Abstract

The dolostones of the Oligocene–Miocene Bluff Formation on the Cayman Islands are characterized by well-developed surficial, interface, and subsurface karst features that are open or filled with speleothems and sediment.Some of the open caves show evidence of a minimum of two stages of development related to dissolution in the phreatic zone and the vadose zone. The development of speleothemic formations (e.g., stalactites, stalagmites, columns) is limited in some caves but extensive in others. Some of the caves have limited amounts of sediment on their floors. In these caves, the speleothems and sediments are still formed of CaCO3 and thus contrast sharply with the dolostone of the Bluff Formation in which they occur. Some of the joints, sinkholes, and caves are filled with breccia, caymanite, terra rossa, terra rossa breccia, pisolitic limestone, and speleothems. Although filled, such karst features are analogous to the open karst features that occur elsewhere on the islands. The filling of joints, sinkholes, or caves is not directly related to the age of the karst development, since caves of the same age may be open or filled. This suggests that local conditions, such as the availability of sediment or the nature of the waters flowing through the caves, played an important role in determining whether a karst feature is filled.Surficial karst features have a low preservation potential, whereas interface and subsurface karst features have a high preservation potential in some circumstances. In the case of sinkholes this assumes that later transgressions did not remove the upper part of the rock body that contained the filled sinkholes. For caves this assumes that they were filled with speleothems and sediment prior to their reaching such a size that collapse of the overlying strata occurred because of the lack of support. If collapse occurs, the presence of caves can only be inferred from the resultant collapse breccias. A potentially valuable criterion for the recognition of paleokarst may lie in the fact that the rocks filling open karst features (e.g., joints, sinkholes, caves) may contrast sharply with the host strata in terms of both lithology and age.

Les dolomies sur les îles Cayman appartenant à la Formation de Bluff, d'âge oligocène–miocène, sont caractérisées par des formes karstiques bien développées à la surface, à l'interface et en subsurface, lesquelles sont vides ou remplies de spéléothèmes et sédiments.Dans certaines des ces cavernes vides, il est possible de reconnaître deux stades de développement dus à une dissolution : d'une part dans la zone phréatique et d'autre part dans la zone vadose. Les spéléothèmes (p. ex. stalactites, stalagmites, colonnades) sont peu développés dans certaines cavernes tandis que dans d'autres cavernes ils le sont grandement. Certaines des cavernes n'exhibent que peu de sédiments accumulés sur leur plancher. Les spéléothèmes et les sédiments dans ces cavernes sont encore aujourd'hui formés de CaCO3 et contrastent nettement avec la dolomie de la Formation de Bluff dans laquelle ils sont incorporés. Certaines fissures, dolines et cavernes sont remplies de brèches, de caymanite, de terra rossa, de brèche de terra rossa, de calcaire pisolitique et de spéléothèmes. Bien que remplies, les particularités karstiques restent analogues à celles des accidents karstiques ouverts présents ailleurs sur les îles, le remplissage des fissures, des dolines et des cavernes n'est pas relié directement avec l'âge du développement karstique, puisque les cavernes du même âge soient vides ou remplies. Ce qui suggère que des conditions locales, telles la quantité de sédiments disponible ou la nature des eaux traversant les cavernes, ont joué un rôle important pour déterminer s'il y avait remplissage ou non de l'accident karstique.Dans un modèle karstique, les formes de surface sont en général rapidement détruites tandis que les formes d'interface et de subsurface peuvent être longuement préservées dans certaines circonstances. Par exemple, pour les dolines il faut que les transgressions postérieures à leur formation n'aient pas érodé la partie sommitale des assises lithologiques au sein desquelles résident les dolines remplies. Dans le cas des cavernes, elles doivent avoir été remplies avec des spéléothèmes et des sédiments avant d'atteindre une dimension suffisamment grande pour permettre aux strates sus-jacentes de la voûte de s'effondrer par manque de support. Si un affaissement du toit se manifeste, l'existence d'une caverne ne peut être alors démontrée que par l'observation des brèches d'effondrement. Un critère potentiellement fiable de reconnaissance de paléokart réside dans le fait que les roches qui comblent les accidents karstiques ouverts (p. ex. fissures, dolines, cavernes) diffèrent nettement des strates encaissantes tant par leur composition lithologique que par leur âge. [Traduit par la revue]