Ghost-rock karstification in lutetian limestones of the Paris basin : information from underground quarries.
La fantômisation des calcaires lutétiens du Bassin de Paris. Apport des carrières souterraines
Résumé
Underground quarries are remarkable sites to observe karstification of limestone massifs. The Lutetian plateaus seem to be hardly karstified, compared to other limestone formations of the Paris Basin.However, in the underground quarries (creutes ) of Valois, Noyonnais, Laonnois and Soissonnais,several forms of paleokarsts and ghost-rock weathering are observed (roots, organ pipes, joints,nuclei), situated on the fracture network of mechanical relaxation of the valleys (lateral spreading). Measurements of colorimetry and calcimetry on samples across a ghost-rock weathering can clearly differentiate limestone, alteration fringe, and alterite. A statistical analysis of vertical joints and spatial organization of the quarries shows that porosity, thickness of limestone, and homogeneity of fades all control ghost-rock karstification. The observations evidence a multiphase karstification of Lutetian limestones on the edge of the valleys and on the sub-surface. Two morphogenetic hypotheses are proposed.
Les carrières souterraines sont de remarquables sites d'observation de la karstification des massifs calcaires. Les plateaux lutétiens semblent très peu karstifiés comparés aux autres formations calcaires du bassin de Paris. Cependant, dans les carrières souterraines (creutes) du Valois, du Noyonnais, du Laonnois et du Soissonnais (Picardie), plusieurs formes de paléokarst et de fantômisation (racines,tuyaux d'orgues, joints, noyaux) calées sur la fracturation de détente mécanique des vallées (extension latérale et cambrure de versant) sont observées. Des mesures de colorimétrie et de calcimétrie sur des échantillons prélevés à travers un fantôme de roche permettent de différencier nettement l'encaissant calcaire, la frange d'altération et l'altérite. Une analyse statistique des fissures et de l'organisation spatiale des carrières affectées, montre que la porosité, l'épaisseur de l'encaissant calcaire et l'homogénéité des faciès contrôlent la fantômisation. Ces observations témoignent d'une karstification polyphasée des calcaires lutétiens en bordure des vallées et en sub-surface. Deux hypothèses morphogénétiques sont alors proposées.