Les taffonis du Cap de Creus (Espagne), de la côte de Namibie et de l'île d'Elbe

Alexandre Aubray

Agrégé de SVT

Cyril Langlois

ENS Lyon - Préparation à l'agrégation SV-STU

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

28/01/2003

Résumé

Altération - érosion par l'humidité, le vent et les embruns : érosion alvéolaire et taffonis.


Figure 1. Taffonis dans un micaschiste, Cap de Creus (Espagne)

Taffonis dans un micaschiste, Cap de Creus (Espagne)

Ces taffonis centimétriques affectent un micaschiste à andalousites (les andalousites ne sont pas visibles ici) donnant une structure alvéolaire à la roche. Les taffonis laissent voir la schistosité du micaschiste.

Ce michaschiste compose la plus grande partie du Cap de Creus qui présente des taffonis de tailles millimétriques à métriques sur toute son étendue géographique.


Cet article, traitant des processus d'altération – érosion par les embruns, vient s'associer à ceux portant sur la cryoclastie ( Galets islandais fracturés par cryoclastie ), sur les chaos granitiques ( La naissance des chaos granitiques , La Pierre Branlante des Monts de Blond (87) et autres chaos granitiques , Altération, érosion en boule et chaos granitiques : Devils Marbles Conservation Reserve , Australie , Les chaos de granite rose de Ploumanac'h et de Trégastel (Côtes d'Armor) , Chaos granitiques bretons à boules en place et à réseaux de diaclases encore visibles , Paysages granitiques dans l'Altaï mongol ) et sur la formation des inselbergs (du Voltzberg (Suriname) , d' Uluru (Australie) et des Kata Tjuta ).

Sur les bords de mer, les roches peuvent présenter des structures dues à l'altération et l'érosion (cf. ci-dessus). Avant de détailler les processus responsables de la mise en place de ces structures, il est important de préciser la différence entre altération et érosion. La littérature n'étant pas claire, il convient, lorsque ces termes sont employés, de donner la définition entendue par l'auteur. Dans cet article, l'altération est l'ensemble des processus physico-chimiques conduisant à la perte de liaison des éléments chimiques et à la déstabilisation des minéraux des roches, et l'érosion désigne l'ensemble des processus de mobilisation et de transport de ces éléments ou minéraux.

La formation de ces cavités dans les roches appelées taffonis (du corse tafone , trou) est une conséquence de l'altération–érosion par les embruns subie par ces roches. Ces structures se mettent en place là ou préexistent des fractures de la roche. Plusieurs processus combinés conduisent à la formation de ces structures.

  • L' haloclastie -du grec hals , sel, et 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 environnant 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 secondaires argileux (donc plus friables).
  • La thermoclastie -du grec thermos , chaleur, et klastos , brisé- correspond à la fragmentation par l'action de l'eau dans les pores qui subit une dilatation thermique (changement de volume) avec les variations de température, créant localement une surpression. Les sels formés subissent aussi ce phénomène, or ils présentent un fort coefficient de dilatation thermique, ce qui conduit là encore à une surpression sur les minéraux environnants.
  • Les réactions chimiques entre minéraux  : l'eau de mer et les ions qu'elles contient réalisent avec les minéraux des roches des échanges chimiques qui déstabilisent les réseaux cristallins et augmentent l'altérabilité de la roche.

Tableau 1. Composition en ions de l'eau de mer

Cl-

Na+

SO4 2-

Mg2+

Ca2+

K+

55%

30,6%

7,7%

3,7%

1,2%

1,1%


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 entraîner dehors les grains de sable qui stagnaient au fond. Tout cela forme les cavités observées sur les photographies ci-dessous.

Au Cap de Creus, les images montrent qu'il y a plus de taffonis dans le micaschiste que dans les pegmatites, ce qui signale une altération différentielle selon la lithologie.

Figure 2. Taffonis de taille métrique dans des micaschistes, Cap de Creus (Espagne)

Taffonis de taille métrique dans des micaschistes, Cap de Creus (Espagne)

Les taffonis peuvent être d'une taille métrique. Le micaschiste est très altéré tandis que le filon de pegmatite l'est moins.


Figure 3. Les micaschistes sont plus affectés que le filon de pegmatite

Les micaschistes sont plus affectés que le filon de pegmatite

Les taffonis peuvent être d'une taille métrique. Le micaschiste est très altéré tandis que le filon de pegmatite l'est moins. Le filon de pegmatite est ici souligné en rouge.


Figure 4. Taffonis affectant des micaschistes, Cap de Creus (Espagne)

Taffonis affectant des micaschistes, Cap de Creus (Espagne)

Là encore, le micaschiste est très affecté, la pegmatite l'est moins.


Figure 5. Taffonis affectant des micaschistes, Cap de Creus (Espagne)

Taffonis affectant des micaschistes, Cap de Creus (Espagne)

Là encore, le micaschiste est très affecté, la pegmatite l'est moins.

Autre vue de l'anse de la figure précédente.


Figure 6. Zone de micaschistes mylonitisée présentant des taffonis, Cap de Creus (Espagne)

Zone de micaschistes mylonitisée présentant des taffonis, Cap de Creus (Espagne)

La zone centrale très déformée est moins affectée. Il est possible que cette zone soit plus compacte que le micaschiste environnant, ce qui expliquerait qu'elle soit moins altérée. Notez la présence à gauche au milieu d'un végétal invasif caractéristique, la Griffe de sorcière (cercle bleu, et figure suivante).


Figure 7. Micaschiste à andalousites avec griffe de sorcière sénescente, Cap de Creus (Espagne)

Micaschiste à andalousites avec griffe de sorcière sénescente, Cap de Creus (Espagne)

Les andalousites sont, ici, déformées et retromorphosées. Ce végétal invasif a fait l'objet d'un article "botanique", Les griffes de sorcières, des plantes grasses envahissant le littoral méditerranéen , et d'un article "géologique", La colonisation végétale des ruines d'un village enfoui sous les cendres du Capelinhos en 1957-1958, Açores (Portugal) .


Figure 8. Localisation du Cap de Creus (Espagne)

Localisation du Cap de Creus (Espagne)

Le Cap de Creus, cher à Salvador Dali, est situé en Catalogne (Espagne). Géologiquement, cet ensemble appartient à la zone axiale des Pyrénées.


Figure 9. Localisation (punaise) de l'anse à taffonis, Cap de Creus (Espagne)

Localisation (punaise) de l'anse à taffonis, Cap de Creus (Espagne)

Le Cap de Creus est globalement constitué, dans sa partie Est, de micaschistes, intrudés par des pegmatites et affectés par des cisaillements dextres inverses (mouvement transpressif). Ce micaschiste est daté de la fin du Précambrien et les pegmatites de la limite Permien – Carbonifère.


Figure 10. Localisation (punaise) des micaschistes mylonitisés à taffonis, Cap de Creus (Espagne)

Localisation (punaise) des micaschistes mylonitisés à taffonis, Cap de Creus (Espagne)

Le Cap de Creus est globalement constitué, dans sa partie Est, de micaschistes, intrudés par des pegmatites et affectés par des cisaillements dextres inverses (mouvement transpressif). Ce micaschiste est daté de la fin du Précambrien et les pegmatites de la limite Permien – Carbonifère.


Les taffonis se rencontrent, en particulier, sur tous les littoraux des milieux secs soumis aux embruns et aux vents. Ils sont les plus abondants dans les roches "granulaires" isotropes et à grain fin comme les granites à grains fins et les microgranites, mais les figures ci-dessus montrent qu'ils peuvent aussi exister dans les roches mécaniquement anisotropes comme les micaschistes.

On retrouve, ci-dessous, ces taffonis en climat plus sec sur granites (Namibie) ou plus à l'Est sur micro-granites (île d'Elbe).

Figure 11. Taffonis dans des granites à l'Est de la ville de Swakopmund sur le littoral de la Namibie

Taffonis dans des granites à l'Est de la ville de Swakopmund sur le littoral de la Namibie

Ces granites présentent des taffonis parce qu'ils sont atteints par les brouillards humides de la côte, alors que les nombreux granites présents à l'intérieur des terres montrent une altération en boule "classique".


Figure 12. Taffonis dans des granites à l'Est de la ville de Swakopmund sur le littoral de la Namibie

Taffonis dans des granites à l'Est de la ville de Swakopmund sur le littoral de la Namibie

Ces granites présentent des taffonis parce qu'ils sont atteints par les brouillards humides de la côte, alors que les nombreux granites présents à l'intérieur des terres montrent une altération en boule "classique".


Figure 13. Localisation de la ville de Swakopmund en Namibie

Localisation de la ville de Swakopmund en Namibie

Figure 14. Localisation des granites à taffonis à l'Est de Swakopmund, Namibie

Localisation des granites à taffonis à l'Est de Swakopmund, Namibie

Figure 15. Taffonis à la Pointe de la Comtesse, île d'Elbe

Taffonis à la Pointe de la Comtesse, île d'Elbe

Deux gros "trous" ( tafoni ), à l'intérieur desquels on devine des trous plus petits.


Figure 16. Taffonis à la Pointe de la Comtesse, île d'Elbe

Taffonis à la Pointe de la Comtesse, île d'Elbe

Les parois internes des grosses excavations sont elles-mêmes entaillées de cavités plus petites.


Figure 17. Taffonis à la Pointe de la Comtesse, île d'Elbe

Taffonis à la Pointe de la Comtesse, île d'Elbe

La paroi interne de la grosse excavation est elle-même entaillées de cavités plus petites.


Figure 18. L'île d'Elbe, entre le Cap Corse et la côte toscane

L'île d'Elbe, entre le Cap Corse et la côte toscane

Figure 19. Localisation des taffonis de la Punta della Contessa , île d'Elbe

Localisation des taffonis de la Punta della Contessa, île d'Elbe