VERTICAL POTHOLES ON KARST O KRAŠKIH BREZNIH lOSIF VIEHMANN Izvleček UDK 551.442(498) losif Viehmann: O kraških breznih Poleg bibliografskega pregleda najpomembnejše literature o kraških breznih in njihovi klasifikaciji, vsebuje prispevek rezultate avtorjevega preučevanja teh oblik v Romuniji in tudi nekaj zaključkov o njihovi morfogenezi. Avtor podpira misel, da so brezna rezultat neposrednega odtoka vode s površja v podzemlje. Ključne besede: krasoslovje, morfologija krasa, morfogeneza, brezno, Romunija Abstract UDC 551.442(498) losif Viehmann: Vertical potholes on karst After reviewing several bibliographical issues concerning the potholes and their classification the article presents the karst forms studied by the author in Romania and also some conclusions regarding the morphogenesis of potholes. The author insists on the idea that the potholes develop by direct passage of water from the surface into the underground. Key words: karstology, karst morphology, pothole, Romania Address - Naslov Dr. losif Viehmann Institut de Speologie "E. Racovita" Str. Clinicilor Nr. 5 3400 Cluj Napoca Romania introduction La forme karstique la plus representative pour les cavites verticales est I'aven. Le terme est reserve pour designer les cavites ouvertes ä la surface, car, dans I'endokarst les avens sont appeles puits, par opposition aux cheminees (MAIRE, 1980) qui selon LEHMANN (cite par TRIMMEL, 1968) representent des secteurs de voüte ä evolution ascendente. Un aven qui continue ä sa base avec une grotte est nomme par le meme auteur "Schachthöhle, c'est-ä-dire aven-grotte. Jusqu'ä I'apparition du travail de MARTEL (1921), on croyait que les avens sont d'anciens point d'echappement des eaux minerales. II decrit dans le cas du Gouffre de Padirac (France) le premier aven d'effondrement. GEZE (1953) ajoute les avens d'erosion regresive remontante. Parmi les plus rares formes on connait les avens emissifs, qui sont en fait des resurgences "per ascensum" (par exemple, La Luire, Vercors - France). L'aven Hennemorte (Haute Garonne - France) est en meme temps un aven absorbant et une cheminee d'equilibre. La classification la plus usuelle des avens reflete la vision de GEZE (1953): Les avens d'effondrement, tectoniques, absorbants, emissifs et les cheminees d'equilibre. On doit aussi mentionner la classification morphologique de BÖGLI (1978) comprenant les avens purement verticaux, les avens en marche et les avens en cloche. MÜLLER et SARVARY (1971) ont decrits I'aven d'erosion pure qui s'ouvre d'habitude au fond d'une doline. La base plus large de ces avens s'explique souvent par le processus de "corrosion de melange". II y aussi le phenomene inverse, qui met le fond de I'aven hors des consequences de la corrosion: c'est I'erosion remontante ou "antigravitationelle" (PASSINI, 1967), qui se produit lorsque la sedimentation des alluvions oblige les eaux ä couler aux niveaux des plus en plus eleves. Parmi les avens consideres comme "sismiques", (BAURES, 1958) nous mentionnons: de Sauve (Gard) et Tindoul de la Vaissiere (Aveyron), France, ainsi que les "sluggas" d'Irlande. De tels exemples rappellent la theorie de Buffon, selon laquelle les avens sont des ouvertures sismiques. Les avens consideres d'etre d'effondrement se sont formes (GILLI, 1989) souvent ä I'aide des eaux resultees de la fonte des glaciers. Meme I'aven Padirac considere comme un exemple de "verticale d'effondrement" se trouve dans la bordure d'une valee seche. Les traces de I'activite de cette vallee peut etre observe ä I'entree, etant marquees par la presence des depots de tuf calcaire. NOVAK (1963) a etudie le cavernement vertical connu dans les Alpes sous le nom de "vodnjak". Bien qu'ä present ils se trouvent au niveau des intersections tectoniques, ils sont ä I'origine des pertes de riviere formees par les eaux de fonte des glaciers. Les puits ont ete classifies par MAIRE (1980) selon deux points de vue: a. hydrologique: actif, semi-actif, noyes et semi-noyes et b. morphologique: tubulaires, en cloche, en entonnoir, helicoidaux, etrangles, en marche, de type faille et puits-salle. TROMBE (1956) a observe que les diaclases elargies (generant des avens) se trouvent d'habitude au sommet d'un anticlinale, dont le plissement a comme consequence justement I'ouverture des diaclases. Le relief et les mouvements orogenetiques preexistentes du phenomene karstique etudie doivent etre identifies et pris aussi en considerations. Ainsi YVES-BIGOT (1989) dans une etude sur les grottes des Picos (Espagne), constate ä present le role hidrologique de "the thrust fault". Un relief evidente d'effondrement est la doline-aven nomme "kukave". Celle-ci se trouve au-dessus des grandes salles ecroules (HABIČ, 1963) et peut etre observee dans la zone des poKes Planinsko, Cerkniško. SERONIE - VIVIEN (1961) a mis en evidence le fait que les joints de stratification ont egalement le role de regrouper les eaux entrees ä un certain niveau. L'ecoulement vertical peut atteindre souvent le niveau de base (POHL, 1955). Les diaclases approfondissent le niveau d'un plan de stratification, elevant le niveau des voütes et favorisant I'elargissement des salles par effondrement. Pour ce motif, les avens ä section circulaire sont rares, la plupart ayant des sections ellipsoidales dont Ig grand axe coincide avec la direction de la diaclase. Enfin, dans des zones climatiques differents, tel qu'Ofra (Israel) on trouve des avens formes ä I'aide des courrants d'eau qui ont corrode leur chemin de penetration sous la terre (FRUMKIN, 1986). l'analyse des certaines verticales dans le karst de la roumanie ♦ L'entree de la Grotte de Pojarul Pohtei (Monts Bihor, Transylvanie) est representee par une verticale de 35 m. Sa presence est due au fait que le versant gauche de la vallee de Gärda Seacä (dans lequel se trouve la grotte) a ete erode jusqu'a I'apparition d'une ouverture dans la voüte d'une salle souterraine. Cette salle est aujourd'hui l'entree de la grotte. RUSU et al. (1970) n'ont pas pris en consideration ce mecanisme de genese de cette "fenetre" ouverte parmi draperies et stalagmites, tout en supposant que I'actuelle entree a ete une ancienne resurgence de la grotte! Mais "I'aven" de Pojarul Politei est done une pseudoaven. ♦ Les puits de la Grotte "Pejtera Fagului" (Monts Bihor, Transylvanie). Cette grotte est une ancienne geode karstique (VIEHMANN, 1975) decouverte il y a dix annees ä la suite d'une prospection geologique. Le reseau souterrain comprends trois puits de 6 m, 15 m et 25 m de profondeur, dont les deux premiers se sont formes par I'effondrement, tandis que le dernier represente une diaclase classique. ♦ Les avens de la Grotte ä glace "Ghetarul de la Scari§oara" (Monts Bihor, Transylvanie). Les deux avens, avec une verticale de 50 m, par lesquels cette grotte s'ouvre ä la surface, distances de seulement 30 m, peuvent etre consideres comme formes seit par effondrement, soit par absorbtion. L'aven principal, dont le diametre est en moyenne de 40 m est amenage et permet I'acces des touristes dans la grotte. Le second, impracticable, est prevu avec deux ouvertures jumelees. Entre les deux avens il y a une galerie de communication horizontale, avec un diametre moyen de 3 m. Nous avons etudie et topographic cette galerie. En consequence nous sommes d'avis que cette galerie n'a pu pas se former par effondrement. RACOVITZA (1927) considerait T aven de la Grotte de Scäri§oara comme une perte d'eau qui captait jadis la vallee d'ä cote. La meme explication est donnee ensuite par §ERBAN et al.(1957). L'origine de l'aven est repris plus tard par RUSU et coll. (1970) qui n'acceptent pas le caractere absorbant de celui-ci, en affirmant que l'aven a ete formee par effondrement. La galerie de communication qui relie les deux avens presente des traces evidentes d'evorsion, avec le tourbillon Oriente vers le grand aven. Fait qui nous donne le droit de considere les avens de la Grotte a glace "Ghetarul de la Scäripoara" comme des anciens passages directes de I'eau en souterrain. Pour expliquer des telles confluences souterraines on peut utilisee le modele hidrologique (BLEAHU, 1985) nomme "antecedent confluence due to headward erosion". ♦ L'aven de Stanu Foncii (Monts de Pädurea Craiului, Transylvanie) s'ouvre ä une altitude de 660 m. Sa cote minime est de -325 m. II est forme par huit puits, dont la profondeur varie entre 8 m et 60 m. Les premiers quatre sont compris dans le meme plan vertical, tandis que les autres forment un second alignement deplace de 96 m vers le sud-ouest. L'ensemble de l'aven se differencie au point de vue tectonique en trois zones: - la premiere indue les puits I-IV, creuses dans de calcaires norienne. Les diaclases et les fissures verticales sont orientees N 45° O, N 40" E et N 50» V. - la seconde zone est representee par la galerie de liaison entre la premiere et le seconde groupement de puits, developpee le long des joints de stratifications. - la troisieme zone comprend les puits V-VIII, dont le dernier qui abouti ä la riviere souterraine, est "en cloche", comme suit ä la "corrosion de melange". Le cours d'eau collecte sur un relief aujourd'hui inexistant a penetre sous terre dans la periode d'une platforme d'erosion pleistocene inferieur. En depit de la localisation "suspendue" au sommet d'un plateau karstique, cette aven a ete aussi une perte de riviere. ♦ La Grotte d'Izvorul Albastru al Izei (Monts de Rodna, Transylvanie) a ete prise en consideration en premierement pour le fait qu'elle se developpe au contact entre les calcaires et les schistes serito-chloriteux. Malgre la profondeur de 170 m, la grotte ne presente aucun puit, ä cause de la composition de la roche dominante dans laquelle se developpent les schistes. Les puits sont done des formes du relief endokarstique specifiques au calcaires. conclusions Le cavernement vertical a comme objet principal I'aven. Dans la plupart des cas celle-ci doit etre etudie en liaison avec le paleokarst, la paleohydrographie et avec le relief preexistent. L'age des avens et leurs origine doit etre cherche dans la periode antequaternaire . . . jusqu'au I'idee de karst syngenetique. En resumant les observations, nous considerons qu'il est difficile de definir et de classifier rigoreusement les types d'avens. QUINLAN et al. (cites par MITROFAN, 1981) admettent que les avens sont le resultat du passage direct de I'eau de la surface vers le souterrain. Cette enonciation peut etre considere comme un resume du schema de la genese des avens. bibliographie BAURES J., 1958: L'aventure souterraine.- Edit A. 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YVES-BIGOT J., 1989: Trave system: third deepest cave in the world.- Caves and caving, 46. o kraških breznih Povzetek Najpomembnejši objekt vertikalnega izvotljevanja je brezno. V večini primerov mora biti brezno preučevano v zvezi z paleokrasom, paleohidrografijo in s paleoreliefom. Starost in izvor brezen moramo iskati pred kvartarjem ... prav do zamisli o singenetskem krasu. Če strnemo opazovanja ugotovimo, da je težko strogo klasificirati brezna na tipe. Quinlan et al. (citirano v Mitrofan, 1981) dodaja, da so brezna rezultat neposrednega odtoka vode s površja v podzemlje. To ugotovitev lahko štejemo kot povzetek sheme nastanka brezen.