L’escalier de Bois-de-Cise

Falaise d’Ault depuis le Bois-de-Cise (crédit E.Boutte-Dury)

1 – Profil géologique Geological facies

Le paysage vallonné et boisé de Bois-de-Cise aboutit abruptement sur une falaise de craie blanche à jaunâtre. Le travail de sape de la mer a sculpté le littoral en un profil caractéristique, grignotant les terres par cette érosion monotone.

Les terres émergées visibles au niveau de l’escalier laissent apparaître des couches datant de l’ère secondaire, avec à la base une craie blanche et jaune localement, peu argileuse comprenant des silex noirs isolés ou en lits (C3c). Cette couche s’étendant sur une trentaine de mètres est riche en fossiles, avec notamment des inocérames, des térébratules, des rhynchonelles, spongiaires et quelques échinidés.

Au-dessus de cette couche se situe une craie blanchâtre ou jaune une fois altérée pouvant également atteindre 30 m d’épaisseur (C3c-C4a), possédant de nombreux silex. La faune présente sur cette couche est là encore des inocérames, des échinidés et des brachiopodes. L’ensemble est recouvert d’un dépôt sédimentaire comprenant des limons de pente (LPS) ou de plateaux (LP).

The hilly, wooded Bois-de-Cise landscape ends abruptly on a white chalk cliff to yellowish. The undermining of the sea has carved the coast in a characteristic profile, nibbling land by this monotonous erosion.

Visible emerged lands on the staircase reveal layers dating from the Mesozoic era, with a white and locally yellow chalk at cliffs feet, little clay with isolated or black strata flint inclusion (C3c). This layer extending over thirty meters is rich in fossils, including inoceramids, terebratula, rhynchonelles, sponges and some echinoids.

Above this layer is a white or yellow chalk (once altered) which can also reach 30 m in thickness (C3c-C4a) and have many flints. The present fauna in this layer is again inoceramids, echinoids and brachiopods. All is covered by a sedimentary deposit comprising slope stringers (LPS) or plates (LP).

Carte géologique 1/25000 des environs d’Ault (Source : BRGM)

Echelle lithographique (BRGM)

2 – L’érosion des craies Chalk erosion

La craie est une roche sédimentaire constituée principalement de calcaire provenant des coquilles carbonatées, mais aussi de fractions non carbonatée. Le carbonate provient du squelette des  planctons évoluant en profil lagunaire (algue planctonique) – environ 10 µm de diamètre. La distribution granulométrique des pores varie de 1 à 5 µm, ce qui explique la forte rétention d’eau de la craie par l’attraction capillaire.

Certaines couches de craies contiennent des organismes calcaires plus gros (de 200 à 500 µm de diamètre), comme des calcisphères et des foraminifères. Ces fractions de taille différente donnent à la craie une porosité multiple et peuvent influencer sa densité et sa résistance aux forces mécaniques. La composition dépend donc de la teneur en coccolithes et autres nanofossiles et de la présence ou de l’absence de calcispheres. Ainsi, deux craies peuvent avoir la même porosité mais des matériaux de composition différents selon leur taille, leur forme et les contacts entre les grains de calcite et la façon dont ces grains sont liés entre eux par coalescence, adhérence ou par des ponts de calcite.

Les falaises verticales de Bois-de-Cise sont sujettes au cycle de marées et à l’infiltration des eaux de pluie et de ruissellement qui s’infiltrent à travers leur structure. Il y a une altération chimique et mécanique qui contribue à la réduction de la force de la roche.

Chalk is a sedimentary rock mainly composed of limestone from carbonate shells, but also non-carbonated fractions. Carbonate skeleton comes from plankton living in a lagoon profile (planktonic algae) - about 10 microns in diameter. The particle size distribution of the pores ranges from 1 to 5 µm, which explains the high water retention of chalk by capillary attraction.

Some layers contain chalk with bigger calcareous organisms (200 to 500 microns in diameter), as calcispheres and foraminifera. These different size fractions give chalk multiple porosity and can influence its density and resistance to mechanical forces. The composition depends on the content of coccolith nannofossils and the presence or absence of calcispheres. Thus, two chalk can have the same porosity but different materials composition according to their size, shape and contacts between the calcite grains and how these grains are bonded together by coalescence, adhesion or calcite bridges.

The vertical cliffs of Bois-de-Cise is subject to the cycle of tides and infiltration of rainwater and runoff seeping through their structure. There is a mechanical and chemical alteration which contributes to the reduction of the strength of the rock.

Distribution du volume des pores de deux types de craie, porosimétrie au mercure (Taïbi et al.)

Modèle conceptuel de la répartition des particules de craie (Taïbi et al.)

3 –  Silex en strates Flint strata

Les silex se forment dans les mêmes conditions que la craie, mais ils proviennent de boues qui contiennent de fortes teneurs en silice. Sous certaines conditions, ces silices donnent du quartz, constitutif principal du silex. Le plancton marin (diatomées et radiolaires) est à l’origine de ce minéral car il possède un squelette siliceux et non calcaire.

Plusieurs hypothèses peuvent étayer la dissociation des strates de craie et de silex qui donnent ce profil caractéristiques de lignes noires de silex au cœur de la craie (question c). L’une des plus probables indique que les strates de silex se retrouvent de façon cyclique et serait liée aux conditions du milieu marin et à la quantité d’oxygène présente. Un plus faible taux d’oxygène serait favorable aux espèces dont le squelette est siliceux, dont la présence supplanterait celles à squelette carbonaté.

Un autre point d’intérêt concerne la migration des galets de silex (question d). En effet, ils résultent d’un déplacement (env. 30 km cube par an) lors des marées hautes. Poussés par la houle, ils migrent obliquement sur la côte et roulent perpendiculairement à la digue quand la vague se retire, d’où un mouvement en dents de scie (voir figure). Le recul de falaise correspondant à l’érosion de la craie est estimé annuellement entre 0,3 et 0,7 m permet de libérer les strates de silex qui alimentent le poulier, caractérisé par son extrémité recourbée.

Flints are formed under the same conditions as chalk, but they come from sludge containing high silica contents. Under certain conditions, these silicas give quartz, main constituent of flint. Marine plankton (diatoms and radiolarians) is the source of this mineral because it has a siliceous skeleton.

Several hypotheses can explain the dissociation of chalk and flint strata that give this profile features flints black strata in the heart of chalk (question c). One of them indicates that the flint strata find themselves cyclically and would be linked to the conditions of the marine environment and the amount of present oxygen. A lower rate of oxygen would favor species whose skeleton is siliceous, whose presence would supplant those in carbonate skeleton.

Another point of interest concerns the migration of flint pebbles (question d). Indeed, they result from a shifting (approx. 30km cube per year) during high tide. Driven by the swell, they obliquely migrate on the coast and run perpendicularly to the dike when the wave recedes, creating a sawtooth movement (see figure). The decline cliff corresponding to chalk erosion is annually estimated between 0.3 and 0.7m frees flint strata that feed baymouth bar, characterized by its curved end.

Silex en strates

Schéma classique de migration des galets (BRGM)

Cadre dynamique (BRGM)

4 - Précautions Precautions

L’accès à l’escalier de Bois-de-Cise s’effectue simplement depuis la Route du Casino. Vous pouvez vous garer autour du Square Pomeranz Toutes les informations pour répondre aux questions se situent sur place, sur la page de la cache ou dans la bibliographie. Il convient de s’équiper en conséquence et de ne pas prendre de risque inutile au bord de la falaise ou à son pied, surtout en cas de tempête.

The easiest way to access to the stairs of Bois-de-Cise is from the Route du Casino. You can park around the Square Pomeranz All information to answer questions lie there, on the page of the cache or in the bibliography. You should be well equipped and not to take unnecessary risks to the edge of cliffs or at their feet, especially during storms.

5 - Questions Questions

Loguez cette cache "Found it" et envoyez-moi vos propositions de réponses aux 4 questions suivantes soit via mon profil, soit via la messagerie geocaching.com (Message Center), et je vous contacterai en cas de problème. Inclure au log une photo de vous (optionnel) aux abords du pied de la falaise (stage 2) ou depuis son sommet, sans toutefois dévoiler des éléments de réponse.

You can log this cache "found it" and send me by e-mail or message center on geocaching.com your answer propositions to the 4 following questions. In case of problem, I will contact you back. Include a photo of you (optional) near the foot of the cliff (stage 2) or from the top, without revealing the answers.

6 - Bibliographie Bibliography

- Broquet, P et al., Carte géologique à 1/50000, St-Valery-S-Somme Eu, éditions du BRGM (1985).

http://ficheinfoterre.brgm.fr/Notices/0032N.pdf

- Duperret A. et al. Effect of groundwater and sea weathering cycles on the strength of chalk rock from unstable coastal cliffs of NW France, Engineering geology, 78, Elsevier, pp. 321-343 (2005)

https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-00799866/document

- Taibi, S. et al, The effect of suction on the hydro-mechanical behaviour of chalk rocks, Engineering Geology 106, pp.40-50 (2009)

https://www.researchgate.net/profile/Anne_Duperret/publication/222998420_The_effect_of_suction_on_the_hydro-mechanical_behaviour_of_chalk_rocks/links/0c9605170277f9a7f5000000.pdf