Introduction

La coupe géologique déduite de la carte de Falaise renseigne sur les différents types de terrains affleurant dans cette région, les déformations qui les affectent ainsi que sur leur disposition les uns par rapport aux autres. Ces informations permettent de reconstituer la succession des phénomènes géologiques ayant affecté cette région.

Pour établir l'histoire géologique de la région de Falaise, nous appliquerons les principes de la chronologie relative et nous nous aiderons des informations données par la légende de la carte géologique de Falaise, mises en relation avec l'histoire géologique de la Terre.

I. Le socle protérozoïque de la région de Falaise et la discordance cadomienne

Les terrains briovériens affleurent dans la partie gauche de la coupe (vers le sud). Plus au nord, ils sont recouverts par les terrains sédimentaires du Cambrien et de l'Ordovicien. D'après le principe de superposition, ces terrains briovériens sont les plus anciens de la région. Ils en constituent le socle. Ils sont fortement plissés et ont donc été déformés au cours d'une orogenèse.

La coupe géologique montre que les terrains cambriens et ordoviciens sont plissés, mais que ces plissements sont tout à fait distincts des plis affectant les terrains briovériens. La surface de contact entre les terrains briovériens et les conglomérats de la base du Cambrien est une discordance angulaire. Celle-ci traduit une histoire. Les terrains mis en relief par l'orogenèse cadomienne ont été érodés, et la région a été le siège de nouveaux épisodes sédimentaires au-dessus des terrains briovériens plissés ayant résisté à l'érosion.

II. Les terrains paléozoïques de la région de Falaise

A. Caractéristiques de la sédimentation

La légende du document 1 indique que la première formation reposant au-dessus du briovérien est celle des conglomérats. Ceux-ci sont des roches sédimentaires détritiques où des galets sont emballés dans une matrice plus ou moins argileuse. Ces galets sont des fragments de roches briovériennes. Cette sédimentation traduit le démantèlement de la chaîne cadomienne. D'après le principe d'inclusion, les galets sont plus anciens que le ciment qui les emballe. Ce dernier est constitué par les sédiments déposés au cours de l'invasion marine de terres autrefois émergées.

Au-dessus des conglomérats, se trouvent des formations sédimentaires dont la légende indique qu'elles sont marines. Cela indique que la région a alors été recouverte par une mer de type plateau continental. Durant cette phase sédimentaire, on peut noter des fluctuations dans le niveau marin. Ainsi, au Cambrien inférieur, les schistes violacés traduisent un épisode de régression marine, tandis que la formation du grès armoricain puis celle des schistes d'Urville témoignent d'une transgression.

B. Les déformations des terrains paléozoïques

Les sédiments à l'origine des formations sédimentaires du Cambrien et de l'Ordovicien se sont déposés quasi horizontalement. La coupe montre que les formations sédimentaires qui en dérivent sont plissées. Leurs déformations, bien visibles en suivant la couche des conglomérats, dessinent un synclinal (pli en creux) prolongé vers le nord d'un anticlinal. Suivant le principe de recoupement, les plissements sont postérieurs au dépôt des sédiments, et plus précisément postérieurs à la formation de la couche la plus récente plissée. Il s'agit de la couche du grès de May de l'Ordovicien moyen.

Les plissements de ces formations traduisent la formation d'une chaîne de montagnes, donc une deuxième orogenèse.

Les terrains cambriens et ordoviciens sont non seulement plissés mais aussi faillés. Les failles visibles sur la coupe affectent toute la série sédimentaire. Elles sont donc postérieures à la dernière couche affectée, celle du grès de May. Les failles affectent aussi les plis et sont aussi postérieures aux plissements. Elles traduisent la poursuite des phénomènes tectoniques de cette deuxième orogenèse, à la fin de l'Ordovicien.

III. Une seconde discordance, témoin d'une orogenèse

Les terrains sédimentaires les plus récents visibles sur la coupe sont les calcaires jurassiques. Le document 2 indique qu'ils appartiennent à l'ère mésozoïque. Ils sont disposés horizontalement et recoupent dans la région nord de la coupe toutes les formations paléozoïques. Leur contact avec ces formations traduit une discordance qu'on interprète comme on a interprété la discordance cadomienne : l'érosion et la disparition des reliefs formés au Paléozoïque, puis le dépôt en discordance de sédiments suite à l'envahissement par l'océan de la région aplanie.

Cette discordance révèle donc un nouvel épisode d'orogenèse après celui de l'orogenèse cadomienne. Avec les seules indications de la coupe, on peut seulement dire que cette orogenèse est postérieure à la formation paléozoïque du grès de May et antérieure à la formation des calcaires jurassiques, qu'elle n'affecte pas.

Le document 2 indique l'existence de deux orogenèses à l'échelle mondiale durant le Paléozoïque : l'orogenèse calédonienne et l'orogenèse hercynienne. La première a lieu durant le Silurien et la seconde durant le Carbonifère. Comme il n'existe pas de terrains paléozoïques postérieurs à l'Ordovicien à Falaise, il n'y a pas d'argument précis pour dire quelle est l'orogenèse qui a plissé les terrains cambriens et ordoviciens.

Conclusion

L'ensemble des affleurements de la coupe géologique de Falaise ­permet de reconstituer une histoire géologique caractérisée par deux phases de ­plissement, donc deux orogenèses, séparées par la mise en place d'une mer continentale.

La première orogenèse est postérieure au dépôt des sédiments briovériens et antérieure à celui des conglomérats cambriens. C'est l'orogenèse cadomienne. Elle a eu lieu durant le Protérozoïque. Les formations briovériennes plissées constituent le socle de la région.

La seconde orogenèse est postérieure au dépôt des sédiments cambriens et ordoviciens, et antérieure au dépôt des sédiments jurassiques. Elle ne peut pas être datée plus précisément à Falaise.

Ainsi, les traces tectoniques et sédimentaires de la coupe géologique de Falaise révèlent une histoire géologique de plusieurs centaines de millions d'années marquée par deux orogenèses successives.