Geological Setting of the Païolive Karst (Ardèche, South of France): Consequences on its Genesis and Vertical Development

International audienceA combined geological–geomorphological analysis of the Païolive area, Ardèche, southern France, allows to discuss the extension, origin and chronology of the karst that affects late Jurassic limestone. Results point to paleo-surface abandonment, river incision and karst formation resulting from a late Miocene and pre-Messinian uplift of the area. The epigene karst does not extend below the present-day base level

Impact des couloirs d’altérations sur l’organisation des réservoirs karstiques et l’évolution des chemins de circulation d’eau souterraine: Un exemple de la bordure sud du causse du Larzac, sud de la France.

International audienceAll the features of karstic reservoirs result from the chemical and/or mechanical erosion of an initial rock volume, which modifies the initial petrophysical properties ( i.e. , porosity and permeability). The spatial distribution and organisation of the karst system in a carbonate massif are often overlooked in studies on karst hydrological functioning. However, these parameters are key to understand and accurately model dynamic flow. This contribution aims at characterising the nature and impact of alteration corridors on the organisation and evolution of the karstic reservoir and its present-day functioning. We focus on characterising the specific impact of the late onset of pocket valley regressive erosion on the organisation of the present-day drainage system. We used a 3D approach to correlate field observations on the surface and in caves, with remote sensing. The expression of alteration corridors is analysed in a 40 km 2 area on the southern border of the Larzac Causse. This Jurassic carbonate massif is affected over its entire thickness by a network of vertically elongated alteration corridors containing dissolution-collapse breccia, mainly oriented in a N-S direction. Ghost-rock karstification played a significant part in the karstic reservoir structure and evolution. Alteration corridors result from the in-situ dissolution of the bedrock along an initial jointing pattern. The dissolution-collapse breccia corridors correspond to ghost-rock corridors selectively emptied of their alterite, under the effect of a hydraulic gradient. The vertically elongated structure of alteration corridors that cross-cut the Jurassic sequence enables fluid circulation from an upper to a lower aquifer, which were initially separated by a Toarcian marly seal unit. The subsequent initiation of pocket valleys led to the rapid evacuation of the residual alterite contained in ghost-rock corridors, under the influence of gravity. These alteration corridors determine the position of present-day pocket valley springs and enhance the regressive erosion dynamics, that progressively capture a north-east flowing watershed (Vis River). Finally, residual alterites are evacuated below the overflow spring altitude during high-flow events by flooding/dewatering of galleries. Such mechanisms of alterite evacuation provide insight into i) the part of the karstic reservoir that is connected to the spring, and ii) the dynamics of the associated flows. This study suggests that corridor networks constitute a substantial volume of porous and permeable materials that plays a major role in the present-day groundwater flow path. Such features should be considered valuable drilling targets for water exploration when located below the piezometric level.Le réservoir karstique est constitué de l’ensemble des discontinuités résultant de l’altération chimique et/ou mécanique d’un volume de roche initial qui conduisent à la modification de ses propriétés pétrophysiques initiales (porosité, perméabilité). Les études sur le fonctionnement hydrologique des systèmes karstiques ne prennent pas souvent en compte la géométrie et la distribution spatiale de ce dernier. Or, ces paramètres sont clés pour la compréhension et la modélisation cohérente des dynamiques de drainage en profondeur. Cette étude vise à caractériser le développement, la nature et l’impact des couloirs d’altérations sur la structuration du réservoir karstique et son fonctionnement actuel. Cette étude caractérise l’impact spécifique de la mise en place tardive des reculées karstiques sur l’organisation du système de drainage actuel. Nous utilisons une approche 3D permettant de corréler les observations de terrain, en surface et dans les réseaux spéléologiques, avec les données de télédétection. L’expression des couloirs d’altération est analysée dans une zone de 40 km 2 sur la bordure sud du causse du Larzac. Le massif carbonaté Jurassique est affecté sur toute son épaisseur par un maillage de couloirs d’altération verticaux contenant des brèches de dissolution-effondrement, principalement orientés N-S. Le processus de karstification par fantômisation est identifié comme jouant un rôle majeur dans la géométrie et l’évolution du réservoir karstique. Les couloirs d’altérations résultent de la dissolution in-situ de l’encaissant le long d’un maillage de fractures préexistantes. Les couloirs de dissolution-effondrement correspondent à des couloirs de fantômes débourrés de manière sélective sous l’effet d’un gradient hydraulique. Leur géométrie verticale permet la circulation de fluide entre les aquifères supérieur et inférieur, initialement séparés par l’imperméable marneux du Toarcien. L’initiation et le développement des reculées karstiques en bordure de plateau provoque l’évacuation rapide des altérites résiduelles contenues dans les couloirs d’altération, sous l’effet d’un écoulement gravitaire. Les couloirs d’altération contrôlent la position des sources karstiques actuelles, et favorisent la dynamique d’érosion régressive des reculées qui capturent progressivement le bassin d’alimentation voisin drainé vers le NE (canyon de la Vis). Enfin, les altérites résiduelles sont évacuées sous le niveau de la source de trop plein par un mécanisme de mise en charge dans la zone épinoyée. Ces différents mécanismes d’évacuation renseignent sur la partie du réservoir sollicitée par une source ainsi que sur la dynamique de circulation associée. Cette étude montre que les réseaux de couloirs constituent un volume considérable de matériel poreux et perméable qui jouent un rôle important dans les circulations d’eau souterraines actuelles. Ces structures devraient être considérées comme des cibles intéressantes pour l’exploration d’eau souterraine

The transition from Pyrenean shortening to Gulf of Lion rifting in Languedoc (South France) - A tectonic sedimentation analysis

International audienceThe Pyrenean orogen extended eastward, across the present-day Gulf of Lion margin. The late or post-orogenic dismantling of this orogen segment, contemporaneous with ongoing shortening in the Spanish Pyrénées, is still debated. Understanding the transition between the two geodynamic events requires to document the precise timing of the succession of the tectonic processes involved. We investigate the superposition of rifting structures over Pyrenean thrusts and folds in the onshore Languedoc. Compilation and reassessment of the regional chronostratigraphy, in the light of recent biostratigraphic dating and new mapping of Paleogene basins, lead to date the transition to the Priabonian. Tectonic-sedimentation relationship in the Eocene to Oligocene depocentres are analysed in surface exposures as well as in seismic reflection surveys. Bed-to bed mapping allowed us to: i) characterise an intermediate sequence of Priabonian age, bounded at the base and the top by unconformities; ii) evidence syn-depositional deformation within the Priabonian; iii) define the axes of Priabonian deformation. Interpretation of seismic reflection profiles, across the onshore basins covered by syn- and post-rift sequences, reveals the existence of an intermediate sequence displaying similar features, and that is correlated to the Priabonian. Syn-depositional deformation of some Priabonian basins correspond to extensional structure, whereas neighbouring, contemporaneous basins, reveal compressional deformation. The distribution of such apparently conflicting observations across the studied area provides evidence for left-lateral strike-slip deformation between two major regional faults (Cévennes and Nîmes faults). Left-lateral strike-slip along NE-trending faults accommodates E-W extension of the West European Rift (ECRIS) and part of the ongoing N-S shortening in the Central and Western Pyrénées. Priabonian clastic sedimentation and deformation in Languedoc witness the initial stages of the dismantling of the Languedoc-Provence Pyrénées, prior to Oligocene-Aquitanian back-arc rifting.L’orogène pyrénéen s’étendait vers l’est à l’emplacement actuel du Golfe du Lion. Contemporain de la poursuite de la compression dans les Pyrénées franco-espagnoles, le démantèlement tardi- ou post-orogénique de ce segment de l’orogène est encore mal compris. La compréhension de la transition entre l’orogénèse Pyrénéo-Provençale et le rifting du Golfe du Lion nécessite de préciser le calendrier des évènements ainsi que la succession des différents processus tectoniques mis en jeu. Nous analysons la superposition des structures du rifting sur les structures compressives Pyrénéennes exposées à terre, dans le Languedoc. Tout d’abord, nous compilons et révisons la chronostratigraphie régionale, à la lumière de datations postérieures à la publication des cartes au 1/50 000 du BRGM, et de la cartographie de plusieurs bassins paléogènes. Nous datons cette transition du Priabonien. Nous analysons les relations tectonique-sédimentation des dépocentres Eocène à Oligocène sur le terrain et en sismique réflexion. La cartographie banc-par-banc permet de : i) caractériser une séquence intermédiaire d’âge Priabonien encadrée par deux discordances, ii) mettre en évidence une déformation syn-dépôt dans le remplissage Priabonien, iii) définir les axes de la déformation priabonienne. L’interprétation de profils de sismique réflexion à travers les bassins paléogènes à terre, recouverts par les séries syn- et post-rift, révèle l’existence d’une séquence intermédiaire présentant des caractéristiques similaires et que nous corrélons avec le Priabonien. La déformation syn-dépôt de certains bassins est extensive, alors que dans des bassins voisins contemporains, elle est compressive. La distribution régionale de ces observations apparemment contradictoires est interprétée comme liée à un couloir de déformation en décrochement senestre entre les failles majeures des Cévennes et de Nîmes, d’orientation NE-SW. Ce décrochement accommode l’extension EW des rifts ouest-européens et contribue au raccourcissement N-S des Pyrénées franco-espagnoles, toujours actif au Priabonien. La sédimentation syn-tectonique clastique du Priabonien du Languedoc enregistre les premiers stades du démantèlement de la chaîne pyrénéo-provençale, plusieurs millions d’années avant l’initiation de l’extension d’arrière-arc

The database of the PREDICTS (Projecting Responses of Ecological Diversity In Changing Terrestrial Systems) project.

The PREDICTS project-Projecting Responses of Ecological Diversity In Changing Terrestrial Systems (www.predicts.org.uk)-has collated from published studies a large, reasonably representative database of comparable samples of biodiversity from multiple sites that differ in the nature or intensity of human impacts relating to land use. We have used this evidence base to develop global and regional statistical models of how local biodiversity responds to these measures. We describe and make freely available this 2016 release of the database, containing more than 3.2 million records sampled at over 26,000 locations and representing over 47,000 species. We outline how the database can help in answering a range of questions in ecology and conservation biology. To our knowledge, this is the largest and most geographically and taxonomically representative database of spatial comparisons of biodiversity that has been collated to date; it will be useful to researchers and international efforts wishing to model and understand the global status of biodiversity

The database of the PREDICTS (Projecting Responses of Ecological Diversity In Changing Terrestrial Systems) project

The PREDICTS project—Projecting Responses of Ecological Diversity In Changing Terrestrial Systems (www.predicts.org.uk)—has collated from published studies a large, reasonably representative database of comparable samples of biodiversity from multiple sites that differ in the nature or intensity of human impacts relating to land use. We have used this evidence base to develop global and regional statistical models of how local biodiversity responds to these measures. We describe and make freely available this 2016 release of the database, containing more than 3.2 million records sampled at over 26,000 locations and representing over 47,000 species. We outline how the database can help in answering a range of questions in ecology and conservation biology. To our knowledge, this is the largest and most geographically and taxonomically representative database of spatial comparisons of biodiversity that has been collated to date; it will be useful to researchers and international efforts wishing to model and understand the global status of biodiversity