GGééologie armoricaineologie armoricaine

Origine et diversitOrigine et diversitéé des matdes matéériaux riaux

de lde l’’AbbayeAbbaye

NotreNotre--DameDame--dudu--NidNid--auau--MerleMerle

Florentin PARISflorentin.paris@orange.fr

Directeur de Recherche au CNRS

“La fête de la Science” et son coup de projecteur sur l’Abbaye de Notre-Dame-du-Nid-au-Merle m’offrent l’opportunitéd’aborder la géologie armoricaine avec une attention particulière pour les environs de St Sulpice-la-Forêt

Je débuterai par un bref résumé de la géologie bretonne, une histoire qui se déroule sur 2 milliards d’années et qui intègre l’essentiel des événements géologiques et biologiques majeurs ponctuant l’histoire de la Terre

Pour mieux visualiser les vertigineux temps géologiques, j’utiliserai un artifice rapportant les 4,6 milliards d’années de la Terre à une journée de 24h

Je poursuivrai en replaçant les matériaux répertoriés dans les murs de l’abbaye de St Sulpice dans cette très longue histoire, puis j’en proposerai des origines locales possibles

…

Florentin PARIS Géosciences Rennes

Sommaire

Origine et diversité des matériaux de l’Abbaye de Notre-Dame-du-Nid-au-Merle

15 Octobre 2011, RennesGéologie

et matériaux de

construction

Un “caillou” ou une “pierre” n’acquiert véritablement le statut de roche que lorsque que l’on a établi sa composition minéralogique et reconstitué son histoire géologique, d’oùl’importance des méthodes de datation

La chronologie relative: elle s’énonce en “ère”, “système” ou “étage” et s’appuie sur la géométrie des strates et sur les fossiles

La chronologie absolue: elle s’exprime en milliers/millions d’années et repose sur des mesures physiques (ex. désintégration d’isotopes de l’uranium, du potassium du carbone…)

Les âges relatifs, particulièrement “robustes” et fiables ont été calibrés par des âges “absolus”

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Les temps géologiques

Origine et diversité des matériaux de l’Abbaye de Notre-Dame-du-Nid-au-Merle

15 Octobre 2011, RennesTemps

géologique et

Géodiversitéarmoricaine

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Origine et diversité des matériaux de l’Abbaye de Notre-Dame-du-Nid-au-Merle

15 Octobre 2011, RennesTemps

géologique et

Géodiversitéarmoricaine

Les principaux types de rochesLes roches sédimentairesLes roches ignéesLes roches métamorphiques

Les grandes unités armoricainesLe substratum protérozoïqueLes synclinaux paléozoïquesLes dépôts mésozoïques et cénozoïques

Quelques clichés: Bretagne “terre de granite”; socle stable; monts d’Arrées racines d’une montagne…

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La carte géologique: miroir de la géodiversité

Origine et diversité des matériaux de l’Abbaye de Notre-Dame-du-Nid-au-Merle

15 Octobre 2011, RennesTemps

géologique et

Géodiversitéarmoricaine

Florentin PARIS Géosciences Rennes

Origine et diversité des matériaux de l’Abbaye de Notre-Dame-du-Nid-au-Merle

15 Octobre 2011, RennesTemps

géologique et

Géodiversitéarmoricaine

Géologie armoricainesimplifiée

Bassin de

Paris

S. de la LoireS. de la LoireS. de la Loire

Bassin deRennes

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Origine et diversité des matériaux de l’Abbaye de Notre-Dame-du-Nid-au-Merle

15 Octobre 2011, RennesTemps

géologique et

Géodiversitéarmoricaine Géologie armoricaine

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Origine et diversité des matériaux de l’Abbaye de Notre-Dame-du-Nid-au-Merle

15 Octobre 2011, RennesTemps

géologique et

Géodiversitéarmoricaine

Géologie autour de St Sulpice

St Sulpice la Forêt

St Sulpice St Sulpice la Forêtla Forêt

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Origine et diversité des matériaux de l’Abbaye de Notre-Dame-du-Nid-au-Merle

15 Octobre 2011, RennesTemps

géologique et

Géodiversitéarmoricaine

Plus vieilles rochesbretonnes (2000 Ma)

Dépôts de boues dans la mer briovérienne(ex. substratum desenvirons de Rennes)

Mise en place du Granite de Bécherel.Plis cadomiens

Transgression de la mer paléozoïque

Bretagne sous les hautes latitudes sud;glaciation et brève émersion(ex. St Germain/Ille)

Dépôts de vases noires roche mère de pétrole(ex. St Médard/Ille, Gosné)

Collision Gondwana-LaurussiaPlis et failles varisques(ex. St Germain/Ille)

Bretagne sous l’équateur;Formation de la Pangée

Ouverture de l'Atlantique Sud

Ouverture de l'Atlantique Nord

Climat très chaud; haut niveau marin; Bretagne insulaire

Climat tropical humide

Retour de la mer (faluns)

Alpes

Glaciation du Quaternaire

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Origine et diversité des matériaux de l’Abbaye de Notre-Dame-du-Nid-au-Merle

15 Octobre 2011, RennesTemps

géologique et

Biodiversité

Premières bactéries(3000 Ma)

Microalgues et faune d'Ediacara

Diversification fauniquecambrienne

Premiers trilobites et bivalves bretons(Liffré, Guichen)

Extinction faunique majeure (ex. St Germain/Ille)

Premières plantes terrestres (fougères)

Premières forêts (fougères et prêles géantes ex. Melesse)

Premiers tétrapodes terrestres

Extinction faunique massive de la fin du Permien

Premières plantes à fleurs

Début des dinosaures (245 Ma)

Fin des dinosaures (65 Ma)

Faune subtropicaledes faluns

Premiers mammifères

Faunes froides bretonnes (mammouths)Premiers habitats et foyers (- 400 000 ans)

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Origine et diversité des matériaux de l’Abbaye de Notre-Dame-du-Nid-au-Merle

15 Octobre 2011, RennesTemps

géologique et

Géodiversité La Terre, planète active et changeante

Pangée carbonifère(300 Ma)

Océan Rheicen voie de

fermeture au Dévonien(400 Ma)

Bretagne au pôle sudà l’Ordovicien Inférieur

(480 Ma)

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Origine et diversité des matériaux de l’Abbaye de Notre-Dame-du-Nid-au-Merle

15 Octobre 2011, RennesTemps

géologique et

Géodiversité

La Terre, planète active et

changeante

Calotte et banquiseau Quaternaire

Ouverture de l’Atlantique Nord au

Miocène (20 Ma)

Ouverture del’Atlantique Sud

Crétacé (120 Ma)

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Nature et origine des matériaux utilisés pour la construction et la restauration de l’abbaye

de Notre-Dame-du-Nid-au-Merle

Origine et diversité des matériaux de l’Abbaye de Notre-Dame-du-Nid-au-Merle

15 Octobre 2011, RennesGéologie

et matériaux de

construction

Dès l’aube de la préhistoire, la géologie joue un rôle capital dans l’habitat humain (ex. abris sous roche de Homo erectus, Neandertal, Cro-Magnon)

Les premières constructions humaines sont intimement liées au contexte géologique local (utilisation de l’argile crue, puis de roches indurées)

Pendant plusieurs millénaires, les matériaux sont purement locaux et reflètent fidèlement les contours des formations géologiques

Avec l’amélioration des modes de transports (traction animale, puis mécanique), les sources de matériaux se diversifient et s’éloignent

Une rupture fondamentale s’opère au 20ème siècle avec l’apparition des parpaings et du béton

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Substratum géologique et édifices humains

Origine et diversité des matériaux de l’Abbaye de Notre-Dame-du-Nid-au-Merle

15 Octobre 2011, RennesGéologie

et matériaux de

construction

L’existence d’abris sous roche ou de cavernes habitées par l’Homme préhistorique est inféodée à la géologie (cavités entamant les massifs de calcaire de Dordogne ou de l’Ardèche, grottes liées à des failles en Bretagne…)

Le bois n’ayant laissé que peu de vestiges, les premières constructions humaines répertoriées sont faites d’argile crue (ex. Ur en Mésopotamie). Cette pratique a toutefois perdurécomme le montrent certaines fermes des 18 et 19 èmesiècles du bassin de Rennes

Dans l’empire romain, si les techniques sont standardisées, les matériaux locaux sont cependant utilisés judicieusement (blocs de quartz, grès paléozoïques pour les radiers des voies romaines en Forêt de Rennes)

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Quelques exemples « classiques »

Origine et diversité des matériaux de l’Abbaye de Notre-Dame-du-Nid-au-Merle

15 Octobre 2011, RennesGéologie

et matériaux de

construction

Un souci de pérennité a sans doute conduit à préférer les roches plus résistantes pour les édifices religieux, alors que l’habitat reste majoritairement en argile crue ou en bois

Dans l’Egypte des pharaons, le calcaire du plateau de Guizèh est utilisé pour construire les pyramides

Pour des besoins particuliers, des monolithes de granite d’Assouan (obélisques, linteaux) ou de diorites (statues) sont transportés sur de longues distances

Les Celtes utilisent surtout des matériaux locaux pour leurs mégalithes (ex. Schistes rouges à St Just, granite à Carnac, grès paléozoïque à Camaret ou La Bouexière…)

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L’influence du Sacré sur la sélection des matériaux

Origine et diversité des matériaux de l’Abbaye de Notre-Dame-du-Nid-au-Merle

15 Octobre 2011, RennesGéologie

et matériaux de

construction

La notion de Sacré a conduit à privilégier les matériaux “nobles” pour témoigner de sa foi : on veut du “beau, de l’impressionnant , du résistant”. On recherche les matériaux les plus somptueux, quitte à exploiter des gisements lointains (ex. Pierre de Caen, tuffeaux de Touraine) ou plus difficiles àextraire (ex. carrières souterraines de Paris)

Le cas de Notre-Dame-du Nid-au-Merle est particulier car ses maîtres d’œuvre ont réussi à concilier « beau » et « local »

Pour certains châteaux, des matériaux locaux sont aussi parfois privilégiés (ex. châteaux de Vitré et d’Angers en grès et schistes noirs de l’Ordovicien; château de Fougères en granite et schistes tachetés)

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Le « Temps des cathédrales » et la géologie

Origine et diversité des matériaux de l’Abbaye de Notre-Dame-du-Nid-au-Merle

15 Octobre 2011, RennesGéologie

et matériaux de

construction

Murs romans peu ou pas remaniés: côté droit de la porte d’entréepiliers et arcs centrauxmur du côté nord

Murs du 17 ème: façade sudintérieur du pignon ouestextérieur du pignon ouest

Bâtiments annexes moulin

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Matériaux répertoriés dans l’abbaye

Origine et diversité des matériaux de l’Abbaye de Notre-Dame-du-Nid-au-Merle

15 Octobre 2011, RennesGéologie

et matériaux de

construction

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Origine et diversité des matériaux de l’Abbaye de Notre-Dame-du-Nid-au-Merle

15 Octobre 2011, RennesGéologie

et matériaux de

construction Matériaux de la partie romane

Photos 1

Photos 3

Photos 2Photos 4

Sarcophageen falun

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Matériaux de la partie romane

Origine et diversité des matériaux de l’Abbaye de Notre-Dame-du-Nid-au-Merle

15 Octobre 2011, RennesGéologie

et matériaux de

construction

conglomérat

schiste

alios

granite

roussard

brique

quartz

grès armoricain

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Matériaux de la partie romane

Origine et diversité des matériaux de l’Abbaye de Notre-Dame-du-Nid-au-Merle

15 Octobre 2011, RennesGéologie

et matériaux de

construction

roussard

granite

alios

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Matériaux de la partie romane

Origine et diversité des matériaux de l’Abbaye de Notre-Dame-du-Nid-au-Merle

15 Octobre 2011, RennesGéologie

et matériaux de

construction

tuf briovérien

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15 Octobre 2011, RennesGéologie

et matériaux de

constructionMatériaux de la partie romane

roussard

granite

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Origine et diversité des matériaux de l’Abbaye de Notre-Dame-du-Nid-au-Merle

15 Octobre 2011, RennesGéologie

et matériaux de

construction Matériaux de la partie du 17ème siècle

Photos 1

Photos 2

Photos 3 Photos 4

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Matériaux des murs du 17ème

Origine et diversité des matériaux de l’Abbaye de Notre-Dame-du-Nid-au-Merle

15 Octobre 2011, RennesGéologie

et matériaux de

construction

tuf briovérien

quartz

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Matériaux des murs du 17ème

Origine et diversité des matériaux de l’Abbaye de Notre-Dame-du-Nid-au-Merle

15 Octobre 2011, RennesGéologie

et matériaux de

construction

schistes briovériens

altérés

grès fins briovériens

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15 Octobre 2011, RennesGéologie

et matériaux de

construction

Matériaux du pignon du 17 ème

schistebriovérien

Grès armoricain

quartz

granite « recyclé »

grès ordovicien

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15 Octobre 2011, RennesGéologie

et matériaux de

construction Matériaux « exotiques »

Schistebriovérien

métamorphisé

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Matériaux singuliers

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et matériaux de

construction

Conglomérat à éléments

gréseux anguleux

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et matériaux de

construction Matériaux singuliers

Roussard àéléments gréseux

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15 Octobre 2011, RennesGéologie

et matériaux de

construction

Origine des

matériaux

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Origine et diversité des matériaux de l’Abbaye de Notre-Dame-du-Nid-au-Merle

15 Octobre 2011, RennesGéologie

et matériaux de

construction

Origine des

matériaux

Des différences apparaissent dans l’utilisation de matériaux entre les parties romanes et les restaurations du 17ème siècle

Partie romane- utilisation constante de roussard, alios et granite dans les piliers et chapiteaux - tuf briovérien utilisé dans certains piliers

Partie du 17ème siècle- large utilisation de blocs sciés de schistes, grès et tufs briovériens pour les piliers et ouvertures- usage fréquent de Grès armoricain et de Grès de St Germain-sur-Ille pour les murs- recyclage de granite (parfois rubéfié par le feu)

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Conclusions

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et matériaux de

construction

Tous les matériaux utilisés, que se soit dans la partie romane ou dans celle du 17 ème siècle, existent dans un rayon de moins de 10 km autour de l’abbaye

Certaines roches (roussard et alios) sont actuellement peu abondantes à l’affleurement (région de Liffré)

les roches tendres (schistes, grès et tuf briovériens) susceptibles d’être sciées sont connus dans le Briovérien des environs de Cesson et de Thorigné

le falun (St Grégoire ou St Aubin d’Aubigné) n’a étéutilisé que pour un sarcophage

le granite de Cesson, le plus souvent altéré, a surtout été utilisé pour les piliers et les arcs en plein cintre

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Conclusions (suite)

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et matériaux de

construction

Les maîtres d’oeuvre et artisans du 12 ème siècle avaient une très bonne connaissance des ressources locales. Ils ont utilisé des matériaux dont les gisements principaux ont actuellement disparu (épuisés pour certains, perdus pour d’autres)

Ils ont su allier sobriété et esthétique dans leur édifice, tout en privilégiant le “circuit court” pour leurs matériaux de construction. Ils avaient l’esprit tourné vers le Ciel, mais gardaient cependant les pieds sur terre!

Les rénovateurs du 17ème n’ont pas hésité à recycler les matériaux anciens, tout en accordant une place prépondérante au grès fin et schiste du Briovérien, ce dernier étant de qualité médiocre

Le recyclage a perduré dans les périodes récentes…

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Conclusions (fin!)

Origine et diversité des matériaux de l’Abbaye de Notre-Dame-du-Nid-au-Merle

15 Octobre 2011, RennesGéologie

et matériaux de

construction

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Origine et diversité des matériaux de l’Abbaye de Notre-Dame-du-Nid-au-Merle

15 Octobre 2011, RennesGéologie

et matériaux de

construction

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Origine et diversité des matériaux de l’Abbaye de Notre-Dame-du-Nid-au-Merle

15 Octobre 2011, RennesGéologie

et matériaux de

construction Matériaux des dépendances

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Origine et diversité des matériaux de l’Abbaye de Notre-Dame-du-Nid-au-Merle

15 Octobre 2011, RennesGéologie

et matériaux de

construction Matériaux des dépendances

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Origine et diversité des matériaux de l’Abbaye de Notre-Dame-du-Nid-au-Merle

15 Octobre 2011, RennesGéologie

et matériaux de

construction Matériaux « modernes »

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15 Octobre 2011, RennesGéologie

et matériaux de

construction « Recyclage » moderne

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15 Octobre 2011, RennesGéologie

et matériaux de

construction

Photos MEB

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15 Octobre 2011, RennesGéologie

et matériaux de

construction

Chitinozoaires:Vues optiques