Relations Entre Karst Et Glaciers Depuis 450 Ka Dans Les Grottes De Niaux-Lombrives-Sabart (Pyrénées Ariégeoises) Nouvelles Datations U/Th Dans La Grotte De Niaux
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Relations entre karst et glaciers depuis 450 ka dans les grottes de Niaux-Lombrives-Sabart (Pyrénées ariégeoises) Nouvelles datations U/Th dans la grotte de Niaux. Patrick Sorriaux, Magali Delmas, Marc Calvet, Yanni Gunnell, Nicolas Durand, Pons-Branchu Edwige To cite this version: Patrick Sorriaux, Magali Delmas, Marc Calvet, Yanni Gunnell, Nicolas Durand, et al.. Relations entre karst et glaciers depuis 450 ka dans les grottes de Niaux-Lombrives-Sabart (Pyrénées ariégeoises) Nou- velles datations U/Th dans la grotte de Niaux.. KARSTOLOGIA, Fédération Française de Spéléologie et Association Française de Karstologie, 2016. hal-02154823 HAL Id: hal-02154823 https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02154823 Submitted on 24 Nov 2019 HAL is a multi-disciplinary open access L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est archive for the deposit and dissemination of sci- destinée au dépôt et à la diffusion de documents entific research documents, whether they are pub- scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, lished or not. The documents may come from émanant des établissements d’enseignement et de teaching and research institutions in France or recherche français ou étrangers, des laboratoires abroad, or from public or private research centers. publics ou privés. Patrick SORRIAUX1, Magali DELMAS2, Relations entre karst Marc CALVET2, Yanni GUNNELL3, Nicolas DURAND4 et et glaciers depuis 450 ka Edwige PONS-BRANCHU5 (1) Géologue, 2, rue de la Rouvière F-64160 Morlaas dans les grottes de (2) Université de Perpignan-Via Domitia, CNRS UMR 7194 Histoire Naturelle de l’Homme Préhistorique, 52 avenue Paul Alduy, F-66860 Perpignan Cedex Niaux-Lombrives-Sabart (3) Université de Lyon, CNRS UMR 5600 Environnement-ville-société, 69365 Lyon Cedex 07 (4) MINES-ParisTech, PSL Research (Pyrénées ariégeoises) university, Centre de Géosciences, 35 rue St-Honoré 77305 Fontainebleau Cedex (5) Laboratoire des Sciences du Climat Nouvelles datations U/Th et de l’Environnement, LSCE/IPSL, CEA-CNRS-UVSQ, Université Paris- Saclay, F-91191 Gif-sur-Yvette. dans la grotte de Niaux RÉSUMÉ : Les grottes de Niaux (680 m), Ces données, ainsi qu’une série inédite de limestone underwent underground karst Lombrives (600 m) et Sabart (560 m) se 27 datations U/Th obtenues dans la grotte development probably during the Cenozoic, développent sur 14 km dans le massif du de Niaux, permettent de préciser ici la and was covered by the Ariège icefield on Cap de la Lesse (1 189 m), au confluent de chronologie des périodes de réactivation several occasions during the Quaternary. l’Ariège et du Vicdessos, au sud du bassin du karst en phase avec les fluctuations In the 1980s, a detailed stratigraphic and de Tarascon-sur-Ariège. Le massif est des paléo-englacements dans les vallées facies analysis of the cave sediment fills, constitué de calcaires du Crétacé inférieur, voisines. complemented by U/Th dating of successive karstifiés probablement dès le Tertiaire, MOTS-CLÉS : Pyrénées, Ariège, karst, grottes, generations of stalagmitic flowstone units, puis plusieurs fois recouverts par les glaciers Niaux, Lombrives, Sabart, Pléistocène, produced a preliminary chronostratigraphic de l’Ariège et du Vicdessos au cours du glaciations, Würm, Éémien, MIS 5e, frame for understanding the palaeoclimatic Quaternaire. Dans les années 1980, l’analyse concrétions, U/Th dating, spéléogenèse. history of the last 350 ka. More recent stratigraphique et sédimentologique work has also produced a chronology of des remplissages karstiques, ainsi que ABSTRACT: THE RESPONSE OF KARST TO glacier fluctuations based on 37 terrestrial des datations U/Th dans des planchers GLACIATION IN THE PYRENEES DURING THE LAST cosmogenic nuclide exposure ages of stalagmitiques, avaient fourni un cadre 450 KA, NEW U/TH AGE CONSTRAINTS FROM THE moraines in the Tarascon basin. An chronostratigraphique pour les derniers PREHISTORIC CAVE OF NIAUX (ARIÈGE - PYRÉNÉES). additional 27 U/Th ages from the Niaux 350 ka. Plus récemment, la cartographie et The caves of Niaux (680 m), Lombrives cave system presented in this study provide la datation des dépôts de marges glaciaires (600 m), and Sabart (560 m) form a 14 km new constraints on the chronology of dans les vallées de l’Ariège et du Vicdessos underground network in the Cap de la Quaternary karst reactivation in response to (37 datations par le nucléide cosmogénique Lesse massif (1 189 m), which is situated ice-mass fluctuations in the adjacent valleys. 10Be produit in situ) ont permis de fixer in the French Pyrenees on the south KEYWORDS: Pyrenees, Ariège, karst, caves, la chronologie des fluctuations glaciaires side of the Tarascon-sur-Ariège basin, Niaux, Lombrives, Sabart, Pleistocene, pléistocènes dans le bassin de Tarascon et at the junction between the Ariège and glaciation, Würm, Eemian, MIS 5e, aux abords du massif de Cap de la Lesse. Vicdessos valleys. The Lower Cretaceous speleothem, U/Th dating, speleogenesis. Introduction Le bassin de Tarascon est un bas- ment plissés, fracturés, et de plus en plus Le karst de Niaux-Lombrives- sin nord-pyrénéen constitué d’une série bréchifiés et recristallisés à l’approche de Sabart est un karst ancien réactivé à secondaire (Trias au Cénomanien) la zone axiale. Sans préjuger de probables plusieurs reprises au cours des glacia- étroitement resserrée entre les massifs phases de karstification paléogène, lors tions pléistocènes [Sorriaux, 1981 et hercyniens des Trois-Seigneurs à l’ouest, de l’orogenèse pyrénéenne, les cavités et 1982 ; Bakalowicz et al., 1984]. L’objet du Saint-Barthélémy à l’est, de l’Arize au réseaux étagés de ces massifs se mettent de cet article est de revisiter les relations nord, et de l’Aston au sud. Les ensembles en place en phase avec le soulèvement entre les glaciers et le système karstique structuraux, constitués de plis anticlinaux néogène de la surface d’aplanissement qui durant les derniers 450 000 ans grâce à et synclinaux, s’empilent vers le nord en tronque conjointement les plis carbona- une vision renouvelée de l’englacement une succession d’écailles relativement tés et le socle gneissique de l’Aston, et ariégeois et de nouvelles datations U/Th étroites. Les calcaires qui soulignent qui s’incline de ~2200 m au sud jusque réalisées dans la grotte de Niaux. l’ossature de ces structures y sont intensé- vers 1 400 m sur le Quié de Lujat au P. SORRIAUX, M. DELMAS, M. CALVET, Y. GUNNELL et al., Relations entre karst et glaciers depuis 450 ka dans les grottes de Niaux-Lombrives-Sabart KARSTOLOGIA n° 67, 2016 • 3-16 3 KARSTOLOGIA 67.indb 3 08/06/2018 14:25 1°30’ 1°40’ 1°50’ nord [Calvet, 1996 ; Calvet & Gunnell, 860 0 Barguillère 12 km Foix Atlantic Stades pré-würmiens France Ocean 2008 ; Gunnell et al., 2009]. Au cours 751 Caraybat Maximum würmien (MIS 4) Becq Montgaillard Stade Garrabet (Global LGM) du Quaternaire, ces massifs ont été à 1203 895 Spain Stade Bompas Arignac plusieurs reprises entièrement recouverts 996 Stade Bernière 1716 1490 St Paul de Jarrat Stades tardiglaciaires 42°55’ par les glaciers de l’Ariège et du Vicdessos 1091 42°55’ [figure 1 ; Calvet et al., 2011 ; Delmas et Garrabet 1221 1234 Saurat Arignac al., 2011 et 2012 ; Delmas, 2009 et 2015]. 1560 Bompas col d’Ijou Rabat L‘Arnave Dans le massif du Cap de la Lesse, ? la série karstifiée du Crétacé inférieur Tarascon Génat affleure au cœur d’un anticlinal recoupé 42°50’ 1486 1418 42°50’ 2114 Fig. 2 1840 N par la vallée du Vicdessos à Sabart. La base 1416 1484 Larnat L‘Ariège de la série est constituée de formations 1153 1233 Larcat calcaires et gréseuses du Néocomien, bien 1524 1565 1317 Le Vicdessos Albiès stratifiées, de 120 m d’épaisseur environ. Caussou 1820 Luzenac col de Le sommet montre des calcaires com- Chioula 1702 1585 L‘Aston 1959 1637 pacts, longtemps assimilés aux calcaires 42°45’ 1733 1587 42°45’ Le Gnioure 1817 La Forge à faciès urgonien. Ces calcaires, dont Ax-les-Th. La Lauze Plateau L‘Aston l’âge s’étend du Néocomien à l’Aptien, 2185 de Beille 1999 r atteignent près de 400 m d’épaisseur L‘Oriège et sont recouverts par une série mar- Le Naja 1°30’ 1°40’ L‘Ariège1°50’ neuse qui affleure dans la dépression Figure 1 : Étendue des paléoenglacements pléistocènes de la vallée de l’Ariège et localisation du d’Arbiech. Une quarantaine de cavités site étudié [Delmas et al., 2012]. sont connues dans le massif du Cap de Extent of Pleistocene glaciation in the Ariège catchment and location of the studied area. la Lesse. Elles s’étagent entre 1 000 m et quasiment le cours actuel de l’Ariège. entre 650 et 700 m composé de la galerie 42 m et un puits de 30 m dans la grotte Les trois principales sont les grottes de principale reliant les grottes de Niaux et de Lombrives permettent de relier le Niaux (680 m) et de Sabart (560 m), qui de Lombrives et les galeries supérieures de niveau 650-700 m à celui à 550 m. Deux s’ouvrent sur la vallée du Vicdessos, et la grotte de Sabart ; un étage intermédiaire grandes cheminées situées dans la grotte la grotte de Lombrives (600 m) sur la autour de 600 m, plus discontinu mais de Niaux remontent vers la surface : vallée de l’Ariège. L’ensemble constitue repérable dans les trois grottes ; et un l’abîme Martel jusqu’à 967 m d’altitude, un réseau de 14 km de développement étage inférieur autour de 550 m, constitué et les cheminées au-dessus du Salon Noir (figure 2). Il comprend trois étages bien des galeries inférieures de Lombrives et de jusqu’à 780 m. La dénivellation totale du distincts (figure 3) : un étage supérieur la grotte de Sabart. Le puits Garrigou de système est de 417 m.