GRABEN du MAINE - HISTOIRE du SOL

Nous nous souvenons, parce que nous l’avons appris, lorsque nous usions nos fonds de culottes sur les bancs de l’école : que l’âge de l’Univers est donné par l’âge des plus anciens amas d’étoiles. Ceux-ci  sont caractérisés par leur luminosité qui est d’autant plus forte que l’amas est jeune. Les étoiles apparaissent par évolution de nuages de gaz qui parsèment la galaxie.nnn

Dessin schématique du « Graben du Maine » - Collection privée.

Histoire de notre sol,

de ce sol, que nous foulons au quotidien, dans cette partie Ouest du département de la Sarthe.

Pour cela, nous allons tenter de remonter, aussi que nos possibilités nous ont autorisé…

La géologie est la science de la structure et de l’Histoire de la Terre : elle explique notamment les causes qui ont déterminé les reliefs à la surface du globe. Elle en étudie l’architecture et la physiologie ; elle s’ajoute à la Géographie physique et en éclaire l’étude.

Si la Géographie physique s’occupe des formes externes du globe, la Géologie étudie l'anatomie interne de la physiologie. L’architecture de l’écorce terrestre et les causes qui modifient constamment cette architecture sont de son domaine. Elle nous apprend à différencier, tout ce qui a une cause extérieure ; de l’autre tout ce qui a une origine interne ; elle nous instruit également sur la synchronisation de l’air atmosphérique et du feu central dans l’édification de la partie solide de notre planète.

Écorce terrestre,

Le centre de la Terre est occupée par une masse minérale en fusion, appelée : feu central. L’écorce terrestre, qui est la conséquence directe du refroidissement partiel de ce milieu incandescent en perpétuelle fusion, est traversée par des injections éruptives, puis recouvertes de dépôts sédimentaires.

L’écorce terrestre, s’est d’abord formée par le refroidissement et le durcissement des matières minérales liquides qui composaient dans le principe la totalité de notre planète. Ce refroidissement a donné naissance à des roches cristallines, dont l’épaisseur est allée en s’accentuant en profondeur. De nombreuses injections éruptives, ont ensuite traversées cette première écorce, dans tous les sens.nn

Plus tard, des dépôts très étendus, et relativement épais, se sont établis au fond des mers qui ont recouvert la surface de la Terre, constituant des : roches sédimentaires.

Les Terrains primitifs, dénommés de l’ : Archéen

( de -3.800 à -2.500 M.a. selon Alain Foucault et Jean-François Raoult  ),

De nombreux géologues, et non des moindres, considèrent que les roches cristallophylliennes comme les : gneiss et le micaschistes sont des roches primitives, parce que l’on découvre en dessous des autres ; prenant avec le temps une structure cristalline.

nous présentons trois spécimens de Gneiss, différents les uns des autres.

et un spécimen de HECASCHISTE, que nous avons récolté lprs de nos recherches dans le Graben du Maine - Documents collection privée.

C’est en raison de leurs origines très anciennes, donc mal définies que certaines roches sont qualifiées d’ : Archéen.

Archén - n. m. - a été défini par J.-D. DANA en 1876 ; du préfixe grec : archaeo soit archéo, issu de arkhios signifiant ancien - Désigne la période la plus ancienne des temps géologiques - antérieure à -2.500 millions d’années.

Selon les très nombreuses analyses des « carottes » issues des différents sondages, de rapports scientifiques, il est possible d’écrire, que les :

- roches archéennes constituent la plus grande partie de la base rocheuse, formant le Nord-ouest, et une grande partie du relief Ouest du département de la Sarthe.

Cette base de terrains primitifs, résultant de la première consolidation du globe terrestre, nous est actuellement, encore inconnue. On a désigné les roches cristallophylliennes, de roches Primitives - Archénnes, de la série sédimentaire ; il est évident, que ces roches de ce qui nous apparaît être la base, sont probablement elles-mêmes, des sédiments très anciens.

Butte ayant subie l'érosion, d'où l'affleurement de la Roche Primaire, dans la bordure Orientale du Massif Armoricain - Document collection privée.

Précambrien, pour les uns…..

Antécambrien, pour les autres……nous n’avons pas pris partie,

correspond à la période de temps écoulé depuis l’origine de la Terre, jusqu’au début du Cambrien, c’est-à-dire -540 M.a., qui a été défini par A. Sedgwick en 1835.

L’extrémité du rebord Orientale du Massif Armoricain, forme une dorsale de reliefs orientés Nord / Sud, qui sépare à l’Est le département de la Mayenne, de celui de la Sarthe, et vice versa le département de la Sarthe de celui de la Mayenne à l’Ouest. Cette lapalissade, marque un importance géologique importante, puis que délimitant le golfe d’Alençon, et l’île de Perseigne au Nord, et au Nord-ouest,  les Alpes Mancelles se greffant sur ledit golfe, et la prolongation marquée par le Massif Silléen, les Coëvrons, puis la Charnie.

Domaine Mancellien, de la structure Hercynienne du Massif Armoricain - Document Cogné.

La couverture Paléozoïque,

Est surtout bien développée dans l'extrême Est du Massif Armoricain, dans le domaine Mancellien ; où il conserve tout son caractère épicontinental . Après le transgression Cambrienne, se développe un volcanisme acide, important à l'âge Cambrien moyen et supérieur, en particulier au Sud de la région d'Alençon ( forêts d'Ecouves et de Persigne, et la dorsale de Coëvrons ). La transgression marine primaire atteint son extension maximum à l'Ordovicien ( vers - 490 M.a. ).

C'est en particulier à l'Ordovicien inférieur, soit plus précisément à l'Arenig ( -485 à -470 M.a. ), que l'on doit situer l'apparition du Grés Armoricain. L'Ordovicien moyen et supérieur est composé alternativement d'horizons de schistes et de grès, témoins authentiques d'une sédimentation essentiellement néritique.

Le Silurien ( -435 M.a. ), présente des tendances régressives, sans pour autant créer de zones lagunaires . Le Dévonien ( -410 M.a. ) est lui, gréseux et rubéfié.

L'orogenèse hercynienne sur la bloc Mancellien est relativement limitée : il s'agit essentiellement d'une tectonique de socle, qui provoque selon Robardet, des écaillages et des plissements modérés dans la couverture paléozoïque.

Extension d'Ouest en Est du Massif Armoricain, avec bordure Mancellienne - Document Cogné.

                             GRABEN du MAINE

Geologie &  Minéralogie volcanique

Le système Précambrien,

Éruptions primaires

Un constat ressort, des différentes sources déjà évoquées, l’activité interne fut considérablement importantes pendant cette périodes des temps dits Primaires  : Cambrien défini par A. Sedgwick en 1835 - de -540 à -500 M.a. ; Ordovicien défini par Ch. Lapworth en 1879 - de -500 à -435 M.a. ; Silurien défini par R.-I. Murchinson en 1835 de -435 à -410 M.a. ; Dévonien défini parA. Sedgwick et R.-I. Murchinon en 1839 - de -410 à -360 M.a. ; Carbonifère défini par W.-D. Conybeare en 1822 - de -360 à -295 M.a. ; Permien défini par R. Murchinon en 1841 de -295 à -245 M.a.

Les ruptures consécutives aux énormes soulèvements furent pratiquement immédiatement comblées par des matières en fusion. Il est possible d’en suivre les effets entre Saint-Léonard-des-Bois et Assé-le-Boisne, dans la région de Héloup, de Pail. Ces matières s’épanchèrent le plus souvent à la surface du sol de cette époque, très exactement comme les coulées de laves de notre époque actuelle. L’érosion sous toutes ses formes, a évidemment érodé, rongé, aplani, dans certains cas détruit depuis de nombreux millénaires les cônes, les cratères témoins de ces cataclysmes éruptifs. Ainsi, le Massif montagneux Hercynien, structure fondamentale du Massif Armoricain, est relégué au rang de collines, et même de plateaux en certains endroits.

Schéma type de dislocation tectoniques, que notre sol a subi dans le dernier tiers du Précambrien.

Schéma type de compartiment affaissé, que l'on rencontre dans le « Graben du Maine ».

* - Toute déformation est par principe la résultante de déformations qui peut être qualifiée d'élémentaires.Dans ces déformations dites élémentaires ont distingue : les cassures ou failles - les plis.

Les cassures sont des ruptures de couches constituant le sol, souvent parallèles à la surface plane de la surface ; elles sont dénommées failles lorsqu'elles sont accompagnées un rejet. L'amplitude de ces rejets, peut être très important, et occasionner des dénivellations tectoniques de plus de mille mètres. Toutes ces dénivellations ne se traduisent pas toujours dans la topographie, parce que l'érosion en a atténué les effets.

Les failles peuvent être en gradins, verticales ou obliques, perpendiculaires à la surface du sol alentour, ou inclinées par rapport à cette surface. Quelquefois la faille de c'est pas produite, il y a eu simplement un étirement des couches, ce phénomène est appelé une : « flexure »

Schéma d'une flexure.

Ces flexurres suivent une direction rectiligne, mais elles peuvent avoir quelquefois une disposition curviligne, elles peuvent être simples ou ramifiées. Elles adoptent toutes les dispositions.

Exemple d'une faille ramifiée. 

Plis étiré - Plis faillé - - Documents du Commandant O. Barré.

Les roches qui le compose n’apparaissent en couches / strates volumineuses, disposées en assises, c’est-à-dire en « filons » - injections dans les cassures de l’écorce terrestre.

Dans la région concernée, les reliefs sont « lardés » de roches éruptives de l¨Âge Primaire. Un exemple : les Schistes du Précambrien de Perseigne, des Coëvrons, etc ; les Granulites et les Granites des Alpes Mancelles, de Douillet-le-Joly, de La Charnie, etc.

Une certitude apparaît, en de nombreux lieux où nous collectés de spécimens de roches, les soulèvements en disloquant l’écorce terrestre, ont provoqué des lignes d’éruptions, dont le : Graben du Maine, en est un remarquable exemple.

Introduction,

Graben * du Maine

* - graben - n. m. - nom allemand signifiant : fossé - prononciation : gra -bèn’ .

Structure tectonique constituées par des failles normales de même direction, et limitant des compartiments de plus en plus abaissés en allant vers le milieu de la structure. Elle peut se traduire dans la morphologie par un fossé d’effondrement ( fossé tectonique ).

On connaît des grabens de toutes tailles. Il est à noter que la formation d’un graben exige une extension ( distension ) de la région conncdernée - ( d’où des émissions volcaniques fréquentes ).

Au Cambrien, le « Graben du Maine », et plus précisément le Massif de Pail - Héloup ( Assé-le-Boisne ) - Pail ; de la Charnie ( Sainte-Suzanne ) ; Coëvrons ; Perseigne, ont développé une intense activité volcanique libérant d’importantes.

Plan schématisé du Graben du Maine, et son extension - Document collection privée.

nappes de ignimbritiques, composées de chaudes à textures soudées, accumulées à l’intérieur de grands calderas *. 

* - caldera ou caldeira - n. f. - nom espagnol ou portugais signifiant chaudron. Cratère géant de plusieurs km. À plusieurs dizaines de km., à contour circulaire ou elliptique. Ces cratères sont produits  pat l’effondrement de la partie centrale des volcans, la chambre magmatique sous-jacente ayant été en partie vidée par des éruptions.

À l’extérieur des calderas, des coulées pyroclastiques distales, sont canalisées dans un réseau de chenaux fluvio-marins là où transitent des décharges béchiques et conglomératiques, ainsi que d’épaisses coulées lahariques ( coulées boueuses à débris de roches ). L’accumulation de ces matériaux en domaine externe contribue à la création de puissants complexes volcno-sédimentaires - comme celui de Saint-Léonard-des-Bois / Assé-le-Boisne.

Nous présentons trois spécimens différents de CONGLOMERATS - Document collection privée.

* - CONGLOMERAT

Les conglomérats se différencient des Brèches sédimentaires composées de clastes angulaires.

Le dépôt de conglomérat peut s’effectuer dans l’ancien lit d’une rivière, ou en bordure littoral. Il peut également se constituer à la base d’un relief glaciaire. 

La Tillite est un «  Till » lithifié ( débris glaciaires mal triés ), qui peut être dénommé : conglomérat à support matriciel - si il y a suffisamment de granules, de cailloux, de galets, et de bloc.

Activité volcanique au début du Paléozoïque,

Au Cambrien, l’unité paléozoïque de l’extrémité de la la bordure Orientale du Massif Armoricain, représentée le Massif d’Écouves, le Golfe d’Alençon isolant l’îlot de Perseigne, et soudant l’angle des Alpes Mancelles, avec la dorsale Nord / Sud du Pays de Gaultier, en continuation le Massif de Sillé-le-Guillaume, prolongé par les Coëvrons, puis la Charnie. Ce relief a connu, à cette poque une intense activité volcanique, localisée dans un gigantesque fossé d’effondrement  : « le Graben du Maine » qui a été défini par Le Gall en 1993.

L’extension de ce graben a été évalué à 75 km. , orienté Nord-Nord-est / Sud-Sud-ouest, pour une largeur moyenne de 50 km.

Selon le Rapport de l’Académie des Sciences - série 2, les volcanites sont interstratifiées dans des sédiments du Cambrien de faible bathymétrie, accumulés sur plus de 3.000 mètres dans les sillons fortement subsidents, comme dans les Coëvrons, et La Charnie - selon Doré et al. en 1972, et Le Gall et al. en 1975. Toujours de la même source, la succession Cambrienne, repose en discordance sur le socle Cadomien ( limite du Précambrien et du Cambrien, marquée par une discordance ). Marquée : «  par une concordance, après une brève lacune de sédimentation - formation des grès Armoricain ».

L’activité volcanique du graben du Maine, se déroule au cours de plusieurs cycles, et plus spécialement par des éruptions aériennes et sous-aquatiques, se caractérisant surtout la l’importance  et la puissance de leurs explosions. Les matériaux expulsés sont principalement des : Ignimbrite,

IGNIMBRITE - n. f. - du latin : ignis signifiant feu ; et imber - imbris précisant pluie

Roche formée par l’accumulation de débris de laves acides ( rhyolite - dacites ),

RHYOLITE - n. f. - du grec : rheïn signifiant couler ; et de lithos précisant pierre.

Roche magmatique effusive ( qui se répand à l’état fondu ), riche den verre, de teinte quelquefois claire  ( leucorate ), à microlithes et phénocristaux rares : quartz souvent bipyramidé et corrodé, feldspath, amphibole,, et biotite.

Évolution de la caldera d’Assé-le-Boisne - Pail, et de son domaine adjacent ( Coëvrons-Charnie ),

Situé au Sud du domaine volcanique d’Écouves-Héloup, la caldera d’Assé-le-Boisne-Pail est restreinte actuellement à sa seule marge méridionale, à la suite du chevauchement vers le Sud de l’unité de Saint-Pierre-des-Nids, selon Doré et Giordano en 1972 ; puis Gosselin en 1990. La caldera d’Assé-le-Boisne-Pail, évolue en trois grands cycle d’activité, toujours selon les mêmes sources - V2’ - V3’ et V4, intercalés par le dépôt de sédiments littoraux d’origine marine ( formation des grès de Sainte-Suzanne ). À l’exception du cycle V2’, ces cycles d’activité intra-caldera seront enregistrés, soit directement, par l’arrivée de nappes incandescentes de ignimbrite distales ; soit indirectement par le démantèlement d’édifices volcaniques, dans la vaste étendue du secteur représenté au Sud par les Coëvrons et la Charnie.

Le premier cycle de fonctionnement V2’ de la caldera d’Assé-le-Boisne-Pail rejette de puissantes couches ignimbritiques soudées, accumulées principalement dans le secteur Est de la caldera. Puis après le dépôt de tuffites et de grès marins, les cycles éruptifs V3’ et V4, parachèvent véritablement la caldera d’Assé-le-Boisne-Pail. Le cycle V3’ débute par l’édification d’un stratovolcans dacitiques et andésitiques, érigés sur la bordure Sud de la caldera - Massif de Pail, et se poursuivant par l’épanchement d’importantes coulées d’ignimbrites s’accumulant à l’Est de cette caldera.

Après une brève quiescence - interruption de l’activité volcanique, le cycle V4, qui reprend, se poursuit par une succession de petites phases explosives et effusives, éjectant des masses considérables, dépassant en volume, toutes les précédentes éruptions du massif volcanique du Maine. Les coulées de ces nappes soudées dont la puissance accumulée atteint 5 à 600 mètres, débordent largement vers Sud-est de la caldera, progressant jusque dans la région de Fresnay-sur-Sarthe.

Plan et perspective du Graben du Maine, établi par l'Accadémie des Sciences - série 2.

Selon J. Le Gall n 1993, cet événement cataclysmique, a été provoqué par le brusque effondrement du toit de la chambre magmatique, libérant ainsi un  immense volume de magma rhyolitique estimé à plusieurs centaines de kilomètres cubes. Il s’en suivra, sur la partie de la caldera de Pail, quelques projections ponceuses, et de minces coulées dacitiques, avant l’ennoyage de cette région sous des dépôts marins littoraux sableux ou argilo-silteux.

En raison de leur particularité paroxysmal, les éruptions des cycles V3’ et V4, dépasse largement le périmètre de la caldera d’Assé-le-Boisne, et plus particulièrement dans les Coëvrons-Charnie. Dans cette région, à V3’ intra-caldera, se rattache à une activité phréato-plinienne, décelée à la base de la formation Pyroclastites de Voutré, expulsant des cendres à lapillis accrétion nés, toujours relativement fines près de leur point d’éjection, et des épanchements de strates d’ignimbrites non soudées ( J. Le Gall - 1993 ).

Cette colossale éruption, résulte d’une interaction à grande échelle entre un magma acide en fusion, et l’eau , lorsque la mer a brutalement envahie la caldera, suite à l’affaissement consécutif à l’éruption sus désignée, du V3’.

Dessin schématique définissant le Graben du Maine.

Grille schématique de l'établissement du Graben du Maine - Documents collection privée.

DACITE - n. f. - émane de : Dacie - ancien nom de la Transylvanie - Roumanie.

Roche magmatique effusive, en général gris clair ( leucocrate ), microlithique avec verre abondant et phénocristaux de quartz automorphe, de plagioclase ( andésine, parfois à liseré d’orthose ), et de minerai, ferromagnésien : biorite - hornblende ou pyroxène. Les dacites sont des laves visqueuses, et sont associées soit à des andésites, soit à des rhyolites - Document collection privée.

Par leur dynamisme et leur violence les éruptions du cycle V4, sont celles qui ont le plus ébranlé, puis endommagé le domaine externe de la caldera d’Assé-le-Boisne. Ainsi, une série d’éruptions phréato-pliniennes déclenchées au contact des éléments marins, provoquent dans la région Coëvrons-Charnie, l’apparition de nappes d’ignimbrites ponceuse, étroitement associées à des retombées de cendres humides à lapillis accrétion nés. Ces nappes distales *

* - distal - ( e ) - (aux) - adjectif - du latin : distans signifiant éloigné ;

 Éloigné d’un lieu pris comme référence.

sont piégées dans un réseau de chenaux, par où transitent des décharges béchiques et conglomératiques, ainsi que conséquentes coulées boueuses lahariques, déplaçant, transportant d’énormes quantités de cendres, mêlées de ponces et de fragments de laves - selon Boyer en 1959 ; J. Le Gall en 1993.

À la suite du cycle V4, les matériaux volcanogènes, recouvrant une grande étendue au Sud de cette caldera, par dispersion contrôlée à la fois par la distance à cette structure, et surtout par l’existence d’un couloir d’effondrement orienté Nord-Nord-est / Sud-Sud-ouest, en parfaite conformité avec l’allongement général du graben du Maine.

Cet axe privilégié de propagation des ignimbrites distales, et de transport des conglomérats expliquent que ces matériaux disparaissent rapidement au Nord et à l’Est de la caldera d’Assé-le-Boisne, et disparaissent pratiquement au-delà, expliquant leur absolue absence, dans les cycles V3’ - V4, dans la couverture sédimentaire de la caldera de Perseigne.

LAPILLI - n. m. - mot italien : lapillo, issu du latin : lapillis, diminutif de lapis signifiant pierre.

Fragment de lave ( élément  pyroclastique ), projeté par les volcans, à surface scoriacée ou non,

et dont la taille  est comprise entre 2 et 30 mm. , selon la classification granulométrique retenue.

L’accumulation de fragments de tels fragments de lapillis, est également nommée POUZZOLANE.

Pour conclure, la caldera d’Écouves, très exactement comme celle de Perseigne, ont été plus précocement actives, suit une évolution bouclée au cours d’une seul et gigantesque éruption V1’, contrairement à Assé-le-Boisne-Pail, dont l’activité se développe sur une période beaucoup plus longue, au cours de cycles paroxysmaux : V2’ - V3’ - V4, séparés par des dépôts de sables marins littoraux.

Bombe volcanique - n. f. - Bloc de lave arrondi, piriforme, ou fusiforme, du dcm3 à plusieurs mètres cubes, projeté au-dessus du cratère et arrivant sur le sol plus ou moins figé.
Celle présentée, est dite à fuseau, elles est formée par une masse de lave fluide qui a tournoyé au cours de sa trajectoire.

Avec noyau scoriacé vésiculaire - Bombe dite croûte de pain, ellipsoïdale, et à sa surface craquelée, parce que constituée d'une lave visqueuse.

Glissement de lapillis sur le flanc d'un ancien volcan

Roche volcanique témoin du « Graben du Maine ».

terminé le 1er juillet 2019 - A.G.