Introduction
Au pied des falaises de la Côte d’Albâtre, à la valleuse de Grainval, un couloir vertical entaille la craie sur toute sa hauteur. À sa base exacte s’ouvre une cavité sombre. Ce n’est pas un hasard : la mer n’attaque pas la falaise au hasard, elle exploite ses fractures. Mais toutes les fractures ne se valent pas. Selon l’angle qu’elle forme avec le rivage, une même cassure peut ouvrir à la mer un passage vers l’intérieur du massif, ou au contraire faire décoller un pan entier de falaise. À vous de déterminer, mesures à l’appui, laquelle des deux histoires se lit ici.
🎯 L’objectif de cette EarthCache est d’établir, par la mesure et l’observation, comment l’orientation d’une fracture par rapport au trait de côte détermine la forme que prend l’érosion marine.
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 : accès à l’estran uniquement à marée basse (débutez en marée descendante, remontez avant la mi-marée montante). La falaise de craie recule d’environ 30 cm par an : des blocs tombent régulièrement. Ne stationnez pas au pied de la falaise et n’entrez en aucun cas dans la cavité — toutes les observations et estimations se font à distance, depuis l’estran. Le platier découvert est glissant (algues, cuvettes) : soyez prudent en vous déplaçant pour trouver l’axe de visée. Évitez la visite après de fortes pluies. Le réseau mobile peut être absent au pied de la falaise.
⚠️ Règlement : site naturel littoral — ne prélevez, ne déplacez et ne dégradez aucune roche ni aucun galet.
⚠️ Équipement : chaussures fermées à bonne adhérence, horaires de marée. Une boussole (ou l’application boussole de votre téléphone) est nécessaire pour la question 1 : elle fonctionne sans connexion réseau, absente au pied de la falaise. Pensez à la calibrer sur place et à vous écarter de tout objet métallique pendant le relevé.
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 — Placez-vous face à la falaise, à distance de sécurité, en vous décalant latéralement jusqu’à enfiler du regard le couloir vertical qui surmonte la cavité — vous devez le voir en enfilade, dans son axe. Alignez le grand côté de votre téléphone (ou la ligne de visée de votre boussole) avec cet axe et relevez l’azimut. Prenez ensuite un second relevé en visant le long du pied de falaise, pour obtenir la direction du trait de côte. Calculez l’écart angulaire entre les deux. La discontinuité est-elle longitudinale ou transverse par rapport au rivage ? En vous appuyant sur le descriptif, dites quelle conséquence cette géométrie a sur la forme prise par l’érosion en ce point.
Question 2 — Suivez un même ruban de silex de part et d’autre du couloir. S’il existe un décalage, déterminez quel compartiment est le plus bas et estimez l’ordre de grandeur du décalage. Votre observation est-elle conforme à la règle régionale énoncée dans le descriptif, ou s’en écarte-t-elle ?
Question 3 — Comparez le comportement des lits de silex et celui de la craie qui les sépare, sur le pourtour de l’ouverture et sur la paroi voisine. Lesquels forment des saillies, lesquels sont en retrait ? En quoi cette différence de résistance rend-elle compte de la forme en arche de l’ouverture ?
Question 4 — En vous servant de votre propre taille comme échelle et sans vous approcher du pied de la falaise, estimez la hauteur de l’ouverture de la cavité. Sachant que la falaise recule d’environ 30 cm par an, un visiteur pressé diviserait les dimensions de la cavité par ce taux pour en déduire son âge. Expliquez pourquoi ce raisonnement est invalide, puis dites ce que le chiffre de 30 cm par an permet réellement d’affirmer à propos de cette cavité.
Présentation du site
La valleuse de Grainval entaille le plateau du Pays de Caux juste au sud-ouest de Fécamp, sur la commune de Saint-Léonard. Une valleuse est une vallée sèche « suspendue », tronquée par le recul de la falaise et débouchant en hauteur sur la mer. Elle donne accès à un estran de galets, prolongé à basse mer par un large platier rocheux, le tout dominé par des falaises de craie blanche : la Côte d’Albâtre, qui doit son nom à la teinte laiteuse que la craie en suspension donne à l’eau.
Géologie
La craie et ses silex
La falaise est faite de craie : un calcaire très fin, blanc et tendre, déposé il y a environ 88 millions d’années (Coniacien moyen), au fond d’une mer chaude et peu profonde. C’est une boue carbonatée à squelettes microscopiques d’algues (les coccolithes), enrichie de débris d’organismes : oursins, bryozoaires, éponges, coquilles. Le secteur de Grainval présente une particularité : les couches y sont exceptionnellement épaisses — on parle de séquences dilatées — ce qui offre une coupe de grande qualité. Les rubans sombres qui traversent la falaise horizontalement sont des lits de silex : de la silice dissoute dans le sédiment s’est reconcentrée après le dépôt en bancs durs. Ces rubans soulignent la stratification, restée quasi horizontale.
Lire une fracture
Trois notions simples. Pour décrire une cassure dans la roche, les géologues utilisent trois mots qu’il suffit de comprendre une fois.
L’azimut est un angle mesuré à partir du Nord, dans le sens des aiguilles d’une montre : le Nord vaut 0°, l’Est 90°, le Sud 180°, l’Ouest 270°. C’est exactement ce qu’affiche une boussole, ou l’application boussole d’un téléphone, quand on vise dans une direction donnée.
La direction d’une fracture est l’azimut de la ligne qu’elle dessine — sa trace au sol, ou le trait qu’elle forme sur la paroi vue de face. On l’écrit avec un N suivi de l’angle : « N120 » se lit « direction 120 degrés à partir du Nord ». Comme une ligne n’a pas de sens de parcours, on ramène toujours la valeur entre 0 et 180 : un relevé de 300° désigne la même direction qu’un relevé de 120°, et s’écrit donc N120. Deux directions séparées de 90° sont perpendiculaires ; séparées de quelques degrés seulement, elles sont quasiment parallèles.
Le pendage mesure l’inclinaison du plan de la fracture par rapport à l’horizontale : 0° pour un plan couché à plat, 90° pour un plan parfaitement vertical, comme un mur. Dans les falaises de craie normandes, les fractures ont un pendage compris entre 70 et 90° : elles sont verticales ou presque, ce qui explique qu’elles montent tout droit dans la paroi, de la base au sommet.
Six directions qui reviennent.
Les études menées sur le recul des falaises normandes ont montré que les fractures ne sont pas orientées au hasard : elles se regroupent autour de six directions principales — N0, N30-40, N50, N100, N120-130 et N150-160.
Les deux dernières correspondent aux grandes directions armoricaines, héritées du vieux socle enfoui sous la craie.
On distingue par ailleurs deux types de cassures : la diaclase, simple fissure dont les deux bords n’ont pas bougé l’un par rapport à l’autre, et la faille, cassure le long de laquelle les deux bords ont glissé.
Les fractures qui traversent toute la hauteur de la falaise portent le nom de master-joints ; leur décalage vertical est généralement de quelques décimètres, et c’est le plus souvent le compartiment nord qui s’affaisse dans la région. Sur le terrain, une telle fracture ne se présente pas toujours comme un plan net : l’érosion l’élargit souvent en un couloir rentrant, encadré de deux pans de falaise.
Longitudinal ou transverse : deux érosions différentes.
Toute fracture est un point faible : l’eau d’infiltration l’emprunte comme un drain et l’élargit lentement par dissolution, le gel l’écarte l’hiver, et au pied de la falaise la mer y trouve prise. Mais la forme que prend l’érosion dépend de l’angle que fait la fracture avec le rivage.
Une fracture longitudinale, dont la direction avoisine celle du trait de côte, constitue une surface de décollement : le pan de falaise qui la borde se détache d’un bloc et s’écroule, laissant une cicatrice plane.
Une fracture transverse, qui recoupe le rivage, offre au contraire à la mer un chemin de pénétration vers l’intérieur du massif : l’érosion s’enfonce dans la falaise au lieu d’en faire tomber la façade.
Deux géométries, deux paysages. C’est à vous d’établir ce qu'induit le corridor au dessus la cavité.
Un paysage en réseau.
Prenons un exemple théorique pour fixer les idées. Imaginons un littoral rectiligne orienté N90, c’est-à-dire exactement Est-Ouest, découpé par deux familles de fractures : l’une de direction N90 également, donc parallèle au rivage, l’autre de direction N0, donc Nord-Sud et perpendiculaire à lui. Dans un tel paysage, la côte reculerait par grands décollements le long de la première famille, tandis que les vallées s’enfonceraient dans les terres en suivant la seconde. Une seule roche, deux familles de fractures, et déjà deux formes de relief radicalement différentes.
Le Pays de Caux fonctionne exactement sur ce principe, à ceci près que six familles de directions y coexistent au lieu de deux, et qu’aucune n’est parfaitement perpendiculaire aux autres. Le paysage qui vous entoure n’est donc pas le produit d’une direction unique répétée, mais d’un réseau de fractures dont chaque élément du relief exploite une branche différente : le trait de côte en suit une, la vallée sèche dans votre dos en suit une autre, et le couloir au-dessus de la cavité une troisième. Vos relevés vont vous permettre de situer ce dernier dans le réseau.
Phénomènes principaux
Le « wow » de ce site n’est pas la grotte elle-même, mais ce que sa position démontre. Une cavité s’ouvre exactement à la base d’une discontinuité, et nulle part ailleurs sur cette portion de falaise : la mer a suivi une faiblesse de la roche. Reste à comprendre pourquoi cette faiblesse-là a donné naissance à une cavité plutôt qu’à un éboulement — la réponse tient dans une géométrie que vous pouvez mesurer en deux relevés de boussole. Et ce jeu d’orientations, lisible ici à l’échelle de quelques mètres, structure le littoral tout entier : c’est le même réseau de fractures qui a guidé le creusement des valleuses et fixé le tracé de la côte du Pays de Caux.
Références
- BRGM — Ternet Y. (1969). Notice explicative, Carte géologique de Fécamp à 1/50 000 (feuille n° 57). Orléans : BRGM. http://ficheinfoterre.brgm.fr/Notices/0057N.pdf
- Duperret A., Vandycke S., Mortimore R. N. & Genter A. (2011). Étude de la fracturation des craies du Sussex et de Normandie, citée par Hoyez B., craies.crihan.fr
- Interreg IIIa — Rapport scientifique final (2007), recul des falaises : directions principales de fracturation, cité par Hoyez B., craies.crihan.fr
- Nesteroff W. D. & Mélières F. (1967). L’érosion littorale du Pays de Caux. Bull. Soc. Géol. France, 9, 160-169.
- Hoyez B. — Falaises de craie, promenades géologiques dans les falaises blanches de Normandie. https://craies.crihan.fr
- Mercier D. (2013). Géomorphologie de la France. Dunod/BRGM.
Introduction
At the foot of the Alabaster Coast cliffs, at the Grainval “valleuse”, a vertical corridor cuts through the chalk over its full height. At its very base, a dark cavity opens up. This is no coincidence: the sea does not attack the cliff at random — it exploits its fractures. But not all fractures are equal. Depending on the angle it forms with the shoreline, one and the same crack may open a passage for the sea into the heart of the rock mass, or instead cause an entire panel of cliff to peel away. It is up to you to determine, measurements in hand, which of these two stories is written here.
🎯 The goal of this EarthCache is to establish, through measurement and observation, how the orientation of a fracture relative to the shoreline determines the form taken by marine erosion.
Reminder about EarthCaches: There is no container to find and no logbook to sign. You simply need to visit the site, answer the questions, and send me your answers.
Recommendations / Safety
⚠️ Safety: access to the foreshore at low tide only (start on a falling tide and head back before mid-rising tide). The chalk cliff retreats by about 30 cm per year: rockfalls are frequent. Do not stand at the foot of the cliff, and under no circumstances enter the cavity — all observations and estimates are made from a safe distance, from the foreshore. The exposed shore platform is slippery (seaweed, rock pools): take care as you move about to find your sighting line. Avoid visiting after heavy rain. Mobile phone coverage may be absent at the foot of the cliff.
⚠️ Regulations: natural coastal site — do not collect, move, or damage any rock or pebble.
⚠️ Equipment: sturdy closed shoes with good grip, tide tables. A compass (or your phone’s compass app) is required for question 1: it works without any network connection, which is absent at the foot of the cliff. Remember to calibrate it on site and to move away from any metal object while taking the reading.
To validate the EarthCache
To validate this EarthCache, you must correctly answer the following questions and add to your log a photo of yourself, your GPS, or your username at the cache waypoint. This photo will validate the “found it” in case of a wrong answer to the questions. Warning: do not reveal the answers in your photo. Please send your answers via my profile or through the geocaching.com messaging system; do not post them in your log. Logs recorded 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 — Stand facing the cliff, at a safe distance, and move sideways until you are looking straight along the vertical corridor above the cavity — you must see it end-on, along its axis. Align the long edge of your phone (or the sighting line of your compass) with this axis and take the azimuth reading. Then take a second reading, sighting along the foot of the cliff, to obtain the direction of the shoreline. Calculate the angular difference between the two. Is the discontinuity longitudinal or transverse relative to the shore? Drawing on the description, state what consequence this geometry has on the form taken by erosion at this point.
Question 2 — Follow one and the same flint band on either side of the corridor. If there is an offset, determine which block is the lower one and estimate the order of magnitude of the offset. Does your observation match the regional rule stated in the description, or does it depart from it?
Question 3 — Compare the behaviour of the flint layers with that of the chalk separating them, around the opening and on the neighbouring cliff face. Which ones stand out in relief, and which ones are set back? How does this difference in resistance account for the arched shape of the opening?
Question 4 — Using your own height as a scale, and without approaching the foot of the cliff, estimate the height of the cavity’s opening. Knowing that the cliff retreats by about 30 cm per year, a hasty visitor would divide the dimensions of the cavity by this rate to deduce its age. Explain why this reasoning is invalid, then state what the figure of 30 cm per year actually allows us to assert about this cavity.
Site presentation
The Grainval valleuse cuts into the Pays de Caux plateau just south-west of Fécamp, in the commune of Saint-Léonard. A “valleuse” is a dry “hanging” valley, truncated by the retreat of the cliff and opening high above the sea. It gives access to a pebble foreshore, extended at low tide by a broad rocky shore platform, the whole overlooked by white chalk cliffs: the Alabaster Coast (Côte d’Albâtre), which owes its name to the milky tint that suspended chalk gives to the sea.
Geology
The chalk and its flints.
The cliff is made of chalk: a very fine-grained, white, soft limestone deposited about 88 million years ago (Middle Coniacian), on the floor of a warm, shallow sea. It is a carbonate mud made of microscopic algal skeletons (coccoliths), enriched with the debris of organisms: sea urchins, bryozoans, sponges, shells. The Grainval sector has one distinctive feature: the beds here are exceptionally thick — geologists speak of expanded sequences — which provides a section of outstanding quality. The dark bands running horizontally across the cliff are flint layers: silica dissolved within the sediment reconcentrated after deposition into hard bands. These bands underline the stratification, which has remained nearly horizontal.
Reading a fracture: three simple notions.
To describe a break in the rock, geologists use three words that only need to be understood once.
The azimuth is an angle measured from North, clockwise: North is 0°, East 90°, South 180°, West 270°. It is exactly what a compass — or a phone’s compass app — displays when you sight in a given direction.
The strike (or direction) of a fracture is the azimuth of the line it draws — its trace on the ground, or the line it forms on the rock face seen head-on. It is written as an N followed by the angle: “N120” reads as “direction 120 degrees from North”. Since a line has no direction of travel, the value is always reduced to between 0 and 180: a reading of 300° indicates the same direction as a reading of 120°, and is therefore written N120. Two directions 90° apart are perpendicular; only a few degrees apart, they are almost parallel.
The dip measures the inclination of the fracture plane relative to the horizontal: 0° for a plane lying flat, 90° for a perfectly vertical plane, like a wall. In the Normandy chalk cliffs, fractures have dips of between 70 and 90°: they are vertical or nearly so, which is why they run straight up the face, from bottom to top.
Six recurring directions.
Studies carried out on the retreat of the Normandy cliffs have shown that fractures are not randomly oriented: they cluster around six principal directions — N0, N30-40, N50, N100, N120-130 and N150-160. The last two correspond to the major Armorican directions, inherited from the ancient basement buried beneath the chalk. Two types of break are also distinguished: the joint, a simple crack whose two sides have not moved relative to one another, and the fault, a break along which the two sides have slipped. Fractures that run through the full height of the cliff are known as master-joints; their vertical offset is generally a few decimetres, and it is most often the northern block that drops. In the field, such a fracture does not always appear as a clean plane: erosion often widens it into a recessed corridor, flanked by two panels of cliff.
Longitudinal or transverse: two different kinds of erosion.
Every fracture is a weak point: infiltrating water uses it as a drain and slowly widens it by dissolution, frost prises it apart in winter, and at the foot of the cliff the sea gains a purchase on it. But the form erosion takes depends on the angle the fracture makes with the shoreline.
A longitudinal fracture, whose direction is close to that of the shoreline, acts as a detachment surface: the panel of cliff bordering it breaks away as a single block and collapses, leaving a flat scar.
A transverse fracture, which cuts across the shoreline, instead offers the sea a path of penetration into the rock mass: erosion drives inward rather than bringing the face down.
Two geometries, two landforms. It is for you to establish which governs the corridor above the cavity.
A landscape as a network.
Let us take a theoretical example to fix ideas. Imagine a straight coastline oriented N90, that is, exactly East-West, cut by two families of fractures: one also striking N90, therefore parallel to the shore, the other striking N0, therefore North-South and perpendicular to it. In such a landscape, the coast would retreat through large detachments along the first family, while valleys would drive inland following the second. A single rock, two families of fractures, and already two radically different landforms.
The Pays de Caux works on exactly this principle, except that six families of directions coexist here instead of two, and none is perfectly perpendicular to the others. The landscape around you is therefore not the product of a single repeated direction, but of a network of fractures in which each element of the relief exploits a different branch: the shoreline follows one, the dry valley behind you follows another, and the corridor above the cavity a third. Your readings will allow you to place this last one within the network.
Main features
The “wow” of this site is not the cave itself, but what its position demonstrates. A cavity opens exactly at the base of a discontinuity, and nowhere else along this stretch of cliff: the sea has followed a weakness in the rock. What remains is to understand why that particular weakness gave rise to a cavity rather than a rockfall — and the answer lies in a geometry you can measure with two compass readings. This interplay of orientations, legible here at the scale of a few metres, structures the entire coastline: it is the same network of fractures that guided the carving of the valleuses and set the course of the Pays de Caux shore.