Le Bois Persan se trouve sur les hauteurs d’Orsay entre le plateau de Mondétour et la vallée de l’Yvette. Dans sa partie supérieure se trouve l’ancienne carrière de grès du Bois Persan, située en exact vis-à-vis de la carrière de la Troche située sur les coteaux du plateau de Saclay et que vous pouvez découvrir grâce à l’earthcache GC7JD5G. Ces deux sites présentent encore quelques vestiges de leur exploitation au début du XIXème siècle.
La structure géologique du sous-sol d’Orsay se décompose en alluvions récentes au fond de la vallée de l’Yvette, marnes à huîtres, sables de Fontainebleau, meulière de Montmorency et argiles à meulières sur les coteaux, sables de Lozère et limons sur les plateaux. Ce sous-sol est localement parsemé de volumineuses roches de grès.
Le relief prononcé des coteaux a permis la réalisation du profil stratigraphique depuis les grès du Stampien jusqu’aux sables de Lozère.
Le territoire a été le témoin privilégié de la dernière invasion marine dans le Bassin Parisien qui correspond au dépôt des Sables de Fontainebleau vers 35 millions d’années. La mer s’est ensuite retirée de façon définitive de cette région et la suite des dépôts s’est donc réalisée en conditions continentales.
Pendant la période Stampienne, le sable s'y est accumulé, formant une couche de 20 à 50 m d'épaisseur, avec du sable plus grossier à petits galets en profondeur et du sable blanc et fin à la surface. Une nappe d'eau souterraine acide chargée en silice a lessivé ce sable, entrainant sa décarbonatation. La dissolution de la matière organique du sable l’a ainsi rendu d'une pureté remarquable. C'est le sable que nous pouvons observer aujourd'hui. Ce sable, l'un des plus purs du monde, renferme plus de 95 % à 99% de silice. Il est utilisé en optique, silicium métal...et servit pour la fabrication des vitrages de la pyramide du Louvre.
Les grains de quartz (dont la taille varie de 0,1 à 0,5 mm), constituant principal du sable de Fontainebleau, présentent différentes formes :
- des arêtes vives : grains non émoussés (non usés),
- des arêtes usées et des facettes brillantes : grains émoussés-luisants, témoins d'une usure par l'eau, lorsque le sable était dans la mer. Ces grains représentent presque 70%.
- des grains ronds et mats, 30%, témoins d'un transport par le vent, quand la mer s'est retirée et que le vent a formé des dunes.
Les Grès de Fontainebleau sont associés aux sables du même nom, d’âge Stampien (environ -34 à -28 millions d’années). Dans la partie supérieure de la couche de sable, des dalles de grès de 50 cm à 8 m d’épaisseur se sont formées par un processus de silicification des sables à la suite du lessivage des sables par la nappe d’eau souterraine. En effet, les grains de quartz du sable se sont collés entre eux, cimentés par un gel de silice. Les Grès de Fontainebleau se présentent dans ces sables sous forme de bancs plus ou moins horizontaux. Les grès étant des roches très dures, l’érosion quaternaire a souvent mis à jour leurs couches. Ils apparaissent sous la forme de platière lorsque leur dalle restée en place a été dégagée par l’érosion, ou de chaos de blocs lorsque l’érosion s’est poursuivie par le démantèlement des corps gréseux et leur éboulement.
Ils ont été exploités dans des carrières à ciel ouvert en profitant des affleurements existants à flanc des reliefs régionaux ou par dégagement de leurs couches sous une faible couverture de terrains sus-jacents. La teinte très grise ainsi que la grande dureté du grès des carrières de l’Yvette en a fait un matériau de choix pour le pavage de la voirie parisienne, dès 1750.
Ces sables sont recouverts par une formation peu perméable d’Argile à meulière présentant une épaisseur de 1 à 6m. Ces argiles résultent de la dissolution de la fraction carbonatée du calcaire de Beauce. De couleur grise ou rougeâtre, ces argiles renferment des blocs de meulière compacte ou caverneuse. Cette couche est très souvent contaminée par les Sables de Lozère sus-jacents.
La Meulière de Montmorency d’age Chattien (-28 à -23 millions d’années) résulte de l’altération et de la silicification irrégulière des Calcaires de Beauce associée à la désilification des argiles. De couleur gris à gris-jaune ou rouille par altération, la pierre meulière se présente soit sous forme de bancs, soit en blocs meuliers. Son nom provient de son utilisation historique pour fabriquer des meules à grains. Cette meulière formait en fait souvent la couverture des gisements de grès de Fontainebleau qu’il fallait enlever pour pouvoir exploiter ces grès. Les pierres extraites ont beaucoup servi dans la construction et ont en particulier donné leur nom à un type de maison pavillonnaire de la région parisienne.
Durant la période du Pliocène, au début du Quaternaire, il y a 2,5 millions d’années, le Massif central se soulève fortement sous l’effet de la poussée des Alpes. Des torrents puissants issus du massif entraînent jusqu’au Bassin parisien d’énormes quantités de matériaux sous la forme de galets granitiques qui vont se décomposer, libérant le quartz sous la forme de graviers grossiers dont certains grains atteignent presque la taille du centimètre : ce faciès sera dénommé Sables de Lozère. Ces Sables de Lozère apparaissent comme des grains de quartz non usés, millimétriques, non émoussés (quartz « gros sel »), empâtés dans une argile kaolinique et ferrugineuse.
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Au WP1 (coordonnées de la cache)
1/ Décrivez le matériau géologique principal en cet endroit. Expliquez avec vos mots son origine.
2/ Sur la base des informations précédentes, à quoi sont dues sa forme et sa couleur ?
Au WP2 (N 48°41.534 E02°12.145)
Ces affleurements vous permettent d’observer plusieurs des couches géologiques décrites prédécemment
3/ A votre avis, quelle est la hauteur de cet affleurement ?
4/ Décrivez de bas en haut les différents matériaux décrits précédemment que vous pouvez observer, indiquez leur taille et leur couleur
Au WP3 (N 48°41.450 E02°11.846)
5/ A votre avis, quelle est la hauteur de ce banc de grès ?
6/ Quelles traces de son exploitation y voyez vous ?
7/ Observez la texture du « ciment » blanc dans sa partie basse. Expliquez avec vos mots de quoi il est constitué
8/ En option, une photo de vous ou d’un objet à vous à un des points WP
Sources :
svt.ac-versailles
usep94
adpp_decouvertes-de-la-nature-sur-le-plateau-de-palaiseau
infoterre.brgm