Karstogenèse de la grotte Ndundu 1 dans la région de Mbanza-Ngungu au Kongo Central

Abstract

Ndundu 1, situé près de Mbanza-Ngungu (Kongo Central), constitue un système perte–résurgence développé dans des dolomies massives. Cette étude vise à caractériser sa morphologie, son cadre lithostratigraphique et structural et à proposer un modèle évolutif de sa karstogenèse en tenant compte de la topographie de la vallée. La cavité présente des méandres phréatiques fossiles, des canyons, des galeries actives, des spéléothèmes et des dépôts bréchiques. Deux familles de fractures subverticales orientées NE–SW et NW–SE sont dominantes alors que la direction générale de la grotte est N-S. Les dolomies micritiques montrent une porosité matricielle primaire très faible, la perméabilité étant essentiellement contrôlée par la fracturation. Les données morphologiques suggèrent un développement initial en régime phréatique sous faible gradient hydraulique, suivi d’une incision vadose liée à l’abaissement progressif du niveau de base. Ndundu 1 correspond à un système karstique tropical polyphasé contrôlé par la fracturation, dont l’évolution résulte d’interactions entre tectonique cassante héritée, lithologie dolomitique et dynamique hydrologique. Cette étude met en évidence l’importance du contrôle structural, mais aussi de la topographie qui oriente l’écoulement et ainsi le développement de la grotte dans une direction N-S correspondant à la plus grande pente pour rejoindre la rivière en contrebas.

Ndundu 1, situated near Mbanza-Ngungu (Kongo Central), constitutes a sink–resurgence system developed within massive dolomites. This study aims to characterise its morphology, lithostratigraphic and structural framework, and to propose an evolutionary model of its karstogenesis, taking into account the topography of the valley. The cavity displays fossil phreatic meanders, canyon sections, active galleries, speleothems, and brecciated deposits. Two families of subvertical fractures oriented NE–SW and NW–SE are dominant, whilst the overall trend of the cave is north–south. The micritic dolomites exhibit very low primary matrix porosity, with permeability being essentially controlled by fracturing. Morphological data suggest an initial development under phreatic conditions and a low hydraulic gradient, followed by vadose incision associated with the progressive lowering of the base level. Ndundu 1 corresponds to a polyphase tropical karst system controlled by fracturing, whose evolution results from interactions amongst inherited brittle tectonics, dolomitic lithology, and hydrological dynamics. This study highlights the importance of structural control, but also of topography, which directs flow and thereby governs the northward development of the cave along the steepest gradient towards the river below.