Mots clés : carrière, calcaire

Le calcaire à gryphées (Sinémurien) des carrières de Saint-Fortunat, Saint-Didier-au-Mont-d'Or (Rhône), et son pont monolithique

Pierre Thomas

Laboratoire de Géologie de Lyon / ENS Lyon

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

06/03/2017

Résumé

Anciennes carrières de calcaire de construction et pont résiduel monolithique.


Figure 1. Calcaire à gryphées du Sinémurien et ancienne carrière de Saint-Fortunat, commune de Saint-Didier-au-Mont-d'Or (Rhône)

Calcaire à gryphées du Sinémurien et ancienne carrière de Saint-Fortunat, commune de Saint-Didier-au-Mont-d'Or (Rhône)

En bas, ancienne carrière de calcaire à gryphées à Saint-Fortunat, commune de Saint-Didier-au-Mont-d'Or (Rhône). Cette ancienne carrière est maintenant une propriété privée, et ne peut être photographiée que depuis la rue (le chemin des Gorges). En haut, le calcaire à gryphées tel qu'on pourrait le photographier si on était (invité par le) propriétaire de ce jardin. La photo de calcaire a en fait été prise sur un autre affleurement.


Toutes les grandes villes nécessitaient d'énormes quantités de matériaux pour construire leurs maisons, ponts, églises... Jusqu'à la généralisation des chemins de fer (puis du béton), et sauf pour des monuments exceptionnels, les constructions étaient bâties avec des matériaux locaux, pierres quand il y en avait, briques quand les pierres locales manquaient (comme à Toulouse, par exemple). Et les pierres n'étaient pas toutes utilisées pour les mêmes usages. Certaines pierres très résistantes à la rupture était utilisées comme pierres d'angle ou comme linteaux ; d'autre très résistantes à l'usure était utilisées pour les dallages et les marches d'escalier... Depuis le Moyen-Âge, les habitants de Lyon qui cherchaient à faire des constructions durables ont surtout utilisé trois matériaux locaux venant des Monts-d'Or, collines de terrains du Trias et du Jurassique qui dominent Lyon au Nord-Ouest, parce que ces matériaux avaient de meilleurs propriétés que les roches du socle hercynien, les "molasses" miocènes ou les sédiments glaciaires qui constituent le sous-bassement de la ville. Trois couches du Jurassique ont été particulièrement utilisées à Lyon :

  1. Les calcaires du Bathonien (-168 à -166 Ma), calcaires blancs, plus ou moins oolitiques. Ces calcaires sont localement connus sous le nom de « pierre de Lucenay ». Ils ont servi, entre autres, à bâtir l'abbaye d'Ainay et la cathédrale Saint-Jean. Ces calcaires bathoniens ont progressivement été remplacés au cours du XIXème siècle par un calcaire de même âge venant du Bugey, la « pierre de Villebois », également connue sous le nom de « choin de Villebois ».
  2. Le calcaire à entroques de l'Aalénien (-174 à -170 Ma), connu sous le nom de « pierre jaune de Couzon » (également appelé la « pierre dorée du Beaujolais »). Ce calcaire a été particulièrement utilisé pour bâtir les hôtels particuliers de la Renaissance.
  3. Le calcaire à gryphées du Sinémurien (-199 à -190 Ma), dit « pierre grise ». Ce calcaire à la résistance remarquable a surtout été utilisé comme pierres d'angle, montants et linteaux de portes et de fenêtres, et pour faire les dallages intérieurs et les marches d'escalier.

Toutes les carrières des Monts-d'Or sont pratiquement abandonnées.

Cette semaine, nous vous présentons ce que l'on peut encore voir du principal centre d'extraction du calcaire à gryphée (Sinémurien), à Saint-Fortunat, dans la commune de Saint-Didier-au-Mont-d'Or, commune limitrophe de Lyon. La semaine prochaine, nous verrons de plus près ce calcaire, les fossiles qu'on y trouve (en particulier les gryphées) et comment on peut voir ce calcaire et ses fossiles en se promenant dans les rues de Lyon. Puis nous verrons un usage particulier de ce calcaire dans la chapelle de Saint-Fortunat. Enfin, comme ce sera la semaine du 1er avril, nous plaisanterons un peu, toujours en relation avec les calcaires jurassiques de la région lyonnaise.

La carte géologique de Lyon décrit ainsi les calcaires du Sinémurien :

l3-4. Sinémurien s.l. Calcaire à grains de quartz, Calcaire à Gryphées. Le Sinémurien s.l. marque une évolution vers un milieu plus franchement marin et largement ouvert sur le large. Il débute par les Calcaires à grains de quartz et se poursuit par le Calcaire à Gryphées. Ce dernier a été autrefois activement exploité. On pouvait en extraire de grandes dalles d'épaisseur diverse, très résistantes, qui ont servi à construire les escaliers, les linteaux de portes et de fenêtres des vieilles maisons lyonnaises. Les carrières sont particulièrement importantes dans le vallon de Saint-Fortunat et à la Barollière.

Ces dernières sont d'ailleurs exploitées pour matériaux d'empierrement. On peut relever dans ces carrières des coupes détaillées banc par banc. Il s'agit cependant d'un ensemble assez homogène, épais d'environ 12 m, de calcaires gris, extrêmement riches en Gryphées (véritable lumachelle). Les variations consistent, à la base en la présence de grains de quartz dispersés ou en lentilles, au milieu en la présence de minces bancs à grains fins interrompant la régularité des assises (banc savonneux »), au sommet en la raréfaction des Gryphées et en l'apparition d'indices de perturbations sédimentaires.

Le Sinémurien inférieur (= Sinémurien des anciens auteurs) commence donc avec les Calcaires à grains de quartz (zone à Rotiforme) avec, à la base, Vermiceras cf. cordieri et, plus haut, Coroniceras rotiforme . Épais de 2,50 à 3 m, cet ensemble est caractérisé par l'abondance des lentilles gréseuses ; la taille des grains de quartz peut atteindre plusieurs millimètres. F. Vitry (1964, inédit) a montré que ces passées gréseuses s'organisaient rythmiquement, le sommet des rythmes étant marqué par des ravinements.

Au-dessus, vient un excellent repère, le banc à Cardinies, lumachelle épaisse de 0,20 m appartenant encore à la zone basale à Rotiforme. Puis une première partie des calcaires à Gryphées correspond à 4 m de calcaires cristallins à Gryphaea arcuata  ; elle contient des Ammonites de la zone à Bucklandi ( Coroniceras bucklandi de grandes dimensions, C. bisulcatum , C. gmuendense J. La faune associée (Gastéropodes, Bivalves, Brachiopodes, Échinodermes) est riche et variée. On note l'abondance des entroques (20 à 50%). Par contre, le banc savonneux (0,10 m) qui vient au-dessus en est dépourvu ; il s'agit d'un calcaire à grain fin, encadré par deux interlits marneux, autrefois utilisé par les carriers pour faire glisser les bancs. Le Sinémurien inférieur se termine par 4 m de calcaire cristallin à Gryphaea arcuata dans lequel des Arnioceras permettent de reconnaître la zone à Semicostatum .

Le Sinémurien supérieur (= Lotharingien des anciens auteurs) commence par 4 m de calcaire légèrement plus argileux, en bancs plus épais mais toujours riche en Gryphées qui sont cependant plus larges ( G. cymbium ). Des Asteroceras , des Arnioceras et des Microderoceras indiquent la zone à Obtusum . Le Sinémurien se termine par des niveaux (1 à 2 m) déposés dans un milieu plus perturbé que celui qui avait régné pendant la formation des calcaires à Gryphées. Ce sont des calcaires argileux, glauconieux, bruns ou roux dans lesquels apparaît, vers le haut, du matériel phosphaté et ferrugineux. Le dernier niveau contient des oolithes ferrugineuses. Ces assises perturbées, soumises à l'action des courants marins forment transition avec les formations suivantes. Elles livrent des Ammonites des zones à Oxynotum et à Raricostatum .

Figure 2. Représentation très schématique du contexte géologique et morphologique du hameau de Saint-Fortunat (commune de Saint-Didier au Mont-d'or)

Représentation très schématique du contexte géologique et morphologique du hameau de Saint-Fortunat (commune de Saint-Didier au Mont-d'or)

Saint-Fortunat est bâti sur ce qui était une petite cuesta de calcaire sinémurien, cuesta dominant le Trias et l'Hettangien. Cette cuesta a été exploitée en carrière, d'abord du côté Ouest (exploitation intensive à partir du XVIème siècle), puis du coté Est à partir du XIXème siècle. Ce qui constituait une colline allongée dominant deux vallons (vallons de Cusson et vallon des Gorges) c'est trouvé réduit à une étroite crête rocheuse, avec deux rangées de maisons de part et d'autre d'une rue (la rue Victor Hugo actuelle). L'ancienne topographie est représentée par une ligne pointillée. Sur plus de la moitié de la longueur de cuesta exploitée, les plus anciennes carrières ont été remblayées par les déchets des carrières plus récentes, remblais non figurés sur le schéma. Comme la pression immobilière est forte dans ce secteur NO de l'agglomération lyonnaise, ces carrières remblayées sont maintenant urbanisées (maisons individuelles et jardins attenants privés). Les carrières non remblayées sont actuellement occupées par un parking (avec les parois maçonnées) ou sont incluses dans des propriétés privées.


Le patrimoine des carrières de Saint Fortunat, tant du point de vue géologique qu'industriel et historique a été laissé à l'abandon lors de la fermeture des carrières fin XIXème – début XXème siècle. Ce n'est que récemment qu'association (Vivre Saint-Fortunat ) et autorités locales ont pris conscience de la valeur de leur patrimoine, et ont cherché à sauver et/ou mettre en valeur ce qui pouvait encore l'être. Ainsi est né le sentier de la pierre qui explicite différents aspects historiques et/ou géologiques du secteur.




Figure 6. Vue d'en bas d'une carrière non remblayée, vue depuis le chemin des Gorges, Saint-Fortunat

Vue d'en bas d'une carrière non remblayée, vue depuis le chemin des Gorges, Saint-Fortunat

Les photos détaillées ont été prises au téléobjectif depuis les limites de la propriété privée. Mais, même vue de loin, le téléobjectif permet de deviner l'abondance de gryphées et la nature ondulée de la surface de certains bancs au grossissement le plus fort.


Figure 7. Vue d'en bas d'une carrière non remblayée, vue depuis le chemin des Gorges, Saint-Fortunat

Vue d'en bas d'une carrière non remblayée, vue depuis le chemin des Gorges, Saint-Fortunat

Les photos détaillées ont été prises au téléobjectif depuis les limites de la propriété privée. Mais, même vue de loin, le téléobjectif permet de deviner l'abondance de gryphées et la nature ondulée de la surface de certains bancs au grossissement le plus fort.


Figure 8. Vue d'en bas d'une carrière de calcaire à gryphées non remblayée, vue depuis le chemin des Gorges, Saint-Fortunat

Vue d'en bas d'une carrière de calcaire à gryphées non remblayée, vue depuis le chemin des Gorges, Saint-Fortunat

Les photos détaillées ont été prises au téléobjectif depuis les limites de la propriété privée. Mais, même vue de loin, le téléobjectif permet de deviner l'abondance de gryphées et la nature ondulée de la surface de certains bancs au grossissement le plus fort.


Figure 9. Vue d'en bas d'une carrière de calcaire à gruyphées non remblayée, vue depuis le chemin des Gorges, Saint-Fortunat

Vue d'en bas d'une carrière de calcaire à gruyphées non remblayée, vue depuis le chemin des Gorges, Saint-Fortunat

Les photos détaillées ont été prises au téléobjectif depuis les limites de la propriété privée. Mais, même vue de loin, le téléobjectif permet de deviner l'abondance de gryphées et la nature ondulée de la surface de certains bancs au grossissement le plus fort.


Une des pièces majeures du patrimoine carrier de Saint-Fortunat est relativement unique en son genre, du moins en France. Il s'agit d'un pont, mais d'un pont presque monolithique, taillé dans la masse du calcaire, ou plutôt "épargné" et laissé en place lors de la progression du front de taille, et, ce, pour laisser passer un chemin important qui reliait le village au vallon des Gorges. D'après ce qu'on voit sur les photographies anciennes, ce "pont", parfois improprement appelé aqueduc, comprenait six arches, une étroite au centre, deux plus larges au Nord et trois au Sud. Le chemin qui l'empruntait dominait le plancher des carrières de 17 m. Le sommet des piles, les arches et les parapets du chemin avaient été "consolidés" et maçonnés ; les 3/4 à 4/5 inférieurs des piles étaient faites du calcaire "brut" non maçonné. Menaçant de s'effondrer, les arches de cet étrange pont ont été remblayées à mi-hauteur il y a une cinquantaine d'années. Il est heureux que propriétaires et/ou autorités de l'époque aient remblayé ce pont plutôt que de le détruire, mais il est vraiment dommage que, de nos jours, ce monument assez exceptionnel ne soit pas plus mis en valeur (après sécurisation). Ce qu'il reste de ce pont, lui aussi dans une propriété privée, peut être vu (de loin) depuis le chemin des Gorges. Nous vous présentons le panneau explicatif décrivant ce pont, panneau situé sur le bord de la rue (nommée chemin des Gorges), ce qu'on peut en voir aujourd'hui (en 2015) du bord de cette rue, ainsi que sept photos datant du début du XXème siècle.


Figure 11. Le Pont des Carrières tel qu'il est visible depuis le bord du chemin des Gorges, Saint-Fortunat

Le Pont des Carrières tel qu'il est visible depuis le bord du chemin des Gorges, Saint-Fortunat

On voit bien la partie maçonnée ainsi que le quart supérieur non maçonné des arches, en calcaire brut . Les 3/4 inférieurs des piles sont maintenant invisibles car sous les remblais amené ici dans les années 1960.


Figure 12. Le Pont des Carrières tel qu'il est visible depuis le bord du chemin des Gorges, Saint-Fortunat

Le Pont des Carrières tel qu'il est visible depuis le bord du chemin des Gorges, Saint-Fortunat

On voit bien la partie maçonnée ainsi que le quart supérieur non maçonné des arches, en calcaire brut . Les 3/4 inférieurs des piles sont maintenant invisibles car sous les remblais amené ici dans les années 1960.


Figure 13. Zoom sur le Pont des Carrières, vu d'une distance d'environ 1 km au SSE

Zoom sur le Pont des Carrières, vu d'une distance d'environ 1 km au SSE

On voit bien l'arche centrale étroite et deux des arches méridionales, les arches du Nord sont aujourd'hui invisibles.


Figure 14. 0328 Vue générale du hameau de Saint-Fortunat et de son Pont des Carrières, vu d'une distance d'environ 1 km au SSE

0328 Vue générale du hameau de Saint-Fortunat et de son Pont des Carrières, vu d'une distance d'environ 1 km au SSE

Les carrières visibles sur les cartes postales anciennes (voir plus bas) ne le sont plus aujourd'hui pour cause de remblais, végétation, habitation...



Figure 16. Le côté Ouest (côté Saint-Fortunat) du Pont des Carrières

Le côté Ouest (côté Saint-Fortunat) du Pont des Carrières

On voit qu'une "lame" de calcaire subsiste entre l'arche n°2 et l'arche n°3 (en partant de la gauche). Il s'agissait vraisemblablement de la limite entre deux carrières appartenant à deux propriétaires différents.


Figure 17. Une vieille carte postale montrant le côté Nord du Pont des Carrières tel qu'il était début du XXème siècle

Une vieille carte postale montrant le côté Nord du Pont des Carrières tel qu'il était début du XXème siècle

On voit très bien la différence entre le calcaire brut et nu (les 3 /4 inférieurs) et la partie supérieure maçonnée. Les ondulations des joins de stratifications (traces de courants, augmentées-exagérées par la stylolitisation) sont bien visibles.

La légende de la carte postale comporte une erreur : il ne s'agit pas d'un aqueduc, mais bien d'un viaduc très original, puisque ce pont est quasiment un pont "monolithe".


Figure 18. Détail d'une vieille carte postale montrant le côté Nord du Pont des Carrières tel qu'il était début du XXème siècle

Détail d'une vieille carte postale montrant le côté Nord du Pont des Carrières tel qu'il était début du XXème siècle

On voit très bien la différence entre le calcaire brut et nu (les 3 /4 inférieurs) et la partie supérieure maçonnée. Les ondulations des joins de stratifications (traces de courants, augmentées-exagérées par la stylolitisation) sont bien visibles.

La légende de la carte postale comporte une erreur : il ne s'agit pas d'un aqueduc, mais bien d'un viaduc très original, puisque ce pont est quasiment un pont "monolithe".


Figure 19. Détail d'une vieille carte postale montrant le côté Nord du Pont des Carrières tel qu'il était début du XXème siècle

Détail d'une vieille carte postale montrant le côté Nord du Pont des Carrières tel qu'il était début du XXème siècle

On voit très bien la différence entre le calcaire brut et nu (les 3 /4 inférieurs) et la partie supérieure maçonnée. Les ondulations des joins de stratifications (traces de courants, augmentées-exagérées par la stylolitisation) sont bien visibles.

La légende de la carte postale comporte une erreur : il ne s'agit pas d'un aqueduc, mais bien d'un viaduc très original, puisque ce pont est quasiment un pont "monolithe".


Figure 20. Vieille carte postale du début du XXème siècle montrant la partie Sud du vallon des Gorges, vu depuis l'Est

Vieille carte postale du début du XXème siècle montrant la partie Sud du vallon des Gorges, vu depuis l'Est

La première rangée de maisons correspond à Saint-Fortunat, de part et d'autre de la rue Victor Hugo. Un autre vallon (très peu visible sur cette photo) sépare Saint-Fortunat des rangées de maisons à l'arrière-plan. On voit très bien le Pont des carrières, ainsi que quatre carrières entaillant la colline de Saint-Fortunat et dont les fronts de tailles arrivent jusqu'aux maisons.


Figure 21. Vieille photo du début du XXème siècle montrant la partie centrale du vallon des Gorges, vu depuis l'Est

Vieille photo du début du XXème siècle montrant la partie centrale du vallon des Gorges, vu depuis l'Est

La première rangée de maisons correspond à Saint-Fortunat, de part et d'autre de la rue Victor Hugo. Un autre vallon (très peu visible sur cette photo) sépare Saint-Fortunat des rangées de maisons à l'arrière-plan. On voit très bien les carrières entaillant la colline de Saint-Fortunat et dont les fronts de tailles arrivent jusqu'aux maisons.


Figure 22. Photographie aérienne actuelle du secteur de Saint-Fortunat, commune de Saint-Didier-au-Mont-d'Or (Rhône)

Photographie aérienne actuelle du secteur de Saint-Fortunat, commune de Saint-Didier-au-Mont-d'Or (Rhône)

Le centre de Saint-Fortunat (la chapelle située rue Victor Hugo) est localisé par un point rouge. On devine deux belles cuestas : à gauche les grès du Trias posés sur le socle, et à droite la barre de calcaire à entroques de l'Aalénien moyen et supérieur dominant les marnes du Pliensbachien et de l'Aalénien inférieur. Saint-Fortunat est bâti sur un faible relief allongé, la petite cuesta du Sinémurien. Aucune carrière n'est visible sur cette photo.


Figure 23. Carte topographique actuelle du secteur de Saint-Fortunat, commune de Saint-Didier-au-Mont-d'Or (Rhône)

Carte topographique actuelle du secteur de Saint-Fortunat, commune de Saint-Didier-au-Mont-d'Or (Rhône)

Le centre de Saint-Fortunat (la chapelle située rue Victor Hugo) est localisé par un point rouge. On devine deux belles cuestas : à gauche les grès du Trias posés sur le socle, et à droite la barre de calcaire à entroques de l'Aalénien moyen et supérieur dominant les marnes du Pliensbachien et de l'Aalénien inférieur. Saint-Fortunat est bâti sur un faible relief allongé, la petite cuesta du Sinémurien. Aucune carrière n'est visible sur cette carte topographique.


Figure 24. Carte d'état-major antérieure à 1866 du secteur de Saint-Fortunat (Rhône)

Carte d'état-major antérieure à 1866 du secteur de Saint-Fortunat (Rhône)

Les carrières exploitées à l'époque de la réalisation de la carte sont indiquées par des cercles et demi-cercles noirs, ici renforcés pour en augmenter la visibilité.


Figure 25. Carte géologique du secteur de Saint-Fortunat (Rhône)

Carte géologique du secteur de Saint-Fortunat (Rhône)

La cuesta des grès triasiques est figurée en gris foncé, reposant sur le socle hercynien figuré en orange. La cuesta du calcaire à entroques aalénien est figurée en violet. Saint-Fortunat (point rouge) est bâti sur la crête de la cuesta (peu marquée) du Sinémurien (gris bleu).


Figure 26. Vue aérienne de Lyon et du Nord-Ouest de sa région

Vue aérienne de Lyon et du Nord-Ouest de sa région

Retrouvez Saint-Fortunat via Google Earth grâce au fichier St-Fortunat.kmz.


Figure 27. Vue aérienne "géologique" de Lyon et du Nord-Ouest de sa région

Vue aérienne "géologique" de Lyon et du Nord-Ouest de sa région

Mots clés : carrière, calcaire