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| résumé | soulèvement alpin | temps géologiques |situation | géologie | formation | hydrogéologie
[résumé]
- Grotte creusée dans des calcaires crétacés par des eaux de ruissellement provenant d'un plateau à stratigraphie et pente presque horizontales.
- Peu de concrétions mais forte érosion ; ruisseau toujours en activité.
- Mise en place des roches lors de l'orogenèse alpine.
[situation]
La grotte aux Fées se trouve dans les parois qui surplombent de plusieurs centaines de mètres la cité valaisanne de St-Maurice, dont le défilé rocheux oppose les plis des Dents du Midi à ceux des Dents de Morcles. Au-dessus de la grotte (env.100 m plus haut) s'étend le plateau de Vérossaz.
[géologie]
Contexte géologique
La région de St-Maurice appartient à la bordure externe du domaine helvétique, une série sédimentaire qui débute au Trias et se termine avec l'Oligocène. La géologie y est caractérisée par un vieux socle résultant des mouvements orogéniques hercyniens, lesquels se sont déroulés durant l'ère primaire, du Dévonien au Permien (de 400 à 250 Ma) ; ce socle cristallin, appelé localement le massif des Aiguilles Rouges, est caractérisé par des gneiss fortement métamorphisés.
Par dessus on trouve une série helvétique réduite qui forme les parois entourant St-Maurice ainsi que le plateau de Vérossaz. Cette couverture est dite Autochtone, puisqu'elle n'est pas décollée du massif des Aiguilles Rouges, contrairement à l'Helvétique senso stricto, série qui, lors de l'orogenèse alpine, s'est décollée de son substratum cristallin pour former des nappes.
Stratigraphie
Après quelques rares dépôts triasiques (inexistants dans la zone étudiée), la mer se retire au début du Jurassique, pour envahir à nouveau la région au Malm, époque à laquelle se déposent des calcaires très purs (Portlandien). Puis vont suivre :
- des calcaires plus argileux (fin du Malm)
- des schistes et des calcaires marneux (Berriasien)
- des calcaires bioclastiques massifs (Valanginien)
- des bancs gréseux surmontés de calcaires siliceux (Hauterivien)
- des calcaires spathiques massifs (Barrémien).
Quelques Ma plus tard débute, après de nouvelles régressions et transgressions, l'orogenèse alpine (Oligocène). La région de St-Maurice, relativement complexe du point de vue géologique, subit durant le plissement alpin des contraintes de direction générale SE-NW. Un réseau de fissuration s'installe ; il tient une place importante dans la formation de la grotte, qui semble-t-il interviendra bien plus tard.
[formation]
La grotte aux Fées est le résultat d'au moins 600'000 ans d'érosion. En effet, elle s'est façonnée durant les différentes périodes de glaciations qui ont touché nos latitudes, mais c'est il y a environ 30'000 ans, en pleine glaciation würmienne, que cette lente élaboration s'est activée, grâce notamment au glacier du Rhône, qui s'étend alors de Gletsch (Haut-Valais) à Lyon. Localement, la couche de glace est si épaisse qu'elle recouvre les plateaux de Vérossaz et Daviaz, situés au-dessus de la grotte. L'écoulement sous-glaciaire entame le substratum rocheux, puis, lors du retrait glaciaire, de nombreux couloirs y sont taillés.
La caverne semble creusée au détriment de la séparation marneuse des couches du Valanginien et de l'Hauterivien. La stratification plus ou moins horizontale est coupée par de profondes diaclases, lesquelles doivent être à l'origine des cheminées. La grande cheminée du lac s'est vraisemblablement formée à la faveur d'une faille (Valanginien - Hauterivien). Comme dans tous les calcaires compacts, l'intense fissuration et l'existence de failles pouvant s'étendre sur de très grandes hauteurs explique la formation de la grotte.
D'autres facteurs ont interféré pour permettre aux eaux météoriques de creuser la grotte. Ainsi les eaux de ruissellement du plateau de Vérossaz, traversant les graviers quaternaires (dépôts morainiques de faible épaisseur), se chargent en acides humique et carbonique, ce qui accentue le creusement des fissures, par corrosion et érosion.
À certains endroits de la grotte, notamment dans la grande cheminée qui domine le lac terminal, il est fort probable que la condensation des vapeurs d'eau contre les parois ait aidé de façon importante à l'agrandissement des espaces souterrains. Cette cheminée est particulièrement intéressante :
- Dans sa partie la plus haute elle est obstruée par du matériel morainique provenant du plateau ; la cheminée remonte bien jusqu'à la surface. D'autres goufres et cheminées doivent eux aussi mener au plateau de Vérossaz, même s'il n'y reste aujourd'hui aucun indice de leur présence.
- Elle donne, 77 m au-dessus du lac, sur une longue galerie à faible pente. La grotte Virieux (c'est son nom) est creusée dans les calcaires valanginiens alors que le plafond appartient à l'étage hauterivien. Ces deux couches sont séparées par une modeste "lame" de schistes, dont la friabilité a permis à l'eau de creuser aisément cette galerie.
Remarquons que la grotte apparaît peu concrétionnée, si ce n'est dans le lit du ruisseau qui la traverse.
[hydrogéologie]
L'hydrogéologie de la région de la grotte aux Fées est relativement peu complexe. Les terrains de la plaine sont alimentés par des eaux provenant des Dents du Midi. On constate que ce sont exclusivement les eaux en provenance directe du plateau de Vérossaz qui fournissent la cavité. Les filets d'eau pénètrent la roche en suivant les diaclases et les fissures, profitant parfois de former une cheminée. Un petit ruisseau s'écoule dans la grotte, alimenté par deux sources pérennes.