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| résumé | soulèvement
alpin | temps géologiques
| glaciations |situation
| géologie | morphologie
superficielle | formation & hydrographie
[résumé]
- Vaste réseau karstique
souterrain creusé dans des couches calcaires à stratification
quasi horizontale.
- Âge moyen des roches de la région : 125
Ma.
- Relativement peu de concrétions
mais nombreux phénomènes d'érosion et de corrosion
; système à la fois actif, semi-actif, et fossile.
[situation]
Les grottes du Hölloch s'ouvrent
dans le flanc de la montagne qui domine le hameau de Stalden, dans le
Muotatal (11 km à l'ESE
de Schwyz). Cette région fait partie des Alpes calcaires schwytzoises,
dont près de la moitié de la superficie (260 km2) est constituée
par des terrains karstifiés ; elle représente le karst le
plus étendu de Suisse.
[géologie]
Cette région karstique est située
dans les nappes helvétiques du Drusberg (nommée nappe
du Wildhorn plus à l'ouest) et de l'Axen. En fait, à part
quelques terrains marneux
et schisteux
de plaine appartenant aux couches de Drusberg, c'est essentiellement dans
la nappe complexe de l'Axen qu'a été creusé le Hölloch
: la plus grande partie du Hölloch s'étend dans la "sous-nappe"
du Bächistock, alors que l'étage supérieur de la grotte
est situé dans la "sous-nappe"de la Silbern.
Les surfaces karstifiées se développent dans 2 complexes
calcaires différents :
1 Le Schrattenkalk : Il est constitué d'un calcaire
très pur et épais (puissance 120 m). Sa particularité
est d'avoir été karstifié une première fois
avant la formation des Alpes, durant le Crétacé,
puis dès la fin du Pliocène.
2 Le Seewerkalk : Il est constitué d'un calcaire traversé
horizontalement par de fines intercalations argileuses.
Dans le Hölloch il est beaucoup moins présent et peu karstifié,
ce dernier point expliquant certainement que c'est le Schrattenkalk qui
a draîné tous les réseaux souterrains.
Du point de vue tectonique,
la région a certes subi des tensions lors de l'orogenèse
alpine. Pourtant, du fait notamment de sa situation en bordure externe
de l'arc alpin, elle n'offre pas de roches fortement métamorphisées
; le réseau de fissuration (d'orientation générale
SSE-NNW) n'est pas excessivement développé, mais néanmoins
complexifié par un redoublement de série dû à
un chevauchement.
[morphologie superficielle]
Comparativement avec les autres grottes de l'ASECAT, le
bassin d'alimentation du Hölloch est gigantesque. En conséquence,
la surface des terrains sus-jacents offre une multitude de formes, les
plus répandues appartenant au modelé karstique. De manière
générale, les zones de moyenne altitude sont indistinctement
recouvertes de pâturages de forêts de montagne ; on y trouve
des dolines,
dont une minorité fonctionne comme ponors.
On compte aussi des zones de lapiés
couverts ainsi que plusieurs goufres de faible profondeur. Plus haut,
au-dessus de la limite des forêts, s'étendent d'immenses
champs de lapiés (lapiaz), souvent complètement nus ; on
parle de karst haut-alpin.
L'influence des glaciers a été particulièrement importante
sur le modelé karstique. Polissage du calcaire, surcreusement des
roches les moins résistantes. Durant la période postglacaire
les attaques corrosives ont rongé les zones de roches
moutonnées et les lapiés s'y sont installés.
[formation
& hydrographie]
Pendant le Pléistocène,
le lit de la Muota s'abaisse en plusieurs phases. Suite à la glaciation
günzienne,
le fond du Muotatal doit atteindre une altitude de 700 à 800 m
; ce niveau correspond actuellement aux grandes galeries du Hölloch.
Le creusement des gros réseaux commence également à
cette période, tandis que les galeries supérieures s'élargissent
encore. A l'époque interglaciaire anté-rissienne,
le niveau du Muotatal doit atteindre une altitude de 600 m, soit à
peu près le niveau actuel ; le creusement se poursuit donc dans
le système hypogé,
les réseaux situés entre 600 et 700 m d'altitude se forment
progressivement et les réseaux situés entre 700 et 800 m
s'agrandissent jusqu'à leurs dimensions actuelles. Pendant la glaciation
rissienne, les vallées alpines subissent un surcreusement qui occasionne
une nouvelle descente des réseaux inférieurs, lesquels doivent
atteindre une altitude inférieure à 600 m. Par la suite
le fond du Muotatal est comblé par des alluvions,
ce qui a pour effet l'ennoyement des galeries inférieures du Hölloch
; certaines de ces galeries submergées atteignent aujourd'hui des
dimensions importantes.
La Schleichender Brunnen est l'exsurgence
des eaux du Hölloch. Son aire d'alimentation couvre plus de 22 km2
d'une surface extrêmement karstifiée. Son débit est
de 300 à 1200 l/sec en hiver, de 2000 l/sec durant les autres saisons
et de 5000 l/sec lors des grandes crues ; le débit annuel est supérieur
à 50 millions de mètres cubes.
L'hydrographie du Hölloch est assez compliquée, du fait des
grandes dimensions du réseau souterrain. On peut pourtant distinguer
plusieurs zones individualisées.
- Les galeries les plus basses, toujours noyées, appartiennent
à la zone actuellement en phase de creusement phréatique
(zone noyée).
- Les galeries de la zone régulièrement noyée en
hautes eaux constituent la zone intermédiaire du réseau
(zone des crues).
- Dans le niveau supérieur, on trouve aussi bien des galeries fossiles
que des galeries actives (vadoses)
ou semi-actives alimentant la zone noyée.
Les parties noyées, dépourvues d'air, sont attaquées
par la corrosion "par mélange des eaux", ce qui a notamment
pour effet de former des galeries à sections
transversales elliptiques, le plus souvent à partir de
joints
de stratification. Pour les autres, le régime peut être
torrentiel, avec corrosion du calcaire (par manque de CaCO3) ou dépôt
de concrétions
(en cas de sursaturation). De plus, les parois sont aussi attaquées
par l'intermédiaire de galets, sable et limons
transportés par les eaux et projetés contre elles. Derrière
des obstacles ou des étroitures, l'eau tourbillonne fortement et
creuse des marmites
d'érosion.
En cas de fortes pluies et à la fonte des neiges, l'eau peut monter
et noyer plusieurs dizaines de kilomètres de galeries. Lors de
grandes crues le niveau peut même monter de 180 m dans certaines
parties du réseau.
Lorsqu'une galerie devient trop vaste, la voûte, tout comme les
parois, tend à se décoller et s'effondrer. C'est ainsi que
s'est formé, dans la partie la plus reculée du réseau,
le Schwarzer Dom, salle la plus impressionnante du Hölloch (106 m
de long, 66 m de large et 75 m de haut, soit un volume de 400'000 m3).
Globalement, la disposition des étages de galeries reflète
la structure tectonique du massif et les différentes phases de
l'approfondissement de la vallée de la Muota. En effet, le plongement
des couches dans la région du Hölloch est assez faible, ce
qui explique que les réseaux creusés lors des différentes
phases énumérées plus haut se succèdent sans
grandes verticales, ils ne sont pas liés entre eux par des puits
mais par des galeries de faible pente.
De manière générale le Hölloch est assez peu
concrétionné. La plupart des galeries sont dépourvues
de stalagmites
et stalactites.
Des datations de concrétions du Hölloch ont été
effectuées pour estimer l'âge de l'assèchement des
galeries phréatiques ; ces mesures ont permis de reconnaître
au moins 2 périodes de concrétionnement (200'000 à
100'00 ans environ et <13'000 ans , respectivement).
Une des particularités de ces cavités est leur vitesse d'évolution.
En effet, il a été calculé que le Hölloch s'agrandit
chaque année de 370 m3. On suppose que seuls 10 à 12 % des
galeries ont été découvertes à ce jour.
Une zone d'effondrement sépare le Hölloch du réseau
voisin des Silberen, qui, même s'il est 5 fois moins étendu
que le Hölloch, reste de grande taille lui aussi.