Abstract
Karst caves are defined as solutional cavities >5–16 mm in diameter and discussion is limited to cases where such continuously extend to a surficial input or output or both. Three opposed sets of general genetic hypotheses ('the classical hypotheses') have been presented for such caves, arguing that the majority develop (1) in the vadose zone, (2) in the phreatic zone, or (3) proximate and parallel to a water table. It is contended here that vadose, phreatic, and water-table caves are all of common occurrence and may be linked in one genetic theory. A four state model is proposed in which ideal phreatic and water-table caverns are end members; in a given massif of soluble rock the state (cave type) that develops is a function of the frequency of fissures penetrable by groundwater. The water-table type is the high frequency end member. Fissure frequency increases with passage of time after onset of karstification and gradational features may also develop to modify phreatic types. Vadose caves may be of 'drawdown' type (following an initial phreatic path) or 'invasion' type (developing a new path through rock drained by earlier caves). Extensive cave systems may comprise vadose, phreatic, and (or) water-table components developed contemporaneously.
Les cavernes karstiques sont définies commes des cavités de dissolution de diamètre >5–16 mm et on limite la discussion aux cas où ces cavités s'étendent jusqu'en surface pour y être alimentées ou pour s'y déverser ou les deux. On a présenté trois différentes séries d'hypothèses génétiques pour de telles cavernes en supposant que la majorité se développent (1) dans la zone non saturée, (2) dans la zone saturée, et (3) à proximité et parallèlement à la surface libre. On propose ici que les cavernes des zones saturées, non saturées et de surface libre se rencontrent toutes communément et qu'on peut les rassembler en une théorie génétique. On propose un modèle à quatre états dans lequel les cavernes idéales de zone saturée et de surface libre se situent aux extrêmes; dans un massif donné de roches solubles, l'état (type de caverne) qui se développe est fonction de la fréquence de fissures que l'eau souterraine peut pénétrer. Le type 'surface libre' correspond au pôle à haute fréquence de fissures. La fréquence des fissures augmente avec le temps après l'initiation du processus de karstification et des caractéristiques gradationnelles peuvent aussi se développer pour modifier les types 'zone saturée'. Les cavernes de zone non saturée peuvent être du type 'rabattement' (à la suite d'un état initial saturé) ou du type 'invasion' (se développant dans les fissures drainées de cavernes antérieures). Les grands systèmes de cavernes peuvent comprendre des composantes non saturées, saturées ou de surface libre qui se sont développées à une même époque. [Traduit par le journal]