Deux milliards d’années d’histoire géologique bretonne

Auteur : Florentin Paris / février 2018
Les archives géologiques bretonnes couvrent une période de plus de 2 milliards d’années et impliquent une grande diversité de roches sédimentaires, métamorphiques et éruptives. Celles ci représentent un véritable condensé de l’histoire de la Terre car elles traduisent les grands mouvements de l’écorce terrestre responsables de la formation des montagnes et des grandes modifications climatiques.

La datation géologique

L’âge des roches et des événements géologiques sont exprimés en millions d’années (Ma) ou en âge relatif ; on se réfère alors à des subdivisions (ère, système, étage) du temps écoulé depuis la formation de la Terre il y a 4,6 milliards d’années.

Les principales subdivisions du Temps géologique et leurs durées relatives.

Les grands cycles structurants

À l’ouest du Massif armoricain, la Bretagne a acquis ses principales caractéristiques au cours de cycles de plissements majeurs : les cycles icartien, cadomien, varisque. Il n’y a pas d’Archéen en Bretagne mais, autour de la baie de Lannion, de petits affleurements de roches à composition granitique, datés de –1,8 à –2,2 milliards d’années (Protérozoïque inférieur), sont attribués au cycle icartien. Il s’agit des plus anciennes roches de France métropolitaine et même de l’Europe méridionale.

Principales étapes de l’édification du socle géologique de la Bretagne.

Le socle primitif

Le cycle cadomien débute vers –750 Ma et s’achève il y a 541 Ma. Il constitue le véritable soubassement de la Bretagne. On y trouve des matériaux variés d’âge protérozoïque supérieur, notamment d’anciennes boues et sables marins modifiés au cours du temps (surtout visibles en Bretagne centrale) et du matériel volcanique (coulées de laves, tufs, cendres présents dans le Trégor et autour de la baie de Saint-Brieuc). Entraînés en profondeur lors des plissements à l’origine des montagnes cadomiennes (–600 à –540 Ma), ces roches ont été profondément modifiées par la chaleur et la pression en donnant des micaschistes, des gneiss ou des granites d’anatexie. Ces roches métamorphiques sont bien représentées près de Brest, de Guingamp et de Saint-Malo. Le cycle cadomien s’achève par l’intrusion d’énormes massifs de granite, notamment vers l’est (Bécherel, Bonnemain, Fougères).

Carte géologique simplifiée de la Bretagne.

Le massif breton

Le cycle varisque démarre en Bretagne par le dépôt des restes de l’érosion des montagnes cadomiennes. On a d’abord des sables et des boues déposées dans une mer froide à tempérée, puis l’apparition de calcaires tropicaux avec des coraux (entre –410 et –370 Ma) et enfin les vestiges de luxuriantes forêts houillères (entre –350 et –300 Ma). Ces sédiments et fossiles traduisent un lent déplacement de la Bretagne de l’hémisphère sud vers l’Équateur. Le cycle varisque s’achève vers –320 Ma avec la formation d’une immense chaîne de montagne, résultat de la collision entre les plaques Gondwana (incluant la Bretagne) et Laurussia. Au cours de cette collision, les roches volcaniques et les sédiments marins déposés pendant plus de 150 Ma sont entraînés dans les profondeurs de l’écorce terrestre à la faveur de plissements gigantesques. Soumis à de fortes températures et pressions, ils sont profondément métamorphisés (modifiés en micaschiste, gneiss, migmatites, amphibolites). Ce type de roche est bien représenté dans le sud de la Bretagne (Loire-Atlantique, Morbihan, Finistère sud. D’immenses cassures (failles) accompagnent ces mouvements et participent au façonnement du massif breton. Le cycle varisque s’est achevé il y a 300 Ma avec la mise en place des derniers massifs granitiques (Ploumanac’h, Quintin, Le Hinglé).

Les derniers ajustements

Le démantèlement des montagnes varisques a débuté avant même la fin de ce cycle et s’est poursuivi au Mésozoïque. La Bretagne est alors devenue une île aplanie, sans doute parcourue par des hardes de dinosaures. Cette Bretagne insulaire, entourée d’une mer où se déposaient des boues calcaires, a été partiellement ennoyée lors d’épisodes de climats très chauds et de haut niveau marin, notamment au Crétacé supérieur (100 Ma). Il faut attendre le Cénozoïque pour retrouver des dépôts marins en Bretagne centrale. Il s’agit de sables coquilliers, connus sous le nom de faluns, déposés il y a 15 à 13 Ma dans un bras de mer reliant la Manche et l’Atlantique. Ce dernier retour significatif de la mer en Bretagne est sans doute un écho des mouvements alpins. Au Quaternaire (–2,6 Ma à l’actuel), lors des phases de froid les plus intenses, le développement d’immenses calottes glaciaires polaires a provoqué, à plusieurs reprises, une chute du niveau marin de près de 120 m. La topographie actuelle et le trait de côte de la Bretagne sont alors fixés.

Proposé par : Bretagne Culture Diversité