Etude de cinq grottes-tunnels dans le sud du Yunnan, Chine

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Etude de cinq grottes-tunnels dans le sud du Yunnan, Chine

SESIANO, Jean

Abstract

Quelques grottes-tunnels,dans le sud du Yunnan, Chine, parcourues par des cours d'eau importants, ont été topographiées. Des observations hydrogéologiques ont été effectuées, ainsi que d'autres observations sur la nature des eaux et le cadre géologique et tectonique.

SESIANO, Jean. Etude de cinq grottes-tunnels dans le sud du Yunnan, Chine. Stalactite , 1999, vol. 49, no. 2, p. 77-94

Available at:

http://archive-ouverte.unige.ch/unige:41321

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1 / 1

Eûrde de cinq grottes-ûrnnels ^dans le sud du

Les régions calcaires du sud-ouest de la Chine représentent une surface équivalente à celle de la France. Situées sous des latitudes subtropicales à tropicales, elles bénéficient

d'un

climat chaud et humide très favorable à une intense karstification.

La puissance importante des dépôts calcaires et ^dolomi- tiques, alliée à une déformation des roches à grande échelle, ont contribué au développement remarquable des phéno- mènes de corrosion. La présence discrète de niveaux mar- neux, évaporitiques

et

basaltiques ne

joue pas de

rôle' Quant à l'âge des roches carbonatées, ^il s'étend en général du début du PaléozorQue au milieu du Mésozofque. ^ll y a ce- pendant

des

différences

de

répartition

d'une

province à I'autre.

Les contreçoups de I'orogenèse himalayenne ont laissé leur empreinte et continuent du reste de marquer la région de manière indubitable (séismes,

entre

autres).

C'est

ainsi qu'après une karstification intense au PaléozoiQue, une ac- calmie

s'est

manifestée, suivie

d'une

vigoureuse reprise dans la seconde moitié du CénozoiQue.

Le drainage de surface qui s'était mis en place a commencé de s'enfoncer. Selon la prédominance de la surrection ou du calme tectonique, incision ou érosion latérale se sont succé- dé, engendrant le paysage

de "qiufeng"

^{observé aujour-}

d'hui.

^Les buttes sont perforées de grottes-tunnels, dont près de 6 kilomètres ont été topographiés lors d'une brève expédition

en

1991. Des analyses

de

roches,

de

sables

et d'eau ont été faites de retour en Suisse'

^{Des lames} minces ont montré que le système exploré se développait dans le Trias, et non dans le Permien, comme indiqué sur la carte.

Mots-clés: karsts subtropicaux

-

grotte-tunnel

-

^hydrogéo-

logie-Yunnan-Chine

Au sens où nous I'entendrons dans cette étude, ^{la Chine} méridionale recouvre un certain nombre de provinces, soit le Sichuan, le Hunan, le Guizhou, le Guangxi, le Guangdong et le Yunnan. Si la province du Guangdong présente peu d'af- fleurements de roches carbonatées, les cinq autres en sont en revanche largement dotées. Cette ^{présence, liée à une} pluviosité abondante sous des latitudes subtropicales ^à tro- picales, explique le développement pris par les phénomènes karstiques (-fntcnnr 1985; ^Yunru 1990).

C'est à la suite d'un enseignement académique donné dans deux universités du sud de la Chine durant I'année 1990- 1991

, à

^{Chengdu (Sichuan)}

et à

^Kunming (Yunnan), que

1Département. de Minéralogie, univ. de Genève, MaraÎchers 13, CH-1211 Genève 4

Die Karstregionen

im

SÛdwesten Chinas bedecken ^ein Flâche, die etwa so gross ist wie Frankreich. Sie liegen ⁱ tropischen bis subtropischen Breiten und somit in ^einer Gebiet mit warmem und feuchtem Klima, welches fur ein intensive Verkarstung sehr fôrderlich ist. Die grosse Mâcl"

tigkeit der Kalk- und

Dolomitablagerungen

sowie

ihr grossrâumige Deformation trugen ebenfalls zur Bildung de

bemerkenswerten Korrosionserscheinungen bei. Das Vot handensein von einzelnen Mergel-, Evaporit- und ^Basal lagen spielte dabei keine Rolle. Generell erstreckt sich da Alter der Karbonatgesteine vom unteren Palâozoikum bis ir mittlere Mesozoikum. Die Verteilung der verschiedenen A tersstufen variiert hingegen von einer Provinz zur anderen.

Die Gebirgsbildung des Himalaja hinterliess ihre Spuren ^un beeinflusst die Region weiterhin, dies unter anderem durc Erdbeben. Auf eine Zeit mit intensiver Verkarstung im ^Palâ<

zoikum folgte eine Ruhephase, welche wiederum durch eir krâftige Wiederbelebung der Aktivitât in der zweiten ^Hâ|fl

des

Kânozoikums abgelôst

wurde.

Das Netz

der

Obe flâchengewâsser begann sich einzutiefen. Durch ^{die Ak} wechslung von Hebung und tektonischen Ruhephasen, ^Te eintiefung

und

seitlicher Erosion

entstand ein

^speziel|

Landschaftstyp, der unter dem Namen "Qiufen9" ^bekant ist. Die Hûgel sind von sogenannten Tunnelhôhlen durcl lôchert, wovon fast 6 Kilometer wâhrend einer kurzen ^Expr dition im Jahr 1991 vermessen wurden' Gesteins-, San<

und Wasserproben wurden in der Schweiz analysiert' At hand der GesteinsdÛnnschliffe konnte gezeigt werden, dal sich das erforschte Hôhlensystem in der Trias, und nicht w auf der Karte angegeben im Perm befindet'

Schlûsselwôrter: subtropischer Karst

-

Tunnelhôhlen

-

^H

drogeologie

-

^Yùnnan

-

^China.

Das sùdliche China umfasst die Provinzen Sichuan, Huna Guizhou, Guangxi, Guangdong und Yùnnan. ln der ^Provi Guangdong sind zwar nur wenig Karbonatgesteine aufg schlossen, dafûr sind die ^fÛnf anderen Provinzen um ^I reichlicher bedacht. Die Eigenart der Geologie, zusammr mit den reichlichen Niederschlâgen und dem subtropisch bis tropischen Klima, fÙhrt zu einer intensiven Entwicklut von Karstphânomenen fintcnnr 1985; YunN 1990).

ln der

Folge eines akademischen Aufenthaltes im ^Jal- 1990-1991 in zwei sÛdchinesischen Universitâten in Cher du, Provinz Sichuan und in Kunming, Provinz Yùnnan, et

schlossen wir uns, im Sùdosten von YÛnnan eine karstge morphologische

und

hydrogeologische Studie ^durchz fùhren (Fig. 1).

Der grôsste Teil dieser Region wird durch den Hong Sh Fluss entwâssert, einen Nebenfluss des Perlenflusses, w

Stalactite 49, 2, 1999

77

c

Sichuan

Y ua-o

Hunan

GUIYANG HENGYANG

Guizhou

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Yunnan'

HfiÉsnui

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Région étudiée

Vietnam

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LIUZHOU

Guangdong

Tpp,qug- iZHOU (CANTON) ^{du Cancer}

Mer de HONG

KONG

Chine du Sud

CHINE MERIDIONALE

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¹⁰⁰ km 400

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L.

NANNING

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Chine

Fig. 1

nous nous sommes décidés à conduire une brève étude de géomorphologie karstique et d'hydrogéologie dans le SE du Yunnan (fig. 1).

Cette région est drainée dans sa majeure partie par la rivière Hong Shui, affluent de la rivière des Perles. Cette dernière se jette dans la mer de Chine du Sud, à Canton. Mais I'extrême sud de la province _se trouve dans le bassin-versant du fleu- ve Rouge (Hong He), qui se jette dans la baie d'Along, au Viêt-Nam.

On

observe

donc

dans

ce

secteur des cours

d'eau séparés par quelques

kilomètres,

qui

^possèdent des niveaux

de

base d'altitudes très différentes: 1200 m

et 600 m,

respectivement.

On peut

imaginer

dès lors

la présence

de

nombreuses captures, aériennes

et

souter- raines.

Notre base

a été

Jianshui, 150

km

au

sud de

Kunming.

Après une brève reconnaissance au mois de janvier _1991, nous sommes retournés dans le secteur au mois de mai, prenant de vitesse la mousson qui arrivait deux semaines plus tard.

Pour expliquer les difficultés rencontrées dans l'élaboration et la conduite de ce travail, il faut préciser qu'il a été entre- pris _à titre tout à fait personnel (cette recherche représentait I'un des fruits d'une année sabbatique, dont le lieu du dé- roulement avait dû être changé au tout dernier moment), et il

n'est en aucun cas le résultat d'une collaboration sino-hel- vétique. Le revers de la médaille,

c'est

^qu'il nous a été im- possible de nous procurer en Chine une seule carte topo- graphique, à I'exception des cartes du commerce à l'échelle

1:3 000 000.

Seule, une

carte

géologique

du

secteur à l'échelle 1:1 000 000 a été mise sous nos yeux. Si l'on ajou- te que sur les routes secondaires, il n'y a pas d'indicateurs de distances et que, souvent, les compteurs kilométriques des bus ne fonctionnent ^pas, on se rend compte des diffi- cultés à se localiser.

Fig. ¹

cher sich bei Kanton ins sùdchinesische Meer ergiesst. Der sudlichste Teil der Provinz Yûnnan hingegen befindet sich im Einzugsgebiet

des

Roten Flusses (Hong He),

der in

die Bucht von Along in Vietnam fliesst. Man beobachtet in die- ser Gegend also zwei Wasserlâufe mit einem sehr unter- schiedlichen Basisniveau von 600 m und 1200 m, welche nur durch einige Kilometer voneinander getrennt sind. Dies fùhrt zu zahlreichen oberirdischen und unterirdischen Was- seranzapfungen.

Unsere Basis befand sich in Jianshui, 150 km sùdlich von Kunming. Nach einer kurzen Erkundungstour im Januar 1991 kehrten

wir

im Mai wieder in diese Gegend zurùck, wobei wir in den um zwei Wochen verspâteten Monsun ge- rieten.

Zur Erklàrung fur unsere Schwierigkeiten muss gesagt wer- den, dass diese Studie auf rein persônlicher Basis geplant und durchgefuhrt wurde und in keiner Weise das Resultat ei- ner chinesisch-schweizerischen Zusammenarbeit darstellt.

Eine dieser Schwierigkeiten war, dass wir in China keine to- pographischen Karten auftreiben konnten, ausser den kom- meziellen Karten im Massstab 1:3 000 000. Einzig eine geo- logische Karte unseres Gebietes im Massstab 1:1 000 000 bekamen wir zu Gesicht. Wenn man noch bedenkt, dass es auf Nebenstrassen keine Distanzangaben gibt und die Kilo- meterzâhler der Busse meistens nicht funktionieren, dann kann man sich etwa vorstellen, wie schwierig es ist, sich zu orientieren. Am lnstitut fùr Technologie in Kunming lag der Schwerpunkt der Forschung ausserdem bei der Mineralogie der ausbeutbaren Metalle (2.8. Zinn in Gejiu) und das lnteres- se fûr die Hydrogeologie war recht gering. Dies erklârt, wes- halb es nur sehr wenige wissenschaftliche Daten uber diese Gegend gibt. Zu guter Letzt mussten wir entdecken, dass in dieser Region eine sehr starke Militârprâsenz herrscht.

Wir fanden uns in Hôhlen wieder, welche als Kaserne, als

Stalactite 49, 2, 1999

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Fig. 2

D'autre paft, I'absence d'intérêt pour I'hydrogéologie à I'lns- titut de Technologie de Kunming, alors que I'accent était mis sur la minéralogie des métaux exploitables dans le secteur (étain, par exemple, à Gejiu), explique le peu d'informations scientifiques rassemblées sur cette région, Enfin, cerise sur le gâteau, nous avons découvert lors de nos explorations

que la zone était fortement

militarisée,

et nous

^nous sommes retrouvés dans des cavités servant de casernes, d'entrepôts pour

du

matériel de guerre

et

même d'usine souterraine d'armement. ll est vrai que le Viêtnam n'est qu'à un jet de pierre...

Fort heureusement, I'aide

d'un

assistant

en

géologie de

I'lnstitut, Dawei*, puis celle d'une étudiante

chinoise, Xiaoyang", parlant anglais et surtout n'ayant pas froid aux yeux pour sa première incursion sous terre, nous a permis d'accomplir ce travail ("noms fictifs).

Ce n'est qu'au retour en Europe que nous avons pu acqué- rir une carte aéronautique de la région au ^'1:500 000, dont est tirée la

fig. 2,

ainsi qu'une image prise par le satellite ERTS en 1976, au coût bien moins prohibitif que celles du satellite SPOT.

Plus tard, nous avons appris qu'une expédition sino-bulgare avait eu lieu dans cette région (Dnnurv 1990). Les informa- tions données étant vagues, I'absence de plans et le désac- cord avec nos mesures nous ont poussés néanmoins à ^pu- blier

cet

article,

car

il semble

qu'une

seule cavité

et

une partie d'une autre, sur les cinq décrites ici, sont communes

aux deux

expéditions.

On peut aussi

imaginer

que

les membres chinois de I'expédition ont peut-être suggéré aux Bulgares de ne pas trop s'intéresser à certains secteurs de

grottes qui, nous I'avons découvert, sont utilisés

par I'armée !

Fig. 2

Materialdepot oder sogar als unterirdische Waffenfabrik dien- ten. Vietnam ist eben nur einen Steinwurf entfernt...

Glûcklicherweise halfen uns die Bekanntschaft mit einem Geologieassistenten, Dawei*, und mit einer chinesischen Studentin, Xiaoyang*, welche etwas Englisch sprachen und vor allem keine Angst hatten bei ihrer ersten Tour unter die Erde. (. fiktive Namen).

Erst bei unserer Rûckkehr nach Europa konnten wir eine Luftaufnahme der Region im Massstab 1:500 000 auftrei- ben, welche als Basis fûr die Figur 2 diente, sowie eines Sa- tellitenbildes, welches im Jahre 1976 vom Satelliten ERTS aufgenommen wurde und bedeutend billiger ist als jene _des Satelliten SPOT.

Spâter er-fuhren wir, dass eine chinesisch-bulgarische Expe- dition in dieser Gegend durchgefùhrt wurde (Dmuw, 1990).

Die lnformationen sind allerdings sehr vage, und die Abwe- senheit von Plânen und die Nichtubereinstimmung mit unse- ren Messungen veranlasste uns dazu, diesen Artikel trotz- dem zu publizieren. Es scheint nâmlich, dass nur eine Hôhle und ein Teil einer zweiten von den fùnf hier beschriebenen Hôhlen von beiden Expeditionen besucht worden war. Es kann auch sein, dass die chinesischen Expeditionsmitglieder das lnteresse der Bulgaren von einigen stark vom Militâr be- anspruchten Sektoren weglenkten.

Karbonatgesteine sind sehr hâufig in China, sie bedecken ei- nen Flàchenanteil von ca. 2Oo und kommen vor allem im Sûden und Westen des Landes vor. lhr Alter reicht vom Prâ- kambrium

bis

heute.

ln

Sudchina wurden diese mehrere

Stalactite 49, 2, 1999

79

Les roches carbonatées sont très abondantes en Chine, puisqu'on leur attribue près de 20% du territoire, avec une répartition préférentielle dans le sud et I'ouest du pays. Leur âge va du Précambrien à I'actuel. Dans la partie méridionale de la Chine, ces dépôts se sont effectués dans un bassin subsident, et on observe principalement des roches du mi- lieu et de la fin du PaléozoiQue, ainsi que _celles du début du Mésozorque qui sont affectées par la karstification. Ces dé- pôts ont une puissance de plusieurs kilomètres, et le faciès est calcaire à calcaire dolomitique. Des venues parfois im- portantes de basalte permien, à I'occasion de I'amorce de la rupture de la Pangée, sous la forme de dikes et de sills, les affectent.

Selon la carte géologique qui nous avait été montrée, nous aurions

dû

évoluer dans des terrains

de

la

fin du

Paléo- zo'ique. Mais des prélèvements effectués dans des cavités topographiées (grottes de Xian et de Yan Zi), eI dans les- quels des lames minces ont été faites de retour à Genève, nous ont indiqué un âge triasique certain, d'après la micro- faune et flore. ll s'agit plus précisément de Pycnoporidium eomesozoicum (algues l.s. en "spaghetti"), proverant de la

grotte de Xian,

et datant

probablement du Trias. D'autre pad, on observe dans la lame provenant de la grotte de Yan

Zi, des Duostominidae, Foraminifères ne se trouvant que dans le Trias moyen et supérieur (dét. Prof. L. ZnrurNErn et Dr.

R. Mnnrrur). l-identification ne fait aucun doute, car Hr (Hr et al. 1989) décrit des formes identiques dans le Guangxi et les attribue au Trias moyen. ll semble donc y avoir une erreur cartographique sur l'âge de la région étudiée, mais il faudra des recherches plus étendues pour confirmer cette modifi- cation.

Cryptokarst en voie d'exhumation (Photo J. Sesr,ano).

Kryptokarst, der langsam freigelegt wird.

Kilometer

mâchtigen

Kalke

und

dolomitischen Kalke in einem subsidierenden Becken abgelagert, wobei vor allem die Gesteine

des

mittleren und oberen Palâozoikum und

des unteren

Mesozoikum verkarstungsfâhig

sind.

Da- zwischengelagert

finden sich

bisweilen eine grosse An- zahl von Permischen Basaltgângen und Basaltlagen, welche sich beim Aufbrechen des Superkontinents Pangâa bilde- ten.

Gemâss der geologischen Karte, hâtten wir uns in den Ge- steinen des oberen Palâozoikums befinden sollen. Die Ge- steinsproben aus den vermessenen Hôhlen Xian und Yan Zi enthielten aber eine Mikroflora und -fauna, welche unzweifel- haft auf ein triasisches Alter hindeutete. Es handelt sich da- bei um Pycnoporidium eomesozoicum (.Spaghettialgen" s.l.) in einer Probe aus der Hôhle bei Xian. Ausserdem wurden im Dûnnschliff der Probe aus der Hôhle Yan Zi Duostomi- nidae gefunden, eine Foraminiferen-Art, welche ausschliess- lich in

der

mittleren und oberen Trias vorkommt (Bestim- mung Prof. L. ZRNrruErrr und Dr. R. Mnnrrur). Die ldentifikation ist ûber jeden Zweitel erhaben, da Hr (Hr _et al. 1989) diesel- ben Formen in der Gegend von Guangxi beschreibt und als Mittlere Trias datiert, Es scheint daher, dass die geologische Karte fehlerhaft ist; dies zu bestâtigen bedarf aber einer aus- gedehnteren Untersuchung.

Was die regionale Tektonik anbelangt, so wurde das Gebiet durch zwei grosse Ereignisse beeinflusst: Die lndo-Chinesi- sche Faltung zu Beginn des Mesozoikums, und die rezente bis aktuelle Himalaya-Tektonik. ln beiden Fâllen beobachtet man eine hauptsàchlich N-S bis NW-SE gerichtete, sprôde Horst- und Graben-Morphologie, welche als Sedimentfalle wirkte.

Auf der geologischen Karte im Massstab 1:1 000 000 konn- ten wir 129 Bruche ausmachen. 41% davon haben eine Ori- entierung zwischen 60" und 12O", 25% liegen um die N-S-

Achse r.20", und der Rest

(34yo)

zeigt

verschiedene Richtungen. Auf einem anderen Dokument, einer Struktur- karte mit der Lage von Eisenvererzungen (Sur, 1986), sind 41%o der Brùche E-W orientiert (+30") und 15% haben N-S- Richtung. Die Analyse eines Satellitenbildes im Massstab 1:200 000 der nôrdlich angrenzenden Gebietes zeigte uns schliesslich, dass 4Bo der tektonischen Strukturen eine N- S-Richtung aufweist und 4Oo/o eine E-W-Richtung. Wir fan- den diese dominanten Richtungen auch in den Hôhlen wie- der.

Jianshui

ist die

Hauptstadt der Provinz Yûnnan. Sie liegt '150 km sûdlich von Kunming und nur 100 km von der viet- namesischen Grenze entfernt. Es handelt sich um eine klei- ne Stadt auf ^'1350 m Hôhe in einem breiten, kultivierten Tal,

welches vom Lu

Djan-Fluss,

der aus dem

^Yilong-See stammt, von West nach Ost durchflossen wird. Die umlie-

,'.i

Stalactite 49, 2, 1999

BO

Fig. 3 Fig. 3

Quant à la tectonique régionale, elle a été marquée par deux grands événements: le plissement indo-chinois, au début àu Mésozorque, et la tectonique himalayenne, récente voire actuelle. Dans les deux cas, on observe une morphologie cassante en horsts et grabens, fonctionnant en pièges à sé- diments, d'orientation méridienne à nord-ouest, principale- ment.

Du point de vue de la répartition de la fracturation, sur un fragment de la carte géologique au ^1:1 000 000 qui ^nous avait été montrée, nous avons relevé 129 fractures ^(failles, décrochements); 41o/o d'entre elles ont une direction com- prise entre 60

et

12O", 25o/o se répartissent autour du méri- dien à

+/-

^{20", et le reste (34o/ù} présente des directions va-

riées. sur un autre document, une carte

structurale concernant des gisements de fer, mais englobant une ^plus grande région ^(Sur'r 1986),

4'l%

des fractures sont orientées e-W a

+/-

30", et 15% selon une direction N-S. Enfin, l'étude d'une image-satellite à l'échelle 1:200 000, peu au nord de la zone concernée, nous a montré que 4jo/o des structures tectoniques avaient une orientation méridienne, et ^{407o leur} étaient orlhogonales. Nous retrouverons ces directions do- minantes dans la topographie des grottes.

Jianshui, 150 km au sud de Kunming, qui est ^la capitale de la province du Yunnan, et

à

100 km de la frontière avec le Viêtnam, est une petite ville située dans une large vallée cul- tivée, à 1350 m d'altitude. Un cours d'eau, ^issu du lac Yi- long, y coule d'ouest en est: c'est la rivière Lu Djan. Les re- liefs environnants culminent à environ 2500 m (fig. 2)' Cette région était ^(est encore?) fermée aux étrangers, ^mais le fait d'enseigner en Chine (permis de travail) m'en avait ou- vert I'accès.

La ville se situant à une vingtaine de kilomètres du tropique du Cancer, elle bénéficie d'une longue saison sèche, plus ou moins chaude, d'octobre à mai (moyenne de 16" en janvier)' Dès la fin mai, avec I'ensoleillement intense et I'accroisse- ment des températures

de

la région ^(moyenne de 28" en juillet), le phénomène de la mousson se met en place, pro- voquant une très forte augmentation des débits des cours d'eau. Pour la rivière étudiée, on passe en situation d'étiage de moins de 1 m3/s à plus de 100 m3/s en crue. Les ^préci- pitations sont de l'ordre de 1 m à 1 m 40, dépendant de I'al- titude ^(Wnr.rc 1990).

La végétation recouvrant les reliefs voisins, du moins ceux que nous avons visités, est du type xérophytique, adaptée ^à des régions sèches au sol très perméable. On y trouve ^par exemple des acacias.

si

I'on s'attache plus spécifiquement à décrire ^le secteur de notre étude, environ 20 km à I'est de Jianshui, on observe une vallée se rétrécissant, accidentée

fls

"qiufeng", ^C'eSt-à- dire de groupes de buttes aux pentes relativement douces, séparés par des fonds plats, en général cultivés.

c'est

dans

genden

HùgelzÛge erreichen

eine Hôhe von

ungefâhr 2500 m (Fig. 2).

Diese Region war (ist immer noch ?) fÛr Auslânder geschlos- sen, aber die Tatsache, in China zu unterrichten, oder besser gesagt meine Arbeitserlaubnis hat mir die Tùren geôffnet.

Die Stadt Jianshui liegt etwa 20 km vom Wendekreis des Krebses entfernt und profitiert von einer langen, mehr oder weniger warmen Trockenperiode von Oktober bis Mai' Die mittlere Temperatur im Januar betrâgt ^16"C. Ab Ende Mai steigen die Temperaturen bis auf eine mittlere Temperatur von 2B"C im Juli, und der Monsun setzt ein. Dies bewirkt ^ein sehr starkes Ansteigen der Flùsse. FÙr unseren Fluss bedeu-

tet

das, dass die Abflussmenge

von

^{1 m3/s wâhrend der} Trockenzeit auf Ûber 100 m3/s bei Hochwasser steigt. Die

Stalactite 49, 2, 1999

B1

siphon ^1T - 15m

A

Grotte de Yân

altitude entrée : 1245 m altitude sortie . 1230 m développemenl: 1472 m

Nrgsr

0

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Grotte de Xian

altitude entrée : 1240

m

altitude sortie : 1230 m développement : 1121 m

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- 10m ancien barrage

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200m

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l---' ^{siphon de}

la grotte de Yén

Fig. 4 Fig. 4

Fig. 5 Fig. 5

un tel contexte que la rivière Lu Djan disparaît localement sur une distance plus ou moins grande, mais souvent de l'ordre du kilomètre: ce sont des grottes-tunnels. En présen- ce de siphons, il n'a pas été question de plonger, mais ^des reconnaissances ont été faites à pieds plus ou moins secs, parfois en bassins profonds, ou en canot pneumatique.

Ainsi

qu'on peut

le constater dans les plans des cavités donnés aux figures 3 à 5, on a affaire à des conduits à déve- loppement horizontal, presque toujours de grandes dimen- sions. Des effondrements de voÛte ont parfois donné nais- sance à des regards sur la rivière souterraine, regards ^qui souvent jalonnent I'ancien cours de surface (vallée sèche).

Passons en revue les cavités d'amont en aval.

Grotte de

Yan

Suite

au

soulèvement régional,

la

rivière

s'est

enfoncée, abandonnant son cours de surface. On observe donc une

Niederschlâge bewegen sich je nach Hôhe im Bereich von 1000 bis'1400 mm pro Quadratmeter (Wnruc 1990). Die Ve- getation

der

benachbarten Hânge ist an Trockenheit und sehr durchlâssige Bôden angepasst (Xerophyten). Man fin- det zum Beispiel Akazien.

Unser Studiengebiet lag in einem sich verengenden Tal etwa 20 km ôstlich von Jianshui, welches von sogenannten "Qiu- feng", Gruppen von flachen Hûgeln, unterbrochen wurde. ln diesem Gebiet verschwindet der Lu Djan-Fluss mehrmals ûber Strecken von ungefâhr einem Kilometer: Dies sind die Tunnelhôhlen. Die Siphons konnten wir zwar nicht durchtau- chen, aber einen Teil der Tunnelhôhlen konnten wir zu Fuss oder mit dem Schlauchboot erforschen.

Wie man auf den Hôhlenplânen der Figuren 3 bis 5 sehen kann, handelt es sich zumeist um horizontale Gânge mit grossen Dimensionen. Einsturzlôcher entlang eines Trocken- tales geben bisweilen den Blick frei auf den unterirdischen Fluss. lm Folgenden werden die einzelnen Hôhlen flussab- wârts beschrieben.

Die Hôhle

Yan

Als Folge der regionalen Hebung tiefte sich der Fluss ein und verliess sein oberflâchliches Bett. Heute liegt an dieser Stelle ein flaches, kultiviertes Trockental, etwa

50 m

ùber dem Flusslauf, welcher am Fusse einer Felswand verschwindet.

Bei unserem Besuch am 29. April 199'1, also wâhrend der Trockenperiode,

fùhrte der

Fluss nur wenig schmutziges Wasser (einige 10 l/s, Wassertemperatur 20,5'C). Der unter- irdische Verlauf ist relativ gerade und die Mâanderbôgen des angeschnittenen Systems befinden sich etwa 2 bis 3 Meter ûber dem aktuellen Niveau. Nach einigen niedrigen Passa- gen erreicht man den Endpunkt, eine ruhige, in einen Siphon

Grotte de Yan: barrière de spéléothèmes et dépôt de crue (Photo J. Sesrano).

Hôhle Yan : Sinterbarriere und Hochwasserablagerungen.

Stalactite 49, 2, 1999

82

Grotte de Yân zt

altitude entrée : 1210

m

altitude sortie (grotte de

^HÔu)

: 1150

m

développement

^:

4160

m

Grotte

de Hôu f ^{- 60m}

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ⁿ

Grottes de Qiân

I n t{

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^200m

Stalactite 49,2, 1999

B3

Grotte de Xian, stalagmite (Photo J. Sesrano).

Hôhle Xian, Stalagmit.

vallée sèche

à fond plat,

cultivée,

une

cinquantaine de mètres au-dessus

du cours d'eau qui

disparaît

au

^pied d'une falaise au relief assez vigoureux. Lors de la visite,le 29 avril 1991, son débit était faible (saison sèche), quelques _di- zaines de

l/s d'une

eau sale

dont

la température était de

20,5". Le parcours

souterrain

est assez

rectiligne, des méandres du réseau recoupés se trouvant à 2 ou 3 m au- dessus

du

^niveau actuel. Après

le

^passage

de

^quelques abaissements de voûte, assez hauts cependant pour le ca- not pneumatique, où des débris de toute sorte sont accro- chés à des pendeloques et à des concrétions, c'est un plan d'eau calme et siphonnant qui marque le terminus. Leau est recouverte

de

matériaux, sagex, bouteilles, chaussures, restes végétaux, poissons crevés, etc. Latmosphère, extrê- mement chaude, pesante et ^puante (COz, H2S, CH4 ?), ne pousse pas au séjour, surlout que je suis seul, à 1472 m de I'entrée.

La hauteur de la galerie durant le parcours a été estimée entre B

et

15 m. Un départ latéral, de faible section, a été négligé. Relevons encore les points _suivants:

A 800 m de I'entrée, on observe une importante colonie de chauve-souris à la voûte, ici particulièrement haute. A 960 m de I'entrée, de nombreuses concrétions corrodées (stalac- tites, stalagmites et colonnes) forment barrage sur la rivière;

le canot a

juste

la place pour

s'y

faufiler.

A

I'intérieur de toutes les courbes de la rivière, d'importants dépôts de sé- diments sont observables, à granulométrie variable ^(sables, graviers, galets). A la saison des pluies, le niveau de la rivière peut certainement s'élever de plusieurs mètres, comme l'at- testent les débris accrochés assez haut sur les parois, Enfin, la topographie a été relevée à la boussole, à I'altimètre et au topofil.

Grotte de Xian

A l'extrémité de la vallée sèche précédemment mentionnée,

se

présente un véritable

cul-de-sac, sous

la forme d'un cirque entaillé dans des calcaires brunâtres de 200 m de hauteur environ. Au nord de cette paroi, ^.100 m plus haut, on retrouve la trace d'un ancien niveau de vallée sèche, acci- dentée de deux dolines profondes, dont I'une de 200 m de diamètre.

La grotte _{de Xian} s'ouvre au pied de la paroi. Lorifice, d'une douzaine de mètres de hauteur et de 70 m de largeur, en- combré de blocs, donne accès à une salle, aux concrétions corrodées, hérissée de nombreuses pendeloques de voÛte.

Une rivière émerge de la droite (sud), provenant, semble-t-il,

de la grotte de

Yan,

en siphon.

Elle

fait de

nombreux méandres et arrive dans une vaste salle d'effondrement. Le chaos

a

repoussé le cours

d'eau

contre la paroi

sud.

La hauteur de la galerie oscille entre 6 et 20 m. Progressive- ment, des dépôts de limon de plus en plus importants se rencontrent, présentant un système de terrasses emboîtées à 1, 3 et 5 m environ (l'explication du phénomène nous a été

mûndende Wasserflâche. Hier ist das Wasser bedeckt von allerlei Unrat wie Sagex, Flaschen, Schuhen, Pflanzenresten und toten Fische. Die Luft ist drûckend heiss und stinkend (COz, H2S, CH4 ?), und lâdt nicht gerade zum Venveilen ein, vor allem nicht, weil ich allein bin und mich 1472 m vom Ein- gang entfernt befinde.

Die Hôhe des Ganges betrâgt schâtzungsweise zwischen ^B und 15 m. Ein kleiner Seitengang wurde nicht angeschaut.

Zum Schluss seien noch folgende Besonderheiten erwâhnt:

Etwa 800 m nach dem Eingang befindet sich ein hohes Ge- wôlbe, welches von einer grossen Fledermauskolonie be- wohnt wird. Bei 960 m lassen zahlreiche korrodierte Versin- terungen nur einen schmalen Durchgang fûr den Fluss (und fûr das Boot). Am Gleithang der Màanderschlaufen beob-

achtet

man grosse Sedimentablagerungen von variabler Korngrôsse. ln der Regenzeit scheint das Niveau des Flus- ses um mehrere Meter anzusteigen, dies zeigen jedenfalls

die in

beachtlicher Hôhe hângengebliebenen Abfâlle an den Wànden. Die Hôhle wurde bis zum Siphon ^vermes- sen.

Die Hôhle Xian

Das Ende des oben erwâhnten Trockentales ist eine regel- rechte Sackgasse, in Form einer 200 m hohen, aus dem braunen Kalkgestein geschnittenen, halbrunden Felswand.

Nôrdlich von dieser Felswand findet man etwa 100 m hôher wieder das Trockental, hier mit zwei tiefen Dolinen, eine da- von hat ca. 200 m Durchmesser.

Der

etwa

12 m hohe und 70 m breite Eingang der Hôhle Xian befindet sich am Fusse der Felswand. Ùber Blôcke ge-

langt

man

in

eine Halle

mit

korrodierten Versinterungen.

Stalactite 49, 2, 1999

B4

Canyon à I'entrée de la grotte de Yan Zi (Photo J. Sesiano).

fournie un peu plus en aval: un barrage avait été édifié à ^la sortie du système souterrain, pour I'irrigation sans doute;

I'ouverlure d'une brèche de plus en plus profonde est à I'ori- gine des terrasses).

Peu après, la galerie débouche au fond d'un cirque en fer à cheval, au sol totalement plat, dominé par des ^parois d'une

centaine de mètres

^(longueur

topographiée 1121

^m), Quelques bâtiments s'y dressent:

c'est

une base militaire, dans les abris souterrains de laquelle nous avons pu accé- der, 200 m avant la sor1ie...

L'exploration de ce système a été menée le 30 avril 1991 ,

après une raprde reconnalssance en janvier. La rivière avait un débit (étiage aigu?) d'une vingtaine de l/s et une tempé- rature

de

20"

à

I'entrée; mais

le débit

^passait

à

^plus du double à la sortie. Des venues

d'eau

se

font, semble't

^il, sous les gros éboulements présents dans la cavité On peut relever à I'appui de cette hypothèse qu'une ^mesure de ^Ia température de I'eau le 22.1 .1991 à I'entrée et à la sortie de la grotte a donné 15,9 et 20,8"C respectivement; il faut donc un apporl souterratn ^plLrs chaud que la rivière (l'air etart

à

^1B' dans la galene). Menttonnons encore la présence fréquente de concrétions, parfors de taille métrique, corrodees et/ou vandalrsées, auxquelles sont souvent accroches cies debrts de crues.

Grotte de Yan

^Zi

Cette longue cavrte est en fart partagée en trots partres par un regard, puts par un aven d'effondrement la grotte-gouffre de Qran. Sa sortre

porte

comme quasiment toutes les ^per cées hydrogeologrques, un nom différent: grotte de ^Hou Le système est parcouru par la même rivière souterraine que nous avons deja rencontrée

ci

dessus. En effet, sortre de la

grotte de Xian, elle serpente dans une large vallée cultrvée avant de venir buter contre un relief arrondr de 200 m de

Schlucht am Eingang der Hôhle Yan Zi

Rechter Hand (sùdlich) kommt ein Bach zum Vorschein, der aus dem Siphon der Hôhle Yan stammt, so wie es scheint.

Nach vielen Mâanderschlaufen fûhrt er in eine grosse Halle.

Die Hôhe der Gànge schwankt zwischen 6 und 20 m. Man trilft immer mehr Lehmablagerungen an mit einer dreistufi- gen Terrassierung bei 1, 3 und 5 m (Die Erklârung dafÙr fan- den wir spâter weiter talabwàrts: Eine Staumauer war am Ausgang des unterirdischen Systems fÛr die Bewâsserung gebaut worden. Je nachdem, wie stark der Abfluss geÔffnet wurde, bildeten sich Terrassen mit unterschiedlicher HÔhe in

der Hôhle.) Wenig spâter gelangt man nach 1'121 m Ge- samtlànge

am

Grund

eines 100 m

hohen Felszirkus ins Freie. Auf dem topfebenen Talgrund stehen ein paar Gebâu- de, welche zu einer Militârbasis gehôren, die sich mit einigen Unterstânden b'is 200 m in die Hôhle hinein erstreckt...

Der Fluss

wies am

Erngang sehr wenig Wasser

auf

^(ca 20

l/s,30.

April 1991), schwoll aber bis zum Ausgang auf mehr als das Doppelte an. Es muss folglich Zubringer geben in der Hôhle, vermutlich befinden sie sich unter den qrossen Verslurz-Zonen. Diese Hypothese wrrd

auch

unterstÙtzt durch die Tatsache, dass dre Wassertemperatur am Erngang

15,9'C

betrug, am Ausgang hingegen 20,8"C ^(MessLrng vom 22 1 1991). Der untertrdtsche Zufluss muss also etne hôhere Temperatur aufwetsen als der Hauptbach. Dle Luft temperatur in der Hôhle betrâgt 1B'C.

Die Hôhle Yan

^Zi

Diese lange Hôhle wtrcJ von etnem Fenster und etnem Etn- sturzschacht, der SchachthÔhle Qian, in drer leile untertetlt Der talabwârts gelegene Terl trâgt den Namen

Hou

Das Sy' stem wird vom gleichen Bach durchflossen wre die vorange henden. Dieser Bach schlângelt sich nach dem Ausgang der Xian-Hôhle durch etn brettes Tal, bevor er auf ernen etwa 200 m hohen rundlichen Hùgel

trilft.

Nach einigen hundert

Stalactite 49, 2, 1999

B5

Vallée sèche au-dessus de la grotte de Yan Zi (Photo J. Se- siano).

hauteur environ. Après quelques centaines de mètres en ca- nyon, elle pénètre sous terre par un porche monumental, as- sez étroit mais élevé (plus de 50 m). C'est là que se trouve un quai d'embarquement, car cette ^partie de la cavité est exploitée pour le tourisme. Quelque 200 m plus loin, la gale- rie s'ouvre sur une salle d'effondrement, dont le sol a été aplani pour pouvoir y donner des concerts ! Le cours actif

s'en

échappe

à droite, par

une galerie exiguë

et

déclive (nous y avons accédé en nous glissant derrière les toilettes qui, du reste,

s'y

déversent), alors que la galerie fossile se poursuit majestueusement, tout en se dédoublant. Elle vient buter contre un effondrement. Quelques mètres d'escalade nous permettent de rejoindre I'air...libre, à I'intérieur d'une base militaire ! Une visite (très/trop) discrète des lieux nous a montré, de I'autre côté d'une route, la suite du système fos- sile. Dans

ces

galeries, utilisées comme puits perdu ^des eaux de ruissellement, d'épaisses quantités de limon gorgé d'eau s'y sont accumulées, et nous avons bien failli y _dispa- raître définitivement, malgré l'utilisation de planches, En ef-

Trockental oberhalb der Hôhle Yan Zi

Metern in einer Schlucht verschwindet er durch ein monu- mentales, etwa 50 m hohes Portal im Untergrund. Hier be- findet sich auch eine Schifflânde

-

^{ein Teil der Hôhle wird}

touristisch genutzt. Etwa 200 m weiter unten Ôffnet sich der Gang in eine Halle mit planiertem Boden, die als Konzertsaal benutzt wird. Der aktive Gang geht nach rechts ab, hinter den Toiletten, die sich in den Bach ergiessen, wâhrend der majestâtische fossile Gang geradeaus fûhrt und sich dabei verdoppelt, bevor er auf einem Versturz sein Ende findet. Ei- nige Meter Kletterei fûhren uns ins Freie, ... oder besser ge- sagt ins lnnere einer weiteren Militârbasis. Bei einem ^(zu) sehr diskreten Besuch des Ortes entdeckten wir auf der an- deren Seite der Strasse die Fortsetzung des fossilen Sy- stems. ln diesen Gângen, welche als Sickerschâchte fÛr das Abwasser benûtzt werden, sammelten sich grosse Mengen von nassem Schlamm an, und wir wâren beinahe darin ver- schwunden,

trotz der

Zuhilfenahme

von

Brettern! Diese Schâchte dienen auch als Abfallhalde der Militârbasis und enthalten viele leere

Munition-

und Waffenkisten. Wir er-

Stalactite 49, 2, 1999

B6

".!.^v

t'q*'at'

'r'

Grotte de Hou, le personnage donne l'échelle (Photo J. Se- siano).

fet, elles servent aussi de décharge pour Ia base: caisses (vides!) de munitions et d'armes y abondent. ll est clair que cette partie de la grotte, explorée rapidement avec un assis- tant-géologue chinois le 22.1 .1991 , sert à l'armée d'entre- pôts et d'usine souterraine. Malgré notre discrétion, repérés, nous avons été expulsés du site manu...militari I

La topographie de la parlie touristique a été faite à cette oc- casion. Le débit de la rrvière a été estimé à environ 200 l/s:

il y a donc des affluents de surface depuis la sortie de la grotte de Xian, puisque _le débit a décuplé. La hauteur maxi- mum des ^galerres est d'environ B0 m, et Ia distance topo- graphiée a été de plus de 700 m.

Comme déjà releve plus haut, la morphologie de I'actif est très différente. C'est une galerie torrentielle, à pente mar- quée, étroite (une dizarne de mètres tout de même), et de quelques mètres de hauteur. Des bancs de gravier permet- tent de descendre le cours d'eau en passant

d'une

^rive à

l'autre. Les parors sont fortement corrodées (lapiés de surfa- ce), et il n'y a pas de concrétionnement. Apres 100 m de descente environ, I'exploratron a été interrompue

Ayant entendu que la ^rrvrère revoyart le jour de I'autre côté du massif, c'est là que nous avons drrrge nos pas, cinq mois plus tard.

Grotte de

Hou

Quelques rensergnernents glanés aupres de la populatron nous poussent, le 1.5.1991, à remonter une vallée encats' sée, en aval de la grotte touristique de Yan Zr, orientée N 120", au fond de laquelle court une rivrère. Dans des abris sous roche et de ^petites grottes vivent des gens qut s'en- fuient lorsqu'on tente de les approcher.

Hôhle Hou, dre Person gibt den Grossenmassstab.

forschten diesen Hôhlenteil, der offensichtlich der Armee als

Depot und

unterirdische Fabrik

dient, am

22.1.199.1 im Schnellzugtempo, zusammen mit einem chinesischen Geo- logieassistenten. Dabei wurden wir

trotz

unserer Vorsicht entdeckt und hinausgeworfen.

Der touristische Teil der Hôhle wurde auf einer Lânge von 700 m vermessen. Die maximale Hôhe der Gànge betrâgt ungefâhr B0 m, die Abflussmenge des Flusses wurde auf ca.

200 l/s geschàtzt. Wie schon erwâhnt, weist der aktive Teil gegenùber den fossilen Gângen eine sehr unterschiedliche Morphologie auf. Es handelt sich um vergleichsweise enge Gânge von etwa 10 m Breite und einigen Metern Hôhe. Auf Gerôllbanken folgten wir etwa 100 m dem Fluss entlang hin- unter, wobei wrr rmmer wieder die Seite wechseln mussten.

Die Wânde srnd stark korrodiert und es hat keine Versinte- rungen.

Da wir gehôrt hatten, cjass der Fluss auf der anderen Seite des Massivs wieder zum Vorschein kommt, besuchten wir diese Gegend fùnf Monate spâter.

Die Hôhle Hou

Am 1. Mar 1991 folqten wir unterhalb der Hôhle Yan Zr dem Fluss ern enges Tal hrnauf (Richtung N 120"). Ernige Balr-nen

und kleine Hôhlen srnd bewohnt, die Leute srnd aber sehr scheu. Nach einrgen Krlometern kamen wrr ber erner Fels- wand an. Rechts fuhrt das Tal ohne Wasser werter etwa 60 m uber dem heutrgen aktiven Niveau. Hrer verlâsst der Bach die Hôhle, begleitet von einem betràchtlichen Luftzug Der Hôhleneingang misst 20 m ^{Hôhe mal} 40 Meter Brerte lm Folgenden errercht der Gang Dimensionen von 30 mal 60 m. An der Decke befinden sich einige korrodierle Versin-

Stalactite 49, 2, 1999

87

Grotte-gouffre de Qian (Photo

J.

Sesiano).

Au bout de quelques kilomètres, nous arrivons contre une falaise. A droite, la vallée se poursuit, sèche, environ 60 m plus haut que le talweg actuel. Une descente d'une quaran- taine de mètres nous amène au bord de la rivière, dont ^le débit atteint ici environ 2OO l/s. Un courant d'air perceptible sort de la grotte, accompagnant I'eau.

f

entrée mesure 20 m de haut et 40 de large, et ces dimen- sions n'excèderont ^pas 30 m sur 60 par la suite. Du concré-

tionnement corrodé est ^présent au plafond.

Entre des laisses de gravier, la galerie présente des tronçons assez rectilignes de 150 à 200 m, séparés par des changements brusques de direction ^de 90 à 150'. La fracturation en est sans doute responsable. Nous devons traverser la rivière à gué de nombreuses fois, et elle présente souvent des ra- pides. A environ 700 m de I'entrée, nous rencontrons une salle d'effondrement: d'énormes blocs en occupent la partie sud, ils ont repoussé la rivière contre la paroi opposée et ont fait barrage à I'origine. lls sont partiellement recouverts de

Schachthôhle Qian

terungen. Der Gang weist mehrere gerade ^StÙcke von 150 bis ^2OO m Lânge

aù,

unterbrochen von scharfen ^Richtungs- wechseln von 90 brs'150". ^Dies ist hÔchstwahrscheinlich auf Brùche zurÙckzutÙhren. Der Fluss weist zahlreiche strom- schnellen auf und wir mussten ihn ôfters uberqueren' Etwa

TOOmnachdemEingangtrafenwiraufeineHalle'deren

sudlicher Teil ganz uon

"notten

VersturzblÔcken eingenom- men wird. Der Fluss wird dabei ^{ganz an} die gegenÛberlie- gendeWandgedruckt'DieBlôckesindteilweisemitStalag- miten, SinterÙberzùgen und Mondmilch ^ùberzogen'

Einige StromschnetËn und ^eine Kurve (mit Fledermauskolo- nie) weite, g"tangiàn wir ^{in einen} Gang' wo ^{das Tageslicht} hereinscheint. Wir glaubten das ^Massiv durchquert ^{zu ha-} ben, mussten aber"feststellen, das wir uns auf dem ^Boden eines grossen Lichtschachtes befanden' dem Qian-Schacht' wie wir spâter herausfanden. Der Fluss kommt ^{aus der uns} gegenÙbertiegenOen Wand' Bis hierher hatten

wir

^{.1 160 m}

Gânge vermessen.

Stalactite 49, 2, 1999

BB

Grotte-gouffre de Qian dans la galerie foss/e, à ^quelques dizaines de mètres du mur de béton, une stalagmite de grande tarlle (Photo J. Sesiano).

Schachthôhle Qian ; tm fosstlen Gang, in eintgen 10 m Ent- fernung von der Betonmauer, etn grosses _Stalagmit.

coulées stalagmitiques (mondmilch, calcite), et de stalag- mites. Des rapides puis un vrrage serré (colonie de chauve- souris) nous conduisent dans une galerie où le jour se fait perceptrble. Alors que nous nous attendons à avoir réalisé la

traversée du massif, nous avons la surprise de déboucher au fond d'un aven d'effondrement, le gouffre de Qian, com- me nous I'apprendrons plus tard. Du versant opposé pro-

vient la

rivière.

Jusqu'ici, nous avons

dé1a topographié

1 160 m de galeries.

Aven de Qian

Cet aven est une fenêtre sur la rivière souterrarne qui dispa- raît à Ia grotte de Yan Zi eT qui revoit le jour à la grotte de Hou, toutes deux décrites ci-dessus. Nous allons la remon- ter pour tenter la jonction (2.5.1991). On peut aussi relever que ce gouffre est sur le tracé de la vallée sèche entrevue hier.

L'aven de Qian est sans conteste d'effondrement. Son dia- mètre est d'environ 100 m, et sa profondeur de 60 m. Une végétation dense recouvre le chaos de blocs. Vers I'amont et vers I'aval baillent des galeries impressionnantes et, domi- nant la rivière, des abrupts hérissés de concrétions d'où pendent des lianes et dans lesquelles nichent de nombreux volatiles (hirondelles, surtout). A noter qu'ici, le courant d'air est opposé au sens de la rivière, la galerie aspire donc l'air.

Cela est sans doute dÛ au fait que I'aven est très encaissé, ^il

joue le

rôle

de

^réservoir

froid.

L'air s'écoulera alors vers I'aval, sorlant de la grotte de Hou (sens de la rivière), mais il

remontera à contre-courant de la rivière dans la grotte de Yan Zr,les faibles dénivellations le permettant. L'entrée de cette dernière est du reste orientée vers I'ouest, ce qui, en fin d'après-midi, ne pourra qu'accentuer ce déplacement.

La galerie garde une largeur relativement constante, de 20 à

25 m, mais sa hauteur passe de 20 à 50 m environ. Les pa- rois sont verticales. On observe de nombreux dépÔts de gravier. A environ 300 m de I'entrée, la rivière occupe toute la largeur de ^Ia galerie, qur se présente alors comme un vért table canyon, avec de profonds bassins. La pente reste as' sez faible, 2 à 3% en moyenne. Un canot est indispensable.

200 m au-delà, alors que la ^rrvtere provient d'un tunnel as- sez exrgu à gauche, la galerre prrncrpale, quelques mètres plus haut, devrent fossrle Seuls des ruissellements I'occu- pent. _lls ont déposé un abondant concrétionnement sous la

forme de gours

etagés

Ce farble courant

d'eau

^provrent d'une fissure, et un preleverrent d'eau y a été fait pour ana' lyse.

La galerie, qui devrent sèche. penetre dans une vaste salle d'effondrement, encombree de blocs. Le concrétionnement est omniprésent, avec, entre autres, une stalagmite de 2 m de diamètre et de 20 m de hauteur. Nous avons alors la sur- prise de constater que la salle est fermée par un haut mur de béton, qui n'est autre que le dos de la base militaire (dé- pôts et usine souterraine) rencontrée à la grotte de Yan Zi.

Der Qian-Schacht

Dieser Schacht ist ein Fenster auf den unterirdischen Fluss, der in der Yan Zi-Hôhle verschwindet und in der Hou Hôhle wieder zum Vorschein

kommt.

Er liegt auf

der

Spur des oben beschriebenen Trockentales.

Dieser Schacht ist zweifellos durch einen Einsturz entstan- den. Sein Durchmesser betràgt etwa 100 m und seine Tiefe etwa 60 m. Eine dichte Vegetation ùberwuchert die BlÔcke auf dem Boden. Talaufwârts und talabwârts gâhnen ein- drùckliche Gànge. Ùber dem Fluss hângen Versinterungen und Lianen, in denen zahlreiche Schwalben nisten. Bemer- kenswert ist, dass der Luftzug talaufwârts dem Fluss ent- gegengesetzt

weht:

dieser Gang saugt die Luft

an

Dies schernt von der vertieften Lage des Schachtes herzuruhren, der die Rolle eines Kâltereservoirs spielt. Die Luft fliesst tal' abrwârts und verlâsst die Hôhle Hou, talaufwârts rn der Yan Zr-Hôhle hingegen strômt sre dank dem geringen Hôhenun terschied gegen dre Flussrrchtung.

Der talaufwârts gelegene Gang behàlt seine Breite von 20 brs 25 m, seine Hôhe aber nrmmt von 20 auf etwa 50 nr zu Nach etwa 300 m nimmt der Fluss die gesamte Brerte des Ganges ern, der sich hier als Schlucht mit tiefen Becken abrer immer noch schwachem Gefàlle (2-3%) prâsentrert Ern

Boot ist unentbehrlich. Nach 200 m fâllt der Hauptganq fast trocken, der Fluss kommt aus einem kleinen Tunnel ar,rf der lrnken Serte. Dre klernen Rrnnsale im Hauptgang lagerten ausgedehnte Sinterubrerzùge ab in Form von gestuften Srn terbrecken. Das Wasser kommt aus einer Spalte und wurde fùr eine Analyse beprobt.

Durch

den

fossilen Hauptgang gelangt man

in

eine von Blocken ùbrersàte Halle. Ein Stalagmit von 2 m Durchmesser

Stalactite 49. 2, 1999

B9

Revenant à la jonction, tout en laissant à main droite de pe- tites galeries latérales riches en argile et en mondmilch, nous y retrouvons la rivière souterraine. L'étudiante chinoise qui m'accompagne, ne désirant pas poursuivre au-delà, sans doute traumatisée par ces découvertes inattendues (c'est aussi son premier contact avec le monde souterrain), m'at- tendra ici.

La remontée de la rivière s'est donc faite seul, tantôt dans le canot, tantôt le portant. La topographie s'en est ressentie:

les directions ont été mesurées correctement, les distances estimées. La morphologie change alors du tout au tout, la galerie devient étroite, basse, et le courant d'eau, assez fort.

Des rapides obligent à porter le canot, des laisses de gravier également. Après quelques centaines de mètres, j'estime _re- connâître plus ou moins I'aval de la grotte de Yan Zi, I'aspect de la galerie étant identique, et je préfère rebrousser chemin par égard envers l'étudiante qui m'attend, transie et mouillée.

La longueur topographiée

jusqu'au

mur

de

béton

est

de 1050 m. A cela, il faut rajouter environ 400 m remontés seul dans I'actif.

Physico-chimie d'un échantillon d'eau

Cet échantillon a été prélevé dans la grotte-gouffre de Qian, dans une source à la jonction actif

-

^{fossile. Le débit était}

d'environ 0,5 l/s à 18"C,

Elle avait déposé des carbonates principalement sur ^plu- sieurs mètres d'épaisseur, A noter que I'analyse a été faite 20 jours après le prélèvement, mais avec les précautions habituelles de conservation. Les résultats, à 25', sont don- nés dans le tableau 1.

und 20 m Hôhe gehôrt zum Grôssten, was es hier an Sinter- formation en zu bestaunen gibt. Zu unserer Ûberraschung wird die Halle von einer hohen Betonmauer begrenzt, wel- che nichts anderes als die Rûckwand der Militârbasis ist, welche

wir

in der Yan Zi-Hôhle antrafen. Wir kehren zum Fluss zurùck. Wâhrend ich dem aktiven Gang aufwârts fol- ge, bleibt meine chinesische Begleiterin hier zurÛck, etwas erschrocken ùber die unerwarteten Entdeckungen (es ist auch ihre erste Hôhlentour).

lch folge also allein dem Bach nach aufwârts, teils im Boot und teils das Boot tragend. Darunter hat auch die Vermes- sung etwas gelitten, die Richtungen wurden zwar korrekt gemessen, aber die Distanzen nur geschâtzt. Auch ândert sich hier die Morphologie komplett: Der Gang wird eng und niedrig und das Wasser hat viel mehr Strômung. Strom- schnellen und Kiesbânke zwingen mich, das Boot zu tragen.

Nach einigen hundert Metern glaube ich den Bachgang der Yan Zi-Hôhle wiedezuerkennen und kehre um.

Die vermessene Lânge bis zur Betonmauer betrâgt 1050 m.

Dazu kommen etwa 400 m im aktiven Gang.

Wa sse rch e m ie

Die Wasserprobe stammt aus der Qian-Hôhle, aus einer Quelle bei der Abzweigung des fossilen Ganges. Quellschût- tung: 0,5 l/s, Temperatur 18"C.

Aus diesem Wasser wurde eine mehrere Meter dicke Sinter- schicht abgelagert. Die Wasseranalyse wurde erst 20 Tage nach der Probennahme durchgefûhrt, aber die Probe wurde vorschriftsgemâss aufbewahrt. Die Resultate (bei 25') sind in Tabelle 1 angegeben.

Tableau ¹

@=

TAC = NO3 =

Sr=

Cl =

/ Tabelle ¹ 5421t5/cm 27,55"F 1,17 o,27 4,4

PH=

NH3 =

Ca=

Na=

SO4 =

7,76 0,016 87,B 2,37 env.10

TH

=

2B,5B"F

NO2

=

^0,002

Mg

=

^16,2

K

-

^1,23

(en mg/l)

Leau est assez minéralisée au vu de sa conductibilité, et le pH est très légèrement basique. Le magnésium atteste la présence de dolomie. Les faibles valeurs de I'azote ammo- niacal

et

nitreux confirment un impact biologique ^minime dans le bassin-versant (villages peu fréquents, rares trou- peaux

de

moutons

et de

chèvres, quelques champs de mals et d'arachides), ce qui est corroboré par la basse ^va- leur des nitrates. Les trois métaux alcalins présentent des

Wie aus der Leitfâhigkeit hervorgeht, handelt es sich um ein recht stark mineralisiertes Wasser. Der pH ist leicht basisch.

Der Gehalt an Magnesium deutet auf die Auflôsung von Do- lomit hin. Die tiefen Ammoniak-, Nitrit- und Nitrat-Werte be- stâtigen den geringen biologischen Einfluss im Einzugsge-

biet

(wenige Dôrfer,

Schaf- und

Ziegenherden

und

nur wenige Mais- und Erdnussfelder). Die Alkalimetalle und das Chlor weisen leicht erhôhte Werte auf. Da sich das Gebiet

Stalactite 49, 2, ^.1999

90

valeurs un peu élevées, ainsi que le chlore. Vu l'éloignement de l'océan, il s'agit probablement de la présence d'évapo- rites. En effet, sulfate de sodium et halite sont présents dans les couches rouges mésozoTques du Yunnan.

En comparant nos valeurs avec ce qui

a

été mesuré ^par d'autres équipes dans des sources d'environnements ^simi- laires (par ex,, BnnsnRv et al. 1991), on constate qu'on a un bon accord, notre eau étant un peu plus minéralisée' Nos valeurs sont également en accord avec les très nombreuses mesures faites dans les Alpes

de

Haute-Savoie

par

nos soins (Sesrnr.ro 1993), bien que ces contextes soient difficile- ment comparables.

Les sables

Les échantillons proviennent des grottes de Xian et de Yan Zi. lls sont similaires, car c'est en fait la même rivière, à peu de distance. La granulométrie est homogène, avec des élé- ments arrondis et mats (transport torrentiel). On y trouve ^du quartz _en abondance (90% en vol.), de la calcite (fragments de concrétions), des pyroxènes, des micas noirs, des grains d'oxydes de fer et de rares feldspath. Si I'origine du quartz semble incertaine (niveaux gréseux du Permien et du Trias,

ou roches

métamorphiques

du

bassin-versant,

très

en amont), la présence des autres minéraux confirme la pré- pondérance de cette dernière origine: en effet, un fragment de micaschiste vient corroborer cela. Quant aux oxydes ^de fer, ils proviennent de la "terra rossa) des terrains environ- nants.

Les concrétions

Quelques échantillons de stalactites et de stalagmites ont été ^prélevés dans la grotte de Xian. Leur analyse indique une composition de 96 à 98,5% de CaCO., I'argile repré- sentant le solde.

Les roches encaissantes

Les échantillons proviennent des grottes de Yan Zi

eI

de Xian, ainsi que

de

la surface

du

massif. Outre les lames minces pour la micropaléontologie, des analyses chimiques ont été fartes au Laboratoire de minéralogie de I'Université de Genève.

On a affarre à des carbonates assez purs, de

94

à

98

% de calcaire; la très faible quantité d'oxyde de ^magnésium (<O,4yo) exclut la présence de dolomie, alors que I'hydro- chimie de la grotte de Qian en montrait. Oxydes de fer et de phosphore atteignent dans un échantillon O,5o/o (entrée de la

grotte de Xian), mais dans les autres, environ O,O2oÂl Ce même échantillon de la grotte de Xian est un peu plus riche en argiles (oxydes de silicium, d'aluminium, de sodium et de

weit vom Ozean entfernt befindet, handelt es sich vermutlich um Evaporite als Quelle fÛr diese Elemente. Tatsâchlich sind Gips (CaSO4.H2O) und Steilsalz (NaCl) in den Mesozoischen Couches Rouges von YÛnnan enthalten.

lm Vergleich mit den Analyseresultaten anderer Gruppen von Quellen aus âhnlichen Umgebungen

(2.8.

Bnnennv

et

al' 1991) ist unsere Quelle etwas stârker mineralisiert. Die Werle gleichen auch denen unserer zahlreichen Messungen in den Savoyer Alpen (Sesrnr.ro 1993),

obwohl der

^{Kontext hier}

schlecht vergleichbar ist.

Sande

Die Proben stammen aus den Hôhlen Xian und Yan

Zi'

Die Korngrôssenverteilung ist homogen und die Komponenten sind gerundet durch den Transport im Fluss, Der grôsste ^Teil des Sandes besteht aus Quarz (90 Vol. %), daneben kom- men Kalzit (Sinterfragmente), Pyroxene, dunkle Glimmer, ^Ei- senerze und selten Feldspâte vor. Die Herkunft des Quarzes ist schwierig nachzuweisen, er kann sowohl aus den ^sandi- gen Schichten des Perm und der Trias als auch von meta- morphen Gesteinen im obersten Teil des Einzugsgebietes stammen. Die anderen Mineralien sprechen jedoch _klar fÛr die letztere Môglichkeit, was durch ein StÛck Glimmerschie- fer noch bestâtigt wird. Die Eisenoxide stammen vermutlich aus der "Terra Rossa" der Umgebung.

Sinter

Einige Stalaktiten und Stalagmiten wurden in der Xian-Hôhle beprobt. Die Analyse ergab eine Zusammensetzung von 96- 98,5o/o CaCO.. Der Rest besteht aus Tonmineralien.

Gesteine

Die Proben stammen aus der Yan

Zi-

und der Xian-Hôhle sowie von der Oberflâche des Massivs. Neben den DÛnn- schliffen fur die Mikropalâontologie wurden auch chemische Analysen gemacht im Laboratoire de Mineralogie von der Universitât Genf.

Die Gesteine sind ziemlich reine Kalke (94-98% Kalzit). Der geringe Anteil an Magnesiumoxid ^(O,4o/o) schliesst die Anwe- senheit von Dolomit aus, obwohl die Wasserchemie in der Qian-Hôhle darauf hinweist. Eisenoxide und Phosphor errei- chen in einer Probe O,5o/o (Eingang der Xian Hôhle), in den anderen jedoch nur O,O2o/o. Die selbe Probe ist auch reicher an Tonen (SiO2, Al2O3, NarO und KrO), insgesaml ^3,7Vo, wogegen die anderen hôchstens 1% davon enthalten.

Wiederum sind unsere Resultate vergleichbar mit denen an- derer Forschergruppen, z.B. Zunr'rc et al. 1988, obwohl 500 km weiter nôrdlich stammen jene Proben ebenfalls aus der Trias.

Stalactite 49, 2, 1999

91

potassium), soit 3,7Vo, alors que les autres résultats sont bien inférieurs à 1%.

A

nouveau,

nos valeurs concordent avec les

^mesures d'autres groupes, dans des environnements comparables (par ex. ZHaruc et al. 19BB), bien qu'à 500 km au NE, mais également dans le Trias.

Comme nous I'avons déjà mentionné plus haut, nous avons évolué dans un paysags 6s "qiufeng", se présentant com- me un karst à buttes arrondies dont la largeur I'empofte lar- gement sur la hauteur. En effet, le secteur oriental de la pro- vince du Yunnan fait partie de la paraplateforme _carbonatée du Yangtsé. Elle a été fortement plissée au Jurassique et au Crétacé, durant I'orogenèse de Yanshan. Ultérieurement, ce sont les contrecoups du plissement _himalayen qui ont affec- té la région, durant le CénozotQue, d'une manière disconti- nue, puis surtout à la période fin-Tertiaire

-

Quaternaire. Le soulèvement régional a alors atteint de 1500 à 2500 m. Si- multanément,

un

système complexe

de

fractures conju- guées s'est mis en place, provoquant I'apparition d'une tec-

tonique en horsts et

grabens. La fracturation

est

^plutôt

orthogonale.

Dans le secteur qui nous intéresse, il semble bien qu'après l'établissement d'une circulation de surface, une subsidence se soit produite dans la région de Jianshui, le long de failles subméridiennes, bien visibles sur les photos satellites. Le remplissage sédimentaire qui s'en est suivi a donné naissan- ce à une vaste ^plaine, dont une partie est encore maréca- geuse. Actuellement, la rivière, après en avoir suivi un ^mo- ment la direction vers le nord, vire franchement vers I'est, suivant un décrochement sénestre, pour s'engager dans ^le relief et disparaître sous terre. C'est à cet endroit que I'on observe le premier tronçon de vallée sèche. Sur les flancs de la vallée, une "forêt de pierre" est en voie d'exhumation.

Ce crypto-karst doit son existence à la compresse humide et acide représentée par la combinaison précipitations

-

^vé-

gétation

-

température. Déforestation et surpâturage sont responsables

du

décapage

du

sol

et de

I'apparition des formes karstiques (Mnrne 1990). Les résidus argileux rouges et jaunes, riches en oxydes de ^fer, sont exportés par les cours d'eau,

d'où

le nombre de rivières et fleuves portant ces noms dans le pays.

Les reliefs résiduels (qiufeng) dont il a été question plus haut, ont été élaborés lors d'une période tectoniquement plus cal- me, au début du Tertiaire notamment. Erosion et corrosion se faisaient alors latéralement, engendrant de larges vallées à fond plat, car le niveau de base avait été pratiquement at- teint. Lors des phases ultérieures de surrection, I'enfonce- ment

a

prédominé.

C'est

ce

qui

explique dans notre cas cette suite de vallées sèches dans un relief mÛr, suspendues au-dessus du talweg actuel. Ce dernier se présente donc comme un relief rajeuni, avec canyons et grottes-tunnels.

Wie bereits weiter oben erwâhnt, haben wir es mit einer "Qi-

ufeng"-lsndschaft

zu tun, die sich als Karstlandschaft mit rundlichen, flachen Hûgeln prâsentiert. Der Osten der Pro- vinz Yûnnan ist Teil der Karbonatplattform des Yangtse. Das Gebiet wurde wâhrend der Yanshan-Orogenese in der Jura- und Kreidezeit stark verfaltet. Spâter, vor allem im spâten Tertiâr, wurde das Gebiet auch durch die Auslâufer der ^Hi- malaya-Faltung beeinflusst. Die regionale Hebung erreichte zu dieser Zeil1500 bis 2500 m. Gleichzeitig wurde auch ein komplexes System von konjugierten Brùchen angelegt, das zu einer Horst-und-Graben-Tektonik fÛhrte.

Es scheint, dass in unserem Forschungsgebiet in der Region von Jianshui bald nach der Ausbildung des oberflàchlichen Flussnetzes eine Absenkung entlang von Nord-SÛd gerich- teten Brùchen stattfand (gut sichtbar auf Satellitenphotos).

Die Ablagerung von Sedimenten fuhrte zur Ausbildung einer grossen Ebene. Ein Teil davon ist heute noch ein Sumpfge-

biet.

Der Fluss verlâuft zuerst in nordsÛdlicher Richtung, dreht dann aber abrupt nach Osten ab und fliesst entlang ei- ner sinistralen Verschiebung, bis er schliesslich unter der Erde verschwindet. An dieser Stelle beobachtet man das er- ste Teilstûck des Trockentals, Auf den Talflanken kommt langsam der nackte Karst hervor, der seine Entstehung der feuchten und sauren Vegetationsdecke ùber dem Kalkstein verdankt. Durch die Abholzung und Ûberweidung wrrd der Boden entblôsst und das nackte verkarstete Gestein kommt zum Vorschein (Marnr 1990). Die roten und gelben Lehm- rùckstànde, die ihre Farbe den Eisenoxiden verdanken, wer- den von den Flùssen weggeschwemmt. Es gibt deshalb vie- le Flusse in dieser Gegend mit Namen, die auf ihre gelbe Farbe anspielen.

Die Qiufeng-Hûgel entstanden im Tertiàr wâhrend einer tek- tonisch ruhigeren Zeit. Die Erosion wirkte nun, da das Basis- niveau bereits fast erreicht war, vor allem in die Breite und schuf breite, flache Tâler. Wâhrend dem spâteren Wiederein- setzen der Hebung wurden die Tàler weiter eingeschnitten.

Dies erklârt das Vorhandensein von alten Trockentâlern Ûber dem Niveau des heutigen aktiven Talgrundes.

Die Trias-Kalke enthalten wenig undurchlàssige Horizonte und begùnstigen somit die Entwicklung von tiefen Hôhlen.

Die allgemein grossen Dimensionen der Hôhlen sind auf die grossen Wassermengen wâhrend der Regenzeil zurÛckzu- fùhren.

Das Wasser des Flusses, der aus den Gebieten im Westen mit metamorphem Gestein kommt, ist den Kalken gegenÛ- ber sehr aggressiv. Auch der oberirdische Zufluss zwischen den Tunnelhôhlen Xian und YanZi trâgt noch dazu bei. Die aktive Zone in der Yan Zi-Hôhle mit ihren Korrosionslamellen zeigt dies deutlich. Die Stufen mit Stromschnellen und klei- nen Wasserfâllen ("nick-points", mit

"n"

bezeichnet auf den Plânen) in den Hôhlen Hou und Yan Zi sind die Folge eines tiefer gelegenen Basisniveaus und der daraus folgenden Rûckwârtserosion.

Stalactite 49, 2, 1999

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