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Note : 14
et 13,5 /20 Corrections en rouge.
La vallée de la Laize.
Introduction.
Nous allons
étudier la lithologie de la région de Laize-la-ville, situé au Sud de Caen. La plupart
des terrains sont mis à l'affleurement par l'érosion de la rivière : la Laize.
Nous allons dans
un premier temps décrire les différents faciès lithologiques observés dans
cette région. Puis nous allons effectuer le recensement des témoins de déformation
appliquées à ces couches. Et, enfin, nous ferons la relation entre tous ces
terrains et les orogenèses subit dans la région.
I.Les faciès lithologiques.
Dans cette
partie, nous allons présenter la synthèse des différents faciès lithologiques
observés dans la région de Laize-la-Ville. Nous les avons classés par ordre
chronologique en partant du plus ancien.
1. Le flysch
du Briovérien.
Un flysch est une
formation sédimentaire composée d'empilements de turbidites en concordance avec
les couches sous-jacentes et déposée dans une zone orogénique (synorogénique)
aujourd'hui tectonisée.
Nous pouvons
observer ce flysch à partir de Jacob Mesnil en revenant vers Laize la Ville. Ce
flysch est composé d'une alternance de schistes et de grès en bancs quasiment parallèles
allant de quelques centimètres à plusieurs dizaines de centimètres d'épaisseur.
L'épaisseur des bancs de grès est dominant pas rapport aux bancs de schistes en
général. Les bancs de grès sont compacts et massifs alors que les schistes sont
plus facilement friables, ductiles et se détachent en lamelles (voire même en
frite).
Les grès et
schistes de ce flysch sont de couleur sombre (de gris à marron) et la taille
des grains est inférieure à 63µm (on ne les voit pas à l'œil nu, ce sont donc
des lutites voire arénite pour les grès). On peut noter par endroit des
remplissages de chenaux qui provoquent un granoclassement interne aux bancs de
grès : les chenaux sont remplis de matériel plus fin. La polarité du dépôt nous
est donnée par les figures de courant (empruntes) que nous pouvons observer sur
les plans de stratification du parking visiteur de la carrière de la Roche
Blain.
2. Le
poudingue de Rocreux.
Un poudingue est
une formation déposée dans une zone orogénique en fin de tectonisation
(postérieur à l'orogenèse Cadomienne : postorogénique) en discordance avec
les couches sous-jacentes. (Pas forcément)
En remontant la
vallée de la Laize, on observe un poudingue. Il est composé de galets arondits
(pas de brèche) dont la taille augmente lorsqu'on se rapproche du Briovérien au
Nord (certains galets qui composent ce poudingue mesurent 50 cm de long :
rudites) : ce détail est essentiel puisqu'il nous donne la polarité du dépôt.
Le poudingue dit de Rocreux est postérieur et au dessus du flysch du Briovérien
(cf. Les discordances). Il représente la base du Cambrien.
Les galets sont
composés de grès pour certains et de quartz pour d'autres : en lame mince, on
peut noter une matrice opaque et fine, elle est gréseuse à grains très fins,
qui entoure les galets très arrondis. Les grains dans un même galet sont
homogènes (mêmes minéraux de taille identique). La différence de nature des
galets nous montre que ce poudingue est polygénique.
3. Les
calcaires du Cambrien (Jacob Mesnil).
A l'Est de Jacob
Mesnil, affleurent des bancs de calcaire (au dessus du poudingue vu
précédemment). Ces calcaires sont gris clair avec des grains invisibles à l'œil
nu (lutites) . On peut noter des diaclases. Les bancs sont massifs, parallèles
entre eux et nous n'avons observé aucun fossile à l'œil nu (en effet, le
calcaire est une roche boigène).
Plus à l'Ouest,
sur la route de Laize-la-ville à May-sur-Orne, on retrouve ces même calcaires
un peu plus clairs.
4. Les
calcaires à stromatolithes.
Au niveau du Val
de May, on peut observer des calcaires à stromatolithes d'orientation N145
40NE. Les stromatolithes correspondent à des algues qui ont précipité des
carbonates en filaments autour d'un caillou. Cette précipitation résulte du
déséquilibre entre le CO2 de l'atmosphère et le CO2 dissoud (HCO3-) de l'eau.
Les restes fossiles (les plus anciens de France) sont en forme de cône emboîtés
(mate algaire). On observe ces lits de carbonate en coupe.
On peut noter
actuellement ce phénomène de précipitation au Nord du val de May : formation de
travertin. Des algues ( ?) précipitent le
carbonate des eaux de ruissellement.
5. Les grès
feldspathiques.
A partir du val
de May et en descendant le long de la Laize puis de l'Orne, on observe des grès
feldspathiques du Cambrien. Les grains de quartz ou de feldspaths sont
grossiers (rudites >2mm). Les plans de stratification sont parallèles et au
dessus des calcaires à stromatolithes vus plus bas. On note sur ces bancs une
stratification oblique (courant dans le milieu de dépôt) et des chenaux
(cupules parallèles à la stratification) remplis de particules plus fines
(granoclassement). Des rides nous permettent de donner la polarité de ces
couches (de plus en plus vers l'Ouest). L'orientation générale de ces couches
tout le long de la rivière se situe entre N140 55°NE et N135 40°NE. Par
ailleurs, on peut noter une évolution des bancs : plus on remonte vers le Nord,
plus les grains sont fins et moins il y a de chenaux.
6. Grès
ferrugineux à oolithe.
Un habitant de Jacob
Mesnil (ancien mineur de la mine de May sur Orne) lors de notre passage nous
montra des échantillons de minerai de fer de densité 3,8 (le grès à une densité
de 2,2 selon lui) et contenant 50% de fer. Cette roche est compacte et très
lourde. Un peu oxydée, elle est de couleur rougeâtre.
On retrouve cette
roche le long de la Laize après le val de May (avec l'entrée d'une mine). Cette
zone est enrichie en hématite : ce minerai lié à un gisement oolithique. Ces
grès font parti de l'Ordovicien et sont caractéristiques du passage
Cambrien/Ordovicien. C'est la précipitation de carbonates et hydroxydes de fer
qui en est l'origine.
7. Les
schistes d'Urville à Trilobithe.
Plus haut dans la
stratification on trouve des schistes et on peut y ramasser des fossiles témoins
de l'Ordovicien supérieur : des trilobites. Ces arthropodes fossiles ont un
corp composé de trois parties : céphalon, thorax et pigidium On pourrait
trouver aussi des graptolites.
8. Les
calcaires du Jurassique.
Les calcaires du
Jurassiques sont ocres bruns. Les bancs sont horizontaux et recouvrent les
plateaux de même altitude. On note que cette couche est interrompue par la
Laize (érosion). Elle est observable sur le haut de la carrière de la Roche
Blain.
Entre
Laize-la-ville et May-sur-Orne, on peut atteindre cette couche. Elle est située
au dessus des calcaires du Cambien par un contact discordant (discordance
angulaire). Ces calcaires du Jurassique sont du Lias et plus particulièrement
du Bajocien. Nous avons pu ramasser des fossiles issus de l'érosion de cette
couche sur une plage aux alentours de Bernières sur mer. Nous y avons trouvé
des Terebratula intermedia, Rhynchonella quadriplacata et des restes de coraux
fossilisés.
II.Les structures de déformation observées.
Les terrains que
nous venons de voir ont été déformés à plus ou moins grande échelle. Nous
allons étudier dans cette partie les différents témoins de cette déformation.
1. Les plis.
Toutes ces
couches du flysch du Briovérien sont plissées et les directions des plans de stratification
S0 sont représentées dans le stéréogramme correspondant. On peut
noter une orientation préférentielle : N80 (WSW-ENE). Les contraintes de
compression sont donc d'orientation N170 en moyenne (SSE-NNW). Dans ces grandes
structures sont aussi mis en évidence des microplis dont certains ont un plan
axial subhorizontal, de quelques centimètres seulement. Les principaux plis de
taille métrique nous montrent les multiples fractures provoquées à l'extrado.
Certains affleurements nous montrent la totalité d'un pli. Cette orientation
préférentielle est due à l'orogenèse Cadomienne. (avec
une réorientation probable à l'Hercynien)
Les autres
couches plus récentes comme le poudinge, les calcaires, les schistes d'Urville
ou les grès feldspathiques présentent aussi des pendages bien visibles mais
moins marqués. Elles sont quasiment toutes parallèles. On ne peut cependant pas
observer de plis. Cette déformation est due à l'orogenèse Hercynienne. (Oui mais grand antiforme et synclinal de May)
2. Les boudins
et pincements.
Dans le flysch du
Briovérien, on peut observer du boudinage. Des bancs de grès sont segmentés à
l'extrado d'un pli (la contrainte principale est extensive et la couche est
compétente), on parle de striction des bancs de schiste. Les " restes "
de grès forment des boudins allongés (en général proche de N75 d'après nos
observations) perpendiculairement aux contraintes d'extension (à l'extrado) et
de compression (formation du pli en général). Il y a du boudinage pour
accommoder la déformation (la déformation est lente, sinon, les bancs durs
casseraient). (Mal formulé)
On peut aussi y
observer des pincements (lentilles tectoniques) qui correspondent à des
structures isolées témoins de la déformation régionale.
La conception
même du flysch (alternance de bancs durs et de bancs mous) est aussi une preuve
de la déformation. (Non, lié aux conditions de dépôt)
3. Les stries.
Quand on détache
des morceaux de schistes, on peut observer des stries, caractéristiques d'une
déformation. Certaines bien conservées nous indiquent le sens de glissement
d'une couche par rapport à une autre (le sens des escaliers de
recristallisation). Nous avons noté que la plupart des stries ont un pitch
compris entre 55° et 65°.
4. Les fentes
de tension.
Dans certains
bancs de grès du Briovérien, on peut observer des fentes de tensions avec une
recristallisation à l'intérieur. Selon les plans de fractures, on peut aussi
voir les fentes de tension en coupe longitudinales. Les fentes de tension sont
issues d'une contrainte négative qui crée un espace vide dans le banc et qui
draine les fluides de la roche mère (Pas le bon terme) .
Les fentes de tension sont associées à une déformation extensive locale.
5. Les
failles.
Dans la carrière
de la Roche Blain, une faille est mise en évidence. Cette faille est inverse,
témoin d'une compression de la région. Cette faille traverse les terrains du
flysch du Briovérien : la relation avec les plis est cohérente (orientation et
nature de cette faille). Sur les bords de cette faille, on peut noter la présence
de crochons : les couches ont tourné quand la faille a joué. Ce sont ces
crochons qui nous ont permis de déterminer la nature inverse de la faille.
C'est un contact anormal dans le même terrain (strates différentes). Associé à
cette faille, on note des X témoins de cette déformation. (X conjugués de failles)
Au niveau de la
discordance entre les calcaires du Cambrien et les calcaires du Jurassique (sur
la route entre Laize-la-ville et May-sur-Orne), on peut observer une faille
inverse qui recoupe les terrains du Cambrien et du Jurassique. Cette faille est
donc postérieure au Jurassique.
6. Les
diaclases.
Témoins d'une
contrainte, des diaclases sont observables dans les bancs de grès du flysch du
Briovérien. On peut reporter des plans de diaclases dans un stéréogramme. C'est
l'orientation préférentielle des contraintes de la région qui nous permet de
noter la position des contraintes de compression s 1 (quarts NE et SW). La
diaclase représentée est donc en cohérence avec les contraintes subit par le flysch
du Briovérien.
III.Les discordances.
Dans cette
région, certaines couches sont en contact concordant, alors qu'il y en a qui
sont en contact discordant. La coupe de la vallée de la Laize met bien en
évidence ces discordances. Nous allons dans cette partie étudier les deux
discordances principales de cette région.
1. La
discordance flysch du Briovérien - poudingue de Rocreux.
Cette discordance
est le plus facilement mise en évidence dans la localité de Jacob Mesnil. On note
que le poudingue est orienté (polarité du dépôt selon la taille des galets :
plus on monte vers le Nord, plus les grains sont gros). La surface de
stratification S0 est de N85 25°S. En dessous de ce poudingue se
trouve le flysch du Briovérien qui possède une surface de stratification de
N110 65°S. Cette discordance est une discordance angulaire car les pendages
entre les surfaces de stratification S0 sont très différents. On
peut aussi voir cette discordance sur la route de Laize-la-ville à May-sur-Orne.
L'origine de
cette discordance est l'orogenèse Cadomienne (-570 -590 Ma). En effet, les
sédiments déposés horizontalement sont plissés lors de l'orogenèse (avec en
plus la formation de schistes du flysch correspondant). Après l'érosion du
massif montagneux, on obtient une surface pratiquement plane. La sédimentation
reprend lors de la transgression du Cambrien et les couches se déposent à
nouveau horizontalement. On a donc une discordance angulaire qui s'est créée.
Il se trouve que dans cette discordance, le poudingue a aussi été plissé bien
après sont dépôt, lors de l'orogenèse Hercynienne (-387 -248 Ma)
2. La
discordance calcaires du Cambrien - calcaires du Jurassique.
Cette discordance
est visible du parking du Delta dans Laize-la-ville. Le calcaire du Jurassique
est subhorizontal alors que les calcaires du Cambrien situés en dessous pendent
vers le NE. On peut voir ce contact (discordance angulaire) de la route entre
Laize-la-ville et May-sur-Orne. A cet endroit, les calcaires du Cambrien ont
des plans de stratification en moyenne de N120 25°NE alors que le calcaire du
Jurassique est horizontal.
Cette seconde
discordance représente la limite entre le bassin sédimentaire de Paris
(Jurassique) et son substratum issu de l'orogenèse Cadomienne : les couches
déposées horizontalement (nous n'avons observé que le Cambrien et l'Ordovicien)
ont été plissées lors de la formation de la chaîne Hercynienne puis érodées
avant la transgression du Jurassique (Bajocien et Dogger)
(Et la
discordance entre le Briovérien et le Jurassique de la Roche Blain ? Il
faut l'intégrer)
Remarque :
Nous pouvons
dresser une carte et une coupe de la région de la Laize. Ces documents sont
joints au rapport.
Conclusion.
Nous avons donc
mis en évidence dans cette région deux orogenèses : l'orogenèse Cadomienne
et l'orogenèse Hercynienne. Ce sont ces créations de chaînes de montagnes qui
sont à l'origine des différentes déformations tectoniques observées dans la
vallée de la Laize. De plus, le démantèlement de ces montagnes, par l'érosion,
boucle les cycles sédimentaires correspondants : sédimentation qui forme
de nouveaux sédiments détritiques.
Après avoir vu
les conséquences d'une orogenèse sur des terrains sédimentaires existants, nous
allons présenter dans la seconde partie de ce rapport les conséquences de
l'orogenèse au sein de la chaîne Cadomienne et plus particulièrement
l'intrusion d'un pluton granitique : le granite d'Athis.
CORRECTIONS APRECIATIONS
Carte :
·
Vous avez
trop suivit la route. Une carte se doit d'être plus étendue. Vous auriez pu
prolonger vos formations de l'autre coté de la vallée. De même, le Jurassique
pouvait facilement être étendu au Nord de Laize la Ville.
·
Pendages ?
·
Où est
passé le calcaire du Cambrien que l'on voit dans la montée du virage de la
D562 ?
·
Marquez
les limites des formations avec un trait noir fin.
Coupe :
·
Structure
générale bien représentée
·
Echelle
horizontale farfelue (1cm/176m)
·
C'est bien
de ne pas faire les traits à la règle, mais essayez d'être plus propre.
·
Le pli de
la Roche Blain ne devrait pas apparaître à cette échelle : il fait plus de
250m sur votre coupe.
Rapport :
·
Très
complet (trop ?), peu d'erreur et beaucoup d'illustrations détaillées et
claires.
·
Le rapport
est mal articulé, il aurait fallu insister plus sur les discordances et les
cycles orogéniques, par exemple l'importance du poudingue de Rocreux. Ne pas
oublier la discordance entre le Briovérien et le Jurassique à la Roche Blain
(en plus, il y a une photo !)
·
Mettre les
photos dans l'ordre, c'est plus facile à lire.
·
MEILLEUR
RAPPORT
Voici maintenant quelques illustrations. (La
qualité n'est pas terrible terrible...)
Les structures de déformation observées.
Mise en place de la discordance flysch du Briovérien / Poudingue de Rocreux.
Mise en place de la discordance calcaires du Cambrien / calcaires du Jurassique.
