BAIE DU MONT-SAINT-MICHEL ..' A. L'HOMER, S. COUR8QULEIX, J CHANTRAINE, J.P DERaiN BAIE DU MONT-SAINT-MICHEL La carte géologique à 1/50000 BAIE OU MONT·SAINT·MICHEL est recouverte par les coupures suivantes de la Carte géologique de la France à 1/80000 à l'ouest; DINAN (N°BO) à l'est: AVRANCHES (N°61) au nord·est: COUTANCeS (W44) ~,+~. v.,"""," MINISTÈRE DE L'ÉDUCATION NATIONALE. M(:WT. ..,."" DE LA RECHERCHE ET DE LA TECHNOLOGIE ~';+ !,AIjU":Hl'l .... MINISTÈRE DE l'ÉCONOMIE. 1 DES FINANCES ET DE L'INDUSTRIE ~. BRGM - SERVice GÉOLOGIQUE NATIONAL 010'" ....."..... <Io"'''',g... dU...."'..... BP 6009 - 45060 ORLEANS CEDEX 2 - FRANCE NOTICE EXPLICATIVE DE LA FEUILLE BAIE DU MONT-SAINT-MICHEL À 1/50 000 par A. CHOMER, S. COURBOULEIX, J. CHANTRAINE, J.P. DEROIN avec la collaboration de C. BONNOT-COURTOIS, B. CALINE, A. EHRHOLD, J.P. LAUTRIDOU, M.T. MORZADEC-KERFOURN 1999 Editions du BRGM Service géologique national Références bibliographiques. Toute référence en bibliographie à ce document doit être faite de la façon suivante : pour la carte : L'HOMER A., COURBOULEIX S., BEURRIER M., BONNOT-COURTOIS C, CALINE B., EHRHOLD A., LAUTRIDOU J.P., LE RHUN J., SIMÉON Y, THOMAS Y, VILLEYM. (1999) - Carte géol. France (1/50 000), feuille Baie du Mont-Saint-Michel (208). Orléans : BRGM. Notice explicative par A. L'Homer, S. Courbouleix, J. Chantraine, J.P. Deroin, avec la participation de C. Bonnot-Courtois, B. Caline, A. Ehrhold, J.P. Lautridou, M.T. Morzadec-Kerfourn (1999), 184 p. pour la notice : L'HOMER A., COURBOULEIX S., CHANTRAINE J., DEROIN J.P., avec la collaboration de C. BONNOT-COURTOIS, CALINE B., EHRHOLD A. LAUTRIDOU J.P., MORZADEC-KERFOURN M.T. (1999) - Notice explicative, Carte géol. France (1/50 000), feuille Baie du mont-Saint-Michel (208). Orléans : BRGM, 184 p. Carte géologique par A. L'Homer, S. Courbouleix, M. Beurrier, C. Bonnot-Courtois, B. Caline, A. Ehrhold, J.P. Lautridou, J. Le Rhun, Y. Siméon, Y Thomas, M. Villey (1999). © BRGM, 1999. Tous droits de traduction et de reproduction réservés. Aucun extrait de ce document ne peut être reproduit, sous quelque forme ou par quelque procédé que ce soit (machine électronique, mécanique, à photocopier, à enregistrer ou tout autre) sans l'autorisation préalable de l'éditeur. ISBN : 2-7159-1208-0 SOMMAIRE Pages RÉSUMÉ 7 SUMMARY 9 INTRODUCTION 13 LES RAISONS D'UNE COUPURE SPÉCIALE 13 PRÉSENTATION GÉOGRAPHIQUE ET GÉOLOGIQUE 15 CONDITIONS D'ÉTABLISSEMENT DE LA CARTE 21 RÉSUMÉ DE L'HISTOIRE GÉOLOGIQUE 25 DESCRIPTION DES TERRAINS DU DOMAINE CONTINENTAL 43 PROTÉROZOÏQUE SUPÉRIEUR 44 ÉVOLUTION STRUCTURALE 53 ALTÉRATIONS DES GRANITOÏDES 54 TERTIAIRE 55 QUATERNAIRE 57 SYNTHÈSE GÉODYNAMIQUE RÉGIONALE 67 DESCRIPTION DES TERRAINS DU DOMAINE MARIN 68 TRAVAUX ANTÉRIEURS 68 DONNÉES GÉNÉRALES SUR L'ENVIRONNEMENT MARITIME 69 SUBDIVISIONS DU DOMAINE MARIN ADOPTÉES 71 PROCESSUS HYDRODYNAMIQUES INFLUANT SUR LA SÉDIMENTATION 73 MÉTHODES ET CONCEPTS CARTOGRAPHIQUES 81 LITHOLOGIE DE LA COUVERTURE MEUBLE DU DOMAINE MARIN 85 COMPOSITION MINÉRALOGIQUE DES SÉDIMENTS 85 RÉPARTITION DES FACIÈS 87 FACIÈS DU DOMAINE ZONE SUBTIDAL 87 FACIÈS DU DOMAINE INTERTIDAL INFÉRIEUR ET MOYEN 92 FACIÈS DU DOMAINE INTERTIDAL SUPÉRIEUR 98 FACIÈS DU DOMAINE ESTUARIEN 101 OCCUPATION ET MODIFICATIONS ANTHROPIQUES DE LA BAIE 109 SITES PRÉHISTORIQUES ET HISTORIQUES ANCIENS 109 PÉRIODE HISTORIQUE 115 AMÉNAGEMENTS DE LA ZONE LITTORALE 116 AUTRES AMÉNAGEMENTS CONCERNANT LES RIVIÈRES ET LE LITTORAL 123 PRÉSERVATION DU SITE DU MONT ET DE LA BAIE 125 LA BAIE DU MONT-SAINT-MICHEL : UN SITE PROTÉGÉ 125 ÉVOLUTION DE LA BAIE ESTUARIENNE DEPUIS 1858 126 LES ÉTUDES POUR PRÉSERVER LE CARACTÈRE MARITIME DU MONT 131 GÉOLOGIE DE L'ENVIRONNEMENT 134 OCCUPATION DU SOL 134 ÉLÉMENTS DE GÉOTECHNIQUE 136 RISQUES NATURELS 137 EXPLOITATION DU SOUS-SOL ET RESSOURCES NATURELLES 139 RESSOURCES EN EAU 139 SUBSTANCES UTILES ET CARRIÈRES 144 GÎTES ET INDICES MINÉRAUX 147 DOCUMENTATION COMPLÉMENTAIRE 148 LA BANQUE DES DONNÉES DU SOUS-SOL 148 GLOSSAIRE 151 SITES D'OBSERVATIONS GÉOLOGIQUES 154 DOCUMENTS CONSULTÉS 155 BIBLIOGRAPHIE 156 AUTEURS ET REMERCIEMENTS 173 ANNEXES 177 1 - COUPES RÉSUMÉES DES SONDAGES 178 2 - DATATIONS D'ÉCHANTILLONS DE SONDAGES PAR 14C 183 3 - ANALYSES CHIMIQUES DES LEUCOGRANITES DU MONT-SAINT-MICHEL 184 LISTE DES FIGURES Pages Fig. 1 - Cadre géologique de la Baie du Mont-Saint-Michel 14 Fig. 2 - Répartition des grandes unités géologiques régionales 16 Fig. 3 - Coupe géologique à travers la baie passant par le Mont-Saint-Michel et Tombelaine 20 Fig. 4 - Isobathes de la base des terrains holocènes 24 Fig. 5 - Courbes d'égale épaisseur des sédiments récents (Holocène) de la baie 26 Fig. 6 - Coupe schématique à travers le prisme sédimentaire 28 Fig. 7 - La baie du Mont-Saint-Michel à la fin du Tardiglaciaire 34 Fig. 8 - Coupe du gisement paléolithique du Mont-Dol 58 Fig. 9 - Esquisse de l'histoire géodynamique régionale 66 Fig. 10 - Principaux ensembles morpho-sédimentaires de l'estran 70 Fig. 11 - Plans de vagues pour les houles de NW et NNW 72 Fig. 12 - Courants de marées en Manche centrale 4 heures avant la pleine mer à Saint-Malo 76 Fig. 13 - Front de pénétration de la marée 3 h après basse mer de coefficient 102 78 Fig. 14 - Succession des sédiments de l'entrée de la baie au fond de la zone estuarienne 88 Fig. 15 - Coupe de l'estran dans le secteur de Cherrueix- La Chapelle-Sainte-Anne 94 Fig. 16 - Carte du Grand banc des hermelles 96 Fig. 17 - Cours extrêmes des lits de la Sée et de la Sélune depuis 1932 (en hors-texte) Fig. 18 - Caractéristiques des dépôts en séquence estuarienne 106 Fig. 19 - Variation de faciès au sein des herbus de l'Est 108 Fig. 20 - Sites à sel gallo-romains découverts dans le Marais de Dol 114 e Fig. 21 - Configuration de la baie estuarienne au début du 19 siècle et extension des herbus depuis 118 Fig. 22 - Carte des polders de l'estuaire du Couesnon 120 Fig. 23 - Évolution des herbus de 1947 à 1986 128 Fig. 24 - Évolution récente des herbus de part et d'autre du Mont (1980-1996) 130 Fig. 25 - Évolution du littoral du Bec d'Andaine d'après les photos aériennes IGN 132 Fig. 26 - Précipitations mensuelles moyennes pour trois sites de la baie 140 Fig. 27 - Débits moyens interannuels de la Sélune, du Couesnon et de l'Oir 142 Schéma structural général (en hors texte) LISTE DES TABLEAUX Tabl. 1 - Principales subdivisions chronologiques du Pléistocène supérieur et de l'Holocène 32 Tabl. 2 - Fluctuations de l'espace intertidal en fonction du marnage 84 Tabl. 3 - Sismicité historique d'intensité supérieure à V (MKS) 138 Tabl. 4 - Valeurs moyennes des débit et profondeur des pompages 143 Tabl. 5 - Limites de la carte géologique « Baie du Mont-Saint- Michel » 149 -7- RÉSUMÉ La carte géologique à 1/50 000 « Baie du Mont-Saint-Michel », éditée par le Service Géologique National (BRGM), constitue une coupure spécia- le (n° 208) couvrant l'ensemble de la baie. Ce site mondialement connu, tant par l'Abbaye-forteresse médiévale implantée en son sein que par ses marées exceptionnelles, justifiait une cartographie particulière. C'est pourquoi cette feuille associe une cartographie géologique classique (formations rocheuses du pourtour de la baie) et une cartographie sédimen- tologique indispensable pour décrire en détail les sédiments récents de la partie marine. Le texte du livret explicatif est conçu pour intéresser un large public. Il comporte des développements importants concernant la formation de la baie et son histoire géologique, depuis la fin du Quaternaire (dépôts holocènes) jusqu'à son évolution actuelle. Cinq tableaux et vingt-huit figures viennent illustrer les propos. Dans une première partie sont présentées les formations rocheuses qui constituent le substrat et les reliefs du pourtour de la baie. Ce socle ancien fait partie d'un des blocs du Massif armoricain où subsistent des témoins de la très vieille chaîne calédonienne (540 Ma) qui, avant l'ouverture de l'Atlan- tique, se prolongeait jusqu'au nord du continent américain. Sur cette carte, les terrains du socle sont rattachés au Briovérien supérieur (Protérozoïque terminal), constitué de schistes plissés, plus ou moins affectés par le métamorphisme. Ces roches sédimentaires très anciennes sont recoupées par des massifs cristallins intrusifs constitués de granitoïdes et de migmatites, mis en place au cours de l'orogenèse calédonienne. C'est à la fin de cette oro- genèse que se mettent en place les célèbres pointements de leucogranites de la baie : Mont-Dol, îlot de Tombelaine et Mont-Saint-Michel (525 Ma). Par la suite, le contrecoup de l'orogenèse hercynienne fractionne le vieux craton calédonien, ce qui permet la mise en place de filons de dolérite datés de 330 Ma (Carbonifère inférieur). L'histoire géologique régionale explique l'actuelle absence des forma- tions géologiques du Paléozoïque et du Mésozoïque, tandis que l'ère céno- zoïque n'est représentée que par un témoin d'Oligocène marin qui date le tout début de la formation de la baie. Le Quaternaire est principalement marqué par la fin de la dernière glacia- tion (weichsélienne) avec la mise en place d'une vaste couverture de loess -8- et de sables d'origine éolienne, qui masquent souvent les formations plus anciennes. A l'Holocène, à partir de 8 000 BP, la remontée post-glaciaire du niveau général des mers aboutit à une invasion marine progressive de la baie. C'est alors que sur les bordures littorales s'accumule une succession de dépôts comprenant des niveaux de tourbe (Marais de Dol) ; ces horizons, datés grâce à l'étude des pollens fossiles et des analyses de 14C, soulignent les principales étapes de la transgression marine. Dans la deuxième partie de la notice, le contexte physique de la baie est abordé : avec une amplitude de marée de 14 m, pouvant atteindre excep- tionnellement 15 m, la Baie du Mont-Saint-Michel vient au 5e rang mon- dial.