Répartition des formations superficielles du domaine …geolfrance.brgm.fr/sites/default/files/upload/documents/gf3-3-2002.pdf · sédiments prélevés en mer et sur les ... La cartographie

31GÉOLOGIE DE LA FRANCE, N° 3, 2002

Résumé

La répartition des formations superfi-cielles du domaine marin côtier entre lecap Fréhel et Saint-Malo a été établie àpartir de la synthèse de trois campagnesde prospection au sonar à balayagelatéral, d’analyses granulométriques desédiments prélevés en mer et sur lesestrans et de l’étude de la morphologiedes zones découvrantes et des petits fondsà partir des photographies aériennes. Ledomaine intertidal, soumis à un fortrégime hydrodynamique, en raison dumarnage qui approche 14 m en périodede vive-eau, présente une dispositioncomplexe des faciès sédimentaires,témoignant de la très grande diversitémorphologique de la frange littorale. Ledomaine infralittoral présente un gra-dient granulométrique décroissant dularge vers la côte, avec l’omniprésencede faciès très grossiers au large. Seulesquelques accumulations de sables bio-terrigènes ou de dépôts phycogènes(maërl) se distinguent entre 5 et 15 m deprofondeur. La multitude d’affleurementsrocheux en écueil ou en platier ainsi que

la prédominance de sédiments grossierssur l’ensemble du secteur cartographiétémoignent de la vigueur des agentshydrodynamiques dans cette région.

Abstract

The sedimentary surficial deposits ofthe northern coast of Brittany, between capFréhel and Saint-Malo, were studied usingside-scan sonar data, sedimentologicalanalysis of subtidal and intertidal facies,and morphological analysis of intertidaland shallow-water areas. The tidal rangein this area, which reaches 14 m duringhigh spring tides, gives rise to strong tidalhydrodynamics. The intertidal sedimentarydeposits have a complex distribution linkedto the wide range of coastal geomorpho-logy. The subtidal zone is dominated bycoarse-grained deposits, which are themain offshore sediments. Grain-size pro-gressively decreases until close to the shorewhere sandy sediments overly the bedrock,especially in embayments. The surficialsand cover in places shows various bedforms at water depths of 5 to 15 m. Thecoastal zone is characterized by numerous

rocky outcrops and very coarse grainedsediments distributed widely over themapped area; it is an abrasion platformthat evolves under very high hydrodynamicconditions and consequently has a poorlydeveloped sedimentary prism.

IntroductionDans le cadre d’un programme

IFREMER de recherches sur la répartitionde la Crépidule (1) à l’échelle du golfenormand-breton, des campagnes de pros-pection des fonds marins ont été réaliséesdans l’ensemble du golfe depuis la baie de

Répartition des formations superficiellesdu domaine marin côtierentre le cap Fréhelet Saint-Malo(Côtes d’Armor – Ille-et-Vilaine)

Distribution of coastal sediments between cap Fréhel and Saint-Malo(Côtes d’Armor - Ille-et-Vilaine Depts., France)

Chantal BONNOT-COURTOIS (1)

Claude AUGRIS (2)

Michel BLANCHARD (3)

Erik HOULGATTE (4)

Géologie de la France, 2002, n° 3, 31-42, 7 fig.

Mots-clés : Sédiment marin, Milieu littoral, Milieu estuaire, Figure sédimentaire, Côtes d’Armor, Ille-et-Vilaine, Manche mer.

Key words: Marine sediments, Nearshore environment, Estuarine environment, Sedimentary features, Côtes d’Armor France, Ille-et-VilaineFrance, English channel.

Manuscrit déposé le 6 mars 2002, accepté le 18 juin 2002.(1) CNRS, UMR 8586 PRODIG, Laboratoire de Géomorphologie et Environnement littoral EPHE, 15, boulevard de la mer, 35800 Dinard, France.(2) IFREMER, Département Géosciences marines, Technopôle Brest-Iroise, BP 70, 29280 Plouzané, France.(3) IFREMER, Département Ecologie côtière, Technopôle Brest-Iroise, BP 70, 29280 Plouzané, France.(4) Bureau d’Etudes géologiques, rue Amiral Linois, 29200 Brest, France.

(1) La Crépidule, Crepidula fornicata, est unmollusque gastéropode en phase exceptionnelled’explosion démographique sur les côteseuropéennes, suite à une introduction accidentelle.Originaire du plateau continental atlantique nord-américain d’où elle a été importée avec les huîtres,elle est signalée pour la première fois enAngleterre en 1872. Elle va coloniser les Pays-Bas(1922), les côtes belges (1930) puis les côtesfrançaises dans les années 1940, pour se retrouveractuellement largement répandue sur toutes lescôtes océaniques du Sud-Ouest de l’Europe.

FORMATIONS SUPERFICIELLES DU DOMAINE MARIN CÔTIER ENTRE LE CAP FRÉHEL ET SAINT-MALO

GÉOLOGIE DE LA FRANCE, N° 3, 200232

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Saint-Brieuc jusqu’à la baie du Mont Saint-Michel (Blanchard, 1999). La cartographiedes formations superficielles concerne ledomaine infralittoral mais aussi l’ensembledes zones intertidales largement décou-vrantes dans cette région à fort marnage.Les techniques utilisées comprennent lareconnaissance des fonds à l’aide du sonarà balayage latéral auquel sont associés desprélèvements à la benne ainsi que la carto-graphie morpho-sédimentaire des zonesintertidales par l’analyse des photosaériennes et des levés de terrain.

L’objectif de cette étude est de décrirela nature et la morphologie des fondsmarins afin d’identifier les grandes struc-tures morpho-sédimentaires qui caractéri-sent cette zone côtière. Après uneprésentation générale du site, serontdécrites les techniques utilisées et l’ori-gine des données ayant servi de base àl’élaboration de la carte. Les principauxrésultats obtenus seront interprétés enliaison avec les caractéristiques hydrody-namiques spécifiques du secteur.

Contextegéomorphologiqueet hydrodynamique

Le littoral nord de la Bretagne,compris entre le cap Fréhel et Saint-Maloa fait l’objet de nombreuses études, tantdu point de vue de la géologie dusubstratum rocheux (Kerrien, 1972 ;Lefort, 1975 et Guennoc, in Augris etHamon 1996), que de la couverturesédimentaire des fonds marins (Dagorne,1966, 1968, Beigbeder et al., 1972 ;Ruellan et al., 1967, 1972).

Du cap Fréhel à Saint-Malo, la côte,très découpée et entaillée par plusieursbaies et estuaires, s’étend sur un linéaired’environ 70 km (fig. 1). L’altitude desfalaises rocheuses diminue d’ouest en est,passant de 40 m sur la rive gauche del’Arguenon à une vingtaine de mètres auxabords de Dinard-Saint-Malo, les falaisesles plus élevées (70 m) étant celles du capFréhel. Les côtes basses entre les pointesrocheuses sont occupées par des plagessableuses ou par de larges estrans dont lesprincipaux sont successivement d’ouesten est :

- la baie de la Fresnaye, aux rivesparallèles, correspondant à un fosséd’effondrement orienté au nord-est ;

- l’estuaire de l’Arguenon, ouvert aunord ;

- la baie de Lancieux, égalementorientée au nord et séparée de l’estuaireprécédent par la presqu’île de Saint-Jacut ;

- le petit estuaire du Frémur entreLancieux et Saint-Briac, qui s’ouvre aunord-ouest ;

- enfin le vaste estuaire de la Rance,aux rives très découpées dans la sériemétamorphique du massif de Saint-Maloqui s’ouvre vers le nord-ouest et dontl’embouchure est occupée par unaménagement marémoteur.

En mer, l’isobathe 10 m représente lalimite entre le domaine terrestre qui seprolonge vers le large par de multipleshauts-fonds et le golfe de Saint-Malo s. s.La profondeur 20 m est rapidementatteinte aux abords du cap Fréhel tandisqu’elle se situe à 6 ou 8 km au large entreSaint-Cast et Saint-Malo, en contournantle seul haut-fond remarquable qu’est leVieux Banc (fig. 1).

La marée est le phénomène hydrody-namique majeur qui commande l’essentieldes mouvements des masses d’eau danscette partie du golfe normand-breton.L’amplitude de la marée augmente d’ouesten est, et, pour un coefficient de marée de95, le marnage passe de 10 m au capFréhel à 11 m à Saint-Servan, les plusgrandes marées de vive-eau atteignant

13,60 m à Saint-Malo (Dagorne, 1966 et1968). À l’échelle de l’ensemble du golfenormand-breton, les intensités maximumdes courants peuvent dépasser 1,5 m/s, laprincipale zone de fort courant étant situéeentre Bréhat et les Roches Douvres(fig. 2). Des secteurs de forts courants sontégalement liés aux effets de cap, en parti-culier au niveau du cap Fréhel tandis queles maxima de courant restent faibles aufond des baies.

L’intensité des courants de flot estsupérieure à celle des courants de jusant, etles roses des courants ont généralement uncaractère alternatif. Au cap Fréhel, lesroses de courants ont une orientation ESEau flot et WNW au jusant. Au large deSaint-Malo, elles pivotent et s’orientent àl’est au flot et à l’ouest au jusant. À l’em-bouchure de la Rance, la chenalisation ren-force le caractère alternatif des courantsqui sont dirigés vers le sud-est au flot et endirection strictement opposée au jusant(fig. 1) (Dagorne, 1966, 1968).

Entre le cap Fréhel et Saint-Malo, lescourants résiduels lagrangiens (Garreau,1993 a et b) ont des vitesses faibles, del’ordre de quelques cm/s. La variation del’orientation du trait de côte et les change-ments rapides de la bathymétrie dans lessecteurs de hauts-fonds engendrent desdisparités de directions des vecteurs descourants résiduels. Une succession detourbillons anticycloniques et cycloniquesse succèdent à une distance de moins de6 km de la côte (fig. 2, Garreau 1993 a

Fig. 2.- Champ de courants résiduels lagrangien sentre la baie de Saint-Brieuc et Jersey (d’après Garreau,1993 a).

Fig. 2.- Residual Lagrangian velocity fields betwen Saint-Brieuc Bay and Jersey ( from Garreau, 1993a).



et b). Au-delà vers le large, les courantsrésiduels lagrangiens décrivent une trajec-toire courbe, passant du sud-est au nord-est. La circulation près du littoral est peuactive, sans échange avec les eaux du largece qui entraîne un faible renouvellementdes masses d’eau dans les fonds de baies,particulièrement en baie de La Fresnaye,dans l’estuaire de l’Arguenon et en baie deLancieux.

Les houles, mesurées en 1964 au largedu cap Fréhel (Allen, 1982) montrent unehauteur significative d’environ 0,80 m,avec une période moyenne la plus fré-quente comprise entre 8 et 9 secondes. Lesroses des agitations (LCHF, 1984) souli-gnent la prédominance des houles desecteur WNW et des amplitudes maxi-males supérieures à 4 m. À Saint-Malo, desmesures réalisées entre 1990 et 1992donnent une hauteur significative la plusfréquente comprise entre 0,50 et 0,70 m,avec une période moyenne d’environ5 secondes (STNMTE, 1995). Ce secteur

côtier n’est pas à l’abri des agitations dularge mais le fond des baies est relative-ment protégé d’une part à cause de la dif-fraction de ces houles autour des pointes,en particulier par le cap Fréhel et la pointede Saint-Cast et d’autre part par leur amor-tissement sur les nombreux hauts-fonds etécueils qui tapissent l’avant-côte en face del’embouchure de la Rance.

Techniques d’étudeEn domaine infralittoral, la cartogra-

phie des formations superficielles a étéétablie à partir des données du sonar àbalayage latéral associées à des prélève-ments d’échantillons en vue de leur analysesédimentologique. Les secteurs des petitsfonds, inaccessibles en raison des trèsnombreux écueils de cette zone ou d’en-gins de pêche dormants, ainsi que les zonesintertidales ont été reconnus à l’aide dephotographies aériennes, elles aussi asso-ciés à des prélèvements afin de déterminerla nature des sédiments.

Le sonar à balayage latéral permet unereconnaissance en continu des fondsmarins et fournit une image acoustique, ousonogramme, qui donne la répartition desdifférentes formations et la morphologiedétaillée des figures sédimentaires. Leprincipe du sonar à balayage latéral reposesur la variation du coefficient de rétrodif-fusion du fond. Le signal acoustique, defréquence 105 kHz, émis par les deuxtransducteurs qui équipent le « poisson »remorqué, est renvoyé avec plus ou moinsd’intensité selon les caractéristiques dufond et est ensuite récupéré sous la formed’enregistrements graphiques et/ou numé-riques (Berne et al., 1986 ; Weber, 1989).

Le sonar utilisé est du type DOWTY3050 dont le pouvoir de résolution est de0,5 m. Les images sont réalisées encontinu le long de profils de navigationsub-parallèles (fig. 3) qui couvrent l’en-semble des zones du large. La portée laté-rale de part et d’autre du « poisson »représente une largeur couverte de 200 m

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Stations de prélèvementsde sédiments

Zone couverte parphotographies aériennes

Fig. 3.- Plan de positionnement des données : sonar latéral, prélèvements sédimentologiques et couverture photographies aériennes.

Fig. 3.- Location map for the side-scan sonar data, sedimentological samples and aerial photographs.



le long de la route suivie par le navire. Aucours de la campagne, l’utilisation d’unGPS différentiel a permis un positionne-ment du navire avec une précision del’ordre de quelques mètres.

Les sonogrammes ne donnant aucuneinformation sur la nature des formationssuperficielles rencontrées, un calibragedes images obtenues est nécessaire pourassocier aux différentes réponsesacoustiques des classes de sédiment.L’ensemble de l’aire prospectée au sonarlatéral a fait l’objet de 148 prélèvementsde sédiments à l’aide d’une benne de type« Hamon », en 75 stations (fig. 3),permettant d’échantillonner les différentsfaciès sédimentaires rencontrés.

Dans la zone des petits fonds où laprésence d’écueils et de hauts-fondsinterdisait la navigation et donc lacouverture sonar, la nature des formationssuperficielles a été déterminée à partir deprélèvements de sédiments réalisés pardragages au cours des années 1960[Ruellan et Dagorne, 1963 ; Dagorne,1966 ; Ruellan et al. (1967) ; Beigbeder etal. (1972)]. Les prélèvements avaient étéfaits à l’aide de la drague Rallier du Batyet les points d’échantillonnage étaientalignés selon le réseau Decca, à raisond’un espacement d’environ un demi-millenautique entre les lignes de dragage etentre les dragages d’une même ligne. Enmoyenne, la densité des dragageseffectués à l’époque était de l’ordre de 1pour 0,7 km².

Près du rivage, la localisation despoints de prélèvements a été contrôléepar recoupement d’amers et l’échan-tillonnage effectué à l’aide de benneslégères. Sur les estrans largement décou-verts à marée basse, les prélèvementssont faits le plus souvent le long deradiales perpendiculaires au trait de côte(fig. 3). Ils sont souvent associés à deslevés topographiques et repérés parrapport à des directions définies et despoints remarquables (Bouvier, 1993 ;Vaucourt, 1988, 1990 ; Juarez, 1984 ;Bonnot-Courtois, 1992, 1996 a, Bonnot-Courtois et al., 1995, 1996).

Les faciès sédimentaires ont étédéterminés par l’analyse granulométriqueclassique après séparation des fractionsfines < 40 µm des fractions sableuses partamisage sous eau. La classificationgranulométrique adoptée pour les sables

est analogue à celle de Wentworth (inScholle, 1979), excepté pour la séparationentre les sables fins et les sables moyensqui se situe à 200 µm au lieu de 250 µmafin de tenir compte de la répartition desmodes principaux des sédiments de cesecteur côtier. Les principales coupuresgranulométriques utilisées et les facièssédimentaires leur correspondant sontreportés en légende de la carte (fig. 4).

Les photographies aériennes consti-tuent un outil précieux pour l’analyse géo-morphologique des zones intertidales et leszones faiblement immergées. La cartogra-phie de ces secteurs a été établie à l’aide dela mission IPLI 1982 de l’IGN dont lesprises de vue ont été réalisées au momentdes basses mers de vive-eau, dans desconditions optimales d’observation desestrans alors largement découverts. Lamorphologie générale des plages apparaîtclairement et la présence des bancs sableuxou de hauts fonds rocheux au niveau du basestran et des petits fonds est facilementrepérable (fig. 3).

RésultatsLa carte des formations superficielles

sous-marines entre le cap Fréhel et Saint-Malo a été éditée à l’échelle du 1/20 000(Augris et al., 2000) et est présentée danscet article sous forme réduite (fig. 4).

Le domaine infralittoral

La prospection au sonar latéral apermis d’identifier de très nombreuxplatiers et pointements rocheux aux abordsde Saint-Malo. À l’ouest, la formation desgrès de Fréhel affleure largement autourdu banc de l’Etendrée. Au nord, le VieuxBanc a pour ossature une remontée dusubstratum rocheux et à l’est, le soclecontinental se prolonge par de multiplesroches à l’affleurement entre l’île Agot etla basse des Courtis. De plus, au centre etdans la moitié nord de la carte, despointements rocheux apparaissent en demultiples endroits ce qui indique une trèsfaible épaisseur de la couverturesédimentaire sur ces sites.

Faciès sédimentaires

L’ensemble du domaine infralittoralsitué entre le cap Fréhel et les abords deSaint-Malo (Houlgatte, 1996) comprendplusieurs grands faciès allant des sables

fins aux graviers et cailloutis, trèslargement présents au large.

Les sables fins, majoritairement com-posés par la fraction granulométrique com-prise entre 63 µm et 200 µm, comportentsystématiquement une part importante (20à 30 %) de sables moyens. Les teneurs envase de ces sables sont très variables (entre2,8 et 14,5 %), et le taux moyen de calcairede la fraction sableuse est de 55 %. Lesonogramme de ces sables fins apparaît engris clair, plus ou moins piqueté en fonc-tion de l’importance du recouvrement parla crépidule (Blanchard et Houlgatte,1997). Les sables fins sont présents près dulittoral où ils se prolongent en domaineintertidal dans la baie de la Fresnaye etdans l’estuaire de l’Arguenon.

Les sables moyens, compris entre 200et 500 µm, peuvent comporter une partnon négligeable de fraction plus fine ou aucontraire de sables grossiers. Les teneursen vase varient entre 1,8 et 11,4 % avecune moyenne générale pour les sédimentsde cette catégorie de 4,3 %. La teneurmoyenne en calcaire est élevée, autour de60 %. Au sonar latéral, ces sédiments ontun faciès gris moyen clair et se présententsous forme de taches ou de rubans. Près dela côte, les sables moyens se répartissentlargement devant les ouvertures des baies(La Fresnaye, l’Arguenon et Lancieux).Au-delà de l’isobathe 20 m, ce faciès desables moyens se retrouve sous forme detrainées de plusieurs centaines de mètres.

Les sables grossiers, constitués d’unefraction s’étendant entre 500 µm et 2 mm,sont généralement dépourvus de fractionfine. Ils font la transition entre les sablesmoyens de bas de plage et des petits fondssubtidaux et les faciès très hétérométriquesdes sables moyens et grossiers à graviersqui apparaîssent autour de l’isobathe 5 m.À l’est de la zone cartographiée, cessédiments grossiers mais dépourvus degraviers ont été reconnus au sonar latéraldans les écueils rocheux entre l’île Agot etDinard, sur les fonds du chenal de laRance ainsi qu’au nord de Saint-Malo.

Les sables moyens et grossiers àgraviers, regroupent tous les faciès dont lafraction granulométrique dominante estcomprise entre 200 µm et 2 mm, à laquelles’ajoute un pourcentage élevé (25 %) degraviers aussi bien lithoclastiques quebioclastiques. La proportion de fractionfine est toujours très faible (< 3 %) et les



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teneurs en calcaire restent élevées dans lessables moyens (60 %) et sont encore plusimportantes (70 %) dans les sablesgrossiers. Ce faciès couvre près du quartde la zone prospectée, depuis la pointe deLa Latte jusqu’au large de l’île Agot. Auniveau du cap Fréhel, il prolonge vers lesud-est le banc de l’Etendrée et forme unvaste placage au large de la pointe deSaint-Cast.

Le maërl, composé d’algues calcaires,bien conservées ou en débris, appartenantà la famille des Corallinacées, constitue unfaciès particulier (Augris, 1995). EnBretagne, les espèces les plus communessont Phymatolithon calcareum (Howsonet Picton, 1997) et Lithothamnion corral-lioïdes et se présentent sous forme d’ar-buscules libres, couleur « lie de vin »lorsqu’elles sont vivantes et de couleurpâle lorsqu’elles sont mortes. Les dépôtsde maërl pur sont rares et le plus souventmélangés avec des coquilles, graviers,sables et vases en proportions variables.La fraction granulométrique dominante deces accumulations est celle des sablesgrossiers et graviers (en moyenne 30 %),avec un faible pourcentage (< 2,3 %) devase. Les teneurs en calcaire, normale-ment très élevées, sont généralementconstantes, autour de 72 %. L’écho-facièsau sonar latéral, de teinte gris foncé, secaractérise par l’omniprésence de méga-rides de longueur d’onde inférieure à 2 m.Le mode de gisement du maërl est envastes placages linguiformes répartisd’ouest en est à l’ouverture de la baie de laFresnaye, entre la pointe de Saint-Cast etle large de l’île des Hébihens et dans unsecteur au nord de Saint-Malo.

Les graviers à sables grossiers, sanscailloutis, sont des sédiments grossiersmais qui ne comportent pratiquement pasd’éléments de taille supérieure à 2 cm. Cessédiments contiennent toujours environ30 % de sables grossiers et leurs teneurs envase sont très faibles, de l’ordre de 2 %.Les taux de calcaire sont très variables,compris entre 40 % et 75 % pour la valeurla plus élevée, liée à la présence constantede débris de maërl dans ces dépôts. Cefaciès sédimentaire occupe une large zoneau centre du domaine cartographié ets’étend d’ouest en est de la pointe de LaLatte au NNW des Courtis.

Les graviers à sables grossiers aveccailloutis se distinguent du faciès précé-dent par la présence d’une quantité notable

de cailloux (de taille comprise entre 2 cm et20 cm). Cette fraction très grossière estgénéralement détritique, entraînant unediminution des teneurs en calcaire du sédi-ment total à environ 49 %. Ces dépôts trèsgrossiers ont été reconnus dans trois sec-teurs proches de la côte, d’ouest en est res-pectivement : à l’ouverture de l’anse desSévignés, sur une large zone située aunord-est de la pointe de La Latte et dans unpetit secteur de part et d’autre de la pointedu Décollé. Plus au large, ce faciès seretrouve également sur une grande surfaceau débouché de la Rance au-delà deCézembre, ainsi que près des fondsrocheux au nord de Saint-Malo.

Les graviers et cailloutis constituent unfaciès sédimentaire où les deux fractionsgranulométriques représentent ensembleplus de 75 % du sédiment. Les teneurs envase sont très faibles (< 1 %) et le taux decalcaire varie entre 20 et 50 %. Les gravierset cailloutis occupent près de la moitié du

domaine étudié et se répartissent en deuxsecteurs : d’une part, ils occupent toute lapartie du grand large de part et d’autre duVieux Banc, et d’autre part, ils ceinturentles platiers rocheux entre l’île Agot au sud-ouest et la Courtis au nord-est.

Les cailloutis, ne contiennent pas plusde 20 % d’éléments de taille inférieure à2 cm et ont une teneur en vase excessive-ment faible (< 1 %). La teneur en calcaire,d’origine biogène, est également faible (del’ordre de 5 %) car ce faciès très grossierest formé pour l’essentiel d’élémentsd’origine terrigène. Les fonds situés àl’ouest, du large de la pointe de La Latteaux abords du cap Fréhel, sont couvertspar ces dépôts de cailloutis très grossiers.

Figures sédimentaires

Les données fournies par le sonarpermettent d’analyser précisément la mor-phologie et l’orientation des figures



Fig. 5.- Sonogramme du secteur nord-ouest. Banc de l’Etendrée.

Fig. 5.- Sonograph of the Northwestern area. Etendrée bank.

sédimentaires présentes sur l’avant-côtedu golfe de Saint-Malo. Les sédiments dularge étant majoritairement formés degraviers et de cailloutis, peu mobiles,ces figures sédimentaires sont peu pré-sentes dans le domaine cartographié.Classiquement, deux types de figures sédi-mentaires peuvent être identifiés : lesfigures longitudinales qui sont allongéesparallèlement au courant qui les génère, etles figures transversales, caractérisées parune succession de lignes de crêtes perpen-diculaires aux courants et à la houle.

Les figures sédimentaires longitudi-nales rencontrées sont les traînéessableuses, les rubans et les bancs. Lestraînées sableuses formées de sablesmoyens, se rencontrent généralement dansles secteurs à faible stock de sédimentsmobiles, comme au nord-ouest et au nord-est, au-delà de l’isobathe 20 m. Elles

constituent un bon indicateur de la direc-tion des courants de marée.

Les rubans s’observent dans les sec-teurs proches du littoral, entre la baie deLa Fresnaye et l’île Agot. La directionprincipale d’allongement des rubans sedifférencie très nettement d’ouest en est,en fonction de la modification d’orienta-tion des courants de marée par les pointesrocheuses et les hauts fonds à l’entrée desbaies. À l’ouest, en baie de la Fresnaye,les rubans sont orientés NE-SW, parallèle-ment aux rives de la baie, ils s’oriententde même NNE-SSW en face de la plagede Saint-Cast, suite à l’effet de déviationdes courants par la pointe de Saint-Cast.Dans les petits fonds des baies del’Arguenon et de Lancieux, les rubanss’allongent selon une direction nord-sud,alors qu’au large de la côte comprise entreSaint-Lunaire et Dinard, leur orientation

devient franchement ouest-est. Dans cesecteur, les modifications dans l’orienta-tion des courants sont particulièrementvisibles au niveau de la pointe Bellefardoù l’axe des rubans sableux pivote vers lesud immédiatement à l’est de la pointe.

Dans la zone cartographiée, deuxformes majeures d’accumulation de sablesmoyens et/ou grossiers à graviers ont puêtre identifiées comme des bancs. Àl’ouest, il s’agit du banc de l’Etendrée,d’une hauteur de 8 m, façonné en surfacepar des mégarides de longueur d’ondesupérieure à 2 m (fig. 5). Ce banc seprolonge vers le sud-est sous forme deplacages sableux bifides au large de lapointe de La Latte. À l’est, devant Dinard,le banc des Pourceaux, formé de sablesgrossiers et modelé par des mégarides(fig. 6), découvre aux basses mers de vive-eau et s’allonge en direction du sud-est surla rive gauche du chenal de la Rance.

Les figures sédimentaires transver-sales les plus élémentaires sont consti-tuées par les rides dont la longueur d’ondene dépasse pas 60 cm et l’amplitudemaximale avoisine 5 cm. La présence et lamorphologie des rides dépendent d’unepart de la granulométrie des sédiments,(rares sur les graviers, elles sont inexis-tantes sur les cailloutis) et d’autre part dela puissance des agents hydrodynamiques.En milieu marin, ces structures nepeuvent être observées que par vidéosous-marine ou en plongée car leursdimensions sont inférieures au pouvoir derésolution du sonar latéral.

Par contre, les structures sédimen-taires de plus grande amplitude ont étéreconnues comme des mégarides ayantune longueur d’onde supérieure à 60 cmet pouvant aller jusqu’à plus d’une dizainede mètres pour des amplitudes de l’ordrede quelques décimètres. Les mégarides delongueur d’onde inférieure à 2 m sontsystématiquement observées sur les sédi-ments de type maërl, avec une valeurrégulière de longueur d’onde compriseentre 1 et 2 m. Leur profil transversal estparfaitement symétrique ce qui impliqueune remise en mouvement de ces accumu-lations sous l’action des houles. Lesmégarides de longueur d’onde supérieureà 2 m se rencontrent principalement auniveau des bancs de sables moyens et/oude sables grossiers, proches du littoral(fig. 6). Leurs profils transversaux dis-symétriques indiquent une influence



Fig. 6.- Sonogramme des fonds à l’embouchure de la Rance.

Fig. 6.- Sonograph showing megaripples near the mouth of the Rance.



marquée des courants de marée. Plus aularge, des structures analogues mais demoins grande amplitude s’observent loca-lement sur les fonds à graviers.

Le domaine intertidal

La découpure importante du trait decôte implique que la bande littorale pro-prement dite est caractérisée par la pré-sence d’un grand nombre de plagessableuses, de dimensions modestes, encas-trées entre les pointes rocheuses. Cessystèmes sédimentaires fonctionnentcomme des entités relativement indépen-dantes les unes des autres, du moins pourle domaine intertidal très réduit au niveaudes pointes rocheuses. En dehors de cesplages, relativement ouvertes sur le large,plusieurs baies profondes et trois estuairesd’inégale importance débouchent dans legolfe de Saint-Malo.

Les plages sableuses externes

Les sables grossiers des petits fondsfont place progressivement aux sablesmoyens, puis aux sables fins, au fur et àmesure que l’on remonte sur les partieshautes des plages. Au niveau de l’anse desSévignés, entre le cap Fréhel et la pointede La Latte, la plage est très peudéveloppée et formée en majorité dematériaux grossiers, graviers et sablesgrossiers. Toujours à l’ouest du secteurcartographié, la plage de Saint-Cast etcelle de Pen Guen (entre la pointe de LaGarde et la pointe du Bay) sont largementdéveloppées et occupées par des sablesmoyens. Ces deux ensembles, orientés aunord-est, sont protégés des houlesdominantes de nord-ouest d’abord par lecap Fréhel, puis par la pointe de Saint-Cast. Ils sont aussi relativement protégésdes agitations de nord-est par lesnombreux îlots et écueils de l’archipel desHébihens. La zone intertidale s’étendlargement sur une distance comprise entre500 et 800 m et se prolonge sur l’avant-côte par des sables moyens qui passentprogressivement aux sables plus grossiers.Des massifs dunaires, partiellementaménagés, bordent la haute plage.

Entre la baie de Lancieux et Dinard,les plages externes sont de dimensionstrès réduites, limitées latéralement par detrès nombreuses indentations rocheusesdu trait de côte. Les parties hautes de ces« plages de poche », relativement bien

protégées sont occupées par des sablesmoyens qui deviennent de plus en plusgrossiers vers la basse plage où ils seraccordent aux faciès de sables grossierset de graviers des petits fonds.

À Dinard, entre la pointe de La RochePelée et la pointe de La Malouine, la plagecomprend des sables moyens, modelés ende nombreuses mégarides dans la partiebasse de la plage. Les crêtes de rides sontorientées nord-sud, perpendiculairementaux houles d’ouest qui les façonnent. Surl’avant-côte proche, les rubans sableuxsont orientés ouest-est parallèlement auxcourants de marée, renforcés dans cettezone entre le banc des Pourceaux et lacôte. Immédiatement à l’est de la pointede La Malouine, l’estran ne présente parcontre aucune forme dynamique visiblesur les photos aériennes. Les facièssédimentaires sont des sables fins carcette plage, évoluant en mode calme, esttrès protégée des agitations, de touteprovenance, par les deux pointesrocheuses qui l’encadrent d’une part, etpar la présence d’un platier rocheux quiferme au nord-ouest la quasi-totalité dubas de plage d’autre part. En outre, lebanc des Pourceaux, émergé aux bassesmers de vive-eau, constitue un obstaclesupplémentaire à la pénétration des houlesdans ce secteur. Enfin, la plage de Dinardsituée le plus à l’est, appartient àl’embouchure de La Rance et est de ce faittrès protégée comme le montrent lesfaciès de sables fins qui occupent lamajeure partie de la moyenne plage. Cessables font place à des sables moyens versle bas de plage où ils passent rapidementà des sables grossiers et des graviers dansla partie centrale du chenal.

À l’est de Saint-Malo, la plage deParamé longue de 2 km est relativementprotégée des houles dominantes de nord-ouest par la présence de nombreux écueilset îlots rocheux de l’avant-côte. Les facièssableux dominent dans ce secteur, allantdes sables fins de moyenne et basse plageaux sables grossiers qui forment lebourrelet littoral de haut de plage. Lesfaciès de sables fins et moyens seprolongent sur l’avant-côte par des sablesgrossiers mais la dynamique sédimentairede ce secteur est complexe car perturbéepar les innombrables platiers rocheux etîlots qui perturbent la propagation deshoules et amortissent les vagues.

Les baies et les estuaires

Entre le cap Fréhel et Saint-Malo,deux grandes baies, celle de La Fresnayeet celle de Lancieux, et trois estuaires,L’Arguenon, La Rance et secondairementLe Frémur s’ouvrent sur le large avec desorientations différentes, guidées par lastructure du bâti géologique.

La baie de La Fresnaye correspond àun fossé d’effondrement, large de près de2 km, entre deux rives parallèles soulignantun système d’accidents majeurs d’orienta-tion NE-SW (Nonn, 1953 ; Bousquet,1967). Protégée des houles dominantes denord-ouest par le cap Fréhel et la pointe deLa Latte, cette baie présente peu de facièssédimentaires mobilisables, seule l’agita-tion de nord-est pouvant y pénétrer directe-ment. Les rubans sableux des petits fondssont parallèles aux courants de marée etaux rives de la baie. La granulométrie dessables diminue progressivement depuis lebas estran jusqu’au fond de la baie, maisl’ensemble de la zone intertidale estcouvert par des sables fins. Quelques bancsde sables moyens soulignent les berges deschenaux et les hauts de plage soumis à l’ac-tion des houles et adossés à la falaiserocheuse, tandis que les faciès fins vaseuxse rencontrent dans les parties les plusinternes de la baie et/ou au débouché depetits ruisseaux. Dans la partie sud-ouest,la plus abritée, le grain moyen des sédi-ments passe de 80 µm à 40 µm pour leszones les plus internes du schorre (Bouvier,1993).

L’estuaire de l’Arguenon et la baie deLancieux s’ouvrent vers le nord et ne sontséparés que par l’étroite bande de lapresqu’île de Saint-Jacut. L’embouchurede l’Arguenon se présente comme unentonnoir encaissé entre des rivesrégulières, largement ouvert auxinfluences marines avec un débit fluvialtrès faible par rapport au prisme de maréequi pénètre dans l’estuaire. À l’inverse, labaie de Lancieux, très faiblementencaissée, est étroite au nord et s’évasedans sa partie méridionale (Vaucourt,1988, 1990). Bien qu’orientés de la mêmefaçon par rapport aux agents dynamiquesextérieurs, ces deux ensembles neprésentent pas la même répartition de leursfaciès sédimentaires.

Dans l’Arguenon, les vases et les siltsoccupent toute la partie amont de l’es-tuaire. La partie moyenne et basse de l’es-



tuaire comprend des faciès de sables finsqui passent progressivement à des sablesmoyens à l’embouchure près de l’archipeldes Hébihens. Les sables moyens se ren-contrent également d’une part sur lesplages externes de la rive gauche au sud dela pointe du Bay, et d’autre part, sous formed’une bande de sables riches en coquillesqui longe toute la rive droite. Dans la partiecentrale de l’estuaire, ces sables moyenssont précédés par des vasières typiquementestuariennes. La présence de ces sédimentsgrossiers est liée à la propagation deshoules à l’intérieur de l’estuaire qui montreque les plages atteintes par les houlesdominantes de nord-ouest sont celles quis’individualisent sur les cartes de réparti-tion du matériel grossier (Vaucourt etBonnot-Courtois, 1992). En effet, l’obli-quité avec laquelle les houles atteignent larive orientale de l’estuaire engendre unedérive littorale qui fait transiter les sablesmoyens en haut de plage du nord vers lesud. Ce phénomène ne s’observe pas sur larive occidentale, protégée des houles denord-ouest diffractées autour des pointesde Saint-Cast, de La Garde et du Bay, etaussi des houles de nord-est par l’archipeldes Hébihens et la pointe du Chevet. Unedissymétrie apparaît donc entre les deuxrives de l’Arguenon, la rive droite compre-nant des sables moyens et coquilliers enhaut de plage tandis que la rive gauche necomporte que des sédiments vaseux encontact avec la falaise rocheuse.

En baie de Lancieux, il existe de mêmeun gradient granulométrique décroissantdepuis l’embouchure externe jusqu’auxparties méridionales les plus internes de labaie, avec une nette prédominance dessables fins au centre de la baie (Vaucourt,1988). Les hauts de plage de la partieexterne sont formés de sables moyens,parfois associés à des sables fins quand ilssont prolongés par des massifs dunaires.Au sud, les sédiments se répartissent enzones concentriques suivant les contoursde la baie et les faciès vaseux occupent lesparties les plus internes de façon symé-trique à l’ouest et à l’est où s’est développéun vaste schorre. Cette répartition est direc-tement liée à la circulation des courants demarée qui, au flot comme au jusant, suiventles contours de la baie (Bousquet, 1967 ;Vaucourt, 1988). La pénétration des houlesdans cette baie est limitée par l’archipel desHébihens qui amortit les houles de nord-ouest et par l’île Agot et la pointe de LaHaye qui atténuent les houles de nord-est,

moins fréquentes. Seule l’agitation de nordpeut pénétrer directement à l’intérieur de labaie, mais le goulet de la partie médianeprotège le fond de baie qui est en voie decomblement. Houles et courants modèlentdes figures sédimentaires au niveau du basestran où les sables moyens forment denombreuses rides et de petits bancs sableuxqui se superposent aux sables fins entre lapointe du Chevet et celle de Lancieux.

Entre Lancieux et Saint-Briacdébouche l’estuaire du Frémur dans lequels’observe un fort gradient granulométriquedécroissant depuis l’embouchure jusqu’aufond de l’estuaire, avec passage des sablesgrossiers aux sables moyens, puis fins etaux vases silteuses dans les parties les plusinternes (Juarez, 1984). Ce gradient suitl’atténuation des courants de marée au furet à mesure de leur progression versl’amont, et des faciès vaseux s’observentégalement dans les anses internes abritées.La rive droite de l’estuaire, en face dugoulet d’entrée, est attaquée frontalementpar les houles de nord-ouest qui sontensuite diffractées et pénètrent plus àl’amont où elles engendrent un transit dessables moyens de haut de plage vers le sud.La dynamique sédimentaire est active dansla partie centrale de l’estuaire où les sablesmoyens et grossiers sont remodelés parl’agitation et par les divagations du chenaldans lequel se renforcent les courants demarée. Comme dans l’Arguenon, lemodelé et la dynamique des faciès sableux,évoluant sous l’action des houles, sesuperposent à la dynamique sédimentaireestuarienne des faciès fins vaseux,dominée par la marée.

Entre Dinard et Saint-Malo,l’embouchure de la Rance, orientée aunord-ouest, présente un chenal profond,occupé par des graviers à sables grossiersqui témoignent de l’intensité des courantsdans ce secteur où le marnage atteint13,60 m en grande vive-eau. Les rives del’estuaire ont une morphologie irrégulière,formée d’une succession d’anses plus oumoins profondes taillées dans les schistes,séparées par des pointes rocheuses demigmatites plus résistantes (Bonnot-Courtois, 1996b). L’usine marémotrice estinstallée à environ 3 km en amont del’embouchure proprement dite et isole enarrière d’elle un bassin où les eauxmarines remontent sur une longueur d’unevingtaine de kilomètres. L’exploitation del’usine entraîne des modifications durégime hydrologique de l’estuaire qui se

manifestent dans le bassin par une tenuedes étales prolongées de plus d’une heurepar rapport à la mer ouverte et par unabaissement du niveau moyen lié à ladiminution du marnage, les niveaux bas nedescendant jamais en dessous de 4 m (parrapport au zéro hydrographique).

La répartition des faciès sédimentairessuit deux gradients granulométriquesdécroissants : un gradient transversaldepuis le centre du chenal occupé par desgraviers et sables grossiers jusqu’auxberges où l’on passe progressivement dessables moyens et fins aux vases silteuses ;un gradient longitudinal avec affinementde la taille des grains depuis l’embouchurejusqu’à la limite amont de remontée deseaux marines (Bonnot-Courtois et al.,1995). L’embouchure externe est dominéepar des sédiments grossiers ou sableux, lesvases silteuses n’étant présentes que dansles zones très abritées de l’avant-port et duport de plaisance de Saint-Malo. Ces facièsfins sont mieux représentés dans les ansesprofondes de la Rance où les vases sil-teuses remplacent les sables fins au niveaudu moyen estran. Dans ces secteurs trèsabrités des courants alternatifs puissants auniveau du chenal, les parties les plus hautesdes berges peuvent être colonisées par lavégétation du schorre.

Synthèse et conclusionLe domaine marin côtier compris

entre le cap Fréhel et Saint-Malo estcaractérisé par une grande diversité dutrait de côte dont la morphologie estguidée par l’hétérogénéité pétrogra-phique des roches encaissantes (grès deFréhel, diorites de La Latte, micaschistes,gneiss ou migmatites de la série méta-morphique du massif de Saint-Malo) etde la tectonique qui les affecte. La frangelittorale est composée de plages sableusesde petite taille, encastrées entre despointes rocheuses, et de 5 baies plusimportantes, (dont 3 estuaires), dans les-quelles s’est développé un prisme littoral.

Les faciès sédimentaires des plagesexternes comportent des sables moyens etdes sables fins qui passent rapidement àdes faciès grossiers de sables grossiers etgraviers dès que l’on entre dans ledomaine subtidal. La brutalité des falaisesaccores du cap Fréhel ne permet pas ledéveloppement de plages, le niveau desbasses mers se trouvant à proximité du



trait de côte, la plage est formée de blocseffondrés en pied de falaise à l’anse desSévignés et de sables grossiers, graviers etcailloutis vers le large. Au niveau des baiesde La Fresnaye et de Lancieux, la faiblessedes pentes permet au contraire une sédi-mentation de sables fins qui couvrent devastes étendues du bas et moyen estran.Des faciès silteux plus fins, plus ou moinsvaseux, se rencontrent dans les parties lesplus hautes de ces baies où peuvent alorsse développer des schorres. L’orientationde ces deux baies par rapport aux agentsdynamiques les place en situation trèsprotégée, celle de La Fresnaye étantabritée des houles de nord-ouest par le capFréhel et la pointe de La Latte, celle deLancieux, par l’archipel des Hébihens aunord-ouest et l’île Agot au nord-est. Leschamps de courants résiduels lagrangiens(fig. 7) montrent que la circulation est peuactive au niveau de ces baies profondes,peu propices au renouvellement desmasses d’eau (Garreau, 1993a et b).L’embouchure de l’estuaire de la Ranceest moins sensible à l’atténuation des cou-rants (fig. 7) et les sédiments sableux gros-siers et graviers tapissent le chenal bienmarqué sur l’avant-côte jusqu’à

Cézembre. À l’est de Saint-Malo, la circu-lation résiduelle est peu active au niveaude la bande côtière qui est occupée par desfaciès sédimentaires sableux aussi biendans les petits fonds que sur la plage elle-même.

Le domaine infralittoral est caractérisépar une couverture sédimentaire générale-ment très grossière et hétérométrique, avecun gradient granulométrique décroissantdu large vers la côte. Autour de l’isobathedes 20 m, la pente du relief sous-marin estfaible et les éléments très grossiers prédo-minent, blocs et cailloutis recouvrent l’en-semble des fonds sur une épaisseur faible.Cette nappe de cailloutis commence àl’ouest du cap Fréhel, s’étend jusqu’auplateau des Minquiers et disparaît auniveau de la pointe du Grouin de Cancale(Beigbeder et al., 1972 ; Ehrhold, 1999). Al’approche de la frange côtière, les facièstrès grossiers terrigènes font place à dessables moyens et grossiers bien représentésen avant des baies de la partie ouest. Entrel’île Agot et Cézembre, entre les isobathes10 et 20 m, les fonds présentent une multi-tude d’affleurements rocheux sous formed’écueils et de platiers associés à des gra-

viers et cailloutis. Ces faciès très grossierstémoignent de la vigueur de l’hydrodyna-misme dans ce secteur qui coïncide avecune augmentation des champs de courantsrésiduels (fig. 7), la propagation de lamarée étant renforcée entre le plateau desMinquiers et le massif de Saint-Malo. Dansce secteur, les sédiments sableux plus finssont balayés par les courants et se retrou-vent mieux représentés au-delà du chenalde la Rance à l’est de Saint-Malo. Les pla-tiers rocheux qui se prolongent vers lenord-est au large de Cézembre dispersentles courants et protègent la frange côtièredes houles de nord-ouest de telle sorte queles faciès sableux moyens et même finsrecouvrent les petits fonds en avant de laplage de Saint-Malo.

Les sédiments les plus grossiers sontprincipalement d’origine lithoclastique, lesteneurs en calcaire des sédiments dimi-nuent généralement vers le large, corrélati-vement avec l’augmentation de lagranulométrie. Entre 5 et 15 m de profon-deur, le pourcentage de calcaire biogèneaugmente dans les faciès sableux et desbancs de maërl s’individualisent surtout àl’ouest à l’entrée de la baie de La Fresnayeet au large des Hébihens et sous forme deplacages dans l’extrême nord-est.

Les accumulations sédimentaires degrande amplitude sont rares et concernentdes bancs de sables grossiers comme lebanc de l’Etendrée qui s’étend à partir ducap Fréhel en direction du sud-est et lesbancs situés au large de Dinard comme lebanc des Pourceaux allongé parallèlementau chenal de la Rance. D’autres figuressédimentaires longitudinales comme lesnombreuses traînées sableuses au nord desHébihens soulignent l’orientation et le ren-forcement des courants de marée auxabords de l’avant-côte. De même, leschangements d’orientation des rubanssableux à l’entrée des baies correspondentà la déviation des courants par les pointesrocheuses qui les bordent au nord-ouest.

Fig. 7.- Champs de courant résiduel lagrangien entre le cap Fréhel et Cancale (d’après Garreau, 1993b).

Fig. 7.- Residual Langrangian velocity fields between cap Fréhel and Cancale (from Garreau, 1993b).

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Répartition des formations superficielles du domaine …geolfrance.brgm.fr/sites/default/files/upload/documents/gf3-3-2002.pdf · sédiments prélevés en mer et sur les ... La cartographie