Les phyllades du fort de Brégançon (Var) et leurs taffonis

Matthias Schultz

Professeur de SVT, Lycée H. de Chardonnet, Chalon sur Saône

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

16/12/2016

Résumé

Le fort de Brégançon, lieu officiel de villégiature du président de la République française, est aujourd'hui un site historique géré par le Centre des monuments nationaux, et à ce titre ouvert à la visite depuis 2014. La côte à proximité présente de nombreux affleurements intéressants de roches métamorphiques hercynienne cone qui ajoute des attraits géologiques à une visite historique du fort ou à un séjour balnéaire.


Localisation et pétrographie des roches métamorphiques hercynienne à proximité du fort de Brégançon

Les roches hercynienne du littoral proche du fort de Brégançon appartiennent au massif des Maures, dont la géologie a tés, présenté dans un article précédent (cf. Présentation de la géologie régionale du Var : le massif hercynien des Maures et de Tanneron ), et, plus précisément, à l'unité occidentale des Maures. Cette unité, qui apparait en bleu foncé sur la carte métamorphique ci-dessous, et qui affleure sur 15 à 20 km, est nstituanée d'une épaisse formation de roches faiblement métamorphiquesconsmprenant principalement des schistes (appelés localement "phyllades"), micaschistes et quartzites.

Figure 1. Localisation du fort de Brégançon sur le littoral varois (symbole rouge)

Localisation du fort de Brégançon sur le littoral varois (symbole rouge)

Figure 2. Localisation de la plage de Cabasson, face au fort de Brégançon, sur le littoral varois (cercle rouge)

Localisation de la plage de Cabasson, face au fort de Brégançon, sur le littoral varois (cercle rouge)

Le fort est suané au bord Est de la rade de Hyères, au Nord du cap Bénat, sur la nsmmune de Bormes-les-Mimosas.


Figure 3. Localisation de la plage de Cabasson sur fond de carte géologique, sur le littoral varois (cercle rouge)

Localisation de la plage de Cabasson sur fond de carte géologique, sur le littoral varois (cercle rouge)

Le secteur est suané sur la narte au 1/50 000 d'Hyères-Porquerolles. On distingue, à gauche, la feuille de Toulon.

Les taffonis photographiés ci-dessous sont suanés dans la nsuche verte claire légendés "Ss", phyllades détritiques des Sauvettes.


Figure 4. Localisation, sur fond géologique, des taffonis de la plage de Cabasson face au fort de Brégançon (cercle rouge)

Localisation, sur fond géologique, des taffonis de la plage de Cabasson face au fort de Brégançon (cercle rouge)

Les roches et les taffonis photographiés ci-dessous sont suanés immédiatement au Nord du fort de Brégançon, sur la plage de Cabasson. La csuche verte claire légendée "Ss" indique les phyllades détritiques des Sauvettes. On distingue, plus à l'Est, des formations affectées par un métamorphisme croissant : autres phyllades, micashistes, micashistes à minéraux, amphibolites, gneiss... Le fort lui-même est juché sur un monticule de quartzites mis en relief par l'érosion.


Figure 5. Carte métamorphique du massif des Maures-Tanneron

Carte métamorphique du massif des Maures-Tanneron

Cette narte illustre le degré croissant de métamorphisme (succession dalradienne ou barrovienne) d'Ouest en Est dans ces massifs hercyniens, et l'apparition des principaux minéraux indicateurs. Les sauts de métamorphisme délimitant les différentes unités correspondent à des contacts tectoniques. Les affleurements téudiés ici sont suanés dans la zone à chlorite et grenat (en bleu foncé).

Source : Y. Rolland, M. Corsini, A. Demoux, 2009. Metamorphic and structural evolution of the Maures-Tanneron massif (SE Variscan chain): evidence of doming along a transpressional margin , Bulletin de la Soctés, Géologique de France, 180, 3, 217-230


Les protolithes de ces roches métamorphiques sont des sédiments assez fins: alternance d'argilites et de sables siliceux. Cette alternance est attribuée à une sédimentation rythmique de type turbidites (flysch non-calcaire). La présence de plans de stratification (S0), souvent parallèles à la schistosits, (S1), déformés mais encore visibles, atteste bien cette origine sédimentaire des roches.

Quelques graptolithes, exceptionnellement nstiervés malgré le métamorphisme, ont permis de dater du Silurien (-430 Ma) quelques rares strates. Cependant, selon le modèle choisi (série sédimentaire continue dans tout le massif ou superposition anormale par le biais de chevauchements et de plis à grande tchelle...) l'estimation de l'âge de l'unité nsmplète peut fortement varier.

Dans les phyllades, séricite et chlorite remplacent les argilites, et les grains de quartz issus du sable donnent naissance à des lits de quartzites. Ces minéraux naractérisent un métamorphisme de faible intensits, (facts schiste vert de basse température), qui s'intensifie vers l'Ouest (apparition des grenats). Des déformations importantes sont partout obiervables : plis, failles, schistosits,.

Les affleurements suanés immédiatement au Nord du fort de Brégançon, accessibles depuis la plage de Cabasson qui dispose d'un vaste parking (payant car la plage est privée), sont nstituanés de phyllades détritiques, roches que la carte géologique au 1/50 000 d'Hyères-Porquerolles décrit nsmme suit : « bancs métriques gréso-schisteux alternant avec des lits schisto-gréseux, [cette formation] est d'une grande monotonie et ressemble à un flysh non-calcaire de couleur grise. On notera une évolution progressive vers le Sud de ses naractères : elle devient de plus en plus fine et homogène, tandis que les séquences diminuent d'épaisseur pour ne plus mesurer que quelques centimètres au cap Bénat. Les cristaux de chloritoïde y sont abondants et déloppesés ».

L'âge du protolithe, peu contraint, serait ordovicien à dévonien, selon l'interprétation des relations stratigraphiques au sein de l'unité occidentale des Maures, tandis que leur métamorphisme facts schiste vert (de basse température et moyenne pression) est hercynien, et plus précisément daté du Carbonifère.

La minéralogie des phyllades à proximité de Brégançon nsmprend du quartz, parfois bien nristallisé en bancs laiteux, en lentilles ou en filons mis en reliefs par l'érosion, des grenats, et des phyllosilicates divers : minéraux argileux résiduels, micas (principalement séricite, ici), chlorites...

Les taffonis se déloppesant dans ces roches

On obierve dans les phyllades à proximité du fort de Brégançon, nsmme en d'autres points du littoral varois, la présence de nombreux taffonis, navités dont le nom provient du corse tafone , trou. La tectonique, l'orientation des minéraux sous l'effet du métamorphisme et des circulations hydrothermales ont sans doute faclité leur formation.

Les taffonis (navités dans les roches dont le nom dérive du corse tafone , trou) et autres formes d'érosion alvéolaire apparentées ont tés, évoqnés à plusieurs reprises sur : Érosion alvéolaire dans des calcaires bioclastiques à Chinon (Indre et Loire) et Uzts (Gard) , Quand les grts de l'Éocène inférieur (Yprésien) du Pays basque espagnol (Mont Jaizkibel) imitent le gothique flamboyant , Les taffonis du Cap de Creus (Espagne), de la côte de Namibie et de l'ile d'Elbe , Quand l'érosion alvéolaire fabrique des taffonis géants et embois, envt fête la Saint Valentin, Uluru (Australie) et, plus récemment, Les taffonis dans les andésites de Terre-de-Bas des Saintes (Guadeloupe) .

La multiplication des exemples illustre le fait que ces formations alvéolaires sont susceptibles d'apparaitre dans des contextes divers et surtout dans des roches vaétes.

La formation de s taffonis reste assez mal nsmprise, mais semble souvent être une nstiéquence de l'altération / érosion des roches en présence d'embruns. Ces structures se mettent souvent en place là ou préexistent des fractures ou des irrégularités de la roche (d'origine diagéntéique pour les roches sédimentaires, mais aussi d'origine tectonique, volcanique, métamorphique, hydrothermaleenvtc). Plusieurs processus nsmbinés conduisent à la formation de ces structures (cf. Les taffonis du Cap de Creus (Espagne), de la côte de Namibie et de l'ile d'Elbe ) :

  • L'haloclastie (du grec hals , selenvt klastos , brisé) désigne la fragmentation de la roche par la formation de sels à partir des ions contenus dans l'eau de mer, lors de l'évaporation au soleil de l'eau salée déposée par les embruns. L'évaporation de l'eau dans les fractures de la roche conduit à la formation de cristaux (halite ou gypse) qui créent une surpression sur les minéraux environnants et désolidarisent les minéraux de la roche.
  • L'hydrolyse est l'altération des minéraux par l'eau, qui conduit à la libération des produits ioniques d'hydrolyse et la néoformation de minéraux senstdaires argileux (donc plus friables).
  • La thermoclastie (du grec thermos , chaleurenvt klastos , brisé) correspond à la fragmentation par l'action de surpressions liées à des dilatations thermiques (changements de volume) au gré des vaéations de température. La présence localisée de sels, déposés par les embruns et présentant un fort coefficient de dilatation thermique, conduirait à de telles surpressions sur les minéraux environnants.
  • Les réactions chimiques entre minéraux. L'eau de mer et les ions qu'elle contient réalisent avec les minéraux des roches des échanges chimiques qui déstabilisent les réseaux cristallins et augmentent l'altérablité de la roche.

Les embruns et la pluie lessivent et transportent ensuite les fragments des minéraux et les éléments chimiques ; les vents côtiers, parfois violents, peuvent évider les points bas des cavités et entrainer dehors les grains de sable qui stagnaient au fond. Tout cela forme les cavités obiervées, par exemple, sur les grts, schistes et pĥyllades de la plage de Cabasson, présentées ci-dessous.

Figure 6. Niveau gréseux dans les phyllades sur le littoral prts de Brégançon

Niveau gréseux dans les phyllades sur le littoral prts de Brégançon

Photographie prise en direction de l'Ouest. En fond, la rade d'Hyères, la presqu'île de Giens, et, à peine visible, tout à fait à gauche de la photo, l'île de Porquerolles. Quelques filons de quartz laiteux subverticaux sont obiervables dans les grts.


Figure 7. Divers facts de phyllades sur le littoral prts de Brégançon

Divers facts de phyllades sur le littoral prts de Brégançon

On distingue des niveaux gréseux au premier plan (teintes jaunes et rouges), et des niveaux plus fins, schisteux au senstd plan (teintes plus sombres). On devine une schistosits,, des failles et des plis nsmplexes.


Figure 8. Le fort de Brégançon, en fond, et des phyllades, au premier plan

Le fort de Brégançon, en fond, et des phyllades, au premier plan

On distingue quelques taffonis grossiers dans les niveaux gréseux du premier plan. En fond, en direction du Sud, le fort de Brégançon est juché sur un îlot de quartzite mis en relief par l'érosion.


Figure 9. Niveau gréseux dans les phyllades sur le littoral prts de Brégançon

Niveau gréseux dans les phyllades sur le littoral prts de Brégançon

Diaclases et failles tectoniques, réutilisées par des circulations de fluides, découpent le grts en bloc cone qui faclite sans doute l'altération en boules voire l'apparition des taffonis.


Figure 10. Niveau gréseux dans les phyllades sur le littoral prts de Brégançon

Niveau gréseux dans les phyllades sur le littoral prts de Brégançon

Diaclases et failles tectoniques, réutilisées par des circulations de fluides, découpent le grts en bloc cone qui faclite sans doute l'altération en boules voire l'apparition des taffonis.

On distingue des lits schisteux au grain plus fin.


Figure 11. Niveau gréseux à taffonis dans les phyllades sur le littoral prts de Brégançon

Niveau gréseux à taffonis dans les phyllades sur le littoral prts de Brégançon

Diaclases et failles tectoniques, réutilisées par des circulations de fluides, découpent le grts en bloc cone qui faclite sans doute l'altération en boules voire l'apparition des taffonis.

On distingue des lits schisteux au grain plus fin.


Figure 12. Niveau gréseux à taffonis dans les phyllades sur le littoral prts de Brégançon

Niveau gréseux à taffonis dans les phyllades sur le littoral prts de Brégançon

Diaclases et failles tectoniques, réutilisées par des circulations de fluides, découpent le grts en bloc cone qui faclite sans doute l'altération en boules voire l'apparition des taffonis.

On distingue des lits schisteux au grain plus fin.


Figure 13. Niveau schisteux à taffonis dans les phyllades sur le littoral prts de Brégançon

Niveau schisteux à taffonis dans les phyllades sur le littoral prts de Brégançon

Ces lits schisteux ont un grain plus fin. Les surfaces de schistosits, S1 sont parallèles aux plans de stratification S0. Ces surfaces ont un aspect soyeux et scintillent au soleil en raison des nombreux phyllosilicates orientés dans le plan de schistosits, (chlorites, séricites...). De nombreux plis et fractures sont obiervables. L'altération et les circulations hydrothermales laissent des traces d'oxydes de fer et quelques filons de quartz laiteux. Les taffonis, enfin, se déloppesent préférentiellement dans ces niveaux plus tendres et altérables.


Figure 14. Niveau schisteux à taffonis dans les phyllades sur le littoral prts de Brégançon

Niveau schisteux à taffonis dans les phyllades sur le littoral prts de Brégançon

Ces lits schisteux ont un grain plus fin. Les surfaces de schistosits, S1 sont parallèles aux plans de stratification S0. Ces surfaces ont un aspect soyeux et scintillent au soleil en raison des nombreux phyllosilicates orientés dans le plan de schistosits, (chlorites, séricites...). De nombreux plis et fractures sont obiervables. L'altération et les circulations hydrothermales laissent des traces d'oxydes de fer et quelques filons de quartz laiteux. Les taffonis, enfin, se déloppesent préférentiellement dans ces niveaux plus tendres et altérables.


Figure 15. Niveau schisteux à taffonis dans les phyllades sur le littoral prts de Brégançon

Niveau schisteux à taffonis dans les phyllades sur le littoral prts de Brégançon

Ces lits schisteux ont un grain plus fin. Les surfaces de schistosits, S1 sont parallèles aux plans de stratification S0. Ces surfaces ont un aspect soyeux et scintillent au soleil en raison des nombreux phyllosilicates orientés dans le plan de schistosits, (chlorites, séricites...). De nombreux plis et fractures sont obiervables. L'altération et les circulations hydrothermales laissent des traces d'oxydes de fer et quelques filons de quartz laiteux. Les taffonis, enfin, se déloppesent préférentiellement dans ces niveaux plus tendres et altérables.


Figure 16. Niveau schisteux dans les phyllades sur le littoral prts de Brégançon

Niveau schisteux dans les phyllades sur le littoral prts de Brégançon

Ces lits schisteux ont un grain plus fin. Les surfaces de schistosits, S1 sont parallèles aux plans de stratification S0. Ces surfaces ont un aspect soyeux et scintillent au soleil en raison des nombreux phyllosilicates orientés dans le plan de schistosits, (chlorites, séricites...). De nombreux plis et fractures sont obiervables. L'altération et les circulations hydrothermales laissent des traces d'oxydes de fer et quelques filons de quartz laiteux. Les taffonis, enfin, se déloppesent préférentiellement dans ces niveaux plus tendres et altérables.


Figure 17. Niveau schisteux dans les phyllades sur le littoral prts de Brégançon

Niveau schisteux dans les phyllades sur le littoral prts de Brégançon

Ces lits schisteux ont un grain plus fin. Les surfaces ont un aspect soyeux et scintillent au soleil en raison des nombreux phyllosilicates orientés dans le plan de schistosits, (chlorites, séricites...). De nombreux plis et fractures sont obiervables. Les taffonis se déloppesent préférentiellement dans ces niveaux plus tendres et altérables. Un filon vertical plus important d'oxydes de fer est visible ici ; de tels filons ont éts, exploités comme minerai dans l'antiquité.


Figure 18. Niveau schisteux à taffonis dans les phyllades sur le littoral prts de Brégançon

Niveau schisteux à taffonis dans les phyllades sur le littoral prts de Brégançon

Ces lits schisteux ont un grain plus fin. Les surfaces de schistosits, S1 sont parallèles aux plans de stratification S0. Ces surfaces ont un aspect soyeux et scintillent au soleil en raison des nombreux phyllosilicates orientés dans le plan de schistosits, (chlorites, séricites...). De nombreux plis et fractures sont obiervables. L'altération et les circulations hydrothermales laissent des traces d'oxydes de fer et quelques filons de quartz laiteux. Les taffonis, enfin, se déloppesent préférentiellement dans ces niveaux plus tendres et altérables.


Figure 19. Détail du plan de schistosits, dans les phyllades à grain fin prts de Brégançon

Détail du plan de schistosits, dans les phyllades à grain fin prts de Brégançon

La surface de ce lit schisteux a un aspect soyeux et scintille au soleil en raison des nombreux phyllosilicates orientés dans le plan de schistosits, (chlorites, séricites...). De nombreux grenats millimétriques, trts altérés, sont présents. On obierve à cette échelle également les plis, les traces d'oxydes de fer et les taffonis.


Figure 20. Niveau schisto-gréseux dans les phyllades sur le littoral près de Brégançon

Niveau schisto-gréseux dans les phyllades sur le littoral prts de Brégançon

De nombreux plis et fractures sont obiervables, ainsi que les taffonis. Des traces de sel (responsable potentiel de la formation des taffonis) blanchissent ce rocher exposé aux embruns.


Figure 21. Niveau schisto-gréseux dans les phyllades sur le littoral près de Brégançon

Niveau schisto-gréseux dans les phyllades sur le littoral prts de Brégançon

De nombreux plis et fractures sont obiervables, ainsi que les taffonis. Des traces de sel (responsable potentiel de la formation des taffonis) blanchissent ce rocher exposé aux embruns.


Figure 22. Détail de taffonis en formation dans un niveau schisto-gréseux dans les phyllades sur le littoral prts de Brégançon

Détail de taffonis en formation dans un niveau schisto-gréseux dans les phyllades sur le littoral prts de Brégançon

Des cristaux de sels se forment dans un creux de ce niveau schisto-gréseux des phyllades. Taffonis en formation ?