GEOLOGIE
DES MONTS D’ARREE ET DE LA PENINSULE DE CROZON

Stage géologique « Paléo », du 27 juin au 1° juillet 2011
Stage conduit par Yves Cyrille. Maison des Minéraux, Crozon

Programme succinct 
27 juin : Grenoble-Brest. Visite de la pointe Saint-Mathieu. Installation à Argol (Gîte de l’Enclos).
28 juin : l’Aber, Monts d’Arrée, site de la Mine, carrière de Rozperez, Saint-Michel-de Brasparts.
29 juin : Crozon Sud (en presqu’île), région de Morgat, Lost Marc’h, Kerdra.
30 juin : Crozon Nord (en presqu’île), Camaret, Veryarc’h, Pen-Hir, Pen-Hat.
1° juillet : Loc’h de Landévennec. Brest-Grenoble.

Cartographie
IGN au 1/25 000 : 0417, 0418, 0517, 0617. Michelin au 1/200 000 : 230.
BRGM au 1/50 000 : 274, 275, 309, 310.
Carte géologique de la Presqu’île de Crozon. Y. Plusquellec. SGMB. 2008

Bibliographie sommaire
Curiosités géologiques de la Presqu’île de Crozon. Yves Plusquellec. BRGM. Editions Apogée. Rennes.
Le tour des Monts d’Arrée et la Presqu’île de Crozon. Topoguide Grande Randonnée.
Guide géologique de la Bretagne. Hubert Lardeux. Dunod.

CONTEXTE GEOLOGIQUE GENERAL

La région visitée appartient au Massif armoricain, héritage d’une longue évolution qui commença il y a 2 milliards d’années (2 Ga) et qui s’acheva il y a 280 millions d’années (280 Ma). Sur un socle précambrien, des couvertures paléozoïques se sont étagées durant trois cycles orogéniques (le Cadomien, le Calédonien et l’Hercynien). L’histoire géologique la plus caractéristique de la région commence au Briovérien (fin du Protérozoïque) pour  s’achever au Dévonien. Le Cambrien est absent et le Carbonifère assez rare. Morphologiquement il en est résulté un métamorphisme puissant, des déformations nombreuses (plis) et une tectonique cassante avec de nombreuses et importantes failles et de grandes structures tectoniques globalement orientées est-ouest, mais s’ouvrant vers l’est et tendant à converger vers l’ouest. Ainsi, le Massif armoricain présente un très large éventail de roches sédimentaires, magmatiques (endogènes et exogènes) et  métamorphiques dans un environnement géologique des plus divers. Des bords de mer découpés, avec des falaises et des plages souvent très accessibles, et de nombreuses carrières, permettent de riches observations géologiques, entre autres.

Le Massif Armoricain est constitué de la Bretagne, d’une grande partie de la Vendée, du Cotentin et du bocage normand, il  présente trois ensembles différents :
            le domaine nord armoricain : granitoïdes métamorphisés, 1,8 à 2,2 Ga, massifs granitiques du Cadomien à l’Hercynien, granites rouges.
            Le domaine central : unités antéprimaires , Briovérien, correspond principalement à un ensemble de terrains sédimentaires, ardoises, schistes et grès. On y trouve également des roches paléozoïques, 480 à 360 Ma.
            Le domaine du sud : terrains granitiques et métamorphiques. Les structures et les roches proviennent principalement de la formation de la chaîne hercynienne, Silurien, Dévonien
Les Monts d’Arrée se situent au centre d’une région de collines, succession de horsts et de grabens (anticlinaux et synclinaux) qui culminent à 330 mètres. Granites, schistes ou grès affleurent sur les crêtes et dans les carrières.

La Presqu’île de Crozon, s’ouvrant largement sur la mer, offre de remarquables coupes dans les séries paléozoïques. Les roches sont d’anciennes vases ou d’anciens sables qui se sont déposés sur un socle briovérien dans une mer peu profonde. Des épisodes volcaniques, essentiellement ordoviciens, sont apparus à la faveur des grands accidents tectoniques. Indurées, métamorphisées, déformées, consolidées, c’est ainsi qu’affleurent ces roches, témoins d’un très lointain passé.

VISITE DES PRINCIPAUX SITES

28/06/2011

1. Plage de l’Aber. Sur la plage, observations des ripple-marks et des petits chenaux d’écoulement, en formation. En falaise, les bancs décimétriques alternés de quartzites et de schistes, avec des pendages moyens de 45°, interrompus par des diaclases et des failles, sont  d’anciens grès ou des argiles issus du démantèlement des chaînes de montagnes calédoniennes à hercyniennes. Dans les bancs, appartenant à de grands plis, on peut observer parfois des mégarides de plages datant de l’Ordovicien et des traces de bioturbation. En route vers les Monts d’Arrée, passage à Commana petites maisons aux murs de granite et aux toits de tuiles d’ardoise, et à  Mongau Bihan, allée couverte (sépulture collective préhistorique, 2100 – 2300 av J.C.) avec des glyphes représentant des outils, sur les parois intérieures.
2. Roc’h Trévezel. Ce sommet, voisin de Roc’h Tredudon, se trouve en bordure du massif granitique du Huelgoat, dans les schistes ordoviciens d’un métamorphisme de contact. Les schistes, très déformés, sont plus récents que le « noyau » granitique, on est donc en présence d’un synclinal perché. La plupart des affleurements rocheux ont été exploités localement.
3. Huelgoat. Dans le massif du Huelgoat, trois faciès granitiques différents ont été reconnus, dont le plus important est le granite porphyroïde à cordiérite , les nombreuses failles ont été injectées par des fluides hydrothermaux, apportant de riches filons de plomb argentifères et de blende. Des passées pegmatitoïdes ont été observées dans le substrat granitique. Arrêt le long d’un affleurement de monzogranite à cordiérite hyperalumineux, puis parcours des sentiers pédestres de la forêt domaniale bordés par le chaos de boules de granite porphyroïde (, 109), la plupart de ces boules ayant des dimensions plurimétriques. Explication de la formation des blocs : nécessité de failles et de diaclases préalables, dans le substrat granitique.
4. Carrières du site de la Mine. Carrière abandonnée où, dans les granites, on exploitait l’andalousite, qui, après broyage et traitements, servait dans l’industrie des produits réfractaires. Dans la même carrière, les « chapeaux de fer » était exploités pour leur concentration en plomb argentifère. Recherche d’échantillons dans les haldes, essentiellement de blende.
5. Carrières de Rozperez. Importante carrière, en exploitation, dans les faciès à textures grenues, riches en feldspaths. De nombreux blocs, parallélépipédiques, métriques, sont entreposés, à l’extérieur des fronts de tailles. Observation des niveaux granitiques successifs dans les blocs, particulièrement des niveaux riches en cordiérite et des différents phénocristaux témoins des diverses  conditions de cristallisation passées. Certains blocs « exotiques » recèlent des ensembles de baguettes de tourmaline, de longueur pouvant atteindre 18 cm, de l’épidote et de l’améthyste.
6. Le Roc’h des Monts d’Arrée. Cet affleurement, en bord de route, laisse apparaître une charnière à structure plissée aux nombreuses linéations. Ce site fut exploité comme ardoisière . Il domine un paysage varié de landes, de lacs (le site de l’ancienne centrale nucléaire de Brénnilis est auprès d’un lac de barrage), de prairies, de cultures diverses, dont certains grands champs issus du remembrement de 1970,  et de forêts naturelles de feuillus, d’autres plantées d’épicéas. Les Monts d’Arrée sont réputés pour leur qualité « zéro nitrate ».
7. Saint-Michel-de-Brasparts. Cette chapelle est perchée sur un sommet formé dans les grès ordoviciens et les quartzarénites, légèrement métamorphisés, qui donnent son caractère à tout l’environnement immédiat. Ce sont les grès armoricains, que l’on retrouve particulièrement au point culminant voisin, le Menez Hom (330m).
8. Vallée de l’Aulne. Non loin du nouveau Pont de Térénez (première mondiale d’un pont suspendu avec courbure du tablier) on observe les transgressions de l’Aulne avec ses zones de sédimentations qui ont reconquis l’aber. Les rias qui arrivent dans l’Aulne correspondent à des zones de failles. L’Aulne a « profité » du rehaussement du Massif armoricain pour creuser son lit. Il est à noter que ce rehaussement du Massif se poursuit dans un léger mouvement de basculement ( soulèvement de la Bretagne occidentale ) qui apporte parfois des microséismes. Les reliefs de cette région sont dits du type « appalachiens ».

29/06/2011
La matinée de cette seconde journée se passe le long des falaises de Crozon sud , côté Baie de Douarnenez, baie creusée dans le Briovérien. Certaines des plages sont rendues inaccessibles, car elles sont envahies par les dangereuses algues vertes (chlorophycée apparue avec les lessivages d’une agriculture utilisant des nitrates en abondance et pouvant générer des gaz toxiques). Crozon sud est caractérisé par l’important chevauchement de Lostmarc’h, par les discordances dans les grès armoricains et les schistes rouges du Cap de la Chèvre. Le Paléozoïque de Crozon sud est perturbé par le magmatisme.

1. Raguenez. Les roches qui bordent la plage sont des grès de Kermeur à niveaux schisteux et à petits bancs, datés de – 450 Ma. De nombreuses failles ont pu constituer des grottes dans lesquelles on observe des dykes de kersantite (roche hypovolcanique filonienne, lamprophyre à phénocristaux de biotite dans une pâte à plagioclases, hornblende, pyroxènes et oxydes de titane). Dans les mêmes grès, on observe aussi des ripple-marks, des sills métriques de venues doléritiques parfois silicifiées et des brèches pyroclastiques témoignant d’un volcanisme ordovicien explosif sous-marin. Observation des contacts roches magmatiques-grès : le magma est venu s’intercaler dans des roches sédimentaires gorgées d’eau créant des explosions phréatomagmatiques.  Dans les grès on remarque aussi des éléments de bioturbation. Du côté de la Pointe de Tréboul affleurent les tufs et calcaires de Rosan avec bryozoaires et brachiopodes . Les niveaux tuffitiques et pyroclastiques stratifiés , intercalés de cinérite et de bombes, se poursuivent en falaise, certains niveaux sont fortement dégradés. Les bombes sont érodées en pelures d’oignons. Cette période ordovicienne correspondait à une phase d’extension, d’où les manifestations tectoniques et volcaniques.
2. Fort de Morgat. Le fort est construit en dolérite et moellons de schistes avec apports de quartzites et d’autres roches sédimentaires locales. De retour au bord de mer on observe d’abord des filons de quartz et de quartzites à hématites rouges (relation avec le volcanisme), puis on arrive dans le Silurien, formé d’une roche schisteuse, noirâtre, riche en matières organiques et en pyrite, dérivée d’argiles, c’est l’ampélite. Recueil d’une abondante faune de Graptolites. Ces animaux marins pélagiques sont de très bons fossiles stratigraphiques siluriens. On peut observer aussi quelques dykes de kersantite en contact avec les schistes.
3. Lostmarc’h. La visite se passe entre la Pointe de Kerdra et la Pointe de Lostmarc’h. On retrouve d’abord les tufs et calcaires de Rosan avec des réseaux répétitifs de diaclases, puis des filons doléritiques avec altération en boules. L’oxydation laisse apparaître des structures polygonales dans les boules. Dans les éboulis d’un haut talus de plages on observe des pillow-lavas, pluridécimétriques, en coussins ou en traversins, avec des passées clastiques vitreuses, des bordures figées, dans un milieu hyaloclastique carbonatique et bréchique avec présence de calcite. La présence de calcite peut s’expliquer par la spilitisation de la roche magmatique, réaction secondaire qui, en présence d’eau, libère du Ca qui se retrouve sous forme de calcite. Recueil de fragments carbonatés et de brèches granoclassées. Cette brèche s’est formée à la faveur d’un trajet rasant des produits volcaniques, à fleur d’eau, durant les explosions magmatiques. L’examen en lames minces de cette brèche permet d’observer ainsi une direction privilégiée de l’orientation des cristaux. Remontant sur le plateau, on traverse une succession de dépressions et de talus pour arriver à une fortification datant de l’Age du Fer, puis à une profonde anfractuosité correspondant à un couloir de faille et enfin à  l’éperon de la barre de Lostmarc’h. Par un trajet relativement aérien, on atteint les spectaculaires coulées sous-marines en pillow-lavas pluridécimétriques, particulièrement bien conservées depuis l’Ordovicien Supérieur. Ce volcanisme est aussi lié à l’extension de la croûte continentale, mais il ne correspond pas à une ride médio-océanique. Peut-être appartient-il à un rift avorté ?
4. Visites du village de Lostmarc’h et du four à chaud. La pénéplaine du plateau recèle des cordons de dunes et elle est colonisée par la lande. Le village, aux maisons basses fleuries, à l’abri des vents dominants, est construit avec les quartzites et les dolérites, le liant étant de la  chaux et de l’argile et la couverture de l’ardoise. L’alignement mégalithique proche de là est élevé avec les pierres locales trouvées sur les crêtes. Le four à chaud de Rozan , en bord de mer, désaffecté et qui a fonctionné de 1839 à 1872 est maintenant un monument historique. Il est construit près d’une première carrière de tufs et de calcaires de Rosan, carrière modeste qui a été vite épuisée. La seconde carrière, voisine, après épuisement, laisse affleurer des coulées de laves sous-marines, des tuffites recouvrant de spectaculaires pillow-lavas métriques vacuolaires. Les diaclases sont nombreuses et remplies de calcite.

30/06/2011
Toute cette journée est consacrée à la visite de Crozon nord, en particulier la péninsule de Camaret.
1-Plage de Corréjou. La falaise bordant la plage s’étend dans les schistes de Postolonnec avant d’atteindre les grès armoricains. Observation des rides de plage, des mégarides de vagues, des rides de courants dénotant des paléocourants descendants, des microchenaux, des granoclassements de galets, des pistes et des trous de vers et des terriers, le tout fossilisé. Les stratifications dans une roche à grains très fins (arénites ou pélites) laissent affleurer des intercalations de bancs quartzitiques, le flanc d’un grand pli et une faille avec un décrochement dextre de 2 à 3 mètres, puis une autre faille verticale avec zone broyée. Le sommet de la falaise est occupé par des blocs anguleux. En falaise, affleurent de nombreux plis avec fauchage, dus sans doute à la gélifraction durant les périodes glaciaires. Dans les schistes de Postolonnec on peut observer aussi des graptolithes et des trilobites (l’un d’eux est particulièrement bien conservé).
2- Coupe de la plage de Veryarc’h. Cette coupe, référence d’une coupe de l’Ordovicien au Dévonien, s’étend entre les contreforts de la Pointe de Pen-Hir et ceux de la Pointe de la Tavelle. De l’ouest vers l’est on rencontre successivement :
- des grès, avec pendage des bancs à 65° se répartissant sur trois niveaux (quartzitiques, schisteux, alternatifs) avec des loupes d’arrachement et des charriages de blocs ; dans les bancs on peut observer des traces de brachiopodes et de bivalves écrasées ; dans de gros galets, recueillis sur la plage, on voit de fines lamines zonées de zircon et de rutile, correspondant à d’anciens dépôts de sables lourds de placers ; les lamines de zircon et les lamines de rutile, séparées par des niveaux de sédimentation ;  ont des pendages différents ;
- des failles-grottes dans les schistes où l’on peut observer des traces de bivalves et des nodules fossilifères avec microfossiles qui permettront  de dater la roche ;
- des zones de contacts schistes de Postolonnec-grès de Kermeur avec niveaux de bioturbation, des loupes d’arrachement, des zones de fracturation soulignées par des failles majeures et des disharmonies, des failles avec crochons ;
- le passage des grès de Kermeur aux schistes de Cosquer est marqué par une gouttière d’érosion ; les mouvements du terrain témoignent de la déglaciation avec présence de tillites (conglomérats issus de dépôts morainiques) et de slumps dus à l’activité tectonique ou au charriage des glaciers ; l’activité tectonique est soulignée dans les affleurements par des structures de « ball and pillow » créées par un phénomène de thixotropie ;
- le passage de l’Ordovicien au Silurien est marqué par les ampélites dans lesquelles on retrouve les graptolites ; les plis couchés, les couloirs ravinés et les écailles schisteuses se succèdent en falaise, intercalés avec des bancs de coraux, travertins et concentrations ferrugineuses ; on est en présence d’un grand synclinal, puis on atteint le chevauchement Silurien-Dévonien.
3-Pointe de Pen-Hir. La Pointe de Pen-Hir est un éperon de grès armoricain, avec schistes et grès du Gador, qui se prolonge par un chapelet d’îlots (les Tas de Pois). Les pendages sont verticaux, les reliefs ruiniformes sont nombreux, les plans de failles laissent affleurer des brioches de grès (remplissage de chenaux d’érosion par des sédimentations grossières), des figures de ravinement et des ripple-marks.
4-Anse de Pen-Hat. Du sentier qui domine la falaise, on peut observer des discordances dans les schistes (phyllades briovériennes), discordances soulignées par des conglomérats de galets. Une carrière laisse affleurer stratifications et pendages le long d’une grande faille subverticale qui semble séparer les falaises de l’anse. Au large, deux îlots, l’un de quartzites, l’autre de schistes, indiquent que la faille passe entre les deux. Observation d’un grand pli anticlinal dans les quartzites recouvrant les formations briovériennes. Au pied des falaises des roches anguleuses témoignent de l’instabilité des pentes.

01/07/2011
Côte de Landévennec. Site du Loc’h. Le début de matinée de cette journée, conduite par Pierre-Yves Boussard, est consacré au Quaternaire, en particulier à l’examen des pouliers (flèches littorales  en bordure de baie situées du côté de la houle dominante). Les pouliers se forment par dérive littorale en fonction des marées et se composent de deux flèches appelées parfois cordons, l’un interne couvert de végétation mis en place durant la période interglaciaire Riss-Wurm, l’autre externe qui repousse progressivement la mise en place du ruisseau. A l’estran peuvent affleurer des heads (dépôts périglaciaires avec blocs), la grève est en général recouverte de roches allochtones. Parcourir cette grève, c’est circuler dans un véritable musée de la pétrographie. Durant les fortes tempêtes, les cordons peuvent s’ouvrir, modifiant complètement la circulation des marées dans les chenaux. En falaise, en bord de plage, on observe, plis, chevauchements et dykes de kersantite sous une forme très altérée.
 A l’ouest de la plage, des plis dans les schistes et quartzites de Plougastel, avec une érosion différentielle très marquée entre des bancs de quartzite, avec des ripples marks et des roches plus marneuses.
                                                                                                       
                                                                                             Désiré Corneloup        Juillet 2011   

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