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attaquées par les acides qu'elle transporte (essentiellement l'acide carbonique), selon
l'équation chimique réversible :
CaCO3 + CO2 + H2O (CO3H)2.Ca
(Calcaire) (bicarbonate soluble)
Le calcaire n'est qu'exceptionnellement un carbonate de calcium pur. Les impuretés
insolubles constituent l'argile, qu'on trouve souvent dans les cavités (voir chapitre 1.1.3).
Ces argiles peuvent provenir aussi de l'altération d'autres roches situées à proximité.
Ces phénomènes d'érosion spécifique sont étudiés par la karstologie, qui est une
partie de la géologie, terme étymologiquement formé à partir du nom d'une région de
Slovénie (Karst), et qui désigne "l'étude des formes de relief originales développées dans
d'épaisses masses de calcaire" (COQUE, 1984).
Les phénomènes karstiques ont été créés par des circulations d'eau à la surface et à
l'intérieur de la roche soluble, généralement du calcaire et de la dolomie, parfois du gypse
(voir p. 22 un lexique pour les termes de géologie marqués d'un astérisque) ou du sel : l'eau
est donc toujours à l'origine de la cavité, mais elle n'est pas forcément présente dans les
conduits visitables. Par extension, il existe des "grottes" d'origine non karstique comme les
tubes de lave formés par l'écoulement et la vidange de laves très fluides. Nous reviendrons
sur ces phénomènes.
Il y a ainsi une grande diversité dans les formes de galeries et les structures des
cavités. Des grottes, à tendance horizontale, peuvent avoir un ou plusieurs niveaux su-
perposés, correspondant à l'enfouissement progressif de l'eau qui cherche à atteindre sur la
longueur de son cours un profil d'équilibre.
Les galeries peuvent être basses et larges, en particulier lorsqu'elles se sont créées
au niveau d'un joint de strate (*), ou hautes, étroites et contournées (méandre), avec des
élargissements (salle) parfois immenses à l'intersection de plusieurs fractures (diaclase(*),
faille(*)). Les cavités (ou des parties de celles-ci) sont parfois abandonnées par l'eau ; on les
appelle alors "fossiles" ou inactives. D'autres fois, ces grottes sont parcourues par des
rivières souterraines : elles viennent au jour dans une vallée, un point bas où jaillissent des
sources, émergences (*) des circulations souterraines. Les larges plateaux (le seuil de
Bourgogne, mais aussi les Causses) respectent globalement l'empilement des strates
calcaires les unes sur les autres, sauf cas particulier comme les failles avec déplacement
par exemple. Les grottes se développent dans l'épaisseur de la couche calcaire, jusqu'à une
couche imperméable qui leur sert d'assise. Ces grottes peuvent atteindre des
développements très importants : jusqu'à 531,07 km pour Mammouth Cave System aux
USA (GILBERT, 1990 ). A cette date, au moins cinq grottes dans le monde ont un
développement supérieur à 100 km. L'origine non karstique d'une cavité ne signifie pas
qu'elle soit sans importance : ALLRED (1996) annonce un développement de 60,1 km pour
une grotte d'Hawaï et un dénivelé de 1 098 m. Lors d'une coulée de lave, l'extérieur se