le karst ou le relief calcaire de chartreuse

ISSN : 1161 - 6881
ASSOCIATION “A LA DÉCOUVERTE DU PATRIMOINE
DE CHARTREUSE”
LE KARST
OU
LE RELIEF CALCAIRE DE CHARTREUSE
LE KARST DE
LA DENT DE CROLLES
par Bruno TALOUR
publication n° 2 a
décembre 1994
Le karst de la Dent de Crolles
page n° 2
N
2
1
3
13
Grotte du Guiers Mort
4
5
6
12
Gouffre Thérèse
Trou du Glaz
11
7
10
9
8
Grotte des montagnards
Grotte Chevalier
Grotte Anette
Échelle : 1/25 000°
.../...
Le karst de la Dent de Crolles
page n° 3
SENTIERS DE CHARTREUSE
LE KARST DE LA DENT DE CROLLES
par Bruno TALOUR,
géologue
guide spéléo
(B.E. d’État)
------------INTRODUCTION
Cartes à utiliser :
1/25 000° Série bleue “2334 Est - Grenoble” ou Domène 1-2
1/50 000° géologique, feuille Domène.
Trajet proposé :
Le point de départ de l’itinéraire pédestre proposé ci dessous se
situe au parking de Perquelin. Il peut être atteint depuis St. Pierre
de Chartreuse par une petite route qui part vers l’Est dans le
village entre l’office du tourisme et la poste.
Dans l’ensemble, l’itinéraire demande une certaine compétence
montagnarde, A une montée raide dans le couloir du Prayet
exposée aux chutes de pierres, succèdent des passages en
arêtes peu tracés et des traversées de lapiaz non balisées
nécessitant un pied sûr.
L’approche de l’entrée de certains gouffres demande des pré
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Le karst de la Dent de Crolles
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cautions.
La descente du Trou du Glaz sur le Guiers Mort est très raide,
mal tracée et par place nécessite les mains dans de petites
désescalades (attention aux chutes pierres).
Visiter les entrées du Trou du Glaz et de la grotte du Guiers Mort
nécessite un éclairage sérieux et fiable (mixte acétylène électrique sur un casque).
Emporter une petite corde peut être utile.
Durée : prévoir la journée.
Thèmes abordés :
Cette excursion permet d’observer principalement les formes de
surface du karst (barres rocheuses, vires, rochers ruiniformes,
baumes, lapiaz, puits à neige, etc... ), ainsi que d’appréhender
les formes profondes (grottes et gouffres) parties du formidable
réseau souterrain naturel de plus de 55 Km de galeries qui
s’étend sous nos pieds.
Géologie :
Le karst de la Dent de Crolles affecte presque uniquement les
calcaires Urgoniens de l’Aptien et du Barrèmien, calcaires
d’origine récifale (imaginer les Atolls de l’océan Pacifique...)
déposés au fond d’une mer peu profonde entre 17 et 119 M.A.
avant notre ère.
L’infiltration de l’eau à travers le massif est limitée en profondeur
par les marnes (roche à consistante argileuse) de l’Hauterivien
qui constituent un niveau imperméable affleurant en talus au
pied des parois.
Ces marnes séparent les calcaires Urgoniens des calcaires
bicolores du Fontanil (plus anciens, et donc plus bas
topographiquement)
d’épaisseur
réduite
et
comportant
intercalés entre les bancs de nombreux lits de marnes, voire
d’argile qui ne facilitent pas leur karstification.
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Le karst de la Dent de Crolles
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L’ensemble de ces couches, ainsi que celles qu’elles surmontent
ont été plissées lors de l’orogenèse Alpine à l’époque Tertiaire et
constituent actuellement un synclinal (pli en forme de gouttière)
dont l’axe plonge vers le Nord avec une pente d’environ 10°.
Est
Ouest
Dent de Crolles
Urgonien
sup.
couche à orbitolines
Urgonien inf.
marnes Hauterivien
calcaires
Valanginiens
marnes du Berriasien
Coupe géologique (d'après GIDON 1993)
Pour approfondir le contexte géologique du karst de la Dent de
Crolles, on se reportera utilement aux ouvrages de cette même
collection :
- Géologie de la Chartreuse, aperçu d’ensemble, par M. GIDON
1993, n° 1 ;
- Géologie de la Chartreuse, Circuit de la Dent de Crolles, par M.
GIDON 1991, n° 1d.
Toutes les formes tant superficielles que souterraines que l’on
pourra observer au cours de ce circuit sont dues à l’action de
l’eau (dissolution prédominante) et du gel sur les roches
calcaires.
L’origine de ces formes (la karstification) est largement expliquée
dans l’ouvrage suivant :
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Le karst de la Dent de Crolles
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N
En gris : le bassin versant du Guiers Mort souterrain
d'après M.GIDON mai 1993
∆
axe synclinal
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- Le Relief calcaire de Chartreuse (le karst) - Aperçu d’ensemble,
B. TALOUR 1991, n° 2.
----------------DESCRIPTION DE L’ITINÉRAIRE
Au départ du parking de Perquelin, suivre la route forestière interdite à la
circulation jusqu’au chargeoir à bois.
De ce dernier repérer un sentier qui monte dans la forêt en rive droite (à
gauche) du Guiers.
Par quelques zigzags, il conduit à la source de Fontaine Noire.
station 1 :
La
source
de
fontaine
Noire,
captée
par
la
commune de St.
Pierre
de
Chartreuse
pour
son alimentation en
eau
potable
émerge
des
c a l c a i r e s
Valanginiens
(calcaires
du
Source de Fontaine noire
Fontanil) qui dans
la série géologique sont séparés des calcaires Urgoniens de la
Dent de Crolles par une couche de marnes imperméables
(Hauterivien).
Cependant ces eaux proviennent certainement du plateau par
l’intermédiaire d’une fracture mal précisée mettant en contact (ou
rapprochant) les calcaires Urgoniens et les calcaires
Valanginiens. S’agit-t’il d’eaux provenant du chaos de Bellefond
(au Nord) ou echappant au réseau de la Dent de Crolles (au
Sud) ?.
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Le karst de la Dent de Crolles
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Le site de l’émergence est commandé par le passage presque
immédiatement au Nord de la faille décrochante de Bellefond
qui sectionne la couche des calcaires Valanginiens et oppose
en face la puissante série imperméable des marnes de
Narbonne. Les eaux sortent donc au point le plus bas de
l’aquifère. (voir planche : le bassin versant du Guiers Mort souterrain p. 6)
Comme toutes les sources d’origine karstique, les eaux de
Fontaine Noire ne sont pas filtrées car elles circulent pour partie
dans des galeries, pour partie dans un réseau de fissures.
L’écoulement dans les galeries est très rapide et transporte
donc immédiatement toutes les pollutions provenant de la
surface. Le stockage dans les fissures (et aussi sous forme de
glace dans les puits à neige du plateau) assure les débits
d’étiage.
Les eaux qui coulent devant nous, en deçà de l’ouvrage de
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Le karst de la Dent de Crolles
page n° 9
spéléologues). Des plongeurs ont franchi ce premier siphon pour
explorer quelques galeries exondées, mais ont rapidement butté sur
de nouvelles galeries noyées étroites.
De la source reprendre le sentier vers la droite, il surmonte une petite barre
rocheuse, puis prend la direction du sud.
A la première bifurcation prendre le sentier à gauche (direction “Le Prayet”).
Ce sentier recoupe perpendiculairement une piste forestière puis s’élève sous
bois par de nombreux lacets jusqu’à la base de la barre rocheuse des calcaires
Urgoniens.
Station 2 : Avant de s’engager dans le couloir du Prayet, le sentier
passe sous l’entrée de la grotte du même nom. A l’aide d’une
lampe, on pourra visiter cette dernière dont la longueur ne dépasse
pas 40 m.
La salle principale correspond à une ancienne galerie aujourd’hui
colmatée par des dépôts argileux, appartenant probablement au
système de la Dent de Crolles. Les formes d’origine ont été
occultées par la gélifraction et les éboulis. On reconnaîtra
cependant dans ces derniers des restes de très vieilles concrétions
(plaquages de calcite) et des bourgeonnements en choux fleurs qui
sont les témoins d’une période fort lointaine où la galerie était
remplie d’eau.
A droite de l’entrée, on accède, par le sommet de l’éboulis, à une
petite galerie descendante ornée de concrétions en place. Ces
concrétions sont également anciennes, actuellement en voie de
démantèlement, et témoignent d’une époque aux conditions
climatiques plus chaudes.
Le sentier attaque ensuite le couloir du Prayet qu’il remonte par de courts
zigzags. (faire attention aux chutes de pierres).
Station 3 : Au sommet du couloir, le sentier emprunte la vire du
Prayet qui traverse en dessous de la barre sommitale. Celle ci a
pour origine la présence de terrains plus tendres, des calcaires plus
gréseux et plus marneux connus sous le terme de “vire à orbitoli
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Le karst de la Dent de Crolles
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nes”, en raison des micro
fossiles caractéristiques
que l’on y trouve.
Cette couche comme
nous
pouvons
le
constater, sépare donc
deux
ensembles
de
calcaires
Urgoniens
massifs, un ensemble
supérieur épais d’environ
50 à 60 m et la masse
inférieure principale.
Cette
couche
à
orbitolines induit deux
phénomènes
dans
l’établissement
des
réseaux karstiques.
1/ elle constitue un
niveau
imperméable
relatif , sur lesquelles les
circulations
d’eau
sur la vire du Prayet
s’établissent
sans
pouvoir
s’enfoncer
jusqu’à ce qu’une fracture verticale en interrompre la continuité.
2/ Elle constitue une discontinuité tectonique entre les masses
calcaires supérieures et inférieures de telle façon que les
fractures verticales qui affectent l’une ou l’autre masses ne se
prolongent pas toujours au delà. Les eaux doivent donc
parcourir un cheminement horizontal sur cette couche avant de
trouver à nouveau des possibilités de s’enfoncer.
L’exemple du réseau du P40 sera expliqué ultérieurement.
Suivre le sentier vers la droite (sud).
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Le karst de la Dent de Crolles
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Ce dernier s’échappe de la vire par un
couloir correspondant à une fracture
affectant toute la masse Urgonienne,
la faille décrochant du Prayet,
réplique de la faille de Bellefond
située plus au Nord.
Station 4 : Du pied de ce
couloir et en le remontant on
pourra observer à droite une tour
rocheuse à allure ruiniforme
(comme à Montpellier Le Vieux,
dans les Causses). Ces formes
sont dues à des différences de
rocher ruiniforme au Prayet
microfracturation dans la
roche calcaire. Les zones
compactes
sont
peu
sensibles au gel, alors que
les
zones
fissurées
retiennent de l’eau par
capillarité et donc éclatent
par grand froid.
A gauche, la paroi comporte
des cannelures verticales
remarquables. Ces dernières
se forment sur une dalle
cannelures verticales
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Le karst de la Dent de Crolles
page n° 12
de roche compacte, par dissolution du calcaire aux points de
concentration des eaux de ruissellement.
On débouche alors au col du Prayet d’où l’on a une très bonne
vue vers le Sud sur le synclinal de la Dent de Crolles, plateau
en forme de cuillère à plongement vers le Nord, c’est à dire vers
nous.
On imagine bien de ce point, que les eaux qui s’infiltrent dans le
massif calcaire se concentrent dans l’axe du synclinal pour
émerger à son débouché au Nord à la source du Guiers Mort.
Du col du Prayet, vers le Sud, le sentier traverse des pentes raides,
franchit un couloir sur un pont de troncs et gagne une large combe
occupée par des éboulis et des lapiaz.
A la bifurcation de deux chemins, on prendra celui qui monte en direction
de la Cheminée du Paradis.
Peu de temps après cette bifurcation la vue se développe à
gauche sur la barre rocheuse qui se termine à la Cheminée.
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Le karst de la Dent de Crolles
page n° 13
L’observation de cette dernière est
intéressante du point de vue
morphologique; en effet, y alternent
des bancs compacts (en relief) et des
bancs
gélifs
(constituant
des
baumes). Ce sont des formes
karstiques
de
surface
liées
uniquement à la gélifraction et à la
dissolution et qui n’ont aucune
relation avec le karst profond.
Toujours en montant, apparaissent
les lapiaz (zones de roche nues,
cannelées
et
parcourues
de
fissures),
crevées
de
dolines
(dépressions fermées, herbues ou
rocheuses), comme ici alignées sur
des fractures bien visibles.
goulottes de lapiaz
Station 5 : Le sentier débouche à une brèche au pied des
Cheminées du Paradis que l’on n’escaladera pas. De ce point,
vers l’Est la vue plonge sur l’imposante paroi très verticale des
Rochers du Midi. Ces parois sont également une forme
caractéristique des massifs calcaires : verticalité, présence de vires
et de baumes.
suivre alors la crête vers le sud par un sentier peu marqué, vertigineux qui
conduit au Rochers du Midi.
Avant d’arriver au sommet, on domine à droite une zone lapiazée
assez spectaculaire. On observera la disposition en marches
d’escalier inverses des bancs calcaires (karst en banquettes
inverse). C’est dans ce lapiaz que s’ouvre le gouffre Thérèse dont
l’entrée bien qu’insignifiante mérite un détour afin d’observer de
près de très belles formes karstiques.
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gouffre Thérèse
Grotte des
Montagnards
Grotte du
Guiers Mort
Grotte Chevalier
Grotte Annette
P40
Trou du Glaz
STATISTIQUES SUR LE RESEAU DE LA DENT DE CROLLES
- longueur développée de galeries : 55 Km (3 éme réseau de France en 1994)
- Dénivellé de l’entrée la plus haute à l’émergence : 603 m .
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lapiaz
Station 6 : Du sommet, descendre vers
le Nord Ouest sur environ 40 m de
dénivellation dans le lapiaz précité. On
rencontrera en premier dans une vague
combe l’entrée du gouffre Thérèse
marquée d’une plaque métallique
numérotée et d’une inscription en jaune
“Perquelin 11 Km”.
Un peu plus bas, le lapiaz est percé de
quelques beaux puits à neige (au
printemps) et surtout comporte un
méandre
(couloir
sinueux,
rempli
d’éboulis) qui correspond à une forme
souterraine recoupée par l’érosion et
comblée par des éboulis.
Entrée gouffre Thérèse
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Le karst de la Dent de Crolles
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Le gouffre Thérèse est l’ouverture pénétrable la plus haute du
réseau souterrain de la Dent de Crolles. Il permet aux spéléologues
une traversée d’un dénivelé de 593 m avec la source du Guiers
Mort. C’est dans l’ensemble une cavité à écoulement libre de type
puits-méandres (voir le karst de Chartreuse pour toutes ces
définitions morphologiques). Il comporte de grandes verticales
comme le puits Astrid (130 m ) et le puits Biboc (52 m) ainsi que de
longs méandres (“de la spermatogenèse”, chemin du parlement...)
qui font de son parcours une entreprise très sportive.
Nous revenons au sommet pour
reprendre le sentier des crêtes.
Celui-ci descend et rejoint le
sentier principal qui chemine en
contrebas.
Station7 : Peu de temps
avant cette bifurcation, on
bénéficie, coté Grésivaudan,
d’une vue sur la paroi Sud
de la Dent du Midi crevée
de nombreuses baumes et
d’autre part en direction du
plateau de la Dent de
Crolles
d’une
vue
dominante sur une immense
doline
(dépression)
qui
entaille le plateau .
Cette
dépression
est
qualifiée de glacio-karstique
car l’action d’un glacier local
est très probable dans
baumes dans la face
l’origine de son creusement.
Sud de la Dent du Midi.
Le point bas, où convergent
les eaux de ruissellement (et surtout à l’époque glaciaire où
convergeaient
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Le karst de la Dent de Crolles
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les eaux de fonte du glacier) correspond dans le réseau souterrain
à un ensemble de vastes puits (puits Labour, puits Souty) qui
traversent toute l’épaisseur des calcaires, sans toutefois déboucher
en surface.
Continuer le sentier à flanc de versant, en direction du sud.
Station 8 : Avant d’arriver au pas de l’Oeille, le sentier contourne
une large doline aux parois rocheuses. A son extrémité NordOuest, se trouve un puits auquel on accède en passant sous une
arche. L’entrée de ce puits est aménagée car des spéléologues ont
entrepris une désobstruction pour essayer d’atteindre une galerie
connue du réseau de la Dent de Crolles qui se situe à quelques 15
m seulement en dessous du plateau.
Une jonction permettrait une nouvelle traversée en direction du
Guiers Mort.
Du pas de l’Oeille gagner le sommet de la Dent de Crolles. (beau panorama
sur l‘ensemble du massif et plus particulièrement sur la gouttière synclinale
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Le karst de la Dent de Crolles
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des hauts plateaux de Chartreuse).
Du sommet, redescendre au pas
de l’Oeille, puis plonger dans le
lapiaz en dehors de tout sentier,
vers le Nord - Ouest et la base du
versant Ouest du synclinal afin de
gagner l’entrée du P40.
Station 9 : On rencontre
d’abord une série de dolines
et
puits
à
neige
spectaculaires alignés EstOuest sur des fractures
transversales, puis des lapiaz
tourmentés.
Station 10 : Le gouffre P40
est porté sur la carte I.G.N.
avec la mention “aven” juste à
coté du < D > de Dent. Sur le
terrain, une plaque métalique
gravée permet de l’identifier.
puits à neige
Le P40 se présente sous la
forme d’une faille profonde
de 30 m en forme de virgule. Le puits
étroit à la surface va en s’évasant en
profondeur. Il reste toujours de la neige
au fond.
En effet nombre de ces puits qui
s’ouvrent sur le plateau, ainsi que la
multitude des fissures de lapiaz
constituent des pièges pour la neige, qui
en profondeur, à l’abri du soleil, se trans
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Le karst de la Dent de Crolles
page n° 21
forme en glace et fond très
lentement. Ces masses de
glace sont importantes et
constituent pour une bonne
part l’alimentation en eau
du Guiers Mort en période
d’étiage estival.
Après avoir franchi une
courte étroiture au fond de
ce puits, le spéléologue
s’engage dans une galerie
large (galerie York), mais
basse de plafond, établie
dans une couche de
calcaires gris, délités et
Entrée du P40
friables, il s’agit de
la
couche
à
orbitolines que nous
avons observée à l’
extérieur en haut du
couloir du Prayet.
La galerie suit cette
he
couc
ne
bitoli
à or
.../...
Le karst de la Dent de Crolles
page n° 22
couche semi imperméable sans s’enfoncer plus profondément
jusqu’au sommet du puits des Trois Soeurs, point où une fracture
permet la traversée de la couche.
Au puits des Trois Soeurs fait suite un méandre (galerie très
haute et étroite) assez pénible où le spéléologue circule en
hauteur à la recherche d’un cheminement un peu plus large. Le
méandre se termine sur une volée de puits arrosés, d’une
centaine de mètres de dénivelé débouchant dans les galeries de
l’étage supérieur du Trou du Glaz. Cet ensemble de galeries est
de type écoulement libre pour sa plus grande part. De là il est
possible de sortir par le Trou du Glaz ou de continuer la
traversée de la Dent de Crolles vers la source du Guiers Mort.
Du P40, continuer à descendre à travers le lapiaz en tirant vers l’Est.
station 11 : le lapiaz est constitué de banquettes en marches
d’escalier se succédant ici dans le sens de la pente (disposition
dite normale).
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Le karst de la Dent de Crolles
page n° 23
On observera de remarquables blocs témoins sur la limite d’une de
ces banquettes, montrant le recul de ces dernières par érosion
régressive et gélifraction d’une couche plus fissurée.
Peu de temps après, on rejoint le sentier que l’on suit alors vers le Nord. Il
Entrée du Trou du Glaz
conduit au passage du Belvédère (courtes désescalades avec câbles) qui
permet de franchir la falaise Ouest et de gagner l’entrée du Trou du Glaz.
Station 12 : Le Trou du Glaz s’ouvre par un porche bas donnant
sur une vaste galerie qui s’enfonce dans la montagne.
Équipé d’un éclairage sérieux, il vous sera possible d’en visiter les
300 premiers mètres sans risques.
La galerie est de forme grossièrement rectangulaire, la voûte
comporte des cloches en forme de marmites inversées, on peut
observer sur les parois des vagues d’érosion de grande amplitude.
Ces deux types de formes sont caractéristiques d’un creusement en
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Le karst de la Dent de Crolles
page n° 24
écoulement noyé (galerie remplie d’eau jusqu’à la voûte). Le
plancher de la galerie est ébouleux et comporte des restes de
concrétions et de planchers stalagmitiques. Ils sont le témoin
d’une période ancienne plus chaude où le concrétionnement était
abondant (eaux incrustantes). Depuis le climat froid montagnard
rend les eaux plutôt agressives et les concrétions sont
progressivement détruites.
Au bout de 200 m le plafond s’abaisse, s’il fait beau et chaud à
l’extérieur, un fort courant d’air vous soufflera dans le visage. Il est
du à la différence de température entre la cavité et l’air extérieur
qui à partir du plateau s’infiltre dans les puits et les lapiaz, gagne
le réseau souterrain où il se refroidit et s’alourdit s’enfonçant de
plus en plus et ressort par les ouvertures basses.
En hiver le phénomène s’inverse, l’air de la cavité, plus chaud
monte et ressort sur le plateau. C’est pour cela que le randonneur
zone visitable
trouvera à cette époque de la glace dans l’entrée du Trou du Glaz
et les parois sèches sur plusieurs centaines de mètres.
Après avoir franchi ce passage bas, la galerie reprend de
l’ampleur, puis vient butter sur des étroitures entre des lames de
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Le karst de la Dent de Crolles
page n° 25
rocher, à ce point, on pourra observer sur les parois des
vaguelettes de quelques centimètres d’amplitude appelées “coups
de gouges”. Ces formes dissymétriques permettent de reconstituer
le sens du courant qui a parcouru la galerie il y a probablement
des centaines de milliers d’années, ici du Sud vers le Nord, de la
grotte vers l’entrée (en effet, la partie la plus abrupte de la cupule
est toujours dirigée vers l’amont ).
A moins d’être spéléologue aguerri, l’on ne cherchera pas à aller
plus loin. Au delà, la galerie s’abaisse, nécessitant de progresser à
4 pattes, voire de ramper,
et donne sur des puits et
méandres d’un parcours
plus technique. Le Trou du
Glaz est une des 7 entrées
du réseau qui totalise sur
plusieurs étages plus de 55
Km de galeries.
De l’entrée du Glaz, revenant
en arrière, nous allons nous
engager
sur
le
sentier
descendant qui suit le pied de la
falaise en direction de la Grotte
du Guiers Mort. Ce sentier est
délicat à parcourir à la descente.
Les personnes qui seraient
incertaines sur leurs moyens
pourront
redescendre
sur
Perquelin par l’itinéraire du col
des Ayes et du vallon de
Barbebison.
Station 13 : Le sentier
traverse le Guiers dans le
porche de la Grotte du
porche du Guiers Mort
.../...
Le karst de la Dent de Crolles
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Guiers Mort. Ce vaste porche avec le ruisseau souterrain qui en
sort est le point bas du système karstique de la Dent de Crolles.
Les eaux de pluie et de fonte de neige infiltrées sur le plateau
ressortent en ce point.
Si nous pénétrons dans le porche, on voit arriver, en étiage, le
ruisseau souterrain par une petite cascade sur le coté droit de la
galerie. En s’engageant dans cette conduite de taille réduite, on
serait rapidement arrêté par une voûte mouillante ou siphon.
Il faut donc suivre la galerie principale très vaste et au plancher
ébouleux. Elle est partiellement parcourue par un torrent lors des
crues, l’eau provenant d’un autre siphon.
La galerie vient butter sur un grand éboulis encombrant une salle.
Ce dernier, constitué en majorité de cailloux très anguleux a pour
origine la gélifraction qui désagrège la roche en plaquettes.
Le courant d’air froid entrant en hiver est à l’origine de ce
phénomène. Il suffit de remonter l’éboulis et de se présenter
devant l’entrée du boyau du réseau Sanguin pour en éprouver
toute la violence.
La galerie du Guiers Mort communique avec le reste du réseau
d’une part par ce boyau et d’autre part par un labyrinthe de
galeries basses et étroites qui s’amorce en hauteur dans la partie
droite de la salle (corde).
Du porche, le sentier s’engage sur une frêle passerelle puis descend
rapidement sur Perquelin en passant par la source de Fontaine Noire,
première étape de notre circuit.
.../...
L’AUTEUR :
Bruno TALOUR, géologue, dirige un cabinet de
conseil implanté au coeur du massif.
Spéléologue passionné, il intervient également
comme “guide spéléo” (Brevet d’Etat J&S”).
En pays karstique, l’eau est rare. Sur la Dent de Crolles, il n’existe pour les troupeaux qu’une
seule source au débit irrégulier et aléatoire.