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EarthCache – La Façade du Capitole
Le Capitole est un des lieux emblématiques de la ville de Toulouse, surnommée « ville rose » de par l’omniprésence de la brique sur ses murs. C’est le centre du pouvoir depuis le XIIe siècle, époque à laquelle les comtes de Toulouse ont délégué l’administration de la ville à un conseil nommé « Capitoulat », composé de 8 Capitouls représentant chaque quartier de la ville. Le Capitole, en perpétuel remaniement, a subi de nombreuses transformations jusqu’à nos jours.
La façade actuelle du Capitole, dessinée par l’architecte Guillaume Cammas, fut construite de 1750 à 1760, comportant notamment en partie centrale 8 colonnes imposantes représentant les 8 premiers Capitouls. Elle donne à elle-seule un véritable panorama géologique régional de par les matériaux employés. Cette earthcache va donc vous permettre d’en apprendre plus sur les pierres occitanes….
- Car oui ! Il n’y a pas que de la brique rôse à Toulouse, té !
Les paragraphes suivants présenteront les matériaux que l’on peut apercevoir sur la façade du Capitole classés du plus jeune au plus ancien, ainsi que leur contexte géologique. La carte géologique de la région ci-dessous localise l’origine de ces pierres. On peut constater qu’hormis l’argile des briques qui est locale, les autres proviennent de sites soit au sud-ouest (Pierre de Belbèze dans le Comminges, marbres des Pyrénées), soit de l’est (Pierres de Carcassonne, marbres de la Montagne Noire). La raison est liée aux voies d’acheminement des blocs, principalement fluviales à l’époque, par la Garonne pour le sud, et à l’est par le Canal du Midi nouvellement construit, ouvrant la possibilité d’importer calcaires et marbres d’ornement en vogue.
1/ La brique de Toulouse :
Il était difficile de ne pas en parler, car la brique constitue la majorité de la façade et qu’il s’agit du matériau emblématique à Toulouse. On ne fera que la présenter brièvement : pour de plus amples informations, n’hésitez pas à consulter la cache GC6R42G voisine qui traite du sujet plus en profondeur.
L’utilisation de la brique à Toulouse remonte aux Romains. Ses matériaux de base, locaux, sont les argiles et les marnes (mélange d’argile et de calcaire) issues des Molasses du Tolosan, datant de l’Oligocène inférieur (-35 à -29 Millions d’années). Après extraction et adjonction d’eau et de sable issu de la Garonne, l’ensemble est séché puis moulé. A ce stade, la couleur de la pâte est jaunâtre. Elle ne prend sa fameuse couleur rouge qu’après cuisson, sa teinte finale dépendant de l’abondance en fer de la brique, et du temps/température de cuisson. La particularité principale de la brique Toulousaine est son grand format : 42x28x4.5cms. Elle porte le nom de brique « foraine », du latin foraneus « qui vient de l’extérieur », ces briques étant produites dans des briqueteries extérieures aux chantiers.
2/ La pierre de Carcassonne :
Cette pierre de couleur grise à gris-beige est largement employée dans les constructions Toulousaines depuis l’avènement du Canal du Midi. Il s’agit d’un grès, une roche sédimentaire détritique issue de l’agrégation de sables, issu de l’exploitation de la Molasse de Carcassonne. Cette formation, plus ancienne que celle du Tolosan date du Lutétien (entre -50 et -42.1 Millions d’années). Elle est située au sud de la montagne Noire à proximité de Carcassonne, est épaisse de 400 à 600m.
- C’est bien joli tout ça … mais au fait, c’est quoi une « Molasse » ??
Effectivement, la majorité des matériaux locaux étant issus de molasses, il parait judicieux de s’y intéresser de plus près…
Le terme de « molasse » désigne un assemblage hétérogène de roches sédimentaires (calcaires, grès, argiles…) issues du transport et dépôt des produits de l’érosion des reliefs par les cours d’eau. Par exemple, des Pyrénées par la Garonne pour les molasses du Tolosan.
Les molasses du bassin Aquitain sont des formations plutôt récentes sur l’échelle des temps géologiques, elles remontent à l’ère Tertiaire. Si on observe une coupe de telles molasses, on notera qu’elles sont composées de plusieurs séquences de strates qui traduisent les changements de régimes des rivières issues des Pyrénées, alternant entre étiages et inondations. On peut décomposer idéalement une telle séquence dite « fluviatile » en trois strates ou « horizons » successifs (Voir figure ci-dessous). Ces horizons sont « grano-décroissants », c’est-à-dire qu’ils sont disposés par taille de grain de plus en plus petite en montant dans les strates :
1) Horizon d’étiage ou basses-eaux : Il s’agit d’un horizon basal grossier composé de conglomérats ou « poudingues », une accumulation de galets arrondis, de graviers (jusqu’au centimètre) et/ou de sables... exactement comme le pudding, ce gâteau "so british" 
! Ces conglomérats présentent une stratification entrecroisée ou en auge, traduisant les divagations de lits mineurs d’un cours d’eau.
2) Horizon de Levée : Il s’agit d’une couche médiane composée de grès à grains moyens en strates obliques. Il traduit la présence de levées naturelles en bordure de rivière ou de barres de méandres. Cette couche est assez rarement représentée.
3) Horizon d’inondation ou hautes-eaux : Il s’agit de la partie la plus développée, où alternent des grès plus fins (millimétriques) et des marnes en strates horizontales dont la couleur varie selon la teneur en fer (gris à jaunâtre). Ces couches caractérisent la plaine d’inondation de la rivière pendant les crues déposant des couches de limon. Les phases de retrait des eaux sont marquées par des couches de calcaire lacustre (lacs temporaires) et de marnes rougeâtres veinés de traces de racines (paléosols traduisant la présence de marécages).
A noter que ces séquences fluviatiles se retrouvent à la fois dans le temps (vertical) et aussi dans l’espace (latéral) car les rivières se déplacent au cours du temps : on parlera alors de séquence horizontale ou « séquence-paysage ».
Dans le cadre des matériaux cités ci-dessus, chacun d’eux correspond à l’exploitation de séquences distinctes :
- L’argile et les marnes des briques de Toulouse correspondent aux parties supérieures des horizons d’inondation
- La pierre de Carcassonne, calcaréo-gréseuse, correspond quant à elle aux horizons inférieurs, les plus durs (Étiage/Levée/partie inférieure de l’inondation).
Cependant, dans le cas de la pierre de Carcassonne, sa durabilité reste relative, car elle est sensible à l’érosion causée notamment par les intempéries : elle peut soit se desquamer, c’est à dire s’écailler superficiellement, soit se creuser par l’action de l’eau qui a tendance a solubiliser le ciment du grès, formant alors des cupules.
3/ La pierre de Belbèze :
Il s’agit d’un calcaire blanc et tendre exploité depuis l’époque romaine dans des carrières souterraines au nord de Belbèze-en-Comminge, d’où il était acheminé via la Garonne jusqu’à Toulouse. Ce calcaire d’origine marine date du Thanétien (entre – 60.5 et 56.5 millions d’années). A cette époque, les Pyrénées n’existaient pas encore et à cet endroit se trouvait une mer peu profonde propice à la sédimentation. Ces couches sont ensuite remontées lors de la naissance de la chaîne montagneuse, il y a 40 millions d’années. La particularité principale de cette pierre est l’abondance de micro-fossiles nommés « Milioles » qui sont des foraminifères ayant une forme de pelote pas plus grosse qu’un millimètre.
4/ Les « Marbres » de la montagne Noire :
Un autre type de matériau rencontré fréquemment sur les monuments Toulousains sont les « marbres » issus de la montagne Noire. Les plus célèbres sont le « marbre » du Languedoc et le « marbre » griotte, tous deux datant du Dévonien (entre -367 et -390 millions d’années). Toutefois, l’emploi des guillemets n’est pas anodin, car d’un point de vue géologique strict, il s’agit de calcaires marbriers. En effet, l’appellation de marbre implique une roche entièrement métamorphisée, ce qui n’est pas le cas ici. Le terme de « marbre » en construction est générique et désigne tout type de pierre dure pouvant être polie, d’où cette dénomination trompeuse.
4.a/ Le « marbre » rouge du Languedoc : Exploitée dans le sud de la Montagne noire (Caunes-Minervois), cette pierre est connue depuis l’antiquité mais c’est Louis XIV qui le rendit mondialement célèbre où elle fut notamment employé au Grand-Trianon de Versailles. Cette pierre, issue du socle Hercynien, se caractérise par sa couleur rouge sang (calcaire riche en fer) ainsi que de nombreux ramages blancs (Variété Incarnat) ou gris-bleuté (Variété Turquin). Ces marbrures s’appellent des stromatactis : il s’agit de zones remplies de calcite (CaCO3) recristallisée, qui correspondraient soit au remplissage d’anciennes cavités d’éponges, soit au résultat d’une activité bactérienne au sein de la boue carbonatée d’origine. Face aux intempéries, ce calcaire marbrier s’altère : il décolore avec le temps devenant rose clair et ses marbrures ont tendance à s’estomper.
4.b/ Le « marbre » griotte : Il s’agit d’un calcaire marbrier amygdalaire, composé de nodules carbonatés entourés de films plus sombres contenant des silicates. Le nom de ce « marbre » est inspiré de ses nodules faisant penser à des noyaux de cerises griottes, aspect renforcé par sa couleur la plus répandue : rouge bordeaux à brun comme celui de Félines-Minervois (Aude) ou Coumiac (Hérault). La nodulisation peut s’expliquer par deux processus, tous deux liés à une compression : l’un sédimentaire par compaction différentielle, l’autre tectonique par boudinage. Aussi, le « marbre » griotte de la montagne Noire est particulièrement fossilifère et on peut y trouver fréquemment des macro-fossiles de Goniatites ou de Clyménies (céphalopodes) pouvant faire jusqu’à plus de 10cm de diamètre. A noter qu’on peut aussi en trouver dans les Pyrénées dans d’autres teintes, comme le vert de Campan (4.c).
Questions pour valider la EarthCache :
En vous aidant du descriptif et des éléments se trouvant sur le terrain, répondez aux questions ci-dessous afin de valider cette earthcache. Lorsque vous aurez toutes les réponses, loguez cette cache en « found it » et envoyez moi vos réponses via la messagerie Geocaching ou par mail. Je vous contacterai en cas de problème avec les réponses. Attention, tout log « found it » sans réponses envoyées sera supprimé.
1) La façade du Capitole : Rendez vous d’abord sur la place du Capitole, devant la façade de l’Hôtel de Ville (WP1 = Point apparent de la cache) :
1.a - Obs
ervez la façade et identifiez les matériaux des quatre zones de couleur. Pour chaque zone, justifiez votre réponse (couleur, texture de la pierre...etc.) :
A (bleu) = Bandeau = ??
B (vert) = Colonnes = ??
C (jaune) = Bandes mur = ??
D (rouge) = Soubassement = ??
1.b – Concernant les colonnes, s’agit t’il de roche sédimentaire, métamorphique ou magmatique ? Est-ce sa couleur d’origine ? Justifiez votre réponse.
1.c – Observez de près les briques de la façade : Quelle est leur couleur et quel élément chimique en est responsable ? Quel est le nom du format typique de la région Toulousaine et est-il globalement respecté sur la façade ? Remarquez-vous quelque chose de surprenant concernant leur régularité apparente?
2) Étude approfondie du soubassement molassique : Contournez le Capitole et rendez-vous au WP2 au coin du bâtiment côté arrière) :
2
.a – Repérez le bloc de la photo WP2 : Décrivez ce que vous voyez sous les deux zones (partie supérieure=orange ; partie inférieure = violet) notamment la taille de grains, la présence de strates et leur inclinaison, ou présence ou non de fossiles ?
2.b – En vous aidant du descriptif, donnez le type de séquencement des molasses occitanes, ainsi que le nom générique donné aux strates dans ce cas. En déduire à quelles séquences appartiennent les deux zones du bloc observé.
2.c – En déduire si ce bloc a t’il été posé à l’endroit ou à l’envers par rapport à son sens naturel extrait de la formation d’origine? Justifiez votre réponse.
2.d – Observez aux alentours du bloc (dans un rayon de 5m) et cherchez des signes de dégradation de cette pierre : prenez en un en photo et envoyez la dans votre message de réponse en précisant de quel type s’agit-t-il. Attention, cette photo ne doit pas être postée sur votre log.
3/ OPTIONNEL mais sera fortement apprécié : Prenez une photo de vous, votre GPS ou un objet personnel sur la place du Capitole, mais sans y faire apparaitre la facade, et joignez cette photo à votre log.
Sources Bibliographiques :
- « Promenade Géologique à Toulouse », F. Christophoul et al. (2019)
- « Pierres et Marbres de Toulouse », B. Peybernes et M-J. Fondecave-Wallez (2008)
- Vidéo de « Science et Avenir » sur la géologie du Capitole, très intéressante et pédagogique ! https://www.youtube.com/watch?v=wjvz5xb0ZFM
- Carte géologique de la région : http://infoterre.brgm.fr/
EarthCache – The Facade of the Capitole
The Capitole is one of the emblematic places of the city of Toulouse, nicknamed "pink city" because of the omnipresence of brick on its walls. It has been the centre of power since the 12th century, when the Counts of Toulouse delegated the administration of the city to a council called "Capitoulat", composed of 8 Capitouls representing each district of the city. The Capitole, in perpetual reshuffle, has undergone many transformations until today.
The current facade of the Capitol, designed by the architect Guillaume Cammas, was built from 1750 to 1760, with 8 imposing columns in the central part representing the first 8 Capitouls. It alone gives a true regional geological panorama due to the materials used. This earthcache will thus allow you to learn more about Occitan stones....
- Because yes! There's not only brick rôse in Toulouse, té!
The following paragraphs will present the materials that can be seen on the facade of the Capitole classified from the youngest to the oldest, as well as their geological context. The geological map of the region below locates the origin of these stones. It can be seen that apart from the clay of the bricks, which is local, the others come from sites either to the south-west (Belbèze Stone in the Comminges, marbles from the Pyrenees), or from the east (Carcassonne stone, marbles from the Montagne Noire). The reason for this is linked to the routes used to transport the blocks, mainly by boat at the time, via the Garonne to the south, and to the east via the newly built Canal du Midi, opening up the possibility of importing limestone and ornamental marbles that were in vogue in the 17th century.
1/ The Brick of Toulouse :
It was difficult not to talk about it, because brick makes up the majority of the facade and is the emblematic material in Toulouse. We will only present it briefly: for more information, do not hesitate to consult the neighbouring GC6R42G cache which deals with the subject in more detail.
The use of brick in Toulouse goes back to the Romans. Its basic, local materials are clays and marls (mixture of clay and limestone) from the Tolosan Molasses, dating from the Lower Oligocene (-35 to -29 Million years). After extraction and addition of water and sand from the Garonne, the mixture is dried and then moulded. At this stage, the colour of the paste is yellowish. It only takes on its famous red colour after firing, its final shade depending on the iron content of the brick and the time/temperature of firing. The main characteristic of the Toulouse brick is its large size: 42x28x4.5cms. It bears the name of "foraine" brick, from the Latin foraneus "which comes from outside", these bricks being produced in brickworks outside the building sites.
2/ Carcassonne Stone:
This grey to beige coloured stone is widely used in Toulouse constructions since the birth of the Canal du Midi. It is a sandstone, a detrital sedimentary rock resulting from the aggregation of sands from the exploitation of the Molasse of Carcassonne. This formation, older than that of Tolosan, dates from the Lutetian period (between -50 and -42.1 million years ago). It is located in the south of the Montagne Noire near Carcassonne and is 400 to 600m thick.
- It's all very nice ... but by the way, what's a "Molasse" ??
Indeed, most of the local materials are made of molasses, so it seems wise to take a closer look at it...
The term "molasse" refers to an heterogeneous assemblage of sedimentary rocks (limestone, sandstone, clay...) resulting from the transport and deposition of the erosion products from the relief by watercourses. For example, from the Pyrenees by the Garonne for the Tolosan.
The molasses of the Aquitaine basin are rather recent formations on the geological time scale, they date back to the Tertiary era. If we observe a section of such molasses, we will note that they are composed of several sequences of strata which reflect the changes in the regimes of the rivers coming from the Pyrenees, alternating between low water levels and floods. Ideally, such a so-called "fluvial" sequence can be broken down into three successive strata or "horizons" (see Figure below). These horizons are " grano-decreasing ", i.e. they are arranged by grain size, becoming smaller and smaller as ascending in the stratas:
1) Low-water horizon: This is a coarse basal horizon composed of conglomerates or "puddingstones", an accumulation of rounded pebbles, gravel (up to a centimetre) and/or sand... exactly like the pudding, this so british cake ! These conglomerates are cross- or trough-stratified, reflecting the wanderings of minor stream beds.
2) Levee horizon: This is a median layer composed of medium-grained sandstones in oblique strata. It reflects the presence of natural levees along river banks or meandering bars. This layer is rather rarely represented.
3) Flood horizon or high-water: This is the most developed part, where finer sandstones (millimetres) alternate with marls in horizontal strata whose colour varies according to the iron content (grey to yellowish). These layers characterize the floodplain of the river during floods depositing layers of silt. The phases of water withdrawal are marked by layers of lacustrine limestone (temporary lakes) and reddish marls veined with traces of roots (paleosols indicating the presence of swamps).
It should be noted that these fluvial sequences are found both in time (vertical) and also in space (lateral) because rivers move over time: we will then speak of horizontal sequences or "landscape sequences".
Within the framework of the above-mentioned materials, each of them corresponds to the exploitation of distinct sequences :
- The clay and marl of the bricks of Toulouse correspond to the upper parts of the flood horizons.
- The Carcassonne stone, which is chalky-sandstone, corresponds to the lower, hardest horizons (Low Waters/Levee/flood lower part horizons).
However, in the case of Carcassonne stone, its durability remains relative, as it is sensitive to erosion caused in particular by weathering: it can either flake off superficially, or be hollowed out by the action of water which tends to solubilise the cement of the sandstone, forming cups.
3/ Belbèze Stone:
It is a white and soft limestone exploited since Roman times in underground quarries north of Belbèze-en-Comminge, from where it was transported via the Garonne to Toulouse. This limestone of marine origin dates from the Thanetian period (between 60.5 and 56.5 million years ago). At that time, the Pyrenees did not yet exist and there was a shallow sea in this area which was suitable for sedimentation. These layers then rose up when the mountain chain was born 40 million years ago. The main feature of this stone is the abundance of micro-fossils called "Milioles" which are foraminifers with a wool ball shape no larger than a millimeter..
4/ The « Marbles » of Montagne Noire :
Another type of material frequently found on Toulouse monuments are the "marbles" from the Montagne Noire. The most famous are the Languedoc "marble" and the "marble" griotte, both dating from the Devonian (between -367 and -390 million years ago). However, the use of quotation marks is not insignificant, because from a strict geological point of view, these are limestones. Indeed, the name marble implies a completely metamorphosed rock, which is not the case here. The term "marble" in construction is generic and refers to any type of hard stone that can be polished, hence the misleading name.
4.a/ The red "marble" of Languedoc: Exploited in the south of the Montagne noire (Caunes-Minervois), this stone has been known since antiquity but it was Louis XIV who made it world famous where it was notably used in the Grand-Trianon of Versailles. This stone, resulting from the Hercynian base, is characterized by its blood red color (limestone rich in iron) as well as many white (Incarnat variety) or grey-blue (Turquin variety) branches. These mottles are called stromatactis: they are areas filled with recrystallized calcite (CaCO3), which would correspond either to the filling of old sponge cavities or to the result of bacterial activity within the original carbonated mud. When exposed to the elements, this marble limestone deteriorates: it discolours over time becoming light pink and its marbling tends to fade.
4.b/ Griotte "marble": This is a tonsillar limestone, composed of carbonated nodules surrounded by darker films containing silicates. The name of this "marble" is inspired by its nodules reminiscent of cherry pits, an aspect reinforced by its most common colour: deep red to brown like that of Félines-Minervois (Aude) or Coumiac (Hérault). Nodulation can be explained by two processes, both linked to compression: one sedimentary by differential compaction, the other tectonic by puddling. Also, the Griotte "marble" of the Montagne Noire is particularly fossiliferous and macro-fossils of Goniatites or Clyménies (cephalopods) can frequently be found, up to 10 cm in diameter. It should be noted that they can also be found in the Pyrenees in other hues, such as Campans green (4.c).
Questions to validate this Earthcache :
By using the description and the elements found on the field, answer the questions below in order to validate this earthcache. When you have all the answers, log this cache as " found it " and send me your answers via the Geocaching message centre or by email. I will contact you in case of problem with the answers. Attention, any "found it" log without answers sent will be deleted.
1) The facade of the Capitole : Go first to the Capitole square, in front of the facade of the City Hall (WP1 = Visible point of the cache) :
1.a - Observe the facade and identify the materials of the four colour zones. For each zone, justify your answer (colour, texture of the stone, etc.):
A (blue) = Banner = ??
B (green) = Columns = ??
C (yellow) = Wall bands = ??
D (red) = Substructure = ??
1.b - Concerning the columns, is it sedimentary, metamorphic or magmatic rock? Is it its original colour? Justify your answer.
1.c - Look closely at the bricks of the facade: What is their colour and which chemical element is responsible for it? What is the name of the format typical of the Toulouse region and is it generally respected on the façade? Do you notice anything unusual about their apparent regularity?
2/ In-depth study of the molassic basement: Walk around the Capitole and go to WP2 at the corner of the building (back side) :
2
.a – Locate the block of the WP2 photo: Describe what you see in the two zones (upper part = orange; lower part = purple) including for each of them: grain size, presence of strata and their inclination, or presence or absence of fossils?
2.b - Using the description, give the type of sequencing of the Occitan molasses, and the generic name given to the strata in this case. Deduce to which sequences the two zones of the observed block belong.
2.c - Deduce whether this block has been laid upright or upside down with respect to its natural direction from the original formation. Justify your answer.
2.d - Observe the surroundings of the block (within a radius of 5m) and look for signs of weathering of this stone: take a photo of it and send it in your reply message specifying what type it is. Be careful, this photo must not be posted on your log.
3/ OPTIONAL but will be greatly appreciated : Take a picture of yourself, your GPS or a personal object at the Capitole Square, but without having the facade in the background, and join it to your log.
References :
- « Promenade Géologique à Toulouse », F. Christophoul et al. (2019)
- « Pierres et Marbres de Toulouse », B. Peybernes et M-J. Fondecave-Wallez (2008)
- Movie from a french science magazine « Science et Avenir » on the Capitole geology, very interesting and pedagogical ! https://www.youtube.com/watch?v=wjvz5xb0ZFM (In french, but you can use the subtitles generation tool in English or any other language)
- Geological map of the region: http://infoterre.brgm.fr/