Vous reprendrez bien un peu de poudingue ? EarthCache

Source : BRGM, portail InfoTerre

Stratigraphie

Après le Crétacé (de -145 à -66 Ma) qui marque la fin de l’ère Secondaire et la disparition de près des 2/3 des espèces animales et végétales, dont les dinosaures qui dominaient alors la planète, le contrecoup de la tectonique alpine entraîne le soulèvement du bassin parisien par le Sud-Est et son ouverture vers la mer du Nord. Le Tertiaire donne lieu à de nombreux cycles sédimentaires dus à une série de transgressions/régressions marines et/ou lacustres.

Depuis le lieu-dit « le Moulin à vent » jusqu’au Marais de Larchant, la descente est rude, un des dénivelés les plus marqués du secteur. En effet, on passe d’une altitude de 142 m à environ 65 mètres en 2 km à peine. OK, ce n’est pas de la haute montagne, mais tout de même, ici c’est remarquable !

Mais, le plus remarquable n’est pas ce dénivelé, mais plutôt les différentes couches géologiques affleurantes qui le constituent : on rencontre 6 strates différentes (de bas en haut, donc du plus ancien au plus « récent », on rencontre le calcaire de Château-Landon g_1a, les marnes de Larchant, les sables et grès de Fontainebleau g_2b et g_2a qui présentent ici leur épaisseur maximale : environ 60 m, le calcaire du Gâtinais g_2c, la molasse du Gâtinais g_3a et enfin le calcaire de Pithiviers g_3b). Ces 6 strates ne représentent pas moins de 30 millions d’années (30 Ma) d’évolution géologique, soit la quasi-totalité de l’ère Tertiaire ! Pour plus de détails sur la stratigraphie et l’origine des couches, voir notre cache GC6A173.

Spéculations sur « l’entre-deux »

Vous vous situez actuellement sur une ligne de transition entre le calcaire du Gâtinais (sur lequel vous êtes garés si vous êtes arrivés par l'ouest) et les sables de Fontainebleau. Quelques centaines de mètres plus loin vers le sud-ouest le long de cette ligne de transition, on trouve le fameux rocher de Dame Jouanne, son magnifique chaos gréseux et sa plage datant de 30 Ma.

L’autre chose remarquable du secteur réside dans le fait que ces deux dépôts sont issus de mécanismes totalement différents : alors que les sables de Fontainebleau sont issus de l’entrée de la mer du Nord par la vallée de la Seine, le calcaire du Gâtinais provient d’un lac issu de la Loire et ses affluents, qui recouvre la Beauce. Entre ces deux épisodes (séparés de quelques Ma), on peut imaginer que bras de mer, lacs, rivières sillonnaient le secteur, charriant ainsi de nombreux galets d’origines géographiques potentiellement très différentes, formant ainsi des « poudingues », parfois très localement.

Les poudingues

Le terme « poudingue » vient de toute évidence de l’anglais pudding qui désigne un gâteau fait de pâte compacte au sein de laquelle se distinguent les raisins secs et les fruits confits. Cette dénomination est très suggestive puisqu’elle désigne des conglomérats détritiques où sont mélangés des objets grossiers ovoïdes (constitués de roches dures, typiquement des silex), prises dans un ciment naturel compact comme le grès. L’arrondi des galets indique une érosion marine ou un transport fluviatile long et agité.

Dans la région, l’exemple le plus représentatif se trouve le long et à l’est de la vallée du Loing : un poudingue épais couvrant une large zone s’est formé lors du Sparnacien (il y a 50 Ma). Cette argile à gros nodules de silex a fait le bonheur des Hommes du Néolithique, fournissant une matière première abondante pour la fabrication d’outils.

• Les poudingues avellanaires : la plus grande dimension des galets a la taille d’une noisette ou d’une noix (1 à 3 cm).
• Les poudingues pugilaires : la plus grande dimension des galets a la taille d’un poing (de 5 à 15 cm).
• Les poudingues céphalaires : la plus grande dimension des galets a la taille d’une tête d'homme (plus de 20 cm).

• Les poudingues de piémont : on les trouve près des chaînes de montagne. Les galets ont été véhiculés par les cours d'eau et déposés au pied des reliefs.
• Les poudingues de base : ils se sont formés à la suite de l'action érosive de la mer. Les galets triturés par les vagues sont bien sélectionnés : ce sont souvent des silex gris ou bruns, de tailles hétérogènes et recouverts par une croûte calcaire ou argileuse. Ils peuvent témoigner d’un étalement de galets sur une plage.
• Les poudingues intra-formationnels : ils s'intercalent n'importe où dans les couches sédimentaires. Les galets sont souvent tendres et de nature alumino-siliceuse (kaolin, argile blanche).

Questions

1. D’après la chronologie indiquée, est-il possible que des dinosaures se soient abreuvés dans les cours d’eau à l’origine des poudingues que vous rencontrez aujourd’hui ?
2. Au ras du sol, certains galets sont ébréchés, permettant de voir leur intérieur. D’après la nature minérale de ces galets et les infos du listing, à quelle catégorie appartient ce poudingue (les 20 cm au ras du sol), et de quel type est-il ?

3. D’après l’aspect des galets, à quelle catégorie appartient ce poudingue, et de quel type est-il ? Estimez sa hauteur.
4. Selon vous, l’origine géographique de ces galets est-elle la même que pour le poudingue précédent ? 
5. Le courant à l’origine de ce poudingue était-il plus fort ou moins fort que le pour le poudingue précédent ?

6. Quelle est la nature de la roche au sein de laquelle se sont insérés les galets ?
7. Estimez la hauteur de la strate de galets la plus épaisse.
8. Estimez l’angle des strates avec l’horizontale. Selon vous, à quoi est due cette inclinaison (pensez à l'érosion) ?

After the Cretaceous (from -145 to -66 My) which marks the end of Secondary era, and the extinction of two thirds of animal and vegetal species (among them, the dinosaurs that were then dominating the Earth), tectonic of Alps led the Parisian basin to lift from the southeast and its opening to the North Sea. Tertiary era was led to numerous sedimentary cycles, because of a series of marine and lacustrian transgressions/regressions.

From the “Moulin à vent” location to Larchant swamp, the slope is tough, one of the most important difference of heights in the surroundings. From 142 meters to 65 meters high in barely 2 km, this is not high mountain-like, but for the area it’s quite something!

But the most remarkable thing is not this difference of heights but the many different geological layers visible along the path. 6 different layers can be seen (from the bottom to the top, in other words from the most ancient to the youngest, Château-Landon limestone g_1a, Larchant marls, Fontainebleau sands and sandstone g_2b et g_2a - which shows here their most important thickness : around 60 meters - , Gâtinais limestone g_2c, Gâtinais molasse g_3a and finally Pithiviers limestone_3b). These 6 layers represents not less than 30 My of geological evolution, that is to say almost entire Tertiary era! For more details on this stratigraphy and the layers origin and description, see our cache GC6A173.

Conjectures about the meantime

You actually are located on a transition line between Gâtinais limestone (on which you parked if you came from the west) and Fontainebleau sands. A few hundred meters further southwest along this line, you can find the famous Dame Jouanne area, its beautiful sandstone chaos and its 30 million years old beach.

The other noteworthy thing about this area is that these two sedimentations came from totally different mechanisms: as Fontainebleau sands were brought by the North Sea coming into the lands by the Seine River valley, Gâtinais limestone originated in a big lake formed by Loire River and its tributary flows. This lake covered entirely the Beauce region. In the meantime during these two events (a few My), inlets, lakes and rivers probably travelled across the area, bringing with them a lot of pebbles from potentially well varied geographical origins. The sedimentation of these pebbles led to the formation of “puddingstones”, sometimes very locally.

Puddingstones

The word “puddingstone” assuredly came from the English word pudding, which refers to a cake made with a thick dough where dried grapes and candied fruits can be seen. This name is very evocative because it refers to conglomerates where rounded pebbles (usually hard stones such as flints) are merged in a compact natural cement such as sandstone. Rounding of pebbles indicates a marine erosion or a long and rough fluviatile transportation.

In the region, the most typical example can be found along and eastward the Loing River valley: a thick puddingstone is covering there a large zone. It was formed during Sparnacian (50 My from now). This clay contains large flint nodules which made Man from the Neolithic happy, offering them abundant raw material for tools manufacture.

• “avellanaires” puddingstone: nut-sized pebbles (1 to 3 cm).
• “pugilaires” puddingstone: fist-sized pebbles (5 to 15 cm).
• “céphalaires” puddingstones : head-sized pebbles (more than 20 cm).

• piedmont puddingstone: they can be found near mountain range. Pebbles were transported by water flows and dropped off at the base of reliefs.
• base puddingstone: they formed because of the sea erosive action. Wave-grinded pebbles are well selected: they are often grey or brown flints of heterogeneous sizes, covered with a limestone or clay crust. They can indicate a beach pebble spreading.
• “intra-formationnel” puddingstone: they inset anywhere into sedimentary layers. Pebbles are often softer, of homogeneous sizes and made from alumino-silicates (kaolin, white clay).

Questions

1. According to the given chronology, is this possible that dinosaurs drank in the water flows that originated the puddingstones you can see?
2. At the base, some pebbles are chipped, showing their inside. According to the mineral nature of pebbles and listing info, to what category does this puddingstone belong, and what type of puddingstone is it?

3. According to the pebble appearance, to what category does this puddingstone belong, and what type of puddingstone is it?
4. According to you, do these pebbles came from the same place than the ones constituting the previous puddingstone?
5. Is the water flow that originated this puddingstone lesser or stronger than the one that caused the previous puddingstone?

6. What is the rock where pebbles inserted?
7. Evaluate the size of the thickest pebbles layer.
8. Evaluate the angle between the layers and the horizontal. According to you, what caused this leaning (think of erosion)?