Origine des reliefs à Brocéliande - IV

1 - Contextes géologique et topographique

Les communes de Brocéliande ¹ appartiennent au domaine cratonique centre-armoricain (voir Fig. 27). Ce domaine est limité au nord comme au sud par deux longs cisaillements : les zones broyées nord- et sud-armoricaines (CNA et CSA).

Le substrat géologique est principalement constitué de roches sédimentaires :
— Une couverture primaire (grès et siltites) en relief du fait des faciès gréseux qui dessinent deux bandes plissées (orientation N 90° à N 120° E) : synclinorium médian ² (Chateaulin + Menez-Belair + Laval) – synclinaux du sud de Rennes,
— Ces deux bandes sont séparées par les sédiments briovériens (siltites dominantes) creusés par l’érosion.
— Des massifs granitiques jalonnent au sud-ouest et au nord-ouest, les limites nord et sud du domaine cratonique, ils peuvent apparaître localement sous la forme de reliefs.

Le réseau hydrographique montre que les rivières (Lié, Ninian, Hivet, Doueff) circulant sur le Briovérien suivent généralement un axe de drainage nord-sud. D’autres (Rahun, Oyon > Aff, Vilaine) ont des cours qui recoupent les lignes de reliefs paléozoïques. Les strutures tectoniques (ici CSA et granites associés) guident l’écoulement de la Claie et de l’Arz. Dans le Massif de Paimpont les vallées (Serein) soulignent aussi les structures paléozoïques.

La coupe géologique montre la structure plissée des synclinaux du sud de Rennes (Unité 2 subdivisée du nord au sud suivant les Unités de Gaël-Concoret, Paimpont, Coëtquidan et Réminiac) soit un ensemble structural regroupant 5 synclinaux (S) et 4 anticlinaux (A).

Du point de vue stratigraphique les unités 2a, 2b et 2c se distinguent par le fait que les formations primaires, tronquées par l’érosion se limitent verticalement au Grès armoricain. Ailleurs (voir Fig. 87 et Fig. 90) elles « montent » jusqu’à la base du Silurien et sont intitulées pour simplifier la lecture des cartes : « Paléozoïque postérieur au Grès armoricain »).

—  LE CORRE, Claude, Approche quantitative des processus syn-schisteux. L’ensemble du segment hercynien de Bretagne centrale, Thèse d’État, Rennes 1, 1978, 381 p. —

Sur un secteur géographique donné, la colonne stratigraphique représente l’ensemble des faciès de roches sédimentaires superposées échantillonnées sur place. Les coupes de terrains sont réalisées à différents endroits du secteur étudié (conditions d’affleurement favorables), ce qui permet de synthétiser la succession des formations géologiques caractéristiques du secteur exploré.

Une formation géologique peut varier latéralement dans son épaisseur et sa composition : ainsi le Grès armoricain apparait dans l’Unité de Réminiac comme un membre gréseux unique mince (250 m), alors que le faciès situé plus à l’est sur la coupe de la Vilaine est constitué de deux membres gréseux (Grès armoricain inférieur et Grès armoricain supérieur) séparés par un niveau plus fin (« les Schistes de Congrier »), épais de 500m.

Au niveau de l’Unité de Paimpont qui identifie le Massif de Brocéliande, le substrat rocheux est composé essentiellement de siltites (roches tendres érodables) pour le Briovérien, dalles pourprées ³ et Grès armoricain (roches dures) pour le Paléozoïque. Dans cette unité, la série sédimentaire paléozoïque observable est réduite du fait du niveau actuel de l’érosion (surface(s) d’aplanissement associée(s) ?). Du point de vue stratigraphique (Fig. 90) cette série inclut le Trémadocien et l’Arénigien (485-467 MA).

Ailleurs (Unité de Réminiac - Coupe de la Vilaine), distances respectives de 10 et 40 km, la série sédimentaire paléozoïque est plus complète : elle comprend la totalité de l’Ordovicien et la base du Silurien (485-433 MA).

—  ROBARDET, M., VERNIERS, J., FEIST, R., [et al.], « Le Paléozoïque anté-varisque de France, contexte paléogéographique et géodynamique », Géologie de la France, 1994, p. 3-31. – DORÉ, F., DUPRET, L. et LE GALL, J., « Tillites et Tilloïdes du Massif armoricain », Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, Vol. 51, 1984, p. 85-96. —

Le Grès armoricain qui constitue les hauteurs du Massif de Paimpont, se dépose (Fig. 91 gauche) à l’échelle d’une vaste plate-forme marine (sud Angleterre, Massif armoricain, Afrique du Nord), située en aval du continent gondwanien (socle en cours d’érosion - dépôt continentaux). Cette plate-forme est aussi animée d’un mouvement d’extension qui se traduit au sud de la plaque Armorica par le début d’ouverture de l’océan Rheic / Thétys primitive. Au nord d’Armorica la zone de subduction (subduction trench) correspond aux prémices d’une chaine de montagnes (les Calédonides) qui s’est développée en Grande-Bretagne et en Écosse au Dévonien inférieur (400 – 420 MA).

Le Grès armoricain est un dépôt terrigène sableux créé sous influence des marées et des tempêtes, qui montre d’importances variations d’épaisseur (quelques m à 700 m) traduisant un milieu subsident. Cette formation montre de nombreuses traces de pistes (Bilobite), terriers (Tigillite) ainsi que des niveaux ferrifères caractéristiques de l’évolution diagénétique d’apports terrigènes (en cours d’enfouissement) en mer peu profonde.

Durant l’Ordovicien, la transgression marine à son extension maximale sera caractérisée par des dépôts argileux sombres (siltites de Traveusot et Riadan) représentatifs d’un milieu de sédimentation calme, isolé, plus éloigné de la côte. À l’inverse, les niveaux gréseux (Grès armoricain, Grès du Châtellier, Grès de Réminiac/Grès culminants) expriment des apports terrigènes, à faible profondeur (plateau continental), soumis aux marées et aux grandes tempêtes.

• Cette série sédimentaire (suite de niveaux gréseux et siltites) correspond à une alternance de faciès résistant plus ou moins à l’érosion (voir Fig. 90). Concernant la topographie actuelle les grès constitueront les buttes et les plateaux, les siltites, les vallées.

—  DERCOURT, Jean, Géologie et Géodynamique de la France Outre-mer et européenne, 3e édition, Dunod, 2002, 330 p. —

La pérégrination (Fig. 92) des plaques continentales durant le Paléozoïque (portant les emplacements successifs présumés du Massif armoricain) permet de comprendre quelques événements climatiques :

– La glaciation fin Ordovicien. Le Massif armoricain est à sa position latitudinale la plus basse. Cette glaciation se marque par une calotte posée sur le Gondwana (Fig. 91 droit) et le dépôt plus au nord de roches issues de la fonte d’icebergs emportant des fragments de moraine issus de la calotte glaciaire gondwanienne.

– Le réchauffement de la mer. Au Dévonien, le Massif armoricain est remonté vers le nord. Durant le Carbonifère, il sera situé au niveau de l’équateur.

La plate-forme gondwanienne perdurera durant le Paléozoïque jusqu’au Dévonien supérieur, en tant qu’aire de sédimentation marine quasi-continue, ensuite il se formera au Carbonifère le rassemblement de l’ensemble des plaques (disparition des océans – collision des plaques continentales) pour créer un super continent : la Pangée.

2 - Paysages associés

2a - La Coupe de la Vilaine

Cette coupe offre un beau champ d’observation de la série sédimentaire paléozoïque et des formes de relief qui lui sont propres.

Cette région a fait l’objet de plusieurs sorties géologiques en 2018 : le 5 octobre, le 19 octobre et le 16 novembre.

—  MILON, Yves et DANGEARD, Louis, « Compte rendu des Excursions de la Société Géologique et Minéralogique de Bretagne et de la Faculté des Sciences de Rennes en 1920 », Bulletin de la Société Géologique et Minéralogique de Bretagne, Vol. 1 / 3, 1920, p. 145-206. —

Le bloc 3D, réalisé en 1920, illustre les structures sédimentaires anticlinales et synclinales recoupées perpendiculairement par la Vilaine, où les reliefs forment des buttes allongées, orientées est-ouest. Ces buttes correspondent aux affleurements de Grès armoricain qui se présentent sous la forme de bancs de grès quartzites à pendage sud sur la « Butte de Laillé » (carrière de Maleroche), ou sous la forme d’un pli anticlinal sur la « Butte de La Corbinais ».

La « plate-forme des schistes rouges ⁴ » entaillée par la Vilaine (dénivelé ≃50 m) correspond à un contexte de relief signalé dès le début du 20^e siècle par les géographes.

De Martonne (1906) écrit :

Ainsi la plate-forme des schistes rouges de Pont-Réan nous permet étudier les traits généraux de l’histoire de la Bretagne. Les roches dures du genre des schistes cambriens sont en effet l’élément dominant du sous-sol breton, ainsi s’explique que la pénéplaine soit en général assez bien conservée en Bretagne et que les vallées en gorge y soient très nombreuses.

Le contexte topographique de la Vilaine au sud de Rennes montre une double orientation du réseau hydrographique (Fig. 94) :

• Orientation de l’écoulement conforme au relief structural guidé par les buttes gréseuses orientées est-ouest. Exemple : la Seiche à l’amont de Bruz.

• Orientation de l’écoulement perpendiculaire à ce relief, orienté nord-sud. Exemple : la Vilaine à la hauteur de Traveusot.

André Meynier précise en 1940 :

Le réseau hydrographique actuel de la Vilaine est formé d’un collecteur nord-sud, Ille-Vilaine moyenne, sur lequel se greffent des affluents est-ouest ou ouest-est : Vilaine supérieure, Meu, Seiche, Canut de Guichen, Semnon, Chère, Don, Oust, Isac. On peut dire de ce genre de réseau qu’il a un tracé en espalier.

Ces affluents sont adaptés à la structure du sol, coulant soit dans les roches les plus tendres, soit dans les terrains tectoniquement déprimés.

Ces deux caractères sont acquis et non originels. Le réseau primitif se caractérisait par une allure en épi avec les branches latérales inclinées, et non plus perpendiculaires par rapport au collecteur central. Le passage du tracé en épi au tracé en espalier s’est opéré par un jeu de captures ⁵ rapportant toujours les confluents en amont du confluent primitif.

2b - La terminaison occidentale des synclinaux du sud de Rennes (Unité de Paimpont)

Ce secteur correspond à un paysage où les reliefs et l’occupation des sols sont très influencés par la nature et la géométrie des faciès géologiques en place.

Le relief, l’occupation des sols, le socle géologique (Fig. 93 et Fig. 94) montrent que les couches sédimentaires du Paléozoïque : les Dalles pourprées (siltites quartzeuses indurées) puis le Grès armoricain sont considérés comme un socle relativement résistant à l’érosion, ils forment des reliefs couverts de landes (Dalles pourprées) ou de bois (Grès armoricain). Ces reliefs dominent le Briovérien (siltites micacées tendres), largement cultivé.

La vue en 3D (Fig. 101) permet de placer les trois faciès sédimentaires sur trois niveaux superposés :

• siltites briovériennes (source du ruisseau de la Grenouillère < 150 m, plaine <= 90 m)
• Dalles pourprées (130 à 225 m)
• Grès armoricain (supérieur à 180 m).

Remarque : les limites ne s’ajustent pas en altitude, du fait que les niveaux d’incision du réseau hydrographique actuel y ont été variables.

Les têtes de ruisseaux (sources) sont proches en aval du contact Grès armoricain – Dalles pourprées. Le Grès armoricain, fracturé et localement altéré en fragments gréseux emballés par une matrice limono-argileuse, acquiert en surface une couche d’altérite plus poreuse que la roche saine, qui lui permet d’emmagasiner l’eau météorique infiltrée et ainsi héberger une nappe phréatique (appelée aussi « nappe des puits ») qui s’accumule au-dessus des Dalles pourprées beaucoup moins perméables. La ligne de contact entre ces deux formations correspond sur le terrain au débordement de la nappe phréatique qui se matérialise par des alignements de zones humides, sources et têtes de ruisseaux.

Les ruisseaux et rivières qui incisent les Dalles pourprées (ruisseau du Gué de Mony, Aff) sont encaissés. Ces vallées s’évasent ensuite sur les siltites briovériennes qui se prêtent à l’érosion.

Les surfaces d’aplanissement reconnues par Paul Bessin (2015) sont ici finement disséquées par le réseau hydrographique. On retrouve sur le Massif de Paimpont, les reliques des trois surfaces les plus anciennes : PS2 (altitude ≤ 250 m), PS3 (altitude ≃ 215 m) et PS4 (altitude ≤ 185 m). Ces surfaces façonnent le Paléozoïque. La « plaine » briovérienne plus basse (altitude ≤ 85 m) correspond ici à la surface PS5.

Voir l’article de l’Encyclopédie : Origine des reliefs à Brocéliande - III

Le dénivelé qui sépare la limite est de la surface PS2, de la surface PS4 qui porte l’Étang de Paimpont (dénivelé 80 m - orientation N150°E), correspond au passage de la faille Quessoy / Nort-sur-Erdre.

Voir la sortie géologique du 26 juillet 2018

Voir la sortie géologique du 10 juin 2016

L’épaisseur d’altération maximale atteinte lors des forages sur Grès armoricains est de 13 m à Paimpont (notice géologique de Ploërmel).
—  THOMAS, Éric, BRAULT, Nicolas, CARN, Anne, [et al.], « Notice explicative de la feuille 351 - Ploërmel », Orléans, BRGM - Service géologique national, 2004, (« Carte géol. France (1/50 000) »), Voir en ligne. —

Voir aussi Paysages et Géologie en Brocéliande - II

2c - La commune de Maxent

La commune de Maxent correspond à une partie élargie de l’Unité de Paimpont qui montre un vaste affleurement de Grès armoricain (largeur environ 9 km) bordé au nord comme au sud par les Dalles pourprées. D’un point de vue structural (voir la coupe géologique), il s’agit de deux couches subhorizontales superposées ⁶ (Grès armoricain au-dessus des Dalles pourprées) incisées à différentes profondeurs par le réseau hydrographique en place.

Au nord, la rivière de la Chèze (cote du talweg : 80 m) entame les Dalles pourprées, de même que la tête du vallon encaissé situé au sud. Dans la partie centrale, au nord-est du bourg, la carte géologique de la vallée du Canut (cote du talweg : 95 m) n’indique aucune trace de Dalles pourprées, ce qui permet de penser que le niveau d’incision de la vallée s’est limité au Grès armoricain ⁷ .

Les cotes des points culminants (voir Fig. 100) sont inférieures ou égale à 135 m NGF. Paul Bessin attribue ce plateau à la surface d’aplanissement PS5, qui ici fait suite vers l’est à la surface PS4, vue sur Paimpont et son étang (altitude 150 m NGF voir Fig. 100).

2d - Autour du Camp de Coëtquidan

L’Unité de Coëtquidan (voir localisation Fig. 87 et Fig. 89), a fait l’objet d’une sortie géologique des Encyclopédistes de Brocéliande le 6 avril 2018 ⁸, nous reprendrons ici les éléments caractéristiques du paysage vus alors, concernant l’emboitement des surfaces d’aplanissement.

En 1908, F. Kerforne indique :

Coëtquidan est constitué par des schistes rouges cambriens presque horizontaux avec un léger pendage N.O, reposant en discordance sur des schistes précambriens en couches très redressées. Le Cambrien se termine par des intercalations de schistes rouges et de bancs gréseux quelques fois assez épais et rosés…Au-dessus de ces intercalations de schistes et de grès vient le minerai de fer puis quelques mètres de grès blancs à Tigillites ayant le même pendage que le Cambrien subordonné. Ces quelques mètres de grès peuvent être rapporté au grès armoricain.

Les photos réunies ci-dessus montrent à partir du pourtour du Camp de Coëtquidan (visite interdite au public), la marque dans le paysage des surfaces emboitées, celles-ci étant repérées à partir des cartes détaillées dressées par Paul Bessin.

À l’échelle du cadre de Coëtquidan, les statistiques calculées sur les altitudes recouvertes par les surfaces d’aplanissement vérifient la superposition des surfaces L4 > L5 > L6, avec un emboitement respectif de 40 et 23 m. La surface dégradée L5D située à l’est, est reliée à la vallée de l’Aff, dont l’érosion a provoqué une détérioration spécifique de la surface L5.

2e - La Ville-Caro – Les sables éocènes-pliocènes (e-p)

Voir la sortie géologique du 29 avril 2016

Les sablières de la Ville-Caro sont localisées au nord-est de la commune de Mauron sur le socle briovérien. Elles correspondent à une butte d’altitude 110-120 m entamée à l’est par un ruisseau orienté N80°E. Ce plateau correspond à la surface d’aplanissement L5 inventoriée par Paul Bessin. Le dépôt sableux se situe sur le passage du faisceau de failles : Quessoy – Nort-sur-Erdre dont on sait qu’il fut réactivé à plusieurs reprises au cours du Cénozoïque, façonnant des grabens emplis de sédiments.

Le gisement sableux Éocène-Pliocène (e-p) repose sur les sédiments briovériens :

• altérite ⁹ (b2SA),
• siltite (b2S),
• grès (b2G)

qu’il érode. L’épaisseur du gisement varie de 10 à 20 m.

Les figures sédimentaires rencontrées - imbrications de galets dans les faciès conglomératiques et des litages obliques de rides et de mégarides de courant 2D et 3D, voire composés 2D-3D dans les faciès les moins grossiers - évoquent des écoulements unidirectionnels dans le cadre de cônes alluviaux gravitaires ou en tresses. Les sédiments les plus fins indiquent un milieu de faible énergie et sont interprétés comme le comblement de lacs temporaires de fin de crue au sommet des cônes alluviaux.

Les directions de courant unidirectionnel mesurées correspondent à un large éventail ouvert vers le sud. Cette direction est différente de celle du réseau hydrographique actuel (N80°E).

Si l’âge de ces sables demande à être précisé à l’intérieur de la palette Éocène – Pliocène, nous considérons que le réseau fluviatile représenté ici nous permet d’imaginer la paléotopographie au Mio-Pliocène (voir Fig. 84) celle-ci étant érodée par le réseau hydrographique actuel sécant sur le réseau antérieur.

2f - Les terrasses de l’Aff (Guer - Plélan)

Entre « La Peignardais » au sud et « l’Ile Guihard » au nord, l’Aff s’écoule dans une vallée élargie qui entame les sédiments paléozoïques (Dalles pourprées) avec un encaissement de l’ordre de 80 m (hauteurs : 97-94 m – talweg 15 m). Les terrasses visibles dans le paysage correspondent du bas vers le haut à la succession : Fz, Fy, Fx et Fw. Ce secteur a fait l’objet a fait l’objet d’une sortie géologique des Encyclopédistes de Brocéliande le 7 avril 2017.

Les auteurs de la Feuille de Guer précisent :

Dans la vallée de l’Aff, près de Bellevue, sur la butte de la Ruézie [Fig. 133] située vers 100 m d’altitude, de nombreux blocs de grès-quartzite blanc-beige de 2 à 10 cm de côté, aux arêtes légèrement arrondies et mélangés à de l’argile brune ont été observés en surface de champ et dans les fossés. Compte tenu de sa position altimétrique élevée par rapport à la rivière, nous avons interprété ce dépôt comme une haute terrasse Fw […] deux petites terrasses repérées à la Méhaudais et à la Vallée Perrot vers 50 m d’altitude (Fig. 133) ont aussi été classées Fx…les alluvions fluviatiles (Fy) , le plus souvent identifiables sous forme d’épandages de galets en surface de champ, sont composées de grès-quartzite blanc-beige (bords arrondis) et de quartz blanc (peu nombreux) inclus dans une matrice argilo-silteuse brun-ocre à brun rougeâtre. L’épaisseur de ce type de terrasses est de l’ordre de 2 m […] Limons de débordement, chenaux et alluvions récentes (Fz) - Holocène : ces dépôts occupent le fond plat des vallées du réseau hydrographique actuel et leur extension correspond souvent aux zones inondables. Ces alluvions de 1 à 2 m d’épaisseur, sont observables dans les berges de l’Aff. Elles sont constituées d’argile silteuse brune et généralement dépourvues de galets.