(English version below)
0 ► Prenez une photo qui permet de vous identifier (visage, GPS, pseudo, etc.) avec la Lanterne en arrière-plan. Cette photo peut être prise de n’importe où durant votre promenade.
1 ► Au Waypoint 1, observez la zone A indiqué sur la photo ci-dessous.
1a. Combien de strates observez-vous ?
1b. Décrivez les caractéristiques (grain, couleur, érosion, dureté) qui vous ont permis de les différencier.
2 ► Au Waypoint 2, vous avez trois fractures en zones B, C et D. Observez bien ces fractures sur toute leur hauteur.
2a. Indiquez pour chaque zone B, C, D s'il s'agit d'une faille ou d'une diaclase.
2b. Si l'une des zones est une faille, est-elle normale ou inverse ?
Je vous invite à vous promener sur le sentier des Buttes et la rue des Basses Rivières en longeant le pied de la falaise. En chemin, vous pourrez passer aux Waypoints 3 à 5, sites d’anciens éboulements.
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Située sur une falaise surplombant la ville, la Lanterne est un monument emblématique de Rochecorbon. Elle est le dernier vestige d’une forteresse médiévale, et fut classée aux Monuments Historiques en 1840.
D’un point de vue géologique, la falaise est unique en son genre dans le Val de Loire : elle est sans équivalent de par sa hauteur (35 mètres) et son extension (sur 750 mètres). Elle offre ainsi une observation complète des caractéristiques de la coupe géologique typique de la région : le Turonien Supérieur.
Aussi belle soit-elle, la falaise représente toutefois un risque majeur pour l’urbanisation. De nombreux éboulements ont affecté durablement la mémoire de la ville.
► La Touraine se trouve dans la partie Sud-Ouest du vaste complexe géologique du Bassin parisien, qui se caractérise par la présence exclusive de roches sédimentaires. Au cours de centaines de millions d’années, le sol s’est constitué d’un empilement de couches de roches.
En s’écoulant, les eaux de la Loire ont creusé son lit en pénétrant dans les différentes couches du sol. Cette érosion a abouti à la formation de nombreuses falaises bordant le fleuve.
► Les falaises de Rochecorbon sont un ensemble rocheux formé au Crétacé Supérieur : le Turonien Supérieur.
► Imaginez-vous en Touraine, 90 millions d’années auparavant, alors que la région était recouverte par une mer tropicale. Idéal pour bronzer et siroter un cocktail, n’est-ce pas ? Mais voilà, l’eau s’est retirée… et il nous reste le tuffeau !
► Le tuffeau est une roche calcaire formée essentiellement par sédimentation de débris issus de l’érosion d’autres roches et de restes d’organismes vivants (squelettes, coquilles) : elle est qualifiée de détritique.
Durant les 30 millions d’années suivantes, des sédiments se déposent au fond de cette mer. Cette boue calcaire va progressivement et lentement se transformer en roche sédimentaire sous l’effet de la pression, et ainsi former le tuffeau de Touraine.
► Le sous-sol de la région est ainsi constitué d’une nappe calcaire comprenant plusieurs niveaux : Turonien inférieur (craie marneuse), Turonien moyen (tuffeau blanc) et Turonien supérieur.
Les deux niveaux inférieur et moyen ne sont pas visibles sur la falaise de Rochecorbon, seul le Turonien supérieur étant affleurant. La falaise de Rochecorbon a ceci de remarquable qu’elle permet d’observer l’ensemble des faciès types du Turonien supérieur, que ce soit sur sa hauteur et son extension.
► La mer du Turonien était particulièrement agitée. Les conditions de dépôt (température, courant, salinité) et l'origine des sédiments ont varié au cours de ces millions d'années. Ainsi le tuffeau du Turonien supérieur n'est pas homogène. Il consiste en une multitude de niveaux, dont les épaisseurs peuvent aller jusqu'à plusieurs mètres.
► Voici les principaux faciès observés :
- Craie jaune : grain fin et sableux, couleur jaune, rayable à l'ongle, comprend de nombreux sous-faciès (homogène ou hétérogène, avec ou sans débris coquilliers, avec ou sans silex, plus ou moins friable, etc.) ;
- Silex : se présentant de manière dispersée dans les niveaux de tuffeau jaune et de grès, mais aussi en lits peu épais ;
- Grès : grain grossier, couleur rouille, dureté élevée. Formé par des dépôts de sable, la cimentation des grains se faisant par cristallisation des sels dissous dans l'eau.
► Chaque couche, ou strate, s’étend horizontalement et correspond ainsi à un dépôt de sédiment dans des conditions environnementales spécifiques. L’agencement de strates successives, les unes sur les autres, s’appelle la stratification.
► La discontinuité séparant deux strates s’appelle un joint de stratification. Ce joint s’établit dans le sens de la stratification puisqu’il marque la limite entre deux couches.
La discontinuité peut être de deux types :
- progressive entre les deux strates ;
- avec une discontinuité nette entre les deux strates, pouvant mener à une fissure interstrate.
D’une part, comme nous l’avons vu dans la partie précédente, les fractures horizontales correspondent à des joints de stratification entre les couches de roche. Leur origine est donc sédimentaire.
D’autre part, les fractures verticales et obliques ont des origines tectoniques : les failles et les diaclases.
► En géologie, une faille est une structure tectonique consistant en un plan ou une zone de rupture le long duquel deux blocs rocheux se déplacent l’un par rapport à l’autre. Il existe différents types de failles suivant le type de mouvement tectonique :
- La faille normale accompagne une extension : le compartiment au-dessus de la faille descend par rapport au compartiment situé en dessous de la faille ;
- La faille inverse accompagne une compression : le compartiment au-dessus de la faille monte par rapport au compartiment situé en dessous de la faille ;
- La faille décrochante accompagne un mouvement de coulissage essentiellement horizontal.
► Contrairement à une faille, une diaclase est une rupture de la roche sans que les parties disjointes ne se déplacent l’une par rapport à l’autre : pas d’éloignement, pas de rejet, pas de remplissage. Ce type de rupture est souvent orienté perpendiculairement à la stratification.
► Les diaclases peuvent apparaître dans les roches du fait de pressions auxquelles les roches sont soumises : pression des roches situées au-dessus, contraintes liées à des mouvements tectoniques légers, etc. Elles apparaissent lorsque les contraintes dépassent les capacités de déformation de la roche.
Comparaison (A) diaclase et (B) faille
► De manière générale, les mouvements de terrain résultent d’une combinaison de facteurs :
- Causes primaires : pentes très raides ; érosion ; fractures et failles.
- Facteurs naturels aggravants : l’eau dilate les fissures et exerce une pression sur les blocs désolidarisés, surtout en cas de gel ; la sismicité.
- Facteurs anthropiques aggravants (relatif à l’activité humaine) : percements de la falaise pour des habitations troglodytiques, caves, carrières.
► Voici trois évènements récents à Rochecorbon :
- 1720 (Waypoint 5) : un pan entier de la falaise s’effondre, dont une énorme pierre d’un volume de 2 000 m3… aujourd’hui transformée en habitation !
- 1933 (Waypoint 4) : en raison du gel, une quantité de roches s’effondre sur des maisons.
- 2010 (Waypoint 3) : un volume de 1 200 m3 de roches s’effondre, la paroi reculant de 3 mètres. Ceci est attribué à une forte amplitude de température entre le jour et la nuit.
0 ► Take a photo that identifies you (face, GPS, nickname, etc.) with the Lantern in the background. This photo can be taken from anywhere during your walk.
1 ► At Waypoint 1, observe area A shown in the photo below.
1a. How many strata do you observe?
1b. Describe the characteristics (grain, colour, erosion, hardness) that helped you differentiate them.
2 ► At Waypoint 2, you have three fractures in zones B, C and D.
2a. Indicate for each of these zones B, C, D whether it is a fault or a diaclase.
2b. If one of those is a fault, is it a normal or reverse fault?
I also invite you to walk along "Sentier des Buttes" and "Rue des Basses Rivières", at the foot of the cliff. Along the way, you can pass Waypoints 3 to 5, sites of ancient landslides.
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located on a cliff overlooking the town, the Lantern is a landmark of Rochecorbon. It is the last vestige of a medieval fortress, and was listed as a Monument Historique in 1840.
From a geological point of view, the cliff is unique in the Loire Valley: it is unrivalled in terms of its height (35 metres) and extent (over 750 metres). It offers a complete view of the characteristics of the region's typical geological section: the Upper Turonian.
Event if the cliff is beautiful, it represents a major risk for urban development. Numerous landslides have had a lasting impact on the town's memory.
► Touraine is located in the South-Western part of the vast geological complex of the Paris Basin, which is characterized by the exclusive presence of sedimentary rocks. Over hundreds of millions of years, the soil has been built up by stacking layers of rock.
As it flowed, the waters of the Loire dug into its bed, penetrating the various layers of soil. This erosion led to the formation of numerous cliffs lining the river.
► The cliffs of Rochecorbon are a rocky ensemble formed in the Upper Cretaceous: the Upper Turonian.
► Imagine yourself in Touraine, 90 million years ago, when the region was covered by a tropical sea. Ideal for sunbathing and sipping a cocktail, wouldn't you say? But now the water has receded... and we're left with tufa!
► Tufa is a limestone rock formed essentially by the sedimentation of debris from the erosion of other rocks and the remains of living organisms (skeletons, shells): it is described as detritic.
Over the next 30 million years, sediments were deposited on the sea bed. This calcareous mud will gradually and slowly transform into sedimentary rock under the effect of pressure, and thus form the tufa of Touraine.
► The subsoil of the region is thus made up of a limestone nappe comprising several levels: Lower Turonian (marly chalk), Middle Turonian (white tuffeau) and Upper Turonian.
The two lower and middle levels are not visible on the Rochecorbon cliff, with only the upper Turonian outcropping. The remarkable thing about the Rochecorbon cliff is that it allows us to observe all the typical facies of the upper Turonian, both in terms of height and extension.
► The Turonian Sea was particularly turbulent. Deposition conditions (temperature, currents, salinity) and the origin of sediments varied over these millions of years. As a result, the upper Turonian tufa is not homogeneous. It is made up of a multitude of layers.
► Here are the main facies observed:
- Yellow chalk : fine and sandy grain, yellow color, can be scratched with a fingernail, includes numerous subfacies (homogeneous or heterogeneous, with or without shell debris, with or without flint, more or less friable, etc.).
Flints: presented scatteredly in the levels of yellow tufa and sandstone, but also in shallow beds;
Sandstone: coarse-grained, rust-colored, high hardness. Formed by sand deposits, the cementing of grains is achieved by crystallization of salts dissolved in water;
► Each layer, or stratum, extends horizontally and thus corresponds to a deposit of sediment under specific environmental conditions. The arrangement of successive strata, one on top of the other, is called stratification.
► The discontinuity separating two strata is called a stratification joint. This joint is established in the direction of stratification since it marks the boundary between two layers.
The discontinuity can be of two types:
- progressive between the two strata;
- with a clear discontinuity between the two strata, possibly leading to an interstrate fracture.
On the one hand, as we saw in the previous section, horizontal fractures correspond to stratification joints between rock layers. Their origin is therefore sedimentary.
On the other hand, vertical and oblique fractures have tectonic origins: the faults and the diaclases.
► In geology, a fault is a tectonic structure consisting of a plane or zone of rupture along which two boulders move relative to each other. There are different types of fault, depending on the type of tectonic movement:
- The normal fault accompanies extension: the compartment above the fault descends relative to the compartment below;
- The reverse fault accompanies compression: the compartment above the fault rises relative to the compartment below the fault;
- The strike-slip fault accompanies an essentially horizontal sliding movement.
► Unlike a fault, a diaclase is a break in the rock without the disjointed parts moving relative to each other: no pulling apart, no rejection, no infilling. This type of fracture is often oriented perpendicular to the stratification.
► Diaclases can appear in rocks as a result of pressures to which the rocks are subjected: pressure from rocks above, stresses related to slight tectonic movements, etc. They appear when stresses exceed the rock's capacity to deform.
Comparison (A) diaclase and (B) fault
► Generally speaking, ground movements result from a combination of factors:
- Primary causes: very steep slopes; erosion; fractures and faults.
- Aggravating natural factors: water dilates cracks and exerts pressure on uncoupled blocks, especially in frosty conditions; seismicity.
- Aggravating anthropic factors (relating to human activity): cliff openings for troglodytic dwellings, cellars, quarries.
► Here are three recent events in Rochecorbon:
- 1720 (Waypoint 5) : an entire section of the cliff collapses, including an enormous stone with a volume of 2,000 m3... now transformed into a dwelling!
- 1933 (Waypoint 4) : due to frost, a number of rocks collapsed on houses.
- 2010 (Waypoint 3) : a volume of 1,200 m3 of rock collapsed, with the wall receding by 3 metres. This is attributed to a wide temperature range between day and night.