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Voyage géologique
des élèves de S
en Normandie,
septembre 2006

Les roches métamorphiques

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par Quentin ABADIE, Maxime COCHAIS, Benjamin COTTE, Thimothée GARNAUD, Sibyle GRIPPON, Michel LE FLOHIC, Mathilde LEPLAT, Sophie PELLE, Arnaud POULAIN

Le sol normand a connu bien des transformations lors de la formation du massif armoricain, les roches sédimentaires se sont métamorphisées par compression (l'argile en schiste, le calcaire en marbre) ou par cuisson (le schiste en cornéenne).

Flysch de la carrière de La Roche Blain datant du Briovérien supérieur
Ces strates superposées sont obliques, la phase compressive correspondant à la formation du Massif armoricain s’amorce avec le développement de plis d’orientation 70° vers le Nord et d'un pendage à 60°.
Ces roches étaient horizontales au moment de leur dépôt donc elles ont été basculées, plissées. L'épaisseur de chaque strate est variable, de quelques décimètres à quelques mètres. Le total des strates s'accumule sur 2000m.

Les grains observables à l'œil nu et à la loupe rayent le verre, ils ne font pas effervescence à l'acide chlorhydrique donc ne contiennent pas de carbonate de calcium : ces grains lourds sont du quartz (silice SiO2 pure).
Le sable est une roche sédimentaire détritique, provenant de l'érosion du granite constituant le Massif Armoricain. Leurs cristaux de quartz résistent à l'hydratation et à l'oxydation, ils ont simplement leurs arêtes usées à force d'être roulés les uns sur les autres. Ceci transforme le cristal de quartz en grain de sable. Quand les grains de sable sont compactés et soudés, la roche s'appelle alors du grès.
Les éléments très fins qui se sont déposés au dessus du grès sont noirs, c'était de l'argile : roche à grain très fin (moins de 2mm) qui contient au moins 50% de silicate d'alumine, auxquels s'ajoutent d'autres minéraux (poussières de quartz, feldspath, calcite). Elle résulte de la décomposition de roches riches en feldspath, ici le granite. Souvent transportée au loin par les cours d'eau, l'argile est colorée par des oxydes gris ou noirs provenant de la décomposition de micas.
Cet affleurement n'est pas uniforme, chaque strate montre des éléments classés par taille, avec les micro éléments lents à décanter au dessus et les grains de plus en plus gros à la base de chaque strate vis à vis de sa position d'origine.
Les dépôts ont été rythmiques, chaque strate étant granoclassée. Ces roches anciennement sédimentaires, se sont formées à proximité d'un relief en érosion, en bordure de talus continental, il y a près de 600millions d'années. Les sédiments détritiques étaient régulièrement entraînés sous forme de coulées de boue, avalanche finissant dans l'eau de mer voisine ce qui explique le granoclassement.

Le mélange de gravier, sable et argile versé d'un coup dans l'éprouvette montre que les grains lourds touchent le fond en premier, les plus légers en dernier : l'échantillon a été granoclassé

Marbre rose dans la carrière de Géopark
Il a une couleur rose saumon au niveau des cassures fraîches. Par contre les surfaces érodées sont couvertes de poudre jaunâtre. L'affleurement montre la présence de strates en V, c'est la base d'un pli ou synclinal, qui plonge vers 45°N.
Ce marbre est du calcaire métamorphisé par compression lors de la mise en place du Massif Armoricain. Le calcaire est une roche sédimentaire qui contient du carbonate de calcium ( CaCO3) car cette roche fait effervescence en présence d''acide chlorhydrique. Le marbre fait toujours effervescence malgré sa dureté supérieure à celle du calcaire. Ce calcaire date de l'ère paléozoïque, plus précisément du Cambrien inférieur donc entre 500 et 540 millions d'années.


Schistes tachetés et cornéennes en périphérie du pluton granitique à Flamanville

Les roches métamorphiques se situent en auréole (ou enveloppe) de métamorphisme ou auréole de contact autour du granite qui affleure . Dans cette auréole le gradient thermique diminue quand on s'éloigne du granite (la recristallisation diminue).
Comme tous les schistes, cette roche est formée de feuillets créés par compression de la vase argileuse d'origine lors de la formation du Massif Armoricain (métamorphisme régional). Ce schiste date de l'ère paléozoïque, plus précisément de l'Ordovicien moyen (-480 à -460 millions d'années) et possède encore des fossiles de trilobites du genre Neseuretus .
La particularité de ce schiste réside dans le fait qu'il s'agit d'un schiste cornéen (schiste recuit). Ces roches sont localisées à près de 500m du massif granitique (auréole distale). La présence d'andalousite et de cordiérite, minéraux d'auréoles thermiques de basse pression, nous permettent d'estimer la température de mise en place du pluton granitique à environ 650°C. (métamorphisme de contact).


Photo prise sur le bord de la route descendant dans l'anse de Sciotot au lieu dit du Val Mulet


Le schiste gris clair est criblé de cristaux géométriques d'andalousite à inclusions charbonneuses disposées en croix (variété chiastolite)

Encore plus près du pluton, les roches métamorphiques complètement noires sont nommées cornéennes. L'arrivée du pluton granitique a élevé la température à près de 1000°C, ce qui a fait changer d'état certains minéraux des roches à son contact d'où l'apparition de nouveaux minéraux, sans perte de la stratification initiale du schiste.
Elles se sont constituées à partir des schistes et calcaires de Néhou (ordovicien).

A la Cale Jouan, dans l'anse de Sciotot, les cornéennes de l'auréole proximale affleurent à marée basse=>

Elles présentent des minéraux caractéristiques de leur genèse: andalousite et cordiérite. Dans certains lits, les cristaux d'andalousite montrent une transformation en fibres de sillimanite. Cette transformation implique une augmentation conjointe de la température et de la pression.

<=Vu de la plage, en arrière plan, on distingue l'éperon formé par le pluton granitique de Flamanville. Au premier plan, les cornéennes montrent les plis irréguliers créés par la mise en place du granite qui a refoulé ces roches encaissantes.


En bordure du pluton, le granite montre des enclaves de cornéenne, taches noires de taille variable.

Une carrière montre l'exploitation de toute la gamme de couleur des roches de Flamanville !