Les Secrets du Pech Merle
Vous trouverez dans les pages suivantes de nombreuses informations scientifiques sur la grotte du Pech Merle : sa formation géologique, sa découverte, la datation des peintures, les dernières découvertes, une chronologie imagée.
Historique géologique
et formation de la grotte
Les auteurs : Thierry Pélissié,
docteur en géologie, professeur de Sciences de la Vie et de la Terre,
responsable du site des
phosphatières du cloup d'Aural, Bach, Lot, France.
Serge Roussel, Directeur du site du Pech Merle, Lot,
France.
Entre 180 et 135 millions d'années (pendant 45 millions d'années),
formation des calcaires des causses du Quercy. Epaisseur : 750 m. A ces
époques, les continents ne sont pas comme aujourd'hui. Au cours du
Jurassique, sous l'effet de l'ouverture de l'Atlantique central et de la
mer Téthys, une mer peu profonde occupe l'emplacement de ce qui deviendra
un jour la région du Quercy.
Le climat chaud et la clarté des eaux évoquent le paysage actuel des Bahamas.
Domaines de sédimentation au cours du Jurassique moyen et supérieur (dessin d'après SPELUNCA n° 73)
Zone infratidale : au dessous du niveau de la marée basse
(toujours sous l'eau)
Zone supratidale : au dessus du niveau de la marée haute
(toujours hors de l'eau)
Zone intertidale : sous l'eau à marée haute, hors de
l'eau à marée basse.
Ces calcaires se sont formés sur les marnes imperméables du Jurassique
inférieur. (Il y a continuité entre la
formation des marnes et celle du calcaire : les marnes se forment sur des
fonds plus importants, tels que la zone a ; donc le fond monte et ensuite
le calcaire se dépose par dessus.)
Comment s'est formé le calcaire ? par une réaction chimique.
(La formation du calcaire par accumulation
de cadavres de microorganismes et d'animaux marins à coquilles a une
importance très faible en Quercy : rareté des fossiles). Les cours
d'eau venant de l'actuel "Massif Central" transportent du carbonate de
calcium dissous. (Une roche comme le granit
contient des minéraux (mica, feldspath) qui possèdent des ions solubles de
calcium).
La zone proche du littoral est une mer chaude et peu
profonde (maximum 30 mètres, zone b du croquis). Dans cette zone vivent
des végétaux du type "algues" qui contiennent de la chlorophylle et
pratiquent la photosyntèse. (Transformation
du gaz carbonique en "aliments" à partir de l'énergie fournie par le
soleil, la lumière). Ces végétaux absorbent le gaz carbonique ce
qui provoque la précipitation du carbonate de calcium
(dite précipitation biochimique).
Le calcaire se dépose au fond en couches successives, sous forme de boues carbonatées. La pression finit par provoquer une cimentation et en même temps un enfoncement du support. La mer garde toujours à peu près la même profondeur.
180 millions d'années
Vue en coupe
Pendant la formation des
calcaires du Quercy on observe le plus souvent une alternance de périodes
de dépôt (périodes "courtes"), et de périodes où il n'y a pas de dépôt
(périodes plus longues). Les couches de calcaire (strates) correspondent
aux périodes "courtes" de dépot, les séparations entre les couches (joints
de strates) correspondent à des périodes "longues".
150 millions d'années
Le niveau de calcaire dans lequel s'est creusée la grotte du Pech Merle
s'est formé il y a 150 millions d'années.
135 millions d'années
Il y a 135 millions d'années
la mer se retire (ce n'est pas forcément le niveau de la mer qui a baissé ; c'est une variation relative entre les niveaux de la mer et de la terre) et quitte la zone qui sera plus tard le Quercy.
Entre 135 et 95 millions d'années, la tectonique
(mouvements de la croute terrestre) et l'érosion modifient le calcaire. La
roche se fracture et l'épaisseur de calcaire diminue.
95 millions d'années
Entre 95 et 65 millions d'années, retour d'une mer peu
profonde ; dépôt de calcaires gréseux et/ou crayeux, d'une épaisseur de
180 m.
65 millions d'années
Il y a 65 millions d'années, se produit une baisse générale du niveau des
océans ; la mer se retire définitivement. En même temps, la région qui
correspond aujourd'hui au Quercy se soulève.
Erosion de surface et creusement d'un ensemble de grottes (dont Pech Merle
et les phosphatières) dans un temps "court" (de l'ordre de 500 000 ans).
La région a un climat et une végétation de type tropical.
400 à 500 m sous la surface, le calcaire est imbibé d'eau en permanence
(creusement en régime noyé).
50 millions d'années
Exemple d'organisation de la circulation de l'eau dans un massif calcaire,
avec
un relief de type "cañon" :
1. zone d'absorption
2. zone de circulation de l'eau
3. zone de circulation, parfois noyée
4. zone noyée en permanence
Le creusement s'effectue par action chimique de l'eau de pluie. Il y a
dissolution du calcaire par une eau qui est devenue riche en gaz
carbonique au contact du sol (microorganismes de type bactéries, etc). La
dissolution s'exerce surtout aux endroits où l'eau peut circuler le plus
facilement, c'est à dire aux discontinuïtés du calcaire (joints de strates
entre deux couches de calcaire, failles).
Les cavités creusées en régime noyé prennent l'allure de conduits arrondis en forme de tunnel (dits "en conduite forcée") avec formation de coupoles. Creusement, vidange de l'eau, formation d'une première phase de concrétions, tout cela est compris dans les "de l'ordre de 500 000 ans".
Ensuite la grotte se remplit de sable, entièrement. Ce sable provient de
la dissolution des calcaires gréseux de surface. Ce remplissage reste en
place de 60 millions d'années environ jusqu'à 1,5 millions d'années avant
nous. Pendant ce temps, l'érosion de surface se poursuit, cependant elle
est discontinue.
L'eau imbibe toujours le massif calcaire et les
concrétions enrobées de sable se corrodent fortement.
L'érosion extérieure s'interrompt, en particulier entre environ 20 millions d'années et 2 millions d'années avant nous. Le calcaire est alors recouvert par des formations de calcaires argileux, des marnes, déposés dans des lacs et des marécages (terrains actuels du Quercy Blanc).
A
partir de 2 millions d'années, la région se soulève. Les dépots tendres
sont emportés par l'érosion. Les vallées se creusent (Lot, Célé, Sagne).
L'eau circule à nouveau dans la grotte, plus ou moins régulièrement, plus ou moins fortement. A partir de - 500 000 ans, en plusieurs séquences, évacuation partielle du sable, formation de planchers stalagmitiques, effondrements de voûtes, de parois, de colonnes, de planchers. Formation des concrétions récentes : stalagmites, stalagtites, colonnes, disques suspendus, draperies, perles, etc.
Par enfoncement des vallées, formation de l'entrée naturelle
("préhistorique") du niveau inférieur de la grotte.
Des animaux pénètrent et vivent saisonnièrement dans la grotte : hyènes,
félins et surtout ours.
Entre - 30 000 et - 10 000 ans, des chasseurs pénètrent à plusieurs
époques dans la grotte.
Il y a 10 000 ans, fin de la dernière époque glaciaire. Formation de
l'éboulis de terre qui a bouché l'entrée préhistorique.
De nos jours, résultat des érosions successives en surface, l'épaisseur de
calcaire au-dessus de la grotte varie entre 10 et 40 mètres environ.
