Une excentrique, ou hélictite correspond à une formation non verticale formée par la calcite. Vient du latin excentricus, « sans centre », et du grec helik, « spirale ».
L’eau de pluie atterrit sur le sol forestier, qui est remplit de matière organique, et donc de CO2. Elle se charge en CO2 et devient acide, en formant de l’acide carbonique H2CO3, qui s’anionise en 2HCO3-. L’eau acide dissout le calcaire, elle percole, en prenant des éléments de calcium Ca2+ issus de la roche. Il y a formation de CaCO3 (dissout). En arrivant dans une cavité, les gradients de pression, d’humidité, de température et de pCO2 font que le CO2 s’échappe (eau plus chargée en CO2 que ce qu’il y a dans la grotte). La goutte d’eau devient sursaturée en CaCO3, et celui-ci précipite, formant la calcite. On parle de spéléothème, pour toute formation de calcite se retrouvant dans une cavité karstique naturelle.
Dans le cas des excentriques, plusieurs hypothèses sur les forces prévalantes sont mises en jeu :
– la pesanteur : g 9,81m/s2, force principale s’exerçant pour les stalactites/ stalagmites, surtout en cas d’écoulement rapide
– la capillarité : fait qu’un liquide tende à circuler à travers un matériau poreux par exemple, de proche en proche, ce qui est le cas de la calcite.
– la tension superficielle : un peu comme la poussée d’Archimède, entre 2 surfaces.Agit un peu comme une force de cohésion entre les liquides présents à la surface de 2 corps solides côtes à côtes.
– les forces de cristallisation : passage d’un état désordonné (liquide, gazeux) à ordonné (solide, cristallisé) des molécules.
– Autres forces : ∆P, ∆CO2, ∆T, hauteur de chute de la goutte d’eau, débit, alimentation en eau, impuretés, chimie de l’eau, courants d’air (anisotropie de l’humidité), reliefs du support (voûte, parois, sol), ruissellement, présence de microorganismes/bactéries...
Dans le cas où plusieurs de ces forces entreraient en jeu en même temps, ou si elles sont équivalentes, alors une précipitation de la calcite en "chaos", c’est à dire désordonnée et aléatoire, pourrait se faire. Il y aurait donc une croissance dans toutes les directions, donnant des formes spiralées, courbées, voire ramifiées.
Sur la photo ici présente, le canalicule se termine par une clochette : peut-être que l’eau s’est accumulée très lentement, formant une goutte restée quelques temps. Le CaCO3 précipitant, l’extrémité grossit. Ou bien une impureté a pu bloquer le canalicule.
D’après :
– Gilli.E (2011) - Karstologie, p.84, Dunod
– Andrieux (1965) - Morphogenèse des hélictites monocristallines : https://www.persee.fr/doc/bulmi_0037-9328_1965_num_88_2_5832
– Andrieux (1962) - Étude cristallographique des édifices stalactitiques : https://www.persee.fr/doc/bulmi_0037-9328_1962_num_85_1_5540
Localisation : Le Grand Roc
Photo publiée avec autorisation de l’organisme gérant de la grotte.
