Les pseudolapiés du Bassin de Kali (Hongrie) et leur évolution - Article 5

Cet article présente une série de pistes de recherche concernant l'étude des pseudolapiés développées dans des roches siliceuses (granite, gneiss, grès siliceux…). Rappelons que le terme de lapiés est d’habitude réservé à des formes de dissolution observées dans des roches sensibles à la mise en solution (notamment les roches carbonatées). C’est dans ces dernières que les formes de lapiés sont les plus évidentes et prennent le plus d’ampleur. Néanmoins, il existe des morphologies proches se développant dans des roches siliceuses. Les auteurs se proposent de les étudier dans un secteur de Hongrie où ces formes sont fréquentes : le bassin de Kali. Ces formes de dissolution se situent dans des champs de blocs correspondant au débitage de dalles siliceuses mises à l’affleurement. Ce secteur littoral de l’ancienne Mer pannonienne d’âge tertiaire, présente principalement des grès cimentés par une silice amorphe. Après le retrait de la mer, cette zone fut soumise, au Pliocène, à des conditions d’érosion aréolaire en contexte semi-aride. Une partie du ciment siliceux provient d’une solubilisation de la silice en contexte chaud en relation avec le fonctionnement hydrothermal de cette région. Cet hydrothermalisme est consécutif à des périodes d’intense volcanisme très fréquent en Europe à l’ère Tertiaire. Les niveaux de grès du Bassin de Kali ont subi une importante désagrégation par dissolution du ciment siliceux. Cette action a facilité le débitage de cette formation en blocs et en dalles. Certains secteurs comme celui de Szentbékkálla, offre des blocs mieux exhumés, correspondant à un passage plus sableux et quartzeux, à la différence de ceux de Salföldi, qui sont plus petits. Les conditions générales d’altération font ressortir les discontinuités dans les formations gréseuses et les variations des roches. La taille des grains et graviers cimentés jouent un rôle déterminant dans la fomation de ces modelés en creux, notamment par le biais des nombreuses variations dans les faciès lithologiques. Dans les grès, certains lits rocheux succèdent à des formes lenticulaires en relation avec les variations des grains cimentés. Il est possible de proposer une classification des grès en fonction de cette taille et de distinguer, notamment entre ceux présentant des graviers fins (inférieur à 10 mm) et ceux présentant des graviers moyens dont la taille est supérieure à 10 mm. Ces derniers semblent en relation avec les formations lenticulaires. Les processus, expliquant une telle diversité de formation, sont variés. Toute proportion gardée, la dissolution de la silice amorphe évoque un processus proche de la dissolution des roches dolomitiques. Dans les deux cas, après disparition du ciment, les grains sont libérés. Cela implique également que le ciment soit exporté soit en surface, soit en s’infiltrant en profondeur. Une partie des grains les plus fins peut être remaniée à son tour par l’action du froid et dans une certaine mesure, par l’action du vent. La silice amorphe, forme la plus fréquente dans ce secteur, peut également se dissoudre sous certaines conditions de température et de pH que l’on retrouve volontiers en domaine tropical. Dans tous les cas, le pH doit être élevé, proche de 8,5. Certains processus pédologiques peuvent également contribuer à cette élévation du pH. Le facteur le plus important est la quantité d’eau disponible pour la mise en solution de la silice, et plus elle est abondante et renouvelée, plus la dissolution est importante. Les formes de dissolution sont très variées et regroupés dans le tableau I. Parmi celles-ci, les « kamenitzas » sont les plus fréquentes, qu’elles soient simples ou de forme coalescente, plus complexe. Certains se forment en limite de blocs, alors que d’autres présentent des fonds plats, notamment quand elles se développent plus profondément dans les grès, ou présentent des formes allongées d’orientation nord-sud. Il s’agit souvent de modelés de détails et/ou de micro-morphologies. Des cheminées se développent également dans les blocs ou rochers en prenant des formes plus ou moins complexes. D’autres formes de dissolution peuvent apparaître notamment des pseudo--trittkarren et des cuvettes de dissolution. Elles isolent des formes résiduelles correspondant vraisemblablement à des noyaux de résistance de la roche face à la dissolution. Afin de comprendre comment se sont mises en place ces nombreux modelés de dissolution, plusieurs méthodes ont été envisagées. Une carte géomorphologique a été dressée et des échantillons de grès ont été prélevés afin de mieux connaitre leur composition minéralogique. Des essais de mise en solution des échantillons de grès ont complété cette première approche. Une relation a été établie entre la taille des grains et l’importance de la dissolution. Des mesures morphométriques ont été réalisés sur le terrain tous les 5 cm afin d’établir statistiquement la taille des grains. À partir des relevés morphométriques, et de ceux concernant la taille des « kamenitzas », une classification a pu être proposée en 7 groupes. Des relations directes sont apparues notamment entre la taille des blocs et la taille des « kamenitzas », ainsi que la profondeur des cheminées. Dans les deux cas, plus les blocs sont gros, et plus les formes sont développées. A la suite, de cette investigation, des calculs de dissolution spécifiques sont proposés. Dans de nombreux cas, les processus de dissolution indiquent une action de fragmentation de la roche. L’importance de la surface des rochers ou blocs joue aussi un rôle important. Plus cette taille est importante, et plus elle est susceptible de recevoir une plus grande quantité d’eau. Cela favorise l’action de la dissolution et la taille des formes augmente en proportion. Les processus de dissolution peuvent engendrer des croûtes siliceuses. Dans ce cas, le temps de dissolution joue un rôle important : plus ce temps est long, et plus la quantité de matière dissoute augmente. À son tour, la taille des grains exerce une influence : plus elle augmente et plus le temps de percolation est rapide, notamment dans les grès à grains moyens. Ainsi, ces morphologies sont associées avec la nature des grès de secteurs bien précis du bassin de Kali. La taille des grains ou graviers favorisent des types de formes de dissolution bien particuliers. Les calculs de dissolution spécifique permettent d’opposer des secteurs où elle est importante (zone de Szentbékkállai) à des zones où elle est plus faible (Salföldi). Dans le premier cas, les blocs rocheux sont plus gros et on été exhumés plus tôt que dans le secteur de Salfödi. Certains « kamenitzas » se développent en deux temps : elles passent par une première phase de creusement et si les conditions d’altération se modifient, elles s’élargissent latéralement. Les formes en taffoni observées ne sont pas en relation avec les conditions actuelles, mais sont héritées de conditions climatiques passées. Enfin, les modelés en «inselberg» proviennent de noyaux moins sensibles à la dissolution. Pour conclure, on peut indiquer que la mise en place des pseudolapiés dépend surtout de trois facteurs importants: la présence de silice amorphe, de l’intensité de la dissolution qui dépend elle-même de la profondeur et de la taille des blocs rocheux, et de la taille des grains formant les grains, associant dans le processus de formation une érosion chimique et mécanique.