St-Maurice - Geologie

GROTTES DE ST-MAURICE ET ENVIRONS

Les grottes des environs de St-Maurice s’ouvrent dans les calcaires du Mésozoïque autochtone (voir figure ci-dessous). Cette série sédimentaire est restée collée à son socle (le massif cristallin des Aiguilles Rouges) lors du plissement alpin. Les séries sédimentaires plus internes se sont décollées de leur substrat et ont formé les différentes nappes helvétiques (dans l’ordre : nappes de Morcles et du Wildhorn). L’autochtone domine la ville de St-Maurice et forme le plateau de Vérossaz. Au-dessus du plateau, un gros paquet de flysch, d'épaisseur supérieure à 1000 m, sépare l’autochtone de la nappe de Morcles. Le flanc inverse de cette nappe est représenté par les hautes parois des Dents du Midi. Au nord de St-Maurice, à l’exception de quelques affleurements d’autochtone dans la région de Monthey, on entre dans le domaine des nappes préalpines (nappe des Préalpes médianes, nappe de la Brèche). En rive droite du Rhône (région de Morcles), on retrouve en symétrie la succession socle- autochtone- flysch- nappe de Morcles.

Géologie régionale

Stratigraphie de l'autochtone

Le socle cristallin des Aiguilles Rouges est suivi par la série autochtone triasique affleurant dans la région de Salanfe et de la vallée du St-Barthélémy au sud de St-Maurice. Cette série comprend successivement des arénites, des argilites, des dolomies et des cornieules. Suivent les calcaires fins du Malm puis les marnes du Berriasien inférieur. Ces marnes doivent se situer quelques mètres au dessous du lit du Rhône à la hauteur de la ville de St-Maurice. Au-dessus, les marnes passent progressivement à des calcaires massifs biodétritiques d’environ 30 m d’épaisseur (unité 1 définie par Décrouez & Lombard, 1980). Cette unité affleure au niveau du parking de la grotte aux Fées. Au sommet, un joint schisteux (intervalle 1/ 2) se marque par une première vire bien visible dans le bas des falaises dominant le bourg. L’unité 2 est constituée de calcaires biodétritiques relativement massifs d’une puissance de 30 m. Au-dessus viennentt 6 à 8 m de schistes calcaires (intervalle 2/ 3) formant une vire sur laquelle le château a été construit. Cette vire se marque par une bande boisée très nette dans les falaises au-dessus de St-Maurice. L’unité 3 consiste en un calcaire biodétritique massif épais d’une trentaine de mètres. Cette unité correspond au sommet de l’étage Berriasien. Le Valanginien débute par 8 m de calcaires marneux stratifiés, tendres (intervalle 4/ 3).

Ce niveau est à l’origine de la vire de l’Ermitage sur laquelle la chapelle et ses annexes furent bâtis. Le sommet du Valanginien est formé par 58 m de calcaires micritiques et biodétritiques présentant par place une stratification oblique. Au-dessus, l’Hauterivien présente son faciès classique de calcaire siliceux à patine rousse. La série se termine par les calcaires et marnes du Barrémien inférieur (épaisseur d’environ 30 m) suivis par les calcaires massifs à patine gris clair de l’Urgonien.

Géologie Structurale

La série sédimentaire autochtone St-Maurice Plateau de Vérossaz montre une succession stratigraphique normale peu perturbée, aucun pli d’importance n’a été recensé. Le couches montrent un léger pendage vers le nord-ouest (326/10°). Par contre tout le plateau est fracturé, diaclases et failles abondent. Flamm (1994) a étudié en détail la fracturation de la région et a déterminé différentes familles de fractures dans le socle et dans la couverture. Les deux seules familles développées dans l’autochtone sont la famille 2 (fentes d’extension SE-NW subverticales) et la famille 3 (failles inverses SW-NE, compressives, subverticales). Flamm remarque très justement que la famille 2 est bien observable dans les Grottes aux Fées et de St-Martin; il suffit de regarder un plan pour s’en convaincre. Ces diaclases créent des élargissements perpendiculaires au cheminement principal. Il semble aussi que les fractures de la famille 3 ont leur importance dans le creusement de ces grottes (l’orientation générale des cavités est NE-SW), bien qu’elles ne soient pas directement observables. Toutefois les joints de stratification, légèrement inclinés vers le NE, ont aussi joué un rôle primordial dans l’orientation et le développement de ces cavités.

Quaternaire

La géomorphologie régionale a été fortement influencée par les glaciations successives du quaternaire. Les calcaires entourant la ville de St-Maurice ont joué un rôle de verrou face à la progression du glacier du Rhône. En effet, les calcaires sont les roches les plus résistantes à l’ablation glaciaire. Cette résistance à l’ablation se traduit aujourd’hui par le rétrécissement de la vallée du Rhône au droit de St-Maurice, haut lieu stratégique particulièrement bien défendu... Lors de la dernière glaciation le glacier du Rhône atteignait une altitude d’environ 1600 m, preuve en est la moraine rhodanienne observée au-dessus du village de Morcles. Le plateau de Vérossaz, lui aussi, est occupé par des placages de glaciaire rhodanien. Les grottes de la région présentent des section d’écoulement très disproportionnées en rapport aux bassins d’alimentation actuels. Il est certain que les périodes de fonte glaciaire sont à l’origine de puissants écoulements souterrains permettant le développement des galeries observées. De tels écoulements sont prouvés indirectement par la présence d’abondants galets de roches cristallines dans les Grottes aux Fées et de St-Martin. Des roches aussi diverses que des granites, gabbros et quartzites ont pu être observées. D’autre part des dépôts varvés sont présents dans la Galerie des Morts (Grotte aux Fées). Il s’agit de traces de sédimentation de matériel fluvio-glaciaire. Ces divers éléments montrent qu’une étude plus poussée des remplissages de ces cavités pourraient apporter des informations intéressantes sur les périodes glaciaires du quaternaire.

Bibliographie

Décrouez, D. & Lombard, A. (1980) : Stratigraphie des couches de Saint-Maurice (Valais).- Eclogae geol. Helv. Vol 73/1, p. 109-124.

Flamm, C. (1994) : Géologie et fracturation du massif des Aiguilles-Rouges dans la région de St-Maurice.- Diplôme Géol. Univ. Lausanne, non publié.

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