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Sciences de la vie et de la Terre

EVOLUTION DES PAYSAGES : Excursion géologique dans le Sud du Bassin Parisien

01 / 09 / 2005 | Sacha Touille
 

 

 

Date : Juin 2003
AUTEURS :
Marie-Pierre MERRHEIM
Sébastien VIENNET
Jean-Louis BONAMY
Bruno DELRIEU
Travail supervisé par
M. Bernard GISSOT, inspecteur IA-IPR
Niveau concerné
Collège-Lycée

Type
Document Sortie

COLLÈGE-LYCÉE
Découverte des terrains de l’ère secondaire et du socle dans le sud du bassin parisien (yonne (89))
Fiche professeur
Rappels des programmes

Cycle central des programmes du collège : « Évolution
des paysages : roches, eau, atmosphère et êtres
vivants » et « Machine Terre » . Programme de Sciences de
la Vie et de la Terre du cycle central des collèges :
arrêté du 10 janvier 1997, B.O. n°5 du 30 janvier
1997 et hors série n°1 du 13 février 1997.

DESCRIPTION DES LIEUX, Conditions d’accès et d’observation

Les sites visités lors de l’excursion sont tous
localisés dans le département de l’Yonne (89).

Saint-Martin-du-Tertre (près de Sens)

  •  le lieu de stationnement de l’autocar est un parking jouxtant
    un rond-point, distant d’environ 150 m d’un affleurement de craie
    sénonienne (Crétacé supérieur) renfermant
    des rognons de silex alignés. Il s’agit d’un escarpement d’une
    quinzaine de mètres de haut bordant une route départementale
    et permettant d’observer les strates de craie par la tranche ;
  •  la visite s’effectue par groupes de quinze élèves
    au maximum, en présence du guide-géologue et d’un accompagnateur ;
  •  les observations sont réalisées au pied et en
    retrait de l’abrupt crayeux.

Escamp (près d’Auxerre)

  •  l’aire de stationnement de l’autocar est à cinq minutes
    de marche du site géologique, lequel est constitué d’une
    carrière à ciel ouvert résultant de l’exploitation
    des calcaires du Tithonien (Jurassique terminal) ;
  •  une coupe montre des alternances de calcaires et de marnes
    ainsi que des déblais de blocs carbonatés propices à l’examen
    de quelques fossiles de la fin du Jurassique ;
  •  les observations sont faites en une seule fois, avec la totalité des
    participants.

Vermenton (entre Auxerre et Avallon)

  •  l’autocar est garé sur une aire de repos de la R.N.6,
    au pied d’un escarpement affectant les alternances marno-calcaires
    de l’Oxfordien (Jurassique supérieur) ;
  •  les observations sont faites à distance (l’accès à l’escarpement
    est défendu par des grillages) avec l’ensemble des participants.

Arcy-sur-Cure (au sud de Vermenton)

  •  le car stationne sur un parking situé en bordure de
    la R.N.6 ;
  •  le paysage montre l’aspect massif et grossièrement stratifié des
    calcaires périrécifaux de l’Oxfordien (en partie contemporains
    du Calcaire de Vermenton). Présence d’un réseau karstique
    visible dans la partie sommitale du versant couvert par des tabliers
    d’éboulis ;
  •  l’interprétation du paysage est réalisée à proximité de
    l’autocar, avec la totalité des participants.

Mailly-le-Château (au nord-ouest de Vézelay)

 

Barrière récifale à Mailly-le-Château

  •  l’arrêt de Mailly-le-Château comporte deux sites voisins,
    qui permettent l’un et l’autre d’étudier les fameux calcaires
    récifaux coralliens de l’Oxfordien ;
  •  sur le premier site, l’autocar est garé à côté de
    l’affleurement géologique. Celui-ci est constitué d’un
    escarpement haut d’environ 60 m (ancienne carrière), qui
    montre une formation récifale extrêmement massive, présentant
    de nombreuses colonies coralliennes d’aspect généralement
    rameux et parcourue par des failles de nature incontestablement tectonique ;
  •  sur le second site, on abandonne l’autocar à environ
    50 m d’une carrière protégée (accès
    gratuit sur demande) qui pénètre au cœur de la barrière
    récifale ;
  •  les observations sont faites avec l’ensemble des élèves,
    en une seule fois sur chacun des deux sites ;
  • La Rippe (hameau localisé au sud-ouest de Mailly-le-Château) :
  •  l’autocar stationne devant une ferme, sur une esplanade d’où l’on
    découvre un panorama magnifique comprenant le complexe récifal
    jurassique de Mailly sur presque toute sa largeur ;
  •  l’interprétation du paysage est effectuée à proximité de
    l’autocar, en une seule fois, avec l’ensemble des participants.

Les Rochers du Saussois (au nord de Châtel-Censoir)

Rochers du Saussois
(érosion karstique et stratification oblique)

  •  l’autocar est garé sur le bas-côté de la route,
    le long de l’Yonne ;
  •  les élèves sont regroupés près
    de l’autocar, afin de procéder à l’interprétation
    du paysage (calcaires d’arrière-récif karstifiés) ;
  •  l’examen rapproché de ces rochers fossilifères
    se fait en groupes de quinze élèves au maximum.

Pierre-Perthuis (au sud de Vézelay)

  •  l’autocar est garé sur une plate-forme naturelle, au-dessus
    des roches granitiques qui composent en grande partie le socle du Bassin
    parisien ;
  •  la visite de l’arche granitique dite « Roche percée » est
    effectuée par groupes de quinze élèves au maximum,
    chaque groupe étant encadré par le guide-géologue
    et au moins deux accompagnateurs.
 

OBJECTIFS DE CONNAISSANCE CONSTRUITS AU COURS DE LA SORTIE

Évolution des paysages

« Dans un paysage,
on peut observer des interactions entre les roches, l’eau, l’air, la
végétation et l’Homme » (cf. B.O.).

Les
roches sédimentaires sont des archives

  •  les roches sédimentaires observées au cours
    de l’excursion sont toutes d’origine marine ;
  •  elles présentent une stratification nette et régulière
    (Escamp et Vermenton) ou fruste (la majorité des sites), parfois
    oblique (Rochers du Saussois) ;
  •  elles renferment souvent des fossiles (terriers de vers marins
    et petites huîtres Exogyra virgula à Escamp, coraux
    récifaux à Mailly, rudistes à La Rippe et au
    Saussois), plus ou moins bien conservés, qui sont des exemples
    de vie ancienne figés dans la roche et qui renseignent sur
    la nature des biotopes correspondants ;
  •  certaines sont issues de la décantation de particules
    de très petites tailles (marne, craie, calcaire à grain
    fin), d’autres proviennent de l’accumulation par les courants de
    débris organiques grossiers (lumachelles à Exogyra
    virgula
    , calcaires à rudistes) et d’autres encore résultent
    de l’édification de véritables récifs par
    des organismes coloniaux ;
  •  chaque couche de marne, de craie ou de calcaire plus grossier
    matérialise un laps de temps égal à la durée
    qui a été nécessaire à la constitution
    du dépôt ou à l’édification du récif ;
  •  ces roches sédimentaires témoignent de l’installation
    dans le Bassin parisien de conditions climatiques et environnementales
    particulières à chaque époque considérée ;
  •  les parties relativement profondes du bassin sont représentées à Saint-Martin-du-Tertre,
    Escamp et Vermenton, tandis que les parties plus littorales (récif
    externe, barrière récifale et lagon) sont illustrées à Arcy,
    Mailly, La Rippe et au Saussois ;
  •  la traversée de la partie méridionale du Bassin
    parisien, du nord vers le sud, permet de mettre en évidence
    la disposition en auréoles successives de ses dépôts
    et d’appréhender la notion de bassin sédimentaire ;
  •  les strates sont comme les pages d’un livre sur lesquelles
    seraient consignés les événements grands et
    petits dont se compose l’histoire de la Terre ; en ce sens,
    elles constituent d’authentiques archives.

Les
interactions entre les roches et l’eau

  •  le silex est une roche siliceuse différenciée
    au sein de la craie par un processus de cristallisation alimenté par
    le lessivage de zones granitiques émergées au Crétacé supérieur ;
  •  un phénomène plus récent d’altération
    chimique des roches magmatiques est observable à Pierre-Perthuis.
    Il a engendré, d’une part, une arène caractéristique
    visible au pied de l’affleurement et, d’autre part, une arche granitique
    dont la partie supérieure, silicifiée, a résisté à l’érosion ;
  •  les abris sous roche, les cavités et le relief découpé des
    calcaires d’Arcy-sur-Cure et du Saussois attestent de l’existence
    de réseaux karstiques issus de la dissolution des carbonates
    par les eaux d’infiltration au Quaternaire ;
  •  les éboulis abondants formés de blocs de calcaire
    qui nappent les versants sont le produit d’une érosion mécanique
    qui a affecté les calcaires jurassiques (action du gel principalement) à une époque
    récente et qui les affecte encore actuellement.

Machine Terre

« La partie externe
de la Terre est formée de plaques animées d’un mouvement
permanent ».

Le mouvement des plaques
s’accompagne de déformations de la croûte terrestre qui se traduisent à la
surface du globe par de nombreuses cassures dont le type varie selon
l’endroit :

  •  à Pierre-Perthuis, les contraintes tectoniques ont fait
    remonter à la surface, au début de l’ère secondaire,
    le socle granitique du Bassin parisien. Ce socle, portion de croûte
    continentale (partie supérieure de la lithosphère), a été ensuite
    soumis à l’érosion, puis submergé et directement
    recouvert par les premiers dépôts du Bassin parisien. Le contact
    socle/roches sédimentaires est observable ;
  •  une faille régionale dont le tracé suit à peu
    près le cours de la Cure marque la bordure ouest du Morvan septentrional.
    Visible dans le paysage, elle a contribué à la remontée
    du socle en ce lieu ;
  •  à Mailly-le-Château, des failles de moindre importance
    lacèrent l’édifice récifal. Certains plans de
    failles peuvent être examinés de près. Des encroûtements
    de calcite et des stries indiquent la direction et le sens des décalages ;
  •  de simples fractures orthogonales à la stratification
    découpent la craie à Saint-Martin-du-Tertre.

Activité des élèves

Organisation
du travail

  •  les élèves sont rassemblés en groupe « classe » ou
    répartis en groupes restreints selon les activités à effectuer ;
  •  chaque élève est en possession d’un questionnaire élaboré par
    notre équipe pédagogique ;
  •  une synthèse « groupe classe » est faite sur
    chaque site en fin de prospection.

Activités
menées sur l’ensemble des huit sites

  •  se repérer sur un plan de localisation
    (document 1), sur une échelle des temps géologiques simplifiée
    (document 2), sur une carte géologique du Bassin parisien et
    sur une carte paléogéographique du Bassin parisien au
    Crétacé supérieur ;


Document 1

 


Document 2

  •  observer l’aspect de chaque site et noter les éléments
    dominants du paysage ;
  •  décrire la disposition des terrains
    géologiques ;
  •  confronter oralement les observations des élèves
    entre eux, puis sous le contrôle du guide-géologue ;
  •  compléter le fascicule et écrire une
    conclusion ;
  •  photographier les lieux, les roches et les
    fossiles.

Activités
spécifiques ménées sur certains sites

  •  observer la disposition des strates et compléter une
    colonne stratigraphique pré-établie en respectant les
    consignes indiquées (partout, excepté à La Rippe) ;
  •  dessiner approximativement le profil topographique
    du relief observé (La Rippe) ;
  •  prélever des échantillons de roches, les manipuler et déterminer leur
    nature et leurs propriétés physiques (Escamp, Mailly-le-Château,
    Le Saussois et Pierre-Perthuis). Comparer les roches
    (granite) de Pierre-Perthuis avec celles des autres sites (roches sédimentaires).
    A Saint-Martin-du-Tertre, Vermenton et Arcy-sur-Cure, les prélèvements
    sont effectués par le guide-géologue ;
  •  énoncer le principe de superposition
    (Saint-Martin-du-Tertre) ;
  •  donner la définition du mot « fossile » (Escamp) ;
  •  récolter des fossiles, les identifier,
    les comparer à leurs descendants actuels et proposer ainsi
    une reconstitution de leurs milieux de vie (Escamp, le Saussois, document
    3). Les fossiles rencontrés sont, pour l’essentiel, des Exogyra
    virgula
    , des moulages de bivalves, des traces de terriers et des
    colonies coralliennes ;


Document 3

  •  à partir des observations faites sur le terrain et de
    l’analyse de la carte paléogéographique, indiquer le
    milieu de dépôt des roches sédimentaires là où les
    fossiles ne sont pas visibles (Saint-Martin-du-Tertre, Vermenton et
    Arcy-sur-Cure) ;
  •  comparer la structure du récif oxfordien
    de l’Yonne à celle d’un récif corallien actuel (Mailly-le-Château) ;
  •  dessiner quelques gerbes coralliennes (Mailly-le-Château) ;
  •  estimer la largeur apparente de la barrière
    récifale (La Rippe) ;
  •  observer les manifestations de l’érosion
    mécanique et de l’altération chimique (Arcy-sur-Cure,
    Mailly-le-Chateau, Le Saussois et Pierre-Perthuis) ;
  •  observer les manifestations de l’activité tectonique
    (Saint-Martin-du-Tertre, Mailly-le-Château et Pierre-Perthuis).

 

Modalités d’organisation et apports du guide-géologue

 

Organisation :

  •  il est nécessaire de réserver un autocar d’une
    capacité de cinquante-cinq places (deux classes) ;
  •  la durée de la sortie est d’une journée :
    horaires de départ et de retour variables selon la localité de
    départ (à discuter avec notre équipe pédagogique) ;
  •  le circuit est en principe le suivant : Saint-Martin-du-Tertre >Escamp > Vermenton > Arcy-sur-Cure > Mailly-le-Château > La
    Rippe > Rochers du Saussois > Pierre-Perthuis. Il est adaptable
    en fonction de la localité de départ ;
  •  la pause « déjeuner », en cas d’intempéries,
    peut avoir lieu dans une salle municipale de Vermenton (tél.
    mairie : 03.86.81.50.01) ou d’Arcy-sur-Cure (tél. mairie :
    03.86.81.91.69) ;
  •  prévoir quatre accompagnateurs ;
  •  emporter quelques grands sacs en plastique afin de récolter
    les restes de repas des élèves et conserver propre le
    lieu du pique-nique.

Apports
du guide-géologue

Notre partenaire, géologue
professionnel, garantit la validité des informations délivrées
aux élèves à partir des observations faites sur
le terrain. Il répond aux questions les plus inattendues que posent
les élèves en y ajoutant, à leur demande ou à celle
des professeurs, d’éventuels approfondissements. Son expérience
de la vulgarisation (visites guidées, rédaction d’articles
pour des revues, organisation d’expositions, réalisation de matériel
pédagogique, etc.) et de la recherche dans le domaine des sciences
de la Terre est un atout fondamental pour dynamiser les groupes « élèves » en
leur apportant un éclairage complémentaire de celui
qu’ils reçoivent des professeurs. Son aide est précieuse pour
les enseignants qui peuvent compter sur ses qualités de géologue
indépendant (professionnalisme, dynamisme et sens de l’organisation)
pour réaliser des sorties géologiques « clefs en main ».

 

Prolongements possibles

Activités
pouvant être réalisées ultérieurement

  •  dépouiller en classe les données collectées
    au cours de la sortie ;
  •  concevoir et réaliser des panneaux d’exposition à mettre
    en place dans le collège ;
  •  construire l’objectif de connaissance « L’environnement
    géologique procure à l’Homme des ressources » (cf
    B.O.) en étudiant l’exploitation industrielle de la craie sénonienne
    , des calcaires de Vermenton et de Mailly (pierres de construction)
    et, d’une manière plus générale, des nappes d’eau
    souterraine et des hydrocarbures contenus dans les strates de l’ère
    secondaire à l’échelle du Bassin parisien.

 

AVERTISSEMENT IMPORTANT

Toute
récolte de fossiles est interdite sur les sites de la Réserve
Naturelle du Val de Loire.
Pour tout renseignement s’adresser à :
Yann RIVIÈRE, Garde-Animateur Val de Loire et Bois du
Parc
reservenaturelle-valdeloire@wanadoo.fr
Tel : 03 86 39 05 10

Adresses des auteurs

  • M.-P. Merrheim : professeur de S.V.T., collège Henri Wallon,
    Savigny-le-Temple (77).
  • S. Viennet : professeur de S.V.T., lycée Louis Pergaud,
    Besançon (25).
  • J.-L. Bonamy : professeur des Ecoles, école primaire de
    La Verville, Mennecy (91).
  • B. Delrieu : géologue indépendant, 5, route de Boutervilliers,
    91780 Châlo-St-Mars. bruno.delrieu@tiscali.fr
  • Voir la fiche : Découverte
    des terrains stampiens de la Seine et Marne et de l’Essonne





     

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