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Karst phenomena with gas emanations in Early Oligocene conglomerates: risks within a highway context (Jura, Switzerland)

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Abstract

During the construction of the A16 motorway, four cavities were discovered in the Early Oligocene carbonate conglomerates of the Jura mountains, northwest Switzerland. One cavity was particularly interesting because of its size and gas emanations. Previous geological works carried out in this key area are summarized, notably the effects of tectonic evolution on the formation of karstic networks. The methods used for the exploration and study of the principal cavity are described. The tectonic and lithological influence on the spelaeogenesis of the network; the natural and/or anthropic origin of the gas emanations and the implications of the cavities for the highway construction are discussed.

Résumé

L’article présente la découverte de quatre cavités karstiques dans les conglomérats de l’Oligocène inférieur du Jura Suisse, le long du chantier de l’autoroute A16. Une des cavités était d’un intérêt particulier en raison de sa taille et d’émanations de gaz. Les travaux géologiques précédents menés dans cette zone-clé sont résumés, notamment l’évolution tectonique conditionnant la formation des réseaux karstiques. Les méthodes employées pour l’exploration et l’étude de la cavité principale sont décrites. Le contrôle tectonique et lithologique sur la spéléogenèse du réseau, l’origine naturelle ou anthropique des émanations de gaz et l’implication des cavités lors de la construction de l’autoroute sont discutés dans cette étude.

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Acknowledgments

The authors thank the Federal Roads Office of Switzerland (FEDRO), the Service of Roads and Bridges (PCH) of the Canton Jura and the contractor, J Courbat SA, for making this study possible. We especially thank Luc Braillard for providing unpublished tectonic information. We are also grateful to Johann Fleury and Edouard Roth from the local spelaeology group (Groupe spéléo Porrentruy) for the first exploration and recording of Cavity 4; Dominique Abriel (Metrix SA) for information about gases and efficient protection against them; Claude Ramseier, Official Chemist of Canton Jura, for analysing the gases; Laurent Tacher (EPFL/GEOLEP) for authorizing the use of his 3D model of the L’Oiselier area and Prof. Michel Monbaron, University of Fribourg, for discussions concerning the study and protection of the cavity.

Author information

Authors and Affiliations

  1. Section d’archéologie et paléontologie, 2900, Porrentruy, Switzerland

    Frédéric Lapaire & Damien Becker

  2. MFR Géologie-Géotechnique SA, 2800, Delémont, Switzerland

    Romain Christe

  3. Swiss Institute for Speleology and Karstology, 2301, La Chaux-de-Fonds, Switzerland

    Marc Luetscher

Authors
  1. Frédéric Lapaire
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  2. Damien Becker
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  3. Romain Christe
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  4. Marc Luetscher
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Lapaire, F., Becker, D., Christe, R. et al. Karst phenomena with gas emanations in Early Oligocene conglomerates: risks within a highway context (Jura, Switzerland). Bull Eng Geol Environ 66, 237–250 (2007). https://doi.org/10.1007/s10064-006-0068-8

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