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| résumé | soulèvement alpin | temps géologiques | situation | géologie | morphologie | hydrologie
[résumé]
- Caverne résultant de la corrosion, de l'action chimique de l'eau (principalement de ruissellement) sur une masse rocheuse très soluble, en l'occurence un banc de gypse pris entre deux couches bien plus résistantes, du schiste au N et du marbre au S.
- Âge supposé de la grotte : quaternaire, certainement postglaciaire.
- Origines supposées de la nappe d'eau souterraine : infiltrations superficielles (pluie, irrigation), et sources lointaines (glaciaires). Après un séjour dans la grotte, l'eau du lac s'écoule par des fissures, avant de rencontrer la nappe phréatique, non loin du Rhône.
Voici maintenant, simplifiée à l'extrême, l'histoire du lac souterrain, qui a préalablement été remise dans son contexte alpin. Le visiteur "averti" se reportera à la rubrique "géo", laquelle donne quelques détails techniques supplémentaires.
[situation]
Situé dans le Valais central, sur la rive droite du Rhône, au pied des Hautes Alpes Calcaires, le lac souterrain de St-Léonard s'étend dans le flanc d'une colline qui longe la vallée du Rhône, d'orientation WSW-ENE dans cette région.
[géologie]
La région de St-Léonard appartient au domaine pennique ; c'est-à-dire que globalement les roches qu'on y retrouve tapissaient les bas-fonds de la Téthys alpine (roches sédimentaires), puis elles ont subi des transformations dues aux changements de pression et de température liées aux plissements successifs (roches ± métamorphisées).
La caverne a été creusée dans un banc de gypse qui s'étend le long de la rive droite du Rhône sur près de 3 km, de St-léonard à l'entrée de Granges. Le gypse a la propriété de se dissoudre relativement vite dans l'eau. En le chauffant on le déshydrate et on obtient une poudre blanche, le plâtre. C'est ce qui est fait à la fabrique de plâtre près de Granges.
Donc, lors des plissements alpins, ce gypse, par ailleurs relativement impur, a été pris entre deux roches encaissantes plus résistantes, à savoir des schistes graphiteux (paroi Nord), et des calcaires marmorisés (paroi S).
[morphologie]
Alors que la mise en place des roches de cette région s'est étalée sur plusieurs dizaines de Ma (fin de l'ère secondaire, ère tertiaire), le creusement de la caverne date du tardi- voire du postglaciaire, ce qui est très jeune à l'échelle de l'histoire de la terre. La cavité de St-Léonard résulte d'un phénomène d'érosion karstique, terme d'ordinaire propre aux roches calcaires, mais qui ici s'applique à du gypse.
En voici le processus, simplifié.
Le responsable du creusement de la grotte, c'est l'eau, qui s'infiltre en surface. Elle chemine plus ou moins verticalement au gré des (micro-)fissures et agit en profondeur sur la roche, par dissolution de la masse gypseuse, ce qui a pour effet de forer un trou, un peu comme pour une doline (cf.géo). Certaines zones résistent mieux que d'autres à la corrosion ; isolées, elles finissent par s'effondrer, agrandissant ainsi le vide, pour finalement former une grotte dont la longueur approche aujourd'hui les 300m. Remarquons que les parois (parallèles) de marbre et de schiste n'ont pratiquement pas été altérées par l'érosion.
Le résidu de cette dissolution, principalement constitué d'argile, de particules de gypse et d'une sorte de sable, empêche un écoulement trop rapide de l'eau en colmatant de nombreuses fissures dans le fonds du lac.
[hydrologie]
La provenance de l'eau qui alimente le lac souterrain est double, semble-t-il :
1. L'infiltration superficielle, c'est-à-dire l'eau de pluie et l'eau d'irrigation du vignoble de la région. Ces eaux n'ont aucune peine à atteindre le lac, tant les fissures sont nombreuses.
2. De l'eau parvient dans le lac par diverses infiltrations dans le fond. Il s'agirait de sources lointaines, glaciaires.
Mis à part quelques traçages chimiques effectués il y a quelques années et dont les résultats se sont avérés caducs, aucune étude hydrogéologique n'a été entreprise.
Le débit de cette eau est très bas. Aucune ride ne se voit en surface, et seul quelques bruits de suintement en quelques endroits égaient la grotte. Cette eau transite par le lac pour ensuite s'échapper par des fissures (particulièrement vers l'entrée, sous le quai, où se poursuit la doline) et finalement atteindre la nappe phréatique, puis le Rhône.
Malgré un renouvellement perpétuel de l'eau, le niveau est maintenu artificiellement au moyen de pompes et d'un trop-plein.