Sciences de la vie et de la Terre

Promenade géologique au muséum d’histoire naturelle et dans ses environs

08 / 11 / 2011 | Isabelle Lenfle

Cette visite des environs du MNHN aborde l’évolution de l’utilisation des roches comme matériaux de construction au cours de l’histoire. Elle permet de rencontrer un échantillonnage des roches utilisées en construction dans la région parisienne. Il est également possible à l’occasion d’observer une variété de roches du sous-sol français qui sont exposées depuis 2008, année internationale de la planète Terre.

Pour une observation optimale des roches (en particuliers de certains fossiles) il est recommandé de se munir d’une bonne loupe.
Les numéros entre parenthèses se reportent au plan (Cf. plus bas) pour faciliter la localisation des observations.

 1- Place Jussieu

Rendez vous place Jussieu, (1) la promenade commence en regardant les façades de la place.
La plupart des façades sont en plâtre, ce qui autorise des décorations assez élaborées.

Façade place Jussieu
Façade place Jussieu
Façade en plâtre très décorée (fausses colonnes, décor floral).

Finalement la majorité des façades parisiennes est en plâtre. Il existe aussi des façades en pierre de taille. On les reconnaît aux joints plus réalistes entre les moellons.
La base de la sortie de métro (l’escalator) est en comblanchien, calcaire jurassique bourguignon. Il est difficile de le voir sous les affiches et les tags en tout genre. Nous le retrouverons dans de meilleures conditions d’observation plus loin.

 2- Campus de Jussieu

Première étape dans le campus de Jussieu (2). Entre les tours 46 et 56 on trouve un pavement reproduisant le plan réduit de l’abbaye St Victor, positionnée à cet endroit.
Ce dessin est fait avec les 2 types de calcaire, un clair et un sombre du qui recouvrent l’ensemble de la grille de Jussieu. Ces 2 calcaires sont très durs, ce qui est la qualité requise pour un pavement de qualité (ils sont également assez glissants en cas de pluie ou s’ils sont sales).

Le calcaire sombre date du Crétacé (Aptien), il vient des Pyrénées et il présente un grand nombre de fossiles blancs (des rudistes, bivalves à coquilles épaisses), qui contrastent bien avec sa couleur noire.

Fossile de gastéropode
Fossile de gastéropode
En blanc, la calcite qui a remplacé la coquille de gastéropode (vue en coupe) dans le calcaire sombre du dallage de Jussieu. Taille approx : largeur 2 cm, longueur 7 cm.

On peut également observer des fissures (à cette échelle on peut parler de diaclases) en écartement qui sont remplies avec des cristaux de calcite bien blancs.
Le calcaire clair est un calcaire Carbonifère (Viséen) qui vient de carrières du Boulonnais (près de Marquise). Ces carrières sont récentes, en profondeur pour exploiter cette roche ancienne qui n’affleure pas. On peut observer dans ce calcaire des joints stylolithiques, petites fissures de compression.

Le pavement autour de la tour centrale est réalisé avec des fragments de marbre blanc de Carrare.

La partie proche de la tour 66 comporte des restes des anciennes halles aux vins, le sous-sol du bâtiment Esclangon, reconstruit à neuf présente des caves voutées restant de cette époque et actuellement utilisées entre autre comme décor festif.

Le placage réalisé sur le nouveau bâtiment Esclangon est un calcaire oolithique bourguignon datant du Bathonien, il contient des oolithes (avec cortex et noyaux) facilement visibles et des fossiles.

fossile de bivalve dans le calcaire oolithique
fossile de bivalve dans le calcaire oolithique
La partie sombre, en forme de coeur est un fossile de bivalve vu en coupe. Chaque petit « grain » est un oolithe. Taille approx du bivalve : largeur 2 cm, longueur 5 cm.

Un mur perpendiculaire au bâtiment Esclangon et séparant le campus de la rue reste en place. Il est intéressant car fabriqué avec différents matériaux :
Le soubassement est en calcaire lutétien à fossiles de cérithes bien visibles. Extrait de carrières parisiennes.

Bloc de calcaire lutétien
Bloc de calcaire lutétien
Ce calcaire lutétien est dit grossier car il contient un grand nombre de fossiles de cérithes (gastéropodes allongés). Chaque trou du calcaire est la trace d’un fossile de cérithe, leur taille approximative est de 1 cm de large.

Le mur lui-même est en briques, certaines portent la marque du fabriquant (LP). Les briques proviennent de la cuisson d’argile.
L’angle du mur est en calcaire à milioles, visibles à la loupe.
Ce mur est également un reste des anciens bâtiments de la halle aux vins.

Bloc de calcaire à milioles
Bloc de calcaire à milioles
A cette échelle, les milioles ne sont pas visibles. Il faut les regarder à la loupe. Remarquez l’aspect visuel très différent du calcaire grossier. Taille du bloc : environ 50 cm de long sur 20 cm de large.

Au bout de la rue Cuvier, nous arrivons à notre but avoué :

 3- Le jardin des plantes

Plan de localisation des observations
Plan de localisation des observations
Les numéros en rouge signalent les observations géologiques.
(cliquez pour agrandir )

L’entrée se fait par la rue Cuvier (3), presque en face de la rue Jussieu, le long du restaurant « la baleine » et permet de passer sous un porche qui fait le lien entre 2 petites maisons.
Il s’agit de la maison de Cuvier.

Maison de Cuvier
Maison de Cuvier
Façade en plâtre, soubassement en calcaire lutétien et dallage de grès.

Le soubassement est réalisé en calcaire local, lutétien, avec cérithes.
Le mur est une façade en plâtre grossier, contenant des traces de charbon de bois.
<encadre |titre=Petit aparté sur le plâtre, son utilisation et sa fabrication : |texte= Le plâtre est un sulfate de calcium semi hydraté qui provient de la déshydratation partielle d'une roche : le {{gypse}}. Le gypse chauffé à environ 130 °C se déshydrate partiellement, il est broyé, pour donner cette poudre blanche. Le gypse était extrait de {{carrières au sein de Paris}} : à {Montmartre}, à {Belleville}, à {Mesnilmontant}, le parc des {Buttes Chaumont} permet de voir l'affleurement du gypse en plein Paris et présente les anciennes carrières permettant l'extraction du gypse pour la fabrication du plâtre. Le plâtre de Paris était très réputé et il était exporté à travers le monde et a servi à la construction de New York. On trouve des traces de cette activité industrielle dans les noms des rues : quartier « Amérique » à la station de métro Rhin-Danube, rue des plâtrières (20e), rue blanche (9e) C'est un enduit très dur, sur lequel on peut compter environ 300 ans, pour peu qu'il soit à l'abri de l'humidité. Protégé par un badigeon de chaux, il se conserve très longtemps. L'utilisation moderne de peintures à composants plastiques provoque l'accumulation d'humidité, ce qui risque de dégrader rapidement l'enduit de plâtre. |right>
En face, l’amphithéâtre (4) possède également une façade en plâtre, qui lui permet d’avoir quelques moulures décoratives sous le toit. On aperçoit les pierres de taille des chaînages d’angle du mur sous le revêtement de plâtre.
Le sol est pavé avec des pavés de grès. Une pierre très dure que les roues des charrettes n’usent pas et qui est non-gélive (elle ne casse pas à cause du gel).

Le jardin des plantes est placé sur d’anciennes carrières de calcaire lutétien qui ont servi à l’époque romaine pour construire les thermes de Cluny, entre autre. Ces carrières et les couches successives sont visibles sur le bloc-diagramme de Paris.

bloc diagramme de Paris
bloc diagramme de Paris
Bloc diagramme du 5e arrondissement de Paris et localisation des carrières parisiennes

L’emplacement de ces anciennes carrières est utilisé par le jardin alpin (5) et les fosses aux ours (où l’on voit les adorables petits pandas roux)

Nous nous trouvons au dessus de ces anciennes carrières, sur le calcaire lutétien qui comporte 6 à 7 mètres de caillasses mal consolidées avant de trouver les bancs exploitables.

Une petite marche nous montre que nous montons sur des couches géologiques plus récentes vers le bâtiment de l’administration (6).
Il s’agit également d’une façade en plâtre. Des altérations du plâtre révèlent la construction sous-jacente : Des moellons d’angle et un mur de pierres moins nobles qui sont recouvertes par l’enduit de plâtre.

Batiment administratif
Batiment administratif
Sous l’enduit de plâtre dégradé, on voit apparaitre les moellons de calcaire grossier (flèche rouge)

Nous obliquons vers la gauche pour aller vers l’arrière des grandes serres (7).

 4- Les grandes serres

A part les angles en calcaire, les grandes serres sont construites en meulière, une roche siliceuse formée dans des argiles latéritiques.
Le mur en contient des blocs de 2 sortes :

  • Caverneuse, de couleur plutôt jaune / ocre
  • Massives, de couleur tirant sur le blanc un peu gris
Façade de la grande serre (vue arrière)
Façade de la grande serre (vue arrière)
On distingue bien les 2 différentes pierres de construction : les angles en calcaire et les murs en meulière. Parmi ces meulière, il y a des blocs clairs et des blocs plus sombres

<encadre |texte=La {{meulière }} est la pierre servant à fabriquer des meules pour broyer les grains, les meules fabriquées à {Epernon } et à la {Ferté-sous-Jouarre} étaient exportées dans le monde entier. Les blocs de meulière moins massifs pouvaient permettre de fabriquer des meules composites, ils sont également très utilisés pour la construction de murs, leur structure alvéolaire étant très isolante. |right>

Nous arrivons alors en vue du pavillon zoologique, autrement dit la galerie de l’évolution (8).

 5- Galerie de l’évolution

Ce bâtiment permet de suivre différents types d’approvisionnement typiques de la 2è moitié du XIXe siècle.

  • Du calcaire lutétien local
  • Du calcaire de l’Oise apporté par bateaux
  • Du calcaire venant de n’importe quelle région, le développement du chemin de fer à partir de 1850 a permis un approvisionnement de toutes les provenances.

Les marches des escaliers (qui ne sont plus que décoratifs) ainsi que la base du bâtiment sont en calcaire lacustre. Ce calcaire se trouve sur les bords du Loing entre Nemours et Château-Landon. Ce calcaire a également servi à bâtir le Sacré Cœur de Paris et l’Arc de triomphe. Il a une surface inégale, contient de nombreuses cavernes qui peuvent être remplies de calcite. On y trouve des traces de racines ou de constructions algaires.

Calcaire lacustre
Calcaire lacustre
Les traces d’algues sont visibles au bout de la flèche rouge. La taille de la trace est d’environ 10 cm de long.

Une des caractéristiques intéressantes de ce calcaire est qu’en vieillissant il se couvre d’une patine blanche, alors que sa couleur d’origine est assez jaune.
C’est également une roche très dure et donc très résistante. Elle résiste même au contact avec le ciment (trouvé ici pour boucher des cavernes du calcaire)

Le soubassement du bâtiment est visible dans la partie à main droite de l’escalier, entre celui-ci et le bord du bâtiment. Il s’agit de granite gris.

 6- Galerie de minéralogie

C’est le bâtiment (9) le plus ancien de l’ensemble du Muséum. Il est construit entièrement en calcaire lutétien dans lequel on voit les trous laissés par les fossiles de cérithesqui ont été bouchés au ciment (sur les colonnes par exemple).
Des curiosités minéralogiques sont également visibles à l’entrée du bâtiment :
A main gauche, un bloc d’hématite micacée
A main droite, un bloc imposant de quartz noir.
Sous le porche, des prismes de basalte. On voit également une grande dalle de calcaire comportant un grand nombre de fossiles de poissons. Il s’agit de calcaire lutétien, trouvé à Puteaux.
Le pavement est formé de calcaire du boulonnais qui sert également de pavement à Jussieu.

Nous descendons alors vers la Seine. Dans les jardins longeant les galeries (10), les blocs de l’exposition de l’année de la géologie sont en place.

 7- Exposition de l’année de la géologie

On y trouve :

  • Un gabbro du Queyras
  • Du gypse de Maurienne, ce gypse qui sert à fabriquer le plâtre. Une des roches les moins dures connues.
  • De l’ardoise de Trelazé qui se découpe en dalles bien plates.
  • Du granite de Sidobre en forme de boule, figure de dégradation classique du granite.
  • Du talc de Luzenac, dont le toucher est gras sous les doigts. Le talc est la roche la moins dure du classement de dureté des minéraux (2e le gypse)
  • Des phonolites de Massiac. Comme leur nom l’indique, ces pierres sonnent lorsqu’on frappe dessus.
  • Du marbre du Boulonnais avec des traces des forages réalisés pour le sciage du bloc et des cristaux de calcite de couleur rosée, aussi appelés « dents de cochon ».
    cristaux de calcite dans le marbre du boulonnais
    cristaux de calcite dans le marbre du boulonnais
    Une (petite) face du bloc, à coté de la trace de la barre à mine, montre des cristaux de calcite dits « dents de cochon ». Chaque cristal fait moins d’un cm de large.
  • Du grès de Fontainebleau, dont on apprécie l’aspect brillant, ce qui montre que des cristaux de quartz présentent leur face vers l’extérieur du bloc. C’est la preuve que des recristallisations de quartz ont eu lieu autour des grains, ce qui donne sa cohérence et sa dureté au bloc de grès. D’ailleurs nous marchons sur un pavage de grès qui a probablement la même origine que ce bloc (Fontainebleau).

Dans ces jardins, on voit aussi des statues de marbre blanc (de Carrare) qui restent en extérieur. Des traces d’altération sont déjà visibles sur ces statues : La première a perdu son gros orteil, la seconde développe de la « peau d’orange » sur ses fesses. On voit que son pied trempe en permanence dans une mare d’eau.
Une troisième statue présente des salissures typiques de sa position sous des arbres qui montre l’agressivité des secrétions végétales pour les marbres.

 8- Bâtiment de Phanérogamie - Cryptogamie

Ce bâtiment de 1930 (11) permet d’observer plusieurs types de roches servant pour la construction :

Batiment de phanérogamie
Batiment de phanérogamie
Façade du batiment de phanérogamie, marches en Comblanchien, rampe en pierre d’Euville et murs en calcaire à oolithes vacuolaires
  • Les marches de l’escalier d’entrée sont en comblanchien, assez dégradé.
  • La rampe est en calcaire à entroques, dite pierre d’Euville, calcaire datant de l’Oxfordien et extrait dans la Meuse, dans les environs de Commercy.
  • Les murs sont en moellons présentant des lits de dépôt croisés, à la loupe on découvre des oolithes vacuolaires. C’est un calcaire portlandien des carrières de Savonnières à l’est de Vitry-le-François.
Oolithes vacuolaires de la façade du batiment de phanérogamie
Oolithes vacuolaires de la façade du batiment de phanérogamie
Chacun des grains ronds possède un trou central (vacuole). Bien visible à la loupe ou ici en macrophotographie. Le joint en ciment donne l’échelle de la photographie.

La descente vers la Seine continue, en passant cette fois au milieu des plates bandes pour profiter de la vue des fleurs. Nous arrivons alors à la statue de Lamarck (12) qui accueille les visiteurs venant de la place d’Austerlitz.

 9- Statue de Lamarck

Son socle, qui sert également de banc est taillé dans une des plus jolies roches existant en France : Il s’agit d’un calcaire contenant des débris de crinoïdes en forme d’étoiles à 5 branches. Les crinoïdes sont des animaux de la famille des oursins, voir un schéma avec fossile ou un crinoïde moderne. Nos ancêtres imaginaient que ces étoiles étaient tombées du ciel et figées dans la roche. Il s’agit d’un calcaire à pentacrines bourguignon, datant du Bajocien et dont les carrières se trouvent vers Saumur en Auxois, à Pouillenay. On remarque le ciment qui joint les différents éléments fossiles, de couleur rouge.

Les étoiles tombées dans les roches
Les étoiles tombées dans les roches
A chaque flèche, une « étoile » à 5 branches, qui est une partie du corps d’un crinoïde fossile. Les étoiles font entre 1 et 3 cm de large.
Remarquez la couleur rouge du ciment et le nombre de morceaux fossiles de crionïdes (morceaux blancs) qui ne sont pas tous en forme d’étoile.

 10- Pavillons de l’entrée

La promenade s’achève avec un dernier arrêt devant un des pavillons de l’entrée (13) qui présente un calcaire lutétien à ditrupa. Ces roches viennent de l’Oise, de St Leu d’Esserent. On peut y observer en plus des ditrupa (tubes de vers), des nummulites et des articles d’astérie.

Les tubules de ditrupa du calcaire de St Leu d'Esserent
Les tubules de ditrupa du calcaire de St Leu d’Esserent
L’érosion fait ressortir les parties les plus dures de ce calcaire : les tubules des fossiles de ditrupa. Chaque tubule a une ouverture de 2 à 3 mm de large, leur longueur est variable et n’est pas visible en totalité sur la photo.

 11- Évolution du paysage

Pour terminer voici un document qui permet d’évoquer l’évolution du paysage urbain depuis 1730 ! On y trouve l’abbaye saint Victor et la halle aux vins .. à la place de la Faculté de Sciences... ainsi que la Bièvre à la place de la gare d’Austerlitz.

Le Jardin du roi en 1730.
Le Jardin du roi en 1730.
Plan de Paris par Roussel, ingénieur cartographe du Roi, Bibliothèque du Muséum national d’histoire naturelle.

On pourra comparer avec un plan actuel...

 

Articles les plus lus

Permettre aux élève d’analyser et interpréter des (représentations) graphiques présentant des
« courbes »

Etude, en seconde, de l’unité fonctionnelle et structurale des êtres vivants. Proposition concernant cette séance impliquant la mise en oeuvre de connaissances, de capacités et d’attitudes.

L’académie de Créteil organise une après-midi (...)

réflexion et proposition pour une séance de TP de 2nde sur le plan d’organisation des Vertébrés