Introduction
Cette EarthCache vous invite à découvrir comment une simple boue marine, déposée il y a 600 millions d’années, a été transformée par les forces tectoniques en une roche feuilletée… et comment cette histoire façonne encore le paysage aujourd’hui.
🎯 L'objectif de cette EarthCache est d'observer et de comprendre les roches visibles dans la falaise du château de Saint-Lô : une siltite briovérienne déformée par une collision continentale vieille de 540 millions d'années, et les phtanites noirs qui lui sont associés.
Rappel concernant les Earthcaches : Il n'y a pas de conteneur à rechercher ni de logbook à renseigner. Il suffit de se rendre sur les lieux, de répondre aux questions et de me renvoyer les réponses.
Précautions d’usage
⚠️ Sécurité : La falaise est équipée de filets anti-éboulement. Ne pas s'approcher au-delà des zones accessibles au public. Ne pas tenter d'escalader la paroi.
⚠️ Règlement : Il est interdit de prélever des échantillons de roche sur la falaise. Ne pas endommager les filets de protection.
⚠️ Équipement : Aucun équipement spécial requis. Des jumelles peuvent être utiles pour observer les détails depuis la promenade. Bonnes chaussures recommandées.
Pour valider la Earthcache
Pour pouvoir valider cette EarthCache, vous devrez répondre correctement aux questions suivantes et ajouter à votre log une photo de vous, de votre GPS ou de votre pseudo au waypoint de la cache. Cette photo permettra de valider le "trouvé" en cas de mauvaise réponse aux questions. Attention : ne pas montrer les réponses sur votre photo.
Merci d'envoyer vos réponses via mon profil ou via la messagerie geocaching.com, ne les donnez pas dans votre log. Les logs enregistrés sans réponses seront supprimés.
Vous pouvez loguer la cache "trouvé" sans attendre ma confirmation, je vous contacterai en cas de problème.
N'hésitez pas à lire le descriptif pour vous aider à répondre aux questions.
Question 1 : Regardez l'ensemble de la falaise. Les grandes lignes parallèles qui la strient sont-elles horizontales, verticales ou fortement inclinées ? Estimez leur angle par rapport à l'horizontale. Précisez de quel côté elles s'inclinent : vers le nord ou vers le sud ?
Question 2 : Examinez la roche dans la partie centrale de la falaise, là où elle est bien exposée et non recouverte de végétation. Quelle est sa couleur dominante ? Si vous regardez de près une surface exposée, quel aspect particulier observez-vous ? Quel minéral phylliteux mentionné dans la description peut expliquer à la fois cette couleur et cet aspect ?
Question 3 : Sur environ 50 cm de large dans la partie la plus nette de la falaise, combien de plans de schistosité distincts pouvez-vous compter ? Que vous dit ce résultat sur l'intensité de la déformation que cette roche a subie il y a 540 millions d'années ?
Question 4 : Observez attentivement les pierres utilisées pour construire la tour médiévale au sommet. En quoi leur forme évoque-t-elle la structure naturelle de la falaise ? Quel avantage pratique cela représentait-il pour les carriers et les bâtisseurs médiévaux ?
Question 5 : Localisez les blocs sombres dans la partie gauche de la falaise, tiers inférieur. Attention : ne confondez pas avec le bas de la falaise, sombre à cause de l'humidité et des mousses.
5a) Comment est la surface de ces blocs sombres comparée à celle des siltites gris-bleu environnantes ? Choisissez parmi ces propositions : feuilletée comme les siltites / massive et compacte à cassure esquilleuse / friable et granuleuse
5b) Ces blocs forment-ils une saillie ou un creux par rapport à la surface générale de la falaise ? Qu'est-ce que cela vous indique sur leur résistance par rapport aux siltites ?
5c) Nommez cette roche. Expliquez en une phrase ce qui lui donne sa couleur noire. Et quelle altération peut parfois lui donner une teinte rouille ?
Question 6 : Des filets métalliques sont fixés sur la falaise côté route. Quel phénomène géologique, directement lié à la structure de la roche, rend cette protection nécessaire ? Faites le lien avec les plans de schistosité et leur inclinaison de 60 degrés.
Question Bonus (facultative - aucune obligation de répondre pour valider) : A l'époque où se déposaient les sédiments de la Formation de Saint-Lô, la plaque armoricaine n'était pas du tout là où elle est aujourd'hui. Dans quelle zone climatique et dans quel hémisphère se trouvait-elle ? Dans quel contexte géologique ces sédiments marins se sont-ils accumulés ?
Bienvenue sur le site d’observation
Levez les yeux. Ce rocher qui porte le château de Saint-Lô depuis le Moyen Age existe depuis bien plus longtemps que les pierres taillées qui le couronnent. Il est vieux d'environ 600 millions d'années.
Vous vous trouvez sur le Massif Armoricain, l'un des socles rocheux les plus anciens de France. A cette époque lointaine, la région de Saint-Lô se situait dans la zone tropicale de l'hémisphère sud, en bordure d'un grand continent disparu, le Proto-Gondwana. Un océan se fermait lentement par subduction. Des volcans sous-marins étaient actifs. Et au fond d'une mer peu profonde, des boues s'accumulaient, couche après couche. Ce sont ces boues, devenues roche, que vous avez sous les yeux.
Un géologue, Charles Barrois, l'a compris dès 1895. Il a choisi Saint-Lô comme référence mondiale pour désigner les roches précambriennes du Massif Armoricain, qu'il a appelées le Briovérien, du nom latin de la ville : Briovera, "le pont sur la Vire". La falaise que vous observez est donc, au sens scientifique du terme, la roche de référence d'une époque géologique entière. Les géologues l'appellent la Formation de Saint-Lô.
Présentation du site
L'arc volcanique cadomien
Pour comprendre cette falaise, il faut situer le contexte. Entre 650 et 585 millions d'années, la plaque armoricaine se trouvait en zone tropicale de l'hémisphère sud. La fermeture d'un océan par subduction a provoqué la naissance d'un arc insulaire volcanique sous-marin, appelé l'arc constantien. C'est le même phénomène qui crée aujourd'hui les archipels volcaniques du Pacifique. C'est dans l'environnement marin de cet arc que se sont déposés les sédiments de la Formation de Saint-Lô : des fonds marins recevant des apports de cendres volcaniques, de particules fines, et le produit de précipitations chimiques liées à l'activité volcanique sous-marine.
Ce que vous voyez : une siltite
La roche gris-bleu à gris-vert qui compose l'essentiel de la falaise s'appelle une siltite. C'est une ancienne boue marine solidifiée, faite de grains très fins de quartz et de minéraux argileux. Elle était autrefois connue sous le nom de "Phyllade de Saint-Lô".
Sa couleur gris-bleu à vert, variable selon l'endroit, n'est pas due à la mousse. Approchez votre regard d'une surface exposée : vous observerez un léger aspect satiné, presque nacré. Ce brillant discret est produit par la chlorite et l'illite, deux minéraux en feuillets très fins. Ils se sont formés lors d'un léger échauffement de la roche en profondeur, un phénomène appelé métamorphisme. Ici, il est très faible : on parle de métamorphisme épizonal, dans la zone de la chlorite. La roche contient aussi de petits cristaux de pyrite, un sulfure de fer brillant.
Les grandes lignes : la schistosité
Regardez maintenant les grandes lignes parallèles qui strient la falaise de haut en bas. Elles sont inclinées d'environ 60 degrés par rapport à l'horizontale, vers le sud. Ces lignes ne sont pas des couches sédimentaires. Ce sont des plans de schistosité.
Il y a environ 540 millions d'années, les plaques tectoniques sont entrées en collision. C'est l'orogénèse cadomienne, du nom latin de Caen. Les sédiments briovériens ont été enfouis à plusieurs kilomètres de profondeur. Sous l'effet de la pression, ils ont été écrasés et plissés en plis très serrés. Les minéraux plats comme la chlorite se sont alors orientés perpendiculairement à la compression, créant ces plans de faiblesse parallèles que vous observez. C'est la schistosité de flux cadomienne.
Quelques charnières de ces plis anciens, à plongement vers l'ouest, sont encore visibles sous les remparts ouest de la vieille ville. La déformation a été si intense que toutes les structures sédimentaires d'origine ont été effacées : dans les flancs des plis, le litage initial est devenu strictement parallèle à la schistosité et il est impossible de les distinguer l'un de l'autre.
Ce feuilletage a une conséquence pratique immédiate. La roche se débite naturellement en dalles régulières le long de ces plans. Regardez les pierres de la tour au-dessus de vous : elles viennent de cette falaise, débitées selon ces mêmes plans naturels.
Les blocs noirs : les phtanites
Portez maintenant votre regard vers la partie gauche de la falaise, dans le tiers inférieur. Vous y verrez des blocs d'une couleur nettement plus sombre, presque noire. Ils tranchent clairement sur les siltites gris-bleu environnantes.
Regardez bien leur surface. Ces blocs sont massifs et compacts. Ils ne montrent pas le feuilletage parallèle des siltites. Leur cassure est lisse, finement esquilleuse, comme une céramique très dure. Et ils forment une légère saillie par rapport au reste de la falaise : preuve qu'ils résistent mieux à l'érosion. Sur certains blocs, vous remarquerez peut-être des taches ou une teinte rouille : c'est la pyrite contenue dans la roche qui s'oxyde au contact de l'air et de l'eau.
Attention : ne confondez pas avec le bas de la falaise, sombre à cause de l'humidité et des mousses. Ici, la teinte noire est celle de la roche elle-même.
Ces blocs s'appellent des phtanites. Ce sont des roches siliceuses extraordinairement dures, constituées à plus de 92 % de microcristaux de quartz. Leur couleur noire vient de matière charbonneuse d'origine organique, dispersée dans la masse siliceuse. On y observe parfois de fines veinules blanches de quartz, traces de la déformation intense qu'elles ont subie.
Ces phtanites se sont formés par précipitation de silice en milieu marin réducteur, liée à l'activité volcanique de l'arc insulaire. Ils sont interstratifiés dans la Formation de Saint-Lô, déformés en même temps que les siltites lors de la collision cadomienne. Tellement durs, on les retrouve d'ailleurs sous forme de galets noirs dans des sédiments briovériens plus récents : ils ont survécu à l'érosion de l'arc volcanique qui les portait.
Autrefois reconnus comme un étage géologique à part entière, les "phtanites de la Lande-des-Vardes" définis par M.J. Graindor en 1957, ils sont aujourd'hui classés comme un faciès particulier de la Formation de Saint-Lô. Leur exploitation ancienne dans de petites carrières près du hameau de la Lande-des-Vardes, à l'est de Coutances, en a fait un matériau de construction local apprécié, reconnaissable à sa couleur noire dans les vieux murs de la région. Ces phtanites contiennent les plus anciennes traces de vie connues du Briovérien normand : des cyanobactéries fossilisées vieilles d'environ 600 millions d'années.
Le rocher et la rivière
Après la collision cadomienne, la chaîne de montagnes a été lentement arasée par l'érosion. La rivière Vire a progressivement entaillé ce socle dur, son tracé guidé par la fracturation ancienne du socle cadomien. L'éperon que vous voyez est le résultat de cette érosion différentielle : les siltites et les phtanites résistent mieux que les roches voisines. Ce promontoire naturel domine la vallée depuis des millions d'années.
Les bâtisseurs du Moyen Age l'ont compris avant les géologues. Les filets anti-éboulement installés sur la falaise ne sont pas là par hasard. Les plans de schistosité inclinés à 60 degrés vers le sud forment des surfaces de glissement toutes prêtes. La décompression liée à l'érosion peut provoquer des chutes de dalles le long de ces plans. La géologie façonne encore le quotidien des habitants qui passent sous ces remparts.
Références
- Dupret L., Dissler E., Poncet J., Coutard J.P. et coll. (1997) - Notice explicative, Carte géologique de France 1/50 000, feuille Saint-Lô n°143. BRGM Editions, Orléans, 84 p. Disponible sur infoterre.brgm.fr
- Dupret L. - Synthèse géologique de la Basse-Normandie. Université de Caen. Disponible sur lithotheque.fr
- Dupret L. et coll. - Formation de Saint-Lô : siltites, grès et phtanites (pages 1 à 4). Lithotheque.fr, section Granville-Coutances. Disponible sur lithotheque.fr
- Graindor M.J. (1957) - Le Précambrien normand. Thèse, Université de Caen.
- Barrois C. (1895) - Définition du Briovérien, Massif Armoricain. Saint-Lô, locus typicus.
- Guerrot C. et al. (1989) - Datation U/Pb sur zircons de la diorite de Coutances : 584 +/- 4 Ma. In Dupret et al. (1997).
Introduction
Look up. This rock that has supported the medieval castle of Saint-Lô since the Middle Ages has existed far longer than the carved stones that crown it. It is approximately 600 million years old.
You are standing on the Armorican Massif, one of the oldest rocky foundations in France. At that distant time, the region of Saint-Lô lay in the tropical zone of the southern hemisphere, on the edge of a vanished continent called Proto-Gondwana. An ocean was slowly closing by subduction. Underwater volcanoes were active. And on the floor of a shallow sea, mud accumulated layer by layer. Those muds, now turned to rock, are what you see before you.
A geologist, Charles Barrois, understood this as early as 1895. He chose Saint-Lô as the world reference point for the Precambrian rocks of the Armorican Massif, which he named the Brioverian, after the Latin name of the town: Briovera, "the bridge over the Vire". The cliff you are looking at is therefore, in the strict scientific sense, the reference rock of an entire geological age. Geologists call it the Saint-Lô Formation.
The objective of this EarthCache is to observe and understand the rocks visible in the cliff of the castle of Saint-Lô: a Brioverian siltstone deformed by a continental collision 540 million years ago, and the black cherts associated with it.
EarthCache reminder: There is no container to find and no logbook to sign. Simply visit the location, answer the questions, and send me your answers.
SAFETY NOTES
⚠️ Safety: The cliff is fitted with rockfall nets. Do not go beyond the areas accessible to the public. Do not attempt to climb the rock face.
⚠️ Rules: It is forbidden to collect rock samples from the cliff. Do not damage the protective nets.
⚠️ Equipment: No special equipment required. Binoculars may be helpful for observing details from the promenade. Good walking shoes recommended.
TO VALIDATE THIS EARTHCACHE
To validate this EarthCache, you must answer the questions below correctly and add to your log a photo of yourself, your GPS, or your username at the cache waypoint. This photo will allow validation of your "found" in case of incorrect answers. Please do not show your answers in the photo.
Please send your answers via my profile or via geocaching.com messaging — do not include them in your log. Logs posted without answers will be deleted.
You may log the cache as "found" without waiting for my confirmation — I will contact you if there is a problem.
Feel free to read the description to help you answer the questions.
Question 1 : Look at the whole cliff face. Are the parallel lines that mark it horizontal, vertical, or steeply inclined? Estimate their angle relative to the horizontal. Specify which direction they tilt: towards the north or towards the south?
Question 2 : Examine the rock in the central part of the cliff, where it is well exposed and not covered by vegetation. What is its dominant colour? If you look closely at an exposed surface, what particular quality do you notice? Which phyllosilicate mineral mentioned in the description can explain both this colour and this appearance?
Question 3 : Over approximately 50 cm across the clearest section of the cliff, how many distinct cleavage planes can you count? What does this tell you about the intensity of the deformation this rock underwent 540 million years ago?
Question 4 : Look carefully at the stones used to build the medieval tower at the top. How does their shape echo the natural structure of the cliff? What practical advantage did this offer to the quarrymen and medieval builders?
Question 5 : Locate the darker blocks in the left-hand part of the cliff, in the lower third. Note: do not confuse these with the base of the cliff, which is dark due to moisture and mosses.
5a) How does the surface of these dark blocks compare to that of the grey-blue siltstones around them? Choose from: foliated like the siltstones / massive and compact with a splintery fracture / friable and granular.
5b) Do these blocks protrude or form a hollow relative to the general surface of the cliff? What does this tell you about their resistance compared to the siltstones?
5c) Name this rock. Explain in one sentence what gives it its black colour. And what type of weathering can sometimes give it a rusty hue?
Question 6 : Metal nets are fixed to the cliff on the road side. What geological process, directly linked to the structure of the rock, makes this protection necessary? Make the connection with the cleavage planes and their 60-degree inclination.
Bonus question (optional — not required to validate) : When the sediments of the Saint-Lô Formation were being deposited, the Armorican plate was nowhere near its present position. In what climatic zone and in which hemisphere was it located? In what geological context were these marine sediments accumulating?
GEOLOGICAL DESCRIPTION
The Cadomian volcanic arc
To understand this cliff, you need to place it in context. Between 650 and 585 million years ago, the Armorican plate lay in the tropical zone of the southern hemisphere. The closure of an ocean by subduction triggered the birth of an underwater volcanic island arc called the Constantian arc. This is the same process that creates today's volcanic archipelagos in the Pacific. It was in the marine environment of this arc that the sediments of the Saint-Lô Formation were deposited: seafloors receiving volcanic ash, fine particles, and the products of chemical precipitation linked to underwater volcanic activity.
What you see: a siltstone
The grey-blue to grey-green rock that makes up the bulk of the cliff is called a siltstone. It is a solidified ancient marine mud, made of very fine grains of quartz and clay minerals. It was formerly known as the "Phyllades of Saint-Lô".
Its grey-blue to green colour, which varies from place to place, is not caused by moss. Look closely at an exposed surface: you will notice a slight satiny, almost pearlescent sheen. This subtle shimmer is produced by chlorite and illite, two minerals made of very thin sheets. They formed during a slight warming of the rock deep underground — a process called metamorphism. Here it is very gentle: geologists call it epizonal metamorphism, in the chlorite zone. The rock also contains small crystals of pyrite, a bright iron sulphide.
The parallel lines: the cleavage
Now look at the large parallel lines that streak the cliff from top to bottom. They are inclined at about 60 degrees from the horizontal, towards the south. These lines are not sedimentary layers. They are cleavage planes.
About 540 million years ago, tectonic plates collided. This is the Cadomian orogeny, named after the Latin name for Caen. The Brioverian sediments were buried several kilometres deep. Under the pressure, they were crushed and folded into very tight folds. Flat minerals like chlorite then aligned perpendicular to the compression, creating these regular planes of weakness you can see. This is the Cadomian flow cleavage.
Some fold hinges from these ancient folds, plunging westwards, are still visible beneath the western ramparts of the old town. The deformation was so intense that all the original sedimentary structures were erased. This cleavage means the rock naturally splits into regular slabs. Look at the stones of the tower above you: they came from this cliff, split along these same natural planes.
The black blocks: the cherts
Now look towards the left-hand side of the cliff, in the lower third. You will see several blocks of noticeably darker colour, almost black, standing out clearly against the grey-blue siltstones around them. These blocks are massive and compact, with no parallel foliation. Their fracture is smooth and finely splintery, like a very hard ceramic. They stand out in slight relief from the rest of the cliff face: proof that they resist erosion better. On some blocks you may notice patches or a rusty hue: this is pyrite in the rock, oxidising on contact with air and water.
Note: do not confuse with the base of the cliff, dark due to moisture and mosses. Here, the black colour is the colour of the rock itself, in depth.
These blocks are called cherts (phtanites in French). They are extraordinarily hard siliceous rocks, made up of more than 92% microcrystalline quartz. Their black colour comes from organic carbonaceous matter dispersed through the silica mass. Fine white quartz veins, sometimes folded, can sometimes be seen — traces of the intense deformation they underwent.
These cherts formed by silica precipitation in a marine reducing environment, linked to the volcanic activity of the island arc. They are interbedded within the Saint-Lô Formation, deformed at the same time as the siltstones during the Cadomian collision. So hard are they that they are found reworked as black pebbles in younger Brioverian sediments — they survived the erosion of the volcanic arc that once carried them.
Once recognised as a geological stage in their own right, the "phtanites de la Lande-des-Vardes" defined by Graindor in 1957, they are now classified as a particular facies of the Saint-Lô Formation. Their ancient quarrying in small pits near the hamlet of Lande-des-Vardes, east of Coutances, made them a valued local building material, easily recognisable by their black colour in the old walls of the region. These cherts contain the oldest known traces of life in the Norman Brioverian: fossilised cyanobacteria approximately 600 million years old.
The rock and the river
After the Cadomian collision, the mountain range was slowly worn down by erosion. The Vire river progressively cut into this hard basement, its course guided by ancient Cadomian fracturing. The spur you see is the result of differential erosion: siltstones and cherts resist better than the surrounding rocks. This natural promontory has dominated the valley for millions of years.
The medieval builders understood this before geologists could explain it. The rockfall nets on the cliff are not there by chance. The cleavage planes inclined at 60 degrees to the south form ready-made sliding surfaces. Decompression caused by erosion can trigger slab falls along these planes. Geology still shapes the daily lives of the people who pass beneath these ramparts.