Charmant Som, versant sud-ouest

B - Descente depuis les alpages du Charmant Som
sur le col de la Charmette, par le versant ouest (Le Fournel)

Trois coupes du chaînon du Charmant Som,
au sud-est du col de la Charmette, entre l'oratoire d'Orgeval (point 1634), au sud (coupe 1), et l'antécime sud du Charmant Som, au nord (coupe 3).

Les abords du point de départ de cet itinéraire sont décrits respectivement pour le secteur situé au nord à la page "Charmant Som, chalets" et pour celui situé au sud à la page "Orgeval".

1/ Les alpages à la latitude du Fournel

Quitter le parking d'Orgeval, en direction du nord, en suivant d'abord, sur 300 m, la route D 57d (qui mènerait aux Haberts du Charmant Som). Celle-ci est entaillée dans les marno-calcaires gris à patine blanche de la partie basse du Sénonien inférieur [c6M]. Ils ont un aspect un peu crayeux qui justifie la dénomination de "Craie sénonienne" qui leur fut donnée par les anciens auteurs. Ils représentent le coeur du synclinal des Haberts du Charmant Som (coupe.2), dont l'axe coïncide avec le vallon visible en contrebas est de la route et dont le fond s'élève vers le nord, en direction des chalets (on a là un relief "conforme", de "val" jurassien).
Emprunter sur la gauche, peu au nord du petit col coté 1634, un large chemin qui se dirige horizontalement vers l'ouest (il mène aux prairies du Fournel). Sur ce trajet on voit d'abord affleurer, dans d'excellentes conditions et de façon très représentative, une succession de couches allant du Sénonien inférieur [c6-7] jusqu'à l'Urgonien supérieur [n5U]. Comme elles appartiennent au flanc occidental du "synclinal des Haberts du Charmant Som" elles ont un pendage vers l'est (d'ailleurs modéré), de sorte que la coupe naturelle du chemin fait "descendre" dans leur succession stratigraphique.

Les premiers affleurements (point 1) se rattachent à la partie haute du Sénonien inférieur [c6M]. Elle est formée de calcaires un peu argileux blancs, caractérisés en outre par la présence fréquente de zones silicifiées ("cherts"), à patine ocre, contournées "en poupées" et aplaties dans le sens de la stratification ; ces cherts sont souvent repliés sur eux mêmes en plis souples, appelés des "micro-slumpings", plis se sont formés sous l'effet d'un glissement sous-marin du sédiment encore mou.

Si ces niveaux affleurent ici, en contrebas des niveaux précédents (qui leur sont normalement sous-jacents), c'est en raison d'une faille, probablement orientée nord-sud, qui passe à l'embranchement du chemin et qui surélève de quelques dizaines de mètres les couches de son compartiment ouest.

Ces couches affleurent sur plus de cent mètres, jusque dans le versant ouest de la première échine herbeuse que contourne le chemin (et qu'ils déterminent par leur relative dureté relative). On retrouve ensuite les termes inférieurs de la formation, plus marno-calcaires, qui forment la rive est d'un vallonnement bien marqué. Sur sa rive ouest leur partie basale se montre (comme partout) un peu plus calcaire, avec de nouveau des silicifications, sur 5 à 10 mètres. Le contact stratigraphique de ces bancs inférieurs de la Craie sénonienne sur la Lumachelle [n6] est bien dégagé (point 2a) ; il est souligné par une dizaine de centimètres d'un conglomérat à petits galets bruns, connu sous le nom de "Béton phosphaté", qui représente à lui seul l'ensemble des dépôts de l'intervalle entre Aptien et Sénonien (il s'agit de dépôts résiduels dus à un lavage par des courants sous-marins). Les grattages répétés font que ce mince niveau (masqué ailleurs sous les prairies) s'excave et devient de plus en plus difficilement observable.....

Carte détaillée le long du trajet du chemin du Fournel à sa traversée de la deuxième échine des alpages. Les symboles de pendages des couches portent classiquement l'indication des azimuts et pentes. Du point 2a au point 3 les pendages tournent progressivement vers le sud-ouest, puis vers l'ouest, tout en devenant plus inclinés, jusqu'à devenir enfin franchement verticaux et orientés nord-sud. un tel "enroulement" est qualifié de "périclinal" (voir aussi la fig.4B). Le cercle fléché est le symbole de l'axe du pli (la pointe de flèche indique le sens du plongement axial).

Le chemin contourne une seconde échine herbeuse où affleure largement la Lumachelle. Deux observations peuvent être faites avant qu'il ne s'oriente franchement vers le nord pour descendre dans le versant ouest (point 2b) :
a) le contact entre la Lumachelle et l'Urgonien se localise aisément, grâce au changement de patine (on passe du brun taupé au gris clair). On remarque que ce passage se fait sur une épaisseur d'environ 50 cm par un enduit qui remplit des anfractuosités sinueuses de la surface de l'Urgonien et s'insinue même dans la partie supérieure de ce dernier. Il s'agit de couches pétries d'Orbitolines, qui sont l'équivalent réduit des "couches à Orbitolines supérieures" du Vercors.
b) Le pendage de l'urgonien est devenu ici très faible (15°) et dirigé vers le sud (et non vers l'est). Or, plus à l'ouest il manifeste une inclinaison de plus en plus forte en même temps qu'un changement d'azimut qui conduit les bancs à une orientation nord-sud (fig.3). La variation progressive, dite "périclinale"*, de la direction et de l'inclinaison des couches entre les points 2a et 3, correspond au franchissement de la voûte de l"'anticlinal du Fournel". Le fait qu'aucun des pendages n'est horizontal indique que cette voûte est doucement plongeante vers le sud (en fait ce plongement vers le sud caractérise toutes les structures du secteur du Charmant Som). On remarque enfin que les pendages des couches ne sont, en chaque point, que peu différents de la pente topographique de l'échine montagneuse, et donc qu'ils varient pratiquement de la même façon que cette pente : on a là un bel exemple de relief conforme, l'échine du Fournel constituant un véritable "mont"*, typique de la morphologie jurassienne.

Comme il faut s'y attendre après le franchissement d'une voûte anticlinale, la suite du trajet fait retraverser la même succession de couches, mais bien sûr en ordre inverse puisqu'elles appartiennent alors au flanc ouest de l'anticlinal du Fournel. Les dernières dalles urgoniennes, subverticales et fraîchement dégagées par le chemin, méritent d'être observées de près (point 3) : elles présentent en effet des surfaces un peu bréchiques, garnies localement d'un enduit calcitique orangé, lui même doté de stries fortement inclinées (pendage moyen de 75° vers le nord) avec de fins ressauts en escaliers ("écailles calciteuses"). Ces "microstructures" résultent de ce que, dans des roches aussi peu déformables ("compétentes"), le plissement ne peut se faire qu'au prix d'un glissements des strates les unes sur les autres, à la façon du comportement des feuilles d'un cahier que l'on enroule (fig.4).

A - Schéma théorique montrant l'origine des glissements couches sur couches, dus au cintrage des bancs, dans un pli (ici un anticlinal).

a) ce glissement est dirigé perpendiculairement à la charnière.
b) c'est le banc supérieur qui se déplace vers la charnière par rapport au banc inférieur (donc ici vers le haut, d'où le sens des escaliers visibles sur ces écailles calciteuses striées).

B - Schéma perspectif de l'anticlinal du Fournel montrant la disposition de l'axe du pli et celle des stries de friction portées par les surfaces de couches de l'Urgonien : elles sont perpendiculaires à l'axe, mais obliques à la ligne de plus grande pente des strates (le pendage des stries, a une valeur est complémentaire de celle de l'inclinaison vers le sud de l'axe de la charnière).
On a représenté aussi la section du pli par une surface horizontale (H), de façon à faire apparaître la variation "périclinale" du pendage.

A l'Urgonien, entaillé par le chemin, fait normalement suite la Lumachelle, verticale et même se renversant à 75° vers l'est, à l'endroit où la pente rocheuse fait place de nouveau à des prairies. Le chemin traverse ces dernières en ne mettant à nu que très médiocrement les calcaires argileux du Sénonien inférieur. A partir du replat du Fournel, garni de bosquets (point 4), le sol s'avère par contre formé d'une argile pétrie de débris de silex qui crissent sous le pied : c'est le signe que l'on entre dans la formation des "Calcaires à silex" [c6-7C] du Sénonien supérieur. Ceux-ci sont cachés sous cette argile d'altération, mais effectivement les quelques pointements rocheux qui en émergent cependant, de ci de la, dans la descente en sous-bois qui suit, montrent des silex, le plus souvent de teinte miel, soit en rognons soit en éclats anguleux à l'intérieur d'un calcaire blanc massif et cristallin, d'aspect si voisin de celui de l'Urgonien que l'on peut qualifier de "pseudo-urgonien".

2/ Du sommet des bois du Fournel au col de la Charmette

Au bout d'une centaine de mètres de trajet en sous-bois vers le sud le chemin atteint une clairière et tourne vers le sud.
Cette clairière occupe un replat installé sur les calcaires à silex, (toujours fortement couverts d'argile d'altération, localement rouge et blanche). Un affleurement assez représentatif des calcaires "pseudo-urgoniens" du Sénonien supérieur, avec des silex lités soulignant le pendage des bancs subverticaux (N05, 85°E) s'observe au sud de la clairière là où le chemin tourne vers le sud-est (point 5a).
Au bord ouest de ce replat la pente devient brutalement beaucoup plus déclive pour tomber sur le col de la Charmette (versant du Grand Taillis) tandis que, du côté nord, s'ouvre un petit col, bordé à l'ouest par un rognon rocheux. Si l'on s'écarte du chemin vers l'ouest, en traversant le replat horizontalement jusqu'à ce rebord ou en si l'on atteint le rognon rocheux à l'ouest du petit col (point 5b), on constate que la rupture de pente correspond à de bons affleurements d'Urgonien.
Le contact entre l'Urgonien inférieur du point 5b et les Calcaires à silex du point 5a est évidemment anormal car il y manque une grande épaisseur de série stratigraphique. Il correspond à une faille presque verticale orientée nord-sud appelée "faille du Grand Poyat", du nom d'une butte située 1 km plus au sud (fig.1). Cette importante cassure, dont le rejet majeur consiste en un soulèvement relatif de son compartiment ouest, est un accident dont la signification et la place dans l'évolution tectonique du secteur ne sont pas évidentes (voir ci-après).

Le miroir de cette faille est dégagé de façon discontinue par l'érosion et forme (surtout à l'ouest du petit col) un muret naturel de 0,5 à 2 m de haut que l'on peut suivre sur un bonne centaine de mètres, à la limite des rochers et du replat argileux : on vérifie, en mesurant ce miroir, la constance de sa direction azimutale, qui est de N10, et de son pendage, qui atteint 75° E (la faille est donc moins pentée que les bancs de calcaires à silex du Sénonien supérieur qui affleurent à quelques dizaines de mètres plus au sud-est, au point 5a.

Prendre au sud de la clairière, exactement au point 5a, le sentier qui s'embranche en contrebas du chemin forestier.
Il s'engage vers l'ouest dans un vallonnement où l'on marche sur la terre d'altération à débris de silex, puis part à flanc vers le nord. C'est peu avant ce changement de direction que l'on voit apparaître les rochers d'Urgonien qui indiquent que l'on vient de passer du compartiment est au compartiment ouest de la faille du Grand Poyat. La descente en lacets qui fait suite reste dans l'Urgonien jusqu'au 5° lacet, point où l'on voit apparaître des fragments de Lumachelle. Au delà, jusqu'au chemin forestier que l'on rejoint vers 1400 m d'altitude, on ne traverse que des éboulis (qui cachent la succession du Sénonien inférieur). Les calcaires à silex du Sénonien supérieur affleurent ensuite dans le lacet du chemin, avant de se masquer sous la terre d'altération et les éboulis, aux approches du col.

N.B. La succession complète et pratiquement continue des couches comprises entre le Sénonien supérieur et l'Urgonien inférieur est traversée par ce chemin forestier, dans son trajet remontant vers le sud ; il traverse ensuite la faille du Grand Poyat à environ 1 km de distance de l'embranchement du sentier du Fournel puis, après un lacet, se transforme en un simple sentier qui remonte le ruisseau du Charmant Som (le long d'une faille sénestre) jusqu'à déboucher sur la voûte de l'anticlinal du Fournel, dans les prairies situées en contrebas ouest de l'oratoire d'Orgeval. Cet itinéraire peut constituer une autre variante d'accès aux prairies d'Orgeval.

Le chemin forestier se dirige presque horizontalement vers le nord dans le Sénonien, assez largement masqué par des éboulis ; puis il tourne vers l'ouest en entaillant de bons affleurements des niveaux calcaréo-argileux, encore pauvres en silex, de la partie moyenne de la succession. La fin de la descente, jusqu'au col de la Charmette se fait dans la nappe d'éboulis anciens qui repose sur l'argile de décalcification du Sénonien (contenant des fragments de silex).

 Les observations faites en divers points sur le tracé de la faille du Grand Poyat montrent en définitive que cette cassure coupe les couches du flanc ouest de l'anticlinal du Fournel en faisant, avec elles, un angle aigu, toujours de même valeur. Et ceci bien que ces couches soient redressées d'une valeur qui varie en fonction du niveau où l'on se trouve dans le flanc ouest de l'anticlinal du Fournel (où les couches tendent à basculer de plus en plus vers le bas, jusqu'à la verticale ou même au-delà).
Il s'ensuit que la surface de faille a du être "enroulée" de la même façon que le flanc du pli. Cela veut dire que cet accident, qui est déjà antérieur aux décrochements (puisque décalé par eux), doit donc être aussi antérieur aux plis.

Si l'on "déroule" le pli, en conservant les rapports angulaires entre faille et couches, on voit que, avant le plissement, la faille du Grand Poyat devait avoir un faible pendage vers l'ouest. Son compartiment ouest, qui est celui remonté par rapport à l'autre, devait donc initialement chevaucher vers l'est, ce qui veut dire que ce devait donc être initialement une faille inverse à vergence est (schéma de gauche). La difficulté est que ce serait le seul accident de ce type qui soit connu en Chartreuse (voire même dans tous les massifs subalpins septentrionaux)

Une autre hypothèse est envisageable (schéma de droite) : la faille du Grand Poyat serait au contraire une ancienne faille normale, à pendage originellement vers l'est. Elle pourrait alors appartenir à la famille conjuguée par rapport à la faille N-S du Charmant Som (qui regarde au contraire vers l'ouest), famille dont on connaît de nombreux exemples dans les Massifs subalpins septentrionaux.
Cela suppose cependant que sa surface de cassure aurait été ultérieurement basculée vers l'est lors du plissement. Il n'y a guère d'indices qui appuient cette hypothèse, qui supposerait que se soient produits des glissements couches sur couches intenses et généralisés de façon presque homogène à toute la masse urgonienne.

D'autre part on se demande ce que devient la faille du Grand Poyat au nord de la vallée du Guiers, où elle ne semble pas se prolonger (mais c'est peut-être par manque d'affleurements suffisants que l'on ne sait plus suivre son tracé de cette faille à la traversée de la vallée du Guiers.
On pourrait, dans cette hypothèse, penser qu'elle se prolonge, au nord du col de la Ruchère par la faille du col du Mollard, dont le tracé se perd précisément là en direction du sud. En effet cette cassure extensive, d'âge Oligocène, est dotée d'une orientation et d'un sens de rejet qui sont similaires. Le fait que la faille du col du Mollard affecte le flanc oriental (et non occidental) du pli s'expliquerait aisément par le fait que sa direction azimutale soit légèrement différente de celle du pli, un peu plus éloignée de la direction N-S dans le sens horaire.