Présentation:
Une marnière est une cavité anthropique creusée pour extraire de la craie. Les marnières sont particulièrement nombreuses en Haute-Normandie et plus spécifiquement dans le pays de Caux.
Géologie:
La Pointe de Caux est caractérisée par une ossature géologique crayeuse dont l'origine remonte à l'épisode marin dit "la Mer de Craie" qui a recouvert le Pays de Caux au Crétacé Supérieur. L'altération de la craie en surface, a laissé place à un manteau d'argiles à silex durant l'ère tertiaire. Sous climat périglaciaire, à l'ère quaternaire, les limons éoliens (aussi appelés loess) se sont déposés sur le Pays de Caux en une couche particulièrement épaisse. La permanence des sols gelés a également favorisé le développement d'un grand nombre d'écoulements de surface et la mise en place du réseau de thalwegs actuels (vallons). Enfin, durant les périodes de réchauffement, les infiltrations d'eau dans la masse crayeuse ont développé un réseau karstique de circulation souterraine des eaux.
L'exploitation des marnières:
Ces extractions de craie étaient destinées essentiellement à l'amendement des terres agricoles. Le mot marne est le terme utilisé pour désigner la craie tendre adaptée à cet usage en Normandie. C'est à partir du XIXe siècle que l'exploitation de marnières devient intensive. Le marnage fait augmenter le pH du sol et améliore la productivité céréalière. L'obligation de déclarer une exploitation intervient en 1853 mais aucune norme d'extraction n'existe. Les inspecteurs du service des mines sont chargés de surveiller ces exploitations.
Il existe deux modes d'exploitation : le mode à ciel ouvert et le mode souterrain. Les exploitations souterraines accessibles par puits sont de loin les plus représentées en Normandie puisque les extractions devaient se situer à proximité des surfaces agricoles disposées sur les plateaux où la craie est en moyenne à 25 mètres de profondeur.
Généralement, on trouve les exploitations entre 20 et 30 mètres sous la surface du terrain naturel sous un recouvrement de craie de 5 à 15 mètres. La hauteur des galeries correspond généralement à la hauteur exploitable par un ouvrier muni d'un pic, c'est-à-dire entre 2 et 3 mètres. La taille et la forme des exploitations souterraines sont très variables. En Seine-Maritime, le volume de vide est en moyenne 250 m3.
Il était beaucoup trop compliqué de combler une marnière après son exploitation. C'est pourquoi seul le puits était comblé sur sa totalité ou partiellement. Celui-ci était parfois signalé par un arbre isolé. Il arrivait que la tête de puits soit maçonnée par une voûte en pierres sèches ou en briques.
Pays de Caux:
C'est au XIXe siècle que les Cauchois ont creusé des centaines de puits dans les couches de craie du plateau afin d'exploiter les marnes situées en profondeur. Les puits mesurent entre 10 et 30 mètres et permettent de creuser des chambres et des galeries souterraines de 10 à 20 mètres de longueur et de 2 à 3 mètres de hauteur. Après usage elles ont été rebouchées, leurs emplacements étant seulement repérés par des arbres. Au fil du temps (et des remembrements), ces arbres généralement isolés au milieu des champs ont disparu et la mémoire du site avec eux.
Les phénomènes d'érosion et de dissolution conduisent quelquefois à des effondrements nommés fontis. Leurs conséquences sont particulièrement graves si des constructions ont été édifiées au-dessus.
Un risque est une combinaison entre un aléa (un événement dangereux) et un enjeu. Le risque cavité souterraine exprimé potentiellement par l’effondrement d’un bâtiment ou d’une infrastructure est donc en relation directe avec l’effondrement ou l'affaissement de ladite cavité. En fonction des régions le risque cavité souterraine n’est pas identique et prend des formes différentes (dimensions des vides, profondeur, origine, nature…). En Haute-Normandie et sur certaines zones périphériques, le risque cavité souterraine est un risque très important du fait de l’existence de très nombreux vides naturels (karst) mais également à la présence de plusieurs dizaines de milliers de carrières souterraines (marnières).
Les affaissements se traduisent sur le terrain par des dépressions souvent en pente douce en forme de cuvette. Ces affaissements peuvent être la cause d'un effondrement profond amorti en surface en raison de la présence de formations plastiques (argiles, limons).
Ce type de phénomène peut causer des désordres importants mais n'est pas dangereux en raison de son évolution lente.
L’anticipation de l’effondrement des carrières souterraines peut devenir très compliquée quand ces établissements souterrains sont nombreux et non localisés (marnières de Haute-Normandie, catiches du Nord, sapes…). L’effondrement des carrières souterraines en milieu crayeux est en effet un phénomène inéluctable du fait de l’activité géochimique qui ruine progressivement le ciel ou les piliers de ces carrières. Dans ces conditions, afin d’éviter que l’effondrement d’une carrière souterraine n’affecte des biens ou infrastructures il est indispensable d’identifier les vides dans le cadre de recensements (communaux…) permettant d’établir des périmètres de sécurité. Quand la prévention n’est plus possible, le remplissage peut constituer une alternative.
A l'inverse de l'affaissement, l'effondrement est un phénomène dangereux car subit et souvent imprévisible. Sous ce vocable, sont réunis plusieurs phénomènes distincts.
- Les fontis
Ils sont généralement la conséquence de la rupture du toit d'une carrière souterraine dont la cloche remonte lentement jusqu'à la surface, provoquant alors la formation brutale d'un trou béant généralement circulaire dont le diamètre et la profondeur sont très variables (pluri-centimétriques à pluri-métriques).
Crédit illustration : Ville de Paris
Développement d'une cloche de fontis au ciel d'une marnière
- Les effondrements sensu stricto
Dans le cas présent, contrairement au fontis, où la remontée de la cloche se fait lentement, il s'agit d'une rupture totale, brutale et généralisée de l'ensemble des formations de recouvrement de la cavité entrainant alors en surface des désordres considérables.
- Les débourrages
Les débourrages sont dus à l'entrainement gravitaire des matériaux comblant une cavité, souvent provoqué par les circulations d'eau. Ce phénomène est aussi bien naturelle qu'anthropique (vidange d'une poche de sable dans un contexte karstique, vidange d'un ancien puits de marnière comblé, vidange progressive d'une "racine" d'argile à silex...). Contrairement au fontis, les vides observés en surface sont généralement de tailles beaucoup plus modestes.
- La suffosion
La suffosion est due à une circulation d'eau naturelle ou non (rupture d'une canalisation) dans des sols généralement sableux ou limoneux engendrant un entrainement des fines et en conséquence un développement de vides pouvant provoquer des effondrements en surface de dimension parfois significative.
Concernant la earthcache:
Loguez cette cache "Found it" et envoyez-moi vos propositions de réponses soit via mon profil, soit via la messagerie geocaching.com (Message Center), et je vous contacterai en cas de problème.
1) D'où viennent les marnières du pays de Caux? A quoi servaient-elles?
2) En Seine-Maritime, quel est le volume de vide moyen d'une marnière? Et sa profondeur en général?
3) Quel risque peuvent-elles engendrer?
4) Au Wp, quel type d'effondement constatons-nous? Expliquez pourquoi? Donnez approximativement son diamètre.
Une photo devant le panneau situé au wp serait également grandement appréciée. 
Merci et attention, ne vous en approchez pas! 
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Presentation:
A marl is an anthropogenic cavity dug to extract chalk. The marls are particularly numerous in Upper Normandy and more specifically in the country of Caux.
Geology:
The Pointe de Caux is characterized by a chalky geological framework whose origin goes back to the marine episode known as the "Chalk Sea" that covered the Pays de Caux at the Upper Cretaceous. The alteration of the chalk on the surface, gave way to a mantle of flint clay during the tertiary era. Under a periglacial climate, in the quaternary era, the wind silts (also called loess) were deposited on the Pays de Caux in a particularly thick layer. The permanency of frozen soils has also encouraged the development of a large number of surface flows and the establishment of the current thalweg network (valleys). Finally, during periods of warming, water infiltration into the chalky mass developed a karst network of underground water circulation.
Exploitation of the marl:
These extractions of chalk were mainly intended for the amendment of agricultural land. The word marl is the term used to designate soft chalk adapted to this use in Normandy. It was from the 19th century that the exploitation of marls became intensive. Marling increases soil pH and improves cereal productivity. The obligation to declare a farm occurred in 1853 but no extraction standard existed. Inspectors in the Mining Department are responsible for monitoring these operations.
There are two modes of exploitation: open and underground. Underground operations accessible by wells are by far the most represented in Normandy since the extractions had to be close to the agricultural surfaces located on the plateaus where the chalk is on average at a depth of 25 meters.
Generally, farms are located between 20 and 30 metres below the surface of the natural land under a 5 to 15 metre chalk cover. The height of the roadways generally corresponds to the height which can be used by a worker with a peak, that is, between 2 and 3 metres. The size and shape of the underground farms are very variable. In Seine-Maritime, the vacuum volume is on average 250 m3.
It was far too complicated to fill a marlin after its exploitation. That’s why only the well was fully or partially filled. Sometimes it was reported by an isolated tree. Sometimes the wellhead was laid by a dry stone or brick vault.
Country of Caux:
It was in the 19th century that the Cauchoiss dug hundreds of wells in the chalk layers of the plateau to exploit the marls located in depth. The wells measure between 10 and 30 metres and allow the digging of chambers and underground galleries 10 to 20 metres long and 2 to 3 metres high. After use they were filled up, their locations being only spotted by trees. Over time (and consolidation), these trees usually isolated in the middle of the fields have disappeared and the memory of the site with them.
The phenomena of erosion and dissolution sometimes lead to collapses called fontis. Their consequences are particularly serious if buildings have been built above them.
A risk is a combination of a hazard (a dangerous event) and an issue. The risk of an underground cavity potentially expressed by the collapse of a building or infrastructure is therefore directly related to the collapse or collapse of that cavity. Depending on the regions, the underground cavity risk is not identical and takes different forms (dimensions of voids, depth, origin, nature, etc.). In Upper Normandy and on some peripheral areas, the risk of an underground cavity is a very important risk due to the existence of many natural voids (karst) but also to the presence of tens of thousands of underground quarries (marl).
The subsidence:
Subsidence on the ground results in depressions that are often gently sloped in the shape of a trough. These subsidence can be the cause of a deep collapse dampened on the surface due to the presence of plastic formations (clay, silt).
This type of phenomenon can cause significant disorders but is not dangerous due to its slow evolution.
The collapses:
The anticipation of the collapse of underground quarries can become very complicated when these underground settlements are numerous and not localized (Haute-Normandie marls, northern whores, sapes, etc.). The collapse of underground quarries in chalky environments is indeed an inevitable phenomenon due to the geochemical activity that gradually ruins the sky or the pillars of these quarries. In these conditions, in order to avoid that the collapse of an underground quarry affects goods or infrastructure it is essential to identify gaps in the framework of censuses (communal...) allowing to establish security perimeters. When prevention is no longer possible, filling can be an alternative.
The collapses:
In contrast to subsidence, collapse is a dangerous phenomenon because it is sudden and often unpredictable. Under this term, several distinct phenomena are brought together.
-The fontis
They are usually the result of the rupture of the roof of an underground quarry whose bell slowly goes up to the surface, causing the sudden formation of a generally circular gaping hole whose diameter and depth are very variable (pluri-centimetric to pluri-metric).
Crédit illustration : Ville de Paris
Développement d'une cloche de fontis au ciel d'une marnière
-The collapses sensu stricto
In the present case, unlike the font, where the bell is slowly rising, it is a total, brutal and generalized rupture of all the covering formations of the cavity leading to considerable disorders on the surface.
-Break-ups
Breakouts are due to the gravitational drive of materials filling a cavity, often caused by water circulation. This phenomenon is both natural and anthropogenic (emptying of a pocket of sand in a karst context, emptying of an old filled marl well, gradual emptying of a "root" of flint clay...). Unlike the font, the voids observed on the surface are generally much smaller in size.
-Suffosion
Suffosion is due to natural or natural water circulation (pipeline rupture) in soils that are generally sandy or silty, resulting in the formation of fines and, consequently, the development of voids, which can lead to surface collapse of sometimes significant dimensions.
Concerning the earthcache:
Log this "Found it" cache and send me your response proposals either via my profile or via the geocaching.com (Message Center) email, and I will contact you in case of a problem.
1) Where do the marls of the Caux region come from? What were they used for?
2) In Seine-Maritime, what is the average empty volume of a marl? And its depth in general?
3) What risk can they pose?
4) At Wp, what kind of effundment do we see? Explain why? Give approximately its diameter.
A photo in front of the panel at wp would also be greatly appreciated.
Thank you and attention, do not approach it!