Version française
Cette ancienne carrière dans les calcaires de Beauce présente un exceptionnel témoin des conditions périglaciaires liées aux glaciations du Pléistocène. De plus, la découverte d’outils taillés selon la méthode Levallois lui confère un intérêt archéologique.
Fig 1 : Carte géologique de la carrière de Buisson-Sabotier
Fig 2 : Le front Nord : 1 Calcaire de Beauce. 2 Niveau cryoturbé. 3 Limons des plateaux. 4 Talus artificiel.
Le niveau cryoturbé et les cellules de cryoturbation
Le niveau 2 est marqué par des poches ocre riches en fragments de toutes dimensions. Le matériau de couleur rouge est composé de graviers (silex, calcaire), de grains (quartz, feldspaths) et d’argile probablement issue de la décarbonatation du calcaire. La coloration de l’argile est due à la présence d’oxydes qui lui donnent une couleur rouge brique. L’obliquité des blocs témoigne d’un déplacement lié à des mouvements de convection (flèches fig 3)
Fig 3 : Schéma d'interprétation. 1 : calcaire gélifracté. 2 : Niveau cryoturbé. 3 : Limon des plateaux. A B C : cellules de cryoturbation. Cs : calcaire silicifié. (= meulière). s : coulée de solifluxion
Des structures semblables sont observables en Alaska, Canada, Groenland, Sibérie, Spitzberg… et marquent le climat périglaciaire.
En régime périglaciaire, le sol et le sous-sol restent gelés en profondeur pendant toute l’année (pergélisol). Dans la partie supérieure alternativement gelée ou dégelée (mollisol ou couche active) un fragment peut être déplacé et migré vers la surface. Lors du gel, le volume de l’eau augmente (+9%), entraînant une dilatation produisant une force « interne » qui déplace matière argileuse et fragments. Ces mouvements constituent la cryoturbation dans un volume en forme de poche ; ce dernier est appelé cellule de cryoturbation.
Les cellules de Buisson Sabotier témoignent donc d’un environnement périglaciaire, probablement celui de la dernière glaciation. (cf. fig 3.)
Les fragments contenus dans une cellule sont de tailles diverses : gros blocs de calcaire silicifié, petits fragments de meulière cryoclastée. Les blocs fracturés (Cs sur la figure 3 ) sont le résultat de l’action des températures très basses du climat périglaciaire.
Diverses concentrations horizontales de fragments calcaires à emballage argilo-graveleux sont observables au-dessus des cellules de cryoturbation (S sur la fig 3.) Elles pourraient correspondre à d’anciennes coulées de boue. En conditions périglaciaire, au printemps, le dégel ou la fonte des neiges produisent en quantité de l’eau qui sature la couche superficielle et la rend très plastique. Dans une pente, celle-ci glisse par gravité sur le sol gelé (gélifluxion) ou non (solifluxion) de quelques centimètres à quelques mètres par an. (Fig 4)
Fig 4 : Concentration de fragments calcaires : Cette disposition est celle d'une coulée de boue de gelifluxion ou de solifluxion.
Sous le niveau cryoturbé, le niveau 1 est constitué d’une épaisse masse de calcaire de Beauce gélifracté.
Si la formation des calcaires de Beauce vous intéresse, je vous conseille de visiter l’EarthCache de Moustic41 à la carrière de Montprofond GC706TR.
Europe de l’Ouest au dernier maximum glaciaire -18 000 ans
Depuis 2,6 millions d’années, dans l’hémisphère Nord, une calotte glacière s’est avancée vers le sud. La glaciation weichselienne (-116 000 à -12 000 ans) est la dernière glaciation connue en Europe (Le Würm était son ancien nom). L’extension de la calotte glaciaire piège l’eau sous forme de glace et abaisse de 100 à 130m le niveau marin actuel. Pendant cet épisode glaciaire les températures moyennes sont de -10° C en hiver et +10°C en été.
Le Bassin parisien est recouvert d’une végétation en mosaïque de plantes de toundra ou de steppe froide.
Les paléographes proposent soit une calotte glaciaire centrée sur la Mer du Nord soit deux calottes. C’est la représentation proposée ici.
Fig 5 : L'Europe de l'ouest au dernier maximum glaciaire -18 000 ans.
Le limon des plateaux, la richesse qui vient du froid
Cette formation superficielle est constituée d’une part allochtone : partie fine, de taille comprise entre 10 et 50 micromètres, déposée au front des glaciers par les vents : les loess et d’une part autochtone composée de graviers, sables, fragments de calcaire.
Le piégeage des particules de loess a été réalisé par la végétation herbacée qui pousse dans les steppes et qui repousse ensuite au-dessus de ce sédiment.
Ce limon des plateaux est un support très fertile à l’origine de la richesse agricole des terres à blé de la Beauce.
Fig 6 : Répartition des loess en Europe de l'ouest
Archéologie
Des silex taillés (fig 7. ) ont été découverts dans la matrice d’une cellule de cryoturbation. Ce type d’outils Acheuléen supérieur à débitage « Levallois » est apparu en Loir et Cher vers -370 000 ans et a perduré encore vers – 270 000 ans.
Ces pièces ont pu être abandonnées sur le sol par un Homme, peut-être anténéandertalien) pendant un épisode interglaciaire. Elles se sont enfoncées ensuite dans le mollisol pendant la période glaciaire.
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Fig 7 : Eclats découverts dans les cellules de cryoturbation. J. DESPRIEE (1987)
Source : Découverte géologique du Loir et Cher Claude Le Doussal, CDPNE
Pour valider cette Earthache il vous faudra répondre aux questions suivantes :
1) A la lecture de la carte géologique (Fig.1), à quel étage se sont formés les calcaires de Beauce ?
2) Les cellules de cryoturbation ont une couleur rouge brique, quels oxydes ont pu donner cette teinte ?
3) Comment expliquez-vous le déplacement des fragments dans les cellules de cryoturbation ?
4) Quelle est la différence entre la gélifluxion et la solifluxion ?
5) Maintenant que vous savez reconnaître une cellule de cryoturbation, lorsque vous êtes sur l’estrade combien en comptez-vous sur sa longueur ?
6) Photo optionnelle de votre découverte du site.
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English version
This former quarry in the limestones of Beauce presents an exceptional witness of the periglacial conditions related to the Pleistocene glaciations. In addition, the discovery of tools cut according to the Levallois method gives it an archaeological interest.
Fig 1 : Geological map of the Buisson-Sabotier quarry
Fig 2 : The North front : 1 Beauce limestone. 2 Cryoturbed. 3 Limons of trays. 4 Artificiel platform
Cryoturbed level and cryoturbation cells
Level 2 is marked by ocher pockets rich in fragments of all sizes. The red material is composed of gravel (flint, limestone), grains (quartz, feldspars) and clay probably resulting from the decarbonation of limestone. The color of the clay is due to the presence of oxides that give it a brick red color. The obliquity of the blocks shows a displacement linked to convection movements arrows (fig.3)
Fig 3 : Schema of interpretation : 1 limestone gelified. 2 Cryotoured level. 3 Limon of trays. A B C Cells of cryoturbation. Cs Silicified limestone (= millstone). s : solifluxion flow
Similar structures are observable in Alaska, Canada, Greenland, Siberia, Spitsbergen ... and mark the periglacial climate.
In the periglacial regime, the soil and the subsoil remain frozen during the whole year (permafrost). In the upper part alternately frozen or thawed (mollisol or active layer) a fragment can be moved and migrated to the surface. During freezing, the volume of the water increases (+ 9%), causing a dilation producing an "internal" force that displaces clay and fragments. These movements constitute cryoturbation in a pocket-shaped volume; the latter is called a cryoturbation cell.
The cells of Buisson Sabotier thus testify of a periglacial environment, probably that of the last glaciation. (see fig.3)
The fragments contained in a cell are of various sizes: large blocks of silicified limestone, small fragments of cryoclastic millstone. The fractured blocks (Cs in the figure) are the result of the action of the very low temperatures of the periglacial climate.
Various horizontal concentrations of clay-gravelly grained limestone fragments can be observed above the cryoturbation cells (S in Fig.3). They may correspond to old mudslides. In periglacial conditions, in the spring, thawing or melting snow produces in quantity water that saturates the surface layer and makes it very plastic. In a slope, it slips by gravity on the frozen ground (gelation) or not (solifluction) of a few centimeters to a few meters per year. (Fig. 4)
Fig 4 : Concentration of limestone fragments. This disposition is that of a slurry of gelifluxion or solifluxion.
Below the cryoturbated level, level 1 consists of a thick mass of Beauce limestone gel.
If the formation of Beauce limestones interests you, I advise you to visit the EarthCache of Moustic41 to the career of Montprofond GC706TR.
Western Europe at the last glacial maximum -18,000 years
For 2.6 million years, in the Northern Hemisphere, an ice cap has advanced to the south. The Weichselian glaciation (-116 000 to -12 000 years) is the last known glaciation in Europe (Würm was its old name). Ice sheet expansion traps water in the form of ice and lowers the current sea level by 100 to 130m. During this glacial episode average temperatures are -10 ° C in winter and + 10 ° C in summer.
The Paris Basin is covered with mosaic vegetation of tundra plants or cold steppe.
Palaeographers propose either an ice cap centered on the North Sea or two ice caps. This is the representation proposed here.
Fig 5 : Western Europe at the last maximum glacier -18 000 years.
The silt of the plateaux, the wealth that comes from the cold
This superficial formation consists of an allochthonous part: thin part, between 10 and 50 micrometers in size, deposited at the front of the glaciers by the winds: the loess and an indigenous part composed of gravel, sand, limestone fragments.
Trapping of loess particles has been achieved by herbaceous vegetation that grows in the steppes and then regrows above this sediment.
This silt plateaus is a very fertile support at the origin of the agricultural wealth of wheat lands of Beauce.
Fig 6 : Distribution of loess in the western Europe
Archeology
Cut flints (fig.7) Have been discovered in the matrix of a cryoturbation cell. This type of tool Acheulean superior to debitage "Levallois" appeared in Loir et Cher towards -370 000 years and persisted still towards - 270 000 years.
These pieces may have been abandoned on the ground by a man, perhaps an anti-Neanderthal) during an interglacial episode. They then sank in the mollisol during the ice age.
Fig 7 : Shards discovered in the cryoturbation cells; J. DESPRIEE (1987)
Source : Découverte géologique du Loir et Cher Claude Le Doussal, CDPNE
To validate this Earthache you will need to answer the following questions:
1) On reading the geological map, on which floor did the limestones of Beauce form?
2) The cryoturbation cells have a brick red color, which oxides could give this hue?
3) How do you explain the displacement of fragments in cryoturbation cells?
4) What is the difference between gelation and solifluction?
5) Now that you how to recognize a cryoturbation cell, when tou are on the dai, how much do you count on its legnth?
6) Optional photo of your site discovery.
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