PRINCIPALES DONNEES STRUCTURALES ET LITHOLOGIQUES INFLUANT SUR LES CIRCULATIONS SOUTERRAINES ET LES PHENOMENES KARSTIQUES DU VERCORS
par Hubert ARNAUD (1976)
(exposé inédit, à l'usage des spéléologues)

La géologie du Vercors, objet de nombreuses et parfois très anciennes études, est relativement complexe et pose un certain nombre de problèmes en raison de la superficie du massif et des différentes roches qui les constituent. Un choix est donc nécessaire, aussi, dans ce court chapitre introductif, le lecteur trouvera-t-il essentiellement une figuration commentée, souvent inédite, à laquelle s'ajoute un court résumé sur la structure d'ensemble du massif et les principaux caractères de formations karstifiables.

D'une façon générale, il apparaît en effet que les réseaux de galeries et les circulations souterraines sont déterminés principalement par 5 facteurs sans que cette règle ne souffre d'exceptions significatives ; ces facteurs sont les suivants, par ordre d'importance :

- La fracturation : toujours importante dans le Vercors, elle détermine souvent l'implantation de puits et de certaines galeries ; elle se traduit parfois par la naissance d'obstacles transversaux à la circulation souterraine générale liée au pendage des couches : tel est le cas de la plupart des failles N-S qui dévient localement les circulations par rapport aux structures plissées (forêt des Coulmes, Luire, etc...).

- La nature lithologique : la fréquence des galeries, leur morphologie et les facilités d'écoulement varient en fonction de la nature des roches affectées. La karstifiabilité des roches du Vercors est la suivante, dans un ordre décroissant : calcaires massifs à Rudistes, calcaires bioclastiques et calcaires oolithiques, calcaires argileux.

- Les variations d'épaisseur et de faciès sont responsables des différences de développement entre les différents réseaux, de l'implantation géographique de ces derniers et de certaines anomalies dans la direction générale des circulations souterraines.

- La disposition méridienne des plis, en particulier des axes synclinaux ; ceux-ci constituent en fin de compte des drains naturels qui concentrent les eaux de tout le Vercors central et oriental.

- Les plis subméridiens post-miocènes sont recoupés par une vieille structure synclinale, vraisemblablement anté-miocène axée sur une ligne Presle-Villard-de-Lans, légèrement oblique par rapport à la vallée de la Bourne. Il en résulte que les synclinaux subméridiens post-miocènes ont un plongement axial vers le sud au nord de la Bourne et vers le nord au sud de cette rivière ; ceci entraîne la résurgence le long de la Bourne de la plus grande partie des circulations souterraines des parties centrale et orientale du Vercors.


 

Carte structurale du Vercors
(par H.ARNAUD, 1976)

AC : anticlinal des Coulmes
ACh
: anticlinal de Choranche-Chartreux
AD : anticlinal de Die
AM
: anticlinal de Montaud (= du Ratz, prolongement septentrional de celui des Coulmes, décalé par la faille de Voreppe)
AMM : anticlinal des Monts du Matin (= de Saint-Nazaire)
AS : anticlinal de Sornin
SA
: synclinal d'Autrans
SAr
: synclinal de l'Arbounouse
SM
: synclinal médian du Vercors (= synclinal de la Vernaison)
SR : synclinal du Royans
SV
: synclinal de Villard-de-Lans (partiellement confondu avec le synclinal transverse de Saint-Nizier)

NB : l'axe anticlinal dessiné, mais non désigné, au NE de Pont-en-Royans, est l'anticlinal du Nant (= "anticlinal de Malleval"), que l'on retrouve à l'est de Léoncel.

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pour plus de détails voir aussi :
Deux cartes structurales du Vercors

La structure du massif est extrêmement simple. Après avoir subi, antérieurement au Miocène, une première étape de déformation marquée par quelques plis N-E/S-W dans la région de Saint-Nazaire-en-Royans, des fractures subméridiennes et surtout une large gouttière synclinale le long de la Bourne, l'essentiel des plis (subméridiens) et des fractures actuellement visibles s'est mis en place postérieurement au Miocène. D'une façon générale, l'intensité de cette déformation décroît fortement du nord au sud du massif.

Deux synclinaux majeurs, celui du Royans-Vellan et celui de la Vernaison (synclinal médian du Vercors) partagent le Vercors en trois bandes longitudinales occidentale, médiane et orientale, où affleurent principalement des calcaires urgoniens. Les synclinaux, à coeur de Crétacé supérieur et de Tertiaire, sont toujours dissymétriques et leur flanc oriental est souvent longé par des failles inverses chevauchantes.

I. 1- Le Vercors occidental : il s'agit d'une bande anticlinale dissymétrique dont la bordure ouest faillée retombe à la verticale sur la plaine du Valentinois et dont le coeur, dégagé par l'érosion, laisse apparaître les calcaires argileux et les marnes du Néocomien (Hauterivien et Valanginien). Son extrémité septentrionale, dans la région de Saint-Nazaire-en-Royans est très complexe et abondamment faillée.

I. 2 - Le Vercors médian : il est constitué par un bombement nord-sud assez régulier. Dans la forêt des Coulmes cette structure élémentaire se complique par l'apparition de gouttières synclinales (par exemple le synclinal de Presles) et d'un assez grand nombre de fractures subméridiennes qui sont, soit des failles inverses chevauchantes vers l'ouest (faille du barrage de Choranche) soit des accidents coulissant dont le rejet vertical apparent est variable selon les points (faille de Presles par exemple). Au sud de la Bourne et de la Basse Vernaison, cette structure anticlinale s'estompe dans la forêt de Lente où la fracturation N 10 à 20° et N 30 à 50° devient prépondérante. Dans ce contexte, la faille de la Cime du Mas, au sud de la Chapelle-en-Vercors, présente un caractère particulièrement intéressant vis-à-vis des circulations souterraines en raison de sa direction N 80 transverse aux plis et du relèvement important de son compartiment sud.

I. 3 - Le Vercors oriental : il peut être subdivisé en deux parties par le décrochement senestre de Carette.

Au nord de cette faille se développe un domaine où les plis, nombreux et bien marqués dans le secteur septentrional, s'estompent progressivement vers le sud. La fracturation, souvent importante, est essentiellement représentée par des failles inverses submériennes (faille ou "chevauchement" de Rencurel ; failles du Pont de Valchevrière, d'Hervouilly, de la Goule Blanche, de la Fauge, etc...) qui évoluent vers l'est en de véritables chevauchements, tel celui du Moucherotte.

Au sud de la faille de Carette et jusqu'à Châtillon-en-Diois, s'étend un vaste plateau faiblement penté à valeur synclinale. La fracturation, très importante, est essentiellement due aux grandes cassures coulissantes dextres, N 40°, de la Cléry, et de Jasneuf ainsi qu'aux accidents subordonnés, senestres, de direction N 100 , généralement peu importants mais particulièrement nombreux.

Trois coupes dans le Vercors septentrional (par H.ARNAUD, 1976)
( version plus grande)

Trois coupes dans le Vercors méridional (par H.ARNAUD, 1976)
( version plus grande)

1. Marnes valanginiennes ; 2. Calcaires argileux et marnes de l'Hauterivien ; 3. Calcaires argileux du Barrémien inférieur ; 4. Calcaires lités à petits debris ou à silex ; 5. Calcaires bioclastiques lités ; 6. Calcaires dolomitiques ; 7. Calcaires à Rudistes ; 8. Marnes de la couche supérieure à Orbitolines (niveau discontinue) ; 9. "Lumachelle" (calcaires bioclastiques roux lités) ; 10. Sables (au nord) ou marnes grésoglauconieuses (au sud) de l'Albien ; II. Calcaires blancs lités, glauconieux, à Bryozoaires et grès calcaires glauconieux du Turonien supérieur (leur répartition géographique est donnee par la figure 5) ; 12. "Lauzes" argileuses du Campanien (pour leur répartition géographique, se reporter à la figure 5) ; 13. Calcaires à silex du Sénonien terminal (mêve répartition géographique que pour les lauzes campaniennes) ; 14. Sables blancs ou rutilants "éocènes" et marnes oligocènes ; 15. "Molasse" miocène.

Noter le passage latéral des calcaires à Rudistes aux calcaires bioclastiques en direction du sud-est ainsi que l'épaississement progressif de ces derniers vers le sud de la forêt domaniale.


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