Le rocher de Roquebrune-sur-Argens (Var), un cône alluvial du Permien supérieur bien conservé

Le rocher de Roquebrune (Var) est une colline escarpée et relativement isolée, culminant à 370 m. Ses roches de couleur rouge sombre, relativement dénudées, contrastent avec le vert des maquis environnants et ont donné son nom au village. Dominant largement la plaine et le fleuve Argens, le rocher est un repère visible de loin, frappant notamment lors d'un passage par l'autoroute A8 à son pied côté Nord. Son ascension, relativement courte mais un peu technique, offre une superbe vue sur les collines des Maures au Sud-Ouest, sur Fréjus et la côte varoise au Sud-Est, et au Nord sur la vallée de l'Argens jusqu'à l'Estérel, au Tanneron, et aux Alpes au loin (figures 4 à 8). Autrefois dénommé « rocher des Trois Croix », le site avait une importante valeur religieuse au Moyen-Âge et faisait l'objet de pèlerinages, et reste entouré de légendes.

Quelle est l'origine géologique de ce relief singulier ?

Quand on aborde le rocher par sa face Sud, un peu moins abrupte que les pentes Nord, de petits affleurements clairs au sol, dégagés par les eaux de ravinement, contrastent avec les roches rouges qui constituent le rocher lui-même. Une observation attentive montre qu'il s'agit d'un granite jaunâtre clair, souvent porphyroïde (avec des cristaux de feldspath potassiques blancs pluricentimétriques, voir les figures 9 à 11), mais comprenant aussi, comme souvent dans les plutons granitiques, des filons de microgranites, quelques enclaves sombres plus riches en minéraux ferromagnésiens (restites et enclaves de magmas basiques), et des zones colorées en rose/rouge par l'oxydation partielle des minéraux ferromagnésiens. Ce granite est souvent arénisé à l'affleurement.

Ce pluton est connu sous le nom de granite de Plan-de-la-Tour, il est daté du Carbonifère supérieur (environ −301 Ma d'après Morillon et al. (2000 [3]), et est principalement d'origine anatectique : exhumation rapide des roches métamorphiques profondes lors de l'évolution finale de la chaine hercynienne, décompression adiabatique, et donc fusion partielle (cf. Schultz, 2016[4]).

Dès qu'on commence l'ascension du rocher de Roquebrune, la nature des roches change (figures 12 à 21). On retrouve des blocs de granite de Plan-de-la-Tour, mais sous forme de galets anguleux non-jointifs, atteignant parfois 80 cm, inclus dans une matrice rouge légèrement argileuse et localement silicifiée. Il s'agit donc d'une brèche sédimentaire très grossière, mal stratifiée et mal granoclassée, dont les éléments détritiques proviennent de l'érosion du granite voisin, avec un transport très limité. La disposition des blocs au sein d'anciennes coulées de boue et de débris indique une alimentation depuis le Sud, ce qui est cohérent avec la disposition des affleurements actuels de granite. Delfaux et Toutin-Morin (1993[2]) mentionnent une diminution de la taille des blocs en allant du Sud vers la face Nord du rocher (donc en s'éloignant de la source de ces matériaux grossiers), mais cela m'a semblé difficile à vérifier sur le terrain sans une étude statistique plus poussée.

Ce conglomérat est le niveau de base de la formation de la Serre, datée du Permien supérieur, d'une épaisseur totale d'au moins 250 m, qui constitue tout le rocher de Roquebrune. L'ensemble plonge vers le Nord avec une inclinaison synsédimentaire d'environ 18°, et un étalement en cône vers le Nord-Ouest et le Nord-Est. Il mesure environ 7 km de long d'Est en Ouest, et 1,5 km de large du Nord au Sud. Cette formation sédimentaire est séparée du granite par une faille normale (la faille de Roquebrune), d'orientation Est-Ouest, que je n'ai pas observée sur le terrain. C'est le jeu de cette faille au Permien supérieur qui a permis l'établissement d'un cône alluvial de piémont caractéristique : déversement de matériaux détritiques dans le bassin (graben) formé au Nord, depuis le horst granitique soumis à l'érosion au Sud.

C'est donc l'extension Nord-Sud d'un bassin intramontagneux, à la fin de l'orogenèse hercynienne, qui a rajeuni les reliefs des horsts : Maures (ici au Sud du bassin) mais aussi Estérel et Tanneron (au Nord du bassin). Ces reliefs bordiers vigoureux se sont vus arracher des matériaux grossiers, brutalement déposés au pied des failles, qui aboutiront au final à combler le bassin.

Dans le même temps, dans l'Estérel, au Nord-Est, se développe un important volcanisme associé lui aussi à l'extension continentale tardi-orogénique, principalement un volcanisme acide, fissural, à rhyolites et ignimbrites, en coulées importantes superposées ; mais aussi quelques coulées réduites, des filons et des sills de volcanisme basique à intermédiaire (cf. Schultz, 2016[4]). Quelques éléments volcaniques peuvent être retrouvés dans les roches sédimentaires détritiques du Permien supérieur, ce qui permet de corréler les âges du volcanisme et des dépôts.

À mesure de l'ascension du rocher, les roches de la formation de la Serre évoluent (figures 22 à 35) : les conglomérats deviennent moins grossiers, les sables deviennent dominants, l'argile très minoritaire. Des litages grossiers (d'épaisseur métriques) sont visibles, avec des stratifications obliques entrecroisées. À plus grande échelle, ce niveau intermédiaire forme des falaises arrondies, à érosion en taffonis (figure 27) (cf., par exemple, Aubray et Langlois, 2013[1]).

Enfin, sur le haut du rocher, les blocs de granites deviennent plus rares, plus qu'à un conglomérat, on a désormais affaire à un grès à gros grains de sable (dont de nombreux feldspaths peu altérés : près de 50 % du matériel sommital) et à ciment siliceux, ce qui rend ce niveau supérieur de la formation de la Serre très résistant à l'érosion. Il forme des reliefs ruiniformes assez découpés qui arment le sommet du rocher. Des litages obliques chenalisés y sont observables.

Cette évolution verticale est caractéristique des cônes de déjection alluviaux, d'extension géographique limitée (quelques kilomètres de côté ici, comme mentionné plus haut) mais de forte épaisseur (plusieurs centaines de mètres ici), pouvant s'édifier sur de courtes périodes à la faveur d'évènements tectoniques et/ou climatiques brutaux qui provoquent l'écoulement en masse (coulées de boue due à des averses orageuses et/ou à des séismes, par exemple) de matériaux grossiers au pied de reliefs, évoluant ensuite vers des chenaux avec une énergie moindre.

La nature du transport des matériaux détritiques est responsable de la taille des éléments déposés aux différents niveaux du rocher, mais leur origine reste très majoritairement le granite de Plan-de-la-Tour. On peut cependant noter le contraste de couleur entre ce granite clair, dans les affleurements au Sud du rocher, et la formation de la Serre entièrement rougeâtre. Cela peut s'expliquer par une oxydation des minéraux ferromagnésiens, ou rubéfaction, permise par un climat de type intertropical contrasté, où alternent des saisons chaudes et humides (ce qui permet mise en solution du fer contenu dans les minéraux ferromagnésiens) et des périodes de grande sécheresse (favorables à la fixation des hydroxydes de fer dans les dépôts sédimentaires). On remarque néanmoins que tous les matériaux déposés sont très peu altérés, ce qui démontre un transport limité (par exemple, les feldspaths sont frais, à peine cassés, et la kaolinite issue de leur hydrolyse est quasi-absente dans la formation de la Serre). Rappelons que la France métropolitaine était en zone intertropicale au Permien, ce qui explique la couleur rouge du Permien sédimentaire français (voir aussi, par exemple, les dépôts du bassin de Lodève – Thomas et Kalfoun, 2005[6]).

L'alternance de saisons contrastées favorise aussi une érosion brutale, par à-coups, et donc, en conjonction avec les événements tectoniques (rajeunissement des reliefs nourriciers par le jeu de la faille normale de Roquebrune), cette alternance a permis la formation d'un superbe cône alluvial en bordure d'un ancien bassin intra-montagneux.

Lorsqu'on se déplace latéralement dans la formation de la Serre, à la limite Est du rocher, dans le village historique de Roquebrune-sur-Argens, des blocs de nature différente sont observables en complément du granite (figures 36 à 39) : gneiss et micaschistes caractéristiques de la série métamorphique hercynienne des Maures (Schultz, 2016[4]). Cela s'explique aisément car on atteint là la limite Est de l'extension du pluton granitique de Plan-de-la-Tour dans le socle des Maures, et les terrains anté-permiens qui bordent au Sud la formation de la Serre, de l'autre côté de la faille de Roquebrune, sont alors de nature métamorphique (figure 40).

Lorsqu'on se déplace latéralement vers le Nord du rocher, dans la plaine de l'Argens, c'est-à-dire en direction du centre de l'ancien bassin subsident permien, on passe progressivement de la formation de la Serre à la formation du Muy, de même âge, mais de nature différente : les roches observées sont des alternances gréso-pélitiques bien plus fines que les roches du cône alluvial (figures 41 et 42). Ces sédiments fluviatiles ont pu décanter lentement, à distance des bords du bassin, après un transport un peu plus long depuis les massifs hercyniens bordiers en érosion. Des carbonates se développent dans des zones lacustres plus centrales. Divers indices paléontologiques (restes de flores, pistes de vertébrés et d'invertébrés…) et intercalations de matériaux volcaniques (cendres…) issus de l'Estérel ont permis de confirmer l'âge Permien supérieur de ces dépôts.

Ce faciès de dépôt fluvio-lacustre permien est beaucoup plus commun dans le Var que celui de cône alluvial du rocher de Roquebrune, et on trouve des formations comparables (matériaux détritiques abondants donnant des grès et pélites, souvent rougeâtres…) dans toute la dépression permienne qui borde au Nord le massif des Maures, de Toulon à Fréjus (figures 43 à 45) (Schultz, 2016[4]).

Par ailleurs, au sein de ces formations, divers indices sédimentaires confirment le climat intertropical avec une saisonnalité marquée au Permien supérieur : empreintes de gouttes de pluie, rides de courant, fossiles d'amphibiens… montrant des périodes humides ; mais aussi fentes de dessiccation, fossiles de reptiles, grains de quartz éolisés… signalant des périodes plus arides.

Le caractère remarquable du rocher de Roquebrune-sur-Argens est sa préservation depuis le Permien supérieur (à la différence d'autres cônes de déjection permiens présents dans le bassin du Bas Argens) : il a franchi sans grand bouleversement la phase de compression pyrénéo-provençale puis la phase alpine, et a été assez bien épargné par l'érosion (même si le sommet de la formation de la Serre a certainement été raboté d'une épaisseur inconnue, comme le rappelle son aspect découpé, ruiniforme, voire son absence en certaines parties du rocher). Si l'érosion a préservé le rocher, et même l'a fait ressortir au sein des terrains avoisinants, c'est sans doute parce que les niveaux sommitaux silicifiés sont très indurés et ont protégé les niveaux sous-jacents. Il n'est pas surprenant qu'ils aient mieux résisté que la formation du Muy, plus argileuse, qui avait pourtant comblé le bassin tout autour de la face Nord du rocher. Cette formation du Muy plus érodable donne aujourd'hui une vallée assez plate, orientée Est-Ouest suivant les anciennes structures permiennes, vallée empruntée aujourd'hui par le cours de l'Argens, par l'autoroute A8 et le chemin de fer, et propice à l'agriculture, notamment la viticulture très présente dans tout le sillon permien. On peut davantage s'étonner de la moindre résistance du paléo-horst granitique par rapport aux grès conglomératiques du cône alluvial, qui a conduit à une inversion de relief du bassin par rapport à son ancienne bordure.

Nonobstant cette préservation, des traces de l'action récente de l'érosion sont visibles dans le rocher : découpage du niveau supérieur de grès, parfois en suivant d'anciennes failles et/ou diaclases (figures 30, 31, 46…), cavités (figures 48 à 51), blocs éboulés (figure 23), taffonis (figures 23, 24, 27…). Diverses légendes existent en lien avec ces manifestations érosives. On raconte ainsi qu'à la mort du Christ, le rocher de Roquebrune se brisa en trois grosses failles, symbolisant les trois croix du Calvaire. Plus tard, des croix furent érigées au sommet du rocher (d'où l'ancien nom de « rocher des Trois Croix ») et des pèlerinages furent mis en place au Moyen-Âge. Les croix qui se trouvent actuellement au sommet ont été dressées en 1991 (les anciennes ayant disparu avec le temps), œuvre du sculpteur Bernard Venet qui rend hommage à trois peintres de la Crucifixion : Giotto, Grunewald et Le Greco.

Une autre légende locale veut qu'une jeune femme ayant fait vœu de prière et d'abstinence était poursuivie par un noble à qui elle avait refusé ses avances. Arrivée dans une impasse, elle supplia la Sainte Vierge de l'aider. C'est ainsi que le rocher se brisa pour former une cavité, appelée aujourd'hui le Saint-Trou (sic), par laquelle la jeune femme put s'échapper. Il est coutume de dire que seules les âmes vertueuses peuvent franchir le Saint-Trou. Si ce dernier aspect pourra en faire renoncer certains, un lieudit « le Saint-Trou » ne peut qu'être attirant pour les géologues !

Pour finir, signalons aux amateurs de flore que le rocher de Roquebrune, dont les surfaces, tantôt très indurées, dépourvues de sol, tantôt sableuses, et les cavités forment des milieux particuliers, abrite quelques espèces végétales protégées, comme la violette de Roquebrune, Viola roccabrunensis, endémique, quelques fougères du genre Asplenium dans les fentes des rochers, ou encore la spiranthe d'été, Spiranthes aestivalis, une orchidée qui se rencontre sur des sables humides et ombragés du maquis.