[07] Les tuffeaux de la cathédrale
par ipln | GC8959X | Tours
► Le parcours [Géol' Tours] ◄
Tours est une métropole située au cœur du Val de Loire, classé patrimoine mondial UNESCO.
Depuis la fondation de la cité romaine de Caesarodunum, la ville s'est développée sous l'influence du cours du fleuve et des richesses du sous-sol de la Touraine. Ses maisons, édifices religieux, châteaux ou ponts sont issus des pierres extraites dans la région.
Le parcours [Géol' Tours] vous propose une série de EarthCaches décrivant des natures de roches, des phénomènes géologiques ou hydrologiques, afin de découvrir cette richesse géologique sur les rives de la Loire et dans les rues de la ville.
► Partie 1 : La cathédrale Saint-Gatien ◄
Accueillant plus de 25 000 visiteurs par an, la cathédrale Saint-Gatien est un lieu emblématique, chargé d’histoire, de culture et d’architecture, de la ville de Tours.
Élevée sur les vestiges de l’antique cité gallo-romaine Caesarodunum, la cathédrale Saint-Gatien se dresse au cœur de la ville avec sa façade en gothique flamboyant encadrée par deux tours qui culminent à 70 mètres.
La construction de la cathédrale Saint-Gatien fut particulièrement longue, et dura près de 400 ans. Ainsi l’édifice présente une combinaison des architectures religieuses des périodes traversées : la base et les contreforts sont d’époque romane (XIIe siècle), l’ornementation générale est du pur gothique rayonnant (XIIIe et XIVe siècles) et flamboyant (XVe siècle), et les sommets des deux tours sont dans le style Renaissance du début du XVIe siècle.
La cathédrale fait l’objet d’un classement au titre des Monuments Historiques par la liste de 1862.
Pour cette EarthCache, nous allons nous intéresser plus particulièrement aux matériaux de construction de la cathédrale : les tuffeaux de Touraine.
► Partie 2 : Origine géologique ◄
En forçant un peu le trait, on peut dire que la construction de la cathédrale a débuté il y a 90 millions d’années !
Vers la fin de l'ère Secondaire (Crétacé Supérieur) au Turonien, la Touraine connaît un contexte climatique particulièrement chaud, qu’on qualifierait de « tropical » aujourd’hui. Cette région, comme la majeure partie de la France actuelle, est alors recouverte par une mer peu profonde appelée Mer de la Craie.
Le niveau d'eau monta progressivement durant le Turonien, et recouvrit notamment les régions actuelles de l’Anjou, de la Touraine, du Berry et de la Sologne. Durant les 30 millions d’années qui suivirent jusqu'au retrait de la mer (fin du Sénonien), des sédiments composés de restes d’organismes marins (mollusques, algues microscopiques, plancton) et de fragments de roches et d’argiles vont se déposer au fond de cette mer. Ces sédiments vont alors progressivement subir un tassement qui, par pression, va permettre leur recristallisation et cimentation.
Le tuffeau est le résultat de cette lente et longue transformation du sédiment en roche. Deux faciès principaux sont distingués : le tuffeau blanc du Turonien Moyen et le tuffeau jaune du Turonien Supérieur.
Le nom donné à cette période géologique doit interpeller les amateurs de l’Histoire locale ! En effet, le peuple celte des Turons occupait la région durant l'antiquité. C’est ainsi qu’en 1842, lorsque le paléontologue Alcide d’Orbigny référença une nouvelle formation géologique dans cette région, il la dénomma « Turonien ».
► Partie 3 : Les tuffeaux de la cathédrale ◄
Plusieurs faciès de tuffeaux furent utilisés pour la cathédrale Saint-Gatien : ceci s'explique par la durée de construction étalée sur plusieurs siècles, et donc une pluralité de carrières d'approvisionnement. Voici les deux principaux :
A ► Le tuffeau blanc :
Le tuffeau blanc de Touraine est une pierre calcaire (ou craie) micacée ou sableuse à grain fin, à texture homogène, et contenant des paillettes de mica blanc, appelé muscovite. Sa couleur blanche est fortement appréciée pour donner de l’éclat aux bâtiments. Le tuffeau date du Turonien Moyen et s'est déposé en eaux calmes et peu profondes (50 mètres).
Le mot tuffeau vient du grec tophos qui désigne une pierre friable. Cette roche se caractérise par une forte porosité (jusqu'à 50% du volume de la roche). Ceci explique sa tendresse et un poids moindre vis à vis d'autres roches, ce qui en facilite son travail dans la construction, étant notamment bien adapté aux sculptures fines de l'époque.
Toutefois, le tuffeau blanc est particulierement sujet à l'altération. Différentes morphologies d'altérations peuvent être observées selon les conditions environnementales (température, exposition à la pluie, ruissellement) : plaques ; désagrégation sableuse ; alvéoles dans les roches hétérogènes ; ravinements ; taches (mousses, champignons, lichens, algues, pollution).
B ► Le tuffeau jaune d'Ecorcheveau :
De manière générale, le tuffeau jaune est une craie jaunâtre parsemée de paillettes de mica blanc. Le tuffeau jaune est un calcaire qui s’est chargé en sable quartzeux issu du Massif Central et qui lui confère sa couleur jaunâtre, en contraste avec le tuffeau blanc du Turonien Moyen. Le tuffeau jaune présente des faciès très variés témoignant d'eaux plus agitées, à une plus grande proximité du rivage et de faibles profondeurs (20 à 40 mètres) lors du retrait temporaire de la mer vers la fin du Turonien.
Un faciès particulier utilisé pour les soubassements de la cathédrale fut la pierre de tuffeau dite « d’Ecorcheveau ». Elle provient des carrières de Saint-Avertin, à seulement 3 km à l'Est de Tours. Trente kilomètres de galeries souterraines ont été ouvertes dans le coteau Sud de la vallée entre les XIème et XIXème siècles. Un banc épais de 2 mètres a été exploité.
Par rapport au tuffeau jaune ordinaire, la pierre d'Ecorcheveau est plus cohérente et donc moins altérable. Elle est fréquente dans les constructions de la ville de Tours : étant particulièrement resistante et ne subissant que peu d'altération au cours du temps, elle est utilisée pour les soubassements de nombreux bâtiments et notamment ceux de la Cathédrale. Les parties les plus anciennes (base de la tour romane sud, fin XIIème siècle ; partie inférieure du chevet gothique, début XIIIème siècle) ont été construites en pierre d'Ecorcheveau.
La pierre d'Ecorcheveau est très calcaire (80% de carbonate de calcium CaCO3), et est très facilement reconnaissable aux multiples cavités incurvées, longues de quelques centimètres, qu'elle renferme. Ces cavités résultent de la dissolution de coquilles de mollusques marins de type Cytherea Uniformis, ressemblant à des palourdes. Il n'en reste que les moulages internes et externes.
Pour loguer cette EarthCache, rendez-vous aux Waypoints 1 et 2 et répondez aux questions suivantes.
0 ►Joignez à votre log une photographie permettant de vous identifier (visage, GPS, pseudo, etc.) devant la cathédrale.
1 ►Au Waypoint 1, observez les roches des zones A, B et C :
1a. Nommez les roches de ces zones A, B et C.
1b. Expliquez ce qui vous a permis de les différencier.
1c. Quelle altération affecte les pierres de la zone B ?
2 ► Au Waypoint 2, décrivez l'aspect des pierres de la zone D. Déduisez le faciès de tuffeau utilisé pour construire cette partie du chevet.
Rappels concernant les « EarthCaches » :
Il n’y a pas de contenant à rechercher aux coordonnées, ni de carnet à signer sur place. Il suffit de se rendre sur les lieux, de répondre aux questions ci-dessus, et de nous envoyer vos propositions de réponses soit via notre profil, soit via la messagerie geocaching.com (Message Center).
Vous pouvez loguer un « Found it » sans attendre notre confirmation. Nous vous contacterons en cas de problème ou pour fournir d’éventuelles précisions.
Les « Found it » enregistrés sans envoi de réponses seront supprimés.
► [Géol' Tours] ◄
Tours is a metropolis located in the heart of the Loire Valley, classified as World Heritage by UNESCO.
Since the foundation of the Roman city of Caesarodunum, Tours has grown under the influence of the Loire and the riches of the Touraine basement. Its houses, religious buildings, castles or bridges come from stones extracted in the region.
[Géol' Tours] offers a series of EarthCaches describing rock natures, geological or hydrological phenomena, in order to discover the geological richness on the banks of the Loire and in the streets of the city.
► Part 1: The cathedral Saint-Gatien ◄
Welcoming more that 25,000 visitors a year, St. Gatien cathedral is an emblematic, historical, cultural, and architectural place in the city of Tours.
Raised on the remains of Caesarodunum, the ancient Gallo-Roman city, St. Gatien cathedral stands in the heart of the city with its Flamboyant Gothic facade framed by two towers that rise 70 meters.
The construction of St. Gatien cathedral was particularly long and lasted nearly 400 years. Thus, the monument presents a combination of religious architectures of the periods crossed: the base and the foothills are of Romanesque style (twelfth century), the general ornamentation is pure Rayonnant Gothic (thirteenth and fourteenth centuries) and Flamboyant Gothic (fifteenth century), and the summits of the two towers are in the Renaissance style of the early sixteenth century.
The cathedral is classified as a Historic Monument by the list of 1862.
This EarthCache will focus on the construction materials of the cathedral: the tufa limestones of Touraine.
► Part 2: Geological origins ◄
Forcing a little the line, we can say that the construction of the cathedral started 90 million years ago!
Towards the end of the Secondary Era (Upper Cretaceous), the Touraine had a particularly hot climate, which we would describe as "tropical" today. This region, like most of present-day France, is then covered by a shallow sea called the Chalk Sea.
The name given to this geological era must appeal to lovers of local History! Indeed, the Turons were a Celtic people occupying the region. Thus, in 1842, when the paleontologist Alcide d’Orbigny defined a new geological formation in this region, he named it “Turonian”.
The water level gradually increased during the Turonian, and covered in particular the current regions of Anjou, Touraine, Berry and Sologne. During the 30 million years which followed until the marine regression (end of the Senonian), sediments composed of the remains of marine organisms (molluscs, microscopic algae, plankton) and fragments of rocks and clays deposited at the bottom of this sea. These sediments then gradually underwent a compaction which, by pressure, allowed their recrystallization and cementing.
Tufa is the result of this slow and long processing of sediments into rock, and two main types were formed: the white tufa of Middle Turonian, and the yellow tufa of Upper Turonian.
► Part 3: The tufas of the cathedral ◄
Several facies of tufa were used for the Saint-Gatien cathedral: this is explained by the duration of construction spread over several centuries, and therefore a plurality of supply quarries. The two main are:
A ► The white tufa:
The white tufa of Touraine is some micaceous or sandy limestone (chalk) with fine-grain, and containing some glitter of white mica, the muscovite. Its white color is highly appreciated to give brightness to the buildings.
The word tufa comes from the Greek word tophos which means a friable stone. It is characterized by high porosity (up to 50% of the rock volume). This explains it is a very soft rock and of relatively low weight, making it easier to work in construction, in particular being well suited to fine sculptures.
However, the white tufa limestone is particularly subject to alterations when exposed to the open air. Different alteration types can be distinguished according to the environmental conditions (temperature, rain, water runoff): plates; sand disintegration; alveolization of heterogeneous stones; gullies; dirt (pollution, mosses, fungi, algae).
B ► The yellow tufa of Ecorcheveau:
Generally speaking, the yellow tufa is a yellowish chalk dotted with glitter of white mica. The yellow tufa is a limestone which is loaded with quartz sand from the Massif Central and which gives it its yellowish color, in contrast to the white tufa of the Middle Turonian. The yellow tufa has very varied facies showing more agitated waters, closer to the shore and weak depths (20 to 40 meters) during the temporary withdrawal from the sea towards the end of the Turonian.
A particular facies used for the foundations of the cathedral was the tufa known as "Ecorcheveau". It comes from the quarries of Saint-Avertin, just 3 km east of Tours. Thirty kilometers of underground galleries were opened in the southern slope of the valley between the 11th and 19th centuries. A 2-meter thick bench was operated.
Compared to ordinary yellow tufa, the Ecorcheveau stone is more consistent and therefore less alterable. It is frequent in the constructions of the city of Tours: being particularly resistant and undergoing only little alteration over time, it is used for the bases of many buildings and in particular those of the Cathedral. The oldest parts (base of the southern Romanesque tower, late 12th century; lower part of the Gothic chevet, early 13th century) were built in Ecorcheveau stone.
The Ecorcheveau stone is very limestone (80% calcium carbonate CaCO3), and is easily recognizable by the multiple curved cavities, a few centimeters long, which it contains. These cavities result from the dissolution of shells of marine molluscs of the Cytherea Uniformis type. Only the internal and external moldings remain.
To log the EarthCache, go to the Waypoints 1 and 2, and answer the following questions.
0 ►Join to your log a photo that identifies you (face, GPS, nickname, etc.) in front of the cathedral.
1 ► At Waypoint 1, have a look to the stones on areas A, B and C:
1a. Name the stones of these areas A, B and C.
1b. Explain your choice.
1c. Name the alteration that affects the stones of zone B.
2 ► At Waypoint 2, describe the aspect of the stones of the area D. Deduce the tufa facies used to build this part of the chevet.
Reminders about the “EarthCaches”:
There is no container to look for nor a logbook to sign. Just go to the location, answer the questions above, and send us your proposals of answers either via our profile or Message Center.
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Source :
MACAIRE J.-J. 2015 - Promenade géologique à Tours. Biotope, Mèze - MNHN, Paris (Collection Balades géologiques), 38 pages.
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