Geomorphological and structural patterns of the scarp‑related steep dry valleys in limestone ridges: A case study from South Carpathians, Romania

Scarp retreat is a common natural process which drives the evolution of landscape in monoclinal or horizontally bedded structures. The NW‑facing, retreating limestone slope of the Vânturarița‑Buila Massif, a mountain ridge in the South Carpathians, is incised by steep dry valleys (SDVs), parallel to each other and perpendicular to the ridge crest. We performed morphometric and structural analyses on these features in order to estimate the geomorphic control on the scarp retrogressive evolution and their relations to tectonics. Longitudinal profiles display most of their relevant morphometry. Average slope commonly ranges between 35° and 50°, often exceeding 60° on certain segments. Lengths reflect the variability of exposed caprock thickness, and changes in slope show the structural control of bedding on scarp morphology. Spatial distribution and development of the steep dry valleys, as well as the scarp retreat process, is controlled by tectonic lineaments. We performed a comparative orientation analysis on fractures of extensional origin, dextral strike‑slip faults, major faults, and steep dry valleys. Results show preferred orientations on the NW‑SE and NE‑SW. Variability in size and morphology of the amphitheater‑shaped scarp sectors depends on the exposed caprock thickness. Speleothems formed in crevice‑type caves and unearthed by scarp retreat were found along some of the steep dry valleys. This study shows that combined geomorphological and structural analysis of steep dry valleys from alpine limestone ridges can provide valuable information on the evolution and morphology of the retreating scarp they develop on.Le recul d'un escarpement est un processus naturel normal qui contrôle l'évolution du paysage des structures monoclinales ou tabulaires. Le versant calcaire, de regard N‑O, du Massif Vânturarița‑Buila, une chaîne de montagnes située dans les Carpates Méridionales, est fortement incisé par des vallées profondes et sèches, parallèles entre elles et perpendiculaires à la direction de la crête de la montagne. Nous avons effectué une analyse morphométrique et structurale de ces éléments afin d'estimer le contrôle géomorphologique sur l'évolution régressive de l'escarpement et ses relations avec la tectonique. L'analyse des profils longitudinaux permet de définir la plupart des paramètres morphométriques pertinents. La pente moyenne varie habituellement entre 35° et 50°, mais dépasse souvent 60°. Les longueurs reflètent la variabilité de l'épaisseur de la roche calcaire exposée et les changements des valeurs de pente expriment le contrôle structural de la stratification qui explique le caractère abrupt de la morphologie. La distribution spatiale et le développement des vallées sèches encaissées (type 'cheminée') et le processus de retrait de l'escarpement sont contrôlés par des linéaments tectoniques. Nous avons effectué une analyse comparative de l’orientation des fractures extensionnelles, des failles décrochantes dextres, des failles majeures et des vallées sèches escarpées. Les résultats montrent une orientation préférentielle le long de l’axe NO‑SE et NE‑SO. La variabilité de taille et de morphologie des secteurs escarpés en forme d'amphithéâtre dépend de l'épaisseur de la roche calcaire de couverture. Le long de quelques-unes des vallées sèches (type 'cheminée') ont été trouvés des spéléothèmes formés dans des grottes de type "fissure", exposées lors du recul de l'escarpement. Cette étude montre que l'analyse combinée, géomorphologique et structurale, des vallées sèches encaissées de montagnes calcaires peut fournir des informations utiles sur l’évolution et la morphologie de l’abrupt régressif sur lequel elles se développent