Sortie de géologie à Fontainebleau.

Dans le cadre du programme de SVT de 5ème, les élèves éffectuent une sortie de géologie d'une journée dans la forêt de Fontainebleau.
Le but de cette sortie est multiple :
  • Analyser le paysage de Fontainebleau pour mettre en évidence l' érosion et l'action de l'Homme
  • Etudier, en pratiquant différents tests les propriétés des roches de Fontainebleau et les comparer à celles de Sens
  • Déterminer l'utilisation des roches de Fontainebleau par l'Homme en observant les traces d'exploitation
  • Identifier, en utilisant une clé de détermination, quelques arbres de la forêt.
  • Comprendre la formation de ces roches et les liens entre le Grès et le sable de Fontainebleau
  • Retracer l'histoire géologique de cette Forêt en analysant les roches et les fossiles de la région et déterminer le paléoenvironnement et le paléoclimat de cette région.
Voici un petit résumé de l'histoire géologique de cette région qui permet de travailler avec les élèves :

L’histoire des grès de Fontainebleau s’inscrit globalement dans l’histoire du bassin Parisien (Fin trias-jurassique : sédimentation importante due à une subsidence et à des phases de transgression/régression de la mer)

Au Stampien (-35Ma, faciès décrit dans la région d’Etampes), des sables sont déposés dans la région (jusqu’à 60m par endroits), on est donc dans un environnement côtier = en bordure d'une mer (vers Etampes, au sud ouest, le milieu est plus profond, présence de calcaires marins : le calcaire de Beauce)

Quelques millions d’années plus tard, fontainebleau est, et restera émergée. Une zone marécageuse s’installe dans la région (faluns à Etampes = calcaires marins, la mer n’est donc pas très loin)

 

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Dans cette zone marécageuse, les vents remanient les sables déposés par la mer et forment des dunes (Equivalence avec les Landes ?), la preuve de l’existence de dunes est dans l’observation des grains de sable :

  • Grains luisants avec arêtes émoussées = origine marine (mer Stampienne)
  • Grains rond mats (env 30%) = origine éolienne (dunes)

La répartition future des grès montre que ces dunes devaient être orientées ONO-ESE et parallèles (donc soumises à un fort vent dominant :

 

dunes

Fin du Stampien (-23Ma), des lacs d’eau douce occupent la région et du calcaire vient se déposer sur ces sables (ce qui les protège des oxydes de fer et des sels minéraux = les sables restent globalement blancs) : exemple = la carrière d’Ecuelles (calcaire lacustre)

L’ Glossary Link érosion va, par la suite, faire disparaître ces calcaires au dessus de Fontainebleau

Cependant, les variations du niveau piézométrique, la présence d’un climat tropical et les variations de températures et de niveau de l’aquifère provoquent une cimentation des sables par de la silice (= grès compacts ; origine de l’eau = aquifère) ou du calcaire (= grès « fragiles = arène ; origine de l’eau : érosion des calcaires)

Ces anciens niveaux piézométriques correspondent aux lentilles (= « strates ») de grès visibles sur l’ affleurement.

 

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Cette grésification à formé une « dalle » = platière plus ou moins dure selon que le ciment est siliceux ou calcaire. L’altitude de cette « dalle » est aujourd’hui de 130 mètres environ dans toute la forêt (comme au niveau de la tour)

L’érosion va alors continuer son travail en attaquant facilement les parties les moins dures (ciments calcaires ou en bordure de platières).

 

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Dans le cas de la Tour Dénecourt, notre zone correspond alors à la « colline ».

On en arrive justement à notre Glossary Link affleurement : au sommet de l’affleurement, les blocs de grès forment un chaos du au fait que ces blocs ne bougent pratiquement pas (dont l’érosion à le temps d’agir sur les mêmes faces des blocs). Ces blocs reposent sur des sables (en partie issus de l’érosion des grès mais surtout dus au fait qu’ils n’ont jamais été grésifiés). Parfois le chaos ne s’est pas formé (extrême résistance du grès à l’érosion) et forme un plateau.

 

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En bordure de ce plateau, les blocs se disloquent a cause de la présence de fissures (zones plus faibles dans le grès) et de l’érosion du sable sous jacent.

 

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Ces blocs sont anguleux tout près du chaos et acquièrent des formes plus rondes ultérieurement (érosion par l’eau)

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Sur le plateau, des trous existent dans le grès : ils sont dus à des zones de faible résistance (pas assez de silice pour grésifié le sable ou ciment calcaire qui à été érodé)

De petites flaques montrent que la roche est imperméable (on peut aussi le prouver avec les tests)

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Conclusion : les sables de fontainebleau ne sont pas issus de l’altération des grès mais les grès sont dus à la Glossary Link cimentation des sables. Ils ont au maximum 20Ma

Le paléoenvironnement de Fontainebleau :

La mer des Faluns (miocène 23Ma à 6Ma) a reçu dans sa partie est des sables issus de l’érosion de fontainebleau, dans ces sables, dans la région Orléanaise, on à trouvé les fossiles suivants :

 

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On est donc dans un paléo environnement subtropical (= savane) lors de la formation des grès, ces animaux ont certainement peuplé Fontainebleau (mais pas de traces dans le grès : sa création ne correspond pas à un paléosol)

 

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Exploitation du grès par l'Homme :

De part sa proximité avec la capitale, Fontainebleau à été pendant plusieurs siècles la source d'apprivisionnement de Paris en pavés et bordures de voirie.

Sur le site, on retrouve des traces d'exploitations des grès par l'Homme :

  • Carrières ayant probablement servi à la construction de la tour

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  • Traces de découpes du grès selon la méthode décrite ci dessous

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Les outils :

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L'abbatage et la taille : Les blocs de grès extraits des carrières sont dégrossis par le marchant grèsier (celui qui possède ou exploite lacarrière) puis façonnés aussitôt en pavés : la taille du grès est plus facile lorsque la roche conserve encore son humidité naturelle.

 

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Les carriers : Le dédoublage des blocs abattus s’effectue ensuite avec des coins de fer que l’on introduit dans un sillon préalablement creusé suivant des tracés précis. On obtient ainsi des morceaux plus maniables

 

 

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Les piqueurs : Le pavé se fabrique sur un baquet plein de sable (taille au baquet). Les pavés « piqués » étaient réguliers, cubiques (0,23x 0,23), destinés au pavage des grandes avenues. Ce travail se fait à l’aide du ciseau et de la massette : un bon tailleur débite environ 10 pavés à l’heure ; il est payé au millier.

 

 

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Les chatouts : Leur nom vient de la contraction de « touche à tout ». Ce sont des manœuvres employés au marquage, à l’empilage des pavés.

 

 

Source de l'exploitation du grès : site de Villiers-le-Bâcle