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[EC Balade du Hérisson] 8- Le Niagara du hérisson EarthCache

Hidden : 6/8/2025
Difficulty:
3.5 out of 5
Terrain:
3 out of 5

Size: Size:   other (other)

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Geocache Description:


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◊ Télécharger la carte ici : cascades-du-herisson.fr


Un peu de géologique

♦ La géologie du site

Sur cette carte, le cercle noir indique l'emplacement des chutes du Hérisson.

Les différentes vallées glaciaires (reculée du Hérisson, du lac de Chalain, et combe d'Ain) sont identifiables, souvent occupées par des lacs (en blanc) et des sédiments glaciaires (moraines apparaissant en pointillés bleus ou blancs sur fond vert, notés Gm ou G sur les cartes), et bordées par des éboulis (en jaune, notés E). On voit que les chutes entament principalement les couches jurassiques supérieures tabulaires du plateau de Champagnole (en nuances de bleu, notées j8 et j9, c'est-à-dire Kimméridgien et Thitonien). Le Jura plissé (à l'Est), d'où vient le Hérisson, se distingue bien du Jura des plateaux (à l'Ouest).

Les chutes démarrent près d'Ilay, à une altitude proche de 800 m, et perdent près de 300 m en 3 km. Ensuite, le cours d'eau emprunte la "quasi-reculée", qui adopte une forme en S inversé, globalement orienté Sud-Est / Nord-Ouest, jusqu'à la combe d'Ain. Le fond de cette ancienne vallée glaciaire est occupé par deux lacs (lacs du Val et de Chambly). Une autre langue glaciaire, plus courte, a creusé la dépression du lac de Chalain juste au Nord. La combe d'Ain, qui apparaît bien en blanc sur la carte, orientée NNE-SSO, est elle-même une vallée glaciaire, de 25-30 km de long sur 4-6 km de large, parcourue par l'Ain qui lui donne son nom, et d'altitude moyenne 500 m.


♦ Des dinosaures, des sédiments et du pétrole



◊ La mer ou non, selon les temps géologiques

Le Jurassique est une période qui s’étend de 201 à 145 Ma (millions d’années) avant le présent. Il est divisé en Jurassique inférieur, de 201 à 174 Ma, Jurassique moyen, de 174 à 163 Ma, et Jurassique supérieur de 163 à 145 Ma. Durant la période précédente, le Trias, la grande chaîne hercynienne s’est érodée et la mer, venue de l’Allemagne, s’est avancée jusqu’en Lorraine, puis a recouvert le bassin parisien. Elle s’est ensuite retirée, si bien que la France est restée totalement émergée.

La mer revient dès le début du Jurassique et recouvre tout, sauf les vestiges de la chaîne hercynienne que sont le Massif armoricain, les Ardennes et le Massif central. Des sédiments se déposent alors, en particulier des calcaires, qui se forment exclusivement dans l’eau. Ceux du Jura ont donné leur nom au Jurassique.

◊ Sédimentation durant le Jurassique inférieur

A cette époque, la France est donc une terre continentale émergée, si bien que la profondeur des eaux est faible.
Or les coraux construisent des squelettes en calcaire. Ce sont justement leurs restes qui formeront une partie des couches de calcaire. Mais il existe bien d’autres calcaires, d’origine biologique ou non. Il y a par exemple les boues micritiques, constituées de cristaux de calcite microscopiques, de moins de 10 micromètres.

Dans le bassin parisien (avec ke Jura actuel, c'était une même "région" géologique), les gryphées sont très abondantes durant le Sinémurien. Il s’agit de mollusques bivalves proches des huîtres dont les débris de coquilles s’accumulent sur de grandes épaisseurs. Des cardinies (autres bivalves), des gastéropodes et des brachiopodes (ressemblant aux bivalves mais n’ayant pas le même plan d’organisation) vivent sur le fond de la mer ; des ammonites et des bélemnites nagent dans ses eaux. Les calcaires oolithiques (du grec « ôon » œuf) sont constitués de sphérules millimétriques liées par un ciment. Le calcaire du Bajocien (de 170 à 168 Ma) est de ce type.

Les argiles sont un autre type de sédiment, qualifié de détritique car provenant de l’érosion des terres émergées. Mélangés à des boues calcaires, elles forment des marnes. On considère qu’il doit y avoir moins de 50 % de calcaire, sans quoi la roche est qualifiée de calcaire marneux. Argiles et marnes se déposent dans des milieux calmes.

Le Lias présente deux séquences de type « klüpfélien », au Plienbaschien (de 191 à 183 Ma) et au Toarcien. De bas en haut, elle comprend des marnes, des alternances marnes-calcaires puis du calcaire micritique. Cela montre que le milieu de sédimentation, calme au début, est devenu plus agité et moins profond. Durant tout le jurassique inférieur, la vitesse de sédimentation est évaluée à 2,5 millimètres par siècle.

◊ Sédimentation durant le Jurassique moyen et supérieur

Durant le Jurassique moyen, un immense lagon s’étend de la Normandie jusqu’à la Bourgogne. Les calcaires qui s’y déposent serviront de pièges à hydrocarbures (c'est pour ça qu'on a "un peu" de pétrole en France). La région ressemble alors aux Bahamas. Pendant le Jurassique supérieur, les récifs coralliens se déplacent vers le sud jusqu’au Jura, ce qui a été interprété comme un refroidissement. La mer se retire du bassin parisien à la fin du Jurassique.

L’ouverture de l’Atlantique Nord s’est annoncée à la fin du Trias mais le sud-ouest de la France est encore calme. Le bassin aquitain est envahi par la mer et des récifs coralliens s’y installent. Durant le Kimméridgien, d’épaisses couches de marnes piègent de la matière organique, entraînant la formation de pétrole et de gaz naturel.

source: https://actugeologique.fr/2019/05/la-france-au-jurassique/

♦ Eau, ruissellement et gravité

De nombreuses formes combinent les effets du ruissellement, souvent encore actif, et de la gravité. En géologie, les termes suivant sont désignés de la sorte:
  • Un gouffre (ou encore, abîme) désigne une cavité souterraine. Ce qui distingue un gouffre qu'une grotte, c'est le fait que l'entrée d'un gouffre se développe essentiellement de façon verticale. Cette particularité fait que le terme est aussi employé dans le quotidien pour désigner un lieu effrayant ou un endroit qui précipite la disparition de tout ce qui pourrait y tomber. Le gouffre est généralement d'origine karstique. Dans l'exemple du gouffre de Padirac, l'un des plus connus de France, il est le résultat d'une érosion venue de l'intérieur de la Terre. Ainsi, ce sont les circulations d'eau dans le massif rocheux calcaire qui ont provoqué l'effondrement d'une ancienne salle souterraine et laissé derrière elle, ce trou béant.
  • Une grotte est une cavité souterraine naturelle comportant au moins une partie horizontale accessible ; ce qui peut la distinguer d'un aven, d'un gouffre...Une grotte peut se former dans des structures minérales solubles par l'eau.
  • Une cascade est un phénomène formé de la sorte
    1) érosion de la roche tendre sous-jacente
    2) effondrement de l’aplomb
    3) développement d’un bassin
    4) recul du front de chute de la rivière ou du torrent vers l’amont
    5) formation d’une vallée abrupte en forme de gorge.


◊ Le principe de l'érosion différentielle

On appelle érosion différentielle le phénomène d’érosion subi par des roches situées en un même lieu mais dont le degré d’érodabilité varie, de sorte sur que l’érosion en un lieu donné est d’intensité variable selon le type de roche.

L'érosion différentielle est ainsi la composante d'irrégularité de l'érosion résultant des différences de résistance des matériaux.
Elle provoque une mise en relief des zones résistantes au détriment des zones tendres, donnant du volume au formation les plus résistantes.

♦ Application à la cascade de l'éventail

Il s'agit de la chute la plus en aval et la plus spectaculaire sur le cours du Hérisson, tout au fond de la reculée. Elle fait 65 m de haut, avec un débit très variable selon la saison (ici le régime est moyen). Quelques blocs éboulés sont visibles dans le lit majeur du Hérisson, au pied du saut.

Les strates horizontales du plateau de Champagnole sont bien visibles : les bancs de calcaires les plus durs apparaissent en avant, tandis que les couches plus tendres, plus marneuses, attaquées par l'érosion chimique et surtout mécanique, sont en retrait. La cascade est colonisée en partie par des mousses.





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 de l'éventail en arrière-plan, et joignez-là à votre log ou à vos réponses

Question 1 -  Commencez par décrire la cascade, est-elle d'un seul saut, ou de plusieurs (combien)...? Et à son pied que voyez-vous ?

Question 2Pourquoi une cascade aussi haute ici, alors que le Hérisson gambadait tranquillement tout en amont, que s'est-il passé géologiquement ?

Question 3 - L'érosion est-elle la même entre les "marches" de la cascade, pourquoi ?

Question 4Selon la géologie des lieux, à quoi est due cette alternance de strates différentes ? Que cela témoigne-t-il de l'évolution du milieu de sédiimentation à travers le temps.


Réperez ce bloc de roche au pied de la cascade, pas très loin du bassin (rien à franchir).
 

Question 5 - Est-il dans sa position géologique initiale, pourquoi ?

Question 6 - De quelle roche est-il composé, et pourquoi celle-ci et pas l'autre ?

Question 7 - De combien de strates est-il composé ? En prenant la vitesse de sédimentation donnée dans le descriptif, évaluez l'âge de formation d'une strate.
[optionnel: quel est l'âge rapporté à nos yeux de la formation des strates dégagées par la cascade de 65m]






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


♦ The geology of the site

On this map, the black circle indicates the location of the Hérisson Falls.

The various glacial valleys (Hérisson Reculée, Lac de Chalain, and Combe d'Ain) are identifiable, often occupied by lakes (in white) and glacial sediments (moraines appearing as blue or white dotted lines on a green background, marked Gm or G on the maps), and bordered by scree (in yellow, marked E). It can be seen that the falls mainly cut into the Upper Jurassic tabular layers of the Champagnole Plateau (in shades of blue, marked j8 and j9, i.e., Kimmeridgian and Thitonian). The Folded Jura (to the east), from which the Hérisson flows, is clearly distinguished from the Plateaux Jura (to the west).

The falls start near Ilay, at an altitude of nearly 800 m, and drop nearly 300 m in 3 km. Then, the watercourse follows the "quasi-reculée", which takes on an inverted S shape, generally oriented Southeast / Northwest, up to the Combe d'Ain. The bottom of this old glacial valley is occupied by two lakes (Lac du Val and Chambly). Another, shorter glacial tongue, dug the depression of Lake Chalain just to the North. The Combe d'Ain, which appears clearly in white on the map, oriented NNE-SSW, is itself a glacial valley, 25-30 km long and 4-6 km wide, crossed by the Ain which gives it its name, and with an average altitude of 500 m.


♦ Dinosaurs, sediments and oil



◊ The sea or not, according to geological times

The Jurassic is a period extending from 201 to 145 million years ago. It is divided into the Lower Jurassic, from 201 to 174 million years ago, the Middle Jurassic, from 174 to 163 million years ago, and the Upper Jurassic, from 163 to 145 million years ago. During the preceding period, the Triassic, the great Hercynian mountain range eroded, and the sea, coming from Germany, advanced as far as Lorraine, then covered the Paris Basin. It then retreated, leaving France completely above water.

The sea returned at the beginning of the Jurassic and covered everything except the remains of the Hercynian mountain range, namely the Armorican Massif, the Ardennes, and the Massif Central. Sediments were then deposited, particularly limestone, which formed exclusively in water. Those of the Jura gave their name to the Jurassic.

◊ Sedimentation during the Lower Jurassic

At that time, France was an emerged continental landmass, so the waters were shallow.
Corals build skeletons out of limestone. It is precisely their remains that will form part of the limestone layers. But there are many other limestones, of biological or non-biological origin. For example, there is micritic mud, made up of microscopic calcite crystals, less than 10 micrometers in size.

In the Paris Basin (along with the present-day Jura, it was part of the same geological "region"), gryphaea were very abundant during the Sinemurian. These are bivalve mollusks similar to oysters, whose shell debris accumulates in great depths. Cardinia (other bivalves), gastropods, and brachiopods (resembling bivalves but not having the same body plan) live on the seabed; Ammonites and belemnites swim in its waters. Oolitic limestones (from the Greek "ôon" meaning egg) are made up of millimeter-sized spherules bound by a cement. Bajocian limestone (170 to 168 Ma) is of this type.

Clays are another type of sediment, called detrital because they originate from the erosion of land masses. Mixed with calcareous mud, they form marls. It is considered that there must be less than 50% limestone, otherwise the rock is called marly limestone. Clays and marls are deposited in calm environments.

The Liassic presents two "Klüpfelian" sequences: the Plienbaschian (191 to 183 Ma) and the Toarcian. From bottom to top, it comprises marls, alternating marl-limestone, and then micritic limestone. This shows that the sedimentation environment, initially calm, became more agitated and shallower. Throughout the Lower Jurassic, the sedimentation rate is estimated at 2.5 millimeters per century.

◊ Sedimentation during the Middle and Upper Jurassic

During the Middle Jurassic, a vast lagoon stretched from Normandy to Burgundy. The limestone deposited there served as a hydrocarbon trap (which is why we have "a little" oil in France). The region then resembled the Bahamas. During the Late Jurassic, coral reefs moved southward as far as the Jura, which has been interpreted as a cooling event. The sea retreated from the Paris Basin at the end of the Jurassic.

The opening of the North Atlantic was announced at the end of the Triassic, but southwestern France was still calm. The Aquitaine Basin was invaded by the sea, and coral reefs developed there. During the Kimmeridgian, thick layers of marl trapped organic matter, leading to the formation of oil and natural gas.

source: https://actugeologique.fr/2019/05/la-france-au-jurassique/

♦ Water, runoff and gravity

Many forms combine the effects of runoff, often still active, and gravity. In geology, the following terms are referred to as:

  • A chasm (also known as abyss) refers to an underground cavity. What distinguishes a chasm from a cave is the fact that the entrance to a chasm develops essentially vertically. This particularity means that the term is also used in everyday life to designate a frightening place or a place that precipitates the disappearance of anything that might fall there. The sinkhole is generally of karstic origin. In the example of the Gouffre de Padirac, one of the best known in France, it is the result of erosion from inside the Earth. Thus, it was the circulation of water in the limestone rock massif that caused the collapse of an old underground room and left behind this gaping hole.
  • A cave is a natural underground cavity with at least one accessible horizontal part; what can distinguish it from a aven, a gouffre... A cave can form in mineral structures soluble by water.
  • A waterfall is a phenomenon formed in this way
    1) erosion of the underlying soft rock
    2) plumb collapse
    3) basin development
    4) retreat of the front of the fall of the river or torrent upstream
    5) formation of a steep gorge-like valley.


◊ The principle of differential erosion

Differential erosion refers to the erosion phenomenon experienced by rocks located in the same location but whose degree of erodibility varies, such that erosion in a given location varies in intensity depending on the rock type.

Differential erosion is thus the irregular component of erosion resulting from differences in the strength of materials.
It causes resistant zones to be highlighted at the expense of softer zones, adding volume to the most resistant formations.

♦ Application to the "fan cascade" (cascade de l'éventail)

This is the most downstream and most spectacular waterfall on the Hérisson River, at the very bottom of the gorge. It is 65 meters high, with a flow rate that varies greatly depending on the season (here, the flow rate is average). A few fallen boulders are visible in the Hérisson's major bed, at the foot of the waterfall.

The horizontal strata of the Champagnole plateau are clearly visible: the hardest limestone beds appear in front, while the softer, more marly layers, affected by chemical and especially mechanical erosion, are further back. The waterfall is partly colonized by mosses..







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 this waterfall "cascade de l'éventail" in background, and attach it to your log or answers

Question 1 -  Start by describing the waterfall. Is it a single drop, or several (how many)? And what do you see at its foot?

Question 2Why such a high waterfall here, when the Hedgehog was frolicking peacefully upstream, what happened geologically?

Question 3 - Is the erosion the same between the "steps" of the waterfall, why?

Question 4According to the geology of the area, what is the reason for this alternation of different strata? What does this indicate about the evolution of the sedimentation environment over time?


Locate this block of rock at the foot of the waterfall, not far from the pool (nothing to cross).
 

Question 5 - Is it in its original geological position, why?

Question 6 - What rock is it made of, and why this one and not the other?

Question 7 - How many layers does it consist of? Using the sedimentation rate given in the description, estimate the age of formation of a layer.
[optional: what is the reported age in our eyes of the formation of the strata released by the 65m waterfall]









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