2,16, on peut dire:360g de sel:2, 16 =166cm3

une hauteur d'eau de 10cm peut donc dissoudre une hauteur de sel de1,66cm, donc pour 70cm on a 11,62cm

Mes expériences expliquées dans le post précédent m'indiquent la vitesse de dissolution du sel en fonction du temps, donc elle ne me sont pas utiles maintenant puisque j'ignore le temps d'exposition du sol à la pluie. Il y a peut-être des statistiques météo qui indiquent le nombre de jours de pluies par an dans la région, mais je ne crois pas que le nombre d'heures soit enregistré quelque part. Il faudrait tenir compte aussi de la variabilité de l'intensité des chutes de pluie. Lors d'une pluie d'orage , étant donné que les surfaces des affleurements ont toutes une pente plus ou moins forte, l' eau ruisselle rapidement au bas des pentes en se chargeant seulement partiellement de sel dissous, et à l'inverse une pluie très fine du genre 0,1mm/h doit constituer une pellicule saturée qui se recristalise quand la pluie s'arrête. Pour continuer quand même je vais estimer plutôt arbitrairement que l'eau de pluie dissout le sel au quart de la proportion de saturation, ce qui fait 4cm/an.peut-être que quelqu'un a une meilleure idée?

D'autre part j'ai trouvé ce site sur le mont Sedom: http://www.bsglg.be/...02_HALLOT--.pdf où M. Hallot écrit "Le taux de dissolution du sel est estimé à 0,5 à 0,75 mm/an" pour cette région désertique ou les précipitations sont de 50mm /an, ce qui donne 7 à 10,5 mm/an pour 700mm/an.

1cm/an signifient 10m par millénaire et1km en 100 000ans, ce me semble un peu faible pour justifier mes affirmations du début de ce post, surtout si on voit à quelle vitesse ont diparu les restes du "cratère" de Slanic. J'aime mieux mon estimation de 4cm par an mais comment la prouver, Est-ce que quelqu'un a une idée?

Il y a une méthode, mais de durée assez longue: J'ai déjà préparé deux tiges de fer que je compte planter dans un affleurement à Meledic comme témoin de hauteur, encore que je ne vois pas bien comment je vais éviter de faire des fissures ou des éclats qui peuvent fausser la mesure, et je retournerai dans un un an pour mesurer in situ.

[trenen23]

Ton travail est très intéressant, je ne suis pas sur effectivement que tes mesures soient directement transposables sur le terrain (quoiqu'en tenant compte du nombre de jours de pluie de la région, je ne vois pas non plus de problèmes majeurs). Ton idée de tester in situ me parait bonne.

Il me semble qu'il y a aussi des structures à sel en Hongrie, une de mes copines y étudiait des populations de plantes halophytes. En France, je vois que des couches souterraines, peut être qu'associés aux évaporites des Pyrénées .....

Serge

[Quaternaire]

Ton idée de planter des repères est bonne , mais il faudrait le faire à plusieurs endroit pour avoir une meilleure idée de la variabilité.

Il te faut une estimation de la pluviosité également, l'idéal serait de mettre des puviomètres, mais la c'est carrement une etude de recherche qui necessite un financement...

[Christophe Reuss]

Merci de votre intérêt pour la question.

Trenen 23, est-ce que tu pourrais préciser le lieu où de trouvent des structures à sel en Hongrie? Je dois justement passer par la Hongrie pour aller en France dans quelques semaines.

"en tenant compte du nombre de jours de pluie de la région, je ne vois pas non plus de problèmes majeurs" Le problème majeur est qu'un jour de pluie peut signifier une pluie continuelle de 24h aussi bien que 5mn de pluie; Or il l me faut savoir le temps cumulé annuel pendant lequel le sol est exposé à la pluie.

"pluviomètres, mais la c'est carrement une etude de recherche qui necessite un financement..." Oui, en effet. Ou alors il faudrait habiter sur place et faire des relevés périodiques ou quotidiens. J'ajoute que le pluviomètre ne dira pas dans quelle mesure l'eau est chargée en sel, ce qui dépend de l'intensité de la pluie. Donc il faudrait théoriquement mesurer en permanence la charge en sel dissous dans l'eau d'une rigole ayant comme surface d'alimentation une portion de pente exclusivement en sel. C'est encore plus irréalisable pratiquement.

il ne reste donc que le plantage des repères. Oui, il en faudrait plusieurs. Mon souci c'est la methode de les enfoncer sans fissurer la roche, et l'interstice inévitable entre le fer et le sel qui risque de fausser les résultats puisque l'eau va y pénétrer et dissoudre. Enfin, j'ai le temps d'y réfléchir, puisque avant de retourner sur place je dois d'abord me remettre de ma tendinite provoquée justement par ma dernière sortie dans ces terrains pentus et chaotique. Comme quoi on pourrait classer la géomorphologie de terrain dans les activités à risque!

[Quaternaire]

Donc il faudrait théoriquement mesurer en permanence la charge en sel dissous dans l'eau d'une rigole ayant comme surface d'alimentation une portion de pente exclusivement en sel. C'est encore plus irréalisable pratiquement.

Ceci se mesure tres facilement en hydrologie grace a un conductimetre qui mesure la conductivité de l'eau en micro siemens, c'est l'instrument de base de tout hydrologue

[trenen23]

Merci de votre intérêt pour la question.

Trenen 23, est-ce que tu pourrais préciser le lieu où de trouvent des structures à sel en Hongrie? Je dois justement passer par la Hongrie pour aller en France dans quelques semaines.

"en tenant compte du nombre de jours de pluie de la région, je ne vois pas non plus de problèmes majeurs" Le problème majeur est qu'un jour de pluie peut signifier une pluie continuelle de 24h aussi bien que 5mn de pluie; Or il l me faut savoir le temps cumulé annuel pendant lequel le sol est exposé à la pluie.

Bien vu, j'y avais pas pensé comme ça, effectivement le pluviomètre parait la seule solution fiable.

Pour la Hongrie, pas grand chose, sinon des références à des sols salins dans la plaine hongroise (il me semble qu'il y ait une carte géologique mondiale sur le net)

Serge

[Christophe Reuss]

J'ai un peu regardé sur le net quand j'ai lu ta réponse (je ne peux plus maintenant, je ne me trouve temporairement plus à Bucarest et je n'ai qu'une mauvaise connection avec une clé USB qui ne me permet pas d'ouvrir les pdf). Il s'agit plutôt de pédologie. Différents sels s'accumulent à la surface en proportions relativement faibles et influent sur la végétation, sans qu'il y ait pour autant de couche sédimentaire de sel dans le sous-sol.

[trenen23]

En fait c'est un peu ce qui me semblait à lire le net. Pourtant j'ai dans l'idée une carte géologique de l'Europe avec des diapirs de sel vers la Hongrie, mais c'est peut être ceux de Roumanie.

Serge

[Next50MY]

lire ce rapport - trouvé par moteur de recherche - bien illustré sur les conséquences en surface de l'exploitation du sel:

http://www.brgm.fr/dcenewsFile?ID=834

[Christophe Reuss]

Ce rapport du BRGM esr intéressant; on y voit qu'un forage d'un diamètre qui semble insignifiant peut avoir des conséquences à une échelle beaucoup plus grande quelque chose de comparable au mégot qui produit un incendie de forêt.

En Roumanie il ya beaucoup de ces phénomènes résultant de mines de sel abandonnées à différentes époques depuis l'antiquité, qu'on appelle "ocne". C'étaient des mines avec un puits d'entrée de petit diamètre traversant le caprock , qui allait plus bas en s'élargissant en forme de cloche dans le sel. Ces photos présentent différents stades d'évolution:

1 Ocna assez récente à Slanic innaccessible au public maintenant, photografiée en 2007

2 Ocna verde moins profonde à Slanic mais au périmètre instable d'aprés l 'escalier, restant d'un aménagement d'avant 1989.

3 Bain de Baciu. Ici le pourtour de l'étang salé est suffisament stabilisé pour y faire y un trottoir en bois et un station touristique. ( mentionné par André Holbecq dans:

http://www.geoforum....ie/page__st__40 et où vit l'artemia salina). C"est un cas typique d'une ocna ancienne relativement stabilisée et transformée en station touristique. Lintérêt est le bain dans l'eau salée qui aurait des propriétés bénéfiques pour la santé.

Beaucoup de ces ocne finissent donc leur vie comme station balnéaire. Un autre exemple ici:

http://www.turismlan...i-transilvania/

J'ajoute qu'il ya eu d'autres effondrements plus récents et plus tragiques affectant des zones construites, provoqués par l'extraction du sel par eau injectée et récupération de la saumure. Cela évite de creuser de puits et des galeries, mais l'extension du vide de dissolution peut devenir incontrôlable et aléatoire.

Bon , mais avec tout ça on s'est eu peu écarté du sujet de départ. J'ai eu plutôt l'idée en commençant ce sujet d'aborder les relief naturels ou apparemment naturels des zones à sous-sol salin et pas les modifications d'origine anthropiques pour lesquelles on pourrait remplir des pages d'exemples.

Au début du site signalé par Next 50, ces quelques phrases synthétisent clairement certaines particularités du sel. J'ai souligné le plus important

Du fait de sa capacité de fluage, le sel se déforme de manière souple sous des efforts

variant lentement, sans qu’apparaissent de fractures et s’il peut se briser d’une manière

soudaine sous l’effet d’une sollicitation rapide, il va le plus souvent jusqu’à « cicatriser »

spontanément les fractures qui y apparaissent. C’est pourquoi les fractures ouvertes

sont très rares dans les masses de sel tant qu’elles ne sont pas perturbées par l’homme.

Des venues d’eau superficielle qui atteignent le sommet

(le « toit ») d’une couche de sel peu profonde se

contentent d’y circuler puisque le sel est imperméable.

L’eau y dissout du sel et sa concentration s’accroît

jusqu’à ce qu’elle atteigne la saturation et qu’elle

perde toute capacité de dissolution. Le sel est alors

protégé de la dissolution par une couche de saumure

saturée sur laquelle surnage l’eau douce puisque la

saumure est beaucoup plus dense que l’eau douce

(1,2 au lieu de 1) et qu’eau douce et saumure ne se

mélangent pas

Or justement ce qui est très curieux à Meledic c'est qu'il y a des grottes, dont la plus célèbre est la 6s avec 3km de galeries. Voir:https://sites.google...en-sel-du-monde

Pourquoi ces grottes? Trop tard pour écrire plus, excusez, la suite dans un prochain post.

[Next50MY]

Est ce qu'il y a des bêtes qui parviennent a vivre dans ce saumures, mis à part les touristes ?

[Christophe Reuss]

Et bien, il y a l'artemia salina, comme je l'avais écrit plus haut. Voir:

http://www.reef-guardian.com/news-article-574.html

http://www.aquaportail.com/fiche-invertebre-2683-artemia-salina.html

On apprend qu'elle est présente dans des volumes d'eau salée du monde entier. Je me demande comment elle arrive à s'installer dans des étendues d'eau salée limitées et sans communication avec les autres. A part ça, à ma connaissance, il n'y a pas d'autre forme de vie animale. Même l'artémia ne doit supporter le sel jusqu'à une certaine concentration, parce qu'à Meledic les deux petits ruisseaux de saumure sont complètement azoïques.

[Christophe Reuss]

Il y a beaucoup de choses intéressantes dans cet endroit assez exceptionnel qu'est le plateau Meledic. Je commence par le plateau lui même.

C' est une surface mamelonnée presque horizontale ou avec de faibles pentes, à l'échelle de la centaine de mètres. Il ya tout les intermédiaires entre des creux de quelques décimètres et des dolines de plusieurs mètres de profondeur, aux pentes herbeuses. Une bonne partie ont une mare au fond, avec des plantes vertes et des grenouilles (donc l'eau n'est pas salée)

Voir ces photos:

Pour comprendre l'aspect de cette surface, il faudrait d'abord savoir comment est disposée la surface du sel dans le sous-sol. Etant donné que je ne peux pas faire de forage, la seule solution est de regarder dans les falaises du bord du plateau ou des grande dolines actives (dont je parlerai une autre fois). Voir ces photos:

On remarque:

_qu'il y a une couche de brèche argileuse marron- jaunâtre d'une épaisseur variable de quelques mètres au dessus du sel, sans aucune stratification.

• que la surface du sel présente des pentes indépendantes de celles de la surface, et même des vallonements très marqués par endroits
  
• qu'au contact sel-argile il y a un interstice , c'est- a dire des vides aplatis d'épaisseur centimétrique.
  

Je crois que la couche d'argile marron est le reste d'une grande épaisseur d'autres couches disparues par érosion classique du fait qu'elles ont été surélevées par le diapir.

Cette couche n'est pas parfaitement imperméable, elle s'imbibe d'eau qui qui percole très lentement jusq'à ce qu'elle atteigne la surface du sel, qu'elle dissout. Il esiste ainsi une lame d'eau à la surface du sel qui circule dans l'interstice (visible sur les photos). Cet interstice n'est évidemment pas continu. Il ya une certaine proportion de zones de contact et de mini-cavités où l'eau passe, disolvant ainsi la surface du sel, qui présente très probablement un arborescence de rigoles et de thalwegs, invisibles de la surface. Dans le détail la surface du sel est modélée de rigoles de dissolution, tandis que la surface extérieure est plus uniforme, modelée par l'eau qui ne pénètre pas, selon une érosion classique.

Il ne s'agit pas vraiment de karst sous couverture, puisque en principe dans la sel il n'y a pas de diaclases, comme il est plastique (ce qu'on peut constater dans les mines de sel). Donc l'eau ne descend pas en profondeur dans des cavités comme dans le calcaire, mais reste à la surface du sel.

L'érosion du plateau se fait donc par la dissolution de la surface de sel en profondeur. La couche de brèche argileuse descend imperceptiblement à mesure que les vides de la surface de contact sel/argile se font trop grands, en émoussant ses irrégularités, ce qui produit les mamelons arrondis.

Les mares au fond des dolines prouvent que l'eau ne pénètre pas en profondeur dans le sel. Sous elles il y a des creux dans la surface souterraine du sel qui sont des points bas où s'accumule de l'eau saturée (puisqu'elle ne circule pas). La profondeur de ces creux s'auto-limite parce l'eau saturée ne dissout pas. Tandis qu'à la surface le ruissellement superficiel comble le fond des dolines par l'argile de leurs pentes environnantes, l'épaisseur du fond devient plus grande et l'eau percole moins. Les dolines se remplissent et s'élargissent, elles évoluent en étangs à roseaux. (Voir photo)

Notez que les formes en colonnes ou tuyaux d'orgue des surfaces verticales de sel peuvent faire croire à tort qu'il y a des diaclases dans la masse du sel. En fait il s'agit de rigoles de ruissellement superficielles initiées dans la couche de brèche du dessus.

[Christophe Reuss]

J'ait fait ce nouveau post parce qu'il n'y avait pas assez de place pour mettre ces deux photos importantes où on voit l'interstice au contact sel/brèche.

Les idées exposées plus haut sont le fruit de ma réflexion personnelle et je m'attends un peu à ce que des géoforumeurs plus calés les confirment , les contredisent ou les rectifient, merci.

[Christophe Reuss]

Les dolines actives, sur les pentes et près des bords des pentes

Dans le post précédent j'ai montré les dolines et la surface mamelonée du plateau. Beaucoup plus spectaculaires sont celles qui sont actives, situées sur les pentes ou près du bord du plateau. Je les apelles actives parce qu'elles évoluent rapidement, la végétation n'a pas en général le temps de s'y fixer.

C'est difficile de les prendre en photo parce le recul manque et parce qu'on est obligé d'incliner l'appareil, ce qui fausse le rendu de la pente.

Photo 1: la seule où on a une vue d'ensemble mais on ne voit pas le fond de la doline.

Photo 2 : autre doline. J'ai pris la photo en étant sur le bord, qu'on ne voit pas. La zone claire en bas de la photo est inclinée à 35°.

Photo 3 : même doline que celle de la photo 2, mais photo prise de plus bas dans la pente

Photo 4: cas rare: la grotte du fond est pénétrable sur 30m - hauteur du porche: 3m, mais sur la photo le bas du porche est caché par une rupture de pente.

Photo 5 : quelques mois avant que je ne prenne cette photo, c'était l'entrée de la grotte répertoriée 7S par le C.E.R. (Club Emil Racovita) On voit que le fond s'est rempli et il ne reste qu'un passage impénétrable qu'on devine à la base du "mur" de sel, à droite

Photo 6: on voit clairement aussi ici la limite sel – brèche.

On voit que ces dolines présentent la particularité d'être toutes disymétriques. D'une côté il y a une paroi verticale de sel, de l'autre des pentes d'argile ou de cette brèche argileuse ayant une inclinaison de 30 à 50°, formant un demi-cône.

Je veux faire un petit schéma pour être plus clair, mais ce sera sur un post suivant, il n'y a plus de place ici.

[Christophe Reuss]

Petits croquis maladroits, mais j'espère compréhensibles:

On se demande pourquoi il y a une paroi de sel seulement d'un côté. Pour aider aider à comprendre cet aspect, je pense qu'il faut d'abord voir les photos suivantes:

C'est un endroit du bord sud du plateau avec une ligne de contact sel-brèche. On distingue sous le blanc de la falaise de sel du centre de la photo des strates qui pendent vers la gauche. C'est du sel qui contient de l'argile grise. On voit à droite, depuis le haut de la pente, une brèche avec des caillloux et blocs. Cette limite sel-brèche continue sur la surface peu inclinée qui va du pied de la falaise jusqu'au premier plan. A droite il y a eu un grand ravin ou en tout cas un différence de niveau du sol importante qui a été remplie de brèche.

Vue de plus prés:

Il y a donc un fossé à la jonction sel- brèche . Le sel en se dissolvant laisse un vide où s'éboule la brèche. Voir ces croquis:

Evidemment dans le cas général où la surface de contact souterraine sel- brèche n'est pas suffisamment inclinée, il ne se forme pas de fossé puisque que la brèche descend au fur et a mesure que le sel se dissout. Et même l'epaisseur de la couche de brèche augmente par en-dessous, par les impuretés non-dissoutes contenues dans le sel.

Les dolines disymétriques ont un processus de formation similaire au fossé. C'est-à-dire qu'elles se sont formées là où il y a eu dans le sous-sol une pente importante au contact sel-brèche. Là où cette pente à été sufisante pour que le vide de dissolution du sel se remplisse par éboulement et glissement de la brèche.

Il faut aussi qu'il y ait un écoulement de l'eau qui entre dans la doline, qui peut se faire par un grotte dans le sel (difficile à expliquer puisqu'en principe le sel flue et ne forme pas de diaclase), où par un écoulement dans les interstices de le surface de contact sel-brèche montrés plus haut; En effet il faut se représenter en trois dimensions les vallonements de cette surface. Si il y a des pentes favorables l'écoulement peut se faire sans qu'il y ait une continuation de l'amorce de grotte qui se trouve au fond de la doline, mais suivant un ravinement de sel masqué à la surface par la brèche. Quant au volume disparu du cône de brèche, il ne ressort nulle part à l'extérieur, mais il remplit le vide de dissolution.

Pourquoi le sel de la doline est-il toujours une paroi verticale? Parce que les surfaces inclinées disparaissent très vite par dissolution; Il ne subsiste que des parois verticales protégées de la pluie par la brèche insoluble.

Pourquoi y a-t-il souvent un grotte inclinée au fond de la doline, qui pénètre sous la paroi de sel? Au début j'avais supposé l'existence de noyaux de sel détachés de la masse du diapir, sous lesquels il y aurait eu un vide de dissolution. Maintenant cette hypothèse me semble plutôt absurde. En fait l'eau qui est au fond de la doline dissout latéralement la paroi de sel. Dans le creux formé, la pente de brèche de prolonge à 40° par glissement et alluvionement, et l'eau continue de dissoudre au bas de la pente d'argile qui se prolonge.

Voilà, j'ai jeté quelques idées. En fait c'est plus compliqué parce qu'il y a quand même des grottes. Ce sera dans des prochains posts.

[Christophe Reuss]

J' ai montré au début de ce post un affleurement de sel à surface chaotique qui se situe sur la comune de Sarile, à quelques km au nord-est de Meledic. tout près de cet affleurement il y a une grotte au fond d'une doline qui s'est ouverte récemment (je pense qu'il s'agit de quelques mois). La voici ici:

et aussi une vue prise de l'entrée vers l'extérieur:

Ceci pour montrer que c'est en gros la même structure que les dolines de Meledic:une grotte au fond de la doline, qui s'enfonce sous la muraille de sel.

Al'intérieur on voit ici manifestement une faille, chose rare, qui contredit l'idée qu'il n'y en pas dans le sel:

Il semble qu'il y en ait une aussi ici:

et en plus les strates sont irrégulières et confuses.

Comment est-ce qu'on peut l'expliquer? Des déformations postérieures à leur formation ou bien quelqu'animal aurait marché dans la saumure en cours d'évaporation quand ces strates se sont formées?

Enfin le plus étonnant sont ces cailloux collés au plafond:

Préexistants dans dans le sel avant la formation de la grotte? Ou bien apportés et collés par l'eau quand la grotte n'avait que quelques cm de hauteur?

[Quaternaire]

Sur ton premier dessin tu montre que la paroie verticalle de sel est en contre sens de la pente, c'est donc normal qu'elle subiste car elle est peu sujette a érosion via le ruisselement de surface (parie inactive). Par contre l'autre coté lui est donc dans le sens de la pente, il y a donc une érosion maximale, est donc la "doline" se forme est s'approfondie de ce coté (partie active).

Bien sur au depart il y a surement eu une "faille" qui permie à l'eau de surface de s'engouffrer dans celle ci et d'inititer le phénomène.

Ensuite, il faut bien expliquer d'où vient ton argile à cailloux (brèche), apparement elle vient des niveaux marneux voir caillouteux (si on considere que les cailloux sont issus de la formation, a débattre?). Donc le ruissellement de surface va drainer les insolubles du coté de la doline qui est actif, ceux ci vont donc s'accumuler ici.

Si on regarde tes photos du site de Sarile Medelic, tu verra que l'on retrouve le phenomène de coulées de débris (Debris Flow) dont on avait parlé lors de premiere apparition sur geoforum.

Il faut aussi comprendre que ces coullées vont se "fossiliser" a certains endroit, et que la surface va changer d'orientation au cours du temps, ainsi (en exagerant mais pour comprendre), un partie de doline active va pouvoir quelques années plus tard devenir inactive, et donc la partie active va pivoter,etc..tu aura donc une vue en coupe sur une partie comblée remplie de "brèches" (paleo coullée de debris)...comme sur la photo 5 du message #20

Bref c'est un foutoir, est donc tout les cas de figures sont envisegeables...à mon humble avis

[trenen23]

Pas facile à cerner, mais super intéressant, joli travail d'analyse.

Serge

[Christophe Reuss]

ll faut bien expliquer d'où vient ton argile à cailloux (brèche)

Elle est partout à Meledic, avec un épaisseur très variable, au-dessus du sel. Chose qu'on peut voir sur toute les photos de ce sujet où on voit un abrupt jusqu'à son sommet. Et aussi sur http://www.geoforum....rbres-fossiles/ , pag1, # 9, première photo et page 2,#21, 9ième photo

Mais je voudrais bien qu'on m'explique d'où elle vient. Je pense logiquement que c'est le reste de couches moins anciennes que le dépôt de sel, trés épaisses, qui ont été érodées du fait de la surrection du diapir, comme en témoignent les nombreux cailloux et blocs de grès divers et de conglomérats qu'on trouve un peu partout (voir encore demande-dexplications-pour-des-troncs..., fin de la page 1 et debut de la page 2). Ce qui complique les choses c'est que André Holbecq, géoforumeur bien connu, (nous nous sommes rencontrés cet été à Meledic) à identifié des petits fossiles présents en abondance sur un bloc gros mais unique comme étant des rhynchonelles du Jurassique! Il y aussi des cailloux de quartz . Il y aurait eu des nappes de charriage?? Voir photo

L'argile à cailloux devrait résulter en partie de l'altération des grès et en partie de "résidus de dissolution" des couches supérieures de sel elles aussi disparues, qui contenaient un proportion d'argile d'autant plus grande que se terminait la période de dépôt de sel (changement climatique, subsidence ou autre)

Bien sur au depart il y a surement eu une "faille" qui permie à l'eau de surface de s'engouffrer dans celle ci et d'inititer le phénomène.

Toujours est-il que cet argile à cailloux est partout, mais d'épaisseur variable, autrement dit la surface souterraine du sel forme des crêtes et des cimes invisibles de l'extérieur, ce qui produit les vallonnements des surfaces de plateau subhorizontales, tandique sue les pentes l'érosion extérieure joue son rôle normal et amincit la "couche protectrice" d'argile à cailloux. A partir du moment où une cime de sel souterraine arrive à affleurer, et, dans la mesure ou la pente souterraine sur les côtés de la cime du sel est importante, l'argile à cailloux remplit le vide de dissolution en formant un entonnoir (doline) Il faut voir qu'ici , contrairement à cas général des roches solubles(calcaire) il y a 2 roches en contact: l'une dure et soluble, l'autre insoluble, friable et ébouleuse, qui remplit les vides laissés par la disparition de la première. Je crois que le remplissage de vide de dissolution schématisé dans mon post précédent explique une bonne partie des dolines et que les failles comme celle de la grotte de Sarile sont plutôt une exception , sinon on en verrait d'autres dans les falaises

Bref c'est un foutoir, C'est vrai, c'est pour ça qu'il faut essayer d'y mettre de l'ordre. Ce est fascinant, mais qu'on a tendance à perdre de vue, c'est qu'il y a en permanence des évolutions extrêmement rapides par rapport au évolutions géomorphologiques habituelles.

donc tout les cas de figures sont envisegeables...tous sont envisageables à première vue, mais si certain(s) font des observations sur le terrain et si d'autres ont les connaissances et l'expérience nécessaire, ont doit arriver à les limiter

J'ai encore d'autres commentaires à faire, mais une autre fois, il est tard.