Image de la semaine | 02/03/2009

Un musée des mini-plis dans le Jurassique supérieur du Cap Gris-Nez, Pas de Calais

16/02/2009

Pierre Thomas

Laboratoire de Sciences de la Terre / ENS Lyon

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

Résumé

Terminaisons périclinales sur les plages du Pas de Calais.


La plage du Cap Gris-Nez (Pas de Calais), vue prise depuis le versant Est du cap, en direction de l'Est

Figure 1. La plage du Cap Gris-Nez (Pas de Calais), vue prise depuis le versant Est du cap, en direction de l'Est .

On voit très bien sur la moitié droite de la photo une vaste terminaison périclinale (péri-anticlinale). Sur la gauche de la photo, on ne voit que des strates parallèles les unes aux autres.


Dans la dernière image dela semaine, nous avions terminé notre rubrique « tidalites et sédimentation en arrêtes de poisson » par une image des tidalites du Cap Gris-Nez, couches du Jurassique terminal (Grès de la Crèche). Les observateurs attentifs n'ont pas pu ne pas remarquer que ces couches mésozoïques étaient plissées, ce qui pourrait sembler étonnant à la majorité des gens : le Pas de Calais, au Nord du Bassin Parisien n'étant pas réputé une zone tectonisée. Fatale erreur. En fait, cette plage du Cap Gris-Nez est située à proximité immédiate, sur la lèvre Sud, de l'une des structures complexes (zone d'inversion tectonique) qui marque la bordure Nord du bassin Weald-Boulonnais (A. Leduc, O. Averbuch et J.P. Vidier en cours).

À marée basse, cette plage est un véritable petit « musée » de la tectonique plicative. Nous allons vous montrer quelques images de plis prises sur cette plage. D'une marée sur l'autre, la position des bancs de sable et des affleurements rocheux changent, et il est parfois difficile de retrouver tel plis d'un jour à l'autre, en particulier après tempêtes et/ou grandes marées. La falaise Est du Cap Gris-Nez permet partiellement des voir ces structures en coupe ; on s'aperçoit que le Cap Gris-Nez correspond à un véritable anticlinal.

Terminaison péri-anticlinale sur la plage du Cap Gris-Nez (Pas de Calais)

Figure 2. Terminaison péri-anticlinale sur la plage du Cap Gris-Nez (Pas de Calais).

Il s'agit ici d'un anticlinal à « grand » rayon de courbure (comparer avec les plis des figures 3 et 4). Cette terminaison correspond au grand pli (environ 75 m de large) visible au centre de la figure 1. L'érosion a « décapité » cet anticlinal, et les couches dures ainsi tronquées forment de magnifiques cuestas.


Terminaison péri-anticlinale à faible rayon de courbure sur la plage du Cap Gris-Nez (Pas de Calais)

Terminaison péri-anticlinale à faible rayon de courbure sur la plage du Cap Gris-Nez (Pas de Calais)

Terminaison péri-synclinale à moyen rayon de courbure sur la plage du Cap Gris-Nez (Pas de Calais)

Figure 5. Terminaison péri-synclinale à moyen rayon de courbure sur la plage du Cap Gris-Nez (Pas de Calais).

Le pli mesure une dizaine de mètres de large à l'affleurement.


Zone sans charnières de plis visibles et où l'on ne voit que des couches verticales, plage du Cap Gris-Nez (Pas de Calais)

Coupe (ou plutôt demi-coupe) de l'anticlinal du Cap Gris-Nez (Pas de Calais)

Figure 7. Coupe (ou plutôt demi-coupe) de l'anticlinal du Cap Gris-Nez (Pas de Calais).

Le cœur de l'anticlinal est occupé par des argiles et marnes noires (argiles de Châtillon, Kimmeridgien sup. - Tithonien inf.), surmonté par les Grès de la Crèche plus jaunes (Tithonien inf.).


Voir ces petits plis (métriques à hectométriques) dépassant du sable d'une plage donne bien sûr l'envie d'en rechercher des équivalents de plus grandes tailles sur les sites de l'IGN ou de Google Earth. Voici, à titre de comparaison, deux terminaisons, péri-anticlinale et péri-synclinale, quelque part dans les Alpilles (13)

Terminaison péri-anticlinale dans les Alpilles (13) entre Aureille et Maussane-les-Alpilles

Terminaison péri-synclinale dans les Alpilles (13) entre Aureille et Maussane-les-Alpilles

Vue de l'estran situé au Nord de la plage du Cap Gris-Nez (Pas de Calais)

Figure 10. Vue de l'estran situé au Nord de la plage du Cap Gris-Nez (Pas de Calais).

Le vaste anticlinal de la figure 1 se trouve caché par le talus de la droite de la photo. Les terminaisons périclinales visibles dans les vagues montrent que la zone de déformation continue au large sur au moins 100 m de plus que ne le laissait supposer la figure 1.


Localisation de la plage du Cap Gris-Nez (Pas de Calais) sur carte IGN

Localisation du Cap Gris-Nez (Pas de Calais) sur image Google Earth

Figure 12. Localisation du Cap Gris-Nez (Pas de Calais) sur image Google Earth.

Cette région n'est pas réputée, et c'est une erreur, pour sa tectonique méso- et céno-zoïque.


Google Earth ou le Géoportail ne montrent pas de belles vues « aériennes » de ces structures, car toutes les images sont prises à marée haute.

Image IGN de la plage du Cap Gris-Nez (Pas de Calais)

Figure 13. Image IGN de la plage du Cap Gris-Nez (Pas de Calais).

Le plis de la figure 1 se devinent sous l'eau au centre de la photo. Les petits plis et le grand pli de la figure 10 sont invisibles. Dommage que la photo aérienne ait été prise à marée haute.


Il est assez étonnant de remarquer que cette tectonique localisée mais intense est très peu connue. Elle avait été vue et (bien) décrite des les années 1920, comme en témoigne la carte géologique établie par Pierre Pruvost.

Carte géologique du Cap Gris-Nez datant de 1923-1924, établie par Pierre Pruvost

Figure 14. Carte géologique du Cap Gris-Nez datant de 1923-1924, établie par Pierre Pruvost .

Cette carte montre très bien les plis et les failles.


La notice de la carte géologique BRGM de Marquise (2èmeédition, 2007) détaille cette zone tectonisée. Page 133, on peut lire : « La stratification des grès tithoniens, visible sur l'estran, a un pendage qui varie de l'horizontale à la verticale ; on reconnaît des terminaisons périclinales hectométriques. Ces plis d'axe E-O résultent d'une compression N-S ; ils sont affectés de 2 familles de failles. […] La tectonique plissée et faillée du Cap Gris-Nez est le résultat d'une tectonique synsédimentaire, pluriphasée, alternativement compressive et extensive ». Page 134, cette notice montre une carte tectonique du secteur, et surtout, p. 212, une vue aérienne prise à marée basse.

La plage du Cap Gris-Nez :image aérienne prise à marée basse

Figure 15. La plage du Cap Gris-Nez :image aérienne prise à marée basse .

Image aimablement fournie par Jean Pierre Vidier, l'un des auteurs de la carte géologique de Marquise.


La plage du Cap Gris-Nez :image aérienne prise à marée basse et interprétée

Figure 16. La plage du Cap Gris-Nez :image aérienne prise à marée basse et interprétée.

Image interprétée aimablement fournie par Jean Pierre Vidier, l'un des auteurs de la carte géologique de Marquise.


Depuis la rédaction et la parution de cette notice, les travaux récents de Leduc, Averbuch et Vidier ont apporté de nombreuses précisions de sorte que la notice de carte géologique est déjà « à revoir ». Ces travaux sont encore en cours.