Fantômisation : un nouveau paradigme entre la théorie des deux phases de Davis et la théorie de la biorhexistasie d'Erhart

Le concept traditionnel de la karstification fait intervenir le passage des composés chimiques constituant la phase solide (la roche mère) dans la phase liquide, tous ces éléments, après attaque chimique, étant pris en charge par le flux d'eau. Nous appelons
ce paradigme la karstification par enlèvement total. A partir d'un joint (plan de stratification, diaclase, joint tectonique, faille), le flux d'eau dissout les épontes et élargit le joint. Un flux d'eau de plus en plus important circule par ce joint en voie d'ouverture et accentue le phénomène par rétroaction positive. Avec le temps, le flux d'eau entre zone d'alimentation et zone de sortie s'organise et un système karstique se structure. On peut également considérer l'évolution des vides souterrains du point de vue de l'altérologie. Lors d'une
première phase, le solide initial (la roche mère) se sépare en une phase soluble exportée et une phase solide résiduelle : le « fantôme de roche ». La phase liquide emporte les solutés et le solide résiduel reste sur place sous forme d'altérite résiduelle. Cette situation se déroule lorsque l'énergie potentielle est faible, le flux d'eau étant incapable d'emporter l'altérite résiduelle. Seuls les éléments dissous quittent le
système. Cette situation correspond à la phase de biostasie dans le concept de la théorie de la biorhexistasie d'Erhart. Quand une énergie potentielle apparaît ensuite au cours de l'évolution géologique (surrection, régression eustatique, modification de l'aménagement du sol), l'altérite résiduelle peut être érodée et une grotte spéléologique se forme. Cet épisode correspond à une phase de rhexistasie. Dans ce concept, la spéléogenèse s.s. (formation d'une cavité pénétrable à l'homme) est la seconde phase qui suit la formation du fantôme de roche. Ce nouveau paradigme peut être comparé à la théorie en deux phase de Davis, mais ici la phase phréatique ne crée pas de vide macroscopique : le fantôme de roche est une nouvelle phase avec une grande porosité, localisée suivant les volumes présentant
à l'origine la plus grande perméabilité initiale. La géométrie du réseau de fantômes de roche dépend essentiellement des contraintes tectoniques durant la phase d'altération, ou de la distribution initiale des zones suffisamment perméables. L'érosion mécanique de l'altérite résiduelle crée des grottes spéléologiques qui suivent une autre organisation spatiale que celles dues à la karstification par enlèvement total.