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Un
peu de géologie
♦
Source, Perte,
Exsurgence
et Émergence
◊ Exsurgence
Une exsurgence (du latin surgere qui signifie « se lever
»)
est l’exutoire d’écoulements souterrains
qui
proviennent de l’infiltration des eaux de pluies.
L’exsurgence se distingue de la résurgence (voir
ci-dessous) dont les écoulements souterrains proviennent en
partie de l’infiltration des eaux de pluies mais aussi
d’un
cours d’eau dont le parcours s’est
d’abord fait en
surface puis en profondeur à la suite d’une perte
dans les
cavités karstiques.
◊ Emergence
L’émergence est quant à elle un
exutoire dont l’origine n’est pas connue.
Quelle que soit l’origine des écoulements
souterrains, ces
exutoires forment des sources dont l’eau provient
d’un
réseau hydrogéologique endogène
d’un massif,
généralement karstique.
Il existe également des exsurgences marines.
◊ Résurgence
Une résurgence est une exsurgence alimentée en
partie par
au moins un cours d’eau de surface identifié dont
une
partie ou la totalité s’infiltre dans le sous-sol
par une
ou plusieurs pertes. Dès lors que la perte ou le
réseau
hydrographique de surface communicant a été mis
en
évidence par la visite ou la coloration,
l’exsurgence
devient une résurgence.
◊ Puits artésien
Un puits artésien est une exsurgence formant un puits
où
l’eau jaillit spontanément ou par forage.
♦
Sources
karstiques
Le karst est un aquifère, c’est-à-dire
un ensemble
de roches carbonatées au travers duquel
l’eau
souterraine circule, est stockée, et peut être
captée. L’eau souterraine provient de
l’infiltration
dans le karst, soit directement des précipitations sur les
roches calcaires (karst unaire, avec recharge autogène
exclusive), soit aussi de l’absorption d’une
rivière
par une perte (karst binaire, avec recharge
allogène).
L’écoulement souterrain
s’organise et ressort
en une source, avec des variations de débit pouvant
être
spectaculaires en fonction des pluies.
D’autres termes synonymes du mot source existent tels que
exsurgence, émergence, ou encore résurgence, ce
dernier
s’adresse généralement à une
source dont une
partie de l’eau provient d’une rivière
absorbée en surface, ou des termes locaux comme fontaine,
font,
foux. Les sources peuvent également être
précisées par un substantif en fonction de leur
position
dans le bassin versant et de leur régime hydrologique..
Positionnement des
différents types de sources
dans un bloc- diagramme 3d d’un massif karstique
côtier.
◊ La source pérenne
Elle coule toute l’année. Son
débit varie
mais elle ne tarit jamais. À l’étiage,
elle est
alimentée par la nappe d’eau souterraine contenue
dans la
zone saturée de l’aquifère. La zone non
saturée participe également, par
l’intermédiaire de l’alimentation de la
nappe ou
directement par l’écoulement d’une
rivière
souterraine à écoulement libre
jusqu’à
l’exutoire. Sa position dépend du niveau de base
de
l’aquifère (formation moins perméable
faisant
barrage, ou masse d’eau libre de surface)
◊ La source temporaire
Elle ne coule généralement chaque
année que lors
des hautes eaux. Elle se trouve à une altitude
supérieure
à la source pérenne. Elle peut être une
ancienne
source pérenne abandonnée lors de
l’enfoncement du niveau de base. La source temporaire peut
être qualifiée dans certains cas de
source de
trop-plein. Elle constitue alors l’exutoire de vidange de
l’aquifère lors
d’événements
pluvieux exceptionnellement importants. Le débit des sources
principales ne suffit plus pour drainer les fortes
quantités d’eau infiltrée. Les conduits
karstiques
se mettent en charge et l’eau peut monter de plusieurs
dizaines,
voire centaines de mètres
◊ La source vauclusienne
Elle tire son nom de la célèbre fontaine de
Vaucluse,
où l’eau remonte de plus de 300 m de profondeur
dans un
puits noyé. Le terme vauclusien est donc utilisé
pour les
sources ayant ce type particulier de morphologie souterraine, avec une
circulation de l’eau souterraine présente
à un
niveau très inférieur à celui de la
source, et
drainée jusqu’à elle via un conduit
karstique
subvertical. Le développement de ces conduits sous le niveau
de
base actuel est couramment expliqué soit par la
présence de roches plus ou moins
perméables faisant
écran, soit comme la conséquence
d’une
remontée du niveau de base.
◊ La source sous-marine
Elle s’écoule directement dans la mer ;
son griffon
(orifice) est situé sous le niveau marin. L’eau de
la
source est généralement
saumâtre,
résultant d’un mélange entre
l’eau douce de
l’aquifère et l’eau de mer, qui se
produit soit
directement à l’émergence, soit en
profondeur dans
l’aquifère. Ce type de source est commun sur le
pourtour
méditerranéen. La source sous- marine est un type
d’exutoire qui doit son état uniquement aux
variations du
niveau marin.
◊ Les sources minérale et thermale
Elles sont caractérisées par la
qualité
physico-chimique de l’eau. L’écoulement
souterrain
à plus ou moins grande profondeur, et au contact de roches
diverses, permet à l’eau de se
réchauffer et (ou)
d’acquérir, en fonction du contexte
géologique, une
signature chimique particulière différente des
classiques
eaux du calcaire, bicarbonatées calciques. Ce type de source
est
très souvent exploité pour les bains aux vertus
thérapeutiques.
◊ La source intermittente
Elle s’écoule avec un débit
variable de
manière périodique. Ces variations
résultent
d’un phénomène hydraulique de vidange
et de
remplissage de réservoirs en cascade en amont de la source.
◊ L'estavelle
Elle est également nommée inversac, ou
source-perte.
C’est une source temporaire qui peut absorber de
l’eau
lorsqu’elle ne coule pas. Elle constitue ainsi un point de
sortie
ou d’entrée d’eau en fonction des
périodes.
Ces sources existent sur terreet sont également
observées
sous la mer méditerranée.
◊ La source pétrifiante
Elle est caractérisée par les
dépôts de tufs
calcaires (ou travertins) qu’elle dépose
à son
émergence ou dans le lit du cours d’eau.
L’eau
souterraine riche en CO2 s’est chargée en
hydrogénocarbonates et en calcium par dissolution de la
roche
calcaire. Lorsqu’elle arrive à l’air
libre, le
dégazage du CO2 (par brassage de l’eau ou par
absorption
des végétaux) entraîne un
déséquilibre chimique qui conduit à la
précipitation du carbonate de calcium.

Questions
La lecture attentive du descriptif de la cache,
ainsi qu'une observation des éléments de terrain
et un peu de déduction sont normalement suffisants pour
répondre aux questions de cette EarthCache. Les logs
enregistrés sans réponses ou sans photo seront
supprimés. Une cotation plus élevée de
la difficulté d'une earthcache nécessitera des
réponses plus avancées.
Question
0 - Prenez une photo individuelle
de vous, ou de votre
objet
distinctif de géocacheur, ou de votre pseudo
écrit sur une feuille de papier ou dans votre main... avec la cascade du saut Girard en
arrière-plan,
et
joignez-là à votre log ou
à vos réponses
Question
1 - Décrivez ici le paysage
de la cascade, et portez une attention sur le côté
gauche, au premier tiers de la hauteur (qui aura ou non de l'eau selon
la saison)..
Question 2 - A
la lecture des différents éléments du
descriptif,
quel est le terme géologique approprié ici:
Source,
Perte, Exsurgence, Émergence, Résurgence, Puits
artéssien ?
Question 3 - Expliquez
votre raisonnement sur la question précédente, et
tenter
une explication de ce qu'il se passe géologiquement ici
conduisant au phénomène observé.
Question
4 - A
la lecture de la dernière partie du descriptiif, de quelle
type
de source s'agit-il ici ? (expliquer votre raisonnement)


An
Earthcache
It is not a physical cache. To log this cache, you
must first
learn about its educational description in geology, then observe the
site on which you are, and finally answer the questions that will be
asked. A higher difficulty rating of the earthcache will require more
advanced answers.
You can then log in "Found it" without waiting but you must send me
your answers at the same time by contacting me either by mail in my
profile, or via the messaging geocaching.com (Message Center), and I
will contact you in case of problem. Saved logs without answers nor
photo will be deleted.

Few
words on geology
♦
Source, Loss,
Exsurgence and Emergence
◊ Exsurgence
An exsurgence (from the Latin surgere which means “to
rise”) is the outlet for underground flows which come from
the
infiltration of rainwater.
The exsurgence is distinguished from the resurgence (see below) whose
underground flows come partly from the infiltration of rainwater but
also from a watercourse whose course first took place on the surface
then at depth following a loss in karst cavities.
◊ Emergence
Emergence is an outlet whose origin is unknown.
Whatever the origin of the underground flows, these outlets form
sources whose water comes from an endogenous hydrogeological network of
a massif, generally karst.
There are also marine outbursts.
◊ Resurgence
A resurgence is an exsurgence fueled in part by at least one identified
surface watercourse, part or all of which infiltrates into the subsoil
through one or more losses. Once the loss or the hydrographic network
of communicating surface has been highlighted by the visit or the
coloring, the exsurgence becomes a resurgence.
◊ Artesian well
An artesian well is an exsurgence forming a well where water springs
spontaneously or by drilling.
♦
Karst
springs
Karst is an aquifer, that is to say a set of carbonate rocks through
which groundwater circulates, is stored, and can be captured.
Groundwater comes from infiltration into the karst, either directly
from precipitation on limestone rocks (unary karst, with exclusive
autogenous recharge), or also from the absorption of a river by a loss
(binary karst, with recharge allogeneic).
The underground flow is organized and emerges as a source,
with
variations in flow that can be spectacular depending on the rains.
Other terms synonymous with the word source exist such as exsurgence,
emergence, or even resurgence, the latter generally refers to a source
where part of the water comes from a river absorbed on the surface, or
local terms like fountain , do, crazy. Sources can also be specified by
a noun depending on their position in the watershed and their
hydrological regime.
◊ The perennial source
It flows all year round. Its flow varies but it never dries up. At low
water, it is fed by the groundwater contained in the saturated zone of
the aquifer. The unsaturated zone also participates, through
groundwater recharge or directly through the flow of a free-flowing
underground river to the outlet. Its position depends on the base level
of the aquifer (less permeable formation forming a dam, or free surface
water mass)
◊ The temporary source
It generally only flows each year during high water. It is located at a
higher altitude than the perennial source. It may be an old perennial
source abandoned during the sinking of the base level. The temporary
source can be qualified in certain cases as an overflow source. It then
constitutes the outlet for draining the aquifer during exceptionally
heavy rainy events. The flow rate from the main sources is no longer
sufficient to drain the large quantities of infiltrated water. The
karst conduits become loaded and the water can rise several tens, or
even hundreds of meters.
◊ The Vauclusian source
It takes its name from the famous Vaucluse fountain, where water rises
more than 300 m deep in a drowned well. The term Vauclusian is
therefore used for springs having this particular type of underground
morphology, with a circulation of groundwater present at a level much
lower than that of the source, and drained to it via a subvertical
karst conduit. The development of these conduits below the current base
level is commonly explained either by the presence of more or less
permeable rocks acting as a screen, or as the consequence of a rise in
the base level.
◊ The underwater spring
It flows directly into the sea; its griffin (orifice) is located below
sea level. The spring water is generally brackish, resulting from
mixing between fresh water from the aquifer and sea water, which occurs
either directly at the emergence or deep in the aquifer. This type of
source is common around the Mediterranean. The underwater source is a
type of outlet which owes its condition solely to variations in sea
level.
◊ Mineral and thermal springs
They are characterized by the physicochemical quality of the water.
Underground flow at greater or lesser depth, and in contact with
various rocks, allows the water to heat up and (or) to acquire,
depending on the geological context, a particular chemical signature
different from classic limestone waters. , calcium bicarbonates. This
type of source is very often used for baths with therapeutic virtues.
◊ The intermittent source
It flows with a variable flow rate periodically. These variations
result from a hydraulic phenomenon of emptying and filling of
reservoirs in cascade upstream of the source.
◊ The estavelle
It is also called inversac, or source-loss. It is a temporary source
that can absorb water when it is not flowing. It thus constitutes a
point of exit or entry of water depending on the periods. These sources
exist on land and are also observed under the Mediterranean Sea.
◊ The petrifying spring
It is characterized by the deposits of calcareous tuffs (or
travertines) that it deposits at its emergence or in the bed of the
watercourse. Groundwater rich in CO2 is loaded with hydrogen carbonates
and calcium by dissolution of the limestone rock. When it reaches the
open air, the degassing of CO2 (by mixing water or by absorption of
plants) causes a chemical imbalance which leads to the precipitation of
calcium carbonate.
Questions
Careful reading of the description of the cache, as
well as an observation of the terrain features and a little deduction
are normally sufficient to answer the questions of this EarthCache.
Logs recorded without answers or without a photo will be deleted. A
higher difficulty rating of an earthcache will require more advanced
answers.
Question
0 - Take a photo of yourself, or your
distinctive geocacher item, or your nickname written on a piece of
paper or in your hand... with
the waterfall "saut Girard"i in background, and attach it
to your log
or
answers
Question
1 - Describe the landscape of the
waterfall here, and pay attention to the left side, the first third of
the height (which will or will not have water depending on the season).
Question 2 - Reading
the different elements of the description, what is the appropriate
geological term here: Source, Loss, Exsurgence, Emergence, Resurgence,
Artessian well?
Question 3 - Explain
your reasoning on the previous question, and attempt an explanation of
what is happening geologically here leading to the observed phenomenon.
Question
4 - Reading the last part of the description,
what type of source are we talking about here? (explain your reasoning)