Du nouveau sur la kersantite de la rade de Brest ? Cette roche emblématique fait l’objet, depuis quelques années, d’études scientifiques visant à mieux comprendre ses caractéristiques et sa mise en place au cours de l’histoire géologique de la région.
Dernièrement, c’est Nicolas Berthelot, étudiant en master Géosciences Océan à l’Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), qui s’est intéressé au sujet. Dans le cadre de son stage, il a étudié plusieurs filons en Finistère, dont celui de kersantite situé au port de Rostiviec, à Loperhet. Encadré par Martial Caroff, enseignant-chercheur au laboratoire Géosciences Océan, l’un des objectifs de ce travail était de caractériser ce filon en analysant sa morphologie, ainsi que sa composition chimique et minéralogique.
La kersantite, qu’est-ce-que c’est ?
La kersantite est une roche filonienne issue de la cristallisation de magmas circulant dans des conduits appelés filons, parfois longs de plusieurs centaines de mètres. Appréciée pour sa résistance à l’érosion et sa facilité de taille, elle a longtemps été exploitée comme pierre de construction. Très présente dans le patrimoine architectural breton, elle a notamment séduit les sculpteurs de pierres armoricains.
Un peu de contexte géologique
L’histoire géologique du Geopark Armorique s’étend sur près de 500 millions d’années. Parmi les épisodes les plus marquants de cette longue évolution, la formation de la chaîne hercynienne, entre environ 330 et 300 millions d’années, a profondément façonné le territoire. Ses traces sont encore bien visibles dans les paysages d’aujourd’hui.
Cette chaîne de montagnes, aujourd’hui érodée, s’est formée en plusieurs étapes successives, chacune ayant laissé son empreinte dans les roches qui affleurent encore. Les granites bretons sont sans doute les témoins les plus célèbres de cette histoire. Mais d’autres roches, moins connues, permettent également de reconstituer ce passé mouvementé : c’est notamment le cas des kersantites.
Ces roches filoniennes apportent des informations précieuses sur les dernières phases de mise en place des magmas liés à la chaîne hercynienne. Leur étude nous aide à affiner notre compréhension de l’évolution du Massif armoricain à la fin de cette grande période de convergence tectonique.
Suivons donc Nicolas dans son enquête géologique, un voyage au cœur de l’histoire profonde de notre territoire armoricain.
Le Saviez-vous ?
La kersantite est la seule roche du Massif armoricain dont le nom officiel international provient d’un toponyme régional. Bien que d’autres roches possèdent des appellations locales – comme la sizunite, par exemple – seule la kersantite figure dans la nomenclature internationale des roches magmatiques de l’IUGS (International Union of Geological Sciences), avec une reconnaissance officielle.
Les premiers indices de terrain
Le filon de kersantite observé à Rostiviec s’est mis en place parallèlement aux couches sédimentaires environnantes. On parle alors, en termes géologiques, d’un « sill ». Il mesure environ 30 mètres d’épaisseur, pour une longueur visible d’au moins 4 à 5 mètres, et s’oriente dans une direction sud-ouest. À Rostiviec, le filon de kersantite présente des enclaves bien visibles à l’œil nu. Une enclave est un élément géologique inclus dans une roche, mais de nature différente. Ici, on distingue nettement des fragments anguleux, plus clairs que la kersantite environnante, incrustés dans la masse sombre de la roche. La roche est localement altérée, avec la présence de structures en pelures d’oignon – typiques d’une altération en couches concentriques – et certaines portions du filon sont masquées sous une couverture d’argile sombre.
Les premières observations de terrain menées par Nicolas ont permis de mieux comprendre les conditions de mise en place de ce couloir magmatique.
Des zones de la kersantite montrent des signes de cisaillement, suggérant qu’elle a été déformée alors qu’elle était encore partiellement fluide. L’alignement de fragments inclus et la déformation de la limite avec la roche encaissante indiquent que des forces tectoniques étaient déjà actives avant la cristallisation complète du magma. Ces déformations suivent une orientation sud-est/nord-ouest, similaire à celle observée dans d’autres filons proches, comme à L’Hôpital-Camfrout ou Plougastel-Daoulas. L’ensemble des indices montre que la kersantite s’est mise en place pendant la phase de déformation liée à la formation de la chaîne hercynienne. Elle constitue donc un marqueur géologique précieux de la fin de cette orogenèse.
Continuons l’enquête au laboratoire
A la suite des observations de terrain, Nicolas a échantillonné plusieurs morceaux de kersantite et certaines de ses enclaves. Une partie de ces échantillons ont servi à créer des lames minces de ces roches afin de pouvoir les observer au microscope polarisant pour décrire plus précisément sa composition minéralogique. Une autre partie de ces échantillons sont préparés pour des analyses chimiques permettant de préciser les compositions chimiques globales de la roche mais aussi des minéraux qui la composent.
Ainsi, La kersantite de Rostiviec est marquée par son assemblage minéralogique qui est composé de :
- 50 % de feldspath plagioclase
- 40 % de micas noirs
- 10 % de feldspath alcalin
Sa composition chimique avoisine celles des autres kersantites de la rade de Brest. Cela prouve qu’il est pertinent de l’inclure parmi les autres filons de kersantite du territoire.
Quant aux enclaves, la majorité sont des quartzites, certaines sont des argilites, probablement issues des roches avoisinantes.
Et qu’en est-il des autres filons étudiés ?
Pour enrichir son étude, Nicolas a élargi ses investigations à deux autres types de filons : une minette et une sizunite. L’objectif était de comparer des filons de compositions différentes, représentatifs de plusieurs étapes de la formation de la chaîne hercynienne.
Une attention particulière a été portée sur ces deux filons, car celui de kersantite de Rostiviec avait déjà fait l’objet d’une analyse approfondie dans le cadre d’un travail précédent portant sur l’ensemble des kersantites de la rade de Brest (Caroff et al., 2021).
Les résultats obtenus ont été confrontés à d’autres données scientifiques issues de recherches antérieures sur des roches de compositions similaires. Grâce à cette approche comparative, Nicolas a pu affiner sa compréhension des événements géodynamiques à l’origine de ces filons.
Les données minéralogiques, pétrographiques et chimiques indiquent que ces différents filons se sont mis en place à des moments distincts : certains avant, d’autres pendant, et d’autres encore après la collision continentale ayant conduit à l’édification de la chaîne hercynienne.
Cette diversité temporelle et compositionnelle permet de mieux saisir la complexité des processus magmatiques et tectoniques qui ont accompagné la formation de cette ancienne chaîne de montagnes, et enrichit notre compréhension de l’évolution du Massif armoricain.
En conclusion
Ce stage a permis, grâce à l’étude de nouveaux filons magmatiques – une minette et une sizunite – de reconstituer toute la chronologie de la formation de la chaîne hercynienne dans le Massif armoricain. Jusqu’à présent, les roches issues des profondeurs (mantelliques) connues dans la région semblaient toutes s’être formées à la fin de la collision des continents. Aujourd’hui, grâce à cette étude, des roches formées après cette collision ont aussi été analysées, enrichissant notre compréhension de cette période géologique clé.
Quant à la kersantite de Rostiviec, peu de nouvelles données ont été révélées. Toutefois, elle reste un repère important, car elle est représentative des roches formées pendant la collision, et permet ainsi de compléter le puzzle de la formation de la chaîne hercynienne.
Il y a environ 300 millions d’années, l’Armorique faisait partie de la micro-plaque Armorica, aux côtés de la zone Centre Ibérique. En croisant les données issues du Finistère avec celles d’autres régions voisines, comme la péninsule Ibérique ou le Massif bohémien, on peut désormais reconstituer l’histoire de la chaîne hercynienne à l’échelle européenne, et mieux comprendre les mécanismes à l’origine de nos paysages actuels.
