La Grotte du Mas d’Azil est avant tout un site naturel, à géologie exceptionnelle et topographie particulière, c’est aussi un lieu pittoresque et un site majeur de la préhistoire pyrénéenne.
La grotte du Mas d’Azil se développe au travers d’un chaînon calcaire qui traverse l’Ariège d’Est en Ouest sur 80 kilomètres environ, le Plantaurel.
L’entrée principale est un immense porche qui s’ouvre au sud de près de 70 mètres de hauteur et 50 mètres de large et qui laisse pénétrer la rivière « Arize ».
A droite de ce grand porche, un autre plus petit et totalement artificiel (1876) permet à la route départementale de rejoindre le village du Mas d’Azil, un kilomètre plus bas.
La découverte géologique de la grotte débute en pénétrant, en amont, par son immense porche et en parcourant ensuite, son tunnel naturel qui s’abaisse régulièrement vers l’aval.
La section de la galerie a atteint au quaternaire récent un profil d’équilibre, en anse de panier, assurant une grande stabilité à l’ensemble.
L’Arize, rivière à régime torrentiel, utilise aujourd’hui comme lit des tronçons de conduits qui témoignent d’anciennes circulations karstiques. _La particularité du site est d’être traversé par la rivière et par la route qui se côtoient et serpentent dans le tunnel pendant 420 mètres.
La géographie de la grotte est complexe et le parcours sinueux de la rivière et de la route détermine deux secteurs bien distincts, autant géologique qu’archéologique :
La Rive Gauche : simple terrasse.
La Rive Droite : contexte souterrain complexe.
La Rive Gauche est constituée d’une vaste terrasse d’environ 100 mètres de long et large de 40 mètres, qui s’étend le long de la berge de la rivière et qui la surplombe d’une douzaine de mètres.
Elle se situe sous la grande voûte sud et constitue un vaste espace protégé et largement éclairé par la lumière du jour.
Cette grande terrasse est formée d’un amas de blocs tombés de la voûte, qui limite une surface plane, composée d’alluvions superposés et de couches sédimentaires.
Enorme abri sous roche, lieu de prédilection pour les habitats préhistorique.
A peu près à mi-parcours du tunnel s’ouvre la Rive Droite, un ensemble karstique, plus complexe, de galeries et de cavités où il a été distingué, de façon schématique, trois étages situés sur une différence de niveau d’environ 50 mètres au dessus de la rivière.
Les cavités n’offrent pas la vision d’un décor lumineux de stalactites et stalagmites, mais des parois sobres à apparence tout à fait particulière, avec une morphologie qui leur donne un aspect noduleux, façonnement dû au lent travail de l’eau.
Des diverticules secondaires ainsi que des cheminées verticales, souvent inaccessibles, complètent ce vaste labyrinthe, certainement pas connu dans sa totalité.
Les cavités et galeries présentent des remplissages, souvent importants, de cailloutis et d’argiles.
La sortie aval, en direction du Mas d’Azil, est de dimensions plus réduites et elle laisse sortir ensemble la route et la rivière.
L’Arize y sort en cascade et va traverser un kilomètre plus bas le village.
En rive gauche, au pied de la chute, une puissante résurgence restitue les eaux d’infiltration et des marmites de géant apparaissent dans l’environnement de la cascade.
Le porche n’a pas l’ampleur de la voûte sud, mais en revanche, la falaise qui le surplombe est plus grandiose et elle est traversée, à l’horizontale, par une corniche appelée « Le Solitaire » qui rejoint le dessus de la grotte.