Le département des Côtes d’Armor est situé à cheval sur trois grands domaines géologiques : Domaine centre Bretagne au sud du Cisaillement Nord Armoricain (CNA) ; Domaine nord-breton à l’Ouest et Domaine normano-breton à l’Est.

Ces domaines sont composés d’unités géologiques d’âge fini-précambriennes de la chaîne cadomienne, allant de 750 à 520 millions d’années ; unités constituées de différentes formations géologiques (différents types de roches).

Les unités géologiques sont séparées par plusieurs failles majeures (traits noirs épais sur la carte ci-dessous), qui, comme la déformation et le métamorphisme interne de ces unités, sont apparues pendant la formation des chaines de montagne cadomienne et hercynienne et leurs érosions respectives.

Carte géologique schématique d’après la carte géologique de France au 1/1 000 000 (Edition BRGM 1996)

En rouge : localisation de Plessix-Balisson
Petit encadré : Carte représentant les principaux domaines et les structures majeures (CNA : Cisaillement Nord Armoricain, CSA : Cisaillement Sud Armoricain. Modifié d’après Ballèvre, 2008)

Le bourg du Plessix-Balisson appartient au Domaine cadomien normano-breton qui se décompose en deux unités :

• L’Unité de Saint-Malo, sur laquelel se trouve le Plessix-Balisson est séparée de l’Unité de Saint-Brieuc par la faille de Belle-Isle–La Fresnaye. Elle est composée principalement des sédiments schisto-gréseux de la Formation de Lamballe à niveaux silicifiés et carbonés (phtanites), et par les migmatites de Saint-Malo (roches fortement déformées par la chaine cadomienne jusqu’à leur fusion aboutissant à la formation de granites dits « d’anatexie »). S’ajoutent des volcanites (de Château-Serein) qui jalonnent le contact entre les unités d’Yffiniac et de Saint-Malo. Ces sédiments briovériens correspondent à des turbidites issues du démembrement de la chaîne cadomienne nord-bretonne.

• L’Unité de Fougères, correspond au domaine mancellien, la plus vaste unité du Domaine cadomien, peu présente dans les Côtes d’Armor, similaire à la Formation de Lamballe mais sans les niveaux à phtanites.

Le bourg du Plessix-Balisson se trouve sur des roches métamorphiques de type migmatites, âgées de 540 millions d’années (en jaune orangé sur la carte géologique ci-dessous).

Extrait de la carte géologique (1/50 000, Feuille DINAN n°245, édition BRGM) du bourg du Plessix-Balisson avec la localisation des arrêts de l’excursion

Légende de la carte géologique :

• En orangé : roches métamorphiques de type Gneiss fins (de la Richardais) à passées migmatitiques de 540 millions d’années
• En jaune-orangé : roches plus métamorphiques de type Migmatites (avec des gneiss migmatitiques) de 540 millions d’années
• En vert foncé : filons de dolérites de 300 millions d’années (correspondant à des laves basaltiques d’où leur couleur noire caractéristique)
• Trait noir plein : faille ; trait noir en pointillé : limite entre les roches plus ou moins saines et celles qui sont altérées.

L’ensemble des roches décrites ci-dessus dans les Côtes d’Armor, comme l’ensemble du Massif armoricain, ont subi dès le Crétacé supérieur une altération   poussée qui a engendré la formation d’altérites  . Le résultat de cette altération   est un ameublissement général des roches en arènes ou en argiles d’altération  .

Classiquement les aquifères (ou eaux souterraines  ) en domaine dit « de socle   » étaient considérés comme « discontinus » dans les années 1970 et localisés au niveau de fractures, failles etc. Ce concept a, depuis les années 1990-2000, évolué, à partir de développements méthodologiques dans le secteur de Plabennec pour la Bretagne et sur le Massif Central (Wyns, 1998), mais aussi en Afrique, en Inde, en Guyane ou en Corse et déclinés à l’échelle de bassins versants de la région Bretagne (Mougin et al., 2008).

Il a été démontré que, dans les roches dites de « socle   » (granites, schistes, gneiss etc.), comme celles du Massif armoricain, ayant subi une altération   importante (désagrégation par l’action de l’eau), les aquifères peuvent être considérés comme relativement « continus » et de forme « stratiforme » parallèle à la surface contemporaine. Ces « horizons-réservoirs » d’altération   sont composés de trois niveaux principaux, du sommet vers la base du profil d’altération   (voir coupe ci-dessous) :

1. Les allotérites : un horizon argilo-limoneux issu de la transformation in situ de la roche-mère (granite, gneiss, micaschistes ou schistes etc.) sous l’effet de l’altération  , où la structure de la roche-mère est perdue ;

1. Les isaltérites : un horizon argilo-sableux issu de l’altération   in-situ de la roche mère, pour lequel l’ensemble des structures primaires (foliation, schistosité, pendage, orientation des filons etc.) sont préservées et mesurables ;

1. La zone fissurée : roche-mère dure plus ou moins altérée présentant de nombreuses zones de fractures, soulignées par des placages d’oxydes et d’hydroxydes (de fer et manganèse notamment), témoins de la circulation des eaux souterraines  . L’essentiel de la fracturation est lié à l’altération   mais se superpose à un héritage lié à la fracturation tectonique. Cet horizon assure la fonction transmissive (flux) de cet aquifère   composite ; les altérites   sus-jacentes, lorsqu’elles sont saturées en eau, en constituent sa partie capacitive (stockage). Cet horizon fracturé est capté par la plupart des forages productifs dans le socle  .

Schéma conceptuel des aquifères de socle (R.Wyns, 1998 et 2004)