La synthèse de 50 feuilles géologiques à 1/50 000, la compilation de 2500 sondages et la combinaison des cartes thématiques grâce à l'outil S.I.G. permettent d'établir la géométrie des altérites à silex (RS) à l'ouest du Bassin de Paris. Le traitement géostatistique de la variable épaisseurs de formations superficielles de plateau (RS + LP + résidus cénozoïques) et l'image de leur rugosité caractérisent l'irrégularité à échelle locale du toit de la craie, imputable aux poches karstiques. La géométrie des différents types de FS est corrélée à la morphologie des surfaces sur lesquelles elles se sont élaborées d'une part et l'épaisseur de substrat sec d'autre part. Ces diagrammes binaires révèlent deux familles de RS, associées respectivement aux paléosurfaces paléogène et plio-quaternaire. La typologie des RS, réalisée à partir des observations de terrain, des cartes de résultats analytiques de B. LAIGNEL et de l'étude des formations cénozoïques résiduelles associées, permet d'identifier plusieurs générations d'altérites à silex à l'ouest du Bassin de Paris : - Des paléo-RS remaniées sur les plates-formes d'abrasion marine du Thanétien supérieur au nord de la Seine (sauf au coeur de la Gouttière Normande) et du Rupélien supérieur en Drouais. - Des RS développées du Paléogène jusqu'à l'Actuel (faciès Thimerais et ses variantes). Elles sont les plus évoluées de toute la zone d'étude et sont localement recouvertes par des dépôts fluviatiles paléogènes et/ou silicifiées au sommet des profils à l'Eocène moyen et/ou scellées par des formations détritiques et lacustres carbonatées d'âge éocène supérieur. - Des RS développées après le dépôt et sous la couverture des Sables de Fontainebleau en Drouais, des Sables de Lozère et de St-Eustache dans le Roumois et le Pays de Caux, des alluvions pléistocènes de la Seine et l'Eure, après le décapage des argiles yprésiennes dans la Gouttière Normande et le Talou. D'âge plio-quaternaire, elles sont peu évoluées et peu épaisses, enrichies d'une part allochtone non négligeable, et le toit de la craie est très rugueux. Ces différentes altérites à silex caractérisent d'une part la surface continentale paléogène, ayant atteint un état d'équilibre, et d'autre part les surfaces pliocène et quaternaire, fortement incisées et non à l'équilibre. Les calages biostratigraphiques des silex creux des RS et paléo-RS montrent que l'altération a eu lieu in situ et que les profils de RS n'ont subi que de faibles décapages sommitaux. La géométrie actuelle des RS reflète le biseau sédimentaire des craies à silex originelles sur la bordure armoricaine du Bassin de Paris. Les microfaunes confirment l'existence du Maastrichtien dans le Bassin de Paris, jusqu'ici douteuse car occultée par les processus d'altération et d'érosion ultérieurs. Les épaisseurs de craie dissoute sont quantifiées sur une carte 3D dans les zones des différents faciès-types de RS en intégrant les calculs de bilan isosilex 1D de B. LAIGNEL. Les taux moyens de dissolution varient régionalement et au cours du temps, en fonction des contextes climatiques et de l'intensité du drainage. Ils sont plus élevés pour les RS plio-quaternaires (10 m/Ma) que pour les RS paléogènes (2 m/Ma). La Composante Verticale de la Déformation Finie de la surface continentale paléogène est calculée entre le Thanétien et l'Actuel sur une carte 3D en introduisant l'image des épaisseurs de craie dissoute. Elle varie entre - 170 m et + 170 m, pour une moyenne de - 1,5 m et une fourchette d'incertitude entre ± 20 m et ± 40 m. La confrontation de l'altitude et le faciès des sédiments ou altérites conservés avec l'altitude des paléoniveaux marins contemporains, permet ensuite de contrôler la cohérence des résultats obtenus et de valider l'image 3D de la CVDF pour toutes les zones testées. Un soulèvement général de la bordure ouest du Bassin de Paris au tout début du Tertiaire est mis en évidence, tandis que l'hypothèse d'un soulèvement récent de 100 à 150 m du Pays de Caux est invalidée. Le soulèvement s'est toutefois poursuivi au niveau de l'Eperon du Perche et plus récemment pour le Bray et le Dôme Picard. Le flambage lithosphérique déjà mis en évidence en Bretagne, Vendée et Poitou (WYNS, 1991, 1996b), et lié à la collision Afrique-Europe (compression pyrénéenne), est identifié jusqu'en Normandie. Il s'est fortement résorbé dans les grabens du Perche et le Drouais à l'Eocène supérieur et juste avant le Rupélien, en raison du passage de la compression méridienne pyrénéenne à la distension E-W oligocène. Ce facteur géodynamique interne conditionne la localisation des zones soumises à l'altération, les facteurs géodynamiques externes (climat et niveau de base) contrôlant les vitesses de l'altération. Il reste à valider et quantifier l'hypothèse de la rétroaction de la dissolution des craies sur le soulèvement, qui constituerait un exemple d'influence indirecte du climat sur la stabilité verticale de la lithosphère. Ce travail cartographique trouve enfin des applications directes dans le domaine de l'aménagement (gîtologie des réserves en silex utilisables comme granulats, prévention des effondrements), de l'environnement (gestion de la qualité de l'eau) et en géoprospective (cartes prédictives de vitesses de déformation du bâti).
| Identifer | oai:union.ndltd.org:CCSD/oai:tel.archives-ouvertes.fr:tel-00739116 |
| Date | 28 January 1997 |
| Creators | Quesnel, Florence |
| Publisher | Université de Rouen |
| Source Sets | CCSD theses-EN-ligne, France |
| Language | fra |
| Detected Language | French |
| Type | PhD thesis |
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