De son histoire géologique, la Bretagne garde les traces de soubresauts tectoniques et de mers anciennes, depuis longtemps disparues. Une époque révolue, avant que l’usure du temps ne façonne ses reliefs actuels et qu’elle ne devienne une péninsule à la géologie complexe. Cette histoire est désormais enregistrée dans sa carte géologique. Un véritable patchwork qui, une fois décodé, permet de remonter le temps : verts pour les roches sédimentaires, déposées sous la mer ; rouges pour les roches plutoniques et métamorphiques, témoignant de la formation de hautes montagnes ; et même une pointe de magenta pour les roches volcaniques, principalement concentrées dans le Trégor. C’est d’ailleurs aussi dans le Trégor, à Port-Béni, Trébeurden et Moulin de la Rive, que l’on peut observer les reliques des plus anciennes roches de France. Elles affleurent de façon limitée et fragmentaire si bien qu’il est difficile de retracer leur histoire. Vieilles de plus de 2 milliards d’années, ce ne sont presque plus que des souvenirs dans la mémoire des roches. On y trouve en particulier des gneiss oeillés, des roches plutoniques parmi les plus typiques de cette période ancienne appelée Icartien.

Lorsque la Bretagne était montagnes

De la longue histoire du massif armoricain, certains pans entiers sont encore inconnus. On sait cependant que, depuis 650 millions d’années environ, des phénomènes tectoniques de grande ampleur ont, à deux reprises au moins, agité la Bretagne, faisant surgir des chaînes de montagnes équivalentes à l’Himalaya. La première, dite chaîne cadomienne, s’est mise en place entre - 650 et - 570 millions d’années dans le nord de la région (Guingamp, baie de Saint-Brieuc, Fougères). La deuxième, à partir de - 430 millions d’années et jusqu’à - 290 millions d’années, correspond à la formation de la chaîne hercynienne. Cet évènement va structurer tout le sud du massif armoricain et, dans une moindre mesure, le centre aussi. La déformation va se traduire, entre autres, par la création d’un faisceau de failles - certaines traversent de part en part la région et se prolongent jusqu’au massif central - dont le jeu est accompagné d’une production magmatique intense (massifs granitiques de Quintin, Montcontour, Perros-Guirrec, Pontivy, Pont-l’Abbé, etc.). De nombreuses carrières extraient d’ailleurs aujourd’hui des granites d’origine cadomienne (bassins de Louvigné-du-Désert, Lanhélin) et hercynienne (Roz-Perez, Ploumanac’h, etc.).

Recouverte par les eaux

A plusieurs reprises, la péninsule bretonne a été recouverte, au moins en partie, par les eaux soit parce que le niveau de la mer montait, soit parce que le bâti armoricain s’affaissait, soit encore suite à une combinaison des deux phénomènes. Ces épisodes ont eu lieu après la mise en place de la chaîne cadomienne et avant celle de la chaîne hercynienne, lors de vastes périodes de « calme tectonique ». Ils ont été propices à l’installation de dépôts issus notamment du démantèlement des reliefs en place et ont conduit à la formation de roches sédimentaires. Il s’agit des successions de schistes, grès et conglomérats du Briovérien (entre - 640 et - 530 millions d’années) présentes surtout dans le nord et le centre armoricain, des Séries rouges (Ordovicien, - 480 millions d’années) de la région de Rennes, de Saint-Cast et du cap de la Chèvre ou encore du Grès armoricain (Ordovicien, - 460 millions d’années), une roche recherchée comme matériau d’empierrement et comme granulats pour ses grains fins et sa dureté. Déposées sous l’eau, certaines de ces formations sédimentaires, dont l’âge remonte jusqu’au carbonifère (environ 300 millions d'années), sont riches en fossiles (trilobites, bivalves, brachiopodes, etc.).

Compressés et enfouis par le jeu des déformations tectoniques et/ou affectés par l’intrusion de roches magmatiques, ces sédiments se sont transformés. Sous l’effet des augmentations de pression et de température - un phénomène appelé métamorphisme - elles ont pris des couleurs parfois étonnantes. Si certaines telles que les schistes violets, argentés ou mordorés sont assez peu courantes, d’autres, comme les schistes ardoisiers aux nuances de bleu-gris sont bien plus répandues.
Au point que les quatre départements bretons ont exploité des ardoisières provenant de ces grands dépôts sous-marins. On les trouve aux environs de Maël-Carhaix, Callac et Mûr-de-Bretagne en Côtes d’Armor, à Châteaulin, Lothey, Gouézec en Finistère, à Renac et Montfort-sur-Meu en Ille-et-Vilaine ainsi qu’à Gourin et Rochefort-en-terre en Morbihan. L’île de Groix est un autre exemple de site exceptionnel pour ses roches métamorphiques, en particulier celles formées sous de hautes pressions, et pour sa minéralogie rare. En 1982, la première réserve minéralogique de France, la réserve François-Le-Bail, était créée sur la proposition de la Société pour l'étude et la protection de la nature en Bretagne.

Bretagne d’aujourd’hui : un relief très « jeune »

Au cours des 65 derniers millions d’années, le massif armoricain s’est régulièrement bombé ou affaissé au gré des épisodes tectoniques voisins (ouverture des fossés d’Alsace et des Limagnes, formations des Pyrénées et des Alpes) et, en fonction des variations du niveau marin, les mers ont recouvert par intermittence des parties entières du massif armoricain. Se sont succédées des périodes d’érosion intense sous des climats chauds et humides ainsi que des phases de dépôts sédimentaires plus ou moins marins dont certains calcaires. Les roches calcaires préservées jusqu’à nous sont rares, ce qui explique que les sols sont plutôt acides en Bretagne. On trouve quelques petites accumulations tertiaires calcaires à Chartes-de-Bretagne, Langon, Quiou, etc., conservées dans des zones d’effondrement tectonique. Ces sédiments sablo-carbonatés constituent généralement de très bons réservoirs en eaux souterraines mais sont d’extension limitée. Les nombreuses fractures présentent dans le sous-sol breton forment, en revanche, un énorme aquifère de socle et des études récentes menées par le laboratoire Géosciences de l’université Rennes 1 et le bureau de recherches géologiques et minières indiquent que les ressources en eau s’estiment en millions de m³ [1],  [2],  [3] . Mais elles restent encore à exploiter.

Finalement, l’ère quaternaire (qui démarre globalement il y a 2 millions d'années) est celle qui va donner la dernière touche aux paysages actuels de la région. Elle est rythmée par les grandes périodes glaciaires et interglaciaires ; la plupart des terrasses et des dépôts alluviaux associés s’y sont développés. Il semble, d’après des études récentes  [4], que les reliefs d’aujourd’hui en Bretagne soient postérieurs à 1 million d’années et que l’incision des vallées soit une réponse à une tectonique de grande ampleur liée à la convergence entre les plaques africaine et européenne. Les loess éoliens, sédiments fins nés du travail de meule des glaciers de Grande-Bretagne à une époque où la Manche n'est pas recouverte par l'eau, vont être transportés par les vents, et, dans le nord de notre péninsule, donner naissance à un manteau limoneux ennoyant les reliefs. Les sols développés sur ces limons épais sont les plus fertiles de Bretagne.

L'histoire géologique de la Bretagne ne s'arrête pas là. Etant donné la vitesse et le déplacement actuel des plaques tectoniques, on peut imaginer que dans les quelques dizaines de millions d’années qui viennent, la Méditerranée va progressivement se fermer et disparaître. Il se produira alors une collision entre les deux grandes plaques européenne et africaine. Le « vieux » socle armoricain sera vraisemblablement très affecté par ce nouvel épisode tectonique qui conduira, une fois encore, à la formation d’une puissante chaîne montagneuse sur les reliques des chaînes plus anciennes.