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Au nord, en contrebas du Pic Saint Loup, la Combe de Fambetou est creusée dans des marnes et des marno-calcaires associées à des barres calcaires, dont la plus haute, en s'épaississant peu à peu, donne, plus à l'est, la falaise de l'Hortus. Ces couches aux fossiles peu nombreux (ammonites et brachiopodes) contiennent par contre de nombreux microfossiles (foraminifères) qui permettent de les rapporter au Crétacé inférieur. Ainsi, contrairement à ce qui est dit bien souvent, le Pic Saint Loup et l'Hortus n'étaient pas reliés par une grande voûte de roches, ensuite éffondrée ou érodée, puisqu'ils ne sont pas formés de roches du même âge : fin du Jurassique supérieur d'un côté (vers 135 millions d'années) et Crétacé inférieur (Valangien, vers 125 millions d'années) de l'autre. D'autres roches bien plus jeunes (entre 45 et 40 millions d'années) sont présentes dans le même secteur : marnes roses à ocre, calcaires lacustres à planorbes et limnées, conglomérats et argiles gréseuses. Toutes sont d'origine continentale et elles s'étendent largement vers l'ouest pour former le bassin de Saint Martin de Londrès. La sédimentation lacustre qui caractérise l'Est de l'Hérault est ici interrompue par des dépôts alluviaux laissés par des torrents qui descendaient des premiers reliefs du pli du Pic Saint Loup en train de se réaliser.
La position de ce pli en forme de large voûte (anticlinal) dissymétrique n'est pas quelconque : il "s'arc-boute" contre une faille, orientée d'est en ouet, qui séparait les calcaires jurassiques au Sud, des marnes et des "marno-calcaires" du Crétacé inférieur au Nord. En avant du pli majeur du Pic Saint Loup, la faille est ployée vers le Nord, entraînant le plissement en plis plus modestes des couches du Crétacé inférieur.

L'érosion, commencée dès le début de la formation du pli du Pic Saint Loup, va s'attaquer, pendant près de 40 millions d'années à cette vaste structure. La voûte du pli a maintenant disparu et elle a été remplacée par le grande dépression de le Combe de Mortiès, dominée par des couches verticales du Pic Saint Loup, qui correspondent au flanc nord du pli. De même, la Combe de Fambetou a été creusée au détriment d'une voûte anticlinale de moindre envergure.
Dans le détail, le travail de l'érosion est tout aussi évident et se poursuit de nos jours : dissolution du calcaire sculpté d'arêtes et de rigoles, ravinement provoqué par le déboisement dans les combes, éboulis vifs au pied de la face nord du Pic Saint Loup et en contrebas de l'Hortus.
Ces éboulis sont alimentés par la gélifraction des calcaires, l'eau qui s'infiltre dans les fissures augmentant de volume lors des périodes de gel. Ce processus d'érosion était bien plus actif lors des périodes froides de l'ère quaternaire. Sous les falaises de l'Hortus et du Pic Saint Loup, les versants doivent leur pente régulière à des tabliers d'éboulis quaternaires, maintenant couverts d'une végétation vigoureuse, au milieu de laquelle les éboulis actuels font quelques taches claires. Le froid est également responsable du creusement des baumes ou abris sous roche des deux entrées de la grotte de l'Hortus. A la base de la falaise de calcaires massifs, les calcaires en petits bancs beaucoup plus fracturés ont été facilement érodés par la gélifraction.

Pendant plusieurs millénaires (entre 55 000 et 35 000 ans) de la dernière période froide du quaternaire, cette grotte a été occupée de façon épisodique par des chasseurs néanderthaliens. Par la suite, elle fut plusieurs fois utilisée comme abri ou comme lieu de culte, en particulier à l'âge du Bronze et enfin au début de l'ère chrétienne, aux IVème etVème siècles.
Les fouilles minutieuses qui ont permis de recueillir de nombreuses indications sur les périodes préhistorique et historique de cette grotte ont fourni également des éléments sur l'évolution de la flore et du climat du quaternaire récent, grâce aux pollens et aux charbons de bois d'anciens foyers. A certaines périodes froides et humides, la végétation comprenait autour de l'Hortus et du Pic Saint Loup des arbres bien différents de ceux de la garrigue : Bouleau, Charme, Pin sylvestre !... Quant à la flore actuelle, de climat bien plus chaud, il est à noter combien sa diversité (près de 1000 espèces différentes dans le massif) est en rapport avec le relief et avec la variété des couches géologiques de ce secteur.

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