Les cluses de la Cance et du Cançon
Deux sites naturels composent le géosite de Mortain :
- la Petite Cascade de Mortain : cluse du Cançon, entaillant une barre de Grès armoricain sur 20 à 25 m de hauteur.
- la Grande Cascade de Mortain : cluse de la Cance à travers une barre de Grès armoricain de 25 m de hauteur.
Les cluses de la Cance et du Cançon se sont formées dans le Grès armoricain, une roche dure sédimentaire de quartzite, très fracturé, à la faveur de failles.
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La zone de Mortain est une zone de fractures complexes, dominée par des reliefs dus au grès armoricain. La Canche traverse en gorge la région un panneau de grès et recoupe plusieurs bancs en cascade.
## La Grande Cascade - Cluse de la Cance
La Cance, d'une longueur totale de 19,3 km, traverse une barre de Grès armoricain en formant une cascade de 25m de hauteur. Ce sont les plus hautes cascades de l'Ouest de la France.
La Cance prend sa source au nord de la forêt d’Ecouves ; elle traverse le synclinal de Sées en coulant du Sud vers le Nord et franchit à la perpendiculaire la barre de Grès armoricain avant de rejoindre les terrains briovériens du cœur de l’anticlinal de la Bellière.
## La Petite Cascade - Cluse du Cançon
Le Cançon, d'une longueur totale de 4,7 km, a creusé une cluse étroite à travers le Grès armoricain et forme une cascade pittoresque en gradins sur une vingtaine de mètres de hauteur. La barre de Grès armoricain est constituée de bancs de quartzite massifs, d’épaisseur métrique et subhorizontaux. "Petite" certes, mais sa dénivellation est en fait plus importante que celle de la grande : 35 m de dénivelé !
#### QU'EST-CE QU'UNE CLUSE ?
En géologie, une cluse est un passage assez resserré à travers des couches de roches dures, souvent perpendiculairement à leur direction, creusé par l’érosion d’un cours d’eau et qui fait communiquer deux vallées. Au passage d'une cluse la vallée est généralement étroite, voire très étroite.
Les différentes formes de relief
Une cluse peut se former de plusieurs manières :
- La première sous-tend la formation d'une cluse par antécédence d'un cours d'eau. En d’autres termes, le cours d’eau, présent avant le soulèvement d’un relief, est assez puissant pour inciser les roches sédimentaires sur son tracé.
- Le second type de formation d’une cluse est dit en en "surimposition", c'est à dire par simple enfoncement sur place de la rivière à partir d'un cours ancien dont le tracé n'était pas influencé par la structure plissée.
Formation des cluses, © 2015 Pierre Thomas
La première situation correspond à ce qu'on appelle l'antécédence, parce que la rivière coulait avant la formation du pli. La rivière coulait sur un terrain plat constitué de couches horizontales. Elle y a creusé une légère vallée. Un plissement a déformé cette série et a engendré un anticlinal qui s'est bombé très progressivement (typiquement avec une vitesse de l'ordre de grandeur du mouvement des plaques, à savoir une vitesse de l'ordre du centimètre/an). La rivière s'est (relativement) enfoncée sur place au niveau de l'anticlinal et y a creusé une cluse.
La deuxième situation est appelée surimposition, parce que des couches (horizontales) peu résistantes se surimposent et recouvrent en discordance un anticlinal préexistant, anticlinal fait de roches résistantes. La rivière creuse une vallée dans la couche discordante peu résistante. Quand le fond de la vallée atteint le sommet de l'ancien anticlinal, elle ne peut plus aller à droite ou à gauche, bloquée qu'elle est dans la rivière qu'elle vient de creuser. Elle ne peut plus que creuser sur place l'anticlinal dans la continuité des vallées amont et aval creusé dans la roche tendre. L'érosion générale érodant beaucoup plus les roches tendres que de les roches dures constituant l'anticlinal, celui-ci se retrouve en relief, relief traversé par une cluse.
Le phénomène de surimposition
Le cours final de la rivière (2), oblique aux structures, résulte d'un simple enfoncement sur place à partir d'un cours ancien (1) dont le tracé n'était pas influencé par les structures (encore enfouies) mais dirigé par la pente générale des flancs de la chaîne.
#### LE PENDAGE
En géologie, le pendage sert à définir la géométrie d’orientation d’un plan par la direction et l'inclinaison du plan caractérisé.
Pendage - Direction et inclinaison d'un plan
Une indication de pendage caractérise spatialement le plan étudié :
- via une ligne horizontale, c'est à dire la direction portée à la surface : exemple : Nord-Sud, Est-Est-Ouest... ;
- via une ligne de plus grande inclinaison ou de plus grande pente, donnant l'angle entre la surface horizontale et le plan en tant que tel (exprimé entre 0 et 180 degrés, avec la précision de la direction du plongement, par exemple 045N).
Orientation d'un plan dans l'espace
(1) La direction (azimut) = angle entre le Nord et le plan vertical qui contient la ligne.
(2) Le plongement (pendage) = angle entre la ligne descendante et le plan horizontal.
Le pendage est nul si le plan (ou la ligne qui lui correspond) mesuré est horizontal. Dans ce cas, il n'y a pas de direction, ou plutôt, le plan est dans toutes les directions ;
Le pendage est faible si le plan (ou la ligne) mesuré est presque horizontal (moins de 30 degrés) ;
Le pendage est fort si le plan (ou la ligne) mesuré est presque verticale (plus de 60 degrés) ;
Le pendage est dit vertical, si le plan (ou la ligne) mesuré est verticale. Dans ce cas, il n'y a pas de direction pour une ligne, mais il y a une (ou plutôt deux) direction pour un plan.
Exemple de calcul de pendage sur terrain
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A l'aide du descriptif et de vos observations sur place, répondez aux questions suivantes :
Q0. Optionnel, une photo de vous ou de votre GPS au niveau du site sera fortement appréciée.
Q1. à l'aide d'un altimètre, indiquez si la Grande Cascade est en amont ou en aval de la Petite Cascade.
Q2. Le Cançon coule à la Petite Cascade, la Cance coule à la Grande Cascade. Lequel est affluent de l'autre ? Q3. Selon les éléments fournis dans le descriptif, ces cluses sont-elles issues d'une formation par antécédence ou par surimposition ?
Pour vous aider à répondre à cette question, vous pouvez répondre à ces deux questions :
a) s'agit-il de cluses de failles ?
b) le grès armoricain est-il une roche tendre ?
=> formation par antécédence ou surimposition ?
Q4. Sur le site de la Grande Cascade (waypoint W1), donnez le sens de l'orientation de la fracturation.
Q5. sur le site de la Grande Cascade (waypoint W1), estimez la valeur de pendage (direction et angle). Diriez-vous alors que le pendage est nul, faible ou fort ?
Q6. Sur le site de la Petite Cascade (waypoint W2), si l'on observe les strates visibles au niveau du cours d'eau, peut-on dire qu'elles sont horizontales, obliques ou verticales ? L'orientation de ces strates permet-elle de déterminer une valeur de pendage pour ce site ?
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The cluses of the Cance and the Cançon
Two natural sites make up the Mortain geosite :
- the "Little Waterfall" ("Petite Cascade", waypoint R0): cluse of the Cançon, hacking a bar of Armorican Sandstone on 20 to 25 m of height.
- the "Large Waterfall" ("Grande Cascade, waypoint R1) : Cluse of the Cance through an Armorican sandstone bar 25 m high.
The cluses of Cance and Cançon were formed in the Armorican Sandstone, a sedimentary quartzite hard rock, very fractured, due to faults.
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The Mortain area is a zone of complex fractures, dominated by reliefs due to the Armorican sandstone. The Canche passes through the region a sandstone panel and intersects several banks in cascade.
## The Great Waterfall - Cluse of Cance
The Cance, with a total length of 19.3 km, crosses an Armorican sandstone bar forming a cascade 25m high. These are the highest waterfalls in the West of France.
La Cance has its source north of the Ecouves forest; it crosses the syncline of Sées flowing from the South to the North and crosses perpendicularly the bar of Armorican Sandstone before joining the Brive lands in the heart of the anticline of Bellière.
## The Little Waterfall - Cluse of Cançon
The Cançon, with a total length of 4.7 km, has dug a narrow cluse through the Armorican sandstone and forms a picturesque waterfall in terraces over twenty meters high. The Armorican sandstone bar consists of massive quartzite beds of metric and subhorizontal thickness. "Little" certainly, but its difference in altitude is actually more important than that of the big one: 35 m of unevenness !
#### WHAT IS A CLUSE ?
In geology, a cluse is a fairly narrow passage through layers of hard rock, often perpendicular to their direction, dug by the erosion of a stream and communicating two valleys. At the passage of a cluse the valley is generally narrow, even very narrow.
The different forms of relief
A cluse can be formed in several ways:
- The first underlies the formation of a cluse by antecedence of a watercourse. In other words, the stream, present before the rising of a relief, is powerful enough to incise the sedimentary rocks on its course.
- The second type of formation of a cluse is said in "superimposition", that is to say by simple depression on the spot of the river from an old course whose course was not influenced by the pleated structure.
Cluses Formation, © 2015 Pierre Thomas
The first situation is what is called the antecedence , because the river flowed before the formation of the fold. The river flowed on a level ground consisting of horizontal layers. She dug a slight valley. A wrinkling distorted this series and generated an anticlinal which bulged very gradually (typically with a speed of the order of magnitude of the movement of the plates, namely a speed of the order of a centimeter / year). The river was (relatively) sunk on the site of the anticline and dug a cluse.
The second situation is called superimposition , because weak (horizontal) layers superimpose and unconformably overlap a pre-existing, anticlinal anticline made of resistant rocks. The river digs a valley in the weak discordant layer. When the bottom of the valley reaches the top of the old anticline, it can no longer go to the right or to the left, blocked as it is in the river it has just dug. It can only dig on the spot the anticline in the continuity of the upstream and downstream valleys dug into the soft rock. The general erosion eroding much softer rocks than the hard rocks constituting the anticline, it is found in relief, relief crossed by a cluse.
Surimposition phenomenon
The final course of the river (2), oblique to the structures, results from a simple on-site depression from an old course (1) whose layout was not influenced by the structures (still buried) but led by the general slope of the flanks of the chain.
#### THE DIP
In geology, the dip is used to define the orientation geometry of a plane by the direction and inclination of the plane characterized.
Dip and Strike
An indication of dip spatially characterizes the studied plane:
- via a horizontal line, ie the direction brought to the surface: example: North-South, East-East-West ...;
- via a line of greater inclination or greater slope, giving the angle between the horizontal surface and the plane as such (expressed between 0 and 180 degrees, with the precision of the dipping direction, by example 045N).
Dip orientation in a plan
(1) The direction (azimuth) = angle between the North and the vertical plane that contains the line.
(2) The dip angle = angle between the descending line and the horizontal plane.
The dip is zero if the plane (or the line that corresponds to it) measured is horizontal. In this case, there is no direction, or rather, the plane is in all directions;
The dip is low if the measured plane (or line) is almost horizontal (less than 30 degrees);
The dip is strong if the measured plane (or line) is almost vertical (more than 60 degrees);
The dip is said to be vertical, if the measured plane (or line) is vertical. In this case, there is no direction for a line, but there is one (or rather two) direction for a plane.
Dip calculation example
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Q0. Optional, a photo of you or your GPS on the site will be highly appreciated.
Q1. Using an altimeter, indicate if the Great Cascade is upstream or downstream of Little Cascade.
Q2. The Cançon flows to the Petite Cascade, the Cance flows to the Grande Cascade. Which one is tributary of the other ? Q3. According to the elements provided in the description, these cluses are they resulting from a formation by antecedence or by superimposition ?
To help answer this question, you can answer these two questions:
a) Are these cluses faults ?
b) Is Armorican sandstone a soft rock ?
=> antecedence or surimposition formation ?
Q4. On the Large Waterfall site (Waypoint W1), give the direction of the fracturing orientation.
Q5. On the Large Waterfall site (Waypoint W1), estimate the dip value (direction and angle). Would you say that the dip is zero, weak or strong?
Q6. On the Little Waterfall site (waypoint W2), if we observe the strata visible at the watercourse, can we say that they are horizontal, oblique or vertical? Does the orientation of these strata allow to determine a dip value for this site?
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