Introduction
Dans cette mini-série de 6 earthcaches, nous allons passer en revue plusieurs notions de géologie. Voici le troisième opus, sur le thème du chevron trompeur. L’ensemble des étapes de cette série sont positionnées sur la photo.
Devant vous se dresse une colonne gris-vert dont la surface est parcourue de bandes alternées claires et sombres. Regardez-la de face. Vous voyez une structure saisissante : des bandes qui convergent, s’enroulent et se referment sur elles-mêmes, formant une zone sombre en forme d’œil ou de larme, cernée de courbes concentriques. On dirait le dessin parfait d’un pli — une roche qui aurait été pliée en deux, et dont vous apercevez la charnière.
Maintenant faites le tour de la colonne:
Sur la face adjacente, à 90° de la première, les mêmes bandes sont… parallèles. Presque droites. L’œil a disparu.
Il n’a pas disparu. Il n’a pas existé — du moins pas là où vous le voyiez. Ce que vous avez observé sur la première face est une illusion géométrique : la trace, sur une surface plane, d’une structure tridimensionnelle que le tailleur romain a coupée précisément dans le sens qui la rend spectaculaire. Cette colonne est un cours de géologie en trois dimensions, et vous pouvez en faire le tour.
🎯 L’objectif de cette EarthCache est de comprendre pourquoi une même roche plissée peut montrer des figures radicalement différentes selon la face sur laquelle on la regarde — et d’aller plus loin en imaginant ce que révélerait une coupe intermédiaire.
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 : Le site peut être partiellement clôturé lors de travaux ou d’événements (Nuits de Fourvière). Respectez les zones balisées. Vous aurez besoin de circuler autour de la colonne : assurez-vous que l’espace est dégagé avant de vous déplacer.
⚠️ Règlement : Site archéologique classé monument historique. Observation à l’œil nu uniquement — ne touchez pas la colonne. Ne montrez pas vos réponses sur votre photo de log.
⚠️ Équipement : Aucun matériel spécial requis. Faites le tour complet de la colonne avant de répondre aux questions.
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 — Observer l’œil
Placez-vous face à la colonne de façon à voir la structure en œil ou en larme — la zone sombre centrale autour de laquelle les bandes s’enroulent et se referment.
a) Décrivez cette structure : la zone centrale est-elle plus claire ou plus sombre que les bandes qui l’entourent ? Les bandes s’enroulent-elles et se ferment-elles complètement autour d’elle, ou restent-elles ouvertes d’un côté ?
b) En vous appuyant sur la description géologique ci-dessous : sur cette face, vous regardez le pli dans quelle direction par rapport à son axe — parallèlement à son axe, perpendiculairement, ou obliquement ? Justifiez en une phrase.
Question 2 — Faire le tour
Déplacez-vous de 90° autour de la colonne, de façon à observer la face adjacente.
a) Sur cette nouvelle face, les bandes sont-elles toujours enroulées en œil fermé, ou sont-elles davantage parallèles et rectilignes ?
b) La roche a-t-elle changé entre les deux faces ? Expliquez en deux phrases pourquoi la même roche peut montrer un œil sur une face et des bandes parallèles sur une autre — sans que la roche soit différente, et sans que le pli ait disparu.
Question 3 — Interpoler entre les deux faces
Vous avez vu deux faces de la colonne séparées de 90° : l’une montre un œil fermé, l’autre montre des bandes presque parallèles.
Imaginez maintenant une troisième face, coupée exactement à mi-chemin entre ces deux — à 45° par rapport à chacune. Ni dans le sens de l’œil, ni dans le sens des bandes parallèles.
Quel type de motif attendriez-vous sur cette face intermédiaire ? Décrivez-le en une phrase et justifiez à partir de ce que vous avez observé sur les deux faces réelles.
Question 4 — Réflexion personnelle
Imaginez que vous êtes le tailleur de pierre romain chargé de choisir la face de présentation de cette colonne. Vous avez le choix entre la face qui montre l’œil spectaculaire et la face qui montre des bandes presque droites.
Laquelle choisissez-vous pour la face visible du public, et pourquoi ? Est-ce que ce choix esthétique vous semble géologiquement “honnête” ? (Réponse libre.)
Présentation du site
Le théâtre antique de Fourvière, construit vers 15 av. J.-C. sous Auguste, est l’un des plus anciens de Gaule romaine. Une présentation complète du site figure dans la première cache de cette série (New1 — Brèches). Les colonnes replacées dans l’axe de l’ancien mur de scène (frons scaenae) sont taillées dans du cipolin importé des carrières grecques de l’île d’Eubée.
Ce qui distingue cette colonne des autres sur le site, c’est sa capacité à montrer une même structure géologique sous des visages radicalement différents selon l’angle d’observation. Elle constitue à elle seule une démonstration de l’un des principes fondamentaux de la géologie structurale.
Géologie
Le cipolin et ses bandes
Le cipolin est un marbre métamorphique à bandes alternées de calcite (claires) et de chlorite (sombres), héritées de la stratification sédimentaire originelle. Ces bandes fonctionnent comme des marqueurs de la déformation : leur géométrie révèle la direction et l’intensité de toute contrainte tectonique subie par la roche. Une description complète du cipolin et de son comportement mécanique est donnée dans la quatrième cache de cette série (New4 — Boudinage).
Le pliage tectonique — de la géologie à la colonne
Sous l'effet d'une compression tectonique intense, les couches d'une roche sont plissées : les bandes, initialement planes, se courbent et se replient. La roche garde la mémoire de cet épisode : les bandes ne sont plus droites, elles ondulent et convergent.
Mais tous les plis ne se ressemblent pas. Leur forme dépend de l'intensité de la compression, de la vitesse de déformation, et surtout des propriétés mécaniques de la roche.
Les principaux types de plis
Un pli ouvert est le plus simple : les deux flancs forment un angle supérieur à 120°, comme une vague douce. On en voit souvent dans les falaises sédimentaires.
Un pli serré voit ses flancs se rapprocher jusqu'à former un angle inférieur à 30°. Les couches sont presque parallèles les unes aux autres.
Un pli isoclinal pousse la logique à l'extrême : les deux flancs sont strictement parallèles. Sans regarder les charnières, il est impossible de distinguer le cœur du pli de ses bords.
Un pli en genou (ou kink band) présente un changement d'orientation brutal et anguleux, sans transition progressive.
Et enfin, le pli qui nous intéresse ici : le pli en chevron.
Le pli en chevron — la signature du cipolin
Le chevron — comme l'insigne militaire en forme de V — désigne un pli aux flancs rectilignes qui se rejoignent en une charnière anguleuse, presque pointue. Pas de courbe progressive, pas d'arc arrondi : un angle net, comme si la roche avait été pliée en deux d'un coup sec.
Ce type de pli est particulièrement fréquent dans les roches à alternance de couches compétentes et ductiles — exactement la structure du cipolin, avec ses niveaux calcitiques rigides et ses niveaux chloriteux souples. Voici pourquoi :
- Les couches calcitiques (rigides) tendent à conserver leur épaisseur lors du pliage. Elles ne peuvent pas s'étirer ou se comprimer facilement. Sous compression, elles se plient donc en conservant des flancs droits — et toute la déformation se concentre à la charnière.
- Les couches chloriteuses (ductiles) absorbent cette déformation concentrée. Elles s'épaississent dans la zone de charnière, formant une sorte d'amortisseur qui permet à l'angle de rester net sans que la roche se brise.
Le résultat est un pli en V très caractéristique, à flancs plats et charnière anguleuse — le chevron.
La structure en œil — et pourquoi c'est un faux pli
Un test simple : cherchez le V de l'autre côté
Vous voyez sur cette face de la colonne une figure en œil — des bandes qui convergent, se referment, forment une ellipse fermée. Cela ressemble à un pli en chevron vu de face, avec sa charnière bien visible.
Faites maintenant le tour de la colonne.
Si ce chevron existait réellement sur la surface de la colonne, vous devriez retrouver son V sur la face adjacente. Les deux flancs du pli continueraient de chaque côté de la charnière, visibles sur toutes les faces. C'est ce qu'on attend d'une structure qui appartient à la surface que l'on regarde.
Or vous ne voyez pas de V. Vous voyez des bandes parallèles, rectilignes, sans aucune fermeture.
Ce V absent est la clé. Il prouve que le pli ne se trouve pas sur la surface de la colonne. Le chevron n'est pas un pli de la colonne — c'est un pli dans la roche.
Le vrai pli et sa figure d'intersection
Le pli est bien réel. Il existe en trois dimensions à l'intérieur de la masse de roche, avec son axe, ses flancs, sa charnière. Mais il est enfoui dans la roche — la colonne ne le contient pas en entier.
Ce que vous voyez sur la première face, c'est ce que les géologues appellent une figure d'intersection : la trace géométrique laissée par le pli sur ce plan de coupe particulier. Quand la surface de la colonne coupe le pli perpendiculairement à son axe, cette trace prend la forme d'un œil fermé. Quand elle le coupe parallèlement à son axe — comme sur la face adjacente — la trace n'est que deux bandes parallèles, sans fermeture visible.
Ce n'est pas le pli qui change. C'est l'angle de coupe qui change.
Le chevron trompeur
C'est ce que Pierre Thomas (Planet-Terre, 2024) nomme le chevron trompeur : une figure d'intersection qui imite si parfaitement un pli qu'elle en devient convaincante — jusqu'à ce qu'on fasse le tour de la colonne et qu'on cherche le V qui devrait s'y trouver.
La figure en œil n'est pas une invention de la roche. C'est une vérité partielle — la projection fidèle d'une géométrie tridimensionnelle sur un seul plan de coupe. Réelle sur cette face. Absente sur l'autre. Et c'est précisément cette absence qui révèle sa vraie nature.
Le phénomène principal — une illusion géométrique dans la pierre
La figure en œil est réelle — elle est gravée dans la roche depuis des millions d’années. Mais elle n’est qu’une vue partielle d’une structure tridimensionnelle que la colonne ne peut pas contenir en entier. Comprendre cela, c’est comprendre l’un des gestes fondamentaux du géologue : ne jamais se contenter d’une seule face, toujours faire le tour.
Références bibliographiques
- Thomas P. (2024, 1er avril). *Faire de la géologie en visitant les monuments romains de Lyon (Rhône). 2/ La tectonique dans les colonnes de marbre du théâtre antique de Fourvière.* Planet-Terre, ISSN 2552-9250, ENS Lyon. https://planet-terre.ens-lyon.fr/ressource/Img812-2024-04-01.xml
- Nicolas A. (1984). *Principes de Tectonique.* Masson. ISBN 2-225-80402-8.
- McClay K. (1987). *The Mapping of Geological Structures.* Open University Press. ISBN 0-470-20355-2.
- Foucault A. & Raoult J.-F. (2014). *Dictionnaire de Géologie.* Dunod. ISBN 978-2-10-059735-2.
- Mattauer M. (1998). *Ce que disent les pierres.* BELIN Pour la Science. ISBN 978-2-84245-001-4.
Introduction
In this series of 6 EarthCaches, we explore several geological concepts. This is the third instalment, on the theme of the misleading chevron.
Standing before you is a grey-green column whose surface is crossed by alternating light and dark bands. Look at it face on. You see a striking structure: bands that converge, curl and close back on themselves, forming a dark zone shaped like an eye or a teardrop, encircled by concentric curves. It looks like a perfect drawing of a fold — a rock that has been bent in two, whose hinge you can see.
Now walk around the column:
On the adjacent face, 90° from the first, the same bands are… parallel. Almost straight. The eye has vanished.
It has not disappeared. It never existed — at least not where you saw it. What you observed on the first face is a geometric illusion: the trace, on a flat surface, of a three-dimensional structure that the Roman stonecutter cut precisely in the direction that makes it spectacular. This column is a three-dimensional geology lesson, and you can walk all the way around it.
🎯 The goal of this EarthCache is to understand why the same folded rock can show radically different figures depending on which face you look at — and to go further by imagining what an intermediate cut would reveal.
EarthCache reminder: There is no container to find and no logbook to sign. Simply visit the location, answer the questions, and send me your responses.
Safety Notes
⚠️ Safety: The site may be partially fenced off during works or events (Nuits de Fourvière festival). Respect all cordoned areas. You will need to move around the column: make sure the space is clear before doing so.
⚠️ Regulations: Listed archaeological monument. Observation only — do not touch the column. Do not reveal your answers in your log photo.
⚠️ Equipment: No special equipment required. Walk the full way around the column before answering the questions.
To Log This EarthCache
To log this EarthCache, you must answer the questions below correctly and add a photo of yourself, your GPS device, or your username at the cache waypoint to your log. Do not show your answers in the photo.
Please send your answers via my profile or through geocaching.com messaging — do not post them in your log. Logs 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 full description before answering the questions.
Question 1 — Observing the eye
Position yourself in front of the column so that you can see the eye or teardrop structure — the dark central zone around which the bands curl and close.
a) Describe this structure: is the central zone lighter or darker than the bands surrounding it? Do the bands curl completely around it and close fully, or do they remain open on one side?
b) Drawing on the geological description below: on this face, are you looking at the fold parallel to its axis, perpendicular to it, or obliquely? Justify in one sentence.
Question 2 — Walking around
Move 90° around the column so that you are looking at the adjacent face.
a) On this new face, are the bands still coiled into a closed eye, or are they more parallel and rectilinear?
b) Has the rock changed between the two faces? Explain in two sentences why the same rock can show an eye on one face and parallel bands on another — without the rock being different, and without the fold having disappeared.
Question 3 — Interpolating between the two faces
You have now seen two faces of the column separated by 90°: one shows a closed eye, the other shows almost parallel bands.
Now imagine a third face, cut exactly halfway between these two — at 45° from each. Neither in the direction of the eye, nor in the direction of the parallel bands.
What type of pattern would you expect on this intermediate face? Describe it in one sentence and justify from what you observed on the two real faces.
Question 4 — Personal reflection
Imagine you are the Roman stonecutter responsible for choosing the presentation face of this column. You have the choice between the face showing the spectacular eye and the face showing almost straight bands.
Which do you choose for the face visible to the public, and why? Does this aesthetic choice seem geologically “honest” to you? (Open answer — no wrong response.)
Site Overview
The ancient theatre of Fourvière, built around 15 BCE under Augustus, is one of the oldest Roman monuments in Gaul. A full presentation of the site is given in the first cache of this series (New1 — Breccias). The columns placed along the axis of the former stage wall (frons scaenae) are carved from cipollino imported from the Greek quarries of the island of Euboea.
What distinguishes this column from the others on the site is its ability to show the same geological structure under radically different appearances depending on the angle of observation. It constitutes on its own a demonstration of one of the fundamental principles of structural geology.
Geology
Cipollino and its bands
Cipollino is a metamorphic marble with alternating bands of calcite (light) and chlorite (dark), inherited from the original sedimentary layering. These bands act as deformation markers — their geometry records the direction and intensity of any tectonic stress the rock has undergone. A full description of cipollino and its mechanical behaviour is given in the fourth cache of this series (New4 — Boudinage).
Tectonic folding
Under the effect of intense tectonic compression, these layers were folded: the bands, originally flat, curved and folded back. The rock retains the memory of this episode: the bands are no longer straight — they undulate and converge.
The eye structure — and why it is a false fold
When a fold is cut perpendicular to its axis, the section reveals the closure of the fold: the two limbs meet at a hinge, forming a closed figure — an eye, an ellipse. This is precisely what you see on one face of the column.
But if the same column is observed on its adjacent face — which cuts the fold parallel to its axis — the bands appear parallel and rectilinear. The closure is no longer visible. The fold seems to have disappeared.
It has not disappeared. The fold axis runs through the rock at depth, outside the column. The cylindrical surface of the column intersects it differently depending on which face you look at. On one face, it cuts the axis at a right angle and reveals the closure. On the other, it cuts in the direction of the axis and shows only the parallel limbs.
Pierre Thomas (Planet-Terre, 2024) names this phenomenon a “misleading chevron” in its angular version, and the same principle produces here its most spectacular form: the eye fold that only exists from one side.
Main Feature — A Geometric Illusion in Stone
The eye figure is real — it has been inscribed in the rock for millions of years. But it is only a partial view of a three-dimensional structure that the column cannot contain in its entirety. Understanding this means understanding one of the geologist’s most fundamental gestures: never settle for a single face, always walk around.